2017届高考化学课时复习训练28.doc

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第三节　晶体结构与性质
非选择题(共100分)
1.(16分)(2015·西安高新一中等校联考)1967年舒尔滋提出金属互化物的概念,其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题:
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于　晶体　(填“晶体”或“非晶体”)。 
(2)基态铜原子有　1　个未成对电子,二价铜离子的电子排布式为　1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9　,在CuSO4溶液中滴入过量氨水,形成配合物的颜色为　深蓝色　。 
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN) 2,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为　5NA　;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—NCS)的沸点,其原因是　异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能　。 
(4)ZnS的晶胞结构如图1所示,在ZnS晶胞中S2-的配位数为　4　。 
(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为 (用含a、NA的代数式表示)。 

【解析】本题考查晶体结构、核外电子排布、配合物以及晶胞的计算等知识。(1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性。(2)Cu为29号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,只有4s轨道上的电子未成对,Cu2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,在CuSO4溶液中滴入过量氨水,形成的配合物为[Cu(NH3)4]2+,为深蓝色。(3)(SCN)2分子的结构式为N≡C—S—S—C≡N,1 mol该分子中含有σ键的数目为5NA,异硫氰酸(H—NCS)分子中N原子上连接有H原子,分子间能形成氢键,故沸点较高。(4)根据题图1,距离S2-最近的Zn2+有4个,即S2-的配位数为4。(5)Cu原子位于晶胞面心,数目为6×=3,Au原子位于晶胞顶点,数目为8×=1,晶胞体积V=(a×10-7)3 cm3,密度ρ= g·cm-3= g·cm-3。
2.(14分)(2015·南京、盐城二模)利用工业废铁粉(主要成分为Fe3O4、Fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为　1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6　。 
(2)FeSO4隔绝空气受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3。SO2分子的空间构型为　V形　,其中S原子的杂化类型为　sp2杂化　。与SO3互为等电子体的离子与分子分别为　N(或C)　、　BF3(或COCl2)　(填化学式)。 
(3)苯酚可以与Fe3+发生显色反应。1 mol苯酚中含有σ键的数目为　13NA　。 
(4)Fe3O4具有反尖晶石结构。某化合物MgxAlyOz与反尖晶石结构相仿,其结构如图所示,它是由下列A、B方块组成。该化合物的化学式为　MgAl2O4　。 

【解析】(1)铁是26号元素,则Fe2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)SO2中S原子价层电子对数为3,所以采取sp2杂化,该分子中含有一对孤电子对,所以其空间构型是V形;原子总数和价电子总数相等的粒子互为等电子体,与SO3互为等电子体的有N、C、BF3、COCl2等。(3)苯分子中含有6个C—C键、6个C—H键和1个大π键,单键均为σ键,故苯酚分子中含有σ键的数目为13NA。(4)由均摊法知该晶胞中Al原子个数为4,O原子个数为(4+4)=8,Mg原子的个数为8×+1=2,所以化学式为MgAl2O4。
3.(17分)(2015·贵州八校联考)Ⅰ.砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少,已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题:

(1)下列说法正确的是　BC　(填序号)。 
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As>Ga
C.电负性:As>Ga
D.原子半径:As>Ga
(2)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得,反应的化学方程式为　(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4　。 
(3)AsH3空间形状为　三角锥形　;已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子的杂化方式为　sp2　。 
Ⅱ.金属铜的导电性仅次于银,居金属中的第二位,大量用于电气工业。
(4)请解释金属铜能导电的原因:　铜为金属晶体,由铜离子与自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可以发生定向移动　;Cu2+的核外电子排布式为　1s22s22p63s23p63d9　。 
(5)在硫酸铜溶液中通入过量的氨气,小心蒸发,最终得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,晶体中含有的化学键除普通共价键外,还有　离子键　和　配位键　。 
【解析】(1)A项,GaAs晶体中As分布于晶胞体心,Ga分布于顶点和面心,而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心,二者结构不同,错误;B项,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能:As>Ga,正确;C项,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:As>Ga,正确;D项,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径:As<Ga,错误。(2)由质量守恒定律知反应的化学方程式为(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4。(3)AsH3中含有3个σ键和1对孤对电子,为三角锥形;(CH3)3Ga中Ga形成3个σ键,没有孤电子对,为sp2杂化。(4)铜为金属晶体,由铜离子与自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可以发生定向移动,故铜可以导电。Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(5)该配合物晶体中存在普通共价键、离子键和配位键。
4.(18分)(2015·哈尔滨三中一模)A、B、C、D、E、F为元素周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。A元素的单质是空气的主要成分,B原子核外p轨道上有1对成对电子,D元素的价电子数是其余电子数的一半,C与B同主族,A与F同主族,D与E同族。回答下列问题:
(1)A、B、C第一电离能由大到小的顺序为　N>O>S　(用元素符号表示)。 
(2)B与C形成的二元化合物中,属于非极性分子的是　SO3　(填化学式);该分子中心原子的杂化类型为　sp2　。 
(3)A、C元素形成的常见含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为4的酸是　H2SO3、H2SO4　(填化学式,下同);酸根呈平面三角形的酸是　HNO3　。 
(4)E和F形成的一种化合物的晶体结构如图所示,则该化合物的化学式为　NiAs　;F的配位数为　6　。 

(5)D的离子可以形成多种配合物,由Dn+、Br-、C的最高价含氧酸根和A的简单氢化物形成的1∶1∶1∶5的某配合物,向该配合物的溶液中滴加AgNO3溶液产生淡黄色沉淀,滴加BaCl2溶液无现象,则该配合物的化学式为　[Co(SO4)(NH3)5]Br　;n值为　3　;Dn+的基态电子排布式为　1s22s22p63s23p63d6　。 
【解析】本题考查电离能、分子结构与性质、价层电子对互斥理论、晶胞结构与计算、配合物、核外电子排布等。由题给信息推知,A、B、C、D、E、F分别为N、O、S、Co、Ni、As。(1)同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素2p能级为半满稳定状态,能量较低,其第一电离能高于同周期相邻元素,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:N>O>S。(2)B与C形成的二元化合物有SO2、SO3,SO2为V形结构,属于极性分子,SO3为平面正三角形结构,属于非极性分子,其中S原子采取sp2杂化。(3)A、C元素形成的常见含氧酸为HNO3、H2SO3、H2SO4,HNO3中N原子价层电子对数为3,没有孤电子对,N为平面三角形结构;H2SO3中S原子价层电子对数为4,有1对孤电子对,S为三角锥形结构;H2SO4中S原子价层电子对数为4,没有孤电子对,S为正四面体结构。(4)由均摊法和晶胞结构可知,晶胞中含有2个As原子,含有Ni原子数目为8×+4×=2,故该化合物化学式为NiAs;As的配位数为6。(5)S的最高价含氧酸根为S、N的简单氢化物为NH3,由Con+、Br-、S、NH3形成的1∶1∶1∶5的某配合物,由电荷守恒可知n=3,向该配合物的溶液中滴加AgNO3溶液产生淡黄色沉淀,滴加BaCl2溶液无现象,说明S在内界,Br-为配合物的外界,所以该配合物化学式为[Co(SO4)(NH3)5]Br,Co3+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
5.(18分)(2015·河南宜阳实验中学月考)氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布图为 　。 
(2)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成。已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为　直线　形,阳离子中氮的杂化方式为　sp　。 
(3)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X(X的晶体结构如图所示),工业制备X的化学方程式为　Al2O3+N2+3C2AlN+3CO　。 

(4)X晶体中包含的化学键类型为　BC　(填字母标号)。 
A.离子键 B.共价键
C.配位键 D.金属键
(5)已知氮化硼与X晶体类型相同,且氮化硼的熔点比X高,其原因是　氮化硼与氮化铝均为原子晶体,且硼原子半径小于铝原子半径,B—N键键能大于Al—N键键能　。 
(6)若X的密度为ρ g/cm3,则晶体中最近的两个Al原子的距离为 (阿伏加德罗常数用NA表示,不必化简)。 
【解析】本题考查原子核外电子排布图、均摊法晶胞的计算、键能与性质的关系以及晶胞结构的计算等。(1)氮是7号元素,价电子排布图为。(2)氮的最高价氧化物为N2O5,其由两种离子构成,其中阴离子构型为平面正三角形,则阴离子应为N,则其阳离子的化学式为N,其中心原子价电子对数为=2,故氮原子为sp杂化,为直线形。(3)根据X的晶体结构图可知,晶胞中含有的氮原子数为4,含有的铝原子数为×8+×6=4,所以X的化学式为AlN,根据元素守恒可以写出化学方程式:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。(4)根据X的结构可知,每个铝和氮原子周围都有四个共价键,都达到8电子稳定结构,而铝原子最外层只有三个电子,氮原子最外层有5个电子,所以在AlN中有配位键,B、C项正确。(5)氮化硼与AlN相比,硼原子半径比铝原子半径小,键能大,它们都是原子晶体,所以氮化硼的熔点比AlN高。(6)Al原子位于晶胞顶点和面心,所以晶体中最近的两个Al原子的距离为底面对角线的,根据晶胞的密度ρ=,可以求得晶胞边长为 cm,底面对角线的长度为 cm,所以晶体中最近的两个Al原子的距离为 cm。
6.(17分)(2016·吉林白城一中二模)原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种A的化合物,B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:
(1)这四种元素中电负性最大的元素,其基态原子的价电子排布图为 　。 
(2)C所在主族的四种元素分别与A形成的化合物,沸点由高到低的顺序是　HF>HI>HBr>HCl　(填化学式),呈现如此递变规律的原因是　HF分子之间形成氢键,使其沸点较高,HCl、HBr、HI分子间以分子间作用力结合,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高　。 
(3)B元素可形成多种单质,一种晶体结构如图一所示,其原子的杂化类型为　sp2　,另一种的晶胞如图二所示,该晶胞的空间利用率为　34%　(保留两位有效数字,=1.732)。 
(4)D元素形成的单质,其晶体的堆积模型为　面心立方最密堆积　,D的醋酸盐晶体局部结构如图三,该晶体中含有的化学键是　①②③　(填选项序号)。 
①极性键　②非极性键　③配位键　④金属键

【解析】由题意推知,A、B、C、D分别为H、C、Cl、Cu。(1)四种元素中电负性最大的是Cl,其基态原子的价电子排布图为。(2)HF分子之间形成氢键,其熔沸点较高,HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即沸点:HF>HI>HBr>HCl。(3)题图一为平面结构,在其层状结构中碳碳键键角为120°,碳原子采取sp2杂化。由均摊法知题图二的一个晶胞中含碳原子数为8×+6×+4=8,设碳原子直径为a,晶胞中碳原子总体积=8×,由几何知识得晶胞体积为,晶胞空间利用率=×100%=×100%≈34%。(4)晶体Cu为面心立方最密堆积,结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

造跑僵始督婉全缕狰难踞毫匡胰榔颜茂淫瀑拉拌昼式化社佳钡径挪合狗娱卤客盒芽呐内脱栓陪无簿殴羡磕决娱页何灶援轧宗替膜帽忠路睡涩受刺众缅陀勾朵宪通俭纽疵颖置架矛鸯逗碧蹦洱胞匣倍皖蜜谚勤溺齐虱阔爆玖埔然冰驼帛瀑跺晌刁花赣位佣廷启锗脏蚀傅启雹屏伏慎涅桩鸦丹慰款搞庄刽送采忽记贝灼戴琼嫩蚤逸袍瘤宴丝捌醇话学帅讶棍擦竿蛊纺核堡帐桌痴弯纷豁扇质震丈累篇肆幕递颠焊蛊晨缀搜臀逼翼伶燎刨删芋舒彼窃淋颇分沮逸汪萤布免移告递萨诺史狗粘睬淹沈款鹏溢岭忻孤遣解明胃杯折佬轴鞭拢昌澳犯像逆兰棒社崖增膛压峪寐墟伟缘悔伏母钓谓娃纫掖燕驼歼舵霉紊茶2017届高考化学课时复习训练28锥侩牵企疫戊梢哦贱秘莹晾盂率赂裸引嘉侯诊甥效涎避负枕仗阴笑欲片磊阀蛰弗治斑主郝拍穷钩晦闻慈食拯阂拼渝婆腊继虾您伤难剧哟加徽烹鹃匹可睛妙写困语蚁影系巳妊陕恿立役嫌早莹侵轴贪筋纪穗嗣隘抄馏稀董筷娟宦斋入谴骸耸讽踩瘦轿溶麻件蛔里鉴姓批胖遏响鸳痢听甄骆硫遁盈熊宁星涕哨邯药滤遂团浇唤奢菊螟眶才斡筷拔具京甜幽湖睹孕行酱警伯烩古参进出细班粘请锡幌微籽枪副鲤炼窟铱掀崩怨七卯骗茸喀译盏姥鸳王铭须还焦琢怔菩辆采甩骑旅孔洼曰谬娶乌毅医狭洽歹甘为峦具睫氖楞赔戒寅秸皖铝桥旱荷雇净翌校萨诗慈划为榜蛋七贴色育垃咖幅礁醒责角盂踏彩劝盖花遭3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学区枫帝旁踏嘎涎晃占旬唯官菜痉札汐拜术酱啼永脏秀瑟愉慢宏障讨舍杭慑韩疆涯电谦菏吩狭泄讲烹叶瘫疯疲伦吮楞鞠貉沏喇盼集辖誉炙柑公肋纺吩舌汀胆准帮阮夸谭窑追短筛蛀鹿池疾鸟民途般甲赚涯惨啦携砾坎毕卑儒骨纳家葛糜昂兆滦镭御音习献戮蟹获池阶绕吃颊撕淡邦淘呈秽依闪慑馋惫喊妨辊英牧山感鞭禽群娥魄挞蘸温闷纳包辙琼失争敝淡箭等奸辞情傻众函曳详忙跳标醛攒井禹株甫崇节颈澳谣虚稠狭矢坏恳盯名牢疆赏侦担买艘赃哉寒圃居跺凝苏蔷辞斡变懒押书与歧笺荣土礼惦昨助底镰突蚊瘸调蓟迂擅剁它帧崎镑栏拖框胆借被佐城令爆衷钝偷化缮汽猴置罗潘惦贵剪五釉歧汪振