2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析） 新人教版

【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（人教版）1(2010年浙江理綜) 有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X與M2具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2>W；Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是()AX、M兩種元素只能形成X2M型化合物B由于W、Z、M元素的氫化物相對(duì)分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低C元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體D元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑解析：由Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料可知Y為Si元素，由X、Y、Z、W同周期，X與M2具有相同的電子層結(jié)構(gòu)可知X為Na元素，M為O元素，Z為S元素，再結(jié)合離子半徑：Z2W，W為Cl元素。Na和O可形成Na2O和Na2O2，A不正確；B中水分子之間存在氫鍵，故水的沸點(diǎn)最高；Si單質(zhì)是原子晶體，S單質(zhì)和Cl2都是分子晶體，C項(xiàng)不正確；O3和Cl2常用于水處理中的消毒劑。答案：D2鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示，有關(guān)說法不正確的是()A該晶體屬于離子晶體B晶體的化學(xué)式為Ba2O2C該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似D與每個(gè)Ba2距離相等且最近的Ba2共有12個(gè)解析：由晶胞結(jié)構(gòu)及“均攤法”計(jì)算：一個(gè)晶胞中含Ba2：8×6×4個(gè)，含O：12×14個(gè)，故晶體化學(xué)式是BaO2。答案：B3共價(jià)鍵、離子鍵、范德華力和氫鍵是形成晶體的粒子之間的四種作用力。下列晶體：Na2O2固體氨NaClSiO2冰干冰，其中含有三種作用力的是()ABC D解析：分析得到下表：Na2O2固體氨NaClSiO2冰干冰共價(jià)鍵離子鍵范德華力氫鍵答案：C4據(jù)某科學(xué)雜志報(bào)道，國(guó)外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結(jié)構(gòu)好似中國(guó)傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測(cè)定其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是()A該物質(zhì)有很高的熔點(diǎn)、很大的硬度B該物質(zhì)形成的晶體屬分子晶體C該物質(zhì)分子中Si60被包裹在C60里面D該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為1 200解析：由分子式及信息可知該物質(zhì)為分子晶體，A錯(cuò)誤，B正確；Si的原子半徑大于C，所以Si60的體積大于C60的，C錯(cuò)誤；相對(duì)分子質(zhì)量(1228)×602 400，D錯(cuò)誤。答案：B5(2012年黑龍江哈三中四校聯(lián)考)下列性質(zhì)中，可以較充分說明某晶體是離子晶體的是()A具有較高的熔點(diǎn)B固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C可溶于水D固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電答案：D6.食鹽晶體是由鈉離子(右圖中的“”)和氯離子(右圖中的“”)組成的，且均為等距離的交錯(cuò)排列。已知食鹽的密度是2.2 g·cm3，阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023 mol1。在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于()A3.0×108 cm B3.5×108 cmC4.0×108 cm D5.0×108 cm解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體，如右圖所示，a表示其邊長(zhǎng)，d表示兩個(gè)Na中心間的距離。每個(gè)小立方體含Na：×4，含Cl：×4。即每個(gè)小立方體含NaCl對(duì)個(gè)。即：2.2 g·cm3。解得a2.81×108 cm，又因?yàn)閐a，故食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的Na中心間的距離為d×2.81×108 cm4.0×108 cm。答案：C7(2012年銀川模擬)如圖為一些晶體的結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨中的某一種。(1)其中代表金剛石的是_(填字母，下同)，其中每個(gè)碳原子與_個(gè)碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于_晶體。(2)其中代表石墨的是_，其中每個(gè)正六邊形占有的碳原子平均數(shù)為_個(gè)。(3)其中表示NaCl的是_，每個(gè)Na周圍與它最近的_個(gè)Na緊鄰。(4)代表CsCl的是_，它屬于_晶體，每個(gè)Cs與_個(gè)Cl緊鄰。(5)代表干冰的是_，它屬于_晶體，每個(gè)CO2分子與_個(gè)CO2分子緊鄰。解析：根據(jù)不同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶胞是立方單元，每個(gè)Na與6個(gè)Cl緊鄰，每個(gè)Cl又與6個(gè)Na緊鄰，但觀察與Na最近且等距離的Na數(shù)時(shí)要拋開Cl，從空間結(jié)構(gòu)上看是12個(gè)Na，即x軸面上、y軸面上、z軸面上各4個(gè)。CsCl晶體由Cs、Cl構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)。干冰也是立方體結(jié)構(gòu)，但在立方體每個(gè)正方形面的中央都有一個(gè)CO2分子，稱為“面心立方”，所以每個(gè)CO2分子在三維空間里x、y、z三個(gè)面各緊鄰4個(gè)CO2分子，共12個(gè)CO2分子。金剛石中每個(gè)碳原子緊鄰4個(gè)其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)碳原子緊鄰3個(gè)碳原子，即每個(gè)六邊形占有1個(gè)碳原子的1/3，所以大的結(jié)構(gòu)中每個(gè)六邊形占有的碳原子數(shù)是6×1/32(個(gè))。答案：(1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C離子8(5)B分子128現(xiàn)有幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)()數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3 550Li：181HF：83NaCl：801硅晶體：1 410Na：98HCl：115KCl：776硼晶體：2 300K：64HBr：89RbCl：718二氧化硅：1 723Rb：39HI：51CsCl：645據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間的作用力是_。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號(hào))。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào))。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aClKClRbClCsCl，其原因解釋為：_。解析：(1)A組由非金屬元素組成熔點(diǎn)最高，屬于原子晶體、熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵。(2)B組都是金屬，具有金屬晶體的性質(zhì)。(3)HF熔點(diǎn)高是由于分子之間形成氫鍵。(4)D組是離子化合物熔點(diǎn)高具有離子晶體的性質(zhì)。(5)晶格能與離子電荷和離子半徑有關(guān)，電荷越多半徑越小，晶格能越大、晶體熔點(diǎn)越高。答案：(1)原子共價(jià)鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)(5)D組晶體都為離子晶體，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高9氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3存在，基態(tài)N3的電子排布式為_。(2)NN的鍵能為942 kJ·mol1，NN單鍵的鍵能為247 kJ·mol1，計(jì)算說明N2中的_鍵比_鍵穩(wěn)定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH和AlCl可形成離子液體。離子液體由陰、陽(yáng)離子組成，熔點(diǎn)低于100 ，其揮發(fā)性一般比有機(jī)溶劑_(填“大”或“小”)，可用作_(填代號(hào))。a助燃劑b“綠色”溶劑c復(fù)合材料d絕熱材料(4)X中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N3形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。X的元素符號(hào)是_，與同一個(gè)N3相連的X有_個(gè)。解析：(1)N3的電子排布式為1s22s22p6。(2)在NN中有1個(gè)鍵，2個(gè)鍵，在NN中有1個(gè)鍵，鍵鍵能347.5 kJ/mol，所以在NN中，鍵比鍵穩(wěn)定。(3)離子液體中的作用力是離子鍵，盡管微弱，但強(qiáng)于氫鍵和分子間作用力，所以其揮發(fā)性就小，不會(huì)污染環(huán)境，是“綠色”溶劑。(4)由題給信息知X所含電子數(shù)281828，所以X為29號(hào)Cu元素。從圖上看少多，結(jié)合X3N知，為N3，以頂角上的為中心，距離最近的X有3個(gè)。構(gòu)成一個(gè)完整的三維空間需8個(gè)這樣的立方體晶胞，則每個(gè)N3周圍有X：8×3×6(個(gè))(棱上的原子為4個(gè)晶胞所共用，所以每個(gè)原子在此晶胞中為份)。答案：(1)1s22s22p6(2)(3)小b(4)Cu610已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號(hào)的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中118列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5，D跟B可形成離子化合物其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。請(qǐng)回答：(1)A元素的名稱是_；(2)B的元素符號(hào)是_，C的元素符號(hào)是_，B與A形成的化合物比C與A形成的化合物沸點(diǎn)高，其原因是_；(3)E屬元素周期表中第_周期，第_族的元素，其元素名稱是_，它的2價(jià)離子的電子排布式為_；(4)從圖中可以看出，D跟B形成的離子化合物的化學(xué)式為_；該離子化合物晶體的密度為a g·cm3，則晶胞的體積是_(只要求列出算式)。解析：本題綜合考查了元素周期表的結(jié)構(gòu)、核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)、氫鍵等知識(shí)，著重考查學(xué)生對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的理解能力和計(jì)算能力。由E是周期表中第7列元素，可推知E在周期表中B族，又因原子序數(shù)小于36，只能為第四周期的錳元素，原子序數(shù)為25，因D原子序數(shù)比Mn小5，則可推知D為Ca。因B、C同主族，A原子序數(shù)最小且與B、C均不在同一周期，可推出B為第二周期，C為第三周期，A只能為第一周期的氫元素。由題中晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算出晶胞中Ca2的個(gè)數(shù)：8×6×4，由圖可看出晶胞中B的個(gè)數(shù)為8，則該離子晶體的化學(xué)式為CaB2，B的化合價(jià)為1價(jià)，可知B為F，則可推出C為Cl。設(shè)CaF2晶胞的體積為V，則1 mol晶胞的質(zhì)量為V×6.02×1023mol1×a g·cm34 mol×78 g·mol1，則V。答案：(1)氫(2)FCl氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒有氫鍵(3)四B錳1s22s22p63s23p63d5(4)CaF211A、B、C、D為前四周期元素。A元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，C元素原子的M電子層的p亞層中有3個(gè)未成對(duì)電子，D元素原子核外的M層中只有2對(duì)成對(duì)電子。(1)當(dāng)n2時(shí)，AB2屬于_分子(填“極性”或“非極性”)，分子中有_個(gè)鍵，_個(gè)鍵。(2)當(dāng)n3時(shí)，A與B形成的晶體屬于_晶體。(3)若A元素的原子價(jià)電子排布為3s23p2，A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是_(用元素符號(hào)表示)。(4)已知某紅紫色絡(luò)合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O。該絡(luò)合物中的中心離子鈷離子核外電子排布式為_，作為配位體之一的NH3分子的空間構(gòu)型為_。(5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子個(gè)數(shù)之比為_。解析：本題考查原子結(jié)構(gòu)、晶體類型及有關(guān)知識(shí)。A元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2，可得A為第A族元素，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，則B只能是氧元素，C的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3為磷元素，D元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4為硫元素。(1)當(dāng)n2時(shí)，A為碳元素，AB2為CO2，為非極性分子，共有2個(gè)鍵，2個(gè)鍵；(2)當(dāng)n3時(shí)，A與B形成的化合物為SiO2屬于原子晶體；(3)在第三周期中，磷元素最外層p亞層電子半充滿，較穩(wěn)定，電離能較大；故第一電離能順序?yàn)镻>S>Si；(4)鈷原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，失去三個(gè)電子后變?yōu)?s22s22p63s23p63d6，NH3分子空間構(gòu)型為三角錐形；(5)體心立方晶胞中含有Fe原子個(gè)數(shù)為1×82，在面心立方晶胞中含有Fe原子個(gè)數(shù)為×6×84，可得比值為12。答案：(1)非極性22(2)原子(3)P>S>Si(4)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)三角錐形(5)12