高考A计划2020年新高考化学一轮复习 12.3 晶体结构与性质课时训练
高考化学一轮复习课时规范训练 晶体结构与性质(选考)
高考化学一轮复习课时规范训练晶体结构与性质（选考）第3讲晶体结构与性质一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)1．在下列四种有关性质的叙述中，可能属于金属晶体的是 ( ) A．由分子间作用力结合而成，熔点低B．固体或熔融后易导电，熔点在1 000℃左右C．由共价键结合成网状结构，熔点高D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电2．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是 ( )A．BaTi8O12 B．BaTi4O6 C．BaTi2O4 D．BaTiO33．下面的排序不正确的是 ( ) A．晶体熔点的高低：B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅C．熔点由高到低：Na>Mg>AlD．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI4．下列关于离子晶体性质的叙述中不正确的是 ( ) A．离子晶体具有较高的熔沸点B．离子晶体具有较大的硬度C．离子晶体在熔融状态时都能导电D．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶15．能说明某晶体属于离子晶体的是 ( ) A．一定溶于水B．固态不导电，水溶液能导电C．有较高的熔点D．固态不导电，熔融时能导电6．下列叙述肯定正确的是 ( ) A．在离子晶体中不可能存在非极性键B．在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键C．在极性分子中不可能存在非极性键D．在原子晶体中不可能存在极性共价键7． ( )Na2O NaCl AlF3AlCl3920 801 1 291 190BCl3Al2O3CO2SiO2－107 2 073 －57 1 723A. 铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体8．下列各项所述的数字不是6的是 ( )A．在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相等的Cl－的个数B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数9．现有四种晶体的晶胞，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是( )10．科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示：图中顶点和面心的原子都是钛原子，棱的中心和体心的原子都是碳原子，该分子的化学式是( )A．Ti13C14 B．Ti14C13 C．Ti4C5 D．TiC11．(2008·四川理综，10)下列说法中正确的是( )A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合12．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 ( )A ．SO 2、SiO 2B ．CO 2、H 2OC ．NaCl 、HClD ．CCl 4、KCl 二、非选择题(本题包括4个小题，共40分) 物质 NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl 熔点/℃ 995 801 755 651 801 776 715 646 物质 SiF 4 SiCl 4 SiBr 4 SiI 4 SiCl 4 GeCl 4 SnCl 4 PbCl 4 熔点/℃－90.2－70.45.2100.5－70.4－49.5－36.2－15.0(1)钠的卤化物从NaF 到NaI 及碱金属的氯化物从NaCl 到CsCl 的熔点逐渐________，原因是______________________________________________________________________。
(精品人教)2020高考化学一轮复习 基础课时练34 晶体结构与性质
基础课时练(三十四) 晶体结构与性质1．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是____________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________________________________________________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能____________(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是________________________________________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有____________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为____________。
(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是____________________________________________________________。
答案：(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2＋)<r(Na＋)、r(O2－)<r(Cl－)(4)4 8 (5)H2O分子之间能形成氢键2．(2018·东北三省四市联考)铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]____________。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2]、醋酸钠等碱性物质。
尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是____________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。
新高考A版化学一轮复习课时规范练37晶体结构与性质
课时规范练37晶体结构与性质基础巩固1.(2020河南周口月考)太阳能电池板材料除单晶硅外,还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等化学元素。
(1)基态钙原子的电子排布式为,金属钴的堆积方式与镁相似,都属于六方堆积,其配位数是。
(2)六方相氮化硼的结构与石墨相似,B的杂化方式是,其不导电的原因是。
(3)人工氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示。
①该晶体中与Ti原子距离最近且相等的Ti原子有个,与Ti原子距离最近且相等的N原子有个,这几个N原子形成的空间形状是。
②该晶体的熔点高于NaCl晶体的熔点,其原因是。
(4)钴晶体的一种晶胞是一种体心立方堆积(如图所示),若该晶胞的边长为a nm,密度为ρ g·cm3,N A表示阿伏加德罗常数的值,则钴的相对原子质量可表示为。
22s22p63s23p64s2或[Ar]4s212(2)sp2杂化层状结构中没有自由移动的电子(3)①126正八面体②氮化钛晶体中阴、阳离子的电荷数均高于氯化钠晶体中阴、阳离子的电荷数,氮化钛晶体的晶格能高于氯化钠晶体的晶格能(4)5a3ρN A×1022基态钙原子核外有20个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2。
镁、钴晶体的堆积方式都属于六方堆积,其配位数为12。
(2)六方相氮化硼中1个硼与3个氮原子结合,硼原子的杂化类型为sp2杂化;六方相氮化硼不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子。
(3)①与Ti原子距离最近且相等的Ti原子有12个,与Ti原子距离最近且相等的N原子有6个(在Ti原子的上、下、左、右、前、后)。
②氮化钛晶体中阴、阳离子的电荷数均高于氯化钠晶体中阴、阳离子的电荷数,氮化钛晶体的晶格能高于氯化钠晶体的晶格能,因此氮化钛晶体的熔点高于NaCl 晶体的熔点。
(4)该晶胞中Co 原子的个数为8×18+1=2,则该晶胞的质量为2M r N Ag=ρ g·cm 3×(a ×107 cm)3,M r =5a 3ρN A ×1022。
2020化学高考一轮复习选修3【晶体结构与性质】过关检测卷附答案解析
2020化学高考一轮复习选修3【晶体结构与性质】过关检测卷(时间:90分钟满分:100分)1.(2018·湖南长郡中学高三模拟)下列数据是对应物质的熔点(℃):BCl 3Al 2O 3Na 2O NaCl AlF 3AlCl 3干冰SiO 2-10720739208011291190-571723据此做出的下列判断中错误的是()A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B.表中只有BCl 3和干冰是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体2.(2018·河北唐山校级期末)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是()A.①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为①1个,②2个,③2个,④4个C.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④3.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A.熔点:NaF>MgF 2>AlF 3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF 2D.硬度:MgO>CaO>BaOr(Br -),故NaF、NaCl、NaBr 的晶格能依次减小。
在CsCl、NaCl、CaF 2中阴离子的配位数分别为8、6、4。
r(Mg 2+)<r(Ca 2+)<r(Ba 2+),故MgO、CaO、BaO 的晶格能依次减小,硬度依次减小。
4.(2019·湖北仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中,错误的是()A.白磷晶体中,分子之间通过共价键结合B.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C.在NaCl 晶体中每个Na +(或Cl -)周围都紧邻6个Cl -(或Na +)D.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏5.(2018·福建福州一中质检)(1)钠、钾、铬等金属晶体的晶胞属于体心立方,则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是。
高考化学大一轮复习 12.3晶体结构与性质课时训练-人教版高三全册化学试题
课时训练35 晶体结构与性质一、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题目要求)1．下列不属于晶体的特点的是( )A．一定有固定的几何外形B．一定有各向异性C．一定有固定的熔点D．一定是无色透明的固体解析：晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体及蓝色的硫酸铜晶体。
答案：D2.2015·福建质检下列说法正确的是( )A．原子晶体中只存在非极性共价键B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂D．金属元素和非金属元素形成的晶体一定是离子晶体解析：如Si3N4为原子晶体，但存在极性共价键，A错误；稀有气体分子间只存在范德华力，形成的晶体属于分子晶体，B正确；干冰升华时，只破坏分子间作用力，分子内共价键不会发生断裂，C错误；如氯化铝为分子晶体，D错误。
答案：B3．如图是Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构示意图，则该晶体的化学式可表示为( ) A．Mn2BiB ．MnBiC ．MnBi 3D ．Mn 4Bi 3解析：分析题给晶胞结构示意图，可知有6个Bi 原子处于晶胞的内部，即1个晶胞拥有6个Bi 原子；有12个Mn 原子在的晶胞的顶点上，每个晶胞占有12×16＝2个，有6个Mn 原子在晶胞的棱上，每个晶胞占有6×13＝2个，有2个Mn 原子在晶胞的面心，每个晶胞占有2×12＝1个，还有1个Mn 原子在晶胞内部，因此1个晶胞实际拥有的Mn 原子个数为2＋2＋1＋1＝6，因此该晶胞的化学式可表示为MnBi 。
答案：B4．下列晶体性质的比较中错误的是( ) A ．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B ．沸点：NH 3>PH 3C ．硬度：白磷>冰>二氧化硅D ．熔点：SiI 4>SiBr 4>SiCl 4解析：A 项中三种物质都是原子晶体，因原子半径r (C)<r (Si)，所以键长：C —C<C —Si<Si —Si ，故键能：C —C>C —Si>Si —Si ，键能越大，原子晶体的熔点越高，A 项正确；NH 3和PH 3都是分子晶体，但NH 3分子间存在氢键，故NH 3的沸点高，B 项正确；二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，C 项错误；卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点越高，D 项正确。
(人教版)2020年高考化学一轮综合复习 第十二章 有机化学基础 第39讲 晶体结构与性质练习
第39讲晶体结构与性质考纲要求 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
6.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
7.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一晶体和晶胞1．晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
3．晶胞(1)概念描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
4．晶胞组成的计算——均摊法(1)原则晶胞任意位置上的一个原子如果是被n 个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。
(2)方法①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占13。
(1)冰和碘晶体中相互作用力相同( )(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列( ) (3)凡有规则外形的固体一定是晶体( ) (4)固体SiO 2一定是晶体( )(5)缺角的NaCl 晶体在饱和NaCl 溶液中会慢慢变为完美的立方体块( ) (6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( )(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√1．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：试写出：(1)甲晶体化学式(X 为阳离子)为________。
2020届高三化学一轮复习 晶体结构和性质(强化训练)
2020届高三化学一轮复习晶体结构与性质（强化训练）一、选择题1．下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是()A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案 C2．下面的排序不正确的是()A．熔点由高到低：Na>Mg>AlB．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅C．晶体熔点由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4D．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI答案 A3.某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出)。
则晶体中A、B、C的原子个数比为()A．1∶3∶1 B．2∶3∶1C．2∶2∶1 D．1∶3∶3答案 A4．某晶体化学式为N2H6SO4，其晶体类型与硫酸铵相同。
试分析在该晶体中不会存在()A．阳离子B．共价键C．离子键D．分子间作用力答案 D5．下面有关晶体的叙述中，错误的是()A．白磷晶体中，分子之间通过共价键结合B．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C．在NaCl晶体中每个Na＋(或Cl－)周围都紧邻6个Cl－或Na＋)D．离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏答案 A6．下列有关说法不正确的是()A．四水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12答案 C7．关于晶体的下列说法正确的是()A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B．离子晶体中一定含金属阳离子C．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构D．分子晶体的熔点不一定比金属晶体的熔点低解析A项，金属晶体中含有阳离子；B项，铵盐中不含金属阳离子；C项，如HCl分子中不是各原子都形成8电子稳定结构。
高考化学一轮复习 第章 第3讲 晶体的结构与性质课时训练高三全册化学试题
回夺市安然阳光实验学校【高考领航】高考化学一轮复习第十二章第3讲晶体的结构与性质课时训练新人教版1．下列有关晶体的叙述正确的是( )A．金属晶体中含有金属阳离子和自由电子B．原子晶体一定是单质C．分子晶体一定是化合物D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度解析：选A。
B项如SiO2、SiC等晶体均为原子晶体；C项如C60晶体为分子晶体；D项一般情况下，硬度：原子晶体>金属晶体>分子晶体。
2．下列叙述中正确的是( )A．离子晶体中肯定不含共价键B．属于离子晶体的物质都易溶于水C．由分子组成的物质的熔点一般较低D．原子晶体中只存在非极性键解析：选C。
A项如Na2SO4、NaOH等离子晶体中均含有共价键；B项离子晶体如BaSO4、CaCO3、Mg(OH)2、AgCl等在水溶液中的溶解度都比较小；D项原子晶体如SiO2晶体中存在极性键。
3．由短周期元素构成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为20。
下列说法中正确的是( )A．晶体中阳离子和阴离子的个数不一定相等B．晶体中一定只有离子键而没有共价键C．所含元素一定不在同一周期也不在第一周期D．晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径解析：选A。
在短周期中符合题设条件的物质有：NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等，故A正确；NaOH、NH4F中含共价键，B不正确；所含元素可在同一周期，也可在第一周期，如NH4F，故C不正确；NaF、Na2O、MgO等晶体中阳离子半径都比阴离子半径小，故D不正确。
4．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是( )A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点顺序为HF>HI>HBr>HClC．石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低解析：选C。
A项、B项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的范德华力有关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键无关。
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第三节晶体结构与性质非选择题(共100分)1.(16分)(2020·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Cu9A l4、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5N A;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—N C S)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、N A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5N A,异硫氰酸(H—N C S)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)3cm3,密度ρ=g·cm-3=g·cm-3。
2.(14分)(2020·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13N A。
(4)Fe3O4具有反尖晶石结构。
某化合物Mg x Al y O z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13N A。
(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)(2020·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>GaC.电负性:As>GaD.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)(2020·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D n+、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 ;D n+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Co n+、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)(2020·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N A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。