2013年高考化學總復習 第三章 晶體結構與性質（含解析） 新人教版

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1、【高考總復習】2013高考化學專題復習：第三章 晶體結構與性質（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構；離子半徑：Z2－>W－；Y的單質晶體 熔點高、硬度大，是一種重要的半導體材料。 下列說法中，正確的是(　　) A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物 B．由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質量依次減小，所以其沸點依次降低 C．元素Y、Z、W的單質晶體屬于同種類型的晶體 D．元素W和M的某些單質可作為水處理中的消毒劑 解析：由Y的單質晶體熔點高、硬度大，是一種重要的

2、半導體材料可知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構可知X為Na元素，M為 O元素，Z為S元素，再結合離子半徑：Z2－＞W(wǎng)－，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，故水的沸點最高；Si單質是原 子晶體，S單質和Cl2都是分子晶體，C項不正確；O3和Cl2常用于水處理中的消毒劑。 答案：D 2．鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，結構如圖所示， 有關說法不正確的是(　　) A．該晶體屬于離子晶體 B．晶體的化學式為Ba2O2 C．該晶體晶胞結構與NaCl相似 D．與每個Ba2＋距離相等且最

3、近的Ba2＋共有12個 解析：由晶胞結構及“均攤法”計算：一個晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4個，含O： 12×＋1＝4個，故晶體化學式是BaO2。 答案：B 3．共價鍵、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： ①Na2O2?、诠腆w氨?、跱aCl ④SiO2?、荼、薷杀?，其中含有三種作用力的是(　　) A．①②③　　　　　　　　 B．①②⑥ C．②⑤ D．⑤⑥ 解析：分析得到下表： Na2O2 固體氨 NaCl SiO2 冰 干冰 共價鍵 √ √ √ √ √ 離子鍵 √ √

4、 范德華力 √ √ √ 氫鍵 √ √ 答案：C 4．據(jù)某科學雜志報道，國外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其 分子結構好似中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經測定其中包含C60，也有Si60結構。下列敘 述正確的是(　　) A．該物質有很高的熔點、很大的硬度 B．該物質形成的晶體屬分子晶體 C．該物質分子中Si60被包裹在C60里面 D．該物質的相對分子質量為1 200 解析：由分子式及信息可知該物質為分子晶體，A錯誤，B正確；Si的原子半徑大于C， 所以Si60的體積大于C60的，C錯誤；相對分子質量＝(12＋2

5、8)×60＝2 400，D錯誤。 答案：B 5．(2012年黑龍江哈三中四校聯(lián)考)下列性質中，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 B．固態(tài)不導電，水溶液能導電 C．可溶于水 D．固態(tài)不導電，熔融狀態(tài)能導電 答案：D 6.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排列。已知食鹽的密度是2.2 g·cm－3， 阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023 mol－1。在食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于(　　) A．3.0×10－8 cm　　　　　　 B．3.5×10－8 cm C．4

6、.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm 解析：從NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體，如右圖所示，a表示其邊長，d 表示兩個Na＋中心間的距離。每個小立方體含Na＋：×4＝，含Cl－：×4＝。即每 個小立方體含Na＋－Cl－對個。 即：ρ＝＝＝2.2 g·cm－3。 解得a＝2.81×10－8 cm，又因為d＝a，故食鹽晶體中兩個距離最近的Na＋中心間的 距離為d＝×2.81×10－8 cm＝4.0×10－8 cm。 答案：C 7．(2012年銀川模擬)如圖為一些晶體的結構，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、 石墨中的某一種。 (1)

7、其中代表金剛石的是________(填字母，下同)，其中每個碳原子與________個碳原子 最接近且距離相等。金剛石屬于________晶體。 (2)其中代表石墨的是________，其中每個正六邊形占有的碳原子平均數(shù)為________個。 (3)其中表示NaCl的是________，每個Na＋周圍與它最近的________個Na＋緊鄰。 (4)代表CsCl的是________，它屬于________晶體，每個Cs＋與________個Cl－緊鄰。 (5)代表干冰的是________，它屬于________晶體，每個CO2分子與________個CO2分 子緊鄰。 解析：根據(jù)不

8、同物質晶體的結構特點來辨別圖形所代表的物質。NaCl晶胞是立方單元， 每個Na＋與6個Cl－緊鄰，每個Cl－又與6個Na＋緊鄰，但觀察與Na＋最近且等距離的 Na＋數(shù)時要拋開Cl－，從空間結構上看是12個Na＋，即x軸面上、y軸面上、z軸面上 各4個。CsCl晶體由Cs＋、Cl－構成體心立方結構。干冰也是立方體結構，但在立方體 每個正方形面的中央都有一個CO2分子，稱為“面心立方”，所以每個CO2分子在三 維空間里x、y、z三個面各緊鄰4個CO2分子，共12個CO2分子。金剛石中每個碳原 子緊鄰4個其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結構組成，每個碳原子緊鄰3個碳原 子，即每個六邊形

9、占有1個碳原子的1/3，所以大的結構中每個六邊形占有的碳原子數(shù) 是6×1/3＝2(個)。 答案：(1)D　4　原子 (2)E　2　(3)A　12 (4)C　離子　8　(5)B　分子　12 8．現(xiàn)有幾種物質的熔點(℃)數(shù)據(jù)： A組 B組 C組 D組 金剛石：3 550 Li：181 HF：－83 NaCl：801 硅晶體：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776 硼晶體：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：－51 CsCl：645 據(jù)此回答下列問題： (1)A組屬于_

10、_______晶體，其熔化時克服的粒子間的作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質是________(填序號)。 ①有金屬光澤　②導電性?、蹖嵝浴、苎诱剐? (3)C組中HF熔點反常是由于________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)D組晶體可能具有的性質是________(填序號)。 ①硬度小?、谒芤耗軐щ姟、酃腆w能導電　④熔融狀態(tài)能導電 (5)D組晶體的熔

11、點由高到低的順序為：NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因解釋為： ________________________________________________________________________。 解析：(1)A組由非金屬元素組成熔點最高，屬于原子晶體、熔化時需破壞共價鍵。 (2)B組都是金屬，具有金屬晶體的性質。 (3)HF熔點高是由于分子之間形成氫鍵。 (4)D組是離子化合物熔點高具有離子晶體的性質。 (5)晶格能與離子電荷和離子半徑有關，電荷越多半徑越小，晶格能越大、晶體熔點越 高。 答案：(1)原子　共價鍵　(2)①②③④ (3)HF分子間能形

12、成氫鍵，其熔化時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)②④ (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·mol－1，N—N單鍵的鍵能為247 kJ·mol－1，計算說明N2中的 _

13、_______鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。 (3)(CH3)3NH＋和AlCl可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成，熔點低于100 ℃， 其揮發(fā)性一般比有機溶劑________(填“大”或“小”)，可用作________(填代號)。 a．助燃劑　b．“綠色”溶劑　c．復合材料　d．絕熱材料 (4)X＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體 結構如圖所示。X的元素符號是________，與同一個N3－相連的X＋有 ________個。 解析：(1)N3－的電子排布式為1s22s22p6。 (2)在NN中有1個σ鍵，2個π鍵，在N—N中

14、有1個σ鍵，π鍵鍵能＝ ＝347.5 kJ/mol，所以在NN中，π鍵比σ鍵穩(wěn)定。 (3)離子液體中的作用力是離子鍵，盡管微弱，但強于氫鍵和分子間作用力，所以其揮 發(fā)性就小，不會污染環(huán)境，是“綠色”溶劑。 (4)由題給信息知X＋所含電子數(shù)＝2＋8＋18＝28，所以X為29號Cu元素。 從圖上看○少●多，結合X3N知，○為N3－，以頂角上的○為中心，距離最近的X＋有 3個。構成一個完整的三維空間需8個這樣的立方體晶胞，則每個N3－周圍有X＋： 8×3×＝6(個)(棱上的原子為4個晶胞所共用，所以每個原子在此晶胞中為份)。 答案：(1)1s22s22p6　(2)π　σ　(3)小　b

15、　(4)Cu　6 10．已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號的元素，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1－18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構如下圖。 請回答： (1)A元素的名稱是_________________________________________________________； (2)B的元素符號是________，C的元素符號是________，B與A形成的化合物比C與 A形成的化合物沸點高，其原因是_____

16、________________________________________； (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式為________；該離子化合物晶 體的密度為a g·cm－3，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構、核外電子排布、晶體結構、氫鍵等知識， 著重考查學生對晶體結構的理解能力和計算能力。由E是周期表中第7列元素，可推 知E在周

17、期表中ⅦB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。由題中晶胞結構計算出晶胞中Ca2＋的個數(shù)：8×＋6×＝4，由圖可看 出晶胞中B的個數(shù)為8，則該離子晶體的化學式為CaB2，B的化合價為－1價，可知B 為F，則可推出C為Cl。設CaF2晶胞的體積為V，則1 mol晶胞的質量為 V×6.02×1023mol－1×a g·cm－3＝4 mol×78 g·mol－1，則V＝。 答案：(1)氫　(2)F

18、　Cl　氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒有氫鍵　(3)四　ⅦB　 錳 1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2　 11．A、B、C、D為前四周期元素。A元素的原子價電子排布為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個未成對電子，D 元素原子核外的M層中只有2對成對電子。 (1)當n＝2時，AB2屬于________分子(填“極性”或“非極性”)，分子中有________ 個σ鍵，________個π鍵。 (2)當n＝3時，A與B形成的晶體屬于________晶體。 (3)若A元素的原子價電子排布為3s23p2

19、，A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的 順序是________(用元素符號表示)。 (4)已知某紅紫色絡合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O。該絡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際含有Fe原子個數(shù)之比為________。 解析：本題考查原子結構、晶體類型及有關知識。A元素的原子價電子排布為ns2np2， 可得A為第ⅣA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

20、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n＝2時，A為碳元素，AB2為CO2，為非極性分子， 共有2個σ鍵，2個π鍵；(2)當n＝3時，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 離能順序為P>S>Si；(4)鈷原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，失去三個電 子后變?yōu)?s22s22p63s23p63d6，NH3分子空間構型為三角錐形；(5)體心立方晶胞中含有 Fe原子個數(shù)為1＋×8＝2，在面心立方晶胞中含有Fe原子個數(shù)為×6＋×8＝4，可 得比值為1∶2。 答案：(1)非極性　2　2 (2)原子 (3)P>S>Si (4)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)　三角錐形 (5)1∶2