第三章《晶体结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.向溶液中逐滴滴加氨水,先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀逐渐溶解,溶液变为深蓝色。接着向深蓝色溶液中加入乙醇,静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出,上层溶液颜色变浅。下列有关说法正确的是
A.生成蓝色沉淀反应的离子方程式为
B.溶液转化为深蓝色溶液过程中,溶液中的浓度相等
C.硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
D.在配离子中,给出孤电子对,提供空轨道
2.晶体的熔点高低与微粒间的作用力大小有关,下列各组物质中,熔点高低的顺序排列正确的是
A.Na>Mg>Al B.CsCl>KC1>NaCl
C. D.金刚石>碳化硅>晶体硅
3.Co(Ⅲ)的八面体配合物,若1mol该配合物与足量溶液作用生成沉淀,则m、n的值是
A.m=3,n=3 B.m=3,n=5 C.m=5,n=1 D.m=3,n=4
4.下面的排序错误的是
A.离子半径:Fe2+>Fe3+ B.硬度:金刚石>晶体硅
C.熔点:KCl>NaCl D.键角:BF3>H2O
5.话筒是我们熟悉的物质,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸钡,根据晶体的结构示意图可知它的化学式是
A.BaTi8O12 B.BaTi4O6
C.BaTi2O4 D.BaTiO3
6.短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大。常温下,W、Y形成的一种液态化合物是一种绿色氧化剂;X、Y为同周期相邻元素,X原子核外电子数等于Z原子最外层电子数,X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍。下列说法错误的是
A.简单氢化物的沸点:X
C.W、X、Y三种元素形成的化合物中不可能含有离子键
D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性:Z> X
7.下列关于晶体和非晶体的鉴别错误的是
A.晶体具有自范性
B.晶体具有各向异性
C.只要有规则的几何外形就是晶体
D.可以通过X射线衍射实验来鉴别
8.为践行社会主义核心价值观,创建和谐社会,实现碳达峰和碳中和,我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径:通过电催化与生物合成相结合,以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖()和脂肪酸,为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质,下列说法正确的是
A.和均为极性分子,故易溶于水
B.晶体属于分子晶体,晶体中一个分子周围紧邻的分子有12个
C.分子中O原子上有2对孤电子对,故分子的VSEPR模型为V型
D.葡萄糖和脂肪酸都可以和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体
9.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )
A.破损的晶体能自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性知识点
10.已知晶体硼的熔点为2300℃,硬度为9.5,可推知单质晶体硼属于
A.分子晶体 B.原子晶体 C.离子晶体 D.无法判断
11.下列结构示意图中,表示晶胞的是
A. B.
C. D.
12.下列说法中正确的是
①晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强,熔点越高 ③干冰是分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体 ④在和晶体中,阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子,键角都是109°28′,其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含4.8g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8mol
A.①②④⑤ B.②④⑦ C.⑤⑥⑦ D.②④⑤⑦
二、非选择题(共10题)
13.第三代半导体中,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是核心半导体。它们具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力、更大的电子饱和漂移速率等特性。
(1)基态Ga原子的价电子排布式为____。
(2)晶体硅、碳化硅、金刚石三种晶体的熔点由高到低的顺序为____。
(3)氮化镓不存在于自然界中,只能通过人工合成来制备,反应为GaCl3+NH3GaN+3HCl。
①GaCl3的熔点为77.9℃,其晶体类型为____,它在高温时会形成双聚分子(GaCl3)2,该双聚分子的结构式为____。GaF3的熔点为1000℃,则将GaF3熔化时,被破坏的作用力是____。
②上述反应涉及的元素中,电负性最小的是____(填元素符号,下同),第一电离能最大的是____。
14.硼镍镧合金具有很强的储氢能力。
(1)用价层电子对互斥理论推测三氟化硼分子的立体构型为_______,硼原子的杂化类型为_______。
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。如图是磷化硼晶体的晶胞示意图,该晶体的晶体类型是_______。
(3)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连,硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O,它电离生成少量[B(OH)4]-和H+,[B(OH)4]-含有的化学键类型为_______。
(4)镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构,写出铜原子的基态原子核外电子排布式_______。
15.什么是电子气理论___________?它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性___________?
16.(1)晶体分为______,______,_______,_____。
(2)“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于______溶剂,极性溶质一般能溶于________溶剂。
17.钒是我国丰产元素,储量占全球11%,居第四位。在光纤通讯系统中,光纤将信息导入离光源lkm外的用户就需用5片钒酸钇晶体(钇是第39号元素)。我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地,每年出口几十万片钒酸钇晶体,年创汇近千万美元(1999年)。钒酸钇是四方晶体,晶胞参数a=712pm, c= 629pm,密度d=4.22g/cm3,含钒25%,求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。钒酸钛的化学式:_____一个晶胞中的原子数:_____计算过程:_____ 。
18.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为___________。
(2)若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数a=___________nm。
19.回答下列问题
(1)在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是_______原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl,则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。
(2)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是_______,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为_______g·cm-3(写出表达式)。
20.配合物
(1)概念:通常把金属离子或原子(称为_____________或原子)与某些分子或离子(称为_____________)以_____________结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。
(2)组成:配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如图所示:
①中心原子:提供 _____________ 接受_____________的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫_____________),最常见的有过渡金属离子:Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。
②配体:提供_____________的阴离子或分子,如Cl-、NH3、H2O等。配体中直接同_____________的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有_____________的原子,如NH3中的N原子,H2O中的O原子等。
③配位数:直接与中心原子形成的_____________的数目。如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位数为_____________。
(3)常见配合物的形成实验
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现_____________沉淀,氨水过量后沉淀逐渐_____________,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出_____________色晶体 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH、Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH-、[Cu(NH3)4]2++SO+H2O [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
溶液变为_____________ Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后,试管中出现_____________沉淀,再滴加氨水后沉淀_____________,溶液呈_____________ Ag++Cl-=AgCl↓、AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-
(4)配合物的形成对性质的影响
①对溶解性的影响:一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物,可以溶解于氨水中,或依次溶解于含过量的OH-、Cl-、Br-、I-、CN-的溶液中,形成可溶性的配合物。如Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-。
②颜色的改变:当简单离子形成配离子时,其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象,根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN-形成硫氰化铁配离子,其溶液显_____________。
③稳定性增强
配合物具有一定的稳定性,配合物中的配位键越_____________,配合物越_____________。当作为中心离子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就很难再与O2分子结合,血红素失去输送氧气的功能,从而导致人体CO中毒。
21.I.青蒿素是我国药学家屠呦呦在1971年发现的一种含有过氧基团的倍半萜内酯的无色针状晶体,不溶于水,易溶于乙醇、石油醚、苯等有机溶剂,熔点为156℃,沸点389.9℃,较高温度时分解。一种提取青蒿素的主要工艺流程如图:
已知:石油醚的沸点为30~80℃;青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。
(1)下列玻璃仪器中操作1需使用的有_______(填标号);操作2的名称_______。
(2)操作3的步骤是蒸发浓缩、_______、过滤洗涤、干燥。
II.
(3)下表为简单配合物形成的实验,根据题意,完成表格。
实验步骤 实验现象 用离子方程式解释
向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水 产生蓝色絮状沉淀 _______
继续加入氨水 _______ Cu(OH)2+4 NH3=[ Cu(NH3)4](OH)2
再加入乙醇 析出深蓝色晶体 加入乙醇后,降低溶质的溶解度,产生深蓝色的晶体[ Cu(NH3)4]SO4·H2O
(4)在配合物[ Cu(NH3)4](OH)2中,中心离子是_______,配位原子是_______,配位数是_______。
22.三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]Cl3}是一种重要的原料。实验室以活性炭为催化剂,用H2O2、CoCl2为原料制备[Co(NH3)6]Cl3,反应过程中会放出大量的热。
已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线图所示。
③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。
制备[Co(NH3)6]Cl3实验步骤如下:
I.称取研细的CoCl2 6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。实验装置如图所示。
II.将混合物在水浴1中反应一段时间,再改用水浴2处理,充分结晶后过滤。
III.……
(1)上图中仪器a的名称为_________。
(2)步骤I将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是_________。
(3)步骤II中采用“冰水浴”的是_________(填“水浴1”或“水浴2”)。制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为_________。
(4)[Co(NH3)6]Cl3配合物的内界为_________(用化学式表示)。
参考答案:
1.C
A.NH3·H2O是弱碱,在离子方程式书写时不能拆,故生成蓝色沉淀反应的离子方程式为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,A错误;
B.溶液转化为深蓝色溶液过程中,由于形成了[Cu(NH3)4]2+,使得溶液中的浓度减小,B错误;
C.由题干可知,加入无水乙醇后析出深蓝色硫酸四氨合铜晶体,可说明硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,C正确;
D.在配离子中,提供空轨道,给出孤电子对,D错误;
故答案为:C。
2.D
A.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自由电子与金属阳离子间的作用力越大,金属的熔点越高,价电子数Al>Mg>Na,半径Na>Mg>Al,所以金属的熔点Al>Mg>Na,A错误;
B.CsCl、KC1和NaCl 均属于离子晶体,离子半径Cs+>K+>Na+,则CsCl、KC1和NaCl的晶格能递增、熔点CsCl<KC1<NaCl,B错误;
C.分子晶体的基本微粒是分子,分子晶体熔沸点由分子间作用力决定。、、分子结构相似,相对分子质量越小则分子间作用力越小、沸点越低,则氢化物的沸点高低顺序为,C错误;
D.金刚石、碳化硅和晶体硅均属于共价晶体,键长C-C<C-Si<Si-Si,共价键牢固程度:C-C>C-Si>Si-Si,则熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,D正确;
答案选D。
3.D
根据八面体配合物,Co是+3价,则m=3,由于若1mol该配合物与足量溶液作用生成沉淀,说明的八面体配合物结构,由于是正八面体,即两个氯离子、四个氨气和Co(Ⅲ)形成正八面体,因此n=4,故D符合题意;
答案为D。
4.C
A.Fe失去电子生成阳离子时电子从外到内依次失去,Fe原子最外层电子为4s轨道,成为阳离子时首先失去4s轨道电子,Fe2+和Fe3+均有三个电子层,电子层数相同时,化合价越高,半径越小,因此离子半径:Fe2+>Fe3+,故A正确;
B.金刚石与晶体硅都是共价晶体,C-C键键长小于Si-Si键键长,所以硬度:金刚石>晶体硅,故B正确;
C.KCl和NaCl的阴离子均为Cl-,离子半径:K+>Na+,晶格能:KCl
答案选C。
5.D
仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知:Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,O处于立方体的12条棱的中点,故晶体中三种原子的个数比为Ba∶Ti∶O=1∶(8×)∶(12×)=1∶1∶3。答案选D。
6.C
短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,依据常温下,W、Y形成的一种液态化合物是一种绿色氧化剂,初步判断其为H2O2;X、Y为同周期相邻元素,X原子核外电子数等于Z原子最外层电子数,X、Z原子核外电子数之和为Y原子核外电子数的3倍。由题意设X原子的核外电子数为a,则Y原子的核外电子数为(a+1),Z原子的核外电子数为(2+a)或(10+a),列式如下,(2+a)+a=3(a+1)不合理,舍去;(10+a)+a=3(a+1),解得a=7,故X为N,Y为O,Z为Cl,W为H,据此分析解题。
A.N、O的简单氢化物分别为NH3和H2O,水分子间的氢键比氨气分子间的氢键强,沸点:NH3
C.W、X、Y三种元素形成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3等,NH4NO3中含有离子键,C错误;
D.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>N,酸性:HClO4>HNO3,D正确;
答案选C。
7.C
A.晶体具有自范性,非晶体不具有此性质,故A不选;
B.晶体具有各向异性,非晶体不具有此性质,故B不选;
C.非晶体可以通过机械加工成规则的几何外形,所以只要有规则的几何外形不一定是晶体,故C选;
D.X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体,故D不选;
故选:C。
8.B
A.是非极性分子,能溶于水是因为与水发生反应,在水中的溶解度不大,A错误;
B.是分子晶体,分子间靠范德华力维系,分子采取密堆积,故一个分子周围紧邻的分子有12个,B正确;
C.中O原子价层电子对数,O原子含有2个孤电子对,则该分子VSEPR模型为四面体形,C错误;
D.葡萄糖不含羧基,不能和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体,D错误;
故选B。
9.B
A. 晶体的自范性即晶体能够自发地呈现多面体外形的性质,但“自发”过程的实现仍需要一定的条件,A项错误;
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中溶解析出完美的立方体晶块,B项正确;
C.圆形并不是晶体冰本身自发形成的形状,而是受容器限制形成的,C项错误;
D.玻璃是非晶体,D项错误;
答案选B。
10.B
非金属单质的晶体类型主要有2种:原子晶体和分子晶体,由于作用力强弱相差悬殊,物理性质(熔、沸点、硬度)差别也甚大,因此根据上述数据可以看出单质晶体硼的熔点高、硬度大,都介于典型的原子晶体,因此晶体硼当属原子晶体。
答案选B。
11.A
能够表现晶体结构特征的基本单位称为晶胞。整块晶体是由完全等同的晶胞“无隙并置”地堆积起来。“无隙并置”即一个晶胞与它比邻的晶胞是完全共顶角、共面、共棱的,取向一致,无间隙,从一个晶胞到另一个晶胞只需平移,不需转动。
表示A晶体结构单元的平行六面体具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱,故A结构可以表示晶胞;表示B、C、D晶体结构单元的平行六面体不具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱,故B、C、D结构不可以表示晶胞;
故选A。
12.B
①分子的稳定性与分子间作用力无关,①错误;
②共价键越强,键能越大,熔点就越高, ②正确;
③干冰中没有氢键,③错误;
④在 Na2O 和 Na2O2 晶体中,阴、阳离子数之比都是1:2, ④正确;
⑤正四面体构型的分子,键角可以是60°,如白磷分子,⑤错误;
⑥稀有气体的晶体中没有化学键,⑥错误;
⑦含4.8g碳元素的金刚石晶体中,碳原子的物质的量为0.4mol,一个碳原子周围有4个共价键,每个共价键又被两个碳原子共有,故其中共价键的物质的量为0.8mol,⑦正确;
故选择B。
13.(1)4s24p1
(2)金刚石>碳化硅>晶体硅
(3) 分子晶体 离子键 Ga N
【解析】(1)
Ga为31号元素,基态Ga原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,则基态Ga的价电子排布式为4s24p1;故答案为:4s24p1。
(2)
晶体硅、碳化硅、金刚石三者都为原子晶体,键长C C<C Si<Si Si,键长越短,键能越大,熔沸点越高,因此晶体硅、碳化硅、金刚石三种晶体的熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅;故答案为:金刚石>碳化硅>晶体硅。
(3)
①GaCl3的熔点为77.9℃,根据熔点得出该晶体类型为分子晶体,它在高温时会形成双聚分子(GaCl3)2,类似(AlCl3)2结构,因此该双聚分子的结构式为;GaF3的熔点为1000℃,因此GaF3为离子晶体,则将GaF3熔化时,被破坏的作用力是离子键;故答案为:分子晶体;;离子键。
②根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此上述反应涉及的元素中,电负性最小的是Ga,同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能最大的是N;故答案为:Ga;N。
14. 平面正三角形 sp2 原子晶体(共价晶体) 共价键、配位键 1s22s22p63s23p63d104s1
(1) 三氟化硼分子中B原子价层电子对个数, 且不含孤电子对,用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型为平面正三角形;硼原子的杂化类型为sp2。
(2)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层,则其硬度大,由图知,磷化硼晶体由原子通过共价键构成,则该晶体的晶体类型是原子晶体(共价晶体)。
(3) 硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,故水溶液中能电离生成少量[B(OH)4]-和H+,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键。
(4) 铜原子核外有29个电子,根据构造原理书写Cu原子的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
15. 电子气理论是指:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气",金属原子则“浸泡”在"电子气”的海洋中。 延展性:当金属受到外力,如锻压或捶打,晶体的各层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,在金属原子间的电可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用,所以在各原子之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用而不易断裂,因此金属都有良好的延展性;
导电性:在金属晶体中,充满着带负电的“电子气",这些电子气的运动是没有方向的,但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动而形成电流,所以金属具有导电性;
导热性:由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。所以金属具有导热性。
电子气理论是指:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气",金属原子则“浸泡”在"电子气”的海洋中。
延展性:当金属受到外力,如锻压或捶打,晶体的各层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,在金属原子间的电可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用,所以在各原子之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用而不易断裂,因此金属都有良好的延展性;
导电性:在金属晶体中,充满着带负电的“电子气",这些电子气的运动是没有方向的,但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动而形成电流,所以金属具有导电性;
导热性:由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。所以金属具有导热性。
电子气理论是指:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气",金属原子则“浸泡”在"电子气”的海洋中。
延展性:当金属受到外力,如锻压或捶打,晶体的各层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,在金属原子间的电可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用,所以在各原子之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用而不易断裂,因此金属都有良好的延展性;
导电性:在金属晶体中,充满着带负电的“电子气",这些电子气的运动是没有方向的,但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动而形成电流,所以金属具有导电性;
导热性:由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。所以金属具有导热性。
故答案:电子气理论是指:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气",金属原子则“浸泡”在"电子气”的海洋中;延展性:当金属受到外力,如锻压或捶打,晶体的各层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,在金属原子间的电可以起到类似轴承中滚珠的润滑剂作用,所以在各原子之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用而不易断裂,因此金属都有良好的延展性;
导电性:在金属晶体中,充满着带负电的“电子气",这些电子气的运动是没有方向的,但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动而形成电流,所以金属具有导电性;
导热性:由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。所以金属具有导热性。
16. 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 非极性 极性
(1)晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体。分子晶体中分子与分子之间的作用力为分子间作用力,包括范德华力和氢键,共价晶体原子间作用力为共价键,金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用力为金属键,离子晶体中阴阳离子间的作用力为离子键;
(2)相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。
17. YVO4 24 计算过程: YVO4 的摩尔质量为203.8g/mol;钒的质量分数为50.9/203.8=025合题意。
203.8/4.22=48.3cm3/mol
四方晶胞的体积V=7122 × 629 × 10-30cm3=3.18 ×10-22cm3
48.3/6.02 ×1023=8.02 ×10 -23cm3
3.18 ×10-22/8.02 ×10 -23=3.97≈4
一个晶胞中的原子数: 4 ×6=24 (类似过程或步骤合并,得分相同)
【解析】略
18. 3∶1 ×107
(1)铜原子位于晶胞面心,Ni原子位于晶胞顶点,则晶胞中含Cu原子数为×6=3,含Ni原子数为×8=1,铜原子与镍原子的数量比为3∶1;
(2)晶胞密度dg/cm3==,解得a=×107nm。
19.(1) Al
(2) 8
【解析】(1)
根据均摊法,该晶胞中黑球的个数为,白球的个数为,个数之比为1:2,根据化学式AlCr2,可知黑球代表Al,白球代表Cr,故处于顶角位置的原子为Al;晶胞的体积为,晶胞所含原子的体积为:,则金属原子的空间占有率为;故正确答案为:Al;。
(2)
由晶胞结构可知,距离Zr4+离子最近的O2-离子数为8,故Zr4+在晶胞中的配位数为8;该晶胞中,O2-的个数为8,,Zr4+的个数为为,晶胞质量,该晶胞体积,故密度为:;故正确答案为:8;。
20. 中心离子 配体或配位体 配位键 空轨道 孤电子对 中心离子 孤电子对 中心原子配位 孤电子对 配位键 6 蓝色 溶解 深蓝 红色 白色 溶解 无色 红色 强 稳定
【解析】略
21.(1) BC 蒸馏
(2)趁热过滤、冷却结晶
(3) 蓝色絮状沉淀溶解,溶液变成深蓝色
(4) Cu2+ N 4
青蒿干燥破碎后用石油醚超声提取,得到悬浊液,过滤去掉残渣,将滤液蒸馏除去石油醚,得到青蒿素粗品,再用95%乙醇溶解,重结晶提纯得到青蒿素晶体。
(1)
据分析,操作1是过滤,需使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗,故选BC;操作2的作用是除去提取液中的石油醚,操作名称是蒸馏。
(2)
据分析,结合已知信息,青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大,为提纯青蒿素,操作3的步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。
(3)
向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水,产生蓝色絮状沉淀,发生反应:;继续加入氨水,Cu(OH)2继续与NH3·H2O反应,生成可溶的[Cu(NH3)4](OH)2,蓝色絮状沉淀溶解,溶液变成深蓝色;再加入乙醇,析出深蓝色晶体,加入乙醇后,降低溶质的溶解度,产生深蓝色的晶体[ Cu(NH3)4]SO4·H2O。
(4)
在配合物[ Cu(NH3)4](OH)2中,中心离子是Cu2+,NH3是配体,其中的N是配位原子,有4个NH3,则配位数是4。
22.(1)分液漏斗
(2)将Co2+转化为[Co(NH3)6]2+,使得二价钴容易转化为三价钴
(3) 水浴2 H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+ 10NH3 H2O=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
(4)[Co(NH3)6]3+
CoCl2 6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末,控制温度在10℃以下,逐滴加入5mL30%的H2O2溶液反应生成[Co(NH3)6]Cl3,冰水浴析出晶体,过滤得到产品。
(1)仪器a的名称为分液漏斗;
(2)已知:Co2+不易被氧化,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,步骤I将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中,先加浓氨水,后加H2O2溶液的目的是将Co2+转化为[Co(NH3)6]2+,使得二价钴容易转化为三价钴;
(3)由溶解度曲线可知,[Co(NH3)6]Cl3在低温下溶解度较小,利于析出晶体,故步骤II中采用“冰水浴”的是水浴2;氢氧化氢、CoCl2、氯化铵、氨水反应生成[Co(NH3)6]Cl3,总反应化学方程式为:H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+ 10NH3 H2O=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O;
(4)由化学式可知,[Co(NH3)6]Cl3配合物的内界为[Co(NH3)6]3+