第3章不同聚集状态的物质与性质检测题(含解析)2022-2023下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修2

第3章不同聚集状态的物质与性质检测题
一、单选题
1.下列有关说法正确的是
A.属于元素周期表中的区元素
B.硒、硅分别与氢元素形成的简单氢化物的分子构型均为正四面体形
C.在晶体(图1)中,与最接近且距离相等的形成正四面体
D.某水合金属离子的模型如图2所示,则1个该水合金属离子中含有4个配位键
2.下列说法正确的是
A.离子中,提供空轨道
B.滤液X大量含有的离子:、、、、
C.烘干前用葡萄糖溶液洗涤可防止Cu2O氧化
D.Cu2O晶胞如图所示,Cu的配位数是4
3.下列关于晶体的说法正确的是
A.组成金属的粒子是原子
B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
C.离子晶体中一定有离子键,分子晶体中肯定没有离子键
D.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
4.下列关于聚集状态的叙述中,错误的是()
A.物质只有气.液.固三种聚集状态
B.气态是高度无序的体系存在状态
C.固态中的原子或者分子结合的较紧凑,相对运动较弱
D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固.气两态之间,表现出明显的流动性
5.韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法错误的是
A.“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.若“暖冰”为晶体,则其类型最可能为分子晶体
D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
6.下列比较正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.碱性: D.熔点:
7.下列关于晶体的说法不正确的是
A.共价晶体硬度通常比分子晶体大
B.离子晶体一般熔、沸点较高,熔融时能导电
C.分子晶体大多不溶于水,熔融时不能导电
D.金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性
8.下列关于晶体的说法正确的个数是
①所有分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④ 某晶体固态时不导电,水溶液能导电,说明该晶体是离子晶体
⑤SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合
⑥晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑦ 在NaCl晶体中每个(或)周围都紧邻6个(或6个)
⑧含有共价键的晶体熔沸点都比较高,因为熔化时需要破坏共价键
A.5个 B.4个 C.7个 D.3个
9.钙钛矿类杂化材料,是太阳能光伏电池的有机半导材料,其晶胞结构如图1所示,其中B为Pb2+,A的原子分数坐标为(0,0,0)。下列说法错误的是
A.B的原子分数坐标为(,,)
B.N、I、Pb均属于p区元素
C.若沿z轴向xy平面投影,则其投影图如图2所示
D.中存在σ键、配位键和氢键
10.下列说法正确的有
①分子晶体的构成微粒是分子,都具有分子密堆积的特征
②冰融化时,分子中H-O键发生断裂
③分子晶体在干燥或熔融时,均能导电
④分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高
⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高
⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低
⑦分子晶体中,分子间以分子间作用力相结合,分子间作用力越大,分子越稳定
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
11.下列说法不正确的是
A.HF的熔、沸点比ⅦA族其他元素氢化物的都高
B.岩浆晶出时,晶格能大的矿物后结晶析出
C.向碘的四氯化碳溶液中加入浓的KI溶液,溶液紫色会变浅
D.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀
12.下列各项叙述中,正确的是
A.配合物内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=6
B.Ga原子的价电子排布为,其中未成对电子只有1个
C.冰属于分子晶体,其中的氢键可以表示为O-H…O,具有“分子密堆积”特征
D.过渡金属元素基态原子的电子排布不一定符合构造原理
13.甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH4晶胞中含有6个CH4分子
14.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。下列说法不正确的是
x y z
Cd 0 0 0
Sn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
A.灰色大球代表As
B.一个晶胞中有4个Sn
C.CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有2个
D.距离Cd(0,0,0)最近的Sn的分数坐标是(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0)
15.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法中错误的是
AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅
熔点/℃ 190 -60 2300 3550 1410
沸点/℃ 183 57 2550 4827 2355
A.SiCl4是分子晶体,通常状况下是液体
B.晶体硼、金刚石、晶体硅都是共价(原子)晶体
C.AlCl3 熔点低,工业上可用电解AlCl3制备金属铝
D.金刚石中的C-C键比晶体硅中的Si-Si键的强度大
二、填空题
16.按要求完成下列填空。
(1)在元素周期表中电负性最大的元素是_______(填元素符号);短周期中第一电离能最小的元素基态原子的价层电子排布图为_______。
(2)基态原子的2p轨道上有两个未成对电子的元素有_______(填元素符号)。前四周期元素中,未成对电子数最多的元素基态原子的价层电子排布式为_______。
(3)中原子的杂化方式为_______,属于_______(“极性”或“非极性”)分子。
(4)熔沸点依次降低的原因是_______。
17.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:
(1)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为__,其中Fe的配位数为___。
(2)苯胺()的晶体类型是___。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是___。
(3)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是___;P的__杂化轨道与O的2p轨道形成___键。
18.Na3N是科学家制备的一种重要化合物,它与水作用可产生NH3,请回答:
(1)该化合物所形成的晶体类型属于_____________________
(2)写出Na3N与水反应的化学方程式:__________________
(3)Na3N放入足量的盐酸中可以生成两种盐,其化学式分别为____________和_________。
19.闪锌矿晶胞类似于金刚石晶胞(如图所示),若将金刚石晶胞顶点和面心的原子换成,晶胞内的原子换为,即得闪锌矿晶胞。回答下列问题:
(1)Zn位于元素周期表的_______区。
(2)1个金刚石晶胞中含有的C原子数为_______;12 g金刚石中含有的键数目为_______,金刚石的晶体类型为_______。
(3)闪锌矿的化学式为_______,1个周围有_______个配位,位于围成的_______空隙中。
(4)在第三周期中,第一电离能大于S的元素有_______种;分子的中心原子杂化方式为_______。
20.月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为_____________。
(2)Na的原子结构示意图为______,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为______;SiO2的晶体类型为________。
③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为______(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1 kg3He同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可制得碳酸氢铵___kg。
21.Ⅰ.双氰胺结构简式如图。
(1)双氰胺的晶体类型为_______。
(2)双氰胺所含元素中,_______(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(3)双氰胺分子中σ键和π键数目之比为_______。
Ⅱ.硼的最简单氢化物——乙硼烷球棍模型如下图,由它制取硼氢化锂的反应为2LiH+B2H6=2LiBH4
(4)乙硼烷分子中硼原子的杂化轨道类型为_______。
(5)BH为正四面体结构,LiBH4中硼原子和氢原子之间的化学键为_______(填序号)。
A.离子键   B.金属键   C.氢键 D.配位键   E.极性键   F.非极性键
(6)根据以上反应判断,其中涉及元素的电负性从小到大的顺序为_______ (填元素符号)。
(7)碳的最简单氢化物是CH4,而硼的最简单氢化物不是BH3,其原因为_______。
22.回答下列问题:
(1)晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。与K紧邻的O的个数为___________。已知阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为___________(列式表示)。
(2)若晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为,位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为,在晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,设左下角顶角的I原子的坐标参数为,则K原子的坐标参数为___________。
23.铜是人类广泛使用的第一种金属,含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
一种含有Fe、Cu、S三种元素的矿物的晶胞(如图所示),属于四方晶系(晶胞底面为正方形),则该化合物的化学式为_______;若晶胞的底面边长为a nm,晶体的密度为p g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的高为_______nm。
24.回答下列问题
(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因___________。
(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因___________。
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/°C 49.5 26 146
沸点/°C 83.1 186 约400
25.Na2O、MgO的熔点分别为1132℃、2852℃,解释它们之间熔点差异的原因________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.是22号元素,价电子排布式为3d24s2,属于元素周期表中的d区元素,A错误;
B.硒、硅分别与氢元素形成的简单氢化物即H2Se,SiH4,分子构型分别为V形和正四面体形,B错误;
C.在晶体(图1)中,与最接近且距离相等的形成正八面体,C错误;
D.由图可知,每个水分子与金属离子各形成一个配位键,故某水合金属离子的模型如图2所示,则1个该水合金属离子中含有4个配位键,D正确;
故答案为:D。
2.C
【详解】A.离子中,Cu+提供空轨道,是配体,A错误;
B.在溶液中、结合生成一水合氨,不能大量共存,B错误;
C.葡萄糖具有还原性,烘干前用葡萄糖溶液洗涤可防止Cu2O氧化,C正确;
D.该晶胞中黑色球个数=4、白色球个数=1+8×=2,则黑色球、白色球个数之比为4:1=2:1,结合其化学式知,白色球表示O2-、黑色球表示Cu+,每个Cu原子连接2个O原子,则Cu原子的配位数是2,故D错误;
答案选C。
3.C
【详解】A.组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子,A错误;
B.分子间作用力与分子稳定性无关,B错误;
C.离子晶体由离子构成,因此一定含离子键,分子晶体由分子构成,一定不含离子键,C正确;
D.SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合,D错误;
选C。
4.A
【详解】A.物质的聚集状态,除了气、液、固三态外,还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态,A错误;
B.物质处于气态时,分子间距离大,分子运动速度快,体系处于高度无序状态,B正确;
C.据物质固态时微粒间距离较小可判断,固态中的原子或者分子结合的较紧凑,相对运动较弱,C正确;
D.对液态物质而言,分子相距比较近,分子间作用力也较强,表现出明显的流动性,D正确;
故选A。
5.B
【详解】A.“暖冰”即是固态水,分子内通过共价键形成水分子,分子间通过分子间作用力主要是氢键结合而成的固体,A正确;
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”,只是水的存在状态发生了变化,没有生产新的物质,所发生的是物理变化,B错误;
C.水为共价化合物,故若“暖冰”为由分子通过分子间作用力构成的晶体,则其类型最可能为分子晶体,C正确;
D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,否则20℃时,水分子不能瞬间凝固形成冰,D正确;
故答案为:B。
6.B
【详解】A.N、C同周期,同周期元素原子序数越大原子半径越小,因此原子半径:,故A错误;
B.P、Si同周期,同周期元素从左到右电负性增强,电负性:,故B正确;
C.金属性:Mg>Al,金属性越强,最高价氧化物的碱性越强,碱性:,故C错误;
D.均为离子晶体,钠离子半径小于钾离子半径,离子半径越小,离子键越强,对应晶体的熔点越高,熔点:,故D错误;
故选:B。
7.C
【详解】A.共价晶体硬度通常比分子晶体大,故A不符合题意;
B.离子晶体一般熔、沸点较高,熔融时能导电,故B不符合题意;
C.分子晶体有些难溶于水(如大多数有机物),有些能溶于水(如CO2、 SO2、SO3,C2H5OH、CH3COOH、葡萄糖等),故C符合题意;
D.金属晶体一般具有良好的导电性、导热性和延展性,故D不符合题意;
故选C。
8.D
【详解】①稀有气体中不存在共价键,只有分子间作用力,故①错误;
②晶体只要有阴离子就一定有阳离子,但含有阳离子的不一定有阴离子,如金属晶体,故②错误;
③晶体中熔点高低一般顺序是:原子晶体>离子晶体>分子晶体;在原子晶体中,原子半径越大熔点越低;在离子晶体中,离子半径越大,熔点越低,电荷越多,熔点越高;在分子晶体中,物质的熔点与相对分子质量成正比(含有氢键的物质除外),所以这几种物质的熔点高低顺序是:金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,故③正确;
④分子晶体在固态时也不导电,如HCl在水溶液中导电,其在固态是不导电,HCl属于分子晶体,故④错误;
⑤原子晶体中非金属原子之间的作用力为共价键,则SiO2晶体中每个硅原子能形成4个共价键,则每个Si与4个氧原子以共价键相结合,故⑤正确;
⑥分子的稳定性属于化学性质,与共价键有关,分子间作用力与稳定性无关,故⑥错误;
⑦ 在NaCl晶体中(或)的配位数均为6,周围都紧邻6个(或6个),故⑦正确;
⑧离子晶体融化时不需要破坏共价键,所以含有共价键的晶体熔沸点不一定高,故⑧错误;
综上所述,故选D。
9.D
【详解】A.B位于体心,则B的原子分数坐标为(,,),故A正确;
B.N、I、Pb均在IIIA族到VIIA族之间,则均属于p区元素,故B正确;
C.投影图为俯视图,故C正确;
D.的电子式为,存在σ键,C与N之间为配位键,不存在氢键,故D错误;
故选D。
10.A
【详解】①分子晶体的构成微粒是分子,但只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征,含有氢键的分子晶体不是密堆积,故①错误;
②冰熔化克服氢键,属于物理变化,水分子中H-O键没有断裂,故②错误;
③分子晶体在干燥或熔融时,均不能导电,故③错误;
④分子晶体中,分子间作用力越大,分子的熔、沸点越高,故④正确;
⑤分子晶体熔化时破坏分子间作用力,不破坏分子内共价键,即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关,故⑤错误;
⑥分子晶体熔化时破坏分子间作用力,而分子间作用力一般较弱,导致其熔沸点较低,故⑥正确;
⑦分子的稳定性与分子间作用力无关,稳定性属于化学性质,分子间作用力影响物理性质,故⑦错误;
只有④、⑥正确,故答案为A。
11.B
【详解】A.氟化氢分子间能形成氢键,而ⅦA族其他元素氢化物都不能形成氢键,则氟化氢分子间的分子间作用力强于ⅦA族其他元素氢化物,熔、沸点高于ⅦA族其他元素氢化物,故A正确;
B.离子晶体的晶格能越大,熔点越高,则岩浆晶出时,晶格能大的矿物先结晶析出,故B错误;
C.向碘的四氯化碳溶液中加入浓的碘化钾溶液会发生如下反应I2+I—=I,碘的四氯化碳溶液浓度减小,溶液紫色会变浅,故C正确;
D.由配合物的外界在溶液中能电离出氯离子,内界不能电离出氯离子可知,1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液与足量硝酸银溶液反应能生成2mol氯化银白色沉淀,故D正确;
故选B。
12.D
【详解】A.选项配合物中,Ni的价电子数为10,配合物总价电子为18个,每个CO分子提供2个电子,所以,n=4,A错误;
B.Ga原子为主族元素,主族元素价电子仅包括最外层电子,故其价电子排布应为,B错误;
C.冰虽然为分子晶体,但是冰中微粒间的作用力主要是氢键而不是范德华力,故具有“分子非密堆积”特征, C错误;
D.过渡金属元素基态原子的电子排布不一定符合构造原理,有些需要考虑半满、全满稳定结构,如Cr价电子排布为3d54s1、Cu价电子排布为3d104s1,D正确;
故答案选D。
13.B
【分析】题中图示中的球代表甲烷分子,分别位于8个顶点,6个面心上,由此分析。
【详解】A.题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子,并不是1个C原子,故A不符合题意;
B.由甲烷的晶胞结构图分析可知,与位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在晶胞的面心上,因此被2个晶胞所共用,顶点上的甲烷分子为8个晶胞共用,故晶体中与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为,故B符合题意;
C.甲烷晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力,故C不符合题意;
D.甲烷晶胞属于面心立方晶胞,该晶胞中甲烷分子的数目为,故D不符合题意;
答案选B。
14.C
【详解】A.由部分Cd原子的分数坐标为(0,0,0),可知8个Cd在晶胞的顶点,4个Cd在晶胞的面心,1个在晶胞的体心;部分Sn原子的分数坐标为(0,0,0.5),4个Sn在晶胞的棱上,6个Sn在晶胞的面心;部分As原子的分数坐标为(0.25,0.25,0.125),8个As在晶胞的体心,因此灰色大球代表As,A正确;
B.根据选项A可知1个晶胞中Sn的个数为,B正确;
C.由晶胞结构图可知,CdSnAs2晶体中与单个Sn结合的As有4个,C错误;
D.由晶胞结构图可知,距离Cd(0,0,0)最近的Sn是(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0),D正确;
答案选C。
15.C
【详解】A. SiCl4是分子晶体,熔点-60℃,沸点57℃,通常状况下是液体,故A正确;
B. 晶体硼、金刚石、晶体硅都是共价(原子)晶体,故B正确;
C. AlCl3 熔点低,但氯化铝为分子晶体,液态氯化铝不导电,工业上不可用电解AlCl3制备金属铝,故C错误;
D. 碳原子半径小于硅,金刚石中的C-C键比晶体硅中的Si-Si键的强度大,故D正确;
故选C。
16.(1) F
(2) C、O 3d54s1
(3) sp 非极性
(4)原子半径:Li<Na<K,原子半径越大,金属键越弱,金属晶体的熔沸点越低
【解析】(1)
元素周期表中电负性最大的元素是氟,元素符号为F,短周期元素中,第一电离能最小的元素是Na,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1,则价电子排布图为;
(2)
基态原子的2p轨道上有两个未成对电子的元素有电子排布为1s22s22p2和1s22s22p4两个元素,分别为C和O,前四周期元素中,未成对电子数最多的元素为Cr,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子排布式为3d54s1;
(3)
的中心原子的价电子对数为,不含有孤对电子,则杂化方式为sp杂化,空间构型为直线形,正负电荷中心重叠,属于非极性分子;
(4)
原子半径:Li<Na<K,原子半径越大,金属键越弱,金属晶体的熔沸点越低,因此熔沸点依次降低。
17. 4 分子晶体 苯胺分子之间存在氢键 O sp3 σ
【详解】(1)氯化铁的双聚体,就是两个氯化铁相连接在一起,已知氯化铁的化学键有明显的共价性所以仿照共价键的形式将两个氯化铁连接在一起,即结构式为,因此Fe的配位数为4。
(2)苯胺由分子构成,属于分子晶体。苯胺中存在电负性较强的N原子,可以与相连苯胺分子中氨基上的氢原子形成分子间氢键,甲苯分子间只存在范德华力,因此苯胺比甲苯的熔沸点高。
(3)电负性与非金属性的大小规律相似,O元素非金属性最强,O的电负性最大;中P价电子对数是,所以杂化类型是sp3,杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对,所以杂化轨道与氧原子形成的是σ键。
18. 离子晶体 Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH NaCl NH4Cl
【分析】氮化钠为离子化合物,可与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵,与水反应生成氢氧化钠和氨气,以此解答该题。
【详解】(1)钠元素和氮元素分别是活泼的金属和活泼的非金属,所以二者形成的化学键是离子键,则所得晶体Na3N是离子晶体;
(2)氮化钠和水反应生成氨气和氢氧化钠,反应方程式为Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH;
(3)Na3N放入足量的盐酸中,可考虑氮化钠和水反应生成氨气和氢氧化钠,产物中氨气和盐酸反应生成氯化铵,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,则此可知Na3N放入足量的盐酸中生成的两种盐为NaCl和NH4Cl。
19.(1)ds
(2) 8 2 共价晶体
(3) ZnS 4 正四面体
(4) 3 sp
【详解】(1)Zn的价电子排布式为3d104s2,故位于元素周期表的ds区。
(2)根据均摊法,顶点8×=1,面心6×=3,晶胞内部4个,共8个;金刚石中1个碳原子与4个碳原子形成共价键,均摊可知一个碳原子有2个C-C键,故12 g金刚石中含有的键数目为2;金刚石的晶体类型为共价晶体。
(3)由晶胞可知,个数为8×+6×=4,晶胞内部共4个,故闪锌矿的化学式为ZnS;一个周围有4个,根据离子个数的比例关系可知,1个周围有4个配位;位于围成的正四面体空隙中。
(4)同周期从左往右第一电离呈增大趋势,但当原子轨道全充满或者半充满时,原子更稳定,第一电离能更大,故第三周期第一电离能大于S的元素有P、Cl、Ar共3种;分子的中心原子价层电子对数为2,故杂化方式为sp杂化。
20. 1 高 2OH-+SiO2=SiO32-+H2O 原子晶体 NaCl、NaClO、Na2CO3 3950
【详解】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和是质量数,因此该核素的原子核内中子数=3-2=1。
(2)原子结构示意图是表示原子核电荷数和电子层排布的图示形式。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数。由于钠的原子序数是11,位于元素周期表的第三周期第IA族,因此钠的原子结构示意图为;钠在氧气中完全燃烧生成过氧化钠,过氧化钠是含有离子键和非极性键的离子化合物,电子式可表示为。
(3)①氧化镁和氧化钡形成的晶体均是离子晶体,离子晶体的熔点与晶格能有关系。晶格能越大,熔点越高。形成离子键的离子半径越小,离子的电荷数越多离子键越强,晶格能越大。由于镁离子半径小于钡离子半径,因此氧化镁中晶格能大于氧化钡中晶格能,则氧化镁的熔点高于氧化钡的熔点。
②氧化镁是碱性氧化物,二氧化硅是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,而氧化镁与氢氧化钠溶液不反应,因此除去氧化镁中的二氧化硅可以用氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为2OH-+SiO2=SiO32-+H2O;二氧化硅是由硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构的晶体属于原子晶体。
③氧化镁、炭粉和氯气在一定条件下反应制备氯化镁,另一种生成物可以被氢氧化钠溶液完全吸收,则气体应该是二氧化碳,二氧化碳与足量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠。另外过量的氯气有毒也需要尾气处理,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠,则盐的化学式为NaCl、NaClO、Na2CO3。
(4)根据反应的方程式可知
3H2 + N2 = 2NH3
6kg 28kg 34kg
6000kg 28000kg 34000kg
因此氮气不足,则实际生成的氨气的物质的量为×2,根据氮原子守恒可知,最终生成碳酸氢铵的质量为×2×79g/mol=3950000g=3950kg。
21.(1)分子晶体
(2)氮
(3)3∶1
(4)sp3
(5)DE
(6)Li(7)CH4中碳原子形成8电子稳定结构,而BH3中硼原子只有6个电子,不能达到稳定状态
【解析】(1)
根据图知,双氰胺的构成微粒是分子,所以属于分子晶体,故答案为:分子晶体;
(2)
构成双氰胺的元素中,C元素未成对电子数是2,N元素未成对电子数是3,H元素未成对电子数是1,所以未成对电子数最多的元素是N元素,故答案为:氮;
(3)
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键一个是π键,共价三键中一个σ键两个π键,所以含有σ键与π键个数之比=9:3=3:1,故答案为:3:1;
(4)
乙硼烷分子中每个硼原子含有4个共价键,所以B原子采用sp3杂化,故答案为:sp3;
(5)
乙硼烷中B原子含有空轨道,一个H原子含有孤电子对,所以能形成配位键,B原子和H原子还能形成极性共价键,故选:DE;
(6)
同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增大,同一主族元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而减弱,所以这几种元素电负性大小顺序是:Li<B<H,故答案为:Li<B<H;
(7)
CH4中碳原子形成8电子稳定结构,而BH3中硼原子只有6个电子,不能达到稳定状态,故答案为:CH4中碳原子形成8电子稳定结构,而BH3中硼原子只有6个电子,不能达到稳定状态。
22.(1)
(2)
【详解】(1)K、O构成面心立方结构,K的配位数为12;该晶胞中K位于顶点,个数为,I位于体心,个数为1,O位于面心,个数为,则晶胞质量为;密度为。
(2)根据的化学式及晶胞结构可知的另一晶胞结构中I处于顶角,O处于棱心,K处于体心,则K原子的坐标参数为。
23. FeCuS2
【详解】根据图示可知在一个晶胞中含有的Fe原子数目为:8×+4×+1=4;含有的Cy原子数目为:4×+6×=4,含有的S原子数目是8个,n(Fe):n(Cu):n(S)=1:1:2,所以该物质化学式为FeCuS2;假设晶胞高度为c pm,该晶胞密度,所以晶胞的高度c=nm。
24.(1)MgO中离子的核电荷数比MgCl2多,核间距比MgCl2小,MgO的离子键强于MgCl2,所以MgO的熔点高于MgCl2
(2)GeCl4、GeBr4、 GeI4均为分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
【分析】判断晶体类型,不同的晶体类型的熔沸点判断方法不相同,离子晶体主要从半径、带电荷、晶格能分析,分子晶体主要从相对分子质量角度分析。
(1)
工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因MgO中离子的核电荷数比MgCl2多,核间距比MgCl2小,MgO的离子键强于MgCl2,所以MgO的熔点高于MgCl2;故答案为:MgO中离子的核电荷数比MgCl2多,核间距比MgCl2小,MgO的离子键强于MgCl2,所以MgO的熔点高于MgCl2。
(2)
根据锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,得到GeCl4、GeBr4、 GeI4均为分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高;故答案为:GeCl4、GeBr4、 GeI4均为分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。
25.二者都是离子晶体,r(Na+)大于r(Mg2+),且Na+所带电荷小于Mg2+所带电荷,电荷越大、半径越小晶格能越大,所以MgO的晶格能大于Na2O
【详解】两者都是离子晶体,应该从晶格能大小考虑,故答案为:二者都是离子晶体,r(Na+)大于r(Mg2+),且Na+所带电荷小于Mg2+所带电荷,电荷越大、半径越小晶格能越大,所以MgO的晶格能大于Na2O。
答案第1页,共2页
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