3.3 金属晶体与离子晶体同步练习(含解析) 2023-2024下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2

3.3 金属晶体与离子晶体同步练习
一、单选题
1.下列物质中,只含有离子键的是(  )
A.NaOH B.CO2 C.MgCl2 D.Na2O2
2.下列物质中含有离子键的是(  )
A.Cl2 B.Na2O2 C.CO 2 D.NH3
3.下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是(  )
A.都有多种堆积结构 B.都含离子
C.一般具有较高的熔点和沸点 D.都能导电
4.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是(  )
A.H2SO4 B.NaCl C.MgCl2 D.NaOH
5.下列化合物中,既有离子键,又有共价键的是(  )
A.NaOH B.MgCl2 C.Cl2 D.NH3 H2O
6.下列物质所属晶体类型分类正确的是 (  )
选项 A B C D
分子晶体 冰 干冰 白磷 固态硫酸铵
共价晶体 Si 金刚石 碳化硅 石英
离子晶体 食盐 明矾 氯化铝 芒硝
金属晶体 不锈钢 铜 银 金
A.A B.B C.C D.D
7.遇酸迅速反应放出气体,和反应生成S和。一种烟气脱硫的过程如下:①脱硫:将含烟气的空气通过装有的脱硫塔,加热发生反应;②再生:将转移到再生塔,加入脱硫煤,高温重新生成,并放出。下列关于烟气脱硫的说法正确的是(  )
A.晶胞(如图)中钙离子周围最近的钙离子数为6
B.脱硫塔中参与反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为
C.理论上每处理64.0吨,将会排放出44.0吨
D.烟气脱硫能减少“温室效应”的形成
8.下列关于化学键的说法中错误的是(  )
A.化学键分为离子键、共价键、氢键等
B.相邻的阳离子和阴离子之间强烈的相互作用称为离子键
C.干冰晶体中存在共价键和分子间作用力
D.金刚石晶体中只存在共价键,不存在分子间作用力
9.下列有关晶体的说法中一定正确的是(  )
①共价晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于共价晶体
③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积
⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
A.①③⑦ B.只有⑥ C.②④⑤⑦ D.⑤⑥
10.下列说法正确的是(  )
A.H2O分子之间的作用力大于H2S,故前者比后者稳定
B.NaHSO4属于含有共价键的离子化合物,加热融化时破坏了该物质中的离子键和共价键
C.某晶体固态不导电,熔化时能导电,该晶体一定是离子晶体
D.CO2、N2都是所有原子最外层都满足8电子结构的共价化合物
11.下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是(  )
A.CO2和H2S B.KOH和CH4 C.Si和CO2 D.NaCl和HCl
12.氨气及铵盐等都是重要的化工原料。从“结构化学”的角度分析,下列说法正确的是(  )
A.中N、H间通过头碰头形成键
B.分子中含极性共价键,为极性分子,可推出也为极性分子
C.为离子化合物,离子键具有方向性和饱和性
D.配位化合物的配体为、Cl
13.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用力完全相同的是(  )
A.石墨和二氧化硅分别受热熔化 B.干冰和苯分别受热变为气体
C.硫酸钠和镁分别受热熔化 D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
14.某元素原子最外层只有1个电子,它跟卤素相结合时,所形成的化学键(  )
A.一定是共价键
B.一定是离子键
C.可能是共价键,也可能是离子键
D.以上说法均不符合题意
15.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A.元素钛在元素周期表中的位置为第四周期ⅣB族
B.基态 的核外电子排布式为
C.该化合物的化学式为
D.与 距离最近的 有4个
16.如图1是立方晶胞结构,图2为结构,图3为晶胞结构。
下列说法错误的是(  )
A.晶胞中,的配位数是8
B.晶胞中,与H之间的最短距离为
C.中存在离子键、配位键和共价键
D.1个晶胞中含有2个钠原子
17.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是(  )
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4 B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C.Rb>K>Na>Li D.金刚石>Si>钠
18.有关NaOH溶于水的过程,叙述正确的是(  )
A.只发生水合过程 B.只发生扩散过程
C.破坏了离子键 D.破坏了共价键
19.下列说法中正确的是(  )
A.金属键只存在于金属晶体中
B.分子晶体的堆积均采取分子密堆积
C.水很稳定,因为水中含有大量的氢键
D.ABn型分子中,若中心原子没有孤对电子,则ABn为空间对称结构,属于非极性分子
20.下列说法正确的是(  )
A.干冰和石英晶体中化学键类型相同,熔化需克服的微粒间作用力也相同
B.乙醇的沸点高于二甲醚 (CH3OCH3)是因为乙醇分子间存在氢键
C.NaHSO4固体溶于水时,只破坏了离子键
D.CaO2和CaCl2中含有的化学键类型完全相同
二、综合题
21.
(1)已知A和B均为第3周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
A通常显   价,A的电负性   B的电负性(填“>”“<”或“=”)。
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因   。
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是   。
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:   。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有   个。
(4)金属阳离子含有的未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是   。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有___(填序号)。
A.离子键 B.极性键 C.金属键
D.配位键 E.氢键 F.非极性键
(6)科学家设计反应:CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中的CO2。若有1molCH4生成,则有   molσ键和   molπ键断裂。
22.回答下列问题:
(1)用系统命名法进行命名:   ,若该有机物是由炔烃加成而来,则该炔烃可能的结构有   种。
(2)邻羟基苯甲醛沸点比对羟基苯甲醛低,因其形成分子内氢键,画出邻羟基苯甲醛的分子内氢键示意图   。(用“…”表示氢键)
(3)已知下列物质对应的熔点
物质
熔点/℃ 920 801 1291 190 -107 2073 -57 1723
①指出下列变化时需克服的作用力:干冰升华   ,晶体熔化   ,溶于水   。
②的熔点远高于的原因   。
23.回答下列问题:
(1)下列属于含有极性键的非极性分子的是____
A.CS2 B.H2O C.P4 D.CH2Cl2
(2)下列化合物形成的晶体中,属于原子晶体的是____
A.干冰 B.氯化钠 C.二氧化硅 D.四氯化硅
(3)某元素基态原子的价电子排布式为3d14s2,下列说法正确的是____
A.该基态原子中共有3个未成对电子
B.该基态原子最外层有3个电子
C.该基态原子的M层共有8个电子
D.该元素原子核外共有4个电子层
(4)下列有关NH3的说法正确的是____
A.比例模型为(平面三角形)
B.NH3的中心原子上有一对孤对电子
C.NH3晶体属于分子密堆积
D.液氨气化破坏了N—H键
(5)下列选项正确的是____
A.沸点:HI>HBr>HCl>HF
B.空间利用率:体心立方堆积>面心立方最密堆积>简单立方堆积
C.硬度:Na>Mg>Al
D.熔点:NaCl>NaBr>KBr
(6)元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,已知Y元素基态原子的价层电子排布式为,则下列说法错误的是____
X
Y
Z    
A.非金属性:X>Y>Z
B.第一电离能:X>Y>Z
C.Y元素位于周期表的第三周期VIIA族
D.Z元素原子的核外电子排布式为
(7)已知P4单质、次磷酸的结构如图,P4在KOH溶液中的变化是:,下列说法正确的是____
A.PH3分子中所有的原子可能共平面
B.31gP4含有1.5NA个P-P
C.元素的电负性大小顺序:P>O>H>K
D.KH2PO2属于酸式盐
24.2020年12月17日凌晨1时59分,“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题:
(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为   。
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO 的空间构型为   ;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是    。
(3)重铬酸铵为桔黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2O 的结构如图所示。则1mol重铬酸铵中含σ键与π键个数比为   。
(4)α-Al2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料,具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点,主要原因为   。
(5)一种铜金合金具有储氢功能,其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为   。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图),该晶体储氢后的化学式为   。
(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金,其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm,该合金的密度为ρg·cm-3,则高为h=   nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。
25.现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组 B组 C组 D组
金刚石:3550
℃ Li:181 ℃ HF:-83 ℃ NaCl:801 ℃
硅晶体:1410
℃ Na:98 ℃ HCl:-115 ℃ KCl:776 ℃
硼晶体:2300
℃ K:64 ℃ HBr:-89 ℃ RbCl:718 ℃
二氧化硅:1723
℃ Rb:39 ℃ HI:-51 ℃ CsCl:645 ℃
据此回答下列问题:
(1)A组属于   晶体。
(2)B组晶体共同的物理性质是   (填序号)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于   。
(4)D组晶体可能具有的性质是   (填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】氢氧化钠是离子化合物,含有离子键和共价键,故A不符合题意;CO2是共价化合物,只含共价键,故B不符合题意; MgCl2是离子化合物,只含有离子键,故C符合题意; Na2O2是离子化合物,含有离子键和非极性共价键,故D不符合题意。
【分析】离子键指的是阴阳离子之间通过相互作用形成的化学键。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、Cl2中只有非极性共价键,即A不符合题意;
B、Na2O2是活泼的金属元素钠和活泼的非金属元素氧形成的离子化合物,既含有离子键又含有共价键,故B正确;
C、CO 2只有C=O共价键,故C不符合题意;
D、只含有N—H共价键,则D不符合题意。本题正确答案为B。
【分析】离子键:一般是由金属元素和非金属元素组成
3.【答案】D
【解析】【解答】A.金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积,A不符合题意;
B.金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,离子晶体由阳离子和阴离子组成,所以二者都含有离子,B不符合题意;
C.离子晶体的熔、沸点较高,金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异,但是大多数的熔、沸点还是比较高,C不符合题意;
D.金属晶体中有自由电子,可以在外加电场的作用下定向移动,而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动,因此不具有导电性,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.金属晶体和离子晶体都具有多种堆积结构;
B.金属晶体中不含有离子;
C.金属晶体和离子晶体都具有较高的熔沸点;
D.离子晶体不具有导电性;
4.【答案】D
【解析】【解答】A.H2SO4是共价化合物,分子中只存在共价键,故A不符合题意;
B.NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键,故B不符合题意;
C.MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,故C不符合题意;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】离子键是通过两个或多个原子或化学集团失去或获得电子而成为离子后形成的;共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.NaOH中含钠离子与氢氧根之间存在离子键,氢氧根离子间存在H-O之间的共价键,属于极性共价键,故A符合题意;
B.MgCl2中只含有离子键,没有共价键,故B不符合题意;
C.Cl2中只含有共价键,同种原子间形成非极性共价键,故C不符合题意;
D.NH3 H2O中只含有共价键,不同种原子之间形成的是极性共价键,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素的原子之间易形成共价键。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.固态硫酸铵是离子晶体,A不符合题意;
B.Si、金刚石、碳化硅、石英均是共价晶体,B符合题意;
C.氯化铝是分子晶体,食盐是混合物,不属于晶体,C不符合题意;
D.不锈钢属于铁碳合金,属于混合物,不属于金属晶体,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.固态硫酸铵是离子晶体;
B.Si、金刚石、碳化硅、石英均是共价晶体;
C.氯化铝是分子晶体;
D.混合物不属于金属晶体。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.从图中可以看出,钙离子位于顶点和面心,钙离子周围最近的钙离子数是12个,故A不符合题意;
B.脱硫塔中的反应里,CaS中S的化合价从-2价升高到S单质中的0价,SO2中的+4价S升高到CaSO4中的+6价,氧气中的0价O降低到反应后的-2价,所以CaS和SO2均为还原剂,氧气为氧化剂,参与反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为 2:1,故B符合题意;
C.64.0吨SO2的物质的量为1×106mol,根据脱硫反应,生成1×106molCaSO4,CaSO4再生的反应为:CaSO4+2CCaS+2CO2↑,则1×106molCaSO4生成2×106molCO2,2×106molCO2的质量为88.0吨,故C不符合题意;
D.CaS烟气脱硫能减少排放到空气中的二氧化硫,从而减少酸雨的产生,不能减少引起“温室效应”的二氧化碳的生成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.钙离子位于顶点和面心;
B.该反应中CaS和SO2均为还原剂,氧气为氧化剂;
C.根据CaSO4+2CCaS+2CO2↑计算;
D.二氧化硫会形成硫酸型酸雨。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.化学键分为离子键、共价键、金属键,氢键属于共价键,A符合题意;
B.离子键的本质就是阴、阳离子之间的静电作用,B不符合题意;
C.CO2为分子晶体,分子内C与O之间存在极性共价键,分子之间存在分子间作用力,C不符合题意;
D.金刚石属于原子晶体,只存在共价键,不存在分子间作用力,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.化学键分为离子键、共价键、金属键。
B.根据离子键的本质进行分析。
C.CO2属于分子晶体,据此分析。
D.金刚石属于原子晶体,原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体。
9.【答案】B
【解析】【解答】共价晶体中也可能存在极性键,如SiO2为共价晶体,晶体中存在极性共价键,不存在非极性共价键,①正确;
稀有气体分子属于单原子分子,形成的晶体属于分子晶体,②正确;
干冰属于分子晶体,升华时破坏的是分子间作用力,不是共价键,③正确;
金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝是共价化合物,④正确;
分子晶体的堆积方式不一定均为分子密堆积,如冰融化变成水时体积变小,⑤正确;
离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合形成的晶体,金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体,所以金属晶体中不存在离子键,⑥正确;
离子晶体中没有自由移动的离子,不能导电,金属晶体中存在自由移动的电子,能导电,⑦正确。
故答案为:B。
【分析】 ① 共价晶体中可能存在极性键,也可能存在非极性共价键;
② 稀有气体分子属于单原子分子;
③ 升华是物质状态的变化,破坏的是分子间作用力;
④ 举反例:氯化铝是共价化合物;
⑤ 分子晶体的堆积方式有分子密堆积和冰的四面体型堆积;
⑥ 金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体;
⑦ 离子晶体固态时不能导电。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.氢化物的稳定性与非金属性强弱有关,非金属性O>S,所以稳定性:H2O>H2S,而与分子间作用力无关,故A不符合题意;
B.NaHSO4加热融化时只破坏该物质中的离子键,故B不符合题意;
C.固态不导电说明不含自由移动的离子,熔化时能导电说明含有自由移动的离子,则该晶体一定是离子晶体,故C符合题意;
D.氮气属于单质,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.根据氢化物的稳定进行分析;
B.硫酸氢钠融化时生成钠离子和硫酸氢根离子;
C.离子晶体在固态时离子不能自由移动,而融化时可自由移动;
D.根据单质和化合物的定义进行判断。
11.【答案】A
【解析】【解答】A、都为分子晶体,只有共价键,故符合题意;
B、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意;
C、分别为原子晶体和分子晶体,故不符合题意;
D、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意。
【分析】 根据离子晶体、分子晶体和原子晶体的组成进行判断即可。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、NH3中氮原子采用sp3杂化,形成的N-H键,是由氮原子提供一个sp3电子,氢原子提供一个s轨道上的电子,形成共用电子对,因此所形成的σ键为sp3-sσ键,A符合题意。
B、NH3为三角锥形结构,为极性分子;CO2为直线型结构,为非极性分子,B不符合题意。
C、NH4Cl是由NH4+和Cl-构成,因此属于离子键,离子键没有方向性和饱和性,C不符合题意。
D、配合物[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、NH3中氮原子采用sp3杂化。
B、CO2的结构式为O=C=O,为非极性分子。
C、离子键没有方向性和饱和性。
D、配合物[Ag(NH3)2]Cl的配体为NH3。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.石墨为混合晶体,受热熔化时克服共价键和分子间作用力,二氧化硅为原子晶体,受热熔化克服共价键,故A不符合题意;
B.干冰和苯均为分子晶体,受热熔化变为气体均克服分子间作用力,故B符合题意;
C.硫酸钠为离子晶体,受热熔化克服离子键,镁为金属晶体,受热熔化克服金属键,故C不符合题意;
D.氯化钠为离子晶体,受热熔化克服离子键,葡萄糖为分子晶体,受热熔化克服分子间作用力,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.石墨为混合晶体,二氧化硅为原子晶体;
B.干冰和苯均为分子晶体;
C.硫酸钠为离子晶体,镁为金属晶体;
D.氯化钠为离子晶体,葡萄糖为分子晶体。
14.【答案】C
【解析】【解答】某元素原子最外层只有1个电子,它可能是非金属元素H元素,H与卤素结合形成的是共价键。也可能是金属元素Li、Na等,它跟卤素相结合时,所形成的化学键是离子键。
故答案为:C。
【分析】某元素原子最外层只有1个电子,该元素可能是金属元素,也可能是非金属元素,与卤素可形成离子键或共价键。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.钛的原子序数为22,在元素周期表中的位置为第四周期ⅣB族,A不符合题意;
B.Co原子失去最外层的两个电子形成 ,故基态 的核外电子排布式为 ,B不符合题意;
C.该晶胞中, 的个数为1, 的个数为 , 的个数为 ,则该化合物的化学式为 ,C不符合题意;
D.由晶胞图可知,与 距离最近的 有8个,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.钛位于第四周期ⅣB族;
B.Co原子失去最外层的两个电子形成Co2+;
C.根据均摊法计算各离子数目,进而确定其化学式;
D.与Co2+距离最近的Ti4+位于晶胞的各个顶点。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.晶胞中,与距离最近且等距的H-个数为6,则的配位数是6,A项符合题意;
B.晶胞中,与H之间的最短距离等于晶胞棱长的一半,为,B项不符合题意;
C.中与存在离子键,中其中1个B-H键为配位键,其余3个B-H为共价键,所以中存在离子键、配位键和共价键,C项不符合题意;
D.晶胞中原子个数=,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错分析:A.配位数: 配位数指化合物中中心原子周围的最近配位原子个数,由晶胞结构可知,与Na+距离最近的H-个数为6。
C.有NaBH4的结构可知,含有离子键、共价键,由于B一对孤对电子,与H形成一个配位键。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.分子结构相似,且都为分子晶体,分子的相对分子质量越大,分子之间作用力越大,熔点越高,则有CH4<SiH4<GeH4< SnH4,故A不符合题意;
B.离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的大小和电荷的因素,离子半径越小,电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,则有KCl<NaCl<MgCl2<MgO,故B不符合题意;
C.碱金属从上到下,原子半径逐渐增大,金属键键能逐渐减小,金属晶体的熔点逐渐降低,则有Rb<K<Na<Li,故C不符合题意;
D.金刚石和晶体硅均为原子晶体,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,而共价键的键能与键长成反比,晶体硅中的Si-Si键的键长比金刚石中C-C键键长长,所以熔点金刚石>Si,Na的熔点较低,则熔点:金刚石>Si>钠,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、分子晶体,分子的相对分子质量越大,熔点越高;
B、离子晶体半径越小,电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高;
C、碱金属从上到下,金属晶体的熔点逐渐降低;
D、原子晶体的键长越小,共价键的键能越大,晶体的熔点越高。
18.【答案】C
【解析】【解答】A. NaOH溶于水后,先有电离过程,后有水合过程和扩散过程,故A不符合题意;
B. NaOH溶于水后,先有电离过程,后有水合过程和扩散过程,故B不符合题意;
C. NaOH是离子化合物,溶于水发生电离,破坏离子键,故C符合题意;
D. NaOH电离出钠离子和氢氧根离子,其中氢氧根离子中存在的共价键没有被破坏,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氢氧化钠在溶于水后会分解为氢氧根和钠离子,因此破坏的是二者之间的离子键。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.金属键主要在于金属晶体中,在配合物(多聚型)中,为达到18e-,金属与金属间以共价键相连,亦称金属键,故A不符合题意;
B.分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,如冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,故B不符合题意;
C.H2O的性质非常稳定,原因在于H-O键的键能较大,与氢键无关,故C不符合题意;
D.在ABn型分子中,若中心原子A无孤对电子,则是非极性分子,非极性分子空间结构都是对称结构,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键就是金属键;金属键主要在金属中存在,一些配合物中也存在金属键;
B、只能说:分子晶体一般采用分子密堆积;
C、注意区分分子间的化学键与分子内的化学键;
D、一般无孤对电子的分子具有对称性为非极性分子。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.干冰是分子晶体,而石英晶体是原子晶体,而熔化时需克服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键,A项不符合题意;
B.乙醇的沸点高于二甲醚(CH3OCH3)是因为乙醇分子间存在氢键,B项符合题意;
C.NaHSO4固体溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,破坏了离子键和共价键,C项不符合题意;
D.CaO2含有离子键和非极性共价键,CaCl2含有离子键,因此含有的化学键类型不完全相同,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.干冰是分子晶体,石英是原子晶体;
B.乙醇含氢键;
C.破坏离子键和共价键;
D.过氧化钙含离子键和非极性共价键,氯化钙含离子键。
21.【答案】(1)+3;>
(2)紫外光的光子所具有的能量比蛋白质分子中的化学键C—C、C—N、C—S的键能大,紫外光的光子所具有的能量足以使这些共价键断裂,从而破坏蛋白质分子;sp2、sp3
(3)TiN>MgO>CaO>KCl;12
(4)CrO2
(5)A;C
(6)6;2
【解析】【解答】(1)观察A、B两元素各电离能的差别,可判断A的化合价为+3,即为Al;B为+2价,为Mg。因为同周期从左至右电负性增大,故Al的电负性大于Mg。(2)从表格中给出的蛋白质中各共价键的键能可以发现,紫外光的光子能量足以破坏这些共价键。最简单的氨基酸是甘氨酸 ,其中碳①原子采用sp3杂化,碳②原子采用sp2杂化。(3)观察表格中的数据会发现,阴阳离子所带的电荷数对晶格能的影响大于阴阳离子的半径对晶格能的影响。
四种晶体均为离子晶体,TiN和CaO中的阳离子均为18电子结构,阴离子均为10电子结构,Ti和Ca、N和O的原子序数均相差1,因此Ti3+和Ca2+、N3-和O2-的离子半径均相差不大,但是由于Ti3+和N3-均带有3个单位的电荷,因此TiN的晶格能大于CaO。CaO、MgO中的阴阳离子均带有2个单位的电荷,Ca2+的半径大于Mg2+,所以MgO的晶格能大于CaO。
综上所述,这种晶体的晶格能大小顺序为TiN>MgO>CaO>KCl。所以晶体的熔点高低顺序也为TiN>MgO>CaO>KCl。(4)V2O5中V5+的电子排布式为1s22s22p63s23p6,没有未成对电子;CrO2中Cr4+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,含有2个未成对电子,因此适合作录音带磁粉原料的是CrO2。(5)观察配合物的分子结构会发现其中存在配位键Ni←N,极性键H—O、O—N等,非极性键C—C,氢键O……H—O等作用力。不存在离子键和金属键。(6)CO2的结构式为O=C=O,1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键,1个H2分子中共含有1个σ键,生成1molCH4需要1molCO2和4molH2,因此需要断裂6molσ键和2molπ键。
【分析】(1)观察A、B两元素各电离能的差别,判断A、B的化合价。(2)从表格数据,紫外光的光子能量足以破坏这些共价键。最简单的氨基酸是甘氨酸。(3)观察表格中的数据会发现,阴阳离子所带的电荷数对晶格能的影响大于阴阳离子的半径对晶格能的影响。(4)根据核外电子的排布式确定未成对电子数。(5)观察配合物的分子的结构。(6)破环O=C=O,H-H。
22.【答案】(1)3,5-二甲基-3-乙基庚烷;2
(2)
(3)分子间作用力或范德华力;共价键;离子键;是离子晶体,是分子晶体,离子晶体熔化需破坏离子键,比分子晶体熔化破坏分子间作用力所需能量高很多,所以熔点远高于
【解析】【解答】(1)编号为,命名为3,5-二甲基-3-乙基庚烷;若该有机物是由炔烃加成而来,添加碳碳三键时,只有1、2号或6、7号碳原子能够添加碳碳三键,所以该炔烃的结构简式有 、共2种;
(2)邻羟基苯甲醛的分子内氢键示意图;
(3)①干冰是固体二氧化碳,干冰升华是从固态变气体,是分子间距离变大,克服的作用力是分子间作用力或范德华力;熔点较高,是共价晶体,熔化时克服共价键;含离子键,溶于水生成NaOH,克服离子键;
②的熔点远高于的原因:是离子晶体,是分子晶体,离子晶体熔化需破坏离子键,比分子晶体熔化破坏分子间作用力所需能量高很多,所以熔点远高于。
【分析】(1)由炔烃加成反应得到,则看那些碳位上可以添加三键即可
(2)氧原子提供孤对电子,氢原子提供空轨道,形成氢键
(3)氯化铝为分子晶体,氟化铝为离子晶体,分子晶体熔沸点比较低
23.【答案】(1)A
(2)C
(3)D
(4)B
(5)D
(6)A
(7)B
【解析】【解答】(1)A.CS2类似于CO2,只含有极性键,分子构型为直线形,为对称结构,为非极性分子;
B.H2O只含有极性键,分子构型为角形,不是对称结构,为极性分子;
C.P4只含有非极性键,属于非极性分子;
D.CH2Cl2只含有极性键,不是对称结构,为极性分子;
故答案为:A;
(2)A.干冰为分子晶体;
B.氯化钠为离子晶体;
C.二氧化硅为原子晶体;
D.四氯化硅为分子晶体;
故答案为:C;
(3)该元素基态原子的价电子排布式为3d14s2,则电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,
A.该基态原子中共有1个未成对电子,故不正确;
B.该基态原子最外层为第4电子层,有2个电子,故不正确;
C. 该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,M层共有9个电子,故不正确;
D.该元素原子核外共有4个电子层,故正确;
故答案为:D;
(4)A.NH3分子为三角锥形,故不正确;
B.NH3的中心原子N原子上孤对电子数为,故正确;
C.只含有范德华力的分子晶体属于分子密堆积,NH3分子间能形成氢键,则NH3晶体不属于分子密堆积,故不正确;
D.液氨气化是物理变化,不会破坏N—H键,故不正确;
故答案为:B;
(5)A.HF分子间能形成氢键,沸点最高,沸点大小顺序:HF >HI>HBr>HCl,故不正确;
B.空间利用率:面心立方最密堆积>体心立方堆积>简单立方堆积,故不正确;
C.金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强,金属晶体硬度越大,则硬度:Al >Mg> Na,故不正确;
D.离子电荷数相同时,离子晶体的离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,则熔点:NaCl>NaBr>KBr,故正确;
故答案为:D;
(6)已知Y元素基态原子的价层电子排布式为,则n=2,Y价层电子排布式为,则Y是Cl元素,根据元素X、Y、Z在周期表中的相对位置可知,X为Ne,Z为Se,
A.稀有气体元素为惰性元素,其非金属性、金属性都很弱,不易得失电子,同周期的主族元素从左至右非金属性逐渐增大,同主族元素从上往下,非金属性逐渐减小,则非金属性:Cl>Se>Ne,故不正确;
B.同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势,同主族从上往下,第一电离能逐渐减小,则第一电离能:Ne>Cl>Se,故正确;
C.Cl元素位于周期表的第三周期VIIA族,故正确;
D.Z为Se,是34号元素,则Se原子的核外电子排布式为,故正确;
故答案为:A;
(7)A.类似于氨气分子,PH3分子为三角锥形,所有的原子不可能共平面,故不正确;
B.31gP4的物质的量为0.25mol,1个P4分子含有6个P-P,则0.25molP4分子有0.25mol×6NA=1.5NA个P-P,故正确;
C.同周期元素从左至右电负性逐渐增大,同主族从上往下,电负性逐渐减小,则元素的电负性大小顺序为:O> P>H>K,故不正确;
D.由次磷酸的结构可知,其只含有一个羟基氢,则为一元酸,则KH2PO2属于正盐,故不正确;
故答案为:B。
【分析】(1)依据相同原子之间的共价键为非极性键,不同原子之间的共价键为极性键,分子中正负电荷重合则为非极性分子分析;
(2)依据给出物质的物理性质和元素组成进行判断;
(3)依据核外电子排布规律分析;
(4)A.NH3分子为三角锥形;
B.依据孤电子对数=计算;
C.依据NH3分子间能形成氢键,不属于分子密堆积判断;
D.液氨气化是物理变化;
(5)A.分子间能形成氢键,沸点最高;
B.依据空间利用率:面心立方最密堆积>体心立方堆积>简单立方堆积;
C.依据金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强,金属晶体硬度越大;
D.依据离子电荷数相同时,离子晶体的离子半径越小,晶格能越大,熔点越高;
(6)
A.同周期的主族元素从左至右非金属性逐渐增大,同主族元素从上往下,非金属性逐渐减小,稀有气体元素为惰性元素,其非金属性、金属性都很弱,不易得失电子;
B.同周期元素从左至右第一电离能总体呈增大趋势,同主族从上往下,第一电离能逐渐减小;
C.依据原子序数确定在表中位置;
D.依据核外电子排布规律分析;
(7)A.PH3分子为三角锥形;
B.1个P4分子含有6个P-P键,;
C.同周期元素从左至右电负性逐渐增大,同主族从上往下,电负性逐渐减小;
D.只含有一个羟基氢,则为一元酸。
24.【答案】(1)
(2)正四面体形;sp3
(3)4∶1
(4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大
(5)12;AuCu3H8
(6) ×1021或 ×1021
【解析】【解答】(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则Cd的原子序数是48,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 ;
(2)S与O可形成多种微粒,其中SO 中S原子价电子对数是 ,无孤电子对,空间构型为正四面体形;液态SO3冷却到289.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,根据结图可知,此固态SO3中S原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型是sp3;
(3)单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,根据Cr2O 的结构图,1mol重铬酸根中含8molσ键、4molπ键,1mol铵根离子中含有4molσ键,σ键与π键个数比为4:1;
(4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大;
(5) 晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,根据图示 ,离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号,每个Au原子被8个晶胞共用,根据均摊原则,Au原子的配位数为12;根据均摊原则,晶胞中Au原子数 、Cu原子数是 、H2分子数是4,化学式为AuCu3H8;
(6)根据均摊原则,每个结构单元含Al原子数 、Ti原子数 ,则 ρg·cm-3,则高为h= ×1021nm。
【分析】(1)价电子轨道表示式中4d在前,5s在后面;
(2)本题第一空要注意S原子价电子对数计算时,离子所带负电荷数也要计算在内,要注意硫原子在这里无孤电子对;第二空要注意S原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型是sp3
(3)单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键;
(4)Al2O3的晶体类型,晶格能的影响因素和带来的影响,答题时要有离子半径、离子所带电荷数、晶格能的描述;
(5)均摊原则的运用,注意画图分析配位数;
(6)每个结构单元含有的各个原子的个数,注意体积的正确计算;
25.【答案】(1)原子
(2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多
(4)②④
(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)【解析】【解答】(1)A组熔点很高,为原子晶体,构成微粒是原子,原子晶体是由原子通过共价键形成的,熔化时克服的是共价键;
(2)B组为金属晶体,根据金属晶体的特征可知,B组金属晶体具有①②③④四条共性;
(3)HF的分子之间除存在范德华力外,分子之间还含有分子间氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质熔化、气化需消耗更高的能量,因此其熔点反常;
(4)D组属于离子晶体,离子晶体 构成微粒是阴、阳离子,离子之间通过离子键结合,离子键是一种比较强的相互作用,具有一定的硬度;一般能够溶于水,在水分子作用下电离产生自由移动的离子,因而能够导电;在固体时离子之间通过离子键结合,不能自由移动,因此固态时不能导电;在熔融状态时断裂离子键,产生自由移动的离子,因此在熔融状态下也可以导电,故②④两个性质符合;
(5)D组属于离子晶体,其熔点与离子键键能有关。离子半径越小,离子之间作用力越强,离子键的键能越大,晶格能越大,物质的熔沸点就越高。由于离子半径:r(Na+)【分析】(1)根据物质的组成和熔点可知A组属于原子晶体,B组属于金属晶体,C组形成分子晶体,D组是离子晶体;
(2)B组为金属晶体,金属阳离子与自由电子之间通过金属键结合;
(3)由于HF分子间存在氢键,导致HF的沸点比其它氢化物的沸点高;
(4)D组物质为离子晶体,根据离子晶体的性质判断;
(5)离子晶体的离子键越强,物质的熔沸点越高,据此分析解答。

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