2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案:第11章第3講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)Word版含解析_第1頁
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文檔簡介

1、PAGE PAGE 21第3課時必備知識晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識清單基本概念晶體;非晶體;晶胞;分子晶體;原子(共價)晶體;離子晶體;金屬晶體;金屬鍵基本規(guī)律利用“均攤法”進(jìn)行晶胞的計算;四種晶體類型的判斷;晶體熔、沸點(diǎn)的比較;利用“電子氣理論”解釋金屬的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性知識點(diǎn)1晶體與晶胞1晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)(2)獲得晶體的三種途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)凝華物質(zhì)冷卻不經(jīng)過液態(tài),直接凝固(凝華)。溶質(zhì)

2、從溶液中析出。(3)晶胞概念:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。晶體中晶胞的排列“無隙并置” eq blc(avs4alco1(無隙:相鄰晶胞之間沒有任何間隙。,并置:所有晶胞平行排列、取向相同。) 2晶胞組成的計算均攤法(1)原則:晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有,那么,每個晶胞對這個原子分得的份額就是 eq f(1,n) 。(2)方法長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算。圖解:非長方體晶胞中粒子視具體情況而定,如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形,其頂點(diǎn)(1個碳原子)被三個六邊形共有,每個六邊形占 eq f(1,3) 。通關(guān)1 (易錯排查)判斷正誤(1)冰和碘晶體中相互作用力

3、相同()(2)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性排列()(3)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊()(4)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”()(5)區(qū)分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)()答案(1)(2) (3)(4)(5)通關(guān)2 (人教選修3P64,3題改編)如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元(晶胞)的排列方式,圖中X、Y、Z。其對應(yīng)的化學(xué)式不正確的是()BA圖中X、Y原(離)子的位置、數(shù)目完全等同,化學(xué)式為XY,正確;B圖化學(xué)式應(yīng)為XY,錯誤;C圖中X的數(shù)目:4 eq f(1,8) 1 eq f(3,2) ,Y的數(shù)目:4 eq f(1,8

4、) eq f(1,2) ,化學(xué)式為X3Y,正確;D圖中X的數(shù)目:8 eq f(1,8) 1,Y的數(shù)目:6 eq f(1,2) 3,Z位于內(nèi)部,數(shù)目為1,化學(xué)式XY3Z,正確。通關(guān)3 (2020全國卷,35(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有_個。 電池充電時,LiFePO4脫出部分Li,形成Li1xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如圖(b)所示,則x_,n(Fe2)n(Fe3)_。 解析根據(jù)圖(a)可知頂點(diǎn)上Li數(shù)為8 eq f(1,8) 1,面上Li數(shù)為4 eq f(

5、1,2) 2,棱上Li數(shù)為4 eq f(1,4) 1,一個晶胞中含有Li的數(shù)目為1214,故每個晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)為4;據(jù)圖(b),頂點(diǎn)上Li數(shù)為8 eq f(1,8) 1,面上Li數(shù)為3 eq f(1,2) 1.5,棱上Li數(shù)為3 eq f(1,4) 0.75,共有Li的數(shù)目為3.25,故失去Li的數(shù)目為0.75, eq f(0.75x,4) eq f(x,1) ,得x eq f(3,16) 。根據(jù)x eq f(3,16) ,可知圖(b)所代表物質(zhì)的化學(xué)式為Li13Fe16(PO4)16,則根據(jù)化合物中正、負(fù)化合價的代數(shù)和為0可知,n(Fe2)n(Fe3)133。答案4 eq

6、f(3,16) 133通關(guān)4 2020山東卷,17(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCdSn0000005As0.250.250.125一個晶胞中有_個Sn。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有_個。解析根據(jù)部分原子的坐標(biāo)可知,Cd是黑球,Sn是白球,As是灰球。有4個Sn位于棱上(折合為1個);另外有6個Sn位于面上(折合為3個),共4個Sn。距離Cd(0,0,0)最近的Sn有兩個,分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為(0.5,0,0.25)、

7、(0.5,0.5,0)。觀察圖中白球和灰球的關(guān)系,可知與單個Sn結(jié)合的As有4個。答案 44通關(guān)5 (1)2019江蘇卷,21A(4)一個Cu2O晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示,Cu原子的數(shù)目為_。(2)(2017江蘇卷,21A(5)某FexNy的晶胞如圖甲所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(xn)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖乙所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為_。FexNy晶胞結(jié)構(gòu)示意圖甲轉(zhuǎn)化過程的能量變化乙解析能量低的晶胞穩(wěn)定性強(qiáng),即Cu替代a位置Fe型晶胞更穩(wěn)定。每個晶胞均攤Fe原子數(shù):6 eq f(1,2) 3,C

8、u原子數(shù):8 eq f(1,8) 1,N原子數(shù)是1,則Cu替代a位置Fe型產(chǎn)物的化學(xué)式為Fe3CuN。答案(1)4(2)Fe3CuN知識點(diǎn)2晶體的類型、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1四種晶體類型的概念與特點(diǎn)(1)分子晶體分子間通過分子間作用力結(jié)合形成的晶體,此類晶體熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低,硬度小。(2)原子晶體原子通過共價鍵形成的晶體,整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀(立體網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu);其物理性質(zhì)的突出特點(diǎn)是高硬度、高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)。(3)離子晶體陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體,此類晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高。配位數(shù):指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目,晶體陰離子、陽離子的配位數(shù)之比等于組成中的陰離子與陽離子數(shù)目的反比。(4)金

9、屬晶體含義金屬原子通過金屬鍵形成的晶體,金屬單質(zhì)形成的晶體就是金屬晶體。金屬鍵的形成晶體中金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子共用,從而將所有的金屬原子維系在一起;金屬鍵無飽和性和方向性。2四種晶體類型的比較類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大,有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高,有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、傳熱性一般不導(dǎo)電,溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電,水溶液或熔融態(tài)

10、導(dǎo)電3.離子晶體的晶格能(1)定義:氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體所釋放的能量,通常取正值,單位:kJmol1。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù):離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越大。離子的半徑:離子的半徑越小,晶格能越大。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,且熔點(diǎn)越高,硬度越大。4認(rèn)識常見的晶體類型(1)原子晶體(金剛石和二氧化硅)金剛石晶體中,每個C與另外4個C形成共價鍵,CC 鍵之間的夾角是10928,最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1 mol C的金剛石中,形成的共價鍵有2 mol。SiO2晶體中,每個Si原子與4個O原子成鍵,每個O原子與2個硅原子成鍵,最小的環(huán)是十二元環(huán),在“硅

11、氧”四面體中,處于中心的是Si原子,1 mol SiO2中含有4 mol SiO鍵。(2)分子晶體干冰晶體中,每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個。冰的結(jié)構(gòu)模型中,每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成2 mol“氫鍵”。(3)離子晶體NaCl型:在晶體中,每個Na同時吸引6個Cl,每個Cl同時吸引6個Na,配位數(shù)為6。每個晶胞含4個Na和4個Cl。CsCl型:在晶體中,每個Cl吸引8個Cs,每個Cs吸引8個Cl,配位數(shù)為8。(4)混合晶體(石墨晶體)石墨層狀晶體中,層與層之間的作用是范德華力,平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2,C原子采

12、取的雜化方式是sp2。通關(guān)1 (人教選修3P84,4題改編)下列各種晶體,含有的化學(xué)鍵類型和晶體類型均相同的一組是()SiO2和CO2;NaCl和CaF2;NaOH和NH4Cl;冰和干冰;碘和碘酸鉀;晶體硅和碳化硅;金剛石和C60;銅和鐵。ABC DBSiO2和CO2都含有共價鍵,但SiO2是原子晶體,CO2是分子晶體;NaCl和CaF2都是離子晶體,且只含離子鍵;NaOH和NH4Cl都是離子晶體,均含有離子鍵和共價鍵;冰和干冰都是分子晶體,只含有共價鍵;碘是分子晶體,含有共價鍵;碘酸鉀為離子晶體,含有離子鍵和共價鍵;晶體硅和碳化硅都是原子晶體,含有共價鍵;金剛石和C60都含有共價鍵,但金剛石

13、是原子晶體,C60是分子晶體;銅和鐵都是金屬晶體,只含金屬鍵。通關(guān)2 (2021山東菏澤一中檢測)已知干冰晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方最密堆積,晶胞中最近的相鄰兩個CO2分子間距為a pm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說法正確的是()A晶胞中一個CO2分子的配位數(shù)是6B晶胞的密度表達(dá)式是 eq f(444,NA(2r(2)a31030)) gcm3C一個晶胞中平均含6個CO2分子DCO2分子的立體構(gòu)型是直線形,中心C原子的雜化類型是sp3雜化B晶胞中一個CO2分子的配位數(shù)為12,A錯誤;該晶胞中相鄰最近的兩個CO2分子間距為a pm,即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上頂點(diǎn)上的二氧化碳之間的距離為a

14、pm,則晶胞棱長 eq r(2) a pm eq r(2) a1010 cm,晶胞體積( eq r(2) a1010 cm)3,該晶胞中二氧化碳分子個數(shù)8 eq f(1,8) 6 eq f(1,2) 4,晶胞密度 eq f(f(M,NA)4,V) eq f(f(44,NA)4,(r(2)a1010)3) gcm3 eq f(444,NA(r(2,2)a31030)) gcm3,B正確,C錯誤;二氧化碳分子是直線形分子,C原子價層電子對數(shù)是2,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型為sp,D錯誤。通關(guān)3 (2020天津卷,17(2)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素。三種元素二價氧化物的晶胞

15、類型相同,其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開。 解析三種元素二價氧化物的晶胞類型相同,離子半徑Fe2Co2Ni2,晶格能按FeO、CoO、NiO的順序依次增大,故其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹iOCoOFeO。答案NiOCoOFeO通關(guān)4 (1)2019全國卷,35(3)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示:氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/C1 5702 80023.875.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因:_。(2)(2018全國卷,35(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過如圖的BornHaber循環(huán)計算得到。則O=O鍵鍵能為_kJmol1,Li2O晶格能為_kJmol1。(3)(2017全國卷,35(

16、2)K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低,原因是_。(4)(2017全國卷,35(3)CO2低壓合成甲醇反應(yīng)為CO23H2=CH3OHH2O,該反應(yīng)中所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開,原因是_。解析(1)由于Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgOLi2O,分子間力(分子量)P4O6SO2,所以熔點(diǎn)大小順序是MgOLi2OP4O6SO2。(2)0.5 mol氧氣生成1 mol氧原子吸收249 kJ熱量,因此O=O鍵的鍵能為498 kJmol1;Li2O的晶格能為2 908 kJmol1。(3)K原子半徑大,且

17、價電子數(shù)少(K原子價電子數(shù)為1,Cr原子價電子排布為3d54s1,價電子數(shù)為6),金屬鍵弱,熔沸點(diǎn)低。(4)影響分子晶體沸點(diǎn)的因素有范德華力和氫鍵,H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,故H2O的沸點(diǎn)高,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力大,沸點(diǎn)更高。答案(1)Li2O、MgO為離子晶體,P4O6、SO2為分子晶體,晶格能MgOLi2O,分子間作用力(分子量)P4O6SO2(2)4982 908(3)K的原子半徑較大且價電子數(shù)較小,金屬鍵較弱(4)H2OCH3OHCO2H2水含氫鍵比甲醇中多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力

18、大訓(xùn)練(五十三)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1(2021山東臨沂檢測)下面有關(guān)晶體的敘述中,不正確的是()A金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子B氯化鈉晶體中,每個Na周圍距離相等的Na共有6個C氯化銫晶體中,每個Cs周圍緊鄰8個ClD干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子B 氯化鈉晶體中,每個Na周圍距離相等的Na共12個,每個Na周圍距離相等且最近的Cl共有6個。2(2021全國百校聯(lián)盟聯(lián)考)氮化硼具有抗化學(xué)侵蝕性質(zhì),不易被無機(jī)酸和水侵蝕,硬度很高,與金剛石接近。下圖是一種納米立方氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)。以下說法錯誤的是()A納米立方氮化硼熔點(diǎn)較低BN原子的配位數(shù)為4

19、C硼原子的2s和2p原子軌道發(fā)生sp3雜化D納米立方氮化硼屬于共價晶體,可加工制成超硬材料A 氮化硼的硬度與金剛石相近,則屬于共價(或原子)晶體,其熔點(diǎn)很高,A錯誤;由氮化硼的晶胞結(jié)構(gòu)可知,N和B原子的配位數(shù)均為4,B正確;B原子的核外電子排布式為1s22s22p1,該晶體中B原子的2s軌道和2p軌道發(fā)生sp3雜化,形成4個sp3雜化軌道,形成4個共價鍵,C正確;納米立方氮化硼屬于共價晶體,其硬度很高,可加工制成超硬材料,D正確。3(2021山東日照檢測)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)()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

20、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_晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是_。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號)。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號)。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aClKClRbClCsCl,其原因?yàn)開。解析(1)A組熔點(diǎn)很高,為原子晶體,是由原子通過共價鍵形成的。(2)B組為金屬晶體,具有四條共性

21、。(3)HF中含有分子間氫鍵,故其熔點(diǎn)反常。(4)D組屬于離子晶體,具有兩條性質(zhì)。(5)D組屬于離子晶體,其熔點(diǎn)與晶格能有關(guān)。答案(1)原子共價鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵,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)(5)D組晶體都為離子晶體,r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)就越高4(2021河南六市聯(lián)考)(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方,則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是_。氯化銫晶體的晶胞如圖1,則Cs位于該晶胞的_,而Cl位于該晶胞的_,Cs的配位數(shù)是_。(2)

22、銅的氫化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式:_。(3)圖3為F與Mg2、K形成的某種離子晶體的晶胞,其中“”表示的離子是_(填離子符號)。(4)實(shí)驗(yàn)證明:KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示),已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:離子晶體NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153 401則這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的順序是_,其中MgO晶體中一個Mg2周圍和它最鄰近且等距離的Mg2有_個。解析(1)體心立方晶胞中,1個原子位于體心,8個原子位于立方體的頂點(diǎn),故1個晶胞中金屬原子數(shù)為8 eq f(

23、1,8) 12;氯化銫晶胞中,Cs位于體心,Cl位于頂點(diǎn),Cs的配位數(shù)為8。(2)由晶胞可知,粒子個數(shù)比為11(銅為8 eq f(1,8) 6 eq f(1,2) 4,H為4),化學(xué)式為CuH,1價的銅與1價的氫均具有較強(qiáng)的還原性,氯氣具有強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物為CuCl2和HCl。(3)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,黑球有1個,灰球有1個,白球有3個,由電荷守恒可知n(Mg2)n(K)n(F)113,故白球?yàn)镕。(4)從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道,離子所帶電荷越大、離子半徑越小,離子晶體的晶格能越大,離子所帶電荷數(shù):Ti3Mg2,離子半徑:Mg2Ca2,所以熔點(diǎn):TiNMgOCaOKCl;MgO晶體中一個Mg2

24、周圍和它最鄰近且等距離的Mg2有12個。答案(1)2體心頂點(diǎn)8(2)2CuH3Cl2 eq o(=,sup7(點(diǎn)燃) 2CuCl22HCl(3)F(4)TiNMgOCaOKCl125(2021湖南名校聯(lián)考)A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?;卮鹣铝袉栴}:圖(a)(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。該單質(zhì)的晶體類型為_,依據(jù)電子云的重疊方式,原子間存在的共價鍵類型有_,碳原子的雜化軌道類型為_。(2)石墨烯是從石墨材料中剝離出來的、由單質(zhì)碳原子組成的二維晶體。將氫氣加入石墨烯中可制得一種新材料石墨烷。下列判斷錯誤的是_(填字母)。A石墨烯是一種強(qiáng)度很高的材料B石墨烯是電的良導(dǎo)體而石墨

25、烷則為絕緣體C石墨烯與石墨烷均為高分子化合物D石墨烯與H2制得石墨烷的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)(3)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸點(diǎn)依次_(填“增大”或“減小”),其原因是_。(4)SiO2比CO2熔點(diǎn)高的原因是_。(5)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖(b)所示。圖(b)SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律,可推斷:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化學(xué)鍵的離子性_、共價性_(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。(6)碳的另一種單質(zhì)C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物,晶體結(jié)構(gòu)如圖(c)所示,K位于立方體的棱上和立方體的

26、內(nèi)部,此化合物的化學(xué)式為_;其晶胞參數(shù)為1.4 nm,阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則晶體的密度為_ gcm3。(只需列出式子)圖(c)解析(2)石墨烯單層原子間以共價鍵相結(jié)合,強(qiáng)度很高,A項(xiàng)正確;石墨烯層與層之間有自由移動的電子,是電的良導(dǎo)體,而石墨烷中沒有自由移動的電子,為絕緣體,B項(xiàng)正確;石墨烯只含一種碳元素,為碳的單質(zhì),C項(xiàng)錯誤;石墨烯與H2間的反應(yīng)屬于加成反應(yīng),D項(xiàng)正確。(5)四鹵化硅為分子晶體,F(xiàn)、Cl、Br、I的相對分子質(zhì)量逐漸增大,沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量有關(guān),相對分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高。PbX2的熔點(diǎn)先降低后升高,其中PbF2為離子晶體,PbBr2、PbI2為分子晶體,可知依F、Cl、

27、Br、I次序,PbX2中的化學(xué)鍵的離子性減弱、共價性增強(qiáng)。(6)用均攤法求解。1個晶胞中含K:12 eq f(1,4) 912,C60:8 eq f(1,8) 6 eq f(1,2) 4,K與C60的個數(shù)比為12431,此化合物的化學(xué)式為K3C60。1個晶胞的體積為(1.4 nm)3(1.4107)3 cm3,1個晶胞中含有4個K3C60,則 eq f(4837,(1.4107)3NA) gcm3。答案(1)混合晶體鍵、鍵sp2(2)C(3)增大三種物質(zhì)均為分子晶體,結(jié)構(gòu)與組成相似,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔、沸點(diǎn)越高(4)SiO2為原子晶體,而CO2為分子晶體(5)均為分子晶體,范德

28、華力隨相對分子質(zhì)量增大而增大減弱增強(qiáng)(6)K3C60 eq f(4837,(1.4107)3NA) 6(2021湖北武漢部分校聯(lián)考)鐵被稱為“第一金屬”,鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途。(1)鐵原子核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用_攝取鐵元素的原子光譜。(2)FeCl3的熔點(diǎn)為360 ,沸點(diǎn)為315 。由此可知FeCl3屬于_晶體。FeSO4常作凈水劑和補(bǔ)鐵劑,SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) 的立體構(gòu)型是_。(3)鐵氰化鉀K3Fe(CN)6是檢驗(yàn)Fe2的重要試劑?;鶓B(tài)N原子的軌道表示式為_。寫出一種與鐵氰化鉀中配體互為等電子體的極性分子的化學(xué)式_。鐵氰化

29、鉀中,所涉及的元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開。鐵氰化鉀中,不存在_(填字母標(biāo)號)。A離子鍵B鍵C鍵D氫鍵E金屬鍵(4)有機(jī)金屬配位化合物二茂鐵(C5H5)2Fe是汽油中的抗震劑。分子中的大鍵可用符號 eq oal(sup1(n),sdo1(m) 表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù),n代表參與形成大鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大鍵可表示為 eq oal(sup1(6),sdo1(6) ),則中的大鍵應(yīng)表示為_,其中碳原子的雜化方式為_。(5)羰基鐵Fe(CO)5可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1 mol Fe(CO)5分子中含_mol配位鍵。解析(1)鐵原子核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,

30、可以用光譜儀攝取鐵元素的原子光譜。(2)FeCl3的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低,故FeCl3屬于分子晶體。SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) 中S原子價層電子對數(shù)為4 eq f(1,2) (6224)4,不含孤電子對,則VSEPR模型和SO eq oal(sup1(2),sdo1(4) 的立體構(gòu)型均為正四面體形。(3)基態(tài)N原子核外電子排布式為1s22s22p3,軌道表示式為。鐵氰化鉀中配體是CN,與其互為等電子體的極性分子必須含有2個原子,且價電子總數(shù)為45110,符合條件的分子有CO等。鐵氰化鉀中涉及的元素有K、Fe、C、N,K、Fe是活潑金屬,K更活潑;C、N是非金屬元素,N原子的2

31、p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于C,故第一電離能:NCFeK。鐵氰化鉀由K和Fe(CN)63離子構(gòu)成,故存在離子鍵、鍵,鍵不存在、氫鍵和金屬鍵。(4)中的大鍵由5個碳原子參與形成,每個碳原子提供1個電子,并得到1個電子形成大鍵,故大鍵表示為 eq oal(sup1(6),sdo1(5) 。雙鍵碳原子采取sp2雜化。(5)Fe(CO)5中配位體是CO,CO分子中含有配位鍵,則1個Fe(CO)5分子含有10個配位鍵,1 mol Fe(CO)5分子中含有10 mol 配位鍵。答案 (1)光譜儀(2)分子正四面體形(3)CONCFeKDE(4) eq iprin(5,6,) sp2(5)1

32、07(2021天津?yàn)I海新區(qū)四校聯(lián)考)鈦有“生物金屬”和“未來金屬”之稱,鈦及其化合物的應(yīng)用正越來越受到人們的關(guān)注。(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。TiCl4熔點(diǎn)為24 ,沸點(diǎn)為136.4 ,室溫下為無色液體,可溶于甲苯和氯代烴,固態(tài)TiCl4屬于_晶體。LiBH4中BH eq oal(sup1(),sdo1(4) 的空間構(gòu)型是_,B原子的雜化軌道類型是_。(2)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,部分結(jié)構(gòu)如圖所示。該陽離子Ti與O的原子個數(shù)之比為_,其化學(xué)式為_。(3)鈦與鹵素形成的化合物的熔、沸點(diǎn)如表所示,分析TiCl4、TiBr4、TiI4的

33、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)呈現(xiàn)一定規(guī)律的原因:_。熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/TiCl425136.5TiBr439230TiI4150377(4)TiO2晶胞是典型的四方系結(jié)構(gòu),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為a nm和c nm,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,該晶體的密度為_(寫出表達(dá)式)gcm3。解析(1)TiCl4熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低,室溫下為無色液體,則固態(tài)TiCl4屬于分子晶體。LiBH4中BH eq oal(sup1(),sdo1(4) 的B原子價層電子對數(shù)為4,不含孤電子對,B原子采取sp3雜化,則VSEPR模型和離子空間構(gòu)型都是正四面體形。(2)每個Ti原子與2個O原子成鍵,每個O原子與2個Ti原子成鍵,則該陽離子Ti

34、與O的原子個數(shù)之比為11。該陽離子中Ti顯4價,O顯2價,故該陽離子的化學(xué)式為(TiO)2或(TiO) eq oal(sup1(2n),sdo1(n) 。(3)鈦與鹵素形成的化合物的熔、沸點(diǎn)都很低,故TiCl4、TiBr4、TiI4都屬于分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高。(4)晶胞參數(shù)為a nm和c nm,即a107 cm和c107 cm,則晶胞的體積為a2c1021 cm3;每個晶胞中含有Ti原子個數(shù)為8 eq f(1,8) 12個,含有O原子個數(shù)為24 eq f(1,2) 4個,則晶胞的質(zhì)量為 eq f(280,NA) g,故該晶體的密度為( eq f(280,N

35、A) g)/(a2c1021 cm3) eq f(280,NAa2c1021) g/cm3。答案(1)分子正四面體sp3(2)11TiO2或TiO eq oal(sup1(2n),sdo1(n) (3)TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體,而且組成和結(jié)構(gòu)相似,其相對分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增大,因而三者的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)依次升高(4) eq f((4832)2,a2c(107)3NA) 8(2021寧夏石嘴山三中檢測)Fe、Co、Ni均為第族元素,它們的化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)Co原子的價電子排布式為_。(2)已知HN3是一種弱酸,其在水溶液中的電離方程式為HN

36、3HN eq oal(sup1(),sdo1(3) ,與N eq oal(sup1(),sdo1(3) 互為等電子體的一種分子為_;N eq oal(sup1(),sdo1(3) 離子雜化類型為_。(3)Co3的一種配離子Co(N3)(NH3)52中,Co3的配位數(shù)是_,1 mol該配離子中所含鍵的數(shù)目為_,配位體NH3的空間構(gòu)型為_。(4)某藍(lán)色晶體中,F(xiàn)e2、Fe3分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而立方體的每條棱上均有一個CN,K位于立方體的某恰當(dāng)位置上。據(jù)此可知該晶體的化學(xué)式為_;立方體中Fe2間連接起來形成的空間構(gòu)型是_。(5)NiO的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C離子坐標(biāo)參數(shù)為_。(6)一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為O2

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