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玉山一中物质结构与性质测试题(二)
1.金属的下列性质中,不能用金属的电子气理论加以解释的是 A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.易锈蚀 2.下列各组物质熔点高低的比较,正确的是 A.晶体硅>金刚石>碳化硅 B.CsCl>KCl>NaCl C.SiO2>CO2>He D.I2>Br2>He 3.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是 A.SO2 和 SiO2 B.CO2 和 H2O C.NaCl 和 HCl D.CCl4 和 KCl 4.下列化合物熔点最高的是 A. MgCl2 B. NaCl C. ZnCl2 D. AlCl3 5.关于晶体的下列说法正确的是 A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 6.NaCl 晶体中钠和氯离子周围都是由六个相反离子按八面体形状排列的 ,解释这样的结构 可以用 A. 杂化轨道 B. 键的极性 C. 离子大小 D. 离子电荷 7.下列物质属于分子晶体的化合物是 A.石英 B.硫酸 C.干冰 D.食盐 8.下面有关晶体的叙述中,不正确的是 A.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有 6 个碳原子 + + B.氯化钠晶体中,每个 Na 周围距离相等的 Na 共有 6 个 + C.氯化钩晶体中,每个 Cs 周围紧邻 8 个 Cl D.干冰晶体中,每个 CO2 分子周围紧邻 12 个 CO2 分子 9.科学家发现的钇钡铜氧化合物在 90K 具有超导性,若该化合物晶体的晶 胞结构如图所示,则该化合物的化学式可能是 A YBa2Cu3O4 B YBa2Cu2O5 C YBa2Cu3O5 D YBaCu4O4

10.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在,而一种晶体又可视作若干相同的基本结构 单元构成,这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧 三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为 A.Ca4TiO3 B.Ca4TiO6 C.CaTiO3 D.Ca8TiO12 11.下列物质的立体结构与 CH 4 相同的是 A. H2O B. NH 3 C. P4 D. CO 2

12.SF6 是一种无色气体,具有很强的稳定性,可用于灭火。SF6 的分子结构如图 17 所示,呈 正八面体型。如果 F 元素有两种稳定的同位素,则 SF6 的不同分子种数为 A、6 种 B、7 种 C、10 种 D、12 种 O 13. 如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价 Si 键)。通过观察分析,下列叙述正确的是 A、键角为 120℃ B、化学组成为 SiO3
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Si—O

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C、键角为 109° 28′ D、化学组成为 SiO4 14.关于离子晶体的性质,以下说法中不正确的是 A. 所有高熔点的物质都是离子型的物质; B. 离子型物质的饱和水溶液是导电性很好的溶液; C. 熔融的碱金属氯化物中,导电性最好的是 CsCl; D. 碱土金属氧化物的熔点比同周期的碱金属氧化物的熔点高. 15.在下列有关晶体的叙述中错误的是 A.离子晶体中,一定存在离子键 B.原子晶体中,只存在共价键 C.金属晶体的熔沸点均很高 D.稀有气体的原子能形成分子晶体 16.下列说法不正确的是 A. B. C. D. HCl 、 HBr 、 HI 的熔点沸点升高与范德华力大小有关。 H 2 O 的熔点沸点大于 H 2 S 的是由于 H 2 O 分子之间存在氢键。 乙醇与水互溶可以用相似相溶原理解释。 甲烷可与水形成氢键这种化学键 .

17.共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用,含有上 述中两种相互作用的晶体是 A、SiO2 晶体 B、CCl4 晶体 C、NaCl 晶体 D、NaOH 晶体 18.能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是 A、铝 B、金刚石 C、硅 D、二氧化硅 19.右图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近 + 的 Cs 核间距离为 a cm,氯化铯的相对分子质量为 M,NA 为阿伏加德罗 常数,则氯化铯晶体密度是 8M 8Ma3 - - A. cm 3 B. g· cm 3 3 g· NAa 8NA C.

M -3 g· cm NAa3

D.

Ma3 -3 g· cm NAa3

20.下面关于 SiO2 晶体网状结构的叙述正确的是 A.最小的环上,有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 B.最小的环上,Si 和 O 原子数之比为 1∶2 C.最小的环上,有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子 D.存在四面体结构单元,O 处于中心,Si 处于 4 个顶点 21.Ⅰ.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与 金刚石相当,晶胞边长为 361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______ - 个硼原子、立方氮化硼的密度是__________________g· cm 3(只要求列算式,不必计算 出数值。阿伏加德罗常数为 NA)。 - Ⅱ.CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构,已知 CaO 晶体密度为 a g· cm 3,NA 表示阿伏加 3 德罗常数,则 CaO 晶胞体积为________cm 。 + + Ⅲ.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4 处于立方晶胞顶点,Ba2 处于晶胞中心, - + - O2 处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为__________,每个 Ba2 与______个 O2 配位。 Ⅳ.原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素,其中 X 是形成化合物种类最多的元素,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍, Z 原子基态时 2p 原子轨道上有 3 个 未成对的电子,W 的原子序数为 29。请回答下列问题: (1)Y2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 __________ , 1 mol Y2X2 含有 σ 键的数目为 ________。 (2)化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高,其主要原因是
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________________________________________________________________________。 (3)元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体,元素 Z 的这种氧化物的分子 式是____________。 (4)元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示:

该氯化物的化学式是 __________ ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物 HnWCl3,反应的化学方程式为_______________________________________________ 。 22.1932 年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性 ( 用 X 表示 ) 也是元素 的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于 20 的 16 种元素的电负性数值: 元素 电负性 元素 电负性 H 2.1 Na 0.9 Li 1.0 Mg 1.2 Be 1.5 Al 1.5 B 2.0 Si 1.7 C 2.5 P 2.1 N 3.0 S 2.3 O 3.5 Cl 3.0 F 4.0 K 0.8

请仔细分析,回答下列有关问题: ① 预 测周 期表 中电 负性最 大 的元 素应 为 ____________;估 计钙 元素 的 电负 性 的取 值 范围: ___________< X <___________。 ②根据表中的所给数据分析,同主族内的不同元素 X 的值变化的规律是 ________________________________________________________; 简 述 元 素 电 负 性 X 的大小与元素金属性、非金属性之间的关系 ____________ __________________________________________________________________________。 ③经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于 1.7 时, 所形成的一般为离子键;当小于 1.7 时,一般为共价键。试推断 AlBr 3 中形成的 化学键的类型为 ______________,其理由是____________ ___________________________________________________________________________。 23.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,即在立方体的 8 个顶点及各个面的中

心各有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共用(右图)。金原子的直径为 d,用 NA 表示阿伏加德罗常数,M 表示金的摩尔质量。请回答下列问题: (1)金晶体每个晶胞中含有____个金原子。
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(2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定 ________________________________________________________________________。 (3)一个晶胞的体积是______ (4)金晶体的密度是__________ 。 。

24.已知 A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D 位于前三周期。A 位于周期表的 s 区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B 的基态原子中电子占据 三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D 原子的核外成对电子数是 未成对电子数的 3 倍。A、B、D 三种元素组成的一种化合物 M 是新装修居室中常含有 的一种有害气体,A、B 两种元素组成的原子个数之比为 1∶1 的化合物 N 是常见的有机 + 溶剂。E 有“生物金属”之称,E4 和氩原子的核外电子排布相同。 请回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E 均用所对应的元素符号表示): (1)E 的基态原子的外围电子排布式为__________。 (2)由 A、B、C 形成的 ABC 分子中,含有______个 σ 键,______个 π 键。 (3)下列叙述正确的是________(填字母)。 a.M 易溶于水,是因为 M 与水分子之间能形成氢键,且 M 是极性分子;N 不溶于水, 是因为 N 是非极性分子 b.M 和二氧化碳分子中的中心原子均采用 sp2 杂化 c.N 分子中含有 6 个 σ 键和 1 个 π 键 d.BD2 晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低 (4)E 的一种氧化物 Q,其晶胞结构如图所示,则 Q 的化学式为 _____________,该晶体中氧原子的配位数为_______。 (5)B、C、D 三种元素的第一电离能由小到大的顺序为__________。 (6)在浓的 ECl3 的盐酸溶液中加入乙醚,并通入 HCl 至饱和,可得到配位数为 6、组成为 ECl3· 6H2O 的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为 1∶5,则该配离子的化学式 为__________。 25.二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体模型如图 1 所示。认真观察晶体模型并回答下 列问题: (1)二氧化硅晶体中最小的环为 元环。 Si (2)每个硅原子为 个最小环共有。 O (3)每个最小环平均拥有 个氧原子。 26.图 2 为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结 构,该结构是具有代表性的最小重复单位。 (1) 在该物质的晶体结构中, 每个钛离子周围与它最接近且距 图 1 二氧化硅晶体 离相等的钛离、钙离子各有 、 个。 (2) 该晶体结构中, 元素氧、 钛、 钙的离子个数比是 。 该 物 质的化学式可表示为 。 (3) 若钙、钛、氧三元素的相对质量分别为 a,b,c,晶体结构图中 正 -9 方体边长(钛原子之间的距离)为 dnm(1nm=10 m),则该晶体 图 2 钙钛矿晶胞 的密度为 3 g/cm 。 27.A、B、C、D、E、F 六种元素的原子序数依次递增。已知:①F 的原子序数为 29,其 - 余的均为短周期主族元素;②E 原子价电子(外围电子)排布式为 msnmpn 1;③D 原子最 外层电子数为偶数;④A、C 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。 请回答下列问题: (1)下列叙述正确的是________(填序号)。
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Ti O Ca

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A.金属键的强弱:D>E B.基态原子第一电离能:D>E C.五种元素中,电负性最大与最小的两种金属元素形成晶体的化学式为 EB,属于离 子晶体 D.晶格能:NaCl>DCl2 (2)F 的核外电子排布式为________________________________; 与 F 同一周期的副族元素的 基态原子中最外层电子数与 F 原子相同的元素为__________(填元素符号)。 (3)A 与 C 形成的非极性分子中,σ 键与 π 键的个数之比为________;该分子与过量强碱反 应生成的酸根离子的空间构型为__________。 (4)已知原子数和价电子数相同的分子或离子互为等电子体,互为等电子体的微粒结构相同, - B3 中心原子的杂化轨道类型为____________。 28.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为 E)如下图所示。试根据 元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答下列问题。

(1)同主族内不同元素的 E 值变化的特点是______________________________。各主族中 E 值的这种变化特点体现了元素性质的__________变化规律。 (2)同周期内,随原子序数增大,E 值增大。但个别元素的 E 值出现反常现象。试预测下列 关系式中正确的是________________。 ①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒) ③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒) (3)估计 1 mol 气态 Ca 原子失去最外层一个电子所需能量 E 值的范围:______<E<______。 (4)10 号元素 E 值较大的原因是 ________________________________________________________________________。 29.1932 年捷克的 Landa 等人从南摩拉维亚油田的石油分馏物中发现一种烷(代号 A), 次年手 X—射线技术证实了其结构,竟是一个叫 Lukess 的人早就预言过的。后来 A 被 大量合成,并发现它们胺 类衍生物具有抗病毒、抗 震颤的药物活性而开发为 常用药。图 3 给出三种已 经合成的 2,3,4 个 A 为 基本结构单元模块,像搭 积木一样“搭”成的较复 B C D 杂笼状火烷。 图 3 基本结构单元模块 请根据上述条件推断并填空: (1)B 的分子式为 。 (2)若在 D 上继续增加一“块”A“模块”,得到 E,则 E 的分子式为 。 (3)A 中含有的六元环数为 个,其中有 个碳原子为三环所共有,这几个碳原子所围 成的空间几何形状为 。 30. (1) 纳米材料的特殊性质原因之一使它具有很大的比表面积(S/V),即相同体积的纳米 材料比一般材料的表面积大很多。假定某种原子直径为 0.2nm,则可推算出在边长为 1nm 的小立方体中,共有 个原子,其表面有 个原子,内部有 个原子。
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由于处于表面的原子数目较多,其化学性质应 (填“很活泼” “较活泼”或“不活 泼” )。 (2)假定某氯化钠纳米颗粒的形状为立方体,边长为氯化钠边长的 10 倍,试估算其表面离 子占总离子数的百分数 。 31.某晶体的一部分如下图所示,这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比 是 。

32.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元 (晶胞)的排列方式,其对应的化学式 分别为 、 、 、 。

33.由钛原子和碳原子构成的气态 团簇分子,如左下图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱 的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式为 。

34.元素 X 的某价态离子 X 中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层,它与 N ?形成的晶体的 晶胞结构如上中图所示。请回答下列问题: n+ (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为 。 (2)该晶体中 X 中 n= 。 3? n+ (3)X 元素的原子序数是 。 (4)晶体中每个 N 被 个等距离的 X 包围。 35.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用 CaC2(结构如右上图)与水反应生成乙炔。 2 (1)与 CaC2 中 C2 ?互为等电子体的某阳离子电子式可表示为 ; 1 mol 中含有的 π 键数目为 。 + (2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl 溶液生成 Cu2C2 红棕色沉淀。Cu 基态核外电子 排布式为 。 (3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨 道杂化类型 是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。 (4)CaC2 晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的相似(如图所示),但 CaC2 晶体中含有哑铃形的存在, 2+ 使晶胞沿一个方向拉长。CaC2 晶体中 1 个 Ca 周围距离最近的的数目为 。 36.Ⅰ.自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物 XePtF6 以 来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如 XeF2、XeF4 等。巴特列为开拓稀有气体化学 作出了历史性贡献。
n+
3

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(1) 请 根 据 XeF4 的 结 构 示 意 图 ( 图 1) 判 断 这 个 分 子 是 极 性 分 子 还 是 非 极 性 分 子 。 (2)XeF2 晶体是一种无色晶体,图 2 为它的晶胞结构图。XeF2 晶体属于 晶体。

图1

图2

图3

Ⅱ.干冰晶体是一种立方面心结构,如图 3 所示,即每 8 个 CO2 构成立方体,且在 6 个面的中心 又各占据 1 个 CO2 分子,在每个 CO2 周围距离 a(其中 a 为立方体棱长)的 CO2 有 个。 37.已知 A、B、C、D 四种分子所含原子的数目依次为 1、3、6、6,且都含有 18 个 电子,B、 C 是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为 1∶ 2。D 是一种有毒的有机物。 (1)组成 A 分子的原子的元素符号是 。 (2)从 B 分子的立体结构判断,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”)。 (3)C 分子中都包含 个 σ 键和 个 π 键。 (4)D 的熔、沸点比 C2H6 的熔、沸点高,其主要原因是(需指明 D 是何物质): 。 Ⅱ.CO 的结构可表示为 ,N2 的结构可表示为 。 -1 (5)下表是两者的键能数据:(单位:kJ· mol )
A—B CO N2 357. 7 154. 8
[来源:学科网]

798.9 418.4

1 071.9 941.7

结合数据说明 CO 比 N2 活泼的原因 。 Ⅲ.Fe、Co、Ni、Cu 等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。 (6) 基 态 Ni 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 , 基 态 Cu 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为 。 (7)Fe(CO)5 常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点 为 103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断 : Fe(CO)5 晶体属于 (填晶体类型)。 38.C60 分子是形如球状的多面体(如左上图),该结构的建立基于以下考虑:①C60 分子中每个 碳原子只跟相邻的 3 个碳原子形成化学键;②C60 分子只含有五边形和六边形;③多面体 的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2 。据上所 述,可推知 C60 分子有 12 个五边形和 20 个六边形,C60 分子所含的双键数为 30。请回答 下列问题: (1)固体 C60 与金刚石相比较,熔点较高者应是_______,理由是:_______________ 。
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(2)试估计 C60 跟 F2 在一定条件下,能否发生反应生成 C60F60(填“可能”或“不能”)________ 并简述其理由: ____________________ (3)通过计算, 确定 C100 分子所含单键数为 ; C100 分子中所含双键数为 (4)C90 分子也已经制得,它的分子结构模型可以与 C60 同样考虑而推知。 通过计算确定 C90 子中五边形和六边形的数目分别为 。

, 。 。 分

39.已知氮元素可以形成多种化合物。请回答以下问题: (1)基态氮原子的价电子排布式是 。 (2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 。 (3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被——NH2(氨基)取代形成的另一 种氮的氢化物。 ①NH3 分子的空间构型是 ;N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是 。 ②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是: - N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)△H=-1 038.7 kJ· mol 1 若该反应中有 4 mol N-H 键断裂,则形成的 π 键有 mol。 ③肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4,N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同, 则 N2H6SO4 的晶体内不 存在 (填标号)。 a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 (4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4 个 顶点(见图 2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是 (填标号)。 + a.CF4 b.CH4 c.NH4 d.H2O 40.在晶体结构中具有代表性的基本重复单位称为晶胞。 晶胞在三 维空间无限重复就产生了宏观晶体。晶体性质是由晶胞的大 小、形状和质点的种类及相互作用力所决定的。有一种蓝色晶 2+ 3+ 体,它的结构特征是 Fe 、Fe 分别占据立方体互不相邻的顶 点,而 CN 位于立方体棱心上。 (1)根据其结构特点,推出其化学式为 。 + (2)此化学式的离子带何种电荷 ;用什么样的离子(M n+ 或 M )与其结合成电中性的化合物 ;并写出电中性化合物的化学 式 。 (3) 指出需要添加的离子在晶体中的立方体结构中占据的位置是 。 41.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称为晶胞.NaCl 晶 体结构如图所示。已知 FexO 晶体晶胞结构为 NaCl 型,由于晶体缺陷,x -3 -10 值小于 1。 测知 FexO 晶体密度为 p=5.71g.cm ,晶胞边长为 4.28x10 m。 (1) FexO 中 x 值(精确至 0.01)为_________ 。 n+ 2+ 3+ 2+ 3+ 2+ (2) 晶体中的 Fe 分别为 Fe , Fe ,在 Fe 和 Fe 的总数中, Fe 所占分数 (用小数表示,精确至 0.001)为______ 。 (3) 此晶体的化学式______ 。 2+ 3+ 2(4) 与某个 Fe (或 Fe )距离最近且等距离的 O 围成的空间几何形状是______ 晶体中,铁元素的离子间最短距离为_______ m 。
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测试题(二)
1 D 2 CD 11 C 12 C 3 B 4 A 5 A 6 C 7 BC 8 B 9 C 10 C 13 CD 14 A 15 C 16 D 17 BD 18 D 19.C 20、C 25×4 21、Ⅰ.4 4 - ?361.5×10 10?3×NA 解析 依据金刚石的晶胞结构及化学式 BN 可确定立方氮化硼晶胞中含有 4 个 N 原子, 25 - 4 个 B 原子。则一个晶胞的质量可表示为 ×4 g(BN 的摩尔质量为 25 g· mol 1),一个晶胞 NA - - - 的 体 积 可 表 示 为 (361.5×10 10)3cm3(1 pm = 10 12m = 10 10cm) , 晶 体 密 度 的 表 达 式 为 25×4 - g· cm 3。 - ?361.5×10 10?3×NA 224 2. NA· a 2+ 2- Ⅱ.解析 根据 CaO 晶胞与 NaCl 晶胞相同,可知 CaO 晶胞中含有 4 个 Ca 和 4 个 O ,则晶 56 g 224 m 224 g 224 3 胞质量为 m= ×4= g,则晶胞的体积 V= = cm 。 -3= ρ NA NA NA· a g· cm NA· a Ⅲ.BaPbO3 12 1 1 + + - 解析 根据共用关系,每个晶胞中含有 Pb4 :8× =1 Ba2 :1 O2 :12× =3,故 8 4 + - 化学式为 BaPbO3。Ba2 处于晶胞中心,只有 1 个,O2 处于晶胞棱边中心,共 12 个,故每 + - 个 Ba2 与 12 个 O2 配位。 Ⅳ. (1)sp 杂化 (2)3NA 或 3×6.02×1023 (2)NH3 分子间存在氢键 (3)N2O (4)CuCl CuCl+2HCl(浓)===H2CuCl3(或 CuCl+2HCl(浓)===H2[CuCl3]) 解析 形成化合物种类最多的元素是 H, 基态时, 最外层电子数是内层电子数 2 倍的元 素是 C,2p 原子轨道上有 3 个未成对电子的是 N 元素,原子序数为 29 的是 Cu 元素。 (1)C2H2 是直线形分子,C 原子杂化方式为 sp 杂化,C2H2 分子中有一个碳碳三键,因此 1 mol C2H2 分子中有 3NA σ 键,即 3×6.02×1023 个。 (2)由于 NH3 分子间存在氢键,使其沸点较高。 (3)CO2 和 N2O 都是 22 个电子,二者互为等电子体。 (4)晶胞中 Cu 的个数为 8×1/8+6× 1/2=4, 而 Cl 全在晶胞中, 因此该晶体的化学式为 CuCl。 22、①.F 0.8< X <1.2 ②.同主族 从上向下,电负性减小;电负性越大,非金属性 越强, 金属性越弱, 反之亦然③ 共价键 因为 AlCl3 中 Cl 与 Al 的电负性差值为 1.5, 小于 1.7,则 AlCl3 的键为共价键。而 Br 的电负性小于 Cl,所以 AlBr3 中两元素的电负 性差值也小于 1.7,即 AlBr3 的键为共价键。 23、(1)4 (2)金属原子间相接触,即相切 (3)2 2d3 (4) 2M d3NA

1 1 解析 利用均摊法解题,8 个顶角上金原子有 属于该晶胞,每个面上金原子有 属于该 8 2 1 1 晶胞,共有 6 个,故每个晶胞中金原子个数=8× +6× =4。假设金原子间相接触,则有 8 2

正方形的对角线为 2d。正方形边长为 2d。所以 V 晶=( 2d)3=2 V晶 2 M 2M Vm= NA= d3NA,所以 ρ= = 3 。 4 2 V m d NA + 24.(1)3d24s2 (2)2 2 (3)ad (4)TiO2 3 (5)C<O<N (6)[TiCl(H2O)5]2

2d3,

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解析 根据原子的构造原理可知 B、D 分别是碳和氧,所以 C 必然是氮,新装修居室 中常含有的有害气体 M 是 HCHO,故 A 是氢。E 的原子序数是 22,E 是钛。 (1)根据构造原理可得钛的基态原子的外围电子排布式为 3d24s2。 (2)HCN 的结构式为 H—C≡N,所以分子中含 2 个 σ 键,2 个 π 键。 (3)HCHO 是极性分子,N 是苯,是非极性分子,a 正确;HCHO 中的碳原子是 sp2 杂化, CO2 中的碳原子是 sp 杂化,b 错;苯分子中 12 个 σ 键(6 个碳碳 σ 键,6 个碳氢 σ 键),一个 大 π 键,c 错;CO2 是分子晶体,SiO2 是原子晶体,d 正确。 (4)钛原子在晶胞的顶点和体心,则一个晶胞中有 2 个钛原子,氧原子有四个位于面内, 2 个位于晶胞内,故每个晶胞中有 4 个氧原子,故 Q 的化学式是 TiO2。 (5)N 原子 2p 轨道处于半满状态,使其第一电离能略高于 C、O,碳的非金属性比氧弱, 第一电离能也较小,故三者的第一电离能大小顺序为 C<O<N。 - 2+ (6)TiCl3 中钛为+3 价,其两个配体分别是 Cl 、H2O,故配离子的化学式为[TiCl(H2O)5] 。 25.(1)12 (2)6 (3)2 26.(1)6 8 (2)3:1:1
2 2 6 2 6

(3)
10

a ? b ? 3c ? 1021 3 n Ad
1

27、(1)D (2)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Cr (3)1∶1 平面三角形 (4)sp 杂化 28、(1)随着原子序数的增大,E 值减小 周期性 (2)①③ (3)485 738 (4)10 号元素为氖,该元素原子的最外层电子排布已达到 8 电子稳定结构 解析 (1)从 H、Li、Na、K 等可以看出,同主族元素随元素原子序数的增大, E 值变小; H 到 He、Li 到 Ne、Na 到 Ar 呈现明显的周期性。 (2)从第二、三周期可以看出,第ⅢA 和ⅥA 族元素比同周期相邻两种元素 E 值都低。 由此可以推测 E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。 (3)根据同主族、同周期规律可以推:E(K)<E(Ca)<E(Mg)。 (4)10 号元素是稀有气体元素氖,该元素原子的最外层电子排布已达到 8 电子稳定结构。 29.(1)C14H20 (2) C26H32 (3)4,4, 四面体 30. (1) 125, 27 , 98, 78.4% 很活泼(2) 26% 31、由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形,因此处于 顶点的粒子为 12 个该 结构单元共用,故 A 的数目为 6× 1/12=0.5;处于水平棱上的粒子为 4 个结构单元共用,处于垂 直棱上的粒子为 6 个结构单元共用,故该结构单元中包含 B 粒子的数目为 6× 1/4+3× 1/6=2, 由此可见 A、B、C 三种粒子的数目之比为 0.5∶ 2∶ 1=1∶ 4∶ 2 。(化学式为 AB4C2) 32、 此类题目要分清题目中所给出的是“晶胞结构”还是“分子结构”,本题为晶胞结构,由各位 置粒子贡献不同可得 1 个晶胞中各种微粒的个数。 (XY、X3Y、XY3Z、XY3Z) 33、图中结构为分子,不是晶胞,只需数出碳原子和钛原子数即可。(不是 Ti5C4、是 Ti14C13) 34、(1)X 位于晶胞的棱上,其数目为 12× =3 个,N 位于晶胞的顶角,其数目为 8× =1 个,故其
n+
3-

个数比为 3∶ 1;(2)由晶体的化学式 X3N 知 X 的所带电荷为 1;(3)因为 K、 L、 M 三个电子层

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充满,故为 2、8、18,所以 X 的原子序数是 29;(4)N 位于晶胞顶角,故其被 6 个 X 在上、
3-

n+

下、左、右、前、后包围。 答案:(1)3∶ 1 (2)1 (3)29 (4)6

35、:(1)等电子体电子式相似,应参照的电子式书写的电子式;三键中只有一个为 σ 键,其余 均为 π 键;(2)Cu 失去的是 4s 轨道上的一个电子;(3)形成 C≡C 的碳原子为 sp 杂化,形成 C
+ 2

C

的碳原子为 sp 杂化;(4)注意观察晶胞并分析题中信息,上下左右前后各一个,但晶胞沿一个 方向被拉长,所以距离最近的的数目为 4,而不是 6。 答案:(1)[∶ O?? O∶ ]
2+

2NA(2)1s 2s 2p 3s 3p 3d (3)sp 杂化、sp 杂化 3(4)4

2

2

6

2

6

10

2

36、Ⅰ.由其结构示意图可知,XeF4 是非极性分子,XeF2 是分子晶体。 答案:(1)非极性分子 (2)分子晶体 Ⅱ. 如图在每个 CO2 周围距离 a 的 CO2 即为每个面心上的 CO 2 分子,共有 12 个。 37、(1)18 个电子的单原子分子是氩。(2)B 是由两种元素的 3 原子构成的含有 18 个电子的 分子,则 B 是 H2S,是极性分子。 (3)C 是由两种元素的 6 原子构成的含有 18 个电子的分子,原 子个数比为 1∶ 2,则 C 是 N2H4,N 原子采取 sp 杂化,分子内有 5 个 σ 键,无 π 键。(4)D 是由 6
3

原子构成的含有 18 个电子有毒的有机物,应是甲醇。 CH3OH 分子之间能形成氢键,因此熔、 沸 点比 C2H6 的熔、沸点高。 (5)CO 分子中的一个 π 键的键能 =1 071.9 kJ·mol -798.9
-1

kJ·mol =273 kJ·mol 。 N2 分 子 内 的 一 个 π 键 的 键 能 =941.7 kJ·mol -418.4
-1 -1 -1

kJ·mol =523.3 kJ·mol ,键能越大越稳定,CO 分子中的 π 键比 N2 更容易断裂,所以 CO 比
-1 -1

N2 活泼。(6)基态 Ni 原子的核外电子排布式是 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ,基态 Cu 原子的价电子
2 2 6 2 6 8 2

排布式为 3d 4s 。(7)Fe(CO)5 熔、沸点低,易溶于非极性溶剂,是分子晶体。
10 1

答案:Ⅰ.(1)Ar (2)极性 (3)5 0 (4)D 是 C H3OH,分子之间能形成氢键 Ⅱ.(5)CO 中断裂 1 mol π 键需吸收能量 273 kJ,N2 中断裂 1 mol π 键需吸收能量 523.3 kJ,所以 CO 分子中的 π 键比 N2 分子中的 π 键更容易发生反应 2 2 6 2 6 8 2 10 1 Ⅲ.(6)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 3d 4s (7)分子晶体 38、(1)金刚石 金刚石属原子晶体,而固体 C60 不是,故金刚石熔点较高. (2) 可能 因 C60 分子含 30 个双键,与极活泼的 F2 发生加成反应即可生成 C60F60
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(3)依题意,C100 分子形成的化学键数为:1/2(3× 100)=150 也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):100+(12+40)-2=150 C60 分子中单键为:150-50=100 (4)设 C90 分子中五边形数为 x,六边形数为 y.依题意可得方程组: 解得:五边形数 x=12,六边形数 y=35 1/2(5x+6y)=1/2(3× 90) (键数即棱边数) 90+(x+y)-1/2(3× 90)=2 39、(1)2s22p3 (2)N>O>C (3)①三角锥形 sp ②3 ③d (4)c 40、解析:解决本题的关键是要发挥空间想象力。由题给信息可知立方体的 8 个顶点分别被 2+ 3+ 4 个 Fe 和 4 Fe 个占据, 12 条棱的中心被 12 个 CN 所占据,结合下图和信息计算: 2+ 3+ n(Fe ):n(Fe ):n(CN )=(4x1/8):(4x1/8):(12x1/4)=1:1:6, 化学式为 [FeFe(CN)6] , 由电荷 + 守恒可知其整体显负一价,所以应与 M 离子结合而构成中性分子 M[FeFe(CN)6]。再由晶胞知 + 识可知:M 只能位于立方体的中心,且填隙率只有 1/2,而不能位于面心。 经分析知其晶体空间 + 结构如附图.答案为:(1)[Fe2(CN)6] (2)负 M MFe2(CN)6 (3)立方体体心,只填满 一半。 41、解析:(1)由 NaCl 晶体结构可知,1 个 NaCl 晶胞中含有 4 个 NaCl 粒子,同理,在 FexO 晶 胞中有 4 个 FexO 粒子,故 1mol 晶胞含有 4molFexO 粒子,即 1mol 晶胞的质量等于 4molFexO 的 质量,ρ VNA=4×(56x+16) -3 -8 3 23 5.71g.cm ×(4.28x10 cm) ×6.02×10 =4×(56x+16),解得:x=0.92。 2+ 3+ (2) 设 含 有 Fe 的 个 数 为 Y, 则 Fe 的 个 数 为 (0.92-Y), 依 正 负 化 合 价 代 数 和 为 零 , 2+ 得:2Y+3(0.92-Y)=2,解得:Y=0.76。故 Fe 所占分数为:0.76/0.92=0.826。 2+ 3+ 2+ 3+ (3)由于 Fe 为 0.76,则 Fe 为(0.92-0.76)=0.16,故化学式为:Fe 0.76Fe 0.16O。 2+ 3+ 22(4)由 NaCl 晶体结构可推知,与 Fe (或 Fe )距离最近且等距离的 O 有 6 个,这 6 个 O 所围 成的几何形状为正八面体。 (5) FexO 中 Fe 与 Fe 间最短的距离为:r= ×(4.28×10 )/2=3.03×10 m
-10 -10 3

(欧拉定理)

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