2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練37晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新人教版(含答案)

1、考點(diǎn)規(guī)范練37晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(時(shí)間:45分鐘 滿分：100分)非選擇題(共5小題，共100分)1.(20分)磁性材料氮化鐵饃合金可用Fe(NQ)3、Ni(NO3)2、丁二酮的、氨氣、氮?dú)?、氫氧化鈉、鹽酸等物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)制得。(1)Fe 3+的電子排布式是。(2)N+和NH中氮原子的雜化方式為 。(3)NH3的沸點(diǎn)高于PH3,其主要原因是 。(4)與N3-具有相同電子數(shù)的三原子分子詬擇構(gòu)型是 。0一日0(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水，剛開(kāi)始時(shí)生成綠色 Ni(OH)2沉淀，當(dāng)氨水過(guò)量時(shí)，沉淀會(huì)溶解，生成 Ni(NH 3) 62+藍(lán)色溶液，則 1 mol Ni(NH 3) 62+含有的

2、(T 鍵為 mol。(6)圖1是丁二酮的與饃形成的配合物，則分子內(nèi)含有的作用力有 (填序號(hào))。A.氫鍵B.離子鍵C.共價(jià)鍵D.金屬鍵E.配位鍵組成該配合物分子且同屬第二周期元素的電負(fù)性由大到小的順序是(7)鐵元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時(shí)，采用如圖2所示的堆積方式。則這種堆積模型的配位數(shù)為,如果Fe的原子半徑為a cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為Ns則計(jì)算此單質(zhì)的密度表達(dá)式為_(kāi)g cm3(不必化簡(jiǎn))。2.(20分)氮及其化合物與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切。回答下列問(wèn)題 ：(1)基態(tài)15n中有 個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同的電子，神元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族，基態(tài)神原子的電子排布式為(2)元素G N、O的

3、第一電離能由大到小排列的順序?yàn)?(用元素符號(hào)表示),NF3分子的 空間構(gòu)型為。 氨基乙酸(H2NI-CHCOOH子中，碳原子的雜化軌道類(lèi)型有 ;1 mol H 2N CH2- COO呻含有b鍵的數(shù)目為 ,二氧化碳為氨基乙酸分解的產(chǎn)物之一 ，寫(xiě)出二氧化碳的一 種等電子體(填化學(xué)式)。(4)三氟化硼與氨氣相遇，立即生成白色固體，寫(xiě)出該白色固體的結(jié)構(gòu)式：(標(biāo) 注出其中的配位鍵);利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，圖1為該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，該功能陶瓷晶體的化學(xué)式為 。困1困2(5)鐵與氨氣在640 c時(shí)可發(fā)生置換反應(yīng)，其中一種產(chǎn)物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。已知該晶胞的邊

4、長(zhǎng)為a nm,則該晶體的密度為 g cm3(設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)。3.(2018湖北六校聯(lián)合體聯(lián)考)(20分)由4 S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途。回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)氯原子核外電子占有的原子軌道數(shù)目為 ,P、S、Cl的第一電離能由大到小的排列 順序?yàn)椤?2)PCl 3分子中的中心原子雜化軌道類(lèi)型是 ,該分子的空間構(gòu)型為 。(3)PH4Cl的電子式為 ,Ni與CO形成配合物 Ni(CO)4,該分子中 兀鍵與鍵個(gè)數(shù)比為:(4)已知MgOW NiO的晶體結(jié)構(gòu)(如圖甲)相同，其中M和Ni2+的離子半徑分別為 66 pm和69 pm,則熔點(diǎn)：MgO(填“>” “&l

5、t;”或 “=")NiO,理由是 。Oo甲若NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C的坐標(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C2-做密置單層排列，Ni2+填充其中(如圖乙),已知O2-的半徑為a m,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為 g(用a、NA表不)。4 .(20分)太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料有單 晶硅，還有銅、錯(cuò)、錢(qián)、硒等化合物。(1)亞銅離子(Cu+)基態(tài)時(shí)核外電子排布式為 ;其電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為 (2)圖甲表示碳、硅和磷元素的四級(jí)電離能變化趨勢(shì)，

6、其中表示磷的曲線是 (填標(biāo)碳、硅和磷元素的四級(jí)電離能變化趨勢(shì)甲O N 6氮化錢(qián)晶體結(jié)構(gòu) 丙(3)單晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示，在二氧化硅晶體中，Si、。原子所連接的最小環(huán)為十二元環(huán)，則每個(gè)硅原子連接 個(gè)十二元環(huán)。(4)氮化錢(qián)(GaN)的晶體結(jié)構(gòu)如圖丙所示，常壓下，該晶體熔點(diǎn)為1 700 C ,故其晶體類(lèi)型為;判斷該晶體結(jié)構(gòu)中存在配位鍵的依據(jù)是 。(5)與錢(qián)元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性，因而硼酸(H3BO)在水溶液中能與水反應(yīng)生成B(OH)4-。B(OH)4-中硼原子的雜化軌道類(lèi)型為 ;不考慮空間構(gòu)型，B(OH) 4-中原子的 成鍵方式用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為 。(6)某光

7、電材料由錯(cuò)的氧化物與銅的氧化物按一定比例熔合而成，其中錯(cuò)的氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)的化學(xué)式為 。已知該晶體密度為 7.4 g cm-3,晶胞邊長(zhǎng)為4.3 X10-10 m,則錯(cuò)的相對(duì)原子質(zhì)量為 (保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。«O0小5 .(20分)碳是地球上組成生命的最基本元素之一，可以sp3、sp2和sp雜化軌道成共價(jià)鍵，具有很強(qiáng)的結(jié)合能力，與其他元素結(jié)合成不計(jì)其數(shù)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)化合物，構(gòu)成了豐富多彩的世界。碳及其 化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)基態(tài)碳原子核外有 種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，其價(jià)電子排布圖為 。(2)光氣的分子式為 COC2,又稱碳酰氯，是一種重要

8、的含碳化合物，判斷其分子立體構(gòu)型為,其碳原子雜化軌道類(lèi)型為 雜化。(3)碳酸鹽在一定溫度下會(huì)發(fā)生分解，實(shí)驗(yàn)證明碳酸鹽的陽(yáng)離子不同、分解溫度不同，如表所示：碳酸鹽MgCOCaCOBaCOSrCO熱分解溫度/ c4029001117213601陽(yáng)離子半徑/pm6699112135試解釋為什么隨著陽(yáng)離子半徑的增大，碳酸鹽的分解溫度逐步升高 ？。(4)碳的一種同素異形體一一。0(結(jié)構(gòu)如圖甲),又名足球烯，是一種高度對(duì)稱的球碳分子。立方烷(分子式為GH,結(jié)構(gòu)是立方體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為l9)是比C60約早20年合成出的一種對(duì)稱型燒類(lèi)分子而現(xiàn)如今已合成出一種立方烷與C60的復(fù)合型分子晶體，該晶體的晶胞結(jié)本如圖乙所

9、示，立方烷分子填充在原G0晶體的分子間空隙中。則該復(fù)合型分子晶體的組成用二者的分子式可表示J的鰭利霹J與GI訓(xùn)復(fù)臺(tái)型分子晶悻晶施金剛石的顯腿再T(5)碳的另一種同素異形體一一石墨，其晶體結(jié)構(gòu)如圖丙所示，虛線勾勒出的是其晶胞。則石墨晶胞含碳原子個(gè)數(shù)為 個(gè)。已知石墨的密度為p g-cm3,C C鍵鍵長(zhǎng)為r cm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為 M,計(jì)算石墨晶體的層間距為 cm。(6)碳的第三種同素異形體一一金剛石，其晶胞如圖丁所示。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖如圖A所示，則金剛石晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)該是圖 (從AD圖中選填)。ABCD考點(diǎn)規(guī)范練37

10、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.答案1s 22s22p63s23p63d5或Ar3d 5 (2)sp 2、sp3 (3)NH3分子間可以形成氫鍵(4)V 形(5)24 (6)ACE O>N>CF8解析Fe為26 號(hào)兀素， 則 Fe3+的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d 5。(2)N為平面三角形，氮原子為sp2雜化；NH3為三角錐形，氮原子為sp3雜化。(4)N3-電子數(shù)為10,與N3-具有相同電子數(shù)的三原子分子為代。,分子的立體構(gòu)型為 V形。(5)在Ni(NH 3) 6 2+中，每個(gè)氮原子與3個(gè)氫原子形成 b鍵，同時(shí)還與饃原子形成配位鍵 ，也是b 鍵,因此 1molN

11、i(NH 3)62+含有的(T 鍵為 4molx 6=24mol。(6)根據(jù)題圖可知碳碳間、碳氮間為共價(jià)鍵，氮饃間為配位鍵，氧氫間為氫鍵；同一周期中，電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，該物質(zhì)中含有的第二周期元素有。M C,其電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?O>N>C(7)鐵元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時(shí)，采用如圖2所示的堆積方式，則這種堆積模型為體心立方堆積，即在立方體的中心有一個(gè)鐵原子，與這個(gè)鐵原子距離最近的原子位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)，所以1鐵的配位數(shù)為8,每個(gè)立方體中含有的鐵原子數(shù)為8X £+1=2,如果Fe的原子半徑為acm,則立方體的邊長(zhǎng)為7?cm,對(duì)應(yīng)的體積為,阿伏加德羅常數(shù)的

12、值為M,所以鐵單質(zhì)的密度表達(dá)丁式為 Gr) g - cm-3。2.答案(1)71s22s22p63s23p63d104s24p3(2)N>O>C三角錐形(3)sp 3、sp2 9NA N2O或然等FBNH(4)1二 BN融on工0a(5)8Fe+2NH32Fe4N+3H瑞解析(1)基態(tài)15N的核外有7個(gè)電子，所以有7個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，神元素位于第四周期且和氮 元素同主族，為33號(hào)元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)同周期元素從左向右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第n A族和第VA族元素由于存在全滿或 半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能

13、高于同周期相鄰元素，所以C、N、。的第一電離能由大到小 排列的順序?yàn)镹>O>C,NF分子中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+ 芋=4,有1對(duì)孤電子對(duì)，所以分子的 空間構(gòu)型為三角錐形。(3)氨基乙酸(H2N-CHCOOHfr , CH一中的碳原子周?chē)兴膫€(gè)(T鍵，雜化類(lèi)型為sp3雜化，竣基中的碳原子周?chē)腥齻€(gè)b鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化類(lèi)型為sp2雜化，1molH2N CHCOO呻含有9molb鍵，所以b鍵的數(shù)目9NA,一個(gè)二氧化碳分子中有三個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)為16,與之互為等電子體的為Nb。g等。(4)三氯化硼和三氟化硼常溫下都是氣體 ，所以它們固態(tài)時(shí)的晶體類(lèi)型為分子晶體 ，硼元素具有 缺電子性

14、，其化合物可與具有孤電子對(duì)的分子或離子形成配合物，BF3能與NH反應(yīng)生成BF3 NH,B與N之間形成配位鍵，氮原子含有孤電子對(duì)，所以氮原子提供孤電子對(duì)，BF3 NH結(jié)構(gòu)式為FHI-BNHIF 一 “ 。根據(jù)圖1,利用均攤法可知，晶胞中含有硼原子數(shù)為 4,晶胞中含有氮原子數(shù)為1 18X亂6X5=4,所以化學(xué)式為 BN31 1(5)該晶胞中鐵原子個(gè)數(shù)=8Xi+6XW=4,氮原子個(gè)數(shù)是1,所以氮化鐵的化學(xué)式是 Fe4N,鐵與氨氣在640 c可發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣和氮化鐵，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Fe+2NHa22Fe4N+3H,該晶胞的邊長(zhǎng)為 anm,則晶胞的體積為(ax 10-7)3cm3,所以

15、密度為章工36黑1產(chǎn).乂 1gg - cm3=g - cm3。3 .答案(1)9 Cl>P>S (2)sp 3三角錐形P ：(3) K ： H H+- - 1 ： 1(4)>M寸半徑比Ni2+小,MgO的晶格能比 NiO大二,(6)1七"y"9。同周解析(1)基態(tài)氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,其核外電子占有的原子軌道數(shù)為期元素隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，由于P元素原子的3P能級(jí)為半充滿的穩(wěn)定狀 態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：Cl>P>S。1(2)PCl 3中P原子雜化軌道數(shù)為

16、I X (5+3)=4,采取sp3雜化方式，有1對(duì)孤電子對(duì)，所以該分 子構(gòu)型為三角錐形。HF ：一(3)PH4Cl的電子式為 H： H H+ R * -;Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4,該分子中 Ni與C形成配位鍵(即(T鍵),CO中含有1個(gè)(T鍵和2個(gè)兀鍵，則d鍵個(gè)數(shù)為1 X 4+4=8,兀鍵個(gè) 數(shù)為2X4=8，所以個(gè)數(shù)之比為 1 ： 1。(4)Mg2+的半彳5比Ni2+小，所帶電荷數(shù)相同，所以氧化鎂的晶格能大于氧化饃，則熔點(diǎn)：MgO>NQ(5)若NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù) A為(0,0,0),B 為(1,1,0),因C的x軸坐標(biāo)與B的x軸坐標(biāo)相 同，y、z軸坐標(biāo)都在棱的中點(diǎn)上，所

17、以C的坐標(biāo)參數(shù)為O' 7 2)。(6)根據(jù)題圖可知，每個(gè)氧化饃“分子”所占的面積為(2 x a m)x (2 x a mx sin工60。)=2/a2 m2,則每平方米面積上含有的氧化饃“分子”個(gè)數(shù)為三支，每個(gè)氧化饃“分75I _ 2573子”的質(zhì)量為冗g,所以每平方米面積上含有的氧化饃的質(zhì)量為無(wú)gX充了二百 g O4 .答案(1)1s 22s22p63s23p63d10 14 (2)b(3)12(4)原子晶體GaN晶體中，每1個(gè)錢(qián)原子與4個(gè)氮原子結(jié)合，而錢(qián)原子只有3個(gè)價(jià)電子，故需提供1個(gè)空軌道形成配位鍵sp 3(6)GeO 72.5解析(1)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22

18、p63s23p63d104s1,失去4s軌道上的1個(gè)電子變成基態(tài)C+,則基態(tài) C+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d 10,電子占據(jù)1個(gè)1s軌道、1個(gè)2s軌 道、3個(gè)2P軌道、1個(gè)3s軌道、3個(gè)3P軌道和5個(gè)3d軌道，故電子占據(jù)軌道數(shù)目為1+1+3+1+3+5=14。(2)碳、硅和磷三種元素中，硅元素的第一電離能最小，則曲線c代表硅；碳、磷原子的價(jià)電子 排布式分別為2s22p2、3s23p3,顯然碳原子失去2P軌道的2個(gè)電子較易，失去2s軌道的2個(gè)電子較 又I,故碳元素的第一、二級(jí)電離能明顯小于第三、四級(jí)電離能；磷原子失去3P軌道的3個(gè)電子相對(duì)較易，失去3s軌道的2

19、個(gè)電子較難，故磷元素的第四級(jí)電離能明顯大于第一、二、三級(jí)電離能 ，圖 中曲線a代表碳，曲線b代表磷。(3)二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硅原子周?chē)?個(gè)共價(jià)鍵與其相連，其中任意兩個(gè)共價(jià)鍵向外都可以連有 2個(gè)最小的環(huán)，故每個(gè)硅原子連接的十二元環(huán)的數(shù)目為3X2X1X2=12個(gè)。(4)氮化錢(qián)(GaN)的熔點(diǎn)為1700 C,晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類(lèi)似,故氮化錢(qián)屬于原子晶體。由氮化錢(qián) 晶體結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)錢(qián)原子與4個(gè)氮原子相結(jié)合，而錢(qián)原子最外層有 3個(gè)價(jià)電子，故需要提供1個(gè)空 軌道形成配位鍵。(5)B(OH) 4-離子中硼原子形成 4個(gè)B-O鍵且不含未成鍵的孤電子對(duì)，則硼原子采取sp3雜化。硼原子最外層有 3

20、個(gè)電子，可與3個(gè)氧原子形成B-O鍵,另外1個(gè)B O鍵為配位鍵，其中硼原子提供空軌道，氧原子提供成鍵電子對(duì),故B(OH)4-的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為8(6)由錯(cuò)的氧化物晶胞結(jié)構(gòu)可知，氧原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心,4個(gè)錯(cuò)原子位于晶胞1 1內(nèi)部，則每個(gè)晶胞中含有 4個(gè)錯(cuò)原子，含有氧原子數(shù)目為1X8+ W X 6=4個(gè),Ge和。原子個(gè)數(shù)之比為4 ： 4=1 ： 1,故該錯(cuò)的氧化物的化學(xué)式為GeO晶胞的邊長(zhǎng)為4.3 X10-10m=4.3X 10-8cm,則晶胞的體積為 V=(4.3 x 10-8cm)3=7.95 X 10-23加，晶體的密度為p =7.4g cm-3,設(shè)Ge的摩爾質(zhì)量為 MIV.；*唾-1貝U有 p =v , M=- -16g - mol-1 =:-工-占 乂二 95 乂 1C-1 士D2X 式工F二1、16g - mol-1 =72.5g