山東專(zhuān)用2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后集訓(xùn)34物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)含解析魯科版

PAGE8-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)(建議用時(shí)：40分鐘)1．下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()圖1圖2圖3圖4A．四水合銅離子的模型如圖1所示，1個(gè)水合銅離子中有4個(gè)配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個(gè)CaF2晶胞平均占有4個(gè)Ca2＋C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核旁邊運(yùn)動(dòng)D．金屬Cu中Cu原子積累模型如圖4所示，為最密積累，每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為12C[A項(xiàng)，四水合銅離子中銅離子的配位數(shù)為4，配體是水，水中的氧原子供應(yīng)孤對(duì)電子與銅離子形成配位鍵，正確；B項(xiàng)，依據(jù)均攤法可知，在CaF2晶體的晶胞中，每個(gè)CaF2晶胞平均占有Ca2＋個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，正確；C項(xiàng)，電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少，H原子最外層只有一個(gè)電子，所以不存在大多數(shù)電子，只能說(shuō)H原子的一個(gè)電子在原子核旁邊出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在金屬晶體的最密積累中，對(duì)于每個(gè)原子來(lái)說(shuō)，其四周的原子有同一層上的六個(gè)原子和上一層的三個(gè)及下一層的三個(gè)，故每個(gè)原子四周都有12個(gè)原子與之相連，正確。]2．CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(如圖所示)與NaCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)相像，但CaC2晶體中由于Ceq\o\al(2－,2)的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。下列關(guān)于CaC2晶體的描述錯(cuò)誤的是()A．CaC2晶體的熔點(diǎn)較高、硬度也較大B．和Ca2＋距離相等且最近的Ceq\o\al(2－,2)構(gòu)成的多面體是正六面體C．和Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋有4個(gè)D．如圖所示的結(jié)構(gòu)中共含有4個(gè)Ca2＋和4個(gè)Ceq\o\al(2－,2)B[據(jù)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體，故熔點(diǎn)較高、硬度較大，A項(xiàng)正確；由于晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)，故和Ca2＋距離相等且最近的Ceq\o\al(2－,2)只有4個(gè)，且在同一平面上(與拉長(zhǎng)方向垂直的面)，構(gòu)成的是正方形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；和Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋只有4個(gè)，且也在同一平面上(與拉長(zhǎng)方向垂直的面)，C項(xiàng)正確；依據(jù)“均攤法”可知，該晶胞Ca2＋的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，Ceq\o\al(2－,2)的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，D項(xiàng)正確。]3．有關(guān)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．在NaCl晶胞中，距離Na＋最近且距離相等的Cl－形成正八面體B．在CaF2晶胞中有4個(gè)F－C．該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4ED．As4分子中成鍵電子對(duì)與孤對(duì)電子的數(shù)目之比為3∶2B[位于面心處的Na＋與其所在面上的4個(gè)Cl－、體心處的Cl－距離最近且相等，相鄰晶胞中的體心處也有1個(gè)距離Na＋最近且相等的Cl－，該6個(gè)Cl－形成正八面體，A正確；CaF2晶胞中，有8個(gè)F－位于晶胞內(nèi)部，完全屬于該晶胞，B錯(cuò)誤；每個(gè)晶胞中含有4個(gè)E和4個(gè)F，所以該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4，C正確；由題圖可知，As4分子中有6個(gè)共價(jià)鍵，而每個(gè)As有1對(duì)孤對(duì)電子，則成鍵電子對(duì)與孤對(duì)電子的數(shù)目之比為6∶4＝3∶4．下表中是幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)：物質(zhì)Na2ONaClAlF3AlCl3熔點(diǎn)/℃9208011291190物質(zhì)BCl3Al2O3SiO2CO2熔點(diǎn)/℃－10720731723－57據(jù)此做出的下列推斷中錯(cuò)誤的是()A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3、干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類(lèi)型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類(lèi)型的晶體B[AlCl3、BCl3、干冰均為分子晶體，B錯(cuò)誤。]5．(2024·福州模擬)元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n＋中全部電子正好充溢K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．X元素的原子序數(shù)是19B．該晶體中陽(yáng)離子與陰離子個(gè)數(shù)比為3∶1C．Xn＋中n＝1D．晶體中每個(gè)Xn＋四周有2個(gè)等距離且最近的N3－A[從“元素X的某價(jià)態(tài)離子X(jué)n＋中全部電子正好充溢K、L、M三個(gè)電子層”可以看出，Xn＋共有28個(gè)電子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中Xn＋位于每條棱的中點(diǎn)，一個(gè)晶胞擁有的Xn＋個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，N3－位于頂點(diǎn)，一個(gè)晶胞擁有N3－的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，B項(xiàng)正確；由于該物質(zhì)的化學(xué)式為X3N，故X顯＋1價(jià)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)正確。]6．(1)MnO的熔點(diǎn)(1650℃)比MnS的熔點(diǎn)(1610℃)高，它們都屬于________晶體。前者熔點(diǎn)較高的緣由是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)SiCl4和SnCl4通常均為液體。①Si、Sn、Cl三種元素電負(fù)性由小到大的依次為_(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。②SiCl4的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。③SiCl4的熔點(diǎn)低于SnCl4的緣由為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________。(3)晶格能不行以用試驗(yàn)的方法干脆測(cè)得，但是可以依據(jù)“蓋斯定律”間接計(jì)算。NaCl是離子晶體，其形成過(guò)程中的能量改變?nèi)鐖D所示：由圖可知，Na原子的第一電離能為_(kāi)_______kJ·mol－1，NaCl的晶格能為_(kāi)_______kJ·mol－1。(4)COONa中C原子的雜化方式為_(kāi)_______，其熔點(diǎn)比NaF________(填“高”或“低”)。(5)銅、銀、金的晶體結(jié)構(gòu)均為面心立方最密積累。①下列不屬于晶體的共同性質(zhì)的是________(填選項(xiàng)字母)，推斷晶體和非晶體最牢靠的方法是________。A．自范性 B．透亮C．固定的熔點(diǎn) D．各向異性E．熱塑性②已知金的相對(duì)原子質(zhì)量為197，常溫常壓下密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則金原子的半徑為_(kāi)_______cm(用含ρ、NA的代數(shù)式表示)。[解析](3)由圖可知，Na(g)失去一個(gè)電子得到Na＋(g)所需的能量為496kJ·mol－1，因此Na原子的第一電離能為496kJ·mol－1。依據(jù)蓋斯定律可知，NaCl的晶格能為411kJ·mol－1＋108kJ·mol－1＋121kJ·mol－1＋496kJ·mol－1－349kJ·mol－1＝787kJ·mol－1。(4)離子半徑越大，晶格能越小，熔點(diǎn)越低，COO－的半徑比F－的半徑大，因此其熔點(diǎn)低于NaF。(5)②金的晶胞為面心立方最密積累，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)金原子，所以晶胞的體積為eq\f(4×197,ρNA)cm3，邊長(zhǎng)為eq\r(3,\f(4×197,ρNA))cm；面對(duì)角線長(zhǎng)度等于4倍的原子半徑，所以原子半徑為eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×197,ρNA))cm。[答案](1)離子O2－半徑小于S2－半徑，MnO的晶格能較大(2)①Sn<Si<Cl②正四面體形③二者均為分子晶體，組成與結(jié)構(gòu)相像，SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量小于SnCl4，分子間作用力弱于SnCl4，熔點(diǎn)低于SnCl4(3)496787(4)sp2低(5)①BEX射線衍射試驗(yàn)②eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×197,ρNA))7．(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_(kāi)_______nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。(2)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。[解析](1)K與O間的最短距離為eq\f(\r(2),2)a＝eq\f(\r(2),2)×0.446nm≈0.315nm；由于K、O分別位于晶胞的頂角和面心，所以與K緊鄰的O原子為12個(gè)。(2)依據(jù)KIO3的化學(xué)式及晶胞結(jié)構(gòu)可畫(huà)出KIO3的另一種晶胞結(jié)構(gòu)，如右圖，可看出K處于體心，O處于棱心。[答案](1)0.31512(2)體心棱心8．(1)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO________FeO(填“<”或“>”)，推斷依據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：①原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖晶胞中，原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))；C為(0,1,1)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_______。②若該晶體的密度是ρg·cm－3，則晶胞中兩個(gè)最近的Fe的核間距為_(kāi)_______cm(用含ρ的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn))。[解析](1)NiO、FeO都是離子晶體，氧離子半徑相同，Ni2＋半徑比Fe2＋小，半徑越小離子晶體的晶格能越大，晶格能越大熔點(diǎn)越高，故熔點(diǎn)：NiO>FeO。(2)①D位于該晶胞側(cè)面的面心，可知其坐標(biāo)參數(shù)為(1，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))。②該晶胞中Fe的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N的個(gè)數(shù)為1。設(shè)兩個(gè)最近的Fe核間距為xcm，晶胞的邊長(zhǎng)為acm，則eq\r(2)a＝2x，故a＝eq\r(2)x。則ρg·cm－3×(eq\r(2)xcm)3＝eq\f(56×4＋14,NA)g，x＝eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(238,ρNA))。[答案](1)>NiO、FeO都是離子晶體，氧離子半徑相同，Ni2＋半徑比Fe2＋小，半徑越小離子晶體的晶格能越大，晶格能越大熔點(diǎn)越高(2)①(1，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))②eq\f(\r(2),2)eq\r(3,\f(238,ρNA))9．(1)(2024·全國(guó)卷Ⅱ，節(jié)選)硫及其化合物有很多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點(diǎn)/℃－85.5115.2>600(分解)－75.516.810.3沸點(diǎn)/℃－60.3444.6－10.045.0337.0回答下列問(wèn)題：①圖(a)為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要緣由為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖(a)圖(c)②FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長(zhǎng)為anm，F(xiàn)eS2相對(duì)式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq\o\al(2－,2)所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為_(kāi)_______nm。(2)(2024·全國(guó)卷Ⅲ，節(jié)選)金屬Zn晶體中的原子積累方式如圖所示，這種積累方式稱(chēng)為_(kāi)_______。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為_(kāi)______g·cm－3(列出計(jì)算式)。[解析](1)①S8和SO2均為分子晶體，分子間存在的作用力均為范德華力，S8的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)，故熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高。②該晶胞結(jié)構(gòu)中Fe2＋位于棱上和體心，個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，Seq\o\al(2－,2)位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故晶體密度為eq\f(M,NA)×4g÷(a×10－7cm)3＝eq\f(4M,NAa3)×1021g·cm－3。依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，Seq\o\al(2－,2)所形成的正八面體的邊長(zhǎng)為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長(zhǎng)，即為晶胞邊長(zhǎng)的eq\f(\r(2),2)，故該正八面體的邊長(zhǎng)為eq\f(\r(2),2)anm。(2)題圖中原子的積累方式為六方最密積累。六棱柱底部正六邊形的面積為6×eq\f(\r(3),4)a2cm2，六棱柱的體積為6×eq\f(\r(3),4)a2ccm3，該晶胞中鋅原子個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，已知Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Zn的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)a2c)g·cm－3。[答案](1)①二者均為分子晶體，S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)②eq\f(4M,NAa3)×1021eq\f(\r(2),2)a(2)六方最密積累(A3型)eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)×a2c)10．NiO的立方晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，則O2－填入Ni2＋構(gòu)成的________空隙(填“正四面體”“正八面體”“立方體”或“壓扁八面體”)。NiO晶體的密度為ρg·cm－3，Ni2＋和O2－的半徑分別為r1pm和r2pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_(kāi)_______。[解析]依據(jù)NiO的立方晶體結(jié)構(gòu)知，O2－四周等距離最近的Ni2＋有6個(gè)，6個(gè)Ni2＋構(gòu)成正八面體，O2－填入Ni2＋構(gòu)成的正八面體空隙。用“均攤法”，晶胞中含Ni2＋：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，含O2－：12×eq\f(1,4)＋1＝4；晶胞中原子的體積為4×eq\f(4,3)π(r1×10－10cm)3＋4×eq\f(4,3)π(r2×10－10cm)3＝4×eq\f(4,3)π(req\o\al(3,1)＋req\o\al(3,2))×10－30cm3；1mol晶體的質(zhì)量為75g，1mol晶體的體積為eq\f(75,ρ)cm3，晶胞的體積為4×eq\f(75,ρNA)cm3；該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為4×eq\f(4,3)π(req\o\al(3,1)＋req\o\al(3,2))×10－30cm3÷(4×eq\f(75,ρNA)cm3)×100%＝eq\f(4ρNAπr\o\al(3,1)＋r\o\al(3,2)×10－30,225)×100%。[答案]正八面體eq\f(4ρNAπr\o\al(3,1)＋r\o\al(3,2)×10－30,225)×100%11．(1)硫氰酸鈷可用于毒品檢驗(yàn)。其水合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示(全部原子都不在晶胞的頂點(diǎn)或棱上)。圖1①晶體中微粒間作用力有________(填標(biāo)號(hào))。A．金屬鍵B．氫鍵C．非極性鍵D．極性鍵E．配位鍵②晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______。③硫氰酸鈷晶體屬于正交晶系，晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°。晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1。則晶體密度＝________g·cm－3(列計(jì)算式)。(2)砷化鎳激光在醫(yī)學(xué)上用于治療皮膚及粘膜創(chuàng)面的感染、潰瘍等，砷化鎳晶胞如圖2所示，該晶胞密度ρ為_(kāi)_______g·cm－3(列式即可，不必化簡(jiǎn))。圖2[解析](1)①?gòu)木ОY(jié)構(gòu)可以看出，硫氰酸鈷晶體是一種帶有結(jié)晶水的協(xié)作物，中心原子是Co2＋，SCN－和H2O是配體；H2O除了與Co2＋形成配位鍵以外，還有一部分H2O不做配體，只與作為配體的H2O之間以氫鍵結(jié)合；配體H2O、SCN－中都含有極性鍵，不含非極性鍵；金屬鍵通常只存在于金屬晶體中；②每個(gè)晶胞含有的Co2＋個(gè)數(shù)為2＋4×eq\f(1,2)＝4；SCN－全在晶胞內(nèi)，共8個(gè)，配體H2O全在晶胞內(nèi)的有8個(gè)，未做配體的H2O,2個(gè)在晶胞內(nèi)，4個(gè)在面上，平均每個(gè)晶胞含有這樣的水分子個(gè)數(shù)為4。由此得出Co2＋、SCN－、配體H2O、非配體H2O的個(gè)數(shù)比為1∶2∶2∶1，則化學(xué)式為Co(H2O)2(SCN)2·H2O或Co(SCN)2(H2O)2·H2O或Co(SCN)2·3H2O；③由上題分析可知，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Co(SCN)2·3H2O粒子集合體，每個(gè)粒子集合體的質(zhì)量為eq\f(M,NA)g，則晶胞的質(zhì)量為eq\f(