高中化學選擇性必修2單元素養(yǎng)評價第3章不同聚集狀態(tài)的物質(zhì)與性質(zhì)

單元素養(yǎng)評價(三)(第3章)(90分鐘100分)一、選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共20分,每小題只有一個選項符合題意。1.下列不屬于晶體的特點的是 ()A.一定有對稱性 B.一定有各向異性C.一定有固定的熔點 D.一定是無色透明的固體【解析】選D。本題主要考查晶體的特征:①對稱性,②具有各向異性,③有固定的熔點。A、B、C三項均正確;有些晶體帶有顏色,如常見的五水硫酸銅晶體,呈藍色,D項錯誤。2.下面有關(guān)晶體的敘述中,不正確的是 ()A.金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),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+周圍緊鄰且距離相等的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【解析】選B。金剛石中由共價鍵構(gòu)成的最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6個碳原子;NaCl晶體中,每個Na+周圍緊鄰6個Cl,每個Na+周圍緊鄰12個Na+;氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl,每個Cs+周圍緊鄰6個Cs+;干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子。3.(2020·秦皇島高二檢測)下列晶體分類中正確的一組是 ()選項離子晶體共價晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金剛石玻璃【解析】選C。從構(gòu)成晶體的粒子和微粒間的相互作用力去判斷晶體的類型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是陰、陽離子間通過離子鍵相互結(jié)合成的離子晶體,H2SO4中無H+,是分子晶體。Ar原子間以范德華力相互結(jié)合為分子晶體,石墨是混合型晶體,水晶(SiO2)與金剛石是典型的共價晶體。硫的化學式用S表示,實際上是S8,氣體時為S2,是以范德華力結(jié)合成的分子晶體,玻璃沒有固定的熔點,加熱時逐漸軟化,為非晶體。4.下列關(guān)于納米技術(shù)的敘述不正確的是 ()A.將“納米材料”均勻分散到液體分散劑中可制得液溶膠B.用納米級金屬顆粒粉劑作催化劑可加快反應(yīng)速率,提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率C.用納米顆粒粉劑做成火箭的固體燃料將有更大的推動力D.銀器能抑菌、殺菌,將納米銀微粒植入內(nèi)衣織物中,有抑菌、殺菌效果【解析】選B。納米材料的直徑在1～100nm范圍內(nèi),與膠粒直徑范圍相同,A正確;催化劑可加快化學反應(yīng)的速率,但不能使化學平衡發(fā)生移動,B不正確;與塊狀固體相比,納米顆粒直徑小,表面積大,因而化學反應(yīng)的速率快,所以短時間內(nèi)可產(chǎn)生更大推動力,C正確;銀為重金屬,重金屬離子,可使蛋白質(zhì)變性,故有殺菌作用,D正確。5.下列關(guān)于晶體的說法一定正確的是 ()A.分子晶體中都存在共價鍵B.在NaCl晶體中,與一個Na+最近且距離相等的Na+是12個C.SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合D.金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高【解析】選B。稀有氣體都是單原子分子,它們的晶體中不存在共價鍵,A項不正確;NaCl晶體中與每個Na+距離相等且最近的Na+個數(shù)=4×3=12,B項正確;在SiO2的晶體中Si、O以單鍵相結(jié)合,故每個硅原子與4個氧原子結(jié)合,C項不正確;金屬汞的熔點比I2、蔗糖等的熔點低,D項不正確。6.(2020·大連高二檢測)鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。則下列說法不正確的是 ()A.鐵鎂合金的化學式為Mg2FeB.晶體中存在的化學鍵類型為金屬鍵C.晶格能:氧化鈣>氧化鎂D.該晶胞的質(zhì)量是QUOTEg(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)【解析】選C。依據(jù)切割法,晶胞中共有4個鐵原子,8個鎂原子,故化學式為Mg2Fe,一個晶胞中含有4個“Mg2Fe”,其質(zhì)量為QUOTE×104g=QUOTEg。在元素周期表中,鎂元素在鈣元素的上一周期,故Mg2+半徑比Ca2+半徑小,氧化鎂的晶格能大,故C項錯誤。7.下列各項所述的數(shù)字不是6的是 ()A.在NaCl晶體中,與一個Na+最近且距離相等的Cl個數(shù)B.在金剛石晶體中,最小環(huán)上的碳原子個數(shù)C.在二氧化硅晶體中,最小環(huán)上的原子個數(shù)D.在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中,最小環(huán)上的碳原子個數(shù)【解析】選C。在二氧化硅晶體中,最小的環(huán)上的原子個數(shù)是12個。8.(2020·濟南高二檢測)下圖中各數(shù)據(jù)對應(yīng)各物質(zhì)的熔點,則判斷中錯誤的是 ()Na2ONaClAlF3AlCl3920℃801℃1292℃190℃BCl3Al2O3CO2SiO2107℃2073℃57℃1723℃A.鋁的化合物的晶體中有離子晶體B.表中只有BCl3和AlCl3是分子晶體C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體【解析】選B。由表可知:AlCl3、BCl3、CO2是共價化合物且是分子晶體;SiO2是共價晶體。9.下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點的比較不正確的是 ()A.Si、SiC、金剛石的熔點依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高D.PH3、NH3、H2O的沸點依次升高【解析】選A。因為Si、SiC、金剛石都是原子晶體,鍵能的大小順序為C—C鍵>Si—C鍵>Si—Si鍵,所以Si、SiC、金剛石的熔點依次升高。10.(2020·徽州高二檢測)二茂鐵[(C5H5)2Fe]是由1個二價鐵離子和2個環(huán)戊烯基負離子構(gòu)成的,它的發(fā)現(xiàn)可以說是有機金屬化合物研究中具有里程碑意義的新領(lǐng)域。已知:二茂鐵熔點是173℃(在100℃時開始升華),沸點是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法正確的是 ()A.二茂鐵屬于離子晶體B.在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,C5QUOTE與Fe2+之間形成的化學鍵類型是離子鍵C.已知環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為,則其中僅有1個碳原子采取sp3雜化D.二價鐵離子的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d44s2【解析】選C。根據(jù)題給信息知,二茂鐵易升華,易溶于有機溶劑,可以推斷它應(yīng)為分子晶體,則C5QUOTE與Fe2+之間不可能形成離子鍵,而應(yīng)為配位鍵,A項、B項錯誤。由環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式知,僅1號碳原子形成四個單鍵,為sp3雜化,其余四個碳均為sp2雜化,C項正確。鐵原子失去4s軌道上的2個電子即為Fe2+的基態(tài),應(yīng)為[Ar]3d6,D項錯誤。二、選擇題:本題包括5小題,每小題4分,共20分,每小題有一個或兩個選項符合題意,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。11.CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示(圖中Ca2+、O2、Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂點)。下列說法不正確的是 ()A.Ge最高價氯化物的沸點高于其溴化物的沸點B.CaTiO3晶體中每個Ti4+與12個O2相緊鄰C.鍵長:Si—O鍵<C—O鍵D.離子晶體在熔化時,離子鍵被破壞,而分子晶體熔化時,化學鍵不被破壞【解析】選A、C。氯化鍺和溴化鍺都是分子晶體,但氯化鍺的相對分子質(zhì)量小于溴化鍺,所以氯化鍺的沸點低于溴化鍺的沸點,A不正確;B中晶胞每個Ti4+處在立方體的頂點,所以一個Ti4+同時被8個立方體所共有,在這8個立方體中有12個O2與之相緊鄰,B正確;離子晶體熔化時破壞離子鍵,分子晶體熔化時破壞分子間作用力,D正確。12.(2020·三門峽高二檢測)金剛石和石墨是碳元素形成的兩種單質(zhì),下列說法正確的是 ()A.金剛石和石墨晶體中最小的環(huán)均含有6個碳原子B.金剛石熔化破壞的是共價鍵,石墨熔化破壞的主要是范德華力,故前者熔點高,后者熔點低C.金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2雜化D.金剛石中碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶4,而石墨中碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶3【解析】選A。金剛石和石墨中最小的碳環(huán)均含6個原子,不同的是前者6個碳原子不在同一平面上,后者6個碳原子處于同一平面上,A項正確。金剛石屬于共價晶體,熔化時破壞的是共價鍵,石墨屬于混合型晶體,同一層內(nèi)是共價鍵,層與層之間存在范德華力,故石墨熔化時不僅破壞范德華力,而且主要破壞共價鍵。因石墨中C—C鍵的鍵長小于金剛石中C—C鍵的鍵長,故石墨中C—C鍵的鍵能大于金剛石中C—C鍵的鍵能,因此石墨的熔點高于金剛石的熔點,B項錯誤。金剛石中碳原子采取sp3雜化,而石墨中碳原子采取sp2雜化,C項錯誤。金剛石中每個碳原子與周圍其他4個碳原子形成共價鍵,而每個共價鍵為兩個碳原子所共有,根據(jù)“切割法”,每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為4×QUOTE=2,故碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2;石墨晶體中每個碳原子與周圍其他3個碳原子形成共價鍵,同樣可求得每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為3×QUOTE=1.5,故碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為2∶3,D項錯誤。13.如圖是某無機化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)示意圖,該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素,分子中所有原子的最外層都達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法不正確的是 ()A.該物質(zhì)的化學式是Al2Cl6B.該物質(zhì)是離子化合物,在熔融狀態(tài)下能導電C.該物質(zhì)在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體D.該物質(zhì)中只含有極性鍵共價鍵,不含配位鍵【解析】選B、D。A項,由A、B元素都在第三周期,并且所有原子最外層都達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可知A為Cl元素,B為Al元素,A項正確;B、C項,因該物質(zhì)是二聚分子,故其固態(tài)時形成分子晶體,該物質(zhì)是共價化合物,在熔融狀態(tài)下不導電,B項錯誤,C項正確;D項,該物質(zhì)中不含離子鍵,只含極性鍵和配位鍵,D項不正確?！狙a償訓練】在硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子是分層排布的,一層鎂一層硼的相間排列,如圖是從該晶體微觀空間中取出的部分原子沿z軸方向的投影,白球是鎂原子的投影,黑球是硼原子的投影,圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。根據(jù)該圖確定硼化鎂的化學式為 ()A.MgB B.MgB2C.Mg2B D.MgB6【解析】選B。根據(jù)題意可將相鄰的一層鎂一層硼壓縮為一層,即可將如題圖所示結(jié)構(gòu)看成一個平面結(jié)構(gòu),并且不影響鎂與硼的原子個數(shù)比的計算結(jié)果。每個鎂原子周圍有6個硼原子,每個硼原子為3個鎂原子所共有,所以鎂原子與硼原子個數(shù)之比為1∶2,化學式為MgB2。14.(2020·貴陽高二檢測)下列說法中正確的是 ()A.完全由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物B.構(gòu)成分子晶體的粒子一定含有共價鍵C.分子晶體的熔點一定比金屬晶體的熔點低D.含有金屬離子的晶體一定是離子晶體【解析】選A。由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物,如NH4Cl等,A正確;稀有氣體元素所形成的分子晶體中不含共價鍵,B不正確;金屬汞的熔點低于許多分子晶體,C不正確;金屬晶體中也含有金屬陽離子,D不正確。15.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形QUOTE的存在,使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是 ()A.CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B.和Ca2+距離相同且最近的QUOTE構(gòu)成的多面體是正六面體C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有4個D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個Ca2+和4個QUOTE【解析】選B。A項,據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體,故熔點較高、硬度較大,正確;B項,由于晶胞沿一個方向拉長,故該晶胞不是正方體結(jié)構(gòu),而是長方體結(jié)構(gòu),和Ca2+距離相同且最近的QUOTE有4個,且在同一平面上,錯誤;C項,和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有4個,也在同一平面上,正確;D項,圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2+)=12×QUOTE+1=4,N(QUOTE)=8×QUOTE+6×QUOTE=4,正確。三、非選擇題:本題包括5小題,共60分16.(10分)(1)氯酸鉀熔化,粒子間克服了____________的作用力;二氧化硅熔化,粒子間克服了__

的作用力;碘的升華,粒子間克服了____________的作用力。三種晶體的熔點由高到低的順序是____________(填化學式)。

(2)下列六種晶體:①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金剛石,它們的熔點從低到高的順序為________________(填序號)。

(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由極性鍵形成的能形成分子晶體的物質(zhì)是________,含有氫鍵的晶體的化學式是________,屬于離子晶體的是__,

屬于共價晶體的是________,五種物質(zhì)的熔點由高到低的順序是____________________。

【解析】(1)氯酸鉀是離子晶體,熔化離子晶體時需要克服離子鍵的作用力;二氧化硅是共價晶體,熔化共價晶體時需克服共價鍵的作用力;碘為分子晶體,熔化分子晶體時需克服的是分子間的作用力。由于共價晶體是由共價鍵形成的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,所以共價晶體的熔點最高,其次是離子晶體,由于分子間作用力與化學鍵相比較要小得多,所以碘的熔點最低。(2)先把六種晶體分類。共價晶體:④、⑥;離子晶體:②;金屬晶體:③;分子晶體:①、⑤。由于C原子半徑小于Si原子半徑,所以金剛石的熔點高于晶體硅。CO2和CS2同屬于分子晶體,其熔點與相對分子質(zhì)量成正比,故CS2熔點高于CO2。Na在通常狀況下是固態(tài),而CS2是液態(tài),CO2是氣態(tài),所以Na的熔點高于CS2和CO2;Na在水中即熔化成小球,說明它的熔點較NaCl低。答案:(1)離子鍵共價鍵分子間SiO2>KClO3>I2(2)①<⑤<③<②<④<⑥(3)CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H217.(14分)(1)下列物質(zhì)在固態(tài)時,屬于分子晶體的有________,屬于共價晶體的有________,屬于離子晶體的有________。

①金剛石②氬③水晶④水銀⑤氧化鋁⑥P4⑦苯(2)比較下列物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)(用“>”“<”“=”或“≈”號連接)沸點:16O2________18O2熔點:Na________K

穩(wěn)定性:H2O________D2O

(3)某常見固體能導電,質(zhì)軟,它可能屬于________。

A.分子晶體B.共價晶體C.離子晶體D.金屬晶體E.混合晶體(4)在氯化銫晶體(見圖1)中,若以某一銫離子為球心,與之等距離的若干離子構(gòu)成一個球面。與某銫離子距離最近的離子構(gòu)成的球面(最內(nèi)層的球面或第一層球面)上有________個________離子(填寫離子符號,下同),第二層球面上有________個________離子。

(5)在氯化鈉晶體(見圖2)中,每個鈉離子與________個最近且等距離的氯離子以________鍵相結(jié)合,與每個氯離子最近的且等距離的氯離子有________個。

【解析】(2)相對分子質(zhì)量:16O2<18O2,故沸點:16O2<18O2;金屬鍵:Na>K,故熔點:Na>K;鍵能:H—O≈或“=”D—O,故穩(wěn)定性:H2O≈或=D2O。(3)固體能導電,該固體可能是金屬晶體或混合晶體。(4)以Cs+為球心,與之等距離且距離最近的離子為Cl,由圖1可知每個Cs+周圍有8個最近等距離的Cl,第二層球面則為等距離的Cs+,以球心為原點的x、y、z軸上有6個這樣的Cs+(即上、下、左、右、前、后位置)。(5)每個Na+的上、下、左、右、前、后有6個最近且等距離的Cl與Na+以離子鍵結(jié)合;計算每個Cl最近且等距離的Cl個數(shù)時,可按分析,每個正方體中有3個Cl與1個Cl最近,而1個頂點上的Cl為8個正方體共用,故周圍等距離Cl個數(shù)為3×8×QUOTE=12。答案:(1)②⑥⑦①③⑤(2)<>≈或=(3)DE(4)8Cl6Cs+(5)6離子12【補償訓練】現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(以℃為單位)數(shù)據(jù):A組B組C組D組金剛石:3550Li:181HF:83NaCl:801硅晶體:1410Na:98HCl:115KCl:776硼晶體:2300K:64HBr:89RbCl:718二氧化硅:1723Rb:39HI:51CsCl: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)。

①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于

__。

(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。

①硬度小②水溶液能導電③固體能導電④熔融狀態(tài)能導電(5)XY晶體單元結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體中距離最近的X+與Y的核間距離為acm,已知阿伏加德羅常數(shù)為NAmol1,其密度為ρg·cm3,則XY的摩爾質(zhì)量可表示為________g·mol1。

【解析】通過讀取表格數(shù)據(jù)判斷晶體的類型及晶體的性質(zhì),并且應(yīng)用氫鍵解釋HF熔點反常的原因。該題難度在第(5)問,每個XY晶體單元結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是(2a)3cm3·ρg·cm3=8a3ρg,1mol這種XY晶體單元結(jié)構(gòu)中含有X+的個數(shù)為12×QUOTE+1=4,Y的個數(shù)為8×QUOTE+6×QUOTE=4,故XY的摩爾質(zhì)量為QUOTE=2NAa3ρg·mol1。答案:(1)共價共價鍵(2)①②③④(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)②④(5)2NAa3ρ18.(12分)(2020·青島高二檢測)東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}:(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為__,

3d能級上的未成對電子數(shù)為__________。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為__________,提供孤電子對的成鍵原子是__________。

③氨的沸點____________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是__;

氨是__________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為__________。

(3)單質(zhì)銅及鎳都是由__________鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1958kJ·mol1,INi=1753kJ·mol1,ICu>INi的原因是__。

(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為__________。

②若合金的密度為dg·cm3,晶胞參數(shù)a=__________nm。

【解析】(1)鎳是28號元素,位于第4周期,第Ⅷ族,根據(jù)核外電子排布規(guī)則,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2,3d能級有5個軌道,先占滿5個自旋方向相同的電子,再分別占據(jù)三個軌道,電子自旋方向相反,所以未成對的電子數(shù)為2。(2)①根據(jù)價層電子對互斥理論,SQUOTE的σ鍵電子對數(shù)等于4,孤電子對數(shù)(6+22×4)÷2=0,則陰離子的立體構(gòu)型是正四面體形。②根據(jù)配位鍵的特點,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是N。③氨氣分子間存在氫鍵,分子間作用力強,所以氨的沸點高于膦(PH3);根據(jù)價層電子對互斥理論,氨氣中心原子N的σ鍵電子對數(shù)等于3,孤電子對數(shù)(53)÷2=1,則氨氣是sp3雜化,分子呈三角錐形,正、負電荷重心不重疊,氨氣是極性分子。(3)銅和鎳屬于金屬,則單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體;Cu+核外電子排布比Ni+穩(wěn)定,難以失去電子,所以ICu>INi。(4)①根據(jù)均攤法計算,晶胞中銅原子個數(shù)為6×1/2=3,鎳原子的個數(shù)為8×1/8=1,則銅和鎳的數(shù)量比為3∶1。②根據(jù)上述分析,該晶胞的組成為Cu3Ni,若合金的密度為dg·cm3,根據(jù)ρ=m÷V,則d=QUOTE,即晶胞參數(shù)a=QUOTE×107nm。答案:(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(2)①正四面體②配位鍵N③高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬Cu+核外電子排布比Ni+穩(wěn)定,難以失電子(4)①3∶1②QUOTE×107或[QUOTE×107【補償訓練】有A、B、C、D、E五種元素。其相關(guān)信息如下:元素相關(guān)信息AA原子的1s軌道上只有1個電子BB是電負性最大的元素CC的基態(tài)原子2p軌道中有三個未成對電子DD是主族元素且與E同周期,其最外能層上有兩個運動狀態(tài)不同的電子EE能形成紅色(或磚紅色)的E2O和黑色的EO兩種氧化物請回答下列問題:(1)寫出E元素原子基態(tài)時的電子排布式__。

(2)C元素的第一電離能比氧元素的第一電離能________(填“大”或“小”)。

(3)CA3分子中C原子的雜化軌道類型是__。

(4)A、C、E三種元素可形成[E(CA3)4]2+配離子,其中存在的化學鍵類型有________(填序號)。

①配位鍵②金屬鍵③極性共價鍵④非極性共價鍵⑤離子鍵⑥氫鍵若[E(CA3)4]2+具有對稱的立體構(gòu)型,且當[E(CA3)4]2+中的兩個CA3被兩個Cl取代時,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[E(CA3)4]2+的立體構(gòu)型為________(填字母)。

a.平面正方形b.正四面體c.三角錐形 d.角形(5)B與D可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中D離子的配位數(shù)為__________,若該晶體的密度為ag·cm3,則該晶胞的體積是________cm3(寫出表達式即可)。

【解析】根據(jù)A、B、C、D、E五種元素的相關(guān)信息,可以推斷出A、B、C、D、E五種元素分別是H、F、N、Ca、Cu。(1)Cu的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(2)由于N的2p軌道滿足半充滿狀態(tài),故氮元素的第一電離能比氧元素的第一電離能大。(3)NH3中氮原子最外層有5個電子,與氫共用3個電子,達8電子結(jié)構(gòu),根據(jù)雜化軌道理論,應(yīng)為sp3雜化。(4)[Cu(NH3)4]2+中Cu與NH3通過配位鍵結(jié)合,NH3中N與H通過極性共價鍵結(jié)合。由于[Cu(NH3)4]2+是對稱結(jié)構(gòu),且兩個NH3被兩個Cl取代時,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。如果[Cu(NH3)4]2+是正四面體結(jié)構(gòu),兩個NH3被兩個Cl取代時,能得到一種產(chǎn)物,不合題意,故[Cu(NH3)4]2+是平面正方形結(jié)構(gòu)。(5)F與Ca形成CaF2,從晶體結(jié)構(gòu)可以看出,氟化鈣結(jié)構(gòu)又稱螢石型結(jié)構(gòu),屬面心立方結(jié)構(gòu)。氟化鈣是AB2型離子晶體。其中陽離子A(Ca2+)呈立方密堆積,陰離子B(F)填充在四面體空隙中。陰、陽離子的配位數(shù)分別為4和8。一個氟化鈣晶體中有4個氟化鈣。該晶體的密度為ag·cm3,則該晶胞的體積是QUOTEcm3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2)大(3)sp3(4)①③a(5)84×QUOTE19.(12分)(2020·濟南高二檢測)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為________nm(填標號)。

A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 (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、沸點等都比金屬Cr低,原因是__。

(3)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料,具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu),邊長為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________nm,與K緊鄰的O個數(shù)為________。

(4)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)當對金屬鉀或其化合物進行灼燒時,焰色反應(yīng)顯紫紅色,可見光的波長范圍為400～760nm,紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷,但處于較高能量軌道的電子不穩(wěn)定,躍遷到較低能量軌道時放出的能量較多,故放出的光的波長較短)。(2)金屬原子半徑越小、價電子數(shù)越多,金屬鍵越強,其熔沸點越高。(3)二者間的最短距離為晶胞面對角線長的一半,即QUOTE×0.446nm≈0.315nm。與鉀緊鄰的氧原子有12個。(4)想象4個晶胞緊密堆積,則I處于頂角,O處于棱心,K處于體心。答案:(1)A(2)K原子半徑較大且價電子數(shù)較少,金屬鍵較弱(3)0.31512(4)體心棱心【補償訓練】已知A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素;B元素3p能級半充滿;C是所在周期電負性最大的元素;D是第四周期未成對電子最多的元素;E元素位于元素周期表的第11列。試回答下列有關(guān)的問題:(1)寫出基態(tài)D原子的價電子排布式:__________________,E元素位于元素周期表__。

(2)A、B、C三種元素的第一電離能最大的是______________(用元素符號表示)。這三種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液,物質(zhì)的量濃度相同時,pH由大到小的順序是__________(寫化學式)。

(3)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3。①[D(H2O)6](NO3)3中配位體的VSEPR模型名稱是________________。該化合物中陰離子的中心原子的軌道雜化類型為______________。

②1個[D(H2O)6]3+中含有的σ鍵數(shù)目為__個。

(4)已知B、C兩種元素形成的化合物通常有兩種。這兩種化合物中________(填化學式)為非極性分子,另一種化合物的電子式為__。

(5)E+能與SCN形成ESCN沉淀。SCN對應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)和異硫氰酸(H—NCS),這兩種酸沸點更高的是________(填名稱),原因是__________。

(6)由A、C兩元素形成的化合物組成的晶體中,陰、陽離子都具有球型對稱結(jié)構(gòu),它們都可以看作剛性圓球,并彼此“相切”。如圖所示為A、C形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)圖以及晶胞的截面圖,晶胞中距離一個A+最近的A+有________個,距離一個A+最近的C圍成的圖形是________(寫名稱)。若晶體密度

為ρg·cm3,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則A+的半徑為________cm(用含NA與ρ的式子表達)。

【解析】已知A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素;A為Na,B元素3p能級半充滿,B為P;C是所在周期電負性最大的元素,C為Cl;D是第四周期未成對電子最多的元素,價電子排布式為3d54s1,D為Cr,E元素位于元素周期表的第11列,E為Cu。(1)D為Cr,基態(tài)D原子的價電子排布式為3d54s1,Cu位于元素周期表第四周期第ⅠB族;(2)A、B、C三種元素中Cl的非金屬性最強,最難失去電子,第一電離能最大的是Cl;這三種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液分別是氫氧化鈉、磷酸、高氯酸,物質(zhì)的量濃度相同時,pH由大到小的順序是NaOH>H3PO4>HClO4;(3)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3。①[D(H2O)6](NO3)3中配位體為H2O,H2O中O采用sp3雜化,VSEPR模型是四面體形,該化合物中陰離子為NQUOTE,其中N的價電子對數(shù)為3+QUOTE(5+12×3)=3,采用sp2雜化;②1個[D(H2O)6]3+中含有12個O—H共價鍵和6個配位鍵,σ鍵數(shù)目為18個;(4)已知B、C兩種元素形成的化合物通常有三氯化磷和五氯化磷。三氯化磷為三角錐形結(jié)構(gòu),屬于極性分子,五氯化磷是三角雙錐結(jié)構(gòu),屬于非極性分子,三氯化磷的電子式為QUOTE;(5)SCN對應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)和異硫氰酸(H—NCS),這兩種酸中異硫氰酸分子間能形成氫鍵,沸點較高;(6)由Na、Cl兩元素形成的化合物為NaCl,以中間的黑色球為Na+研究,與之最近的Na+處于晶胞的棱上,共有12個,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知距離一個A+最近的C圍成的圖形是正八面體;晶胞中Na+數(shù)目=1+12×QUOTE=4,Cl數(shù)目=8×QUOTE+6×QUOTE=4,故晶胞質(zhì)量=QUOTEg,晶胞體積=QUOTEcm3=QUOTEcm3,令Cl半徑為r,則棱長為QUOTE×4r=2QUOTEr,故(2QUOTEr)3=QUOTEcm3,解得r=QUOTEcm,根據(jù)等腰直角三角形邊長關(guān)系可知Na+的半徑為QUOTE=Q