2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析） 新人教版

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1、【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)：第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（人教版） 1．(2010年浙江理綜) 有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期， Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2－>W－；Y的單質(zhì)晶體 熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。 下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物 B．由于W、Z、M元素的氫化物相對(duì)分子質(zhì)量依次減小，所以其沸點(diǎn)依次降低 C．元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類(lèi)型的晶體 D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑 解析：由Y的單質(zhì)晶體熔點(diǎn)高、硬度大，是一種重要的

2、半導(dǎo)體材料可知Y為Si元素， 由X、Y、Z、W同周期，X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)可知X為Na元素，M為 O元素，Z為S元素，再結(jié)合離子半徑：Z2－＞W(wǎng)－，W為Cl元素。Na和O可形成 Na2O和Na2O2，A不正確；B中水分子之間存在氫鍵，故水的沸點(diǎn)最高；Si單質(zhì)是原 子晶體，S單質(zhì)和Cl2都是分子晶體，C項(xiàng)不正確；O3和Cl2常用于水處理中的消毒劑。 答案：D 2．鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示， 有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．該晶體屬于離子晶體 B．晶體的化學(xué)式為Ba2O2 C．該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似 D．與每個(gè)Ba2＋距離相等且最

3、近的Ba2＋共有12個(gè) 解析：由晶胞結(jié)構(gòu)及“均攤法”計(jì)算：一個(gè)晶胞中含Ba2＋：8×＋6×＝4個(gè)，含O： 12×＋1＝4個(gè)，故晶體化學(xué)式是BaO2。 答案：B 3．共價(jià)鍵、離子鍵、范德華力和氫鍵是形成晶體的粒子之間的四種作用力。下列晶體： ①Na2O2?、诠腆w氨?、跱aCl ④SiO2?、荼、薷杀?，其中含有三種作用力的是(　　) A．①②③　　　　　　　　 B．①②⑥ C．②⑤ D．⑤⑥ 解析：分析得到下表： Na2O2 固體氨 NaCl SiO2 冰 干冰 共價(jià)鍵 √ √ √ √ √ 離子鍵 √ √

4、 范德華力 √ √ √ 氫鍵 √ √ 答案：C 4．據(jù)某科學(xué)雜志報(bào)道，國(guó)外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其 分子結(jié)構(gòu)好似中國(guó)傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測(cè)定其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘 述正確的是(　　) A．該物質(zhì)有很高的熔點(diǎn)、很大的硬度 B．該物質(zhì)形成的晶體屬分子晶體 C．該物質(zhì)分子中Si60被包裹在C60里面 D．該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為1 200 解析：由分子式及信息可知該物質(zhì)為分子晶體，A錯(cuò)誤，B正確；Si的原子半徑大于C， 所以Si60的體積大于C60的，C錯(cuò)誤；相對(duì)分子質(zhì)量＝(12＋2

5、8)×60＝2 400，D錯(cuò)誤。 答案：B 5．(2012年黑龍江哈三中四校聯(lián)考)下列性質(zhì)中，可以較充分說(shuō)明某晶體是離子晶體的是 (　　) A．具有較高的熔點(diǎn) B．固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電 C．可溶于水 D．固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 答案：D 6.食鹽晶體是由鈉離子(右圖中的“●”)和氯離子(右圖中的“○”)組 成的，且均為等距離的交錯(cuò)排列。已知食鹽的密度是2.2 g·cm－3， 阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023 mol－1。在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離最接近于(　　) A．3.0×10－8 cm　　　　　　 B．3.5×10－8 cm C．4

6、.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm 解析：從NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體，如右圖所示，a表示其邊長(zhǎng)，d 表示兩個(gè)Na＋中心間的距離。每個(gè)小立方體含Na＋：×4＝，含Cl－：×4＝。即每 個(gè)小立方體含Na＋－Cl－對(duì)個(gè)。 即：ρ＝＝＝2.2 g·cm－3。 解得a＝2.81×10－8 cm，又因?yàn)閐＝a，故食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的Na＋中心間的 距離為d＝×2.81×10－8 cm＝4.0×10－8 cm。 答案：C 7．(2012年銀川模擬)如圖為一些晶體的結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、 石墨中的某一種。 (1)

7、其中代表金剛石的是________(填字母，下同)，其中每個(gè)碳原子與________個(gè)碳原子 最接近且距離相等。金剛石屬于________晶體。 (2)其中代表石墨的是________，其中每個(gè)正六邊形占有的碳原子平均數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。 (3)其中表示NaCl的是________，每個(gè)Na＋周?chē)c它最近的________個(gè)Na＋緊鄰。 (4)代表CsCl的是________，它屬于________晶體，每個(gè)Cs＋與________個(gè)Cl－緊鄰。 (5)代表干冰的是________，它屬于________晶體，每個(gè)CO2分子與________個(gè)CO2分 子緊鄰。 解析：根據(jù)不

8、同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶胞是立方單元， 每個(gè)Na＋與6個(gè)Cl－緊鄰，每個(gè)Cl－又與6個(gè)Na＋緊鄰，但觀察與Na＋最近且等距離的 Na＋數(shù)時(shí)要拋開(kāi)Cl－，從空間結(jié)構(gòu)上看是12個(gè)Na＋，即x軸面上、y軸面上、z軸面上 各4個(gè)。CsCl晶體由Cs＋、Cl－構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)。干冰也是立方體結(jié)構(gòu)，但在立方體 每個(gè)正方形面的中央都有一個(gè)CO2分子，稱(chēng)為“面心立方”，所以每個(gè)CO2分子在三 維空間里x、y、z三個(gè)面各緊鄰4個(gè)CO2分子，共12個(gè)CO2分子。金剛石中每個(gè)碳原 子緊鄰4個(gè)其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)碳原子緊鄰3個(gè)碳原 子，即每個(gè)六邊形

9、占有1個(gè)碳原子的1/3，所以大的結(jié)構(gòu)中每個(gè)六邊形占有的碳原子數(shù) 是6×1/3＝2(個(gè))。 答案：(1)D　4　原子 (2)E　2　(3)A　12 (4)C　離子　8　(5)B　分子　12 8．現(xiàn)有幾種物質(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 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(wèn)題： (1)A組屬于_

10、_______晶體，其熔化時(shí)克服的粒子間的作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。 ①有金屬光澤?、趯?dǎo)電性?、蹖?dǎo)熱性?、苎诱剐? (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(hào))。 ①硬度小?、谒芤耗軐?dǎo)電?、酃腆w能導(dǎo)電?、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔

11、點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因解釋為： ________________________________________________________________________。 解析：(1)A組由非金屬元素組成熔點(diǎn)最高，屬于原子晶體、熔化時(shí)需破壞共價(jià)鍵。 (2)B組都是金屬，具有金屬晶體的性質(zhì)。 (3)HF熔點(diǎn)高是由于分子之間形成氫鍵。 (4)D組是離子化合物熔點(diǎn)高具有離子晶體的性質(zhì)。 (5)晶格能與離子電荷和離子半徑有關(guān)，電荷越多半徑越小，晶格能越大、晶體熔點(diǎn)越 高。 答案：(1)原子　共價(jià)鍵　(2)①②③④ (3)HF分子間能形

12、成氫鍵，其熔化時(shí)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)D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在離子所帶電荷相同的情 況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高 9．氮是地球上極為豐富的元素。 (1)Li3N晶體中氮以N3－存在，基態(tài)N3－的電子排布式為 ________________________________________________________________________。 (2)NN的鍵能為942 kJ·mol－1，N—N單鍵的鍵能為247 kJ·mol－1，計(jì)算說(shuō)明N2中的 _

13、_______鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。 (3)(CH3)3NH＋和AlCl可形成離子液體。離子液體由陰、陽(yáng)離子組成，熔點(diǎn)低于100 ℃， 其揮發(fā)性一般比有機(jī)溶劑________(填“大”或“小”)，可用作________(填代號(hào))。 a．助燃劑　b．“綠色”溶劑　c．復(fù)合材料　d．絕熱材料 (4)X＋中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成的晶體 結(jié)構(gòu)如圖所示。X的元素符號(hào)是________，與同一個(gè)N3－相連的X＋有 ________個(gè)。 解析：(1)N3－的電子排布式為1s22s22p6。 (2)在NN中有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，在N—N中

14、有1個(gè)σ鍵，π鍵鍵能＝ ＝347.5 kJ/mol，所以在NN中，π鍵比σ鍵穩(wěn)定。 (3)離子液體中的作用力是離子鍵，盡管微弱，但強(qiáng)于氫鍵和分子間作用力，所以其揮 發(fā)性就小，不會(huì)污染環(huán)境，是“綠色”溶劑。 (4)由題給信息知X＋所含電子數(shù)＝2＋8＋18＝28，所以X為29號(hào)Cu元素。 從圖上看○少●多，結(jié)合X3N知，○為N3－，以頂角上的○為中心，距離最近的X＋有 3個(gè)。構(gòu)成一個(gè)完整的三維空間需8個(gè)這樣的立方體晶胞，則每個(gè)N3－周?chē)蠿＋： 8×3×＝6(個(gè))(棱上的原子為4個(gè)晶胞所共用，所以每個(gè)原子在此晶胞中為份)。 答案：(1)1s22s22p6　(2)π　σ　(3)小　b

15、　(4)Cu　6 10．已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號(hào)的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。 A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族，D和E屬同 一周期，又知E是周期表中1－18列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5，D跟B 可形成離子化合物其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。 請(qǐng)回答： (1)A元素的名稱(chēng)是_________________________________________________________； (2)B的元素符號(hào)是________，C的元素符號(hào)是________，B與A形成的化合物比C與 A形成的化合物沸點(diǎn)高，其原因是_____

16、________________________________________； (3)E屬元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名稱(chēng)是________， 它的＋2價(jià)離子的電子排布式為_(kāi)_________________； (4)從圖中可以看出，D跟B形成的離子化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______；該離子化合物晶 體的密度為a g·cm－3，則晶胞的體積是________(只要求列出算式)。 解析：本題綜合考查了元素周期表的結(jié)構(gòu)、核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)、氫鍵等知識(shí)， 著重考查學(xué)生對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的理解能力和計(jì)算能力。由E是周期表中第7列元素，可推 知E在周

17、期表中ⅦB族，又因原子序數(shù)小于36，只能為第四周期的錳元素，原子序數(shù) 為25，因D原子序數(shù)比Mn小5，則可推知D為Ca。因B、C同主族，A原子序數(shù)最 小且與B、C均不在同一周期，可推出B為第二周期，C為第三周期，A只能為第一 周期的氫元素。由題中晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算出晶胞中Ca2＋的個(gè)數(shù)：8×＋6×＝4，由圖可看 出晶胞中B的個(gè)數(shù)為8，則該離子晶體的化學(xué)式為CaB2，B的化合價(jià)為－1價(jià)，可知B 為F，則可推出C為Cl。設(shè)CaF2晶胞的體積為V，則1 mol晶胞的質(zhì)量為 V×6.02×1023mol－1×a g·cm－3＝4 mol×78 g·mol－1，則V＝。 答案：(1)氫　(2)F

18、　Cl　氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒(méi)有氫鍵　(3)四　ⅦB　 錳 1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2　 11．A、B、C、D為前四周期元素。A元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2，B元素的最外層電 子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，C元素原子的M電子層的p亞層中有3個(gè)未成對(duì)電子，D 元素原子核外的M層中只有2對(duì)成對(duì)電子。 (1)當(dāng)n＝2時(shí)，AB2屬于________分子(填“極性”或“非極性”)，分子中有________ 個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。 (2)當(dāng)n＝3時(shí)，A與B形成的晶體屬于________晶體。 (3)若A元素的原子價(jià)電子排布為3s23p2

19、，A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的 順序是________(用元素符號(hào)表示)。 (4)已知某紅紫色絡(luò)合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O。該絡(luò)合物中的中心離子鈷離子核外 電子排布式為_(kāi)_______________，作為配位體之一的NH3分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。 (5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。體心立方晶胞 和面心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_______。 解析：本題考查原子結(jié)構(gòu)、晶體類(lèi)型及有關(guān)知識(shí)。A元素的原子價(jià)電子排布為ns2np2， 可得A為第ⅣA族元素，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，則B只能

20、是氧 元素，C的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3為磷元素，D元素的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p4為硫元素。(1)當(dāng)n＝2時(shí)，A為碳元素，AB2為CO2，為非極性分子， 共有2個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵；(2)當(dāng)n＝3時(shí)，A與B形成的化合物為SiO2屬于原子晶體； (3)在第三周期中，磷元素最外層p亞層電子半充滿(mǎn)，較穩(wěn)定，電離能較大；故第一電 離能順序?yàn)镻>S>Si；(4)鈷原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，失去三個(gè)電 子后變?yōu)?s22s22p63s23p63d6，NH3分子空間構(gòu)型為三角錐形；(5)體心立方晶胞中含有 Fe原子個(gè)數(shù)為1＋×8＝2，在面心立方晶胞中含有Fe原子個(gè)數(shù)為×6＋×8＝4，可 得比值為1∶2。 答案：(1)非極性　2　2 (2)原子 (3)P>S>Si (4)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)　三角錐形 (5)1∶2