选修③+第三章+晶体结构与性质[课时作业]

找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台选修③第三章晶体结构与性质[课时作业]一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)1．下列物质中，属于晶体的是()A．玻璃B．水晶C．琥珀D．橡胶解析：玻璃、琥珀、橡胶没有固定的熔点，属于混合物，是非晶体．答案：B2．在单质形成的晶体中，一定不．存在的相互作用是()A．共价键B．范德华力C．金属键D．氢键解析：氢键一定存在于化合物中，即电负性较强的N、O、F与H形成的化合物中．答案：D3．下列叙述的有关性质，可能属于金属晶体的是()A由分子间作用力结合而成，熔点低B固体或熔融状态易导电，熔点在1000℃左右C由共价键结合成网状结构，熔点高D固体不导电，但溶于水或熔融后能导电解析：A项为分子晶体，C项为原子晶体，D项为离子晶体．答案：B4．(2010·南京模拟)下列说法正确的是()A．原子晶体中只存在非极性共价键B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的熔点高于HFC．干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析：A项SiO2中存在极性键；B项HF分子间含有氢键，故HF沸点高；D项AlCl3为共价化合物．答案：C5．碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的．在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是()A．①③②B．②③①找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台C．③①②D．②①③解析：从碳到硅，原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱，可推断SiC中SiC键的键能应在SiSi键(单晶硅)和CC键(金刚石)之间．三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长和键能，故熔点从高到低的顺序是①③②.答案：A6．(2008·四川高考)下列说法中正确的是()A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：A项中CsCl晶体中每个离子都吸引8个带相反电荷的离子；B项中金属晶体内部本身就存在自由电子，外加电场仅能导致其产生定向移动；C项中如P、S等分子晶体常温下呈固态．答案：D7．AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是()ABCDEF离子电荷数112键长(10－10m)2.313.182.10A．CDABEFB．ABEFCDC．ABCDEFD．EFABCD解析：离子所带电荷数越多，键长越短，则离子键越强，晶体的熔点越高，EF化合物的键长短，电荷多，熔点最高．答案：D8．(2009·三亚调研)朱经武(PaulChu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90K时即具有超导性，该化合物的部分结构如图所示：找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为()A．1∶1∶1B．1∶4∶6C．1∶2∶3D．2∶2∶3解析：晶胞中钡原子个数为2，铜原子个数为18×8＋14×8＝3，钇原子个数为1，则Y2O3、BaCO3、CuO之比为12×1∶2∶3＝1∶4∶6.答案：B二、非选择题(本题包括6小题，共60分)9．(7分)(2009·广州测试)下表列有几种物质的沸点：（1）物质AlF3AlCl3AlBr3Al2O3MgCl2MgO沸点/℃1260181(升华)26320457072850①下列各组物质中，汽化或者熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是________．A．NaCl和CCl4B．Na2O和SiO2C．金刚石和金属铝D．碘和干冰②工业上制备金属镁，应采用电解熔融的________．A．MgCl2B．MgO③工业上制备金属铝，是采用电解熔融Al2O3(加冰晶石)，而不是电解熔融AlCl3，原因是______________________________________．(2)过渡元素钴(27Co)的原子核外电子排布式为________________________________．钴有两种化学式均为Co(NH3)5BrSO4的配合物，且配位数均为6.它们分别溶解于水时电离出的阳离子的化学式可能为__________和____________．鉴别两者的实验方法是分别取样并滴加________________(填化学式)溶液．解析：(1)由表中数据可知AlF3是离子化合物，熔化时需克服离子键，而AlBr3是分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，故①题选A.②题工业制金属镁应采用电解熔融的MgCl2，MgO的熔点太高不能采用．③题工业制金属铝不能电解熔融的AlCl3，因为AlCl3是分子晶体，熔融状态不电离．(2)Co是27号元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2.由配合物配位数均找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台为6可知溶于水电离出阳离子可能是[Co(NH3)5Br]2＋和[Co(NH3)5SO4]＋.答案：(1)①A②A③AlCl3是分子晶体(或AlCl3是共价化合物且易升华)，熔融状态不能电离．(2)1s22s22p63s23p63d74s2(或答“[Ar]3d74s2”)[Co(NH3)5Br]2＋[Co(NH3)5SO4]＋BaCl2[或Ba(NO3)2、AgNO3]10．(10分)请完成下列各题：(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种．(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．在GaN晶体中，每个Ga原子与________个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为______．在四大晶体类型中，GaN属于________晶体．(3)在极性分子NCl3中，N原子的化合价为－3，Cl原子的化合价为＋1，请推测NCl3水解的主要产物是________________________(填化学式)．解析：(1)第一周期的氢，第二周期的碳、氧，第三周期的磷，第四周期的铁，其基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同，故共有5种元素．(2)Ga原子最外层有3个电子，可分别与3个N原子形成共价键，为了达到8电子稳定结构，含空轨道的原子可吸收含孤对电子的第4个N原子形成配位键，成键后Ga原子与4个N原子的键长、键角都完全相等，呈正四面体形．GaN结构与单晶硅结构相似，故均为原子晶体．(3)NCl3在水解过程中各元素的化合价保持不变，N原子显－3价，结合H＋生成NH3，Cl显＋1价，结合OH－生成HClO，所以水解的主要产物是NH3·H2O和HClO.答案：(1)5(2)4正四面体原子(3)HClO、NH3·H2O11．(12分)(2009·江苏高考)生物质能是一种洁净、可再生的能源．生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一．(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素．写出基态Zn原子的核外电子排布式________________．(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式____________________________．找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀．①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______________________________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________．②甲醛分子的空间构型是______；1mol甲醛分子中σ键的数目为________．③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示)，所包含的Cu原子数目为.解析：(1)Zn为30号元素，根据核外电子排布规律即可得出．(2)根据CO与N2互为等电子体，具有相似结构推断CO中为C≡O.(3)CH3OH与HCHO均为分子晶体，相对分子质量非常接近，而沸点相差较大，是因为CH3OH分子间存在氢键．形成氢键的条件是①有N、O、F原子，并且N、O、F上存在孤对电子；②有连接在N、O、F上的H原子．根据有机物中碳氧双键为sp2杂化，空间构型为平面三角形．甲酸中O—H键均为σ键，碳氧双键中一个σ键，故有3个σ键．弄清晶胞中位于顶点与体心的空心圆为O，则O原子数＝8×18＋1＝2,4个位于体心的黑点为Cu，Cu原子数为4，满足Cu∶O＝2∶1.答案：A.(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(2)C≡O(3)①甲醇分子之间能形成氢键sp2杂化②平面三角形3NA③412．(11分)(2010·南京模拟)下表是元素周期表的一部分．表中所列的字母分别代表一种化学元素．(1)Y分别与D、E形成的化合物中熔点较高的是________(用化学式表示)；T、X、Y原子的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示)．(2)LX2分子的电子式是____________，XY2分子是______(填“极性分子”或“非极性分子”)；QY3分子中Q采用________杂化．找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台(3)由J、L、R三种元素形成的某种配位化合物，该化合物具有挥发性，化学式J(LR)4，其中J的化合价是0价．则J原子的核外电子排布式是________(基态)；与配体微粒互为等电子体的离子是________；J(LR)4固态时属于__________晶体(填晶体类型)．(4)由Z、L、Q三种元素组成的化合物，分子式为Z9L3Q，它有多种同分异构体(其中Q以三个单键与其他原子相连)，请写出其中沸点最低的物质的结构简式________．(5)A与M组成的一种化合物AM2，刷新了金属化合物超导温度的最高纪录．右图所示的是该化合物的晶体结构单元．图中上下底面中心“△”处的原子是________(填元素符号)．解析：(1)Y与D、E形成的化合物为NaCl、KCl，因为同属离子晶体，Na+半径小于K+半径，故熔点较高的是NaCl；T、X、Y分别为P、S、Cl，而P原子电子层结构为1s22s22p63s23p3，半充满的稳定结构，故第一电离能大于S小于Cl.(2)LX2为CS2，XY2为SCl2，为折线形极性分子，QY3为NCl3，中心原子采用sp3杂化．(3)J为28号元素Ni，J(LR)4为Ni(CO)4，配体微粒电子为14e-，等电子体的离子为CN-，Ni(CO)4固态时属分子晶体．(4)Z9L3Q的分子式为H9C3N，N以3个单键与其他原子相连，沸点最低的支链最多，故应为N(CH3)3.(5)AM2为MgB2，从晶体结构单元看出●为2个，○为6个，△为1个，要使原子个数比为1∶2则△应为Mg.答案：(1)NaClS＜P＜Cl(2)极性分子sp3(3)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2CN－分子(4)N(CH3)3(5)Mg13．(12分)下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台找家教，到阳光阳光家教网全国最大家教平台(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为；(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为；(3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性，对此现象最简单的解释是用理论；(4)三种晶体中熔点最低的是，其晶体受热熔化时