
?《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》能力提升單元檢測(cè)
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
一、單選題(16小題,每小題3分,共48分)
1.下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是
選項(xiàng)
A.
B.
C.
D.
共價(jià)晶體
石墨
生石灰
碳化硅
金剛石
分子晶體
冰
固態(tài)氨
氯化銫
干冰
離子晶體
氮化鋁
食鹽
明礬
膽礬
金屬晶體
銅
汞
鋁
鐵
A. B. C.C D.
【答案】D
【解析】A.氮化鋁常用作砂輪及耐高溫的材料,熔融時(shí)不導(dǎo)電為共價(jià)化合物,熔點(diǎn)高、硬度大,為原子晶體,石墨為混合晶體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.生石灰為,為離子晶體,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.氯化銫為活潑金屬的氯化物,為離子晶體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.金剛石為原子晶體,干冰為分子晶體,芒硝為,屬于離子晶體,鐵屬于金屬晶體,選項(xiàng)D正確。
答案選D。
2.下列關(guān)于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結(jié)構(gòu)的敘述中,錯(cuò)誤的是
A.超分子是由兩個(gè)或多個(gè)分子相互“組合”在一起形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體,能表現(xiàn)出不同于單個(gè)分子的性質(zhì)
B.非晶體基本構(gòu)成微粒的排列是長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序的
C.液晶內(nèi)部分子沿分子長(zhǎng)軸方向有序排列,使液晶具有各向異性
D.納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分,兩部分都是長(zhǎng)程有序的
【答案】D
【解析】A.超分子能表現(xiàn)出不同于單個(gè)分子的性質(zhì),其原因是兩個(gè)或多個(gè)分子相互“組合”在一起,形成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體,A正確;
B.構(gòu)成非晶體的微粒,在非晶體中的排列,遵循長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序的規(guī)則,B正確;
C.液晶具有各向異性,其原因是液晶內(nèi)部分子沿分子長(zhǎng)軸方向進(jìn)行有序排列,C正確;
D.納米材料實(shí)際上是三維空間尺寸至少有一維處于納米級(jí)尺度的、具有特定功能的材料,納米材料內(nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu),但界面處則為無(wú)序結(jié)構(gòu),D錯(cuò)誤;
故選D。
3.根據(jù)圖中相關(guān)信息,判斷下列說(shuō)法不正確的是
A.在NaCl晶體中,距離Na+最近的Cl-形成正八面體
B.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4
C.1個(gè)Zn的晶胞中含有2個(gè)Zn原子
D.KO2晶體中每個(gè)K+周?chē)?個(gè)緊鄰的K+,每個(gè)周?chē)?個(gè)緊鄰的
【答案】C
【解析】A.在氯化鈉晶體中,Na+和Cl-的配位數(shù)都是6,則距離Na+最近的六個(gè)Cl-形成正八面體,選項(xiàng)A正確;
B.分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,每個(gè)分子為一個(gè)整體,所以該分子的化學(xué)式為E4F4或F4E4,選項(xiàng)B正確;
C.根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,1個(gè)Zn的晶胞中含有9個(gè)Zn原子,而均攤占有8+1=2個(gè)Zn原子,選項(xiàng)C不正確;
D.KO2晶體中每個(gè)K+周?chē)?個(gè)緊鄰的O2-,每個(gè)O2-周?chē)?個(gè)緊鄰的K+,選項(xiàng)D正確。
答案選C。
4.下列性質(zhì)可能符合分子晶體特點(diǎn)的是(深度解析)
①熔點(diǎn),易溶于水,水溶液能導(dǎo)電
②熔點(diǎn),液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電
③能溶于,熔點(diǎn),沸點(diǎn)
④熔點(diǎn),質(zhì)軟,固態(tài)能導(dǎo)電,密度為
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
【答案】B
【解析】在分子晶體中,相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。分子晶體熔化時(shí),只需克服分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵,所以分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)。此外,分子晶體還具有硬度小、易升華、有較強(qiáng)的揮發(fā)性、一般不導(dǎo)電等特點(diǎn)。
①熔點(diǎn)高,不是分子晶體的性質(zhì);
②熔點(diǎn)低,不導(dǎo)電,可能是分子晶體的性質(zhì);
③熔沸點(diǎn)不高,可能是分子晶體的性質(zhì);
④固態(tài)能導(dǎo)電,不是分子晶體的性質(zhì);
故選B。
5.根據(jù)下列性質(zhì)判斷,屬于共價(jià)晶體的物質(zhì)是。
A.熔點(diǎn)為2700℃,導(dǎo)電性好,延展性強(qiáng)
B.無(wú)色晶體,熔點(diǎn)大于3500℃,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機(jī)溶劑
C.無(wú)色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點(diǎn)為801℃,熔化時(shí)能導(dǎo)電
D.沸點(diǎn)為-78℃,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電
【答案】B
【解析】A.原子晶體的熔點(diǎn)高,但不能導(dǎo)電,因此熔點(diǎn)2700℃,導(dǎo)電性好,延展性強(qiáng)應(yīng)該是金屬晶體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.無(wú)色晶體,熔點(diǎn)3500℃,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機(jī)溶劑,符合原子晶體的性質(zhì)特點(diǎn),選項(xiàng)B正確;
C.無(wú)色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點(diǎn)800℃,熔化時(shí)能導(dǎo)電,符合離子晶體的性質(zhì),屬于離子晶體,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.熔點(diǎn)-56.6℃,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,符合分子晶體的性質(zhì),屬于分子晶體,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案選B。
6.用表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHF中HF分子的個(gè)數(shù)為
B.60g二氧化硅中鍵個(gè)數(shù)為
C.1mol白磷中含有的鍵個(gè)數(shù)為
D.中含有的氧原子數(shù)且為
【答案】D
【解析】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,HF是液體,無(wú)法用氣體摩爾體積計(jì)算,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.60g二氧化硅的物質(zhì)的量為1mol,二氧化硅晶體中每個(gè)硅原子形成4個(gè)鍵,則含有4mol鍵,即含有鍵個(gè)數(shù)為4NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.白磷分子中含有6個(gè)鍵,則1mol白磷中含有的鍵個(gè)數(shù)為6NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.的物質(zhì)的量為1mol,則其中含有的氧原子數(shù)且為NA,D項(xiàng)正確;
答案選D。
7.已知:發(fā)生水解反應(yīng)的機(jī)理如圖,下列敘述正確的是
A.的鍵角與白磷(P4)的鍵角相同
B.脫水后加熱分解得到的晶體中每個(gè)Si可參與形成12個(gè)12元環(huán)
C.和均屬于共價(jià)晶體(原子晶體)
D.不能按照上述機(jī)理發(fā)生水解反應(yīng),原因是C的原子半徑小
【答案】B
【解析】A.是和甲烷相似的結(jié)構(gòu),正四面體中心與頂點(diǎn)夾角為,為中空的正四面體結(jié)構(gòu),鍵角為60°,故A錯(cuò)誤;
B.脫水后加熱分解得到二氧化硅,一個(gè)Si被12個(gè)12元環(huán)共用,故B正確;
C.屬于分子晶體,由分子構(gòu)成,是共價(jià)晶體(原子晶體),故C錯(cuò)誤;
D.不能按照上述機(jī)理發(fā)生水解反應(yīng),是因?yàn)镃原子只有兩個(gè)電子層,沒(méi)有d軌道,難以形成雜化,故D錯(cuò)誤;
選B。
8.關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是
A.任何晶體中,若含有陽(yáng)離子就一定有陰離子
B.氯化鈉溶于水時(shí)晶體中的離子鍵被破壞
C.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
D.離子晶體中只含有離子鍵,不含有共價(jià)鍵
【答案】B
【解析】A.晶體中如果含有陽(yáng)離子,可能不含陰離子,如:金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成的,故A錯(cuò)誤;
B.氯化鈉溶于水電離為氯離子和鈉離子,晶體中的離子鍵被破壞,故B正確;
C.分子的穩(wěn)定性取決于分子內(nèi)原子間共價(jià)鍵的鍵能大小,與分子間作用力無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.離子晶體可能含有共價(jià)鍵,如NaOH,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
9.下列說(shuō)法中正確的有
①含有離子的晶體一定是離子晶體;
②離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的相互吸引作用;
③金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均與自由電子有關(guān);
④共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決定分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低;
⑤共價(jià)晶體中一定含有共價(jià)鍵;
⑥分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體低;
⑦NaCl晶體中,陰離子周?chē)o鄰的陽(yáng)離子數(shù)為6;
⑧硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅
A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)
【答案】C
【解析】①金屬晶體含有金屬陽(yáng)離子,故含有離子的晶體不一定是離子晶體,故錯(cuò)誤;
②離子鍵是陰、陽(yáng)離子間的靜電作用力,包括吸引力和排斥力,故錯(cuò)誤;
③金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性均與自由電子有關(guān),故正確;
④分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低由分子間作用力決定,故錯(cuò)誤;
⑤共價(jià)晶體是原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成,所以共價(jià)晶體含有共價(jià)鍵,故正確;
⑥分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體低,如汞在常溫下為液體,碘是分子晶體,常溫下為固體,故錯(cuò)誤;
⑦NaCl晶體中,陰離子周?chē)o鄰的陽(yáng)離子數(shù)為6,故正確;
⑧金剛石、碳化硅、晶體硅均為原子晶體,鍵能越大,硬度越大,原子半徑:C>Si,鍵長(zhǎng):C-C>C-Si>Si-Si,鍵能:C-C>C-Si>Si-Si,故硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅,故正確;綜上所述,共4個(gè)正確;
故選C。
10.下列有關(guān)性質(zhì)的比較,不正確的是
A.晶體熔點(diǎn):> B.硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅
C.晶體熔點(diǎn):Na>Mg>Al D.晶體熔點(diǎn):NaF>NaCl>NaBr>NaI
【答案】C
【解析】A.分子間能形成氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)要高于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì),對(duì)羥基苯甲酸是分子間氫鍵,鄰羥基苯甲酸是分子內(nèi)氫鍵,A正確;
B.均為共價(jià)晶體,原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越短共價(jià)鍵越牢固,硬度越大,B正確;
C.均為金屬晶體,熔點(diǎn)高低取決于原子半徑大小以及陽(yáng)離子所帶電荷數(shù),其規(guī)律是離子半徑越小,所帶電荷數(shù)越多,熔點(diǎn)越高,則熔點(diǎn)Al>Mg>Na,C不正確;
D.離子鍵越強(qiáng),晶體熔點(diǎn)越高,陽(yáng)離子相同時(shí),離子鍵的強(qiáng)弱與陰離子半徑有關(guān),半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),D正確;
故選C。
11.“類推”是一種重要的學(xué)習(xí)方法,但有時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤,下列類推得到的結(jié)論正確的是
A.從CH4、NH、SO為正四面體結(jié)構(gòu),可推測(cè)PH、PO也為正四面體結(jié)構(gòu)
B.H2O常溫下為液態(tài),H2S常溫下也為液態(tài)
C.金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)為154.45pm,C60中C-C鍵的鍵長(zhǎng)為140~145pm,所以C60的熔點(diǎn)高于金剛石
D.CH4和P4都為正四面體形,CH4中鍵角為109°28ˊ,P4中鍵角也為109°28ˊ
【答案】A
【解析】A.CH4、NH、SO、PH、PO中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)都是4,無(wú)孤電子對(duì),均為正四面體結(jié)構(gòu),故A正確;
B.H2S常溫下為氣態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.金剛石是共價(jià)晶體,C60是分子晶體,所以C60的熔點(diǎn)低于金剛石,故C錯(cuò)誤;
D.CH4和P4都為正四面體形,CH4中鍵角為109°28ˊ,P4中鍵角為60°,故D錯(cuò)誤;
選A。
12.澤維爾研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)用激光脈沖照射NaI使Na+和I-的核間距為1.0~1.5nm時(shí),呈共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是
A.NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物
B.離子晶體可能含有共價(jià)鍵
C.NaI晶體中既有離子鍵,又有共價(jià)鍵
D.共價(jià)鍵和離子鍵沒(méi)有絕對(duì)的界限
【答案】D
【解析】A.NaI晶體是離子化合物,如改變離子的核間距,可能為共價(jià)化合物,但為純凈物,不是混合物,A錯(cuò)誤;
B.NaOH晶體中就有離子鍵和共價(jià)鍵,但不是澤維爾的研究成果,B錯(cuò)誤;
C.NaI晶體中當(dāng)Na+和I-的核間距為1.0~1.5nm時(shí),呈現(xiàn)共價(jià)鍵,但不存在既有離子鍵,又有共價(jià)鍵的情形,C錯(cuò)誤;
D.NaI為離子晶體,鈉離子和碘離子之間是離子鍵,但是當(dāng)Na+和I-的核間距為1.0~1.5nm時(shí),呈現(xiàn)共價(jià)鍵,故共價(jià)鍵和離子鍵沒(méi)有絕對(duì)的界限,D正確;
故選D。
13.硼氫化鈉(NaBH4)與水在催化劑作用下獲得氫氣的微觀過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.NaBH4中含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵
B.BH3中 B—H 鍵鍵長(zhǎng)小于 H2O 中 O—H 鍵鍵長(zhǎng)
C.整個(gè)過(guò)程中涉及的含硼微粒有 6 種
D.每產(chǎn)生 1mol H2 轉(zhuǎn)移 2mol 電子
【答案】C
【解析】硼氫化鈉(NaBH4)與水在催化劑作用下獲得氫氣的總反應(yīng)方程式為:。
A.NaBH4為離子化合物,陽(yáng)離子和陰離子之間為離子鍵,B-H之間為極性共價(jià)鍵,A錯(cuò)誤;
B.B原子半徑大于O原子,半徑越大,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小,故BH3中 B—H 鍵鍵長(zhǎng)大于 H2O 中 O—H 鍵鍵長(zhǎng),B錯(cuò)誤;
C.整個(gè)過(guò)程中涉及的含硼微粒有,共6種,C正確;
D.根據(jù)總反應(yīng)方程式可知,每生成1mol H2 轉(zhuǎn)移 1mol 電子,D錯(cuò)誤;
故選C。
14.在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):。下列說(shuō)法正確的是
A.HCHO的分子構(gòu)型是是三角錐形
B.基態(tài)的電子排布式為
C.中與形成配位鍵的原子是H
D.1mol中所含鍵的數(shù)目是6mol
【答案】D
【解析】A.HCHO中含碳氧雙鍵,碳原子雜化方式為sp2雜化,分子構(gòu)型為平面三角形,A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)的電子排布式為,B錯(cuò)誤;
C.H2O中O原子含孤電子對(duì),故與形成配位鍵的原子是O,C錯(cuò)誤;
D.的結(jié)構(gòu)式為,單鍵全部是鍵,三鍵中含1個(gè)鍵和2個(gè)鍵,1mol中所含鍵的數(shù)目是6mol,D正確;
故選D。
15.配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)分別為
A.Cu2+、OH-、2+、2 B.Cu+、NH3、1+、4
C.Cu2+、NH3、2+、4 D.Cu2+、NH3、2+、2
【答案】C
【解析】配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子是Cu2+,4個(gè)氨分子和Cu2+形成配位鍵,配體是NH3,中心離子的電荷數(shù)為+2,配位數(shù)為4,故選C。
16.通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)以印刷線路板堿性蝕刻廢液(主要成分為)為原料制備CuCl。下列說(shuō)法正確的是
A.銅元素位于周期表中d區(qū)
B.中配位原子是N
C.“還原”時(shí)離子方程式為
D.CuCl晶胞如圖所示,與等距離且最近的有2個(gè)
【答案】B
【解析】A.d區(qū)元素包含ⅢB~ⅦB、Ⅷ族。ds區(qū)的元素包含了ⅡB和ⅠB族元素,而銅位于ⅠB族為ds區(qū)元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.配位鍵是一方提供空軌道(主要是含空軌道的金屬提供)而另一方提供孤電子對(duì)形成,NH3中N有孤電子對(duì),所以配位原子是N,B項(xiàng)正確;
C.該方程式?jīng)]有配平,應(yīng)該為,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.以面心的Cl-為例該晶胞中兩個(gè)Cu2+離它最近,晶體延伸后還有兩個(gè),則離該Cl-最近的Cu2+有4個(gè),D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選B。
二、填空題(4小題,共52分)
17.(13分)回答下列問(wèn)題:
(1)N和Cu元素形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的N原子個(gè)數(shù)為_(kāi)______,Cu的原子個(gè)數(shù)為_(kāi)______。
(2)則該化合物的化學(xué)式為_(kāi)______。
(3)S和Cu元素形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則該化合物的S與Cu的微粒個(gè)數(shù)比為_(kāi)______。
(4)價(jià)電子排布式為3d54s2的原子,其原子元素符號(hào)為_(kāi)______。
(5)CuaSnbSc中Cu元素有+1和+2兩種價(jià)態(tài),從結(jié)構(gòu)上分析基態(tài)Cu+、Cu2+中_______更穩(wěn)定,原因是_______;
【答案】(1)???? 1???? 3
(2)Cu3N
(3)1:1
(4)Mn
(5)???? Cu+???? Cu+的價(jià)電子排布式為3d10,全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【解析】(1)N原子所在位置為頂點(diǎn),根據(jù)均攤法,N原子個(gè)數(shù)為:;銅原子所在位置為棱心,個(gè)數(shù)為:;
(2)該化合物的化學(xué)式為Cu3N;
(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),S原子所在位置為頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為:,Cu原子所在位置為內(nèi)部,個(gè)數(shù)為4個(gè),該化合物的S與Cu的微粒個(gè)數(shù)比為1:1;
(4)價(jià)電子排布式為3d54s2的原子,其原子序數(shù)為27,原子元素符號(hào)為Mn;
(5)Cu+和Cu2+的價(jià)層電子排布為:3d10和3d9,Cu+的價(jià)層電子排布全滿,較穩(wěn)定;原因:Cu+的價(jià)電子排布式為3d10,全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
18.(13分)(1)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
①在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接__個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有__個(gè)C原子。
②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán),六元環(huán)中最多有__個(gè)C原子在同一平面。
(2)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以_相結(jié)合,其晶胞中共有8個(gè)原子,其中在面心位置貢獻(xiàn)__個(gè)原子。
(3)如圖為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,主要原因?yàn)開(kāi)_。
(4)比較下列儲(chǔ)鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因__。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點(diǎn)/℃
-49.5
26
146
沸點(diǎn)/℃
83.1
186
約400
【答案】???(1)? 3???? 2???? 12???? 4????
(2) 共價(jià)鍵???? 3??
?(3)? S8的相對(duì)分子質(zhì)量比SO2的大,分子間范德華力更強(qiáng)?
??(4)? GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是分子的組成和結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng)
【解析】(1)①由石墨烯晶體結(jié)構(gòu)圖可知,每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有的C原子數(shù)為;故答案為3;2;
②觀察金剛石晶體的空間結(jié)構(gòu),以1個(gè)C原子為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,1個(gè)C原子和4個(gè)C原子相連,則它必然在4個(gè)六元環(huán)上,這4個(gè)C原子中每個(gè)C原子又和另外3個(gè)C原子相連,必然又在另外3個(gè)六元環(huán)上,3×4=12,所以每個(gè)C原子連接12個(gè)六元環(huán);六元環(huán)中最多有4個(gè)C原子在同一平面;故答案為12;4;
(2)晶體硅與金剛石結(jié)構(gòu)類似,屬于共價(jià)晶體,硅原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合。在金剛石晶胞中每個(gè)面心上有1個(gè)碳原子,晶體硅和金剛石結(jié)構(gòu)類似,則面心位置貢獻(xiàn)的原子數(shù)為6×2=3;故答案為共價(jià)鍵;3;
(3)S8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)量比SO2的大,分子間范德華力更強(qiáng),熔點(diǎn)和沸點(diǎn)更高;故答案為S8的相對(duì)分子質(zhì)量比SO2的大,分子間范德華力更強(qiáng);
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出,三種鍺鹵化物都是分子晶體,其熔、沸點(diǎn)依次增高,而熔、沸點(diǎn)的高低與分子間作用力強(qiáng)弱有關(guān),分子間作用力強(qiáng)弱與相對(duì)分子質(zhì)量的大小有關(guān);故答案為GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是分子的組成和結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng)。
19.(13分)回答下列問(wèn)題:
(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列,可形成密置層和非密置層,在如圖所示的半徑相等的圓球的排列中,A屬于___________層,配位數(shù)是___________;B屬于___________層,配位數(shù)是___________。
(2)遼寧號(hào)航母飛行甲板等都是由鐵及其合金制造的。鐵有 三種同素異形體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①、晶胞中含有的鐵原子數(shù)之比為_(kāi)__________。
②、兩種晶體中鐵原子的配位數(shù)之比為_(kāi)__________。
③若晶胞的邊長(zhǎng)為a cm, 晶胞的邊長(zhǎng)為b cm,則兩種晶體的密度之比為_(kāi)__________。
【答案】(1)???? 非密置???? 4???? 密置???? 6
(2)???? 2∶1???? 4∶3???? b3∶(4a3)
【解析】(1)密置層的排列最緊密,靠的最近,空隙最少,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A中的排布不是最緊密,A屬于非密置層,一個(gè)中心圓球周?chē)兴膫€(gè)圓球,配位數(shù)是4;B中排布是最緊密的結(jié)構(gòu),B屬于密置層,一個(gè)中心圓球周?chē)辛鶄€(gè)圓球,配位數(shù)是6;
(2)①晶胞中,F(xiàn)e原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心,則含有的鐵原子數(shù);晶胞中,F(xiàn)e原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和1個(gè)體心,則含有的鐵原子數(shù)8×1/8+1×1=2,故答案為2∶1;
②晶體中鐵原子的配位數(shù)為8,晶體中鐵原子的配位數(shù)為6,故二者鐵原子的配位數(shù)之比為8∶6=4∶3;
③若晶胞的邊長(zhǎng)為acm,其晶胞只含1個(gè)Fe原子,則晶體的密度為:,若晶胞的邊長(zhǎng)為bcm,其晶胞中含有4個(gè)Fe原子,則晶體密度為,則兩種晶體的密度之比。
20.(13分)配位化學(xué)的應(yīng)用十分廣泛,在經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、生活等方面都有重要作用。
(1)在配合物中部分分子或離子與中心離子較緊密地結(jié)合在一起,組成在溶液中能夠穩(wěn)定存在的整體,稱為“內(nèi)界”{書(shū)寫(xiě)時(shí)用“[??]”與外界分離}。與中心離子結(jié)合不夠緊密的離子則處于“外界”。內(nèi)界和外界不同,物質(zhì)的性質(zhì)也不同,如CoCl3與NH3形成的三種配合物A、B、C,Co3+的配位數(shù)均為6,但它們的顏色各異,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸銀溶液,分別產(chǎn)生1mol、2mol、3mol白色沉淀。則它們的化學(xué)式分別為A:_______;B:_______,C:_______,它們的配體分別是A:_______;B:_______;C:_______。
(2)甲醇和CO合成乙酸時(shí),使用銠羰基化合物[Rh(CO)2I2]-作為催化劑,使得原本需要高壓下才能進(jìn)行的反應(yīng)在低壓下也能進(jìn)行。其催化機(jī)理如圖:
①根據(jù)Rh的化合價(jià)可將I、II、III、IV、V分為:
1)化合價(jià)_______價(jià),包含_______;
2)化合價(jià)_______價(jià),包含_______;(有幾種化合價(jià)填幾類,可不填滿,也可增加)
②上述機(jī)理中包括_______步反應(yīng),其中一步為氧化加成,該步反應(yīng)的方程式為_(kāi)______。
【答案】(1)???? [Co(NH3)4Cl2]Cl???? [Co(NH3)5Cl]Cl2???? [Co(NH3)6]Cl3???? NH3和Cl-???? NH3和Cl-???? NH3
(2)???? +1???? I、V???? +3???? II、III、IV???? 5
???? +CH3I=
【解析】(1)CoCl3與NH3形成的三種配合物A、B、C,Co3+的配位數(shù)均為6,說(shuō)明“內(nèi)界”有6個(gè)配體,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸銀溶液,分別產(chǎn)生1mol、2mol、3mol白色沉淀,說(shuō)明“外界”Cl-的個(gè)數(shù)分別為1、2、3個(gè),故化學(xué)式分別為A:[Co(NH3)4Cl2]Cl;B:[Co(NH3)5Cl]Cl2;C:[Co(NH3)6]Cl3;由以上結(jié)構(gòu)可知,配體分別是A:NH3和Cl-;B:NH3和Cl-;C:NH3;
(2)①由圖示可知,CO可以認(rèn)為化合價(jià)為0,根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0可知,Ⅰ中Rh化合價(jià)為+1價(jià),Ⅱ中Rh化合價(jià)為+3價(jià),Ⅲ中Rh化合價(jià)為+3價(jià),Ⅳ中Rh化合價(jià)為+3價(jià),Ⅴ中Rh化合價(jià)為+1價(jià);故為Rh+1價(jià),包含I、V;Rh+3價(jià),包含II、III、IV;
②由圖示可知,上述機(jī)理中包括5步反應(yīng),其中I到II的反應(yīng),Rh化合價(jià)由+1價(jià)變成+3價(jià),作為還原劑被氧化,故氧化加成反應(yīng)的方程式為+CH3I=。
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