2022高考化学苏教版总复习课时检测选修3专题三晶体结构与性质2.docx

1．(2022年河北沧州高三模拟)共价键、离子键、范德华力和氢键是形成晶体的粒子之间的四种作用力。以下晶体：
①Na2O2②固体氨　③NaCl　④SiO2⑤冰　⑥干冰，其中含有三种作用力的是(　　)
A．①②③　　　　　　　　　B．①②⑥
C．②⑤ D．⑤⑥
解析：选C。分析得到下表：

Na2O2
固体氨
NaCl
SiO2
冰
干冰
共价键
√
√

√
√
√
离子键
√

√

范德华力

√

√
√
氢键

√

√

2.
以下说法不正确的选项是(　　)
A．晶体熔点由低到高：CF4Cl4碳化硅>晶体硅
C．沸点由高到低：HI>HBr>HCl>HF
D．硼镁超导物质的晶体结构单元如右上图所示，那么这种超导材料的化学式为MgB2[高考资源网]
解析：选C。A中四种物质形成的都是分子晶体，分子晶体的熔、沸点上下与相对分子质量成正比，A正确；原子晶体的硬度与晶体内原子之间的共价键键能成正比，键能越大那么晶体的硬度越大，B正确；HF分子之间能形成氢键，使HF的沸点反常高，C错误；由硼镁超导物质的晶体结构单元看出Mg原子有两种位置，面心位置上的Mg为两个结构单元所共用，顶点位置上的Mg为6个结构单元共用，B原子不与其他结构单元共用，所以这种超导材料的化学式为MgB2。
3．现有以下离子晶体立体结构示意图：
假设以M代表阳离子，以N代表阴离子，那么各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是(　　)
A．①MN　②MN2③MN2④MN
B．①MN ②MN2③MN3④MN4
C．①MN2②MN2③MN2④MN
D．①MN ②MN ③MN2④MN2
解析：选A。①中M的个数为4×＝(个)，N的个数为4×＝(个)；②中M的个数为8×＋1＝2(个)，N的个数为4×＋2＝4(个)；③中M的个数为4×＝(个)，N有1个；④中M的个数为8×＝1(个)，N有1个。
4．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。那么以下有关说法正确的选项是(　　)
A．KO2中只存在离子键
B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O
C．晶体中与每个K＋距离最近的O有6个
D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
解析：选C。根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物，阴、阳离子分别为O、K＋，晶体中K＋与O间形成离子键，O中O—O键为共价键。作为面心立方晶体，每个晶胞中含有K＋：8×＋×6＝4(个)，O：1＋×12＝4(个)，晶胞中与每个K＋距离最近的O有6个。
5．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请答复以下问题：
(1)砷原子核外电子排布式为________________________________________________________________________。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3＋与CN－之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是________________________________________________________________________
__________________________________________________________[Ks5u ]
(3)：

CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点(K)
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度(K)
873
773
1073
713.2
分析上表中四种物质的相关数据，请答复：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点上下的原因是
________________________________________________________________________。
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度上下的原因是_________________
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。
解析：(1)根据构造原理书写核外电子排布式。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3＋与CN－之间为配位键，根据配位键形成的条件：孤电子对和空轨道，分析形成原因。
(3)①CH4和SiH4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；NH3和PH3均为分子晶体，但NH3分子间存在氢键，沸点比PH3高。②HF分子间存在氢键，沸点高。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键　CN－能提供孤电子对，Fe3＋能接受孤电子对(或Fe3＋有空轨道)
(3)①组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4沸点高于CH4；NH3分子间存在氢键作用，因此NH3的沸点高于PH3
②C—H键键能大于Si—H键，因此CH4分解温度高于SiH4；N—H键键能大于P—H键，因此NH3分解温度高于PH3　HF
6．(2022年苏、锡、常、镇四市第一次模拟)过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
(1)应用于合成氨反响的催化剂(铁)的外表上存在氮原子，以下列图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子)。那么图示铁颗粒外表上氮原子与铁原子的个数比为________。
(2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。以下说法中不正确的选项是________(填序号)。
A．PFS中铁显＋3价
B．铁原子的价电子排布式是3d64s2
C．由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe2＋再失去一个电子比气态Mn2＋再失去一个电子难
元素
Mn
Fe
电离能
(kJ·mol－1)
I1[高考资源网][高考资源网KS5U ]
717[高考资源网]
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
(3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合物为：
①该化合物中存在的化学键类型有________。
②该化合物中一个Cr的配位数为________。
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有________。
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H2O分子互为等电子体的微粒是________(填一种即可)。
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是________(填元素符号)。
解析：(1)晶面上氮原子和铁原子的最小重复单元可视为，该单元中氮原子数为：1＋4×1/4＝2，铁原子数为：4，故氮原子与铁原子的个数比为1∶2。
(2)[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m中Fe的化合价为1/2[1×n＋2(3－n/2)]＝＋3，故A正确；Fe为第26号元素，价电子排布式是3d64s2，故B正确；由FeSO4溶液制
[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m必须要经过Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋局部水解，再聚合而成，故C正确；气态Fe2＋再失去一个电子与气态Mn2＋再失去一个电子的难易程度可直接根据表格中I3的大小进行判断，也可根据Fe2＋和Mn2＋的价电子排布进行判断，故D不正确。
(3)中每个Cr的配位数为6；Cr3＋与Cl－间存在静电作用即存在离子键，中心原子和配位原子间存在配位键，甲基丙烯酸根和H2O内部原子间均含共价键；甲基丙烯酸分子中的甲基中碳原子为sp3杂化，其余的碳原子为sp2杂化；原子个数相同，价电子总数均相同的微粒互为等电子体；Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，最外层电子数为1，同周期的最外层电子数为1的元素还有K：[Ar]4s1、Cu：[Ar]3d104s1。
答案：(1)1∶2　(2)D
(3)①配位键、共价键、离子键　②6　③sp3和sp2
④H2S或NH⑤K、Cu
7．(2022年高考课标全国卷)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请答复以下问题：
(1)W元素原子的L层电子排布式为__________，W3分子的空间构型为__________；
(2)X单质与水发生主要反响的化学方程式为________________________________________。
(3)化合物M的化学式为__________，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是__________。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有__________，O—C—O的键角约为__________；
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，那么该晶体的组成为X∶Y∶Z＝__________；
(5)含有元素Z的盐的焰色反响为__________色。许多金属盐都可以发生焰色反响，其原因是_____________________________________________
解析：W为氧元素，X、Y、Z分属于不同周期且它们的原子序数之和是氧原子序数的5倍，说明它们分别位于第2、3周期，那么X为F元素。Y如果是Na，那么Z为Ca，Y如果是Mg，那么Z是K。但Y如果是Na，那么Na2O的熔点没有CaO高，故Y应是Mg，Z是K。(1)O3与SO2是等电子体，其分子空间构型应是相似的。(3)MgO与NaCl相比，MgO中的离子半径小且离子所带的电荷多，所以晶体的晶格能大、熔点高。碳原子采用sp3杂化时形成的四条化学键间夹角为109°28′，采用sp2杂化时形成的化学键间夹角为120°。(4)在晶胞中12条棱上有12个F－，每个F－被四个晶胞共用，平均分在每个晶胞中的F－有3个。每个晶胞的8个顶角上有8个Mg2＋，每个Mg2＋被8个晶胞共用，平均分在每个晶胞中的Mg2＋只有1个，K＋完全属于其中的一个晶胞，故该晶体的组成F－：Mg2＋∶K＋＝3∶1∶1。
答案：(1)2s22p4V形
(2)2F2＋2H2O===4HF＋O2
(3)MgO　晶格能大　sp3和sp2120°
(4)3∶1∶1
(5)紫　激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
8．(2022年高考江苏卷)乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反响生成乙炔。
(1)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为__________；1 mol O中含有的π键数目为__________。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu＋基态核外电子排布式为__________。
(3)乙炔与氢氰酸反响可得丙烯腈(H2C===CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是__________；分子中处于同一直线上的原子数目最多为__________。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如以下列图所示)，但CaC2晶体中哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2＋周围距离最近的C数目为__________。
解析：(1)C与O互为等电子体，等电子体结构和性质都相似，C的电子式为[C⋮⋮C]2－，所以O的电子式为
[O⋮⋮O]2＋。在C中1 mol C中含有1 mol σ键和2 mol π键，故1 mol O中也含有1 mol σ键和2 mol π键，π键的数目为2NA。
(2)Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu＋失去了最外层的一个电子，故其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d10。
(3)丙烯腈的结构简式为H2C===CH—C≡N，由我们所学知识知中碳原子的杂化类型是sp2杂化，—C≡C—中碳原子的杂化类型是sp杂化，故丙烯腈中碳原子轨道杂化类型是sp杂化和sp2杂化。由乙烯和乙炔的空间构型推知丙烯腈的空间构型为，分子中处于同一直线上的原子数目最多为3个。
(4)由晶胞结构知CaC2晶胞结构在NaCl晶胞结构的根底上沿竖直方向拉长，所以距离中心Ca2＋最近的C分别在四个侧面中心，故数量为4。
答案：(1)　2NA　(2)1s22s22p63s23p63d10
(3)sp杂化、sp2杂化　3　(4)4个