3900 3000 2700 1710 1410 1211 硬度 10 9.5 9.5 7 6.5 6.0
分析表中的数据,判断下列叙述正确的是( ) A.构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高 B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越高
C.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大 D.构成原子晶体的原子的相对分子质量越大,晶体的硬度越大 答案 B
解析
原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关,而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。
氮化铝(AlN)是一种熔点很高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体。将下列各组物质加热熔化或汽化,所克服粒子间的作用力与AlN克服粒子间的作用力都相同的是
A.水晶,金刚石 B.食盐,硫酸钾 C.碘,硫 D.石墨,硅 答案 A 解析
熔点很高、硬度大、不导电等性质是原子晶体的特点。水晶、金刚石和氮化铝(AlN)一样都属于原子晶体,熔化时所克服的作用力一样,都是共价键。 有下列几种晶体:A.水晶,B.冰醋酸,C.白磷,D.金刚石,E.晶体氦,F.干冰.
(1)属于分子晶体的是,直接由原子构成的分子晶体是. (2)属于原子晶体的化合物是. (3)直接由原子构成的晶体是.
(4)受热熔化时,化学键不发生变化的是,需克服共价键的是. 答案
原子晶体的构成微粒为原子,分子晶体的构成微粒为分子,但稀有气体形成的分子晶体由原子构成的分子; 离子晶体中一定含有离子键,在离子晶体中非金属元素
之间形成共价键,分子晶体中只有一种元素组成的为单质; 【答案】
解:(1)原子晶体的构成微粒为原子,金刚石、水晶均为原子晶体,但金刚石为单质,水晶为化合物;稀有气体形成的分子晶体由原子构成的分子,即氦晶体是由原子构成的分子晶体,属于分子晶体的是、C、E、F,直接由原子构成的分子晶体是E
(2)属于原子晶体的化合物是水晶。
(3)直接由原子构成的晶体是水晶,金刚石,晶体氦。 (4)受热熔化时,化学键不发生变化的是冰醋酸,白磷,干冰。 需克服共价键的是水晶,金刚石。 故答案为: (1)BCEF; E (2)A (3)ADE (4)BCF; AD 【点评】
本题考查晶体类型的判断及晶体的性质,注意晶体的构成微粒、化学键、物质的分类即可解答,题目难度不大。所以学生平时要注意对所学知识的积累。
萘环上的碳原子的编号如(1)式,根据系统命名法,(2)式可称为2--硝基萘,则化合物(3)的名称应是( )。
A: 2,6--二甲基萘 B: 1,4--二甲基萘 C: 4,7--二甲基萘 D: 1,6--二甲基萘 答案 D 解析
萘环为平面对称结构,其结构中含有两种不同环境的氢原子,编号时,优先在一个环上编号完成后,再对另一个环开始编号,其中2,3,6,7为同种环境的氢原子(A类),1,4,5,8为同种环境的氢原子(B类)。(2)式的命名为2-硝基萘,可知优先从B类原子开始编号。所以(3)中左侧甲基编号为1,顺时针对左边苯环进行编号,然后对右边苯环进行编号,则另一个甲基相连碳原子的编号为6,因此其命名为1,6--二甲基萘,故选D项。
综上所述,本题正确答案为D。
题目来源:2011-2012学年山西省大同市实验中学高二下学期期末考试:化学
硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛,根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。 (1)基态硅原子的核外电子排布式为________。
(2)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si—Si键
之间的夹角大小约为________。
(3)请在框图中补充完成SiO2晶体的结构模型示意图,(部分原子已画出),并进行必要标注。
(4)下表列有三种物质(晶体)的熔点:
简要解释熔点差异的原因: ①SiO2和SiCl4:_________________________________________________; ②SiCl4和SiF4:_____________________________________________________________________。
答案
(1)1s22s22p63s23p2 (2)109°28′ (3)
(4)①SiO2是原子晶体,微粒间作用力为共价键。SiCl4是分子晶体,微粒间作用力为范德华力。故SiO2熔点高于SiCl4
②SiCl4和SiF4均为分子晶体,微粒间作用力为范德华力,结构相似时相对分子质量越大,范德华力越大,故SiCl4熔点高于SiF4
解析
本题考查物质结构的相关知识,较易。(1)分析硅原子的结构,很容易得到其核外电子排布式:1s22s22p63s23p2;(2)晶体硅为正四面体结构的晶体,故夹角为109°28′;(3)二氧化硅晶体可以认为在硅晶体中硅与硅之间插入一个氧原子,所以很容易得到答案;(4)对于晶体熔沸点的比较,一是从晶体类型考虑,二是对相同晶体类型看影响其熔点的因素,故也很容易得到答案。①SiO2是原子晶体,微粒间作用力为共价键。 SiCl4是分子晶体,微粒间作用力为范德华力。故SiO2熔点高于SiCl4;②SiCl4和SiF4均为分子晶体,微粒间作用力为范德华力,结构相似时相对分子质量越大,范德华力越大。故SiCl4熔点高于SiF4。
X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素.X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;离子只有三个电子层且完全充满电子.
请回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)
(1)R的基态原子的电子排布式为 .
(2)X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小顺序为 . (3)已知分子存在如图所示的两种结构(球棍模型,短线不
一定代表单键):
(1)该分子中两个Y原子之间的键型组合正确的是 A.仅1个键个键和2个键 个键和1个键D.仅2个键
(2)该分子中Y原子的杂化方式是
(4)水溶液中存在配合物离子,请画出离子的结构式
(5)X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是 A.该晶体属于分子晶体
B.此晶体的硬度比金刚石还大 C.晶体的化学式是
D.晶体熔化时共价键被破坏,没有克服范德华力和氢键. 答案 C 杂化 BCD
解:X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素. X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍,且为非金属,则X为C元素;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子,则Y为N元素;
Z元素在地壳中含量最多,则Z为O元素;Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;离子只有三个电子层且完全充满电子,则R为Cu元素.由分析可以知道:X为C元素;Y为N元素;Z为O元素;Q为F元素;R为Cu元素.
(1)R为Cu元素,基态原子的电子排布式为,因此,本题正确答案是:;
(2)同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐减小,则C元素的最小,因为N的2p轨道电子为半充满状态,难以失去电子,
第一电离能大于O,所以第一电离能从大到小的顺序为:,因此,本题正确答案是:;
(3)为,有如图2种结构,N原子之间形成N═N双键,(1)N原子之间形成N═N双键,含有1个键和1个键,所以C选项是正确的;
(2)杂化轨道数键数+孤对电子对数,该分子中N原子的杂化轨道数,所以N原子杂化方式是杂化,因此,本题正确答案是:杂化;
(4)为,离子结构式为,因此,本题正确答案是:;
(5)A、X与Y元素可以形成一种超硬新材料,由晶体部分结构可以知道,该晶体为原子晶体,故A错误;
B、键键长比键长短,键键能大,所以晶体的硬度比金刚石还大,所以B选项是正确的;
C、结构中每个X原子周围有4个Y原子,每个Y原子周围有3个X原子,所以该晶体化学式为,即为,所以C选项是正确的; D、该晶体为原子晶体,晶体熔化时共价键被破坏,没有克
服范德华力和氢键,所以D选项是正确的. 因此,本题正确答案是:BCD. 解析
X、Y、Z、Q为短周期非金属元素,R是长周期元素. X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍,且为非金属,则X为C元素;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子,则Y为N元素;
Z元素在地壳中含量最多,则Z为O元素;Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;离子只有三个电子层且完全充满电子,则R为Cu元素.
下列有关金属晶体的说法中不正确的是( ) A、 金属晶体是一种“巨分子” B、 “电子气”为所有原子所共有
C、 简单立方堆积的空间利用率最低 D、 体心立方堆积的空间利用率最高 答案 D
解析
根据金属晶体的电子气理论,选项A、B都是正确的。金属晶体的堆积方式中空间利用率分别是:简单立方堆积52%,体心立方堆积68%,面心立方最密堆积和六方最密堆积均为74%。因此简单立方堆积的空间利用率最低,六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高。
下列有关石墨晶体的说法正确的是( ) A、 由于石墨晶体导电,所以它是金属晶体 B、 由于石墨的熔点很高,所以它是原子晶体 C、 由于石墨质软,所以它是分子晶体 D、 石墨晶体是一种混合晶体 答案 D 解析
整体说来的话,石墨属于混合型晶体.
A 金属晶体是由金属元素构成的晶体,所以它不是金属晶体,但是石墨的导电性表现出来的是金属键的性质。 B 相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。石墨层与层之间是范德华力和微弱的分子间力,有分子晶体的特性.层内是碳碳键,采用sp2杂化.形成遍及整个平面的大派键,属于原子晶体类型。
C 分子间通过分子间作用力(根据人教版教材最新解释,分子间作用力又名范德华力,而氢键不是化学键,是一种特殊的分子间作用力,属于分子间作用力)构成的晶体。石墨并不因质软是分子晶体。
判断下列晶体类型。
(1)SiI4:熔点120.5℃,沸点287.4℃,易水解: 。 (2)硼:熔点2300℃,沸点2550℃,硬度大: 。 (3)硒:熔点217℃,沸点685℃,溶于氯仿: 。
(4)锑:熔点630.74℃,沸点1750℃,导电: 。 答案
此题答案为:(1)分子晶体; (2)原子晶体; (3)分子晶体; (4)金属晶体。 解:(1)SiI4熔点低,沸点低,是分子晶体;
(2)硼熔、沸点高,硬度大,是典型的原子晶体; (3)硒熔、沸点低,易溶于CHCl3,属于分子晶体; (4)锑熔点较高,沸点较高,固态能导电,是金属晶体。 解析
【解题方法提示】
大多数分子晶体的熔、沸点较低,据此分析; 大多数原子晶体的熔、沸点高,据此分析; 金属单质与合金是金属晶体,据此分析。
铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如溶液常用作电解液、电镀液等.请回答以下问题:
(1)可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为 ;
(2)粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是 ;
(3)的立体构型是 ,其中S原子的杂化轨道类型是 ; (4)元素金处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为 ;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为 ;该晶体中,原子之间的作用力是 ;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中.若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为 . 答案 (浓)
无水是白色,吸水后是蓝色 正四面体结构
金属键键合力
解:(1)Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和硫酸铜,
反应的方程式为(浓),
因此,本题正确答案是:(浓);
(2)水和硫酸铜粉末形成蓝色晶体,而硫酸铜粉末为白色,因此,本题正确答案是:无水是白色,吸水后是蓝色; (3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数,成键电
子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为杂化; 因此,本题正确答案是:正四面体结构;;
(4)元素金处于周期表中的第六周期,与Cu同族,则最外层电子数为1,则最外层电子排布式为,在晶胞中Cu原子处于面心,,Au原子处于顶点位置,,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为,为金属晶体,原子间的作用力为金属键键合力,
因此,本题正确答案是:;;金属键键合力;
(5)的结构如图,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则H原子应位于晶胞内部,则应含有8个H,则化学式为,
因此,本题正确答案是:. 解析
(1)Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和硫酸铜;
(2)水和硫酸铜粉末形成蓝色晶体; (3)根据价层电子对互斥模型判断;
(4)元素金处于周期表中的第六周期,与Cu同族,则最外层电子数为1,以此判断电子排布式,利用均摊法计算晶胞;
(5)的结构如图,利用均摊法计算.
金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积。下图(a)、(b)、(c)分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为( )
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9 答案 A
解析
晶胞(a)中所含原子数=12×+2×+3=6,晶胞(b)中所含原子数=8×+6×=4,晶胞(c)中所含原子数=8×+1=2。 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积。下图(a)、(b)、(c)分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为( )
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9 答案 A 解析
晶胞(a)中所含原子数=12×+2×+3=6,晶胞(b)中所含原子数=8×+6×=4,晶胞(c)中所含原子数=8×+1=2。
金属钨晶体中晶胞的结构模型如下图所示。它是一种体
心立方结构,实际测得金属钨的密度为ρ,钨的摩尔质量为M,假定钨原子为等直径的刚性球,请回答下列问题:
(1)每一个晶胞分摊到 个钨原子。 (2)晶胞的边长a为 。
(3)钨的原子半径r为 (只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
(4)金属钨原子形成的体心立方结构的空间利用率为 。 答案
此题答案为:(1)2;(2)cm;(3)·cm;(4)68%。 解:(1)晶胞中钨位于晶胞的顶点和体心,晶胞平均分摊到8×+1=2个钨原子,故答案为:2;
(2)设晶胞的边长为x,已知金属钨的密度为dg·cm-3,钨的相对原子质量是M,则晶胞的体积为x3cm3, 晶胞的质量为,则有d=, x=3cm; (3)因边长=cm,设半径为r,原子紧密相邻,则r=·cm; (4)其空间利用率为 ×100%=×100%=68%。 解析
1、本题考查化学键与晶体结构,金属晶体晶胞的相关计算; 2、(1)利用均摊法计算; 3、(2)根据ρ=计算体积,根据体积计算边长; 4、(3)根据边长计算原子半径; 5、(4)根据空间利用率是指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中占有的体积百分比计算。
金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,即在立方体的8个顶点各有一个金原子,各个面的中心有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有(如图)。金原子的直径为d,用N A表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体每个晶胞中含有_______个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定_______。 (3)一个晶胞的体积是多少? (4)金晶体的密度是多少? 答案 (1)4
(2)在立方体各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切(紧密排列) (3)2d3 (4)
解析
(1)由均摊法,在每个面心立方体中,每个角上的金属原
子属8个晶胞所共有,因此每个原子有1/8属于晶胞;根据类似的道理,每个面的中心的金原子,每个原子有1/2属于晶胞。所以每个晶胞中的金原子数=8×1/8+6×1/2=4。
(2)应假定在立方体各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切(紧密排列)。
(3)每个晶胞的体积为(d×2×)3=2d3。
(4)每个晶胞的质量为,故金的密度为:ρ=。 【题文】下列各叙述中正确的是( )
A.在氯化钠晶体中,每个Na+周围有6个Cl-,形成离子晶体
B.在氯化钠晶体中存在NaCl分子 C.石英是由SiO2形成的分子晶体
D.金刚石和石墨晶体都是由碳原子形成的网状结构,是典型的原子晶体 答案 A 解析
【错解分析】错选CD,没有理解各晶体的结构特点,把CO 2与SiO 2的晶体类型相混淆;对石墨晶体一知半解。 【正解】在NaCl晶体中,每个Na +周围有6个Cl -,每个Cl -周围有6个Na +;在该晶体中只有阴离子和阳离子,没有NaCl分子,选项A的叙述正确,选项B不正确。成分为SiO 2的石英是原子晶体,选项C的叙述不正确。石墨是层状结构,各层之间以分子间作用力相结合,且存在自由电子,具有传导性;而原子晶体的结构中微粒间都以共用电子对形成的共价键相结合,没有传导性。所以石墨不属于典型的原子晶体,可称混合晶体,选项D不正确。
氧化钙在2973 K时熔化,而氯化钠在1074 K时熔化,两者的离子间距离和晶体结构都类似,有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是( )
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同
D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下,晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 答案 C 解析
CaO和NaCl都属于离子晶体,熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似,故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。 (2013·河北衡水中学月考)下表给出了几种氯化物的熔点和沸点。
物质 NaCl MgCl2 AlCl3 CCl4 熔点/℃ 801 712 190 -22.6 沸点/℃ 1 413 1 412 182.7 76.8
关于表中4种氯化物有下列说法: (1)AlCl3在加热时可升华 (2)CCl4属于分子晶体
(3)1 500 ℃时NaCl的分子组成可用NaCl表示 (4)AlCl3是典型的离子晶体 其中说法正确的是 A.只有(1)和(2) B.只有(3) C.只有(1)(2)(3) D.全部正确 答案 C
解析
根据各物质的熔、沸点判断,AlCl3和CCl4为分子晶体;AlCl3的沸点低于熔点,所以易升华; NaCl为离子晶体,1 500 ℃高于其沸点,故以NaCl分子形式存在。 下列有关晶体的叙述中错误的是( )
A. 石墨的层状结构中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B. 氯化钠晶体中每个或周围紧邻的有6个或
C. 在CsCl晶体中每个周围紧邻的有8个,而和每个等距离紧邻的也有8个
D. 在面心立方密堆积的金属晶体中,每个金属原子周围紧邻的有4个金属原子 答案 C D
解:A、已知石墨的结构图为,石墨的层状结构中由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,所以A选项是正确的; B.已知氯化钠的晶胞图为,则氯化钠晶胞中,钠离子的配位数为6,即氯化钠晶体中每个周围紧邻的有6个氯离子,所以B选项是正确的;
C.已知晶胞图为,在CsCl晶体中每个周围都紧邻8个,每个等距离紧邻的有6个,故C错误;