1、课时跟踪检测(四十三) 物质的聚集状态与物质性质1(2016资阳模拟)关于晶体的下列说法中正确的是()A溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一B区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形C水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同D只有无色透明的固体才是晶体解析:选AA获得晶体的方法有熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中结晶析出,因此溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一,正确;B.区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X射线衍射实验,而不是通过观察是否有规则的几何外形,错误;C.水晶是晶体SiO2,其性质的各向异性表现在物理性质如在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同,
2、错误;D.晶体不一定是无色透明的,如CuSO45H2O,无色透明的也不一定是晶体,如玻璃属于玻璃态物质,错误。2现有四种晶体,其离子排列方式如图所示,其中化学式正确的是()解析:选CAA离子个数是1,B离子个数 1/8 81 ,所以其化学式为AB,故A错误;B.E离子个数 1/ 8 4 1/2 ,F离子个数 1/8 4 1/2 ,E、F离子个数比为 11,所以其化学式为EF,故B错误;C.X离子个数是1,Y离子个数 1 /2 63 ,Z离子个数 1/ 8 81 ,所以其化学式为XY3 Z,故C正确;D.A离子个数 1/8 8 1/2 64 ,B离子个数121/4 1 4,A、B离子个数比11,
3、所以其化学式为AB,故D错误。3下列说法中,正确的是()A冰融化时,分子中HO键发生断裂B原子晶体中,共价键越强,熔点越高C分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点一定越高D分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定解析:选BA项,冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,错误。B项,原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱,共价键越强,熔点越高,正确。分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小,而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小,C、D项错误。4下列变化需克服相同类型作用力的是()A碘和干冰的升华B硅和C60的熔化C氯化氢和氯化钾的溶解 D溴和汞的汽化解析:选AA项变化克服的都是范德华力
4、,正确;硅和C60的熔化分别克服的是共价键、范德华力, B项错误;氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键,C项错误;溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键,D项错误。5氮氧化铝(AlON)属原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是()AAlON和石英的化学键类型相同BAlON和石英晶体类型相同CAlON和Al2O3的化学键类型不同DAlON和Al2O3晶体类型相同解析:选DAlON与石英(SiO2)均为原子晶体,所含化学键均为共价键,A、B项正确;Al2O3是离子晶体,晶体中含离子键,不含共价键,C项正确,D项错误。6下面有关晶体的叙述中,不正确的是()A金刚石网状结构中,由共
5、价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中,每个Na周围距离相等且紧邻的Na共有6个C氯化铯晶体中,每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析:选B氯化钠晶体中每个Na周围距离相等且紧邻的Na共有12个,B项错误。7.(2016邢台模拟)某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394B142C294 D384解析:选BA粒子数为6;B粒子数为632;C粒子数为1;故A、B、C粒子数之比为21142。8(2016绵阳模拟)下列对各组物质性质的比较中,正确的是()A硬度:LiNaKB熔点:金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅C第
6、一电离能:NaMgAlD空间利用率:六方密堆积面心立方体心立方解析:选A碱金属元素中,其硬度随着原子序数的增大而减小,所以硬度LiNaK,故A正确;原子晶体中,键长越长其键能越小,则晶体的熔点越低,键能大小顺序是:CC键、CSi键、SiSi键,所以熔点高低顺序是:金刚石碳化硅晶体硅,故B错误;同一周期,元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A族、第A族元素第一电离能大于相邻元素,第一电离能:MgAlNa,故C错误;空间利用率:六方密堆积74%、面心立方74%、体心立方68%,所以空间利用率:六方密堆积面心立方体心立方,故D错误。 9下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是()
7、ACH4SiH4GeH4SnH4BKClNaClMgCl2MgOCRbKNaLiD金刚石Si钠解析:选D晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,其熔点取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大者分子间作用力也越大,故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序;B项物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小,一般来说,离子的半径越小,电荷越多,离子键的键能就越强,故B项各物质熔点也应为升高顺序;C项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,而金属键键能与金属原子半径成反比,与价电子数成正比,碱金属原子
8、半径依LiCs的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Cs最低;D项,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,后者则与键长成反比,金刚石CC键的键长更短些,所以金刚石的熔点比硅高。原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。10高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是()A超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K和4个OB晶体中每个K周围有8个O,每个O周围有8个KC晶体中与每个K距离最近的K有8个D晶体中与每个O距离最近的O有6个解析:选A由题中的晶胞结构知:有8个K位于顶点,6个K位于面心,则晶胞中含有的K
9、数为4(个);有12个O位于棱上,1个O处于中心,则晶胞中含有O数为1214(个),所以超氧化钾的化学式为KO2;晶体中每个K周围有6个O,每个O周围有6个K,晶体中与每个K(或O)距离最近的K(或O)有12个。11(2016扬州模拟)(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点FeO_NiO (填“”或“”);铁有、三种同素异形体,各晶胞如下图,则、两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体具
10、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,原子之间的强相互作用是_。 (3)某钙钛型复合氧化物如图1所示,以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe等时,这种化合物具有CMR效应。用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:_。已知La为3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1xAxMnO3(x0.1),此时一部分锰转变为4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁铁磁、铁磁顺磁及金属半导体的转变,则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为_。下列有关说法
11、正确的是_。A镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区B氧的第一电离能比氮的第一电离能大C锰的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强D铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图2所示解析:(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。由于Ni2的离子半径小于Fe2的离子半径,则熔点NiOFeO。、两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个,所以、两种晶胞中铁原子的配位数之比是43。(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,则最外层电子数为1,则价电子
12、排布式为5d106s1,在晶胞中Cu原子处于面心,N(Cu)63,Au原子处于顶点位置,N(Au)81,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为31,为金属晶体,原子间的作用力为金属键。(3)由图1可知,晶胞中A位于顶点,晶胞中含有A为81个,B位于晶胞的体心,含有1个,O位于面心,晶胞中含有O的个数为63,则化学式为ABO3。设La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n,则有3(1x)2x3m4n6、mn1,解之得m1x,nx,则La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1x)x。A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区,故A正确;B.氮元
13、素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能,故B错误;C.元素的电负性越强,金属性越弱,故C正确;D.图中堆积方式为镁型,故D错误。答案:(1)43(2) 31金属键(3)ABO3(1x)xA、C12(2014海南高考).对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是_。ASiX4难水解BSiX4是共价化合物CNaX易水解DNaX的熔点一般高于SiX4.碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图: 回答下列问题:(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层
14、石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。 (3)C60属于_晶体,石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中,层内CC键的键长为142 pm,而金刚石中CC键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在CC间的_共价键,而石墨层内的CC间不仅存在_共价键,还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r_a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。解析:.A项SiX4容易发生水解反应,错误。B项卤素与硅都是非金属元素,所以二者结合的化合物SiX4是共价化合物,正确。C项NaX可能是强酸强碱盐,不发生水解反应,错误。D项NaX是离子化合
15、物,微粒间通过离子键结合,而SiX4则是分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合。因此NaX的熔点一般高于SiX4,正确。.(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质,性质不同,它们互称同素异形体。(2)在金刚石中碳原子的四个价电子与四个C原子形成四个共价键,C的杂化形式是sp3;在石墨烯(指单层石墨)中碳原子与相邻的三个C原子形成三个共价键,C的杂化形式是sp2。(3)C60是由60个C原子形成的分子,属于分子晶体。而石墨在层内原子间以共价键结合,在层间以分子间作用力结合,所以石墨属于混合晶体。(4)在金刚石中只存在CC间的共价键,在石墨层内的CC间不仅存在共价键,还存在键。(5)
16、金刚石的立体网状结构金刚石晶胞,顶点8个,相当于1个C原子,然后面心上6个,相当于3个C原子,而在其8个小正方体空隙中有一半也是C原子,且在晶胞内,故还有4个C原子,加在一起,可得一个金刚石晶胞中有8个C原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则正方体对角线的1/4就是CC键的键长,即a2r,所以ra,碳原子在晶胞中的空间占有率w。答案:.BD.(1)同素异形体(2)sp3sp2(3)分子混合(4)(或大键或pp键)(5)813(2015全国卷)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在
17、基态14C原子中,核外存在_对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是_。(3)CS2分子中,共价键的类型有_,C原子的杂化轨道类型是_,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中,每个C原子连接_个六元环,每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接_个六元环,六元环中最多有_个C原子在同一平面。解析:(1)处于一定空间运动状
18、态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态14C原子的轨道表示式为 ,则核外存在2对自旋相反的电子。(2)碳原子核外最外层有4个电子,在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子,也很难得到4个电子形成阴离子。因此,碳在形成化合物时,主要通过共用电子对形成共价键。(3)CS2分子中,存在键和键。CS2分子中,C原子的价层电子对数为2,杂化轨道类型为sp。根据等电子理论,与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O,离子有NO、SCN。(4)因Fe(CO)5熔、沸点较低,常温下为液体,其固体应属于分子晶体。(5)由石墨烯的结构可知,每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有的C原子数为62。由金刚石的结构可知,每个C可参与形成4条CC键,其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组,6212。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化,为空间六边形结构,最多有4个C原子位于同一平面。答案:(1)电子云2(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(3)键和键spCO2、SCN(或COS等)(4)分子(5)32124