河南省信阳一高高二化学下学期暑假自学自测考点专练.docx
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河南省信阳一高高二化学下学期暑假自学自测考点专练
晶体的结构与性质
1、据报道:
用激光可将置于铁室中石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是( )
A.该碳氮化合物呈片层状结构
B.该碳氮化合物呈立体网状结构
C.该碳氮化合物中C—N键长比金刚石中C—C键长长
D.相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小
【答案】B
【解析】由题意知,碳氮化合物的硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,因此是立体网状结构。
与金刚石相比,C原子半径大于N原子半径,所以C—N键键长小于C—C键长。
故B项正确。
2、冶金工业上常用电解熔融MgCl2而不用电解MgO的方法制取镁,其原因是( )
A.熔融的MgO不导电B.MgO分子间作用力很大
C.MgO熔点高D.MgO属原子晶体
【答案】C
【解析】
3、下图是CaF2晶胞的结构。
下列说法正确的是()
A.一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+
B.一个CaF2晶胞中含有8个F-
C.在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4
D.在CaF2晶胞中F-的配位数为8
【答案】B
【解析】
4、已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
下列关于C3N4晶体的说法错误的是( )
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成的空间网状结构
【答案】D
【解析】A项:
分析题意知道C3N4晶体属于原子晶体,依据C、N在元素周期表中的位置及性质递变,C—N键比C—C键,键长短,键能大,故正确。
B项:
碳原子最外层有4个电子,可形成四个共价键;而氮原子最外层有5个电子,可形成三个共价键,故每个碳原子可连接4个氮原子,而每个氮原子可连接3个碳原子,故正确。
C项:
在C3N4晶体中,每个原子的最外层都满足8电子结构以单键结合,故正确。
D项:
在C3N4晶体中碳氮原子间以极性共价键形成空间网状结构,故错误。
5、分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体可表示为:
MxFey(CN)z,研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN一位于立方体的棱上,其晶体中的阴离子结构如图示,下列说法正确的是()
A.该晶体是原子晶体
B.M的离子位于上述立方体的面心,呈+2价
C.M的离子位于上述立方体的体心,呈+1价,且M+空缺率(体心中没有M+的占总体心的百分比)为50%
D.晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,且M为+1价
【答案】C
【解析】解析:
本题主要考查均摊法计算化学式、晶体结构的确定等知识点。
A、该晶体中含有Fe2+、Fe3+、CN-等阴阳离子,所以该晶体为离子晶体,正确;B、根据晶胞结构可知,晶胞中含有Fe2+的个数为4×1/8=0.5,Fe3+的个数为4×1/8=0.5,CN-的个数为12×1/4=3,所以Fe2+、Fe3+、CN-的个数比为1∶1∶6,根据化合价代数和为零可知,M的化合价为+1价,错误;C、根据晶胞结构,由B的计算可知,每个晶胞中含有Fe2+0.5个,Fe3+0.5个,CN-3个,由B可知M的化合价为+1价,根据化合价代数为零,可知每个晶胞平均含有M也是0.5个,而M的离子位于上述立方体的体心上,所以两个晶胞中一个有M+,而另一个必无M+,所以M+空缺率为50%,正确;D、由B的分析可知,晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6,且M为+1价,错误;故选C。
6、泽维尔用飞秒(时间单位:
1飞秒=10-15秒)激光技术研究了氰化碘(ICN)的分解反应ICN→I+CN,发现该变化可在200飞秒内完成。
已知(CN)2和卤素的性质相似。
以下有关ICN的叙述中正确的是()
AICN不能和NaOH溶液反应BICN是一种共价化合物
C将ICN加入到氯水中可生成I2DICN的晶体是离子晶体
【答案】B
【解析】
7、晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元,C60晶胞结构如图所示,下列说法正确的是( )
A、C60摩尔质量是720
B、C60与苯互为同素异形体
C、在C60晶胞中有14个C60分子
D、每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个
【答案】D
【解析】试题分析:
C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形。
其相对分子质量约为720。
A正确。
C60是分子晶体,B错误。
C60晶体为面心立方排布,所以每个C60晶胞有4个C60分子(面心3个,顶点1个),C错误。
C60晶体中C60分子的配位数是12,因此D也正确。
考点:
晶胞
点评:
本题考查的是晶胞的相关知识,题目难度中,注意基础知识的学习、掌握及应用。
8、如表所列有关晶体的说法中,有错误的是( )
选项
A
B
C
D
晶体名称
碘化钾
干冰
石墨
碘
组成晶体微粒名称
阴、阳离子
分子
原子
分子
晶体内存在的作用力
离子键
范德华力
共价键
范德华力
【答案】C
【解析】石墨为混合键型晶体,晶体内作用力含有共价键、范德华力和金属键的特性。
9、据美国《科学》杂志报道,在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,制得了具有高熔点、高硬度的二氧化碳晶体。
下列关于该晶体的说法中错误的是( )
A.该晶体属于原子晶体
B.该晶体易汽化,可用作制冷材料
C.一定条件下,该晶体可跟氢氧化钠反应
D.每摩尔该晶体中含4molC—O键
【答案】B
【解析】高熔点、高硬度是原子晶体的特点,故该二氧化碳晶体是原子晶体。
在这种晶体内,已经不存在CO2分子,也就不存在“C===O”双键,已转化成类似SiO2的晶体结构。
故该晶体中所含的只有共价单键,因此1mol该晶体中含有4molC—O键。
10、下列关于晶格能的说法中正确的是()
A.晶格能指形成1mol离子键所放出的能量
B.晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量
C.晶格能指1mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
【答案】C
【解析】晶格能指1mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量,说法是正确的。
11、纳米材料的表面微粒占总微粒数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。
假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图3所示),则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为( )
A.7:
8B.13:
14C.25:
26D.26:
27
【答案】D
【解析】试题分析:
该纳米颗粒的结构与氯化钠晶胞的结构不同,它是一个完整的颗粒结构,不为其他结构共用。
8个顶点、12条棱的中点、6个面的中心共26个粒子,立方体的中心有1个粒子,所以表面粒子数与总粒子数的比值为26∶27,即答案选D。
考点:
考查氯化钠晶胞的有关应用及计算
点评:
该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生能力的培养与基础知识的巩固与训练。
该题的关键是理解氯化钠晶胞的结构,其次还要灵活运用,有利于培养学生的逻辑推理能力和空间的想象能力,也有助于培养学生的知识迁移能力。
12、关于金属晶体的六方堆积的结构型式的叙述正确的是( )
A.晶胞是六棱柱B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子D.每个晶胞中含17个原子
【答案】B
【解析】金属晶体的六方堆积结构型式的晶胞是六棱柱的1/3——平行六面体,有8个顶点和1个内部原子,晶胞中绝对占有2个原子。
13、对下列各图描述不正确的是( )
A.在NaCI晶体中,距Na+最近的Cl﹣有6个
B.在BaO2晶胞中,每个晶胞平均占有4个Ba2+和4个022﹣
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键的个数比为1:
2
D.该气态分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】解:
A、在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl﹣有6个,所以钠离子的配位数是6,故A正确;
B、Ba2+位于晶胞的顶点和面心,晶胞中含有Ba2+的个数为:
8×
+6×
=4,022﹣位于晶胞的棱和体心,晶胞中含有022﹣的个数为:
12×
=4,故B正确;
C、在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为4×
=2,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1:
2,故C正确;
D、气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子,4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4,故D错误.
故选D.
14、下列各项所述的数字不是6的是( )
A.在NaCl晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B.在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数
C.在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数
D.在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数
【答案】D
【解析】
15、食盐晶体如右图所示。
在晶体中,?
表示Na+,?
表示Cl—。
已知食盐的密度为?
g/cm3,NaCl摩尔质量Mg/mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和Cl?
的间距大约是()
A.
cmB.
cmC.
cmD.
cm
【答案】B
【解析】
16、某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。
(图中夹持及尾气处理装置均己略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是___________________________。
(2)装置B中的现象是________________________________________。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。
简述检验滤液中Fe3+的操作方法:
________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
滤液
FeCl3溶液
FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。
②步骤Ⅱ从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:
_____________________________________________________________。
③该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
_____________________________________________________________。
【答案】
(1)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
(2)黑色固体变红,右端管壁有水珠
(3)取少量滤液,滴入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色
(4)①将Fe2+氧化成Fe3+
②加热浓缩,冷却结晶,过滤
③Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,过量盐酸抑制FeCl3水解
【解析】装置中各部分的作用及可能发生的反应:
A.产生水蒸气,碎瓷片起防止暴沸的作用
B.水蒸气在高温下与Fe反应,3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
C.缓冲、冷却气流,使气体中的H2O部分冷凝
D.干燥生成的H2
E.H2在加热条件下还原CuO,H2+CuO
Cu+H2O
Fe3O4溶于盐酸:
Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O,其中Fe3+能和SCN-反应,生成血红色溶液:
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3。
在溶液中通入Cl2能将Fe2+转变成Fe3+:
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-。
17、氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等。
用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如下:
已知:
有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
⑴酸溶时,为了提高浸取率可采取的措施有。
(写出一点)
⑵若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+,则试剂①为Cl2,通入Cl2发生反应的离子方程式:
。
⑶加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是;
为避免引入杂质离子,试剂②可选用。
A.氨水B.氧化铜C.氢氧化铜D.氢氧化钠
⑷由溶液C获得CuCl2·xH2O,实验操作依次是加热浓缩、冷却结晶、过滤和洗涤等操作。
加热浓缩过程需加入少量盐酸的目的是:
。
⑸工业生产过程会产生含Cu2+的废水,向废水加入碱调节pH=8,沉降后废水中Cu2+浓度为mol/L。
(已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×10-20)
⑹氯化亚铜(CuCl)也是一种重要的化工原料。
制备过程:
向CuCl2溶液中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。
写出制备CuCl的离子方程式:
。
【答案】⑴粉碎孔雀石或适当升高温度或搅拌或适当提高酸的浓度
⑵2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-⑶3.7~5.4BC
⑷抑制CuCl2水解⑸5.6×10-8
⑹2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
2CuCl↓+4H++SO42-
【解析】试题分析:
⑴酸溶时,为了提高浸取率可采取的措施有粉碎孔雀石或适当升高温度或搅拌或适当提高酸的浓度。
⑵若溶液A含有的金属离子有Cu2+、Fe2+,则试剂①为Cl2,使亚铁转化为三价铁,通入Cl2发生反应的离子方程式:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
⑶加入试剂②的目的是调节pH至a,a的范围是3.7~5.4保证铁离子沉淀完全;
为避免引入杂质离子,试剂②可选用:
氧化铜;氢氧化铜。
⑷由溶液C获得CuCl2·xH2O,实验操作依次是加热浓缩、冷却结晶、过滤和洗涤等操作。
加热浓缩过程需加入少量盐酸的目的是:
抑制CuCl2水解。
⑸工业生产过程会产生含Cu2+的废水,向废水加入碱调节pH=8,C(OH-)=1×10-6所以沉降后废水中Cu2+浓度=Ksp[Cu(OH)2]/C2(OH-)=5.6×10-8mol/L。
(已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×10-20)
⑹氯化亚铜(CuCl)也是一种重要的化工原料。
制备过程:
向CuCl2溶液中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。
制备CuCl的离子方程式:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O
2CuCl↓+4H++SO42-。
考点:
制备氯化铜晶体实验
点评:
此题综合性较强,能够考查学生把所学知识运用到实际问题的能力。
18、取一定量的Na2CO3和Na2SO4混合物溶液与过量盐酸反应,生成2.016LCO2(标准状况),然后加入足量的Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g。
试计算混合物中Na2CO3和Na2SO4的物质的量分别为多少。
【答案】0.9mol0.01mol
【解析】根据二氧化碳求出碳酸钠,根据沉淀硫酸钡求出硫酸钠。
19、烯烃在一定条件下氧化时,由于C=C键断裂,转化为醛、酮,如:
(1)若
在上述类似条件下发生反应,写出反应的方程式。
______________________________________________
(2)已知某烃(C7H12)在上述条件下反应后,生成两种有机物
,试写出该烃的结构简式。
_______________________
【答案】
(2)CH3—CH=CH—CH2—CH=CH—CH3
【解析】本题是“信息给予题”,此类题主要是考查知识迁移能力。
其特点就是给出新的信息,并根据给出信息的设问。
解答此类题的关键是读懂信息,不仅注重信息的形式,还要注意信息的规律及本质。
本题所给信息为烯烃被氧化的规律。
要注意对此反应物与生成物在组成与结构上的区别和内在联系,即双键断裂后在双键上又各连结一个氧原子形成
,而其他部位保持不变,
20、有A、B、C、D、E原子序数均为前20号的五种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+和B-具有相同的电子层结构,B原子得一个电子后2p轨道全满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于其中子数。
R是由A、D两元素形成的化合物;E元素原子中4s能级有2个电子。
请回答:
(1)A单质、B单质、化合物R的熔点高低顺序为________(填序号).
①A单质>B单质>化合物R
②化合物R>A单质>B单质
③A单质>化合物R>B单质
④B单质>化合物R>A单质
(2)B-的特征电子排布式为________;在CB3分子中C元素原子的轨道发生的是________杂化,其固态时的晶体类型为________。
(3)C的氢化物的空间构型为________,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是________________________。
(4)B、C、D三元素的电负性大小顺序为________>________>________(填元素符号)。
(5)E与B形成的晶体M的最小单元“晶胞”如下图所示,则M的化学式为________;如果M晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的E中心间的距离为________cm。
【答案】
(1)②
(2)2s22p6 sp3 分子晶体
(3)三角锥形 氨分子间形成氢键
(4)F>N>S
(5)CaF2
【解析】首先从题目所给信息推导出各元素:
B的2p轨道差一个电子为全满,应为F元素。
因A+和B-具有相同的电子层结构,则A为Na元素。
C的p轨道有三个未成对电子,即为np3排布,又其氢化物溶解性为同族中最大,则应为N元素。
D为S元素,E为Ca元素。
(1)R为Na2S属于离子晶体,熔点最高,A单质是钠,为固态,B单质是F2,为气态,所以它们的熔点为R>A>B(固态高于气态)。
(2)B-得一个电子后应是全充满,为2s22p6,CB3(NF3)中由于N原子有孤对电子,因而属于sp3杂化,属于分子晶体;(3)C的氢化物是NH3,空间构型是三角锥形,由于其分子间能形成氢键,故沸点很高。
(4)电负性也指非金属性,则F>N>S。
(5)晶胞中Ca为1/2,F为1,化学式为CaF2。
晶胞中只含有1/2个CaF2。
设边长为a,有
·78=da3,两个Ca的最短距离为
a=
。
21、下表是NaCl和CsCl的熔沸点的比较。
NaCl
CsCl
熔点
801℃
645℃
沸点
1413℃
1290℃
(1)同为离子晶体,为什么NaCl的熔沸点比CsCl的高?
请从影响离子键强弱的因素入手进行分析。
(2)实验证明,干燥的NaCl晶体不导电,熔融的NaCl或NaCl溶液却可以导电,你能说明其中的原因吗?
【答案】
(1)离子键是存在于阴、阳离子之间的一种静电作用。
其强弱与阴、阳离子的半径和离子电荷数有关。
一般来说,离子半径越小,离子电荷数越高,离子键就越强,晶体熔沸点就越高。
从库仑定律可直接看出这一关系(
)。
对于NaCl和CsCl,由于阴、阳离子所带电荷数相同,而r(Na+)<r(Cs+),所以F(NaCl)>F(CsCl),故熔沸点为:
NaCl>CsCl。
(2)电流是由带电粒子的定向移动形成的。
NaCl晶体中虽有带电的Na+、Cl-存在,但由于较强的离子键将阴、阳离子紧密结合而不能自由移动,故固态不能导电,而当晶体受热熔化时,由于温度升高,离子运动加快,克服了阴、阳离子间的作用力,产生了自由移动的离子,所以,熔融NaCl能导电。
当NaCl晶体溶于水时,受水分子的影响,离子间作用力减弱,电离成能自由移动的水合离子,所以,NaCl水溶液也能导电。
【解析】
22、原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的2倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为______________,c为______________________。
(2)由这些元素形成的双原子分子为_________________________。
(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_______
_____________,非直线形的是___________________________________(写2种)。
(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_______________________,离子晶体的是__________________________,金属晶体的是_____________,分子晶体的是____________________。
(每空填一种)
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为____________________________________
___________________________________________________。
【答案】
(1)CNa
(2)CO、O2、Cl2
(3)CO2、CS2ClO2、SO2(其他合理答案也可)
(4)金刚石NaClNaCO(其他合理答案也可)
(5)2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
【解析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d、e中,a的最外层电子数为其周期数的2倍,b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子,可推出元素a为C、b为O、c为Na、d为S、e为Cl。
由这些元素形成的双原子分子为CO、O2、Cl2;由这些元素形成的三原子分子中直线形的为CO2、CS2,非直线形的分子是ClO2、SO2、O3、SCl2等。
这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是金刚石,离子晶体的是NaCl,金属晶体的是Na,分子晶体的是O2、Cl2、O3或CO;元素a和b形成的一种化合物(CO2)与c和b形成的一种化合物(Na2O2)发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2。
23、氮化碳晶体是新发现的高硬度材料,该晶体类型应该是________晶体。
试根据物质结构推测,氮化碳晶体与金刚石相比较,硬度更大的应该是________晶体,熔点较低的应是________晶体。
【答案】原子 氮化碳 金刚石
【解析】B
24、在晶体:
干冰、金刚石、金属钠中,其构成微粒之间的作用力分别是、、.其中熔点最高的是,最低的是.
【答案】分子间作用力(或范德华力);共价键;金属键;金刚石;干冰.
【解析】解:
干冰是分子晶体,金刚石是原子晶体,金属钠是金属晶体,其构成微粒之间的作用力分别是分子间作用力(或范德华力)、共价键、金属键,其中熔点最高的是原子晶体金刚石,常温下二氧化碳是气体,Na是固体,因此熔点最低的是干冰,
故答案为:
分子间作用力(或范德华力);共价键;金属键;金刚石;干冰.
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