第3章不同聚集状态的物质与性质检测题(含解析)2022-2023下学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修2

第3章不同聚集状态的物质与性质 检测题
一、单选题
1.2022年冬奥会在北京成功举办,安全、高效、绿色、智能,给世界人民留下深刻的印象。下列说法错误的是
A.开幕式燃放的焰火与核外电子跃迁释放能量有关
B.冰墩墩外壳是晶莹剔透的硅胶材料,该材料属于晶体
C.智能产品中芯片的基质是单晶硅,属于共价晶体
D.运动员受伤时喷氯乙烷止疼,是因为液态氯乙烷汽化时大量吸热
2.某离子化合物的晶胞如图所示,黑球代表阳离子(A)、白球代表阴离子(B)。下列说法错误的是
A.阳离子配位数为6 B.配位数与阴阳离子电荷比有关
C.配位数与阴阳离子半径比有关 D.阴阳离子数比为1∶4
3.四氯化锗()是光导纤维的常用掺杂剂,锗与硅同族。下列说法不正确的是
A.基态原子价层电子排布式为 B.的熔点比低
C.的空间构型为正四面体 D.第一电离能大小:
4.银氨溶液可用于检验葡萄糖,实验如下:
步骤1:向试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,边振荡边滴加2%氨水,观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2:向试管中继续滴加2%氨水,观察到沉淀完全溶解。
步骤3:再向试管中加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,在60~70℃水浴中加热,观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法不正确的是
A.步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH
B.步骤2所得溶液中大量存在的离子:Ag+、、
C.步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有还原性
D.图中所示银的晶胞中Ag原子周围等距且紧邻的Ag原子有12个
5.金属及其化合物在生产生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内,再经揉黑工序,用手边焐边搓揉铜器,直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展,制得的αAgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。
α-AgI晶体中I-作体心立方堆积(如图所示),Ag+可分布在由I-构成的空隙位置上。在电场作用下,Ag+无需克服太大阻力即可发生迁移。已知:阿伏加德罗常数为NA。下列说法不正确的是
A.I-的最外层电子排布式为5s25p6
B.Ag+位于I-构成的全部八面体空隙上
C.α-AgI晶体的摩尔体积为m3·mol-1
D.α-AgI晶体可用作电池的电解质
6.下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.和 B.晶体硼和晶体硫 C.铁和氯化钠 D.白磷和固态氧
7.下列有关物质结构与性质的叙述正确的是
A.等离子体是只由离子组成的具有带电性的气态物质
B.1molCo3+的八面体配合物[CoClx(NH3)y]Clz与足量AgNO3溶液作用生成2molAgCl沉淀,则x、y、z的值分别为2、4、2
C.若MgO的化学键中离子键的百分数为50%,则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
D.利用超分子的自组装特征,可以分离C60和C70
8.硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录.该化合物晶体结构中的重复结构单元如图所示,12个镁原子间形成正六棱柱,两个镁原子分别在棱柱的上底和下底的中心.六个硼原子位于棱柱内,该化合物的化学式可表示为(  )
 
A.Mg14B6 B.MgB2 C.Mg9B12 D.Mg3B2
9.下列说法错误的是
A.石墨晶体中层内导电性强于层间导电性
B.基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3
C.N元素的电负性比P元素的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
D.(CH3COO)2Ni 4H2O的空间构型为八面体,中心离子的配位数为6
10.下列有关说法不正确的是
A.熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体
B.等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
C.要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定
D.超分子是由两种或两种以上的分子再通过化学键形成的物质
11.下列说法不正确的是
A.夏天当厕所里比较刺鼻时,用大量水冲洗可避免其气味,利用了气体的相似相溶原理
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道
C.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2 的水溶液中加入足量 AgNO3溶液,产生 3mol白色沉淀
D.以极性键结合起来的分子不一定是极性分子
12.青蒿素(C15H22O5)是治疗疟疾的有效药物,可溶于乙醇和乙醚,其晶胞(长方体,棱长分别为,每个晶胞中含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。下列说法不正确的是
A.用乙醚提取植物中的青蒿素利用了萃取原理
B.青蒿素分子中碳原子采取和杂化
C.青蒿素晶胞中分子的取向不同
D.青蒿素晶体的密度为
13.下列说法中正确的是
①含有离子的晶体一定是离子晶体;②离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用;③金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关;④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低;⑤共价晶体中含有共价键;⑥分子晶体的熔点一定比金属晶体低;⑦NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为6;⑧硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
A.①③④⑧ B.②④⑤ C.③⑤⑦⑧ D.③④⑥⑦
14.“低碳”、“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关的说法错误的是
A.是极性键构成的非极性分子
B.“低碳”要求我们要不断地改进燃烧工艺,让燃料更充分燃烧
C.大棚种植中可作为植物生长的“肥料”
D.如果把干冰晶体内原子连接变成与一样的方式,“干冰”的熔点将高于晶体
二、填空题
15.钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题:
(1)钛元素在元素周期表中的位置___________。
(2)二氧化钛与(光气)、(二氯亚砜)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①的空间构型为___________,中σ键和π键的数目比为___________。
②是___________分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如下图所示:
①碳原子的杂化类型有___________种。
②该配合物中存在的化学键有___________(填字母)。
a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.共价键 e.氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有________个;若该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为_________pm。(用含ρ、的代数式表示)
16.某离子化合物A3B的晶胞结构示意图如图所示。晶胞中与一个B相紧邻的A有____个,与一个A相紧邻的B有_____个。
17.金属晶体
(1)定义:金属原子之间通过_______相互结合形成的晶体,叫做金属晶体。
(2)组成粒子:_______。
(3)微粒间的作用力:_______。
(4)分类:_______。
18.某含苯烃的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为___。
(2)已知: ,请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应后产物的结构简式___。
(3)在一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式___。
(4)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为___。
19.微量元素硼对植物的叶的生长和人体骨骼的健康有着重要的作用。回答下列问题:
(1)硼元素的简单氢化物不能游离存在,常倾向于形成较稳定的或与其他分子结合。
①分子结构如图,则B原子的杂化方式为_______。
②氨硼烷()被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是_______。
(2)自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其结构如图所示,则该晶体中不存在的作用力是_______(填选项字母)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
(3)晶体中片层结构如图所示,下列说法正确的是_______。
A.分子的稳定性与氢键有关 B.硼酸晶体有滑腻感,可作润滑剂
C.分子中硼原子最外层为稳定结构 D.含的晶体中有氢键
20.回答下列问题:
(1)与熔融时均能导电,但后者室温下呈液态,后者熔点低的原因是_______。
(2)某小组用温度传感器探究正戊烷、正己烷挥发时的温度变化(如图所示),试解释原因_______。
21.请用四种特殊聚集状态的物质填空:
(1)_______中正、负电荷大致相等,总体看来呈准电中性,但此物质具有很好的导电性。
(2)_______既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性。
(3)_______无固定的熔沸点。
(4)_______具有良好的物理、化学特性,完全不同于微米或毫米量级的材料。
22.(1)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:
①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。
②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。
(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以_相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献__个原子。
(3)如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为__。
(4)比较下列储卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因__。
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ -49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
23.C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示出其中一层结构)
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为____。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
(2)固态时,C60属于___晶体。
(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是___个。
(4)BN晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图)。
①该晶体的最小环中含有___个B原子;N原子的配位数为___。
②已知立方氮化硼晶体内存在配位键,则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为___。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,图中a处B的原子坐标参数为(0,0,0),则距离该B原子最近的N原子坐标参数为____。
24.光刻技术需要利用深紫激光,我国是唯一掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。目前唯一实用化的晶体是氟代硼铍酸钾晶体 KBBF(KBe2BO3F2),实验室可用 BeO、KBF4和 B2O3 在 700℃左右灼烧获得氟代硼铍酸钾晶体(晶胞如下图所示,其中 K 原子已经给出,氧原子略去),并放出 BF3气体。回答下列问题:
(1)基态钾原子的核外电子排布式为___________,能量最高的电子的电子云轮廓图形状为___________。
(2)BF3的空间构型为___________,与其互为等电子体的阴离子为___________(填一种即可)。
(3)氟代硼铍酸钾晶体 KBBF(KBe2BO3F2)组成元素中电负性最大的元素和电负性最小的元素组成的物质为___________。
(4)KBF4中心 B 原子的杂化方式为___________杂化。
(5) 三卤化硼的性质如下:
BF3 BCl3 BBr3 BI3
熔点/℃ -127. | -107 -46 49.9
沸点/℃ -99 12.5 91.3 210.
BF3、BCl3、BBr3、BI3的沸点逐渐升高的原因是:___________。
(6)指出图中代表硼原子的字母为___________,该KBBF晶体的晶胞参数分别为a pm 和 c pm,α=β=γ=90°,则晶体密度为___________g·cm-3(M 代表 KBBF 的摩尔质量,NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出计算式)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.光是电子释放能量的重要形式,开幕式燃放的焰火与电子发生跃迁释放能量有关,故A正确;
B.硅胶是一种高活性吸附材料,属于非晶态材质,故B错误;
C.芯片的基质是单晶硅,单晶硅是熔沸点高、硬度大的共价晶体,故C正确;
D.液态氯乙烷汽化时大量吸热,故运动员受伤时喷氯乙烷止疼,故D正确;
故选B。
2.D
【分析】如图,晶胞中阳离子的数目为,阴离子的数目为。
【详解】A.从晶胞结构中可以看出,一个阳离子周围有6个阴离子,所以阳离子的配位数为6,故A正确;
B.配位数与阴阳离子电荷比有关,故B正确;
C.配位数与阴阳离子半径比有关,故C正确;
D.如图,晶胞中阳离子的数目为,阴离子的数目为,阴阳离子数比为1:1,故D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.锗是32号元素,基态原子价层电子排布式为,A正确;
B.与晶体都属于分子晶体,的相对分子质量大,晶体内的分子间作用力大,则的熔点比高,B错误;
C.分子中原子形成了4个键,孤电子对数=,价层电子对数为4,中心原子的杂化类型为sp3,分子的空间构型为正四面体,C正确;
D.元素非金属性越强,其第一电离能越大,非金属性大小为,则第一电离能大小:,D正确;
故选B。
4.B
【详解】A.少量氨水与硝酸银溶液反应生成氢氧化银白色沉淀,则步骤1中观察到的白色沉淀为氢氧化银,故A正确;
B.由题意可知,步骤2发生的反应为氧化银与氨水反应生成氢氧化四氨合银和水,得到的溶液中含有四氨合银离子、铵根离子和硝酸根离子,故B错误;
C.由题意可知,步骤3发生的反应为氢氧化四氨合银和葡萄糖发生氧化反应生成葡萄糖酸铵、银和水,反应中葡萄糖表现还原性,故C正确;
D.由晶胞结构可知,位于顶点的银原子与位于面心的银原子的距离最近,则晶胞中银原子周围等距且紧邻的银原子有12个,故D正确;
故选B。
5.B
【详解】A.I原子核外电子数为53,处于第五周期ⅦA族,I-的最外层电子排布式为5s25p6,A正确;
B .α-AgI晶体中碘离子为体心立方堆积,Ag+主要分布在由I-构成的四面体、八面体等空隙中,B错误;
C.每个晶胞中含碘离子的个数为8+1=2个,依据化学式AgI可知,银离子个数也为2个,晶胞的物质的量n=mol=mol,晶胞体积V=a3m3,则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3·mol-1,C正确;
D.由题意可知,在电场作用下,Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移,因此α-AgI晶体是优良的离子导体,在电池中可作为电解质,D正确;
故选B。
6.D
【详解】A.二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体,晶体类型不同,A错误;
B.晶体硼为共价晶体,晶体硫为分子晶体,B错误;
C.铁为金属晶体,氯化钠为离子晶体,C错误;
D.白磷和固态氧均为分子晶体,且其中的化学键都是非极性键,D正确;
故选D。
7.C
【详解】A.等离子体是一种呈电中性的物质聚集体,其中含有带电粒子且能自由运动,使等离子体具有导电性,故A错误;
B.已知1mol该配合物与足量AgNO3作用生成2molAgCl沉淀,可确定z=2,配合物中Co为+3价,外界离子为2个Cl-,配合物化合价代数和为零,则x=1,配合物为八面体,说明中心原子的配位数为6,则y=5,则x、y、z的值分别为1、5、2,故B错误;
C.离子键、共价键之间并非严格截然可以区分,若MgO中离子键的百分数为50%,则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体,故C正确;
D.C60和C70混合物加入一种空腔大小适合C60的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,故D错误;
故选C。
8.B
【分析】首先确定该物质为晶体结构中的重复单元,而不是分子晶体;六棱柱的顶点位置的Mg为6个晶胞共用,面心的归2个晶胞共用,可计算出一个晶胞中Mg2+的个数。
【详解】Mg原子处于晶胞顶点与面心上,顶点上Mg原子为6个晶胞共用,面心上的Mg原子为2个晶胞共用,B原子处于晶胞内部,为一个晶胞独有,故晶胞中镁原子个数=12×+2×=3;B原子个数=6,所以镁原子和硼原子个数比为3:6=1:2,则其化学式为MgB2。
答案为B。
9.C
【详解】A.石墨层间存在分子间作用力、层内存在金属键,层内具有金属晶体的性质、层间具有分子晶体的性质,所以石墨晶体中层内导电性强于层间导电性,故A正确;
B.基态Cr3+的最高能层为M层,排布式为3s23p63d3,有8个成对电子,3个未成对单电子,所以基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3,故B正确;
C. N的电负性比P的大,所以P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,因此PCl3分子的极性比NCl3的大,故C错误;
D.(CH3COO)2Ni 4H2O的空间构型为八面体,则CH3COO-、H2O都是Ni2+的配体,所以其配位数是6,故D正确;
故答案选C。
10.D
【详解】A.熔融态物质凝固、气态物质凝华都是生成固体,可能得到晶体,A正确;
B.等离子体又叫做电浆,是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质,B正确;
C.X射线衍射仪是利用衍射原理,精确测定物质的晶体结构、织构及应力,精确的进行物相分析,定性分析,定量分析,故要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定,C正确;
D.超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性,D不正确;
故选D。
11.C
【详解】A.氨气是极性分子,水是极性分子,所以氨气易溶于水,厕所里比较刺鼻时有大量氨气,用大量水冲洗可避免其气味,利用了相似相溶原理,A正确;
B.s区所有元素原子的价电子都在s轨道,B正确;
C.配合物外界完全电离,内界不电离,所以含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,C错误;
D.以极性键结合起来的分子可能为非极性分子,如甲烷、二氧化碳等,D正确;
故选C。
12.D
【详解】A.用乙醚提取植物中的青蒿素利用了萃取原理,将其从水溶液中提取出来,A正确;
B.青蒿素分子中碳氧双键中的碳原子采取,饱和碳原子采用杂化,B正确;
C.由图可知,以图示晶胞为例,青蒿素晶胞中上面第1、2个分子的取向不同,C正确;
D.晶胞棱长分别为,每个晶胞中含4个青蒿素分子,则密度为,D错误;
故选D。
13.C
【详解】①含有离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体,故错误;②离子键是阴、阳离子间的相互静电作用,是引力和斥力的平衡,故错误;③金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,通过自由电子的运动来导热、导电,故正确;④分子间作用力决定分子晶体熔、沸点的高低,共价键的强弱决定分子的稳定性,故错误;⑤共价晶体中原子间通过共价键相连,故正确;⑥分子晶体的熔点不一定比金属晶体低,如碘和汞,故错误;⑦NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为6,分别氯离子的上下、左右、前后,故正确;⑧共价晶体,键长越短,硬度越大,硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,故正确;所以③⑤⑦⑧正确,故选C。
14.B
【详解】A.CO2的结构式为O=C=O,空间构型为直线形,CO2是由极性键构成的非极性分子,故A说法正确;
B.“低碳”是减少CO2排放,改进燃烧工艺,让燃料更充分燃烧,不能减少CO2排放,故B说法错误;
C.植物利用光合作用,将CO2转化成淀粉等,故C说法正确;
D.SiO2为共价晶体,如果把干冰晶体内原子连接变成SiO2一样方式,则也为共价晶体,因为C的半径小于Si,则“C-O”键长比“Si-O”键长短,“C-O”键能强于“Si-O”键能,因此有“干冰”的熔点将高于SiO2晶体,故D说法正确;
答案为B。
15.(1)第四周期第ⅣB族
(2) 平面三角形 3∶1 极性
(3) 2 bd
(4) 6 ×1010
【详解】(1)钛元素原子序数为22,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p64s23d2,位于周期表第四周期第ⅣB族。
(2)的结构式为,空间构型为平面三角形,双键中σ键、π键各一个,键中σ键一个,故中σ键、π键数目比为3:1。分子空间构型不对称,正电中心与负电中心不重合,属于极性分子。
(3)甲基中的碳原子为sp3杂化,C=C中的碳原子为SP2杂化,共有2种杂化类型。根据结构图可知C与H、C与C、C与O等原子间存在共价键,Ti与O间存在配位键。
(4)以N原子为中心,与其距离最近且相等的Ti原子分布在6个面心上,共有6个。设N与Ti原子最近距离为,1个晶胞边长为,体积为,含有N原子数:,Ti原子数:,质量为:,密度,,因此N与Ti最近距离为
16. 6 2
【详解】根据均摊法可知一个晶胞中粉色的球个数为,绿色球的个数为,所以粉色球为B离子,绿色球为A离子,晶胞中B的配位数为6,与B紧邻的A有6个,与A紧邻的B有2个;故答案为6、2。
17.(1)金属键
(2)金属阳离子和自由电子
(3)金属键
(4)金属(除汞外)
【解析】略
18. C8H8
【分析】某含苯烃的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。碳原子个数为=8,氢原子个数为=8,则分子式为C8H8,则其结构简式为。根据其结构分析。
【详解】(1)某含苯烃的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。碳原子个数为=8,氢原子个数为=8,则分子式为C8H8,则其结构简式为。
(2)根据已知分析,苯乙烯在该条件下连接碳碳双键的碳原子各上一个羟基,故结构简式为。
(3)在一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,则相对分子质量为,则分子式为C8H16,结构简式为;
(4)苯乙烯加聚生成聚苯乙烯,结构简式为。
19.(1) sp3杂化 N
(2)CD
(3)BD
【详解】(1)①由B2H6的结构可知,B2H6分子中每个硼原子与3个氢原子形成极性键,与1个氢原子形成配位键,所以分子中每个硼原子形成4个σ键,杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3杂化;
②氨分子中的氮原子具有孤对电子,硼化氢分子中的硼原子具有空轨道,所以氨分子中的氮原子与硼化氢分子中的硼原子通过配位键形成氨硼烷,故答案为:N;
(2)由图可知,硼元素的钠盐为离子晶体,晶体中含离子键、共价键、氢键,不含有金属键、范德华力,故答案为:CD;
(3)A.硼酸分子的稳定性与分子中的共价键强弱有关,与氢键无关,故A错误;
B.由硼酸晶体结构与石墨相似可知,硼酸与石墨具有相似的性质,有滑腻感,可作润滑剂,故B正确;
C.由硼酸分子的片层结构可知,分子中硼原子最外层为6e—结构,不是8e—稳定结构,故C错误;
D.由硼酸分子的片层结构可知,每个硼酸分子形成6个氢键,但每个氢键被两个分子共用,所以1mol晶体中有3mol氢键,故D正确;
故选BD。
20.(1)后者阳离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低
(2)正戊烷相分子质量小,分子间作用力弱,气化速率快,吸热速率快,温度下降越明显
【解析】(1)
由题意可知,与均为离子化合物,后者阳离子半径大,化合物中的离子键弱于前者,熔点低于前者,故答案为:后者阳离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低;
(2)
正己烷和正戊烷是结构相似的分子晶体,正戊烷相分子质量小于正己烷,分子间作用力弱于正己烷,气化速率快于正己烷,吸热速率快于正己烷,所以温度下降快于正己烷,故答案为:正戊烷相分子质量小,分子间作用力弱,气化速率快,吸热速率快,温度下降越明显。
21. 等离子体 液晶 非晶体 纳米材料
【详解】(1)等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,其正、负电荷大致相等,总体看来呈准电中性,但此物质具有很好的导电性;
(2)某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后,尽管失去固态物质的刚性,却获得了液体的易流动性,并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列,形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态, 这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶;
(3)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡、塑料等。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫"各向同性",它没有固定的熔点;
(4) 纳米级结构材料简称为纳米材料,是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间,具有良好的物理、化学特性,完全不同于微米或毫米量级的材料。
22. 3 2 12 4 共价键 3 S8的相对分子质量比SO2的大,分子间范德华力更强 GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子的组成和结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强
【详解】(1)①由石墨烯晶体结构图可知,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;故答案为3;2;
②观察金刚石晶体的空间结构,以1个C原子为标准计算,1个C原子和4个C原子相连,则它必然在4个六元环上,这4个C原子中每个C原子又和另外3个C原子相连,必然又在另外3个六元环上,3×4=12,所以每个C原子连接12个六元环;六元环中最多有4个C原子在同一平面;故答案为12;4;
(2)晶体硅与金刚石结构类似,属于共价晶体,硅原子间以共价键相结合。在金刚石晶胞中每个面心上有1个碳原子,晶体硅和金刚石结构类似,则面心位置贡献的原子数为6×2=3;故答案为共价键;3;
(3)S8和SO2均为分子晶体,分子间存在的作用力均为范德华力,S8的相对分子质量比SO2的大,分子间范德华力更强,熔点和沸点更高;故答案为S8的相对分子质量比SO2的大,分子间范德华力更强;
(4)根据表中数据得出,三种锗卤化物都是分子晶体,其熔、沸点依次增高,而熔、沸点的高低与分子间作用力强弱有关,分子间作用力强弱与相对分子质量的大小有关;故答案为GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高,原因是分子的组成和结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增强。
23. B 分子 2 3 4 1∶3 (,,)
【详解】(1)同种元素的不同单质互称同素异形体,C60、金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,答案选B;
(2)C60构成微粒是分子,一个分子中含有60个碳原子,所以属于分子晶体;
(3)石墨层状结构中,每个碳原子被三个正六边形共用,所以平均每个正六边形占有的碳原子数=6×=2;
(4)①该晶体的最小环中含有3个B原子,3个N原子,N原子周围距离最近的B原子有4个,N原子的配位数为4个;
②立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度大,属于原子晶体,硼原子的价电子数为3,形成4个共价键,有1个配位键,3个普通共价键,配位键与普通共价键数目之比为1∶3;
a处B的原子坐标参数为(0,0,0),距离该B原子最近的N原子连线处于晶胞对角线上,且二者距离为体对角线的,则该N原子到各坐标平面距离均等于晶胞棱长的,距离该B原子最近的N原子坐标参数为(,,)。
24. 1s22s22p63s23p6 4s1 球形 平面正三角形 CO, NO KF sp3 四种物质均为分子晶体且其结构相似,随着相对分子质量的增加,分子间范德华力增大,沸点升高 Z
【详解】(1)钾为19号元素,基态钾原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 4s1,能量最高的电子层为4s层,电子云轮廓图形状为球形。
(2) BF3分子中B原子没有孤电子对,其价层电子对数为3 ,微粒空间构型与VSEPR模型相同为平面三角形;BF3的空间构型为平面正三角形,BF3分子为四个原子,价层电子总数为24个,与其互为等电子体的阴离子为CO, NO。
(3)同一周期从左到右,电负性增大,从上到下,电负性减小;氟代硼铍酸钾晶体 KBBF(KBe2BO3F2)组成元素中电负性最大的元素是氟,电负性最小的元素为钾,组成的物质为KF。
(4)KBF4中心B原子的价层电子对数=4+(3+1-1×4)=4,B原子的杂化方式为sp3杂化。
(5) BF3、BCl3、BBr3、BI3四种物质均为分子晶体且其结构相似,随着相对分子质量的增加,分子间范德华力增大,沸点升高。
(6)X的个数为,Y的根数为,Z的个数为,K的个数为,结合化学式分析,图中代表硼原子的字母为Z,该KBBF晶体的晶胞参数分别为a pm 和 c pm,α=β=γ=90°,该晶胞含有3个KBe2BO3F2,晶胞的体积为a2c×10-30 cm3,,则晶体密度为g·cm-3。
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