2024人教版高中化学选择性必修2同步
本章复习提升
易混易错练
易错点1 晶体类型判断错误导致比较晶体的熔点时出错
1.(2022宁夏石嘴山三中期中)下列各组物质的熔点按由低到高的顺序排列正确的是( )
A.NH3、CH4、NaCl、Na
B.H2O、H2S、MgSO4、SO2
C.Li、Na、K、Rb、Cs
D.Cs2O、BaO、CaO、MgO
2.(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了 ;二氧化硅熔化,粒子间克服了 。两种晶体的熔点由高到低的顺序是 。
(2)下列晶体:①NaCl,②Na,③Si,④CS2,⑤金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为 (填序号)。
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、HF中,四种物质的熔点由低到高的顺序是 。
易错点2 对配位键理解不透彻导致判断错误
3.(2023山东新泰一中检测)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A.反应前后c(Cu2+)不变
B.[Cu(NH3)4]SO4中配体为NH3,配位数为4
C.NH3与铜离子配合,形成配合物后H—N—H键角会变小
D.[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供孤电子对
4.(2023河北邯郸一中月考)甲醛能与[Zn(CN)4]2-的水溶液发生反应:[Zn(CN)4]2-+4H++4HCHO+4H2O 4HOCH2CN+[Zn(H2O)4]2+。
下列说法错误的是( )
A.[Zn(CN)4]2-中由Zn2+提供空轨道,CN-提供孤电子对
B.H2O分子中的键角大于HCHO分子中的键角
C.CN-和H2O与Zn2+的配位能力:CN->H2O
D.[Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+中σ键数目之比为2∶3
易错点3 晶胞中粒子个数计算错误
5.(2022河北张家口期末)C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞,已知:晶胞参数为a pm,各点的原子坐标参数分别为A(0,0,0),B(,0,)。下列说法错误的是( )
A.该晶体的化学式为K3C60
B.K+位于由C60分子围成的正六面体中心
C.晶胞中C点原子坐标参数为(,0,0)
D.两个K+的最短距离为a pm
思想方法练
建模思想在晶胞计算中的应用
方法概述
晶胞的相关计算常利用建模思想。如晶体密度的计算主要取决于晶胞体积的计算,通过建模思想建立起边长与晶胞粒子半径的关系,就可以顺利解决晶胞体积计算的问题。建模思想比较具体地体现了化学学科核心素养中的“证据推理与模型认知”。
1.(2023山东昌乐一中月考)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,Cu2+或Cu+位于硫离子所构成的四面体中心,它们的晶胞具有相同的侧视图如图2所示。Cu2S的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA。
图1 图2
下列说法正确的是( )
A.CuS、Cu2S晶胞的体心都有一个S2-
B.Cu2S晶胞中,Cu+填充了晶胞中一半四面体空隙
C.CuS晶胞中,S2-配位数为8
D.Cu2S晶体的密度为 g·cm-3
2.(2023湖北武汉洪山中学月考)已知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中Al3+和O2-都在小晶格内部,Mg2+部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点(如图),下列分析错误的是( )
A.该晶体为离子晶体
B.该物质的化学式为Mg2Al2O5
C.晶胞中,Mg2+的配位数为4
D.两个Mg2+之间最近的距离是 pm
3.(2023河南洛阳创新发展联盟联考)钙钛矿型LaCoO3具有优异的化学稳定性和在高温下的良导电性,LaCoO3晶胞的结构如图甲所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为a nm,1号原子的坐标为(0,0,0),3号原子的坐标为(1,1,1)。下列说法错误的是 ( )
A.晶体中距离O原子最近的O原子有8个
B.该晶胞的俯视图为图乙
C.2号原子的坐标为(,1,)
D.La、Co间的最短距离为a nm
4.下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,α=β=γ=90°,则该晶体的密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、c、NA的代数式表示)。
5.(2022山东青岛调研)卤素在现代生产生活中作用日益显著。回答下列问题:
(1)基态Cl原子核外电子的运动状态有 种。
(2)N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为 ;已知NF3的沸点低于NH3的,原因为 。
(3)β-KrF2晶胞属于四方晶系(边长a pm=b pm≠c pm,夹角均为90°),其结构如图所示(顶角上分子轴线与x轴差45°,中心分子与顶角分子取向垂直,x=271 pm)。该晶胞中有 个KrF2,A、B间距离为 pm(用含c的代数式表示,不必化简)。
6.锌、铁及其化合物在日常生活中应用广泛。
(1)硒化锌的晶胞结构如图所示,硒化锌的化学式为 ,若晶胞的边长为d pm,则硒化锌晶体的密度为 g·cm-3(不需要化简,1 m=109 nm=1012 pm,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(2)铁的晶胞结构如图所示,若该晶体的密度是a g·cm-3,则两个最近的Fe原子间的距离为 cm(不需要化简,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
7.材料是人类文明进步的阶梯,第ⅢA、ⅣA、ⅤA族元素是组成特殊材料的重要元素。请回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价层电子排布图为 ;基态As原子核外电子占据的能量最高的能级的电子云轮廓图的形状为 。
(2)Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)M与Ga位于同周期,M3+的一种配合物组成为[M(NH3)5(H2O)]Cl3。
①下列有关NH3、H2O的说法正确的是 (填字母)。
a.分子空间结构相同
b.中心原子杂化轨道类型相同
c.键角大小相同
②1 mol [M(NH3)5(H2O)]3+中含 mol σ键。
③配合物T与[M(NH3)5(H2O)]Cl3组成元素相同,中心离子的配位数相同。1 mol T溶于水,加入足量AgNO3溶液可生成2 mol AgCl。则T的化学式为 。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中B原子与相邻的P原子构成 (填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)。
已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,设NA是阿伏加德罗常数的值。BP晶胞中面心上6个P原子相连构成正八面体,该正八面体的边长为 pm(列式即可)。
答案与分层梯度式解析
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易混易错练
1.D 3.B 4.B 5.B
1.D NaCl是离子晶体,熔点高于Na,A错误;MgSO4是离子晶体,熔点高于分子晶体SO2,水分子之间有氢键,H2O的熔点比H2S和SO2的高,B错误;Li、Na、K、Rb、Cs的熔点依次减小,C错误;离子晶体的熔点与离子键强弱有关,一般情况下,离子键越强,熔点越高,离子带的电荷数越多、半径越小,离子键越强,因此熔点由低到高为Cs2O、BaO、CaO、MgO,D正确。
易错分析 晶体的熔点一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体;同类型晶体比较熔点高低时,共价晶体一般根据原子半径大小判断;分子晶体看范德华力和氢键(判断分子晶体的熔点的高低时应注意具有分子间氢键的物质的熔点反常);离子晶体看离子键强弱;金属晶体看金属键强弱。
2.答案 (1)离子键 共价键 二氧化硅>氯酸钾 (2)④<②<①<③<⑤ (3)H2
易错分析 对配位键理解不透彻导致的常见错误
(1)忽视配位键属于σ键,在计算配合物中σ键的数目时造成错误。
(2)忽视配位化合物中内界的离子不易电离,进行相关离子检验时造成错误。
(3)忽视配体在形成配位键后,孤电子对形成σ键后对微粒中键角的影响造成错误。
4.B [Zn(CN)4]2-中由Zn2+提供空轨道,CN-提供孤电子对形成配位键,故A正确;H2O分子中心原子O采用sp3杂化,有两个孤电子对,键角为105°,HCHO分子中心原子C采用sp2杂化,键角约为120°,键角前者小于后者,故B错误;CN-中碳原子电负性小,更容易给出孤电子对,则CN-和H2O与Zn2+的配位能力:CN->H2O,故C正确;[Zn(CN)4]2-中含有4+4=8个σ键,[Zn(H2O)4]2+中含有4+4×2=12个σ键,σ键数目之比为2∶3,故D正确。
5.B 该晶体中,含C60的个数为8×=4,含K+的个数为12×+8+1=12,所以化学式为K3C60,A正确;晶体中6个面心上的C60围成正八面体,有1个K+ 位于其中心,晶体可以分成8个小立方体,在小立方体中,K+位于其中心,B错误;晶胞中C点位于x轴上,且位于棱的中点,则其原子坐标参数为(,0,0),C正确;两个K+的最短距离为a pm,D正确。
易错分析 (1)对原子分数坐标或晶体结构俯视图等分析不到位,会造成晶胞中相关微粒的间距计算错误。
(2)计算晶胞棱长时,pm、nm与cm之间的换算易出错:1 pm=10-10 cm,1 nm=10-7 cm。
思想方法练
1.D 根据题图可知S2-位于立方体的顶点和面心,体心没有,A错误;晶胞中S2-的个数为6×=4,化学式为Cu2S,则Cu+的个数为8,所以占据了8个四面体空隙,即全部的四面体空隙,B错误;CuS晶胞中Cu2+位于四面体空隙中,所以Cu2+的配位数为4,化学式为CuS,所以S2-配位数也为4,C错误;Cu2S晶胞的质量为 g= g,晶胞的体积为a3 pm3=a3×10-30 cm3,所以密度为 g·cm-3,D正确。
方法点津 根据晶胞中含有的粒子数确定晶胞的质量,再根据晶胞的体积求出晶体的密度。
2.B 该晶体由镁离子、铝离子与氧离子通过离子键形成,为离子晶体,故A正确。由题图分析可知,1个A型晶格中有4个镁离子在顶点,1个在体心,1个A中的镁离子个数为1+4×,1个B型晶格中有4个镁离子在顶点,1个B中的镁离子个数为4×,则该晶胞中镁离子个数为×4=8;1个A型晶格和1个B型晶格中均含有4个氧离子,则氧离子个数为4×8=32,每个B型晶格中含有4个铝离子,铝离子个数为4×4=16,该物质的化学式为MgAl2O4,故B错误。由A型晶格结构可知每个Mg2+与4个氧离子相邻,其配位数为4,故C正确。两个Mg2+之间最近的距离是A型晶格结构中体心与顶点的距离,A型晶格的边长为 pm,体对角线长为 pm,两个Mg2+之间最近的距离是该晶格体对角线长的一半,即 pm,故D正确。
方法点津 利用建模思想进行分析,先根据A型小晶格和B型小晶格构成分析出尖晶石型晶体结构中两个Mg2+之间最近的距离是A型晶格结构中体心与顶点的距离,据此分析解答D项。
3.D LaCoO3中粒子数目La∶Co∶O=1∶1∶3,则面心位置的是O原子,故晶体中离O原子最近的O原子有8个,A正确;根据图甲,从上方俯视,该晶胞的俯视图与图乙一致,B正确;1号原子的坐标为(0,0,0),3号原子的坐标为(1,1,1),则可推出2号原子的坐标为(),C正确;La、Co之间的最短距离是立方晶胞体对角线长的一半,即a nm,D错误。
4.答案
解析 由题图可知,一个晶胞中Mg原子数目为8×+3=8,Ge原子数目为4,O原子数目为16,该化合物的化学式为Mg2GeO4。1 mol晶胞的体积为abc×10-21×NA cm3,1 mol晶胞的质量为185×4 g,故其密度为 g·cm-3。
5.答案 (1)17 (2)F>N>O NH3分子间存在氢键而NF3分子间不存在氢键 (3)2
解析 (1)已知Cl为17号元素,基态Cl原子核外电子的运动状态有17种。(2)同一周期从左往右,元素的第一电离能呈增大趋势,一般第ⅡA族与第ⅢA族、第ⅤA族与第ⅥA族反常,故N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;由于NH3分子间能形成氢键,NF3不能,故NF3沸点低于NH3。(3)由图示晶胞可知,该晶胞中有8×+1=2个KrF2。上底面面心、A的中心、B的中心构成直角三角形,如图所示:,则A、B间的距离为 pm。
6.答案 (1)ZnSe
解析 (1)观察硒化锌的晶胞结构可知,每个锌离子与四个硒离子成键,1个晶胞中硒离子数为8×=4,锌离子数为4,则硒化锌的化学式为ZnSe;一个晶胞中含有4个“ZnSe”,其质量为 g,体积为(d×10-10 cm)3,密度为 g·cm-3。
(2)若该晶体的密度是a g·cm-3,设晶胞的边长为x cm,则两个最近的Fe原子间的距离为x cm,根据均摊法可知一个晶胞中含有的铁原子数为8×=4,则a=,解得x=,故两个最近的Fe原子间的距离为 cm。
7.答案 (1) 哑铃形
(2)Cl>P>S>Si
(3)①b ②23 ③[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O
(4)正四面体 ×1010
解析 (1)锗是32号元素,基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2,有2个未成对电子,其价层电子排布图为 。砷原子价层电子排布式为4s24p3,电子占据的能级中,4p能级能量最高,电子云轮廓图的形状为哑铃形。(2)磷原子3p能级为半充满状态,故磷的第一电离能大于硫、但小于氯,则Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si。(3)①NH3和H2O的键角、空间结构不同,中心原子的杂化轨道类型相同,为sp3;②NH3、H2O中的共价键都是σ键,每个分子形成一个配位键,配位键也是σ键,所以1 mol [M(NH3)5(H2O)]3+中含23 mol σ键;③该配合物中M3+的配位数为6,依题意,1 mol T中有2 mol Cl-在外界,能电离出2 mol Cl-,只有1 mol Cl-在内界,故T的化学式为[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O。(4)由题图知,B原子位于体对角线的处,B原子与相邻的4个P原子构成正四面体。面心上六个P原子构成正八面体,该正八面体的边长等于面对角线长的一半,设BP晶胞边长为a cm,1个晶胞含4个“BP”,所以ρ=,故正八面体的边长为×1010 pm。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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