2022年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練41 第十二章 12.3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版

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1、2022年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練41 第十二章 12.3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版 一、選擇題 1．(xx·資陽(yáng)模擬)關(guān)于晶體的下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．溶質(zhì)從溶液中析出是得到晶體的三條途徑之一 B．區(qū)別晶體和非晶體最好的方法是觀察是否有規(guī)則的幾何外形 C．水晶在不同方向上的硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性相同 D．只有無(wú)色透明的固體才是晶體 [解析]　A．獲得晶體的方法有熔融態(tài)物質(zhì)凝固、氣態(tài)物質(zhì)凝華、溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出，因此溶質(zhì)從溶液中析出是得到晶體的三條途徑之一，正確；B.區(qū)別晶體和非晶體最好的方法是對(duì)固體進(jìn)行X－射線衍射實(shí)驗(yàn)，而不是通過(guò)觀察是否有規(guī)則的幾何外形，錯(cuò)誤；C.

2、水晶是晶體SiO2，其性質(zhì)的各向異性表現(xiàn)在物理性質(zhì)如在不同方向上的硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性不相同，錯(cuò)誤；D.晶體不一定是無(wú)色透明的，如CuSO4·5H2O，無(wú)色透明的也不一定是晶體，如玻璃屬于玻璃態(tài)物質(zhì)，錯(cuò)誤。 [答案]　A 2．現(xiàn)有四種晶體，其離子排列方式如圖所示，其中化學(xué)式正確的是(　　) [解析]　A．A離子個(gè)數(shù)是1，B離子個(gè)數(shù)＝1/8×8＝1，所以其化學(xué)式為AB，故A錯(cuò)誤；B.E離子個(gè)數(shù)＝1/8×4＝1/2，F(xiàn)離子個(gè)數(shù)＝1/8×4＝1/2，E、F離子個(gè)數(shù)比為1∶1，所以其化學(xué)式為EF，故B錯(cuò)誤；C.X離子個(gè)數(shù)是1，Y離子個(gè)數(shù)＝1/2×6＝3，Z離子個(gè)數(shù)＝1/8×8＝1，所以其化學(xué)

3、式為XY3Z，故C正確；D.A離子個(gè)數(shù)＝1/8×8＋1/2×6＝4，B離子個(gè)數(shù)＝12×1/4＋1＝4，A、B離子個(gè)數(shù)比1∶1，所以其化學(xué)式為AB，故D錯(cuò)誤。 [答案]　C 3．下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．冰融化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)一定越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定 [解析]　A項(xiàng)，冰為分子晶體，融化時(shí)破壞的是分子間作用力，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，原子晶體熔點(diǎn)的高低取決于共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，正確。分子晶體熔沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力的大小，而共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決

4、定了分子的穩(wěn)定性大小，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　B 4．(xx·綿陽(yáng)模擬)下列對(duì)各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中，正確的是(　　) A．硬度：Li>Na>K B．熔點(diǎn)：金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅 C．第一電離能：NaNa>K，故A正確；原子晶體中，鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)其鍵能越小，則晶體的熔點(diǎn)越低，鍵能大小順序是：C—C鍵、C—Si鍵、Si—Si鍵，所以熔點(diǎn)高低順序是：金剛石>碳化硅>晶體硅，故B錯(cuò)誤；同一周期，元素第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第ⅡA族、

5、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，第一電離能：Mg>Al>Na，故C錯(cuò)誤；空間利用率：六方密堆積74%、面心立方74%、體心立方68%，所以空間利用率：六方密堆積＝面心立方>體心立方，故D錯(cuò)誤。 [答案]　A 5．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K＋和4個(gè)O B．晶體中每個(gè)K＋周圍有8個(gè)O，每個(gè)O周圍有8個(gè)K＋ C．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有8個(gè) D．晶體中與每個(gè)O距離最近的O有6個(gè) [解析]　由題中的晶胞結(jié)構(gòu)知：有8

6、個(gè)K＋位于頂點(diǎn)，6個(gè)K＋位于面心，則晶胞中含有的K＋數(shù)為＋＝4(個(gè))；有12個(gè)O位于棱上，1個(gè)O處于中心，則晶胞中含有O數(shù)為12×＋1＝4(個(gè))，所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2；晶體中每個(gè)K＋周圍有6個(gè)O，每個(gè)O周圍有6個(gè)K＋，晶體中與每個(gè)K＋(或O)距離最近的K＋(或O)有12個(gè)。 [答案]　A 二、填空題 6．(xx·揚(yáng)州模擬)(1)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： ①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)FeO________NiO(填“<”或“>”)； ②鐵有δ、γ、α三

7、種同素異形體，各晶胞如下圖，則δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_(kāi)_______。 (2)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為_(kāi)_______；該晶體中，原子之間的強(qiáng)相互作用是______________。 (3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖1所示，以A原子為晶胞的頂點(diǎn)，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe等時(shí)，這種化合物具有CMR效應(yīng)。 ①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式：________。 ②已知La為＋3價(jià)，

8、當(dāng)被鈣等二價(jià)元素A替代時(shí)，可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物L(fēng)a1－xAxMnO3(x<0.1)，此時(shí)一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)椋?價(jià)。導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁—鐵磁、鐵磁—順磁及金屬—半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，則La1－xAxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 ③下列有關(guān)說(shuō)法正確的是________。 A．鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū) B．氧的第一電離能比氮的第一電離能大 C．錳的電負(fù)性為1.59，Cr的電負(fù)性為1.66，說(shuō)明錳的金屬性比鉻強(qiáng) D．鉻的堆積方式與鉀相同，則其堆積方式如圖2所示 [解析]　(1)①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說(shuō)明二者都是離子晶體，

9、離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。由于Ni2＋的離子半徑小于Fe2＋的離子半徑，則熔點(diǎn)NiO>FeO。②δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別是8個(gè)和6個(gè)，所以δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比是4∶3。 (2)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，則價(jià)電子排布式為5d106s1，在晶胞中Cu原子處于面心，N(Cu)＝6×＝3，Au原子處于頂點(diǎn)位置，N(Au)＝8×＝1，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3∶1，為金屬晶體，原子間的作用力為金屬鍵。 (3)①由圖1可知，晶胞中A位于頂點(diǎn)，晶胞中含有A為8

10、×＝1個(gè)，B位于晶胞的體心，含有1個(gè)，O位于面心，晶胞中含有O的個(gè)數(shù)為6×＝3則化學(xué)式為ABO3。 ②設(shè)La1－xAxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量分別為m和n，則有3(1－x)＋2x＋3m＋4n＝6、m＋n＝1，解之得m＝1－x，n＝x，則La1－xAxMnO3中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量之比為(1－x)∶x。 ③A.由金屬在周期表中的位置可知鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)，故A正確；B.氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此氮元素的第一電離能大于氧元素的第一電離能，故B錯(cuò)誤；C.元素的電負(fù)性越強(qiáng)，金屬性越弱，故C正確；D.圖中堆積方式為鎂型，故D錯(cuò)誤。 [答案]　

11、(1)①

12、3)C60屬于________晶體，石墨屬于________晶體。 (4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長(zhǎng)為142 pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為154 pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的________共價(jià)鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在________共價(jià)鍵，還有________鍵。 (5)金剛石晶胞含有________個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率________(不要求計(jì)算結(jié)果)。 [解析]?、?A項(xiàng)SiX4容易發(fā)生水解反應(yīng)，錯(cuò)誤。B項(xiàng)鹵素與硅都是非金屬元素，所以二者結(jié)合的化合物

13、SiX4是共價(jià)化合物，正確。C項(xiàng)NaX可能是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解反應(yīng)，錯(cuò)誤。D項(xiàng)NaX是離子化合物，微粒間通過(guò)離子鍵結(jié)合，而SiX4則是分子晶體，分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合。因此NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，正確。 Ⅱ.(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)，性質(zhì)不同，它們互稱同素異形體。(2)在金剛石中碳原子的四個(gè)價(jià)電子與四個(gè)C原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，C的雜化形式是sp3；在石墨烯(指單層石墨)中碳原子與相鄰的三個(gè)C原子形成三個(gè)共價(jià)鍵，C的雜化形式是sp2。(3)C60是由60個(gè)C原子形成的分子，屬于分子晶體。而石墨在層內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，在層間以分子間作用力結(jié)合，所以石

14、墨屬于混合晶體。(4)在金剛石中只存在C—C間的σ共價(jià)鍵，在石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在σ共價(jià)鍵，還存在π鍵。(5)金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金剛石晶胞，頂點(diǎn)8個(gè)，相當(dāng)于1個(gè)C原子，然后面心上6個(gè)，相當(dāng)于3個(gè)C原子，而在其8個(gè)小正方體空隙中有一半也是C原子，且在晶胞內(nèi)，故還有4個(gè)C原子，加在一起，可得一個(gè)金剛石晶胞中有8個(gè)C原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a，根據(jù)硬球接觸模型，則正方體對(duì)角線的1/4就是C—C鍵的鍵長(zhǎng)，即a＝2r，所以r＝a，碳原子在晶胞中的空間占有率w＝＝＝。 [答案]?、?BD Ⅱ.(1)同素異形體　(2)sp3　sp2 (3)分子　混合　(4)σ　σ　π(或大π鍵

15、或p-pπ鍵) (5)8　?。? B級(jí)(能力提升) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體，是一種超強(qiáng)透明材料，下列描述錯(cuò)誤的是(　　) A．AlON和石英的化學(xué)鍵類型相同 B．AlON和石英晶體類型相同 C．AlON和Al2O3的化學(xué)鍵類型不同 D．AlON和Al2O3晶體類型相同 [解析]　AlON與石英(SiO2)均為原子晶體，所含化學(xué)鍵均為共價(jià)鍵，A、B項(xiàng)正確；Al2O3是離子晶體，晶體中含離子鍵，不含共價(jià)鍵，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　D 2．下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是(　　) A．金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由

16、共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子 B．氯化鈉晶體中，每個(gè)Na＋周圍距離相等且緊鄰的Na＋共有6個(gè) C．氯化銫晶體中，每個(gè)Cs＋周圍緊鄰8個(gè)Cl－ D．干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子 [解析]　氯化鈉晶體中每個(gè)Na＋周圍距離相等且緊鄰的Na＋共有12個(gè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案]　B 3．下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是(　　) A．CH4>SiH4>GeH4>SnH4 B．KCl>NaCl>MgCl2>MgO C．Rb>K>Na>Li D．金剛石>Si>鈉 [解析]　晶體熔點(diǎn)的高低取決于構(gòu)成該晶體的結(jié)構(gòu)粒子間作用力的大小。A項(xiàng)物質(zhì)

17、均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大者分子間作用力也越大，故A項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)應(yīng)為逐漸升高的順序；B項(xiàng)物質(zhì)均為離子晶體，離子晶體熔點(diǎn)高低取決于離子鍵鍵能的大小，一般來(lái)說(shuō)，離子的半徑越小，電荷越多，離子鍵的鍵能就越強(qiáng)，故B項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)也應(yīng)為升高順序；C項(xiàng)物質(zhì)均為同主族的金屬晶體，其熔點(diǎn)高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵鍵能與金屬原子半徑成反比，與價(jià)電子數(shù)成正比，堿金屬原子半徑依Li～Cs的順序增大，價(jià)電子數(shù)相同，故熔點(diǎn)應(yīng)是Li最高，Cs最低；D項(xiàng)，原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵能，后者則與鍵長(zhǎng)成反比，金剛石C—C鍵的鍵長(zhǎng)更短些，所以金剛

18、石的熔點(diǎn)比硅高。原子晶體的熔點(diǎn)一般比金屬晶體的熔點(diǎn)高。 [答案]　D 二、綜合題 4．(xx·安徽“江南十?！?月聯(lián)考)安徽省具有豐富的銅礦資源，請(qǐng)回答下列有關(guān)銅及其化合物的問(wèn)題。 (1)請(qǐng)寫(xiě)出基態(tài)Cu原子的外圍電子排布式________。焰火中的綠色是銅的焰色，基態(tài)銅原子在灼燒時(shí)外圍電子發(fā)生了________而變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。 (2)新型農(nóng)藥松脂酸銅具有低殘留的特點(diǎn)，下圖是松脂酸銅的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 請(qǐng)分析1個(gè)松脂酸銅中π鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______；加“*”碳原子的雜化方式為_(kāi)_______。 (3)下圖是某銅礦的晶胞圖，請(qǐng)推算出此晶胞的化學(xué)式(以X表示某元素符號(hào))________；

19、與X等距離且最近的X原子個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。 (4)黃銅礦在冶煉的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品SO2，SO2分子的幾何構(gòu)型為_(kāi)_______，比較第一電離能：S________O(填“>”或“<”)。 (5)黃銅合金可以表示為Cu3Zn，為面心立方晶胞，晶體密度為8.5 g/cm3，求晶胞的邊長(zhǎng)(只寫(xiě)計(jì)算式，不求結(jié)果)：________。 [解析]　(1)Cu元素為29號(hào)元素，原子核外有29個(gè)電子，位于周期表第四周期ⅠB族，Cu外圍電子排布式為3d104s1；基態(tài)銅原子在灼燒時(shí)外圍電子發(fā)生了躍遷而變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。(2)根據(jù)雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，故1個(gè)松脂酸銅中π鍵的個(gè)數(shù)是6個(gè)；加“*”碳原

20、子的雜化方式為sp3。(3)晶胞中含有X原子數(shù)目＝8×＋1＝2，含有Cu：4，晶胞的化學(xué)式Cu2X；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，與X等距離且最近的X原子個(gè)數(shù)為8個(gè)。(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SO2分子的幾何構(gòu)型是V形；同主族元素從上到下非金屬性減弱，失電子能力增強(qiáng)，則第一電離能：S

21、花和河北的承德有豐富的釩礦資源?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)釩原子的核外電子排布式為_(kāi)_______，所以在元素周期表中它應(yīng)位于第________B族。 (2)V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。當(dāng)SO2氣態(tài)為單分子時(shí)，分子中S原子價(jià)層電子對(duì)有______對(duì)，S原子的雜化軌道類型為_(kāi)_____，分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示，此氧化物的分子式應(yīng)為_(kāi)_____，該結(jié)構(gòu)中S—O鍵長(zhǎng)有a、b兩類，b的鍵長(zhǎng)大于a的鍵長(zhǎng)的原因?yàn)開(kāi)_____。 (3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，該鹽陰離子中V的雜化軌道類型為_(kāi)_______；以得到

22、偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖2所示的無(wú)限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為_(kāi)_______。 (4)釩的某種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_______，若它的晶胞參數(shù)為x nm，則晶胞的密度為_(kāi)_______g·cm－3。 [解析]　(1)由題意知，釩的核電荷數(shù)為23，則可以推知釩在元素周期表中的位置為第四周期第ⅤB族，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2。(2)SO2分子中S原子形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為＝1，SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，為V形結(jié)構(gòu)，SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，則為sp2雜化；

23、SO3的三聚體屬于分子結(jié)構(gòu)，一個(gè)分子中含有3個(gè)S原子和9個(gè)O原子，故分子式為S3O9，形成b鍵的氧原子與兩個(gè)S原子結(jié)合，作用力較小，鍵能較小，鍵能越小鍵長(zhǎng)越大。(3) VO中，V形成4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為＝0，雜化方式為sp3，空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，由鏈狀結(jié)構(gòu)可知每個(gè)V與3個(gè)O形成陰離子，且V的化合價(jià)為＋5價(jià)，則形成的化合物化學(xué)式為NaVO3。(4)由晶胞可知，V位于頂點(diǎn)和體心，陽(yáng)離子個(gè)數(shù)為1＋8×＝2，O有4個(gè)位于面心，2個(gè)位于體心，則陰離子個(gè)數(shù)為4×＋2＝4，陰陽(yáng)離子數(shù)目之比為4∶2＝2∶1，該氧化物的化學(xué)式為VO2；晶胞邊長(zhǎng)為x nm＝x×10－7 cm，晶胞體積V＝10－21 x3cm3，一個(gè)晶胞的質(zhì)量m＝，則密度ρ＝＝＝ [答案]　(1)1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2　V (2)3　sp2　V形　S3O9　形成b鍵的氧原子與兩個(gè)S原子結(jié)合，作用力較小 (3)sp3　NaVO3 (4)VO2