高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质本章综合与测试习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质本章综合与测试习题，共22页。试卷主要包含了全卷满分100分，可能用到的相对原子质量，02×10-7a3g·cm-3，下列有关晶体的说法正确的有等内容，欢迎下载使用。

第三章　晶体结构与性质(提升卷)
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Si-28　P-31　S-32　Ca-40　Fe-56　Ni-59　Cu-64　Rh-103　I-127　Pb-207。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2021辽宁沈阳高二期中)晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅的叙述中正确的是 (　　)
A.形成晶体硅的速率越快越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅有自范性和各向同性
2.(2021海南儋州二中高二月考)已知SiC的熔点为2 700 ℃,晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (　　)

A.SiC晶体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化
B.硅单质的熔点高于2 700 ℃
C.距离硅原子最近的硅原子数为12
D.若晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为1606.02×10-7a3g·cm-3
3.(2021北京西城高二月考)共价键、离子键和分子间作用力是微粒之间的三种作用力。下列晶体:
①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中,含有两种作用力的是 (　　)
A.①②⑤　　　　B.①③⑥　　　　C.②④⑥　　　　D.①②③⑥
4.(2021湖北武汉高二期中)以NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.36 g冰中含共价键数目为4NA
B.12 g金刚石中含σ键数目为4NA
C.44 g干冰中含有NA个晶胞结构单元
D.12 g石墨中含π键数目为4NA
5.(2021辽宁沈阳高二期中)下列有关晶体的说法正确的有 (　　)
①石英和金刚石都是共价晶体,最小环上都有6个原子
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、金刚砂、冰、干冰晶体的熔点依次降低
④石墨晶体中碳原子数和C—C键个数之比为1∶2
⑤Al2O3晶体中离子键成分百分数较小,所以可以当作共价晶体
⑥超分子的两个重要特征是原子识别和自组装
A.1项　　　　　　B.2项　　　　
C.3项　　　　　　D.4项
6.(2021天津一中高二期中)丁二酮肟镍是丁二酮肟在碱性溶液(pH=8~9)中与Ni2+发生反应生成的沉淀,该反应常用作实验室中检验镍离子。其结构如图所示,下列对该物质的分析与判断中正确的是 (　　)

A.该物质中Ni原子具有空轨道,是配合物的配体
B.该物质中C、N、O原子存在孤电子对
C.该物质的分子中含有的化学键有σ键和π键
D.该物质中碳原子的杂化类型均为sp2杂化
7.(2021福建福州一中高二期中)有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是 (　　)

A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B.该晶体属于离子晶体
C.该晶体中M呈+2价
D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个
8.(2021河北张家口高二月考)美国某实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的共价晶体,下列关于CO2的共价晶体的说法中正确的是 (　　)
A.CO2的共价晶体和分子晶体互为同分异构体
B.在一定条件下,CO2共价晶体转化为CO2分子晶体是物理变化
C.CO2的共价晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D.在CO2的共价晶体中,每一个C原子结合4个O原子,每一个O原子跟两个C原子相结合
9.(2021天津部分区县高二期中)铜和氧形成的一种离子化合物晶胞、C60晶胞和C60分子如下图所示,下列说法中错误的是 (　　)

A.铜和氧形成的离子化合物,铜的化合价为+1价
B.在C60晶胞中含有14个C60分子
C.C60与F2在一定条件下,发生加成反应生成C60F60
D.1 mol C60分子中,含有的σ键数目约为90×6.02×1023
10.(2021福建南平高二期中)碳有多种同分异构体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法不正确的是 (　　)

A.在石墨烯晶体中,每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3∶2
B.石墨烯中含碳碳双键
C.金刚石晶体中,碳原子采用sp3杂化
D.金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021天津六校高二期中联考)观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确的是 (　　)

硼晶体的结构单元
SF6分子
S8分子
冰晶体





备注
熔点1 873 K
—
易溶于CS2
—
A.单质B属于共价晶体,结构单元中有30个B—B键,含20个正三角形
B.SF6是由极性键构成的非极性分子
C.固态S8属于分子晶体
D.冰晶体融化时,水分子间的空隙增大
12.(2021山东青岛高二期中)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH3+,其晶胞如图乙所示。下列说法正确的是 (　　)

A.图甲中的Ti4+与图乙中的I-的空间位置相同
B.有机碱离子CH3NH3+中含有配位键
C.晶体甲中Ti4+的配位数为12
D.若乙晶胞参数为a nm,则晶体密度为620a3NA×1021g·cm-3
13.(2021山东潍坊高二期中)硼酸(H3BO3)是具有层状结构的晶体,硼酸层内的分子通过氢键相连(如图所示),硼酸溶解度随温度升高而增大,并能随水蒸气挥发。下列说法正确的是 (　　)

A.硼酸晶体为分子晶体
B.氧原子的杂化方式为sp2
C.同一层上的硼原子能形成大π键
D.升高温度硼酸溶解度增大,是因为硼酸间的氢键断裂,重新与水形成氢键
14.(2021福建福州永泰一中高二期中)亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6] 12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列关于该反应说法错误的是 (　　)
A.Fe2+的最高能层电子排布式为3d6
B.配合物K4[Fe(CN)6]中配位数是6
C.N2分子是非极性分子
D.已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则铁的配位数是2
15.(2021山东枣庄高二期中)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是 (　　)

A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大
B.和Ca2+距离相等且最近的C22-构成的多面体是正八面体
C.和Ca2+距离相等且最近的Ca2+有12个
D.如图的结构中共含有4个Ca2+和C22-
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(13分)(2021河北衡水高二月考)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中被广泛应用。
(1)基态Fe2+的简化电子排布式为　　　　。 
(2)实验室可用KSCN、苯酚()来检验Fe3+。N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为　　　　(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为　　　　。 
(3)FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃。FeCl3的晶体类型是　　　　　　。FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是　　　　　　。 
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含　　　　mol σ键。 
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρ g/cm3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为　　　　;Fe2+与O2-最短核间距为　　　　pm(列出表达式即可)。 

17.(13分)(2021辽宁沈阳高二月考)请回答下列问题:
(1)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子构成,熔点低于100 ℃,其挥发性一般比有机溶剂　　　　(填“大”或“小”),可用作　　　　(填字母)。 
a.助燃剂　　　　　　 b.“绿色”溶剂　　
c.复合材料　　　　　　d.绝热材料
(2)已知X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。则X的元素符号是　　　　,与同一个N3-相邻的X+共有　　　　个。 

(3)向黄色的氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供　　　　,SCN-提供　　　　,二者通过配位键结合; 
②所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显红色。含该离子的配合物的化学式是　　　　;1 mol此配合物含有σ键数目为　　　　。 
③若Fe3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
18.(10分)(2021福建三明高二期中)白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。云南镍白铜(铜镍合金)文明中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)Ni2+的核外电子排布式为　　　　　　　　,3d能级上的未成对的电子数为　　　　。 
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色的[Ni(NH3)6]SO4溶液。
①在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为　　　　　,提供孤电子对的成键原子是　　　　(用元素符号表示)。 
②氨极易溶于H2O,除因为它们都是极性分子外,还因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)单质铜及镍都是由　　　　键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 959 kJ/mol,INi=1 753 kJ/mol,ICu>INi的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
19.(10分)(2021重庆八中高三月考)过渡金属及其化合物在生产、生活中有重要的应用。回答下列问题:
(1)基态Cu的价层电子轨道表达式为　　　　　　。 

甲

乙
(2)一种含Ti的催化剂X能催化乙烯、丙烯等的聚合,其结构如图甲所示。X中C原子的杂化类型有　　　　,含有的作用力类型有　　　(填字母),非金属元素电负性由大到小的顺序为　　　　　。 
A.π键　　B.氢键　　C.配位键　　D.σ键　　E.离子键
(3)分子中的大π键可用符号πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。EMIM+由H、C、N三种元素组成,其结构如图乙所示,则EMIM+中的大π键应表示为　　　　　。 
20.(14分)(2021山东滨州高二期中)第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。
(1)苯胺()的晶体类型是　　　　　　　。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点、沸点分别高于甲苯的熔点、沸点,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)两种氧化物的熔点如下表所示,解释表中氧化物之间熔点差异的原因:　　　　　　　　　　　　　　。 
氧化物
SO2
P4O6
熔点/℃
-75.5
23.8
(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是　　　　(填“Mg2+”或“Cu2+”)。 
(4)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为　　　　,晶体的密度为
　　　　g·cm-3(列出计算式)。 


答案全解全析
1.C　晶体的形成都要有一定的形成条件,若结晶速率太快,可能导致晶体质量下降,A错误;晶体有固定的熔、沸点,B错误;晶体与非晶体最本质的区别是物质中粒子在微观空间是否有序排列,X射线衍射实验能看到微观结构,即可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃,C正确;晶体硅的形成与其自范性有关,形成的晶体有各向异性,D错误。
2.B　SiC晶体中C、Si原子的配位数均为4,即C、Si均采用sp3杂化,A正确;一般共价键的键长越短,熔、沸点越高,C—Si键键长比Si—Si键键长短,即硅单质熔点低于2 700 ℃,B错误;由晶胞结构可知,距离Si原子等距离最近的Si原子数为12,C正确;该晶胞中C原子位于顶点和面心,Si原子位于体内,两原子个数均为4,若晶胞参数为a pm,则晶体密度为160 gNA×a3×10-30cm3=1606.02×10-7a3g·cm-3,D正确。
3.B　①Na2O2是离子晶体,含有离子键和共价键两种作用力;②SiO2是共价晶体,只存在硅原子与氧原子间的共价键;③石墨晶体的层内碳原子间形成共价键,层间通过分子间作用力结合,即含共价键和分子间作用力两种作用力;④金刚石是共价晶体,只存在碳原子间的共价键;⑤NaCl为离子晶体,只存在离子键;⑥白磷为分子晶体,磷原子间形成共价键,分子间存在分子间作用力,即含共价键和分子间作用力两种作用力。综上分析可知含有两种作用力的有①③⑥,B正确。
4.A　1个水分子中含2个H—O共价键,36 g水为2 mol,则含共价键数目为2×2NA=4NA,A正确;金刚石晶胞中每个C原子形成4个共价键,共价键连有2个C原子,平均每个C原子形成2个共价键,12 g金刚石为1 mol,含σ键数目为2NA,B错误;干冰晶胞中,CO2位于顶点和面心,其数目为8×18+6×12=4,44 g晶体含CO2为1 mol,则1 mol干冰中含0.25NA个晶胞结构单元,C错误;石墨晶体中,每个碳原子形成2个单键和1个双键,每个碳原子实际占1×12=12个双键,每个双键中含1个π键,12 g石墨中碳原子为1 mol,其中含π键数目为0.5NA个,D错误。
5.C　石英是SiO2,由其结构可知最小环中有12个原子,①错误。晶体中只要有阴离子就一定有阳离子,如离子晶体,②正确。金刚石和金刚砂(SiC)均为共价晶体,键长:C—C键Si—C键,熔点:金刚石>金刚砂;冰和干冰均为分子晶体,且冰中水分子间存在氢键,使得熔点升高,即熔点:冰>干冰,综上四者熔点:金刚石>金刚砂>冰>干冰,③正确。石墨晶体中C原子形成3个C—C键,而1个C—C键由2个C构成,则碳原子数和C—C键个数比为2∶3,④错误。Al2O3晶体中离子键成分百分数较小,可当作共价晶体处理,⑤正确。超分子的两个重要特征是分子识别和自组装,⑥错误。
6.C　由丁二酮肟镍结构可知,Ni原子提供空轨道是中心原子,A错误;C原子形成4对共价键,不存在孤电子对,B错误;由结构可知分子中存在CN键,则含σ键、π键,C正确;该物质中C原子有sp2和sp3两种杂化类型,D错误。
7.C　由该阴离子的晶胞结构可知,晶胞中含Fe2+和Fe3+的个数均为4×18=12,CN-的个数为12×14=3,即阴离子为[Fe2(CN)6]-。由化合价代数和为0可知,蓝色晶体MxFey(CN)6的化学式只能为MFe2(CN)6,A正确;该晶体为M+和[Fe2(CN)6]-形成的离子晶体,B正确;根据化合价代数和为0,可知晶体中M呈+1价,C错误;在阴离子晶胞结构中,位于顶点的Fe3+与棱上的CN-距离最近,且与Fe3+等距离的CN-有6个,D正确。
8.D　CO2共价晶体中不含分子,二者不互为同分异构体,A错误;CO2共价晶体转化为CO2分子晶体,结构已发生改变,二者是不同物质,其转变是化学变化,B错误;CO2共价晶体与CO2分子晶体,是不同的物质,物理性质和化学性质均不同,C错误;CO2共价晶体与SiO2结构类似,每个C原子与4个O原子通过1对共用电子对连接,每个O原子与2个C原子通过1对共用电子对连接,D正确。
9.B　晶胞内含4个Cu原子,O原子处于晶胞顶角和体心,含O原子个数为1+8×18=2,Cu、O原子个数比为2∶1,晶体化学式为Cu2O,则Cu的化合价为+1价,A正确;由均摊法可知,C60晶胞中含C60分子数为6×12+8×18=4,B错误;C60分子中含30个CC双键,能与30个F2分子发生加成反应生成C60F60,C正确;C60分子中每个碳原子形成3个σ键,但每个σ键被两个六边形共用,故每个C原子形成σ键个数为3×6.02×1023×12=32×6.02×1023,1 mol C60分子中含60 mol C原子,含σ键数目约为90×6.02×1023,D正确。
10.B　石墨烯晶体中最小的环为正六元环,每个C—C键为两个环共用,即每个正六元环中含C—C数为6×12=3;每个C原子连接3个C—C键,正六元环含C原子数为6×13=2,即个数比为3∶2,A正确。石墨烯中不含碳碳双键,B错误。金刚石晶体中,碳原子均形成4个σ键,采用sp3杂化,C正确。由金刚石的结构可知,最小的碳环上含有6个C原子,形成六元碳环,D正确。
11.D　单质B属于共价晶体,由题图可知1个B与5个B成键,B—B键个数为12×5÷2=30,1个B为5个三角形共用,而每个三角形仅含3个B,即三角形个数为12×5÷3=20,A正确;SF6中含6个相同的极性键,分子结构对称,属于非极性分子,B正确;硫单质中存在S8分子,根据相似相溶原理易溶于CS2,可知固态S8属于分子晶体,C正确;冰晶体中含大量分子间氢键,所占空间较大,当冰融化时,氢键被破坏,水分子间空隙减小,D错误。
12.BD　图甲中Ti4+位于晶胞的顶点,图乙中I-位于晶胞的面心,A错误;CH3NH3+是由NH3和CH3+通过配位键形成的,其中NH3提供孤电子对,CH3+提供空轨道,B正确;晶体甲中Ti4+位于晶胞的顶点,Ca位于体心,O位于棱的中点,即Ti4+的配位数为6,C错误;图乙晶胞中含Pb2+的个数为1,CH3NH3+的个数为8×18=1,I-的个数为6×12=3,则晶体密度为207+3×127+12+14+6×1NA(a×10-7)3 g·cm-3=620a3NA×1021g·cm-3,D正确。
13.AD　由题意可知硼酸由硼酸分子构成,属于分子晶体,A正确;硼酸分子中O的价层电子对数=2+6-2×12=4,为sp3杂化,B错误;同一层上含多个硼酸分子,硼原子形成3个单键,没有未成键电子,不能形成大π键,C错误;硼酸溶解度随温度升高而增大,并能随水蒸气挥发,说明升高温度硼酸分子与水分子间形成氢键且硼酸分子间的氢键断裂,D正确。
14.A　Fe原子失去4s轨道上的2个电子得到Fe2+,其最高能层电子排布式为3s23p63d6,A错误;配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN-,其配位数是6,B正确;N2的结构式为,分子中正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,C正确;Fe3C晶胞中碳原子配位数为6,6个Fe形成的空间结构为正八面体,配位数之比等于相应原子数目的反比,则Fe原子配位数为6×13=2,D正确。
15.BC　CaC2晶胞结构与NaCl晶体的相似,可判断CaC2为离子晶体,离子晶体具有熔点较高,硬度较大等特点,A正确;晶胞沿一个方向拉长,和Ca2+等距离且最近的C22-构成的多面体不是正八面体,B错误;晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+等距离且最近的Ca2+应为4个,C错误;该晶胞中含Ca2+的数目为12×14+1=4个,含C22-的数目为8×18+6×12=4个,D正确。
16.答案　(1)[Ar]3d6　(2)N>O>S　sp2杂化
(3)分子晶体　正四面体形　(4)10　(5)12　336NAρ×1010
解析　(1)基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2,则Fe2+的简化电子排布式为[Ar]3d6。(2)根据同周期、同主族第一电离能递变规律可知第一电离能大小顺序为N>O>S;苯环中的C形成3个σ键,无孤电子对,即苯酚中碳原子采取sp2杂化。(3)FeCl3的熔、沸点低,符合分子晶体的性质,即FeCl3属于分子晶体。SO42-中中心原子S有4个σ键,且不含孤电子对,即价层电子对数为4,其立体构型为正四面体形。(4)CO分子中含1个σ键,Fe和CO形成的配位键也是σ键,故1 mol Fe(CO)5分子中含10 mol σ键。(5)以位于顶点的Fe2+为中心,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+处于面心,以及该晶胞中间和上层晶胞中间所在平面的各4个面心,故与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为4×3=12个。该晶胞中Fe2+位于顶点和面心,即含Fe2+数目为8×18+6×12=4;O2-位于晶胞体心和棱心,即含O2-数目为1+12×14=4,故晶体的化学式为FeO,晶胞的质量为4×72NAg,设Fe2+与O2-的最短间距为a pm,即为晶胞边长的一半,晶胞的边长为2a pm,晶胞的体积为(2a×10-10)3 cm3,根据密度ρ=4×72NA(2a×10-10)3,解得a=336NAρ×1010,故Fe2+与O2-最短核间距为336NAρ×1010pm。
17.答案　(1)小　b　(2)Cu　6　(3)①空轨道　孤电子对　②[Fe(SCN)]Cl2　3NA或1.806×1024　③FeCl3+5KSCN K2[Fe(SCN)5]+3KCl
解析　(1)离子液体中的作用力是离子键,其强度强于氢键和分子间作用力,故挥发性较小,不会污染环境,是“绿色”溶剂。(2)根据题意可知X+所含电子数为2+8+18=28,即X为29号元素Cu,Cu+与N3-形成的化合物为Cu3N。根据晶胞结构可知灰球表示Cu+,白球表示N3-,以顶点白球为中心,与其相邻等距离的Cu+共有6个。(3)①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供空轨道,SCN-提供孤电子对,二者通过配位键结合生成Fe(SCN)3。②Fe3+和SCN-以个数比1∶1形成的配合物的化学式为[Fe(SCN)]Cl2,该配位物中S和C、C和N间均形成1个σ键,配位键也是σ键,则1 mol该配合物含3 mol σ键,其数目为3NA或1.806×1024。③Fe3+和SCN-以个数比1∶5配合,所得配合物的化学式为K2[Fe(SCN)5],则FeCl3与KSCN在水溶液中反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN K2[Fe(SCN)5]+3KCl。
18.答案　(1)1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8　2
(2)①配位键　N　②氨分子与水分子之间能形成氢键
(3)金属　Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态,再失去第二个电子更难,而镍失去的是4s轨道上的电子,所以元素铜的第二电离能高于镍
解析　(1)基态Ni原子核外电子数为28,根据构造原理可写出Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8,其3d能级上的未成对的电子数为2。(2)①在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+提供空轨道,NH3中N原子提供孤电子对。②NH3是极性分子,且NH3分子与水分子之间能形成氢键,故NH3极易溶于H2O。(3)单质铜及镍都属于金属晶体,都是通过金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布式为3d10,Ni+的外围电子排布式为3d84s1,Cu+的3d轨道处于全充满的稳定状态,再失去第二个电子更难,而镍失去4s轨道上的电子,故第二电离能:铜>镍。
19.答案　(1) 　
(2)sp2、sp3　ACD　O>Cl>C>H　
(3)π56
解析　(1)基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,其价层电子轨道表达式为 。(2)连4个共价单键的C原子价层电子对数是4,连碳碳双键两端的C原子价层电子对数是3,根据价层电子对互斥模型可判断C原子的杂化类型分别为sp3、sp2。X中共价单键为σ键、共价双键中含σ键和π键,O原子和Ti原子间存在配位键。根据元素的非金属性:O>Cl>C>H,可知电负性:O>Cl>C>H。(3)构成大π键的原子有3个C和2个N;在形成大π键过程中每个原子首先形成单键,余下的最外层单电子或者孤电子对形成大π键,其电子数为3×1+2×2-1=6,即大π键应表示为π56。
20.答案　(1)分子晶体　苯胺分子之间存在氢键而甲苯分子间不含有氢键
(2)P4O6、SO2均为分子晶体,分子间作用力P4O6>SO2
(3)乙二胺中的两个N提供孤电子对给Cu2+或Mg2+形成配位键　Cu2+
(4)8　237×4NA(a×10-7)3
解析　(1)苯胺等大部分有机物都是分子晶体。苯胺和甲苯的相对分子质量相近,苯胺中存在电负性较强的N,分子间可以形成氢键,故苯胺比甲苯的熔、沸点高。(2)P4O6、SO2均为分子晶体,分子间作用力P4O6>SO2,故熔点P4O6>SO2。(3)含孤电子对的原子和含空轨道的原子之间易形成配位键,乙二胺中的两个N提供孤电子对给金属离子形成配位键,故乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子。Mg2+等碱土金属与乙二胺形成的化合物稳定性较弱,而Cu2+与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高。(4)根据晶胞结构可知晶胞中有8个白球和4个灰球,晶体化学式为Rh2P,即白球、灰球分别表示Rh原子和P原子,以顶面面心P为例,晶胞中有4个Rh原子与其等距离最近,该晶胞上方晶胞中还有4个,故晶体中与P距离最近的Rh数目为8。晶胞的体积为(a×10-7)cm3,晶胞的质量为237×4NAg,则晶体的密度为237×4NAg(a×10-7)3cm3=237×4NA(a×10-7)3g·cm-3。