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人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷9 微粒间的相互作用与物质的性质
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这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷9 微粒间的相互作用与物质的性质，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
章末目标检测卷9 微粒间的相互作用与物质的性质
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于化学键的说法正确的是( )。
A.气体分子中一定含有σ键,可能含有π键
B.分子中所含σ键的强度可能比π键弱
C.非极性分子中一定含有非极性共价键
D.CO2溶于水和碘的升华过程均破坏共价键
2.(2020山东泰安高三模拟)下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致的是( )。
A.CO2 B.CO32-
C.H2O D.CCl4
3.(2020山东济宁高三模拟)下列说法正确的是( )。
A.环戊二烯()分子中所有原子共平面
B.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
C.二甲醚易溶于水,氨基乙酸的熔点较高,主要原因都与氢键有关
D.NO3-中心原子上的孤电子对数是0,空间结构为平面三角形
4.近年来,科学家合成了一些具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)n。已知,最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150 ℃,燃烧时放出大量的热量。Al2H6的结构如下图。下列说法错误的是( )。
A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
C.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水
D.Al2H6中含有离子键和极性共价键
5.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是σ键的一种
D.冰变成水,氢键部分被破坏
6.离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用,静电作用大则熔点高,静电作用小则熔点低。试根据学过的知识,判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是( )。
A.KCl>NaCl>BaO>CaO
B.NaCl>KCl>CaO>BaO
C.CaO>BaO>NaCl>KCl
D.CaO>BaO>KCl>NaCl
7.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中叙述正确的是( )。
A.观察常温下物质的状态,SbCl5是微黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、-33 ℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
8.(2020山东学考模拟)缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是( )。
A.NH3、BF3、BF4-中只有BF3是缺电子化合物
B.BF3、BF4-中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C.BF3与NH3反应时有配位键生成
D.BF4-的键角小于NH3
9.《梦溪笔谈》有记:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。在我国古代,雌黄(As2S3)经常用来修改错字,其结构如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.As、S原子的杂化方式均为sp3
B.AsH3的沸点比NH3的低
C.与As同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有V
D.已知As2F2分子中各原子均满足8电子结构,分子中σ键和π键的个数比为3∶1
10.经X射线衍射实验研究证明PCl5在固态时,由空间结构分别为正四面体和正八面体的两种离子构成,下列关于PCl5的推断正确的是( )。
A.PCl5晶体是分子晶体
B.PCl5晶体由[PCl3]2+和[PCl2]2-构成,且离子数目之比为1∶1
C.PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,且离子数目之比为1∶1
D.PCl5晶体具有良好的导电性
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.如图所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。下列说法不正确的是( )。
A.e、f单质晶体熔化时克服的是共价键
B.d单质对应元素基态原子的电子排布式:1s22s22p63s23p2
C.b元素形成的气态氢化物易与水分子之间形成氢键
D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含2个σ键,1个π键
12.下列推论正确的是( )。
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子
13.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )。
图甲
由E原子和F原子形成的气态团簇分子模型
图乙
CO2晶胞
图丙
碘晶胞
图丁
A.在NaCl晶胞(图甲)中,共含有4个Na+
B.该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C.在CO2晶体(图丙)中,一个CO2分子周围有4个CO2分子紧邻
D.在碘晶体(图丁)中,碘分子的排列有两种不同的方向
14.下列关于CH4和CO2的说法正确的是( )。
A.固态二氧化碳属于共价晶体
B.CH4分子中含有极性共价键,是非极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4的熔点低于CO2
D.二氧化碳分子中碳原子的杂化类型是sp
15.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )。
A.在NaCl晶体中,距Na+最近且相等的Cl-有6个
B.在XY2晶体中,每个晶胞平均占有4个X2+
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D.CaF2晶体在熔融状态不导电
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(14分)在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替),可起到降低Al2O3熔点的作用。生产冰晶石的原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32A+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空:
(1)冰晶石的化学式为 , 含有离子键、 等化学键。
(2)生成物中含有10个电子的分子是 (写分子式),该分子的空间结构名称为 ,中心原子的杂化方式为 。
(3)反应物中电负性最大的元素为 (填元素符号),写出其基态原子最外层电子的轨道表示式: 。
(4)冰晶石由两种粒子构成,冰晶石的晶胞结构如图甲所示,位于大立方体的顶点和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,那么大立方体的体心处所代表的粒子是 (填粒子符号)。
(5)Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示,其晶胞特征如图丙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示:
若已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数的值,Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目为 个;Al晶体的密度为 (用字母表示)。
17.(12分)(2020山东滨州高三模拟)目前,锂电池已扩展到镍酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等电池体系。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价层电子排布式为 ,与Ni同周期且基态原子核外的未成对电子数与Ni相同的元素还有 种。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,中心离子为钴离子,分子中氮原子的杂化类型为 。
(3)Li+过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O2而爆炸。实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子。下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O2分子结构的是 (填字母)。
(4)如图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的坐标,则SiA与SiB的距离是 。
(5)PCl5晶体的晶胞如图所示,该晶体熔融时形成一种能导电的液体,实验测得其中含有一种正四面体阳离子和一种正八面体阴离子,且P—Cl键的键长只有0.198 nm和0.206 nm两种,试用电离方程式解释熔融的PCl5能导电的原因 ,正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角原因为 。
已知该晶体的晶胞边长为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g·cm-3。
18.(12分)(2020山东济南高三模拟)如图所示是金刚石的晶胞结构,除顶点和面心上有碳原子外,4条体对角线的14处还各有1个碳原子。回答下列问题:
(1)若图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。若金刚石的晶胞参数为a1 nm,则其中碳碳键的键长d= nm(用含a1的代数式表示)。
(2)面心立方ZnS晶胞与金刚石结构类似,阴、阳离子各占晶胞所含粒子数的一半。
①S元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是 ,二氯化硫(SCl2)分子中S原子的杂化类型是 。
②写出基态Zn2+的电子排布式 ;把晶胞示意图中表示Zn2+的小球全部涂黑。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,该离子中含有 个σ键。
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为a2 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
19.(12分)(2020山东临沂高三一模)锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。研究锂离子电池的电极材料、电解液具有重要的现实意义。
(1)锂离子电池的正极材料大多采用橄榄石型的LiMPO4(M=Fe、Co等元素)。
①Li+能量最低的激发态的电子轨道表示式为 。
②第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,原因是 。
(2)锂离子电池的电解液有LiBF4等,碳酸亚乙酯()用作该电解液的添加剂。
①LiBF4中阴离子的空间结构为 。
②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式为 ;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是 。
(3)硫化锂是目前正在研发的锂离子电池的新型固体电解质,为立方晶系晶体,其晶胞参数为a nm。该晶胞中离子的分数坐标为:
硫离子:(0,0,0);12,12,0,12,0,12;0,12,12;……
锂离子:14,14,14;14,34,14;34,14,14;34,34,14;……
①在图上画出硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图。
②硫离子的配位数为 。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,硫化锂的晶体密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。
20.(10分)(2020山东青岛高三检测)第Ⅷ族元素Fe、Co、Ni性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量最高的电子位于 能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与Ni相同的元素名称为 。
(2)Fe3+与酚物质的显色反应常用于其离子检验,已知Fe3+遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔、沸点比对苯二酚的 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)下表为Co2+、Ni2+不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知,Ni2+比较稳定的配离子配位数是 (填“4”或“6”)。Co3+性质活泼,易被还原,但[Co(NH3)6]3+很稳定,可能的原因是 。
离子
配位数
晶体场稳定化能(Dq)
Co2+
6
-8Dq+2p
4
-5.34Dq+2p
Ni2+
6
-12Dq+3p
4
-3.56Dq+3p
(4)NiO晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是 (填选项字母)。若晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度是 g·cm-3。
答案：
1.B 解析:稀有气体中不存在化学键,A项错误。如N2分子中存在的N≡N键能比3个N—N键能大,也比一个N—N和一个NN键能加起来要大,说明N≡N中的π键比σ键强,所以分子中所含σ键的强度可能比π键弱,B项正确。甲烷是非极性分子,但只含有极性共价键,所以非极性分子中不一定含有非极性共价键,C项错误。CO2溶于水会生成碳酸,破坏了共价键,碘的升华过程是物质状态的改变,没有破坏化学键,D项错误。
2.C 解析:H2O分子VSEPR模型为正四面体形,含孤电子对数为2,实际空间结构是V形,VSEPR模型与分子空间结构模型不一致,C项符合题意。
3.D 解析:环戊二烯中存在饱和碳原子,饱和碳原子空间结构为四面体形,所有原子不可能共面,故A项错误。同主族元素非金属性随核电荷数的增加而减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,但不是任意含氧酸的酸性减弱,如卤族元素中HClO的酸性比HBrO4弱,故B项错误。二甲醚易溶于水,是因为二甲醚可与水分子形成氢键;氨基乙酸的熔点较高,是因为氨基和羧基反应形成内盐导致的,与氢键无关,故C项错误。NO3-中心原子的价层电子对数=5+12=3,孤电子对数为0,中心N原子采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,故D项正确。
4.D 解析:Al2H6的熔点为150 ℃,由熔点低可知Al2H6为分子晶体,不含离子键,D项错误。
5.D 解析:冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,A项错误。由冰晶胞的结构与金刚石晶胞类似可知,每个冰晶胞平均含有的水分子个数为4+8×18+6×12=8,B项错误。水分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键不属于化学键,C项错误。冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键,液态水中仍存在氢键,D项正确。
6.C 解析:离子所带电荷数越多,半径越小,离子键越强,离子晶体的熔点越高。故熔点CaO>BaO>NaCl>KCl。
7.B
8.D 解析:BF4-和NH3均为sp3杂化, BF4-中心原子无孤电子对,NH3孤电子对数为1,根据价层电子对互斥模型,孤电子对数增多,对成键电子的斥力增大,键角减小,则BF4-的键角大于NH3,故D项错误。
9.C 解析:As基态原子核外电子排布为
1s22s22p63s23p63d104s24p3 ,未成对电子数为3,与其同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素有V:1s22s22p63s23p63d34s2、Co:1s22s22p63s23p63d74s2,故C项错误。
10.C 解析:PCl5在固态时,由空间结构分别为正四面体和正八面体的两种离子构成,由杂化轨道理论可知,正四面体形的粒子有AB4型,正八面体形的粒子只有AB6型。结合该固体化学式知,PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,为离子晶体,A项错误。[PCl3]2+和[PCl2]2-不是正四面体或正八面体形,B项错误。PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,C项正确。根据以上分析,该物质是离子晶体,离子晶体在水溶液中或熔融状态下能导电,在固态时没有自由移动离子而不能导电,D项错误。
11.BD
12.B 解析:PH3分子间不能形成氢键,而NH3分子间可以形成氢键,因此PH3的沸点低于NH3的沸点,A项错误。NH4+和PH4+的中心原子均属于sp3杂化,因此,NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构,B项正确。SiO2晶体中每个Si原子与邻近的4个O原子形成共价键,每个O原子与邻近的2个Si原子形成共价键,这种结构向空间发展形成立体空间网状结构,故其属于共价晶体,C项错误。C3H8的碳链不是直线形的,因为其中的碳原子均为sp3杂化,键角不是180°,D项错误。
13.BC 解析:从NaCl的晶胞结构可以分析出,Na+的个数为12×14+1=4,故A项正确。该气态团簇分子是分子晶体,故分子式为E4F4或F4E4,B项错误。CO2晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,C项错误。从晶胞结构上可以观察到,碘分子的排列有两种不同的方向,D项正确。
14.BD 解析:二氧化碳属于分子晶体,A项错误。甲烷中含有极性共价键,但是正四面体结构,属于非极性分子,B项正确。二氧化碳与甲烷形成的均是分子晶体,分子间作用力二氧化碳大于甲烷,所以熔点高,C项错误。甲烷为正四面体形,C原子含有4个σ键,无孤电子对,采取sp3杂化,二氧化碳为直线形,碳氧双键中有1个σ键和1个π键,因此C原子采取sp杂化,D项正确。
15.D 解析:在NaCl晶体中,距Na+最近且相等的Cl-有6个,距Cl-最近且相等的Na+有6个,A选项正确。在XY2晶胞中,X2+位于立方体的8个顶角和6个面心,所以X2+的数目是8×18+6×12=4,在XY2晶体中,每个晶胞平均占有4个X2+,B选项正确。金刚石晶体中,每个C原子形成4个共价键,两个C原子共用一个共价键,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1∶2,C选项正确。CaF2是离子化合物,在水溶液或熔融状态下能够导电,D选项不正确。
16.答案:(1)Na3AlF6 共价键、配位键
(2)H2O V形 sp3
(3)F
(4)Na+
(5)4 M42d3NA
解析:(1)冰晶石的成分是Na3AlF6,该物质中Na+和AlF63-之间存在离子键,Al原子和F原子之间存在配位键和共价键。
(2)1个水分子中含有10个电子,1个水分子中含有2个共价单键和2个孤电子对,所以其空间结构为V形,O原子采用sp3杂化。
(3)根据元素周期律可知,电负性最强的是F;氟原子核外最外层s、p能级上电子数分别是2、5,其最外层电子轨道表示式为。
(4)的个数=8×18+6×12=4,的个数=12×14+8+1=12,两种离子的个数之比为N(AlF63-)∶N(Na+)=1∶3,则大立方体的体心处所代表的粒子是Na+。
(5)该晶胞中Al原子个数=8×18+6×12=4,该晶胞棱长=(4d)22=22d,所以晶胞的体积=(22d)3,ρ=mV=MNA×4(22d)3=M42d3NA。
17.答案:(1)3d84s2 3
(2)sp2、sp3
(3)B
(4)22d
(5)2PCl5PCl4++PCl6- PCl3分子中P原子有一个孤电子对,PCl4+中P原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力 4.17×1023NA×a3
解析:(1)Ni元素为28号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,则其价电子排布式为3d84s2;Ni原子核外电子中单电子有2个,同周期单电子同样有2个的有3种元素,价电子排布分别为3d24s2、4s24p2、4s24p4,分别是Ti、Ge、Se,共3种。
(2)该分子中,有的N原子形成3个σ键,孤电子对数为1,这种N原子的杂化类型为sp3;有的形成3个σ键,没有孤电子对,还有N原子形成2个σ键,孤电子对数为1,这两种N原子的杂化类型均为sp2。
(3)实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子。根据选项进行分析,可知A、C、D中的O2分子的结构式中,均没有单电子存在,因此不符合事实;而B选中O2的结构式中的化学键有3个电子,有单电子,因此B项符合事实。
(4)根据图可知其晶胞模型为(图中黑球和白球均为硅原子,氧原子位于两个硅原子之间,已省略),图中A、B、C、D四个Si原子形成正四面体结构,且AB距离等于AC距离,AC距离在底面投影为底面面对角线的一半,则SiA与SiB的距离=12×2d=22d。
(5)含有自由移动离子的化合物能导电,PCl5晶体熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,阳离子、阴离子分别为PCl4+、PCl6-,其电离方程式为2PCl5PCl4++PCl6-;PCl3分子中P原子有一个孤电子对,PCl4+中P原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以正四面体形阳离子中键角大于PCl3分子中的键角;该晶胞中PCl5个数=1+8×18=2,晶胞体积=(a×10-7 cm)3,晶体密度ρ=MNA×2V=208.5×2NA(a×10-7)3=4.17×1023a3NA。
18.答案:(1)14,14,34 3a14
(2)①S
③16
④3.88×1023a23NA
解析:(1)若图中原子1的坐标为(0,0,0),则可建立以原子1为原点的坐标系,根据题干信息可知,原子2位于其中一条对角线上,根据立体几何可知,原子2的坐标为14,14,34,晶胞中C原子形成的碳碳单键的键长刚好为体对角线的14,因此,若金刚石的晶胞参数为a1 nm,则其中碳碳键的键长为3a14 nm ;
(2)①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl,一般情况下,同周期第一电离能逐渐增大,但P的3p轨道为3p3半充满状态,故第一电离能由小到大的顺序为S
③[Zn(NH3)4]2+中Zn2+和NH3形成了4个配位键,同时1个NH3中N和H形成3个共价键,则该离子中共含有4+3×4=16个σ键 ;
④由②分析可知,1个ZnS晶胞中共有4个ZnS,则晶胞的质量m为4NA×(65+32)=388NAg,晶胞的体积V=(a2×10-7)3=a23×10-21 cm3,根据密度公式可得该晶体的密度ρ=mV=388NAga23×10-21cm3=3.88×1023a23NA g·cm-3。
19.答案:(1)① ②Co失去3d6上的一个电子,而Fe失去3d5上的一个电子,3d轨道半充满时稳定性强,故I4(Co)比I4(Fe)小
(2)①正四面体形 ②sp3、sp2 碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键
(3)① ②8 ③1.84×1023a3NA
解析:(1)②Co3+价电子排布为3d6变为较稳定的3d5,而Fe3+价电子排布由较稳定的3d5变为不稳定的3d4,需要更多的能量,故第四电离能:I4(Co)
②该分子—CH2—中C原子价层电子对数是4且不含孤电子对,—CH2—中碳原子为sp3杂化,CO中C原子价层电子对数是3且不含孤电子对,CO中C原子杂化方式为sp2;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键;
(3)①根据硫离子的坐标参数,硫离子位于晶胞的面心、顶点;根据锂离子的分数坐标参数,锂离子位于晶胞的内部,结合坐标位置,则硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图为;
②根据①中的分析,结合俯视图,从面心的S2-看,周围与之等距且最近的Li+有8个,所以S2-的配位数为8;
③1个晶胞中有S2-的数目为8×18+6×12=4个,含有Li+数目为8个,晶胞参数为a nm,一个晶胞体积为V=a3 nm3=a3×10-21 cm3,1 mol晶胞的体积为a3×10-21NA cm3,1 mol晶胞质量为m=4×46 g,所以晶体密度为ρ=mV=4×46 gNA×a3×10-21cm3=1.84×1023a3NA g·cm-3。
20.答案:(1)3d 钛、锗、硒
(2)低 邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小,熔、沸点低
(3)6 形成配位键后,Co3+的氧化性减弱,性质变得稳定
(4)CD 3×1023a3·NA
解析:(1)Ni为28号元素,基态Ni的电子排布式为
[Ar]3d84s2,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态Ni的电子排布式为[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:钛为22号元素,基态电子排布式为[Ar]3d24s2、锗为32号元素,基态电子排布式为[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素,基态电子排布式为[Ar]3d104s24p4;
(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚易形成分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此,熔、沸点较低;
(3)由表中数据可知,配位数为6的Ni2+晶体场稳定化能为-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定;Co3+性质活泼,但[Co(NH3)6]3+很稳定,说明形成配位键后,Co3+的氧化性减弱,性质变得稳定;
(4)NiO晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯视图为CD;从晶体中最小重复单元出发,1个晶胞中含Ni2+为8×18+6×12=4,含O2-为12×14+1=4,即根据各粒子在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO, NiO的摩尔质量为75 g·mol-1,晶体的密度等于1个晶胞的质量除以1个晶胞的体积,即密度=75 g·mol-1×4NA·(a×10-7)3cm3=3×1023a3·NA g·cm-3。
章末目标检测卷9 微粒间的相互作用与物质的性质
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于化学键的说法正确的是( )。
A.气体分子中一定含有σ键,可能含有π键
B.分子中所含σ键的强度可能比π键弱
C.非极性分子中一定含有非极性共价键
D.CO2溶于水和碘的升华过程均破坏共价键
2.(2020山东泰安高三模拟)下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致的是( )。
A.CO2 B.CO32-
C.H2O D.CCl4
3.(2020山东济宁高三模拟)下列说法正确的是( )。
A.环戊二烯()分子中所有原子共平面
B.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
C.二甲醚易溶于水,氨基乙酸的熔点较高,主要原因都与氢键有关
D.NO3-中心原子上的孤电子对数是0,空间结构为平面三角形
4.近年来,科学家合成了一些具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)n。已知,最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150 ℃,燃烧时放出大量的热量。Al2H6的结构如下图。下列说法错误的是( )。
A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
C.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水
D.Al2H6中含有离子键和极性共价键
5.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是σ键的一种
D.冰变成水,氢键部分被破坏
6.离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用,静电作用大则熔点高,静电作用小则熔点低。试根据学过的知识,判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是( )。
A.KCl>NaCl>BaO>CaO
B.NaCl>KCl>CaO>BaO
C.CaO>BaO>NaCl>KCl
D.CaO>BaO>KCl>NaCl
7.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中叙述正确的是( )。
A.观察常温下物质的状态,SbCl5是微黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、-33 ℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
8.(2020山东学考模拟)缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是( )。
A.NH3、BF3、BF4-中只有BF3是缺电子化合物
B.BF3、BF4-中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C.BF3与NH3反应时有配位键生成
D.BF4-的键角小于NH3
9.《梦溪笔谈》有记:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。在我国古代,雌黄(As2S3)经常用来修改错字,其结构如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.As、S原子的杂化方式均为sp3
B.AsH3的沸点比NH3的低
C.与As同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有V
D.已知As2F2分子中各原子均满足8电子结构,分子中σ键和π键的个数比为3∶1
10.经X射线衍射实验研究证明PCl5在固态时,由空间结构分别为正四面体和正八面体的两种离子构成,下列关于PCl5的推断正确的是( )。
A.PCl5晶体是分子晶体
B.PCl5晶体由[PCl3]2+和[PCl2]2-构成,且离子数目之比为1∶1
C.PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,且离子数目之比为1∶1
D.PCl5晶体具有良好的导电性
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.如图所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。下列说法不正确的是( )。
A.e、f单质晶体熔化时克服的是共价键
B.d单质对应元素基态原子的电子排布式:1s22s22p63s23p2
C.b元素形成的气态氢化物易与水分子之间形成氢键
D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含2个σ键,1个π键
12.下列推论正确的是( )。
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子
13.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )。
图甲
由E原子和F原子形成的气态团簇分子模型
图乙
CO2晶胞
图丙
碘晶胞
图丁
A.在NaCl晶胞(图甲)中,共含有4个Na+
B.该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C.在CO2晶体(图丙)中,一个CO2分子周围有4个CO2分子紧邻
D.在碘晶体(图丁)中,碘分子的排列有两种不同的方向
14.下列关于CH4和CO2的说法正确的是( )。
A.固态二氧化碳属于共价晶体
B.CH4分子中含有极性共价键,是非极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4的熔点低于CO2
D.二氧化碳分子中碳原子的杂化类型是sp
15.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )。
A.在NaCl晶体中,距Na+最近且相等的Cl-有6个
B.在XY2晶体中,每个晶胞平均占有4个X2+
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D.CaF2晶体在熔融状态不导电
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(14分)在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替),可起到降低Al2O3熔点的作用。生产冰晶石的原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32A+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空:
(1)冰晶石的化学式为 , 含有离子键、 等化学键。
(2)生成物中含有10个电子的分子是 (写分子式),该分子的空间结构名称为 ,中心原子的杂化方式为 。
(3)反应物中电负性最大的元素为 (填元素符号),写出其基态原子最外层电子的轨道表示式: 。
(4)冰晶石由两种粒子构成,冰晶石的晶胞结构如图甲所示,位于大立方体的顶点和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,那么大立方体的体心处所代表的粒子是 (填粒子符号)。
(5)Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示,其晶胞特征如图丙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示:
若已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数的值,Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目为 个;Al晶体的密度为 (用字母表示)。
17.(12分)(2020山东滨州高三模拟)目前,锂电池已扩展到镍酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等电池体系。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价层电子排布式为 ,与Ni同周期且基态原子核外的未成对电子数与Ni相同的元素还有 种。
(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,中心离子为钴离子,分子中氮原子的杂化类型为 。
(3)Li+过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O2而爆炸。实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子。下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O2分子结构的是 (填字母)。
(4)如图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的坐标,则SiA与SiB的距离是 。
(5)PCl5晶体的晶胞如图所示,该晶体熔融时形成一种能导电的液体,实验测得其中含有一种正四面体阳离子和一种正八面体阴离子,且P—Cl键的键长只有0.198 nm和0.206 nm两种,试用电离方程式解释熔融的PCl5能导电的原因 ,正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角原因为 。
已知该晶体的晶胞边长为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 g·cm-3。
18.(12分)(2020山东济南高三模拟)如图所示是金刚石的晶胞结构,除顶点和面心上有碳原子外,4条体对角线的14处还各有1个碳原子。回答下列问题:
(1)若图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为 。若金刚石的晶胞参数为a1 nm,则其中碳碳键的键长d= nm(用含a1的代数式表示)。
(2)面心立方ZnS晶胞与金刚石结构类似,阴、阳离子各占晶胞所含粒子数的一半。
①S元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是 ,二氯化硫(SCl2)分子中S原子的杂化类型是 。
②写出基态Zn2+的电子排布式 ;把晶胞示意图中表示Zn2+的小球全部涂黑。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,该离子中含有 个σ键。
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为a2 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
19.(12分)(2020山东临沂高三一模)锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。研究锂离子电池的电极材料、电解液具有重要的现实意义。
(1)锂离子电池的正极材料大多采用橄榄石型的LiMPO4(M=Fe、Co等元素)。
①Li+能量最低的激发态的电子轨道表示式为 。
②第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,原因是 。
(2)锂离子电池的电解液有LiBF4等,碳酸亚乙酯()用作该电解液的添加剂。
①LiBF4中阴离子的空间结构为 。
②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式为 ;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是 。
(3)硫化锂是目前正在研发的锂离子电池的新型固体电解质,为立方晶系晶体,其晶胞参数为a nm。该晶胞中离子的分数坐标为:
硫离子:(0,0,0);12,12,0,12,0,12;0,12,12;……
锂离子:14,14,14;14,34,14;34,14,14;34,34,14;……
①在图上画出硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图。
②硫离子的配位数为 。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,硫化锂的晶体密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。
20.(10分)(2020山东青岛高三检测)第Ⅷ族元素Fe、Co、Ni性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量最高的电子位于 能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与Ni相同的元素名称为 。
(2)Fe3+与酚物质的显色反应常用于其离子检验,已知Fe3+遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔、沸点比对苯二酚的 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)下表为Co2+、Ni2+不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知,Ni2+比较稳定的配离子配位数是 (填“4”或“6”)。Co3+性质活泼,易被还原,但[Co(NH3)6]3+很稳定,可能的原因是 。
离子
配位数
晶体场稳定化能(Dq)
Co2+
6
-8Dq+2p
4
-5.34Dq+2p
Ni2+
6
-12Dq+3p
4
-3.56Dq+3p
(4)NiO晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是 (填选项字母)。若晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度是 g·cm-3。
答案：
1.B 解析:稀有气体中不存在化学键,A项错误。如N2分子中存在的N≡N键能比3个N—N键能大,也比一个N—N和一个NN键能加起来要大,说明N≡N中的π键比σ键强,所以分子中所含σ键的强度可能比π键弱,B项正确。甲烷是非极性分子,但只含有极性共价键,所以非极性分子中不一定含有非极性共价键,C项错误。CO2溶于水会生成碳酸,破坏了共价键,碘的升华过程是物质状态的改变,没有破坏化学键,D项错误。
2.C 解析:H2O分子VSEPR模型为正四面体形,含孤电子对数为2,实际空间结构是V形,VSEPR模型与分子空间结构模型不一致,C项符合题意。
3.D 解析:环戊二烯中存在饱和碳原子,饱和碳原子空间结构为四面体形,所有原子不可能共面,故A项错误。同主族元素非金属性随核电荷数的增加而减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,但不是任意含氧酸的酸性减弱,如卤族元素中HClO的酸性比HBrO4弱,故B项错误。二甲醚易溶于水,是因为二甲醚可与水分子形成氢键;氨基乙酸的熔点较高,是因为氨基和羧基反应形成内盐导致的,与氢键无关,故C项错误。NO3-中心原子的价层电子对数=5+12=3,孤电子对数为0,中心N原子采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,故D项正确。
4.D 解析:Al2H6的熔点为150 ℃,由熔点低可知Al2H6为分子晶体,不含离子键,D项错误。
5.D 解析:冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,A项错误。由冰晶胞的结构与金刚石晶胞类似可知,每个冰晶胞平均含有的水分子个数为4+8×18+6×12=8,B项错误。水分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键不属于化学键,C项错误。冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键,液态水中仍存在氢键,D项正确。
6.C 解析:离子所带电荷数越多,半径越小,离子键越强,离子晶体的熔点越高。故熔点CaO>BaO>NaCl>KCl。
7.B
8.D 解析:BF4-和NH3均为sp3杂化, BF4-中心原子无孤电子对,NH3孤电子对数为1,根据价层电子对互斥模型,孤电子对数增多,对成键电子的斥力增大,键角减小,则BF4-的键角大于NH3,故D项错误。
9.C 解析:As基态原子核外电子排布为
1s22s22p63s23p63d104s24p3 ,未成对电子数为3,与其同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素有V:1s22s22p63s23p63d34s2、Co:1s22s22p63s23p63d74s2,故C项错误。
10.C 解析:PCl5在固态时,由空间结构分别为正四面体和正八面体的两种离子构成,由杂化轨道理论可知,正四面体形的粒子有AB4型,正八面体形的粒子只有AB6型。结合该固体化学式知,PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,为离子晶体,A项错误。[PCl3]2+和[PCl2]2-不是正四面体或正八面体形,B项错误。PCl5晶体由[PCl4]+和[PCl6]-构成,C项正确。根据以上分析,该物质是离子晶体,离子晶体在水溶液中或熔融状态下能导电,在固态时没有自由移动离子而不能导电,D项错误。
11.BD
12.B 解析:PH3分子间不能形成氢键,而NH3分子间可以形成氢键,因此PH3的沸点低于NH3的沸点,A项错误。NH4+和PH4+的中心原子均属于sp3杂化,因此,NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构,B项正确。SiO2晶体中每个Si原子与邻近的4个O原子形成共价键,每个O原子与邻近的2个Si原子形成共价键,这种结构向空间发展形成立体空间网状结构,故其属于共价晶体,C项错误。C3H8的碳链不是直线形的,因为其中的碳原子均为sp3杂化,键角不是180°,D项错误。
13.BC 解析:从NaCl的晶胞结构可以分析出,Na+的个数为12×14+1=4,故A项正确。该气态团簇分子是分子晶体,故分子式为E4F4或F4E4,B项错误。CO2晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,C项错误。从晶胞结构上可以观察到,碘分子的排列有两种不同的方向,D项正确。
14.BD 解析:二氧化碳属于分子晶体,A项错误。甲烷中含有极性共价键,但是正四面体结构,属于非极性分子,B项正确。二氧化碳与甲烷形成的均是分子晶体,分子间作用力二氧化碳大于甲烷,所以熔点高,C项错误。甲烷为正四面体形,C原子含有4个σ键,无孤电子对,采取sp3杂化,二氧化碳为直线形,碳氧双键中有1个σ键和1个π键,因此C原子采取sp杂化,D项正确。
15.D 解析:在NaCl晶体中,距Na+最近且相等的Cl-有6个,距Cl-最近且相等的Na+有6个,A选项正确。在XY2晶胞中,X2+位于立方体的8个顶角和6个面心,所以X2+的数目是8×18+6×12=4,在XY2晶体中,每个晶胞平均占有4个X2+,B选项正确。金刚石晶体中,每个C原子形成4个共价键,两个C原子共用一个共价键,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为1∶2,C选项正确。CaF2是离子化合物,在水溶液或熔融状态下能够导电,D选项不正确。
16.答案:(1)Na3AlF6 共价键、配位键
(2)H2O V形 sp3
(3)F
(4)Na+
(5)4 M42d3NA
解析:(1)冰晶石的成分是Na3AlF6,该物质中Na+和AlF63-之间存在离子键,Al原子和F原子之间存在配位键和共价键。
(2)1个水分子中含有10个电子,1个水分子中含有2个共价单键和2个孤电子对,所以其空间结构为V形,O原子采用sp3杂化。
(3)根据元素周期律可知,电负性最强的是F;氟原子核外最外层s、p能级上电子数分别是2、5,其最外层电子轨道表示式为。
(4)的个数=8×18+6×12=4,的个数=12×14+8+1=12,两种离子的个数之比为N(AlF63-)∶N(Na+)=1∶3,则大立方体的体心处所代表的粒子是Na+。
(5)该晶胞中Al原子个数=8×18+6×12=4,该晶胞棱长=(4d)22=22d,所以晶胞的体积=(22d)3,ρ=mV=MNA×4(22d)3=M42d3NA。
17.答案:(1)3d84s2 3
(2)sp2、sp3
(3)B
(4)22d
(5)2PCl5PCl4++PCl6- PCl3分子中P原子有一个孤电子对,PCl4+中P原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力 4.17×1023NA×a3
解析:(1)Ni元素为28号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,则其价电子排布式为3d84s2;Ni原子核外电子中单电子有2个,同周期单电子同样有2个的有3种元素,价电子排布分别为3d24s2、4s24p2、4s24p4,分别是Ti、Ge、Se,共3种。
(2)该分子中,有的N原子形成3个σ键,孤电子对数为1,这种N原子的杂化类型为sp3;有的形成3个σ键,没有孤电子对,还有N原子形成2个σ键,孤电子对数为1,这两种N原子的杂化类型均为sp2。
(3)实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子。根据选项进行分析,可知A、C、D中的O2分子的结构式中,均没有单电子存在,因此不符合事实;而B选中O2的结构式中的化学键有3个电子,有单电子,因此B项符合事实。
(4)根据图可知其晶胞模型为(图中黑球和白球均为硅原子,氧原子位于两个硅原子之间,已省略),图中A、B、C、D四个Si原子形成正四面体结构,且AB距离等于AC距离,AC距离在底面投影为底面面对角线的一半,则SiA与SiB的距离=12×2d=22d。
(5)含有自由移动离子的化合物能导电,PCl5晶体熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,阳离子、阴离子分别为PCl4+、PCl6-,其电离方程式为2PCl5PCl4++PCl6-;PCl3分子中P原子有一个孤电子对,PCl4+中P原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以正四面体形阳离子中键角大于PCl3分子中的键角;该晶胞中PCl5个数=1+8×18=2,晶胞体积=(a×10-7 cm)3,晶体密度ρ=MNA×2V=208.5×2NA(a×10-7)3=4.17×1023a3NA。
18.答案:(1)14,14,34 3a14
(2)①S
③16
④3.88×1023a23NA
解析:(1)若图中原子1的坐标为(0,0,0),则可建立以原子1为原点的坐标系,根据题干信息可知,原子2位于其中一条对角线上,根据立体几何可知,原子2的坐标为14,14,34,晶胞中C原子形成的碳碳单键的键长刚好为体对角线的14,因此,若金刚石的晶胞参数为a1 nm,则其中碳碳键的键长为3a14 nm ;
(2)①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl,一般情况下,同周期第一电离能逐渐增大,但P的3p轨道为3p3半充满状态,故第一电离能由小到大的顺序为S
③[Zn(NH3)4]2+中Zn2+和NH3形成了4个配位键,同时1个NH3中N和H形成3个共价键,则该离子中共含有4+3×4=16个σ键 ;
④由②分析可知,1个ZnS晶胞中共有4个ZnS,则晶胞的质量m为4NA×(65+32)=388NAg,晶胞的体积V=(a2×10-7)3=a23×10-21 cm3,根据密度公式可得该晶体的密度ρ=mV=388NAga23×10-21cm3=3.88×1023a23NA g·cm-3。
19.答案:(1)① ②Co失去3d6上的一个电子,而Fe失去3d5上的一个电子,3d轨道半充满时稳定性强,故I4(Co)比I4(Fe)小
(2)①正四面体形 ②sp3、sp2 碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键
(3)① ②8 ③1.84×1023a3NA
解析:(1)②Co3+价电子排布为3d6变为较稳定的3d5,而Fe3+价电子排布由较稳定的3d5变为不稳定的3d4,需要更多的能量,故第四电离能:I4(Co)
②该分子—CH2—中C原子价层电子对数是4且不含孤电子对,—CH2—中碳原子为sp3杂化,CO中C原子价层电子对数是3且不含孤电子对,CO中C原子杂化方式为sp2;碳酸亚乙酯能溶于水的原因是碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键;
(3)①根据硫离子的坐标参数,硫离子位于晶胞的面心、顶点;根据锂离子的分数坐标参数,锂离子位于晶胞的内部,结合坐标位置,则硫化锂晶胞沿x轴投影的俯视图为;
②根据①中的分析,结合俯视图,从面心的S2-看,周围与之等距且最近的Li+有8个,所以S2-的配位数为8;
③1个晶胞中有S2-的数目为8×18+6×12=4个,含有Li+数目为8个,晶胞参数为a nm,一个晶胞体积为V=a3 nm3=a3×10-21 cm3,1 mol晶胞的体积为a3×10-21NA cm3,1 mol晶胞质量为m=4×46 g,所以晶体密度为ρ=mV=4×46 gNA×a3×10-21cm3=1.84×1023a3NA g·cm-3。
20.答案:(1)3d 钛、锗、硒
(2)低 邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小,熔、沸点低
(3)6 形成配位键后,Co3+的氧化性减弱,性质变得稳定
(4)CD 3×1023a3·NA
解析:(1)Ni为28号元素,基态Ni的电子排布式为
[Ar]3d84s2,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态Ni的电子排布式为[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:钛为22号元素,基态电子排布式为[Ar]3d24s2、锗为32号元素,基态电子排布式为[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素,基态电子排布式为[Ar]3d104s24p4;
(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚易形成分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此,熔、沸点较低;
(3)由表中数据可知,配位数为6的Ni2+晶体场稳定化能为-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定;Co3+性质活泼,但[Co(NH3)6]3+很稳定,说明形成配位键后,Co3+的氧化性减弱,性质变得稳定;
(4)NiO晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯视图为CD;从晶体中最小重复单元出发,1个晶胞中含Ni2+为8×18+6×12=4,含O2-为12×14+1=4,即根据各粒子在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO, NiO的摩尔质量为75 g·mol-1,晶体的密度等于1个晶胞的质量除以1个晶胞的体积,即密度=75 g·mol-1×4NA·(a×10-7)3cm3=3×1023a3·NA g·cm-3。
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