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2024届鲁科版高考化学一轮复习第4章第4节不同聚集状态的物质与性质作业含答案
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这是一份2024届鲁科版高考化学一轮复习第4章第4节不同聚集状态的物质与性质作业含答案，共10页。
第4章 第4节 不同聚集状态的物质与性质
[基础练]
1．(2021·海南卷，11)关于NH3性质的解释合理的是( )
选项
性质
解释
A
比PH3容易液化
NH3分子间的范德华力更大
B
熔点高于PH3
N—H键的键能比P—H大
C
能与Ag＋以配位键结合
NH3中氮原子有孤电子对
D
氨水中存在NH
NH3·H2O是离子化合物
解析：NH3和PH3都属于同一主族元素形成的氢化物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氨气中含有氢键， PH3不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，故A错误；NH3熔点高于PH3，是因为氨气中含有氢键，氢键的存在导致氨气的熔点升高，而不是因为N－H键的键能比P－H大，故B错误；NH3中氮原子有孤电子对，使Ag＋和NH3以配位键结合形成[Ag(NH3)2]＋，故C正确；NH3·H2O是共价化合物，是弱碱，在水溶液中部分电离出NH和OH－，故D错误。
答案：C
2．下列说法中正确的是( )
A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态
D．共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析：离子所带电荷数和离子半径的大小不同，每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目不同，一个NaCl晶胞为立方体，Na＋离子在立方体中心的话，离它最近的Cl－离子在立方体六个面的中央，CsCl的晶胞也是立方体，Cs＋离子在立方体中心的话，离它最近的Cl－离子就在立方体的八个顶点上，A错误；金属里本来就存在自由电子，在金属未通电的情况下，金属中的电子是在做热运动，即无规则运动，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，而不是产生了自由电子，B错误；分子晶体存在常温下呈固态的物质，例如S、白磷、红磷、C60等都属于分子晶体，在常温下为固态，C错误；共价晶体中原子间作用力为共价键，D正确。
答案：D
3．(2022·山东威海市教育教学研究中心高三模拟)钴可形成多种配合物，其中①SO4、②Br化学式相同，下列说法错误的是( )
A．Co和Br位于元素周期表的同一周期
B．两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为：
C．①中钴离子的配位数为6，配体为NH3、Br－
D．可用AgNO3溶液鉴别①和②
解析：Co和Br原子核外都有4个电子层，因此二者都是位于元素周期表的同一周期的元素，A正确；在题述两种化合物中Co元素化合价为＋3价，Co3＋是Co原子失去最外层的2个4s电子和失去1个3d电子后得到的离子，根据构造原理可知两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为，B错误；根据物质化学式可知①中钴离子的配位数为6，其中含有5个配体NH3、1个配体Br－，C正确；络合物中内界配离子不容易电离出来，而外界离子容易发生电离。根据两种钴的络合物化学式可知：①中Br－为内界配离子，向其中加入AgNO3溶液，无明显现象；②中Br－为外界离子，在溶液中容易电离，向其中加入AgNO3溶液，会产生浅黄色沉淀，实验现象不同，因此可用AgNO3溶液鉴别①和②，D正确。
答案：B
4．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法错误的是( )
晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)
CsCl晶体
S8
ZnS晶体
结构模型
示意图
备注
熔点2 573 K
—
易溶于CS2
—
A．晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B—B键
B．CsCl晶体中每个Cs＋周围距离最近且相等的Cs＋有6个
C．S8分子中的共价键为非极性键，形成的晶体为共价晶体
D．ZnS晶体中，Zn2＋占据S2－构成的四面体空隙中，填充率为50%
解析：根据晶体硼熔点很高可知其属于共价晶体，结构单元中，每个B原子形成5个B—B键，每个B—B键为相邻的2个B原子形成，故结构单元中含有B—B键数目是＝30个，A正确；根据氯化铯晶体的晶胞结构，沿x、y、z三轴切割的方法可知：每个Cs＋周围距离最近且相等的Cs＋个数是6个，B正确；S8分子中的共价键为S—S非极性键，S8分子之间以分子间作用力结合，故形成的晶体为分子晶体，C错误；根据图示可知：在ZnS晶体中，Zn2＋占据S2－构成的四面体空隙中，填充率为50%，D正确。
答案：C
5．(2022·浙江高三模拟)已知胆矾CuSO4·5H2O的结构示意图如图。下列说法正确的是( )
A．胆矾在不同温度下分步失去结晶水
B．Cu2＋的配位数为5
C．Cu2＋的价层电子排布式为3d84s1
D．图示结构中存在配位键和氢键两种化学键
解析：由图可知，晶体中含有2种不同的水，一类是配体水分子、一类是形成氢键的水分子，两者结构不同，故胆矾在不同温度下分步失去结晶水，A正确；由图可知，Cu2＋的配位数为6，B错误；Cu2＋为铜原子失去2个电子后形成的离子，其价层电子排布式为3d9，C错误；在题述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H—O、S—O共价键以及H—O…H氢键，但氢键不是化学键，D错误。
答案：A
6．(2022·陕西西安远东一中月考)已知某离子晶体的晶胞结构如图所示，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为d g·cm－3。下列说法中正确的是( )
A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C．该晶胞可能是NaCl的晶胞
D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 cm
解析：本题考查离子晶体的结构和计算。用均摊法分析，晶体晶胞中阴离子位于棱心和体心，个数为12×＋1＝4，阳离子位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，A错误；距离阴离子最近的阳离子和距离阳离子最近的阴离子都为6个，因此阴、阳离子的配位数都是6，B错误；该晶胞符合NaCl晶胞的特征，C正确；根据晶胞结构图进行计算：设晶胞边长为a cm，则距离最近的两个阳离子的核间距离为 a cm，4×M＝NA·a3·d，可求出a，进而求得核间距为× ，D错误。
答案：C
7．(2022·太原模拟)硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图是该化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为( )
A.MgB B．Mg3B2
C．MgB2 D．Mg2B3
解析：根据晶体结构单元可知，在六棱柱顶点上的镁原子被6个棱柱共用，在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用，晶胞中Mg原子的个数为2×＋2×6×＝3，B原子的个数为6×＝2，N(Mg)∶N(B)＝3∶2，化学式为Mg3B2。
答案：B
[提升练]
8．下列数据是对应物质的熔点：
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
－107
1 291
190
1 723
由以上数据作出的下列判断中错误的是( )
A．Na2O在920 ℃时可以导电
B．BCl3和AlF3的晶体类型相同
C．AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键
D．表中物质都不属于金属晶体
解析：根据表格数据可知，Na2O的熔点为920 ℃，则920 ℃时Na2O已经开始熔化生成自由移动的Na＋和O2－，可以导电，故A正确；根据表格数据，BCl3熔点为－107 ℃，熔点低，为分子晶体；AlF3熔点为1 291 ℃，熔点较高，为离子晶体，二者的晶体类型不相同，故B错误；AlCl3属于共价化合物，只含有共价键，晶体溶于水时破坏的是共价键生成氯离子和铝离子，故C正确；金属晶体都是金属单质，表中物质都是化合物，不属于金属晶体，故D正确。
答案：B
9．(双选)向K2(PtCl4)的稀盐酸溶液中通入乙烯气体可得到金黄色沉淀K[Pt(C2H4)Cl3]，该沉淀的阴离子结构如图所示，下列有关该沉淀的阴离子说法正确的是( )
A．该沉淀的阴离子所有原子共平面
B．乙烯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化
C．配位键的形成均为电子给予体提供孤电子对
D．由其组成的物质可以燃烧
解析：乙烯是平面形分子，乙烯中的6个原子共面，而整个阴离子是以Pt为中心的四面体结构，Pt和3个Cl都不共面，故整个阴离子中所有原子不共平面，A错误；乙烯分子中含有碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2杂化，B正确；在阴离子[Pt(C2H4)Cl3]－中，中心原子是Pt，分别与3个氯原子形成σ键，和1个乙烯分子形成配位键，根据图可知，配位键中2个C原子各提供1个电子，C错误；该物质为有机配位化合物，配体中含乙烯，可以燃烧，D正确。
答案：BD
10．(双选)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，铜离子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。
下列说法正确的是( )
A．S2－是面心立方最密堆积
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晶胞的密度为g·cm－3
解析：据图可知S2－位于立方体的顶点和面心，为面心立方最密堆积，A正确；晶胞中S2－的个数为6×＋8×＝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a3pm3＝a3×10－30 cm3，所以密度为＝ g·cm－3，D正确。
答案：AD
[综合练]
11．回答下列问题：
(1)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图1所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为________g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有________个。
(2)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示(“○”表示V，“●”表示S)，该晶胞的化学式为VS。图2为该晶胞的俯视图。
①请在图3中用○标出V原子的位置__________。
②已知晶胞的密度为d g·cm－3，计算晶胞参数h＝__________________(列出计算式即可)。
(3)钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为________。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________________g·cm－3(列计算式)。
解析：(1)根据均摊法，可知该晶胞中N原子个数为6×＋8×＝4，Ti原子个数为1＋12×＝4，所以一个晶胞的质量m＝ g，而晶胞的体积V＝(2a×10－10)3 cm3，所以晶体的密度ρ＝ g·cm－3。以晶胞顶点N原子为研究对象，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子数目为＝12。
(2)①该晶胞的化学式为VS，结合该晶胞的俯视图和晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个V原子、2个S原子，因此V原子的位置是晶胞中8个顶点各一个，4条棱上各一个，。②因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞的质量为2×(32＋51)× g，根据图2得到晶胞底面积为a×a nm2，所以晶胞的体积为a×ah nm3＝a2h×10－21 cm3，根据公式ρ＝可得，d＝g·cm3，所以h＝cm。
(3)根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为：4×＝8、4×4＝16、8×4＝32，所以化学式为CoAl2O4；该晶胞的体积为(2a×10－7)3 cm3，该晶胞的质量为g，所以密度为 g·cm－3。
答案：(1) 12
(2) cm
(3)CoAl2O4
12．(2022·首都师范大学附属中学高三模拟)钴及其化合物有重要的用途，探究其结构有重要意义。
(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是________________________，在元素周期表中，该元素属于________(填“d”或“ds”)区。
(2)Cl2是Co3＋的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3，NH3的空间结构呈________形，是________(填“极性”或“非极性”)分子。
②该配合物中Co3＋参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d轨道、1个______轨道和3个______轨道。
(3)钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞。
①图2中Ⅱ型小立方体分别是b、________(填字母序号)。
②钴蓝晶体中三种原子个数比N∶N∶N＝________。
③用NA表示阿伏加德罗常数的值，则钴蓝晶胞密度为________g/cm3(列出表达式)。
解析：(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，根据构造原理，轨道表示式是 。在元素周期表中，钴处于第四周期Ⅷ族，该元素属于d区。
(2)①该配合物的一种配体是NH3，NH3中的N原子价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，空间结构呈三角锥形，正负电荷中心不重叠，是极性分子；②该配合物中Co3＋参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个4s和3个4p；③2.505 g该配合物的物质的量为＝0.01 mol，先加水溶解，[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl－，再加足量AgNO3溶液，电离出的氯离子与银离子形成氯化银沉淀，充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87 g，＝0.02 mol，说明该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
(3)①由钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成可知，Ⅰ型立体结构周围是Ⅱ型小立方体，Ⅱ型小立方体周围是Ⅰ型立体结构，故图2中Ⅱ型小立方体分别是b、d、e、g；②Ⅰ型立体结构中Co位于顶点和体心，原子数是4×＋1＝1.5；O位于晶胞内，原子数是4；Ⅱ型小立方体中Co位于顶点，原子数是4×＝0.5；O位于晶胞内，原子数是4；Al位于晶胞内，原子数是4；该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)∶N(Al)∶N(O)＝8∶16∶32＝1∶2∶4；③由②分析可知，图2所示晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为＝8a3×10－30 cm3，所以密度为＝＝ g/cm3。
答案：(1) d
(2)①三角锥 极性 ②4s 4p ③充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87 g
(3)①d、 e、 g ②1∶2∶4 ③
第4章 第4节 不同聚集状态的物质与性质
[基础练]
1．(2021·海南卷，11)关于NH3性质的解释合理的是( )
选项
性质
解释
A
比PH3容易液化
NH3分子间的范德华力更大
B
熔点高于PH3
N—H键的键能比P—H大
C
能与Ag＋以配位键结合
NH3中氮原子有孤电子对
D
氨水中存在NH
NH3·H2O是离子化合物
解析：NH3和PH3都属于同一主族元素形成的氢化物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氨气中含有氢键， PH3不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，故A错误；NH3熔点高于PH3，是因为氨气中含有氢键，氢键的存在导致氨气的熔点升高，而不是因为N－H键的键能比P－H大，故B错误；NH3中氮原子有孤电子对，使Ag＋和NH3以配位键结合形成[Ag(NH3)2]＋，故C正确；NH3·H2O是共价化合物，是弱碱，在水溶液中部分电离出NH和OH－，故D错误。
答案：C
2．下列说法中正确的是( )
A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态
D．共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析：离子所带电荷数和离子半径的大小不同，每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目不同，一个NaCl晶胞为立方体，Na＋离子在立方体中心的话，离它最近的Cl－离子在立方体六个面的中央，CsCl的晶胞也是立方体，Cs＋离子在立方体中心的话，离它最近的Cl－离子就在立方体的八个顶点上，A错误；金属里本来就存在自由电子，在金属未通电的情况下，金属中的电子是在做热运动，即无规则运动，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，而不是产生了自由电子，B错误；分子晶体存在常温下呈固态的物质，例如S、白磷、红磷、C60等都属于分子晶体，在常温下为固态，C错误；共价晶体中原子间作用力为共价键，D正确。
答案：D
3．(2022·山东威海市教育教学研究中心高三模拟)钴可形成多种配合物，其中①SO4、②Br化学式相同，下列说法错误的是( )
A．Co和Br位于元素周期表的同一周期
B．两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为：
C．①中钴离子的配位数为6，配体为NH3、Br－
D．可用AgNO3溶液鉴别①和②
解析：Co和Br原子核外都有4个电子层，因此二者都是位于元素周期表的同一周期的元素，A正确；在题述两种化合物中Co元素化合价为＋3价，Co3＋是Co原子失去最外层的2个4s电子和失去1个3d电子后得到的离子，根据构造原理可知两种物质中基态钴离子的轨道表示式均为，B错误；根据物质化学式可知①中钴离子的配位数为6，其中含有5个配体NH3、1个配体Br－，C正确；络合物中内界配离子不容易电离出来，而外界离子容易发生电离。根据两种钴的络合物化学式可知：①中Br－为内界配离子，向其中加入AgNO3溶液，无明显现象；②中Br－为外界离子，在溶液中容易电离，向其中加入AgNO3溶液，会产生浅黄色沉淀，实验现象不同，因此可用AgNO3溶液鉴别①和②，D正确。
答案：B
4．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法错误的是( )
晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)
CsCl晶体
S8
ZnS晶体
结构模型
示意图
备注
熔点2 573 K
—
易溶于CS2
—
A．晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B—B键
B．CsCl晶体中每个Cs＋周围距离最近且相等的Cs＋有6个
C．S8分子中的共价键为非极性键，形成的晶体为共价晶体
D．ZnS晶体中，Zn2＋占据S2－构成的四面体空隙中，填充率为50%
解析：根据晶体硼熔点很高可知其属于共价晶体，结构单元中，每个B原子形成5个B—B键，每个B—B键为相邻的2个B原子形成，故结构单元中含有B—B键数目是＝30个，A正确；根据氯化铯晶体的晶胞结构，沿x、y、z三轴切割的方法可知：每个Cs＋周围距离最近且相等的Cs＋个数是6个，B正确；S8分子中的共价键为S—S非极性键，S8分子之间以分子间作用力结合，故形成的晶体为分子晶体，C错误；根据图示可知：在ZnS晶体中，Zn2＋占据S2－构成的四面体空隙中，填充率为50%，D正确。
答案：C
5．(2022·浙江高三模拟)已知胆矾CuSO4·5H2O的结构示意图如图。下列说法正确的是( )
A．胆矾在不同温度下分步失去结晶水
B．Cu2＋的配位数为5
C．Cu2＋的价层电子排布式为3d84s1
D．图示结构中存在配位键和氢键两种化学键
解析：由图可知，晶体中含有2种不同的水，一类是配体水分子、一类是形成氢键的水分子，两者结构不同，故胆矾在不同温度下分步失去结晶水，A正确；由图可知，Cu2＋的配位数为6，B错误；Cu2＋为铜原子失去2个电子后形成的离子，其价层电子排布式为3d9，C错误；在题述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H—O、S—O共价键以及H—O…H氢键，但氢键不是化学键，D错误。
答案：A
6．(2022·陕西西安远东一中月考)已知某离子晶体的晶胞结构如图所示，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为d g·cm－3。下列说法中正确的是( )
A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C．该晶胞可能是NaCl的晶胞
D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 cm
解析：本题考查离子晶体的结构和计算。用均摊法分析，晶体晶胞中阴离子位于棱心和体心，个数为12×＋1＝4，阳离子位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，A错误；距离阴离子最近的阳离子和距离阳离子最近的阴离子都为6个，因此阴、阳离子的配位数都是6，B错误；该晶胞符合NaCl晶胞的特征，C正确；根据晶胞结构图进行计算：设晶胞边长为a cm，则距离最近的两个阳离子的核间距离为 a cm，4×M＝NA·a3·d，可求出a，进而求得核间距为× ，D错误。
答案：C
7．(2022·太原模拟)硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图是该化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为( )
A.MgB B．Mg3B2
C．MgB2 D．Mg2B3
解析：根据晶体结构单元可知，在六棱柱顶点上的镁原子被6个棱柱共用，在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用，晶胞中Mg原子的个数为2×＋2×6×＝3，B原子的个数为6×＝2，N(Mg)∶N(B)＝3∶2，化学式为Mg3B2。
答案：B
[提升练]
8．下列数据是对应物质的熔点：
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
－107
1 291
190
1 723
由以上数据作出的下列判断中错误的是( )
A．Na2O在920 ℃时可以导电
B．BCl3和AlF3的晶体类型相同
C．AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键
D．表中物质都不属于金属晶体
解析：根据表格数据可知，Na2O的熔点为920 ℃，则920 ℃时Na2O已经开始熔化生成自由移动的Na＋和O2－，可以导电，故A正确；根据表格数据，BCl3熔点为－107 ℃，熔点低，为分子晶体；AlF3熔点为1 291 ℃，熔点较高，为离子晶体，二者的晶体类型不相同，故B错误；AlCl3属于共价化合物，只含有共价键，晶体溶于水时破坏的是共价键生成氯离子和铝离子，故C正确；金属晶体都是金属单质，表中物质都是化合物，不属于金属晶体，故D正确。
答案：B
9．(双选)向K2(PtCl4)的稀盐酸溶液中通入乙烯气体可得到金黄色沉淀K[Pt(C2H4)Cl3]，该沉淀的阴离子结构如图所示，下列有关该沉淀的阴离子说法正确的是( )
A．该沉淀的阴离子所有原子共平面
B．乙烯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化
C．配位键的形成均为电子给予体提供孤电子对
D．由其组成的物质可以燃烧
解析：乙烯是平面形分子，乙烯中的6个原子共面，而整个阴离子是以Pt为中心的四面体结构，Pt和3个Cl都不共面，故整个阴离子中所有原子不共平面，A错误；乙烯分子中含有碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2杂化，B正确；在阴离子[Pt(C2H4)Cl3]－中，中心原子是Pt，分别与3个氯原子形成σ键，和1个乙烯分子形成配位键，根据图可知，配位键中2个C原子各提供1个电子，C错误；该物质为有机配位化合物，配体中含乙烯，可以燃烧，D正确。
答案：BD
10．(双选)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，铜离子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。
下列说法正确的是( )
A．S2－是面心立方最密堆积
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晶胞的密度为g·cm－3
解析：据图可知S2－位于立方体的顶点和面心，为面心立方最密堆积，A正确；晶胞中S2－的个数为6×＋8×＝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a3pm3＝a3×10－30 cm3，所以密度为＝ g·cm－3，D正确。
答案：AD
[综合练]
11．回答下列问题：
(1)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图1所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为________g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有________个。
(2)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示(“○”表示V，“●”表示S)，该晶胞的化学式为VS。图2为该晶胞的俯视图。
①请在图3中用○标出V原子的位置__________。
②已知晶胞的密度为d g·cm－3，计算晶胞参数h＝__________________(列出计算式即可)。
(3)钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为________。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________________g·cm－3(列计算式)。
解析：(1)根据均摊法，可知该晶胞中N原子个数为6×＋8×＝4，Ti原子个数为1＋12×＝4，所以一个晶胞的质量m＝ g，而晶胞的体积V＝(2a×10－10)3 cm3，所以晶体的密度ρ＝ g·cm－3。以晶胞顶点N原子为研究对象，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子数目为＝12。
(2)①该晶胞的化学式为VS，结合该晶胞的俯视图和晶胞结构可知，一个晶胞中含有2个V原子、2个S原子，因此V原子的位置是晶胞中8个顶点各一个，4条棱上各一个，。②因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞的质量为2×(32＋51)× g，根据图2得到晶胞底面积为a×a nm2，所以晶胞的体积为a×ah nm3＝a2h×10－21 cm3，根据公式ρ＝可得，d＝g·cm3，所以h＝cm。
(3)根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为：4×＝8、4×4＝16、8×4＝32，所以化学式为CoAl2O4；该晶胞的体积为(2a×10－7)3 cm3，该晶胞的质量为g，所以密度为 g·cm－3。
答案：(1) 12
(2) cm
(3)CoAl2O4
12．(2022·首都师范大学附属中学高三模拟)钴及其化合物有重要的用途，探究其结构有重要意义。
(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，轨道表示式是________________________，在元素周期表中，该元素属于________(填“d”或“ds”)区。
(2)Cl2是Co3＋的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3，NH3的空间结构呈________形，是________(填“极性”或“非极性”)分子。
②该配合物中Co3＋参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d轨道、1个______轨道和3个______轨道。
(3)钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞。
①图2中Ⅱ型小立方体分别是b、________(填字母序号)。
②钴蓝晶体中三种原子个数比N∶N∶N＝________。
③用NA表示阿伏加德罗常数的值，则钴蓝晶胞密度为________g/cm3(列出表达式)。
解析：(1)基态Co的价层电子排布式是3d74s2，根据构造原理，轨道表示式是 。在元素周期表中，钴处于第四周期Ⅷ族，该元素属于d区。
(2)①该配合物的一种配体是NH3，NH3中的N原子价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，空间结构呈三角锥形，正负电荷中心不重叠，是极性分子；②该配合物中Co3＋参与杂化的6个能量相近的空轨道分别是2个3d、1个4s和3个4p；③2.505 g该配合物的物质的量为＝0.01 mol，先加水溶解，[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2＋＋2Cl－，再加足量AgNO3溶液，电离出的氯离子与银离子形成氯化银沉淀，充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87 g，＝0.02 mol，说明该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂。
(3)①由钴蓝晶体是由图1所示的结构平移构成可知，Ⅰ型立体结构周围是Ⅱ型小立方体，Ⅱ型小立方体周围是Ⅰ型立体结构，故图2中Ⅱ型小立方体分别是b、d、e、g；②Ⅰ型立体结构中Co位于顶点和体心，原子数是4×＋1＝1.5；O位于晶胞内，原子数是4；Ⅱ型小立方体中Co位于顶点，原子数是4×＝0.5；O位于晶胞内，原子数是4；Al位于晶胞内，原子数是4；该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，钴蓝晶体中三种原子个数比N(Co)∶N(Al)∶N(O)＝8∶16∶32＝1∶2∶4；③由②分析可知，图2所示晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为＝8a3×10－30 cm3，所以密度为＝＝ g/cm3。
答案：(1) d
(2)①三角锥 极性 ②4s 4p ③充分反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥后称重，测得其质量为2.87 g
(3)①d、 e、 g ②1∶2∶4 ③
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