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专题3微粒间作用力与物质性质综合复习训练
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这是一份专题3微粒间作用力与物质性质综合复习训练，共16页。
专题3微粒间作用力与物质性质综合复习训练姓名（）班级（）学号（）一、选择题1．认真分析和的晶体结构，判断下列说法错误的是A．晶体中填充在构成的正八面体空隙中B．晶体中填充在构成的正四面体空隙中C．和晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8D．和都属于AB型的离子晶体，但阴、阳离子半径比(即几何因素)不同2．镁铝合金具有优异的性能，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是A．镁铝合金的化学式为B．熔点：氧化铝＞氧化镁C．晶体中存在的化学键类型为金属键D．该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值)3．氮化铁系列材料具有优良的磁学性能。一种氮化铁化合物（）的晶胞结构如图所示。说法错误的是A．N原子周围等距且最近的有6个B．C．相同条件下，基态的稳定性高于基态D．该物质的X射线衍射图谱中有明显谱线特征4．已知、、三种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，基态原子能级和能级的电子数相等，下列说法错误的是A．在三种元素形成的气态氢化物中，的气态氢化物最稳定B．简单氢化物的沸点：C．三种元素原子半径的大小顺序：D．、元素原子的电负性：，元素原子的第一电离能：5．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W同主族，X、Z、W三种元素组成的物质结构如图所示。下列有关说法正确的是A．原子半径：W>Z>Y>XB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．X、Y、Z三种元素组成的物质一定既含有离子键又含有共价键D．X与Z组成的一种物质可以使品红溶液褪色6．一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如下(部分原子的分数坐标已给出)，有关说法正确的是A．该晶体属于金属晶体，一定条件下可以导电B．a处Zn原子的分数坐标为C．该晶体的化学式为BaZn2As2D．与Zn距离最近且等距的As原子有3个7．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是A．在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na＋形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构D．该气态团簇分子的分子式为EF8．镍的某种氧化物是一种半导体，具有型结构(如图)，已知晶胞边长为，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是A．属于过渡金属元素B．与距离最近且相等的有4个C．晶体的密度为D．若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为9．超氧化钾被称为“化学氧自救剂”，可用于煤矿井下急救。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是A．K+位于O构成的八面体空隙中B．超氧化钾的化学式为K2O2C．晶体中K+的配位数是8D．超氧化钾晶体中只存在离子键10．化学处处呈现美，宏观世界的美是由微观结构决定的。下列化学用语表达错误的是A．NaCl的晶胞：B．中键的形成：C．的VSEPR模型：D．Cl—Cl的p-p键电子云轮廓图：11．下列化学用语或图示不正确的是A．1-丁烯的实验式：B．的空间填充模型：C．P原子的结构示意图：D．用电子式表示的形成：12．下列化学用语或说法中正确的是A．的名称：3-甲基丁烷B．总共含有4个能级的能层符号：C．的VSEPR模型为：D．在氨水中，与分子间的氢键主要形式可表示为：13．下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是A．SO、ClO、NO、CO离子的中心原子均采用sp3杂化B．1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的数目为18 molC．[Ni(NH3)6]2+中H—N—H的键角大于NH3中的键角D．ⅤA族元素单质的晶体类型相同14．钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量转化效率.如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中Ca原子占据正方体中心，O原子位于每条棱的中点.下列有关说法错误的是A．的核外电子排布式为：B．两个O原子最近距离为C．距离原子3最近的原子有4个D．该晶胞密度约为15．部分含Al或含Si物质的价类二维图如下，下列推断正确的是（其中为阿伏加德罗常数的数值）A．将木材浸入到g的水溶液可以防火B．1mol晶体e中含有共价键的数目为C．肯定存在a→b→c和a→e→f的直接转化D．d→c和g→f的转化均可通过向溶液中加入足量盐酸来实现二、填空题16．根据表格数据回答下列有关问题：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的离子间距和晶格能如表所示：①NaBr晶体比NaCl晶体的晶格能 (填“大”或“小”)，主要原因是 。②MgO晶体比NaCl晶体的晶格能大，主要原因是 。③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是 。(2)NaF的熔点 (填“>”“<”或“=”)的熔点，其原因是 。17．二氧化硅晶体Ⅰ.二氧化硅的结构(1)二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(αSiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的 形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。Ⅱ.石英的左、右型晶体相连构成的螺旋链 石英晶体中的硅氧四面体(2)Si原子采取 杂化，正四面体内O—Si—O键角为 。(3)每个Si原子与 个O原子形成 个共价键， 原子位于正四面体的中心， 原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被 个硅氧正四面体共用；每个O原子和 个Si原子形成 个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为 。(4)最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个Si原子。三、解答题18．甲烷干重整（DRM）以温室气体和为原料在催化条件下生成合成气CO和。体系中发生的反应有ⅰ．ⅱ．ⅲ． ⅳ．(1) 。(2) （填“高温”或“低温”）有利于反应ⅰ自发进行。(3)起始投入和各1 kmol，DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。①950℃时，向反应器中充入作为稀释气，的平衡转化率 （填“升高”、“不变”或“降低”），理由是 。②625℃时，起始投入、、、CO、各0.5 kmol，此时反应ⅱ的 （填“＞”、“＝”或“＜”）。③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为α。0～t min生成CO的平均速率为 ；用物质的量分数表示反应i的平衡常数 （用含α的表达式表示，列计算式即可）。(4)在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径，图2为不同解离路径的能量变化，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。①Ni的价层电子排布式为 ；②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式 。(5)对催化剂载体改性，使其形成氧空位，可减少积碳。取干燥在Ar气条件下加热，热重分析显示样品一直处于质量损失状态；X射线衍射分析结果表明随着温度升高，该晶胞边长变长，但铈离子空间排列没有发生变化。①加热过程中，被还原为。写出该反应化学方程式 。②加热后，当失重率（损失的质量/总质量）为2.01%时，每个晶胞拥有的的个数为 。19．从钒铬锰矿渣(主要成分为)中提铬的一种工艺流程如下：已知：较大时，二价锰在空气中易被氧化。回答下列问题：(1)元素在周期表中的位置是 。(2)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数与关系如图1，已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 (填化学式)。(3)某温度下，Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2，“沉铬”过程最佳pH为 (填标号)；a．4.0 b．5.0 c．6.0在该条件下滤液B中 [近似为，的近似为]。(4)“转化”过程中生成的离子方程式为 。(5)“提纯”过程中的作用为 。(6)一种含钒的氧化物晶胞结构如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 g•cm－3 (列出计算式即可)。 NaBrNaClMgO离子间距/pm290276205晶格能/()7873890参考答案：1．B【分析】和的晶体结构如图：【详解】A．晶体中、互相占据对方构成的正八面体空隙，A正确；B．晶体中填充在构成的立方体空隙中，B错误；C．晶体中，钠离子周围有6个氯离子，晶体中，铯离子周围有8个氯离子，C正确；D．和都属于AB型的离子晶体，由离子的电子层越多，离子半径越大可知钠离子半径小于铯离子半径，几何因素不同，D正确；故选B。2．B【详解】A．依据均推法，晶胞中镁原子共有个，铝原子共有8个，化学式为，A正确；B．氧化铝的离子性百分数低于氧化镁，这意味着氧化铝中的离子键比氧化镁中的离子键更容易受到共价成分的影响，故熔点：氧化铝＜氧化镁，B项错误；C．合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，C正确；D．一个晶胞中含有4个“”，其质量为，D正确；故选B。3．A【详解】A．N原子位于晶胞的体心，8个Fe3+位于晶胞的顶点，则N原子周围等距且最近的Fe3+有8个，A项错误；B．晶胞中，位于顶点和面心的Fe原子个数为，位于体心的N原子个数为1，则a:b=4:1，B项正确；C．基态Fe3+、Fe2+的价层电子排布式分别为3d5和3d6，Fe3+最高能级轨道半充满较稳定，其稳定性高于Fe2+，C项正确；D．该氮化铁化合物属于晶体，因而其X射线衍射图谱中有明显谱线特征，D项正确； 故选A。4．B【分析】X、Y、Z三种短周期元素，由各元素在周期表中的相对位置及Y的基态原子s能级和p能级的电子数相等可知，Y的核外电子排布式为，所以Y是O、X是N、Z是S。【详解】A．元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N、O＞S，则O的气态氢化物最稳定，故A正确；B．H2O、NH3、H2S均属于分子晶体，H2O分子之间存在氢键、NH3分子之间也存在氢键，H2S分子之间无氢键，所以H2S沸点最低，水分子之间的氢键数比氨分子之间的氢键数目多，所以水的沸点最高，故B错误；C．同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，所以三种元素原子半径的大小顺序为Z＞X＞Y，故C正确；D．一般来说，同周期主族元素从左到右元素的电负性依次增大，则电负性Y＞X；一般来说，同主族元素从上到下第一电离能依次减小，则第一电离能Y＞Z，故D正确；故答案为：B。5．D【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W同主族，X、Z、W三种元素组成的物质结构图可知，X的价键为1，W的价键为5，Z形成两个共价键，可推知，X为H，Y为N，Z为O，W为P。【详解】A．同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：P>N>O>H，选项A错误；B．不是最高价氧化物，无法比较，选项B错误；C．NH3·H2O或HNO3为共价化合物，不含离子键，选项C错误；D．H2O2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，选项D正确；答案选D。6．C【详解】A．已知该晶体是一种稀磁半导体晶体，不属于金属晶体，A错误；B． a处Zn原子的分数坐标为，B错误；C．晶胞中Ba位于顶点和体心、个数为8×+1=2，Zn位于面心、个数为8×=4，As位于棱上和体内、个数为8×+2=4，则该晶体的化学式为BaZn2As2，C正确；D． 与Zn距离最近且等距的As原子有4个，D错误；答案选C。7．D【详解】A．氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl−是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A正确；B．Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为8×+6×=4，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，B正确；C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C正确；D．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；故选D。8．B【分析】根据均摊法，NiO晶胞中含个数为，个数为。【详解】A．Ni原子序数28，位于元素周期表第VIII族，属于过渡金属元素，A正确；B．以体心为中心，距离最近且相等的O2−位于6个面的面心，共计6个，B错误；C．根据分析可知，晶胞质量：，晶胞体积：，则密度，C正确；D．根据分析可知，若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为，D正确； 故选B。9．A【详解】A．由晶胞结构可知，K+位于O构成的八面体空隙中，A正确； B．据“均摊法”，晶胞中含个K+、个O，则超氧化钾的化学式为KO2，B错误；C．距离K+最近的O的个数为6，C错误； D．超氧化钾晶体中两个氧原子之间存在共价键，D错误；故选A。10．A【详解】A．晶胞是描述晶体结构的基本结构单元，晶体中晶胞的排列为“无隙并置”，而该结构不能进行“无隙并置”， NaCl的晶胞为，A错误；B．中键为键，其形成为，B正确；C．的中心原子价层电子对数为4，其中键数为2，孤电子对数为2，杂化方式为杂化，VSEPR模型为，C正确；D．的p-p键电子云为轴对称，电子云轮廓图为，D正确；答案选A。11．B【详解】A．1-丁烯的分子式为C4H8，实验式：，故A正确；B．的结构和H2O2类似，空间填充模型为： ，故B错误；C．P是15号元素，原子的结构示意图为：，故C正确；D．是离子化合物，用电子式表示的形成：，故D正确；故选B。12．C【详解】A．根据系统命名规则，为2-甲基丁烷，A错误；B．总共含有4个能级为4s、4p、4d、4f，故该能层为N层，B错误；C．中S价层电子对数，分子空间构型为平面三角形，VSEPR模型为， C正确；D．O原子电负性更强，与O连接的H原子几乎成了质子，更易形成氢键，故在氨水中，NH3与H2O分子间的氢键主要形式可表示为：，D错误；故答案为：C。13．C【详解】A．硫酸根离子和高氯酸根离子的中心原子均采用sp3杂化，硝酸根离子和碳酸根离子的中心原子均采用sp2杂化，A错误；B．1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的物质的量为(3×6+6)mol=24mol，B错误；C．中N原子为sp3杂化，有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大，使键角减小约为107°，[Ni(NH3)6]2+中N原子的孤电子对与Ni2+空轨道形成配位键，转化为成键电子对，对N-H成键电子对的排斥力减小，使的H-N-H键角大于107°，C正确；D．ⅤA族元素有氮、磷、砷、锑、铋等，其中氮、磷、砷形成的单质为分子晶体，锑、铋形成的单质为金属晶体，晶体类型不相同，D错误；故选C。14．D【详解】A．基态钙原子的核外电子排布式为1s2 2s22p63s2 3p64s2基态钙离子的电子排布式为:1s2 2s22p63s2 3p6,A正确;B．氧原子位于棱心，则距离最近的两个氧原子之间的距离为 =apm，B正确；C．原子3是氧原子，距离原子3最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3所在棱的4个晶胞的体心的钙原子距离氧原子最近，共4个，C正确；D．该晶胞中，钙原子数为1个，氧原子数为12×=3个，碳原子数为8×=1个，晶胞密度为g·cm-3=×1030g·cm-3，D错误。故答案选D。15．A【分析】分析含Al或含Si物质可知，a为Al或Si，b为，c为，d为，e为，f为H2SiO3，g为，据此作答。【详解】A．g的水溶液为的水溶液，的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂，故A正确；B．晶体e为晶体，晶体中每个Si原子与4个O原子形成共价键，含有，故B错误；C．不能一步反应生成，也不能一步反应生成，故C错误；D．d为，向溶液中加入足量盐酸生成的是AlCl3溶液，g为，向溶液中加入足量盐酸生成的是H2SiO3，故D错误；故答案选A。16．(1) 小 NaBr比NaCl离子的核间距大 氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且离子的核间距小 MgO(2) > 两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低【分析】利用离子晶体中离子的核间距、离子的电荷数与晶格能的关系,晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高。【详解】（1）①NaBr晶体比NaCl晶体的晶格能小，主要原因是溴离子半径比氯离子大，所以NaBr比NaCl离子的核间距大，晶体的晶格能小；②MgO晶体比NaCl晶体的晶格能大，主要原因是氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且离子的核间距小；③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是MgO；（2）NaF的熔点大于的熔点，其原因是两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低。17．(1)硅氧四面体(2) sp3 109°28′(3) 4 4 Si O 2 2 2 1：2:(4) 12 6 6【详解】（1）低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体；（2）Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角109°28′；（3）每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用；每个O原子和2个Si原子形成2个共价键，，晶体中Si原子与O原子个数比为1：2；（4）最小环上有12个个原子，包括6个O原子和6个Si原子。18．(1)－172.1(2)高温(3) 升高 950℃时，体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，恒压条件充入氮气，平衡正向移动，转化率升高 ＜ (4) (5) 7【详解】（1）由盖斯定律可得反应iii-反应i得，所以=+74.9kJ/mol-247kJ/mol=-172.1 kJ/mol；（2）反应i．，、，由，可知高温有利于反应自发进行；（3）①图像1可知，950℃时体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，反应在100kPa下充入氮气相当于减压，平衡正向移动，CH4转化率升高；②625℃时，起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol，此时，由图像1可知，平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)＜n(H2)，即平衡常数K＜1，所以此时Qc＞K，平衡正在逆向进行，所以反应ⅱ的v正＜v逆；③由图像1可知，625℃平衡时n(CO)=0.5kmol，所以0～tmin生成CO的平均速率为；由图像1可知，625℃平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)= 0.5kmol，由反应的化学计量数可知，反应i和反应iii生成的氢气的物质的量为消耗的甲烷的2倍，反应ii消耗氢气的物质的量与生成的水的物质的量相等，所以平衡时n(H2)=(2a-0.5)kmol=kmol，n(CH4)=(1-a)kmol，即平衡时气体总物质的量为(2a-0.5+1-a+0.5+0.5+0.5)kmol =(2+a)kmol，所以平衡常数Kx=；（4）①Ni原子序数为28，其价层电子排布式为3d84s2；②活化能大的反应速度慢，速率慢的反应为决速步，由图像2可知最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式为；（5）①加热过程中，Ce4+被还原为Ce3+，生成Ce2O，该反应化学方程式为；②一个晶胞中Ce4+个数为、O2-在体内、个数为8，1molCeO2质量为199g，加热后当失重率为2.01%时，损失的质量为氧元素的质量，即199×2.01%=4g，n(O)=0.25mol，所以一个晶胞中4个Ce4+、8个O2-，失去O2-的个数为0.25×4=1，每个晶胞拥有的O2-的个数为8-1=7。19．(1)第四周期第ⅥB族(2)(3) c (4)(5)加入可以防止二价锰被氧化并还原已经被氧化的二价锰离子，易与分离，提高产品纯度(6)【分析】沉钒时加入的氢氧化铁胶体吸附含有钒元素的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加入氢氧化钠溶液沉铬后，固体A主要是Cr(OH)3，滤液B中主要含有硫酸锰，再经过提纯除去固体A中的锰元素，最后煅烧Cr(OH)3得到三氧化二铬；转化步骤将锰离子转化为二氧化锰。【详解】（1）元素在周期表中的位置是第四周期第ⅥB族。（2）各种形态五价钒粒子总浓度的对数与关系，钒铬锰矿渣硫酸浸液中，，由图1图像可以看出“沉钒”过程控制时与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为。（3）由图2可知，“沉铬”过程最佳pH为6.0；在该条件下滤液B中（4）“转化”过程中锰离子与过氧化氢反应生成，离子方程式为：。（5）由图2可知，在沉铬时，部分锰离子会转化为氢氧化锰沉淀，较大时，二价锰在空气中易被氧化，具有还原性，防止二价锰被氧化并还原已经被氧化的二价锰离子，易与分离，提高产品纯度。（6）根据晶胞结构进行计算，钒原子的个数为：，氧原子的个数为：，所以晶体密度的计算式为：。
专题3微粒间作用力与物质性质综合复习训练姓名（）班级（）学号（）一、选择题1．认真分析和的晶体结构，判断下列说法错误的是A．晶体中填充在构成的正八面体空隙中B．晶体中填充在构成的正四面体空隙中C．和晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8D．和都属于AB型的离子晶体，但阴、阳离子半径比(即几何因素)不同2．镁铝合金具有优异的性能，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是A．镁铝合金的化学式为B．熔点：氧化铝＞氧化镁C．晶体中存在的化学键类型为金属键D．该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值)3．氮化铁系列材料具有优良的磁学性能。一种氮化铁化合物（）的晶胞结构如图所示。说法错误的是A．N原子周围等距且最近的有6个B．C．相同条件下，基态的稳定性高于基态D．该物质的X射线衍射图谱中有明显谱线特征4．已知、、三种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示，基态原子能级和能级的电子数相等，下列说法错误的是A．在三种元素形成的气态氢化物中，的气态氢化物最稳定B．简单氢化物的沸点：C．三种元素原子半径的大小顺序：D．、元素原子的电负性：，元素原子的第一电离能：5．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W同主族，X、Z、W三种元素组成的物质结构如图所示。下列有关说法正确的是A．原子半径：W>Z>Y>XB．氧化物对应水化物的酸性：Y>WC．X、Y、Z三种元素组成的物质一定既含有离子键又含有共价键D．X与Z组成的一种物质可以使品红溶液褪色6．一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如下(部分原子的分数坐标已给出)，有关说法正确的是A．该晶体属于金属晶体，一定条件下可以导电B．a处Zn原子的分数坐标为C．该晶体的化学式为BaZn2As2D．与Zn距离最近且等距的As原子有3个7．有关晶体的结构如图所示，下列说法不正确的是A．在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na＋形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2＋C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构D．该气态团簇分子的分子式为EF8．镍的某种氧化物是一种半导体，具有型结构(如图)，已知晶胞边长为，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是A．属于过渡金属元素B．与距离最近且相等的有4个C．晶体的密度为D．若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为9．超氧化钾被称为“化学氧自救剂”，可用于煤矿井下急救。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是A．K+位于O构成的八面体空隙中B．超氧化钾的化学式为K2O2C．晶体中K+的配位数是8D．超氧化钾晶体中只存在离子键10．化学处处呈现美，宏观世界的美是由微观结构决定的。下列化学用语表达错误的是A．NaCl的晶胞：B．中键的形成：C．的VSEPR模型：D．Cl—Cl的p-p键电子云轮廓图：11．下列化学用语或图示不正确的是A．1-丁烯的实验式：B．的空间填充模型：C．P原子的结构示意图：D．用电子式表示的形成：12．下列化学用语或说法中正确的是A．的名称：3-甲基丁烷B．总共含有4个能级的能层符号：C．的VSEPR模型为：D．在氨水中，与分子间的氢键主要形式可表示为：13．下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是A．SO、ClO、NO、CO离子的中心原子均采用sp3杂化B．1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的数目为18 molC．[Ni(NH3)6]2+中H—N—H的键角大于NH3中的键角D．ⅤA族元素单质的晶体类型相同14．钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量转化效率.如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中Ca原子占据正方体中心，O原子位于每条棱的中点.下列有关说法错误的是A．的核外电子排布式为：B．两个O原子最近距离为C．距离原子3最近的原子有4个D．该晶胞密度约为15．部分含Al或含Si物质的价类二维图如下，下列推断正确的是（其中为阿伏加德罗常数的数值）A．将木材浸入到g的水溶液可以防火B．1mol晶体e中含有共价键的数目为C．肯定存在a→b→c和a→e→f的直接转化D．d→c和g→f的转化均可通过向溶液中加入足量盐酸来实现二、填空题16．根据表格数据回答下列有关问题：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的离子间距和晶格能如表所示：①NaBr晶体比NaCl晶体的晶格能 (填“大”或“小”)，主要原因是 。②MgO晶体比NaCl晶体的晶格能大，主要原因是 。③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是 。(2)NaF的熔点 (填“>”“<”或“=”)的熔点，其原因是 。17．二氧化硅晶体Ⅰ.二氧化硅的结构(1)二氧化硅是自然界含量最高的固态二元氧化物，有多种结构，最常见的是低温石英(αSiO2)。低温石英的结构中有顶角相连的 形成螺旋上升的长链，没有封闭的环状结构，这一结构决定了它具有手性。Ⅱ.石英的左、右型晶体相连构成的螺旋链 石英晶体中的硅氧四面体(2)Si原子采取 杂化，正四面体内O—Si—O键角为 。(3)每个Si原子与 个O原子形成 个共价键， 原子位于正四面体的中心， 原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被 个硅氧正四面体共用；每个O原子和 个Si原子形成 个共价键，晶体中Si原子与O原子个数比为 。(4)最小环上有 个原子，包括 个O原子和 个Si原子。三、解答题18．甲烷干重整（DRM）以温室气体和为原料在催化条件下生成合成气CO和。体系中发生的反应有ⅰ．ⅱ．ⅲ． ⅳ．(1) 。(2) （填“高温”或“低温”）有利于反应ⅰ自发进行。(3)起始投入和各1 kmol，DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。①950℃时，向反应器中充入作为稀释气，的平衡转化率 （填“升高”、“不变”或“降低”），理由是 。②625℃时，起始投入、、、CO、各0.5 kmol，此时反应ⅱ的 （填“＞”、“＝”或“＜”）。③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为α。0～t min生成CO的平均速率为 ；用物质的量分数表示反应i的平衡常数 （用含α的表达式表示，列计算式即可）。(4)在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径，图2为不同解离路径的能量变化，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。①Ni的价层电子排布式为 ；②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式 。(5)对催化剂载体改性，使其形成氧空位，可减少积碳。取干燥在Ar气条件下加热，热重分析显示样品一直处于质量损失状态；X射线衍射分析结果表明随着温度升高，该晶胞边长变长，但铈离子空间排列没有发生变化。①加热过程中，被还原为。写出该反应化学方程式 。②加热后，当失重率（损失的质量/总质量）为2.01%时，每个晶胞拥有的的个数为 。19．从钒铬锰矿渣(主要成分为)中提铬的一种工艺流程如下：已知：较大时，二价锰在空气中易被氧化。回答下列问题：(1)元素在周期表中的位置是 。(2)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数与关系如图1，已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 (填化学式)。(3)某温度下，Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2，“沉铬”过程最佳pH为 (填标号)；a．4.0 b．5.0 c．6.0在该条件下滤液B中 [近似为，的近似为]。(4)“转化”过程中生成的离子方程式为 。(5)“提纯”过程中的作用为 。(6)一种含钒的氧化物晶胞结构如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 g•cm－3 (列出计算式即可)。 NaBrNaClMgO离子间距/pm290276205晶格能/()7873890参考答案：1．B【分析】和的晶体结构如图：【详解】A．晶体中、互相占据对方构成的正八面体空隙，A正确；B．晶体中填充在构成的立方体空隙中，B错误；C．晶体中，钠离子周围有6个氯离子，晶体中，铯离子周围有8个氯离子，C正确；D．和都属于AB型的离子晶体，由离子的电子层越多，离子半径越大可知钠离子半径小于铯离子半径，几何因素不同，D正确；故选B。2．B【详解】A．依据均推法，晶胞中镁原子共有个，铝原子共有8个，化学式为，A正确；B．氧化铝的离子性百分数低于氧化镁，这意味着氧化铝中的离子键比氧化镁中的离子键更容易受到共价成分的影响，故熔点：氧化铝＜氧化镁，B项错误；C．合金属于金属晶体，晶体中存在的化学键类型为金属键，C正确；D．一个晶胞中含有4个“”，其质量为，D正确；故选B。3．A【详解】A．N原子位于晶胞的体心，8个Fe3+位于晶胞的顶点，则N原子周围等距且最近的Fe3+有8个，A项错误；B．晶胞中，位于顶点和面心的Fe原子个数为，位于体心的N原子个数为1，则a:b=4:1，B项正确；C．基态Fe3+、Fe2+的价层电子排布式分别为3d5和3d6，Fe3+最高能级轨道半充满较稳定，其稳定性高于Fe2+，C项正确；D．该氮化铁化合物属于晶体，因而其X射线衍射图谱中有明显谱线特征，D项正确； 故选A。4．B【分析】X、Y、Z三种短周期元素，由各元素在周期表中的相对位置及Y的基态原子s能级和p能级的电子数相等可知，Y的核外电子排布式为，所以Y是O、X是N、Z是S。【详解】A．元素非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O＞N、O＞S，则O的气态氢化物最稳定，故A正确；B．H2O、NH3、H2S均属于分子晶体，H2O分子之间存在氢键、NH3分子之间也存在氢键，H2S分子之间无氢键，所以H2S沸点最低，水分子之间的氢键数比氨分子之间的氢键数目多，所以水的沸点最高，故B错误；C．同周期主族元素自左向右原子半径逐渐减小，一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，所以三种元素原子半径的大小顺序为Z＞X＞Y，故C正确；D．一般来说，同周期主族元素从左到右元素的电负性依次增大，则电负性Y＞X；一般来说，同主族元素从上到下第一电离能依次减小，则第一电离能Y＞Z，故D正确；故答案为：B。5．D【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W同主族，X、Z、W三种元素组成的物质结构图可知，X的价键为1，W的价键为5，Z形成两个共价键，可推知，X为H，Y为N，Z为O，W为P。【详解】A．同一周期元素，从左到右原子半径逐渐减小，同一主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：P>N>O>H，选项A错误；B．不是最高价氧化物，无法比较，选项B错误；C．NH3·H2O或HNO3为共价化合物，不含离子键，选项C错误；D．H2O2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，选项D正确；答案选D。6．C【详解】A．已知该晶体是一种稀磁半导体晶体，不属于金属晶体，A错误；B． a处Zn原子的分数坐标为，B错误；C．晶胞中Ba位于顶点和体心、个数为8×+1=2，Zn位于面心、个数为8×=4，As位于棱上和体内、个数为8×+2=4，则该晶体的化学式为BaZn2As2，C正确；D． 与Zn距离最近且等距的As原子有4个，D错误；答案选C。7．D【详解】A．氯化钠晶体中，距Na+最近的Cl−是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，A正确；B．Ca2+位于晶胞顶点和面心，数目为8×+6×=4，即每个晶胞平均占有4个Ca2+，B正确；C．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构，C正确；D．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；故选D。8．B【分析】根据均摊法，NiO晶胞中含个数为，个数为。【详解】A．Ni原子序数28，位于元素周期表第VIII族，属于过渡金属元素，A正确；B．以体心为中心，距离最近且相等的O2−位于6个面的面心，共计6个，B错误；C．根据分析可知，晶胞质量：，晶胞体积：，则密度，C正确；D．根据分析可知，若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，则该晶体的化学式为，D正确； 故选B。9．A【详解】A．由晶胞结构可知，K+位于O构成的八面体空隙中，A正确； B．据“均摊法”，晶胞中含个K+、个O，则超氧化钾的化学式为KO2，B错误；C．距离K+最近的O的个数为6，C错误； D．超氧化钾晶体中两个氧原子之间存在共价键，D错误；故选A。10．A【详解】A．晶胞是描述晶体结构的基本结构单元，晶体中晶胞的排列为“无隙并置”，而该结构不能进行“无隙并置”， NaCl的晶胞为，A错误；B．中键为键，其形成为，B正确；C．的中心原子价层电子对数为4，其中键数为2，孤电子对数为2，杂化方式为杂化，VSEPR模型为，C正确；D．的p-p键电子云为轴对称，电子云轮廓图为，D正确；答案选A。11．B【详解】A．1-丁烯的分子式为C4H8，实验式：，故A正确；B．的结构和H2O2类似，空间填充模型为： ，故B错误；C．P是15号元素，原子的结构示意图为：，故C正确；D．是离子化合物，用电子式表示的形成：，故D正确；故选B。12．C【详解】A．根据系统命名规则，为2-甲基丁烷，A错误；B．总共含有4个能级为4s、4p、4d、4f，故该能层为N层，B错误；C．中S价层电子对数，分子空间构型为平面三角形，VSEPR模型为， C正确；D．O原子电负性更强，与O连接的H原子几乎成了质子，更易形成氢键，故在氨水中，NH3与H2O分子间的氢键主要形式可表示为：，D错误；故答案为：C。13．C【详解】A．硫酸根离子和高氯酸根离子的中心原子均采用sp3杂化，硝酸根离子和碳酸根离子的中心原子均采用sp2杂化，A错误；B．1 mol [Ni(NH3)6]2+中σ键的物质的量为(3×6+6)mol=24mol，B错误；C．中N原子为sp3杂化，有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大，使键角减小约为107°，[Ni(NH3)6]2+中N原子的孤电子对与Ni2+空轨道形成配位键，转化为成键电子对，对N-H成键电子对的排斥力减小，使的H-N-H键角大于107°，C正确；D．ⅤA族元素有氮、磷、砷、锑、铋等，其中氮、磷、砷形成的单质为分子晶体，锑、铋形成的单质为金属晶体，晶体类型不相同，D错误；故选C。14．D【详解】A．基态钙原子的核外电子排布式为1s2 2s22p63s2 3p64s2基态钙离子的电子排布式为:1s2 2s22p63s2 3p6,A正确;B．氧原子位于棱心，则距离最近的两个氧原子之间的距离为 =apm，B正确；C．原子3是氧原子，距离原子3最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3所在棱的4个晶胞的体心的钙原子距离氧原子最近，共4个，C正确；D．该晶胞中，钙原子数为1个，氧原子数为12×=3个，碳原子数为8×=1个，晶胞密度为g·cm-3=×1030g·cm-3，D错误。故答案选D。15．A【分析】分析含Al或含Si物质可知，a为Al或Si，b为，c为，d为，e为，f为H2SiO3，g为，据此作答。【详解】A．g的水溶液为的水溶液，的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂，故A正确；B．晶体e为晶体，晶体中每个Si原子与4个O原子形成共价键，含有，故B错误；C．不能一步反应生成，也不能一步反应生成，故C错误；D．d为，向溶液中加入足量盐酸生成的是AlCl3溶液，g为，向溶液中加入足量盐酸生成的是H2SiO3，故D错误；故答案选A。16．(1) 小 NaBr比NaCl离子的核间距大 氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且离子的核间距小 MgO(2) > 两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低【分析】利用离子晶体中离子的核间距、离子的电荷数与晶格能的关系,晶格能越大,离子晶体越稳定,熔沸点越高。【详解】（1）①NaBr晶体比NaCl晶体的晶格能小，主要原因是溴离子半径比氯离子大，所以NaBr比NaCl离子的核间距大，晶体的晶格能小；②MgO晶体比NaCl晶体的晶格能大，主要原因是氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且离子的核间距小；③NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是MgO；（2）NaF的熔点大于的熔点，其原因是两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低。17．(1)硅氧四面体(2) sp3 109°28′(3) 4 4 Si O 2 2 2 1：2:(4) 12 6 6【详解】（1）低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体；（2）Si原子采取sp3杂化，正四面体内O—Si—O键角109°28′；（3）每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，Si原子位于正四面体的中心，O原子位于正四面体的顶点，同时每个O原子被2个硅氧正四面体共用；每个O原子和2个Si原子形成2个共价键，，晶体中Si原子与O原子个数比为1：2；（4）最小环上有12个个原子，包括6个O原子和6个Si原子。18．(1)－172.1(2)高温(3) 升高 950℃时，体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，恒压条件充入氮气，平衡正向移动，转化率升高 ＜ (4) (5) 7【详解】（1）由盖斯定律可得反应iii-反应i得，所以=+74.9kJ/mol-247kJ/mol=-172.1 kJ/mol；（2）反应i．，、，由，可知高温有利于反应自发进行；（3）①图像1可知，950℃时体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，反应在100kPa下充入氮气相当于减压，平衡正向移动，CH4转化率升高；②625℃时，起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol，此时，由图像1可知，平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)＜n(H2)，即平衡常数K＜1，所以此时Qc＞K，平衡正在逆向进行，所以反应ⅱ的v正＜v逆；③由图像1可知，625℃平衡时n(CO)=0.5kmol，所以0～tmin生成CO的平均速率为；由图像1可知，625℃平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)= 0.5kmol，由反应的化学计量数可知，反应i和反应iii生成的氢气的物质的量为消耗的甲烷的2倍，反应ii消耗氢气的物质的量与生成的水的物质的量相等，所以平衡时n(H2)=(2a-0.5)kmol=kmol，n(CH4)=(1-a)kmol，即平衡时气体总物质的量为(2a-0.5+1-a+0.5+0.5+0.5)kmol =(2+a)kmol，所以平衡常数Kx=；（4）①Ni原子序数为28，其价层电子排布式为3d84s2；②活化能大的反应速度慢，速率慢的反应为决速步，由图像2可知最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式为；（5）①加热过程中，Ce4+被还原为Ce3+，生成Ce2O，该反应化学方程式为；②一个晶胞中Ce4+个数为、O2-在体内、个数为8，1molCeO2质量为199g，加热后当失重率为2.01%时，损失的质量为氧元素的质量，即199×2.01%=4g，n(O)=0.25mol，所以一个晶胞中4个Ce4+、8个O2-，失去O2-的个数为0.25×4=1，每个晶胞拥有的O2-的个数为8-1=7。19．(1)第四周期第ⅥB族(2)(3) c (4)(5)加入可以防止二价锰被氧化并还原已经被氧化的二价锰离子，易与分离，提高产品纯度(6)【分析】沉钒时加入的氢氧化铁胶体吸附含有钒元素的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加入氢氧化钠溶液沉铬后，固体A主要是Cr(OH)3，滤液B中主要含有硫酸锰，再经过提纯除去固体A中的锰元素，最后煅烧Cr(OH)3得到三氧化二铬；转化步骤将锰离子转化为二氧化锰。【详解】（1）元素在周期表中的位置是第四周期第ⅥB族。（2）各种形态五价钒粒子总浓度的对数与关系，钒铬锰矿渣硫酸浸液中，，由图1图像可以看出“沉钒”过程控制时与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为。（3）由图2可知，“沉铬”过程最佳pH为6.0；在该条件下滤液B中（4）“转化”过程中锰离子与过氧化氢反应生成，离子方程式为：。（5）由图2可知，在沉铬时，部分锰离子会转化为氢氧化锰沉淀，较大时，二价锰在空气中易被氧化，具有还原性，防止二价锰被氧化并还原已经被氧化的二价锰离子，易与分离，提高产品纯度。（6）根据晶胞结构进行计算，钒原子的个数为：，氧原子的个数为：，所以晶体密度的计算式为：。
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