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    2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习教师用书:课题19 晶体结构与性质

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    2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习教师用书:课题19 晶体结构与性质

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    课题19 晶体结构与性质学习任务1 晶体常识与晶体的组成和性质一、晶体与非晶体1晶体与非晶体的比较 晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行射线衍射实验2.得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)(3)溶质从溶液中析出3晶胞(1)概念:描述晶体结构的基本单元(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙并置:所有晶胞都是平行排列、取向相同。二、晶体的组成与性质()四种类型的晶体1分子晶体分子通过分子间作用力结合形成的晶体此类晶体熔、沸点硬度2共价晶体原子通过共价键相互结合形成的晶体整块晶体是一个三维的共价键网状(立体网状)结构;其物理性质的突出特点是高硬度、高熔点、高沸点3离子晶体(1)阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体此类晶体的熔、沸点较高(2)配位数:指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目晶体阴离子、阳离子的配位数之比等于组成中的阴离子与阳离子数目的反比4金属晶体(1)含义:金属原子通过金属键形成的晶体金属单质形成的晶体就是金属晶体。(2)金属键的形成:晶体中金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的电子气所有原子所共用从而把所有的金属原子维系在一起;金属键饱和性、方向性。(3)金属晶体的物理性质及解释()四种晶体类型的比较晶体类型共价晶体离子晶体分子晶体金属晶体构成粒子原子阴、阳离子分子金属阳离子自由电子粒子间作用力共价键离子键范德华力(某些物质还有氢键)金属键熔、沸点很高较高较低有的很高有的很低硬度很大较硬而脆较小有的很高有的很低导电性不导电或半导体晶体导电、溶于水或熔化后可导电一般不导电部分晶体溶于水可导电导电溶解性一般难溶于任何溶剂许多可溶于水相似相溶物理变化时键的变化部分断裂或形成只破坏分子间作用力部分断裂或形成物质类别或举例金刚石、晶体硅、SiO2SiC强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐大多数非金属单质、非金属氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外)金属单质与合金石墨属于混合型晶体但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×1010 m比金刚石中碳碳共价键的键长(1.54×1010 m)所以熔、沸点高于金刚石。()晶体熔、沸点的比较1不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体(2)金属晶体的熔、沸点差别很大如钨、铂等熔、沸点很高汞、铯等熔、沸点很低。2同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越键长越键能越熔、沸点越如金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体一般来说阴、阳离子的电荷数越多离子半径越小则离子间的作用力就越其离子晶体的熔、沸点就越MgO>MgCl2>NaCl>CsCl(3)分子晶体分子间作用力越大物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得H2O>H2Te>H2Se>H2S组成和结构相似的分子晶体相对分子质量越熔、沸点越高SnH4>GeH4>SiH4>CH4组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)分子的极性越大其熔、沸点越高CO>N2CH3OH>CH3CH3同分异构体支链越多熔、沸点越低CH3CH2CH2CH2CH3>(4)金属晶体金属离子半径越小离子电荷数越多其金属键越强金属熔、沸点越高Na<Mg<Al1判断正误(正确的打错误的打“×”)(1)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。(  )(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性排列。(  )(3)凡有规则外形的固体一定是晶体。(  )(4)固体SiO2一定是晶体。(  )(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。(  )(6)晶胞是晶体中最小的平行六面体(  )(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行射线衍射实验。(  )(8)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。(  )(9)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。(  )(10)共价晶体的熔点一定比金属晶体的高。(  )(11)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。(  )(12)离子晶体一定都含有金属元素。(  )(13)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体。(  )(14)共价晶体的熔点一定比离子晶体的高。(  )答案:(1)× (2) (3)× (4)× (5) (6)× (7) (8) (9)× (10)× (11)× (12)× (13) (14)×2(教材改编题)现有下列物质:NaClNaOHNa2SH2O2Na2S2(NH4)2SCO2CCl4C2H2SiO2SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。(1)其中只含有离子键的离子晶体是______________________________________(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________________(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________________(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________________(5)其中含有极性共价键的非极性分子是____________________________________(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是________________(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是________________(8)其中含有极性共价键的共价晶体是_________________________________(9)其中不含共价键的分子晶体是______________________只含非极性共价键的共价晶体是______________________________________________________________答案:(1)NaClNa2S (2)NaOH(NH4)2S(3)(NH4)2S (4)Na2S2 (5)CO2CCl4C2H2(6)C2H2 (7)H2O2 (8)SiO2SiC(9)晶体氩 晶体硅、金刚石晶体类型与性质的综合判断宏观辨识与微观探析1(2020·乌鲁木齐模拟)下面的排序不正确的是(  )A熔点由高到低:Na>Mg>AlB硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4D晶体熔点由高到低:NaF>NaCl>NaBr>NaI解析:AA金属离子的电荷数越多、半径越小金属键越强熔点越高则熔点由高到低为Al>Mg>Na错误;B原子半径越小键长越短共价键越强硬度越大键长C—C<C—Si<Si—Si则硬度由大到小为金刚石>化硅>晶体硅正确;C组成和结构相似的分子晶体相对分子质量越大范德华力越大晶体的熔点越高则晶体熔点由低到高为CF4<CCl4<CBr4<CI4正确;D所带电荷数相同的离子离子半径越小离子键越强熔点越高FClBrI的离子半径依次增大则熔点由高到低为NaF>NaCl>NaBr>NaI正确。2(2020·喀什模拟)现有几组物质的熔点()数据:ABCD金刚石:3 550Li181HF:-83NaCl801硅晶体:1 410Na98HCl:-115KCl776硼晶体:2 300K64HBr:-89RbCl718二氧化硅:1 723Rb39HI:-51CsCl645据此回答下列问题:(1)A组属于________晶体其熔化时克服的微粒间的作用力是____________(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)有金属光泽 导电性 导热性 延展性(3)C组中HF熔点反常是由于______________________________________________(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)硬度小       水溶液能导电固体能导电   熔融状态能导电解析:(1)根据表中数据可看出A组熔点很高属于共价晶体是由原子通过共价键形成的;(2)B组为金属晶体具有①②③④四条共性;(3)HF分子间能形成氢键故其熔点反常;(4)D组属于离子晶体具有②④两条性质。答案:(1)共价 共价键 (2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键其熔化时需要消耗的能量更多 (4)②④结构决定性质类简答题突破宏观辨识与微观探析3(2020·北京顺义检测)(1)冰的熔点远高于干冰除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外还有一个重要的原因是__________________________________________(2)NaF的熔点________(“>”“<”)BF的熔点其原因是________________________________________________________________________(3)CO的熔点________(“>”“<”)N2的熔点原因是________________(4)CH4SiH4GeH4的熔、沸点依次________(增大减小)其原因是________________________________________________________________________(5)SiO2CO2熔点高的原因是__________________________________________答案:(1)H2O分子间能形成氢键(2)> 两者均为离子化合物且阴、阳离子的电荷数均为1但后者的离子半径较大离子键较弱熔点较低(3)> CO为极性分子而N2为非极性分子CO分子间范德华力较大(4)增大 三种物质均为分子晶体结构与组成相似相对分子质量越大范德华力越大熔、沸点越高(5)SiO2为共价晶体而CO2为分子晶体4.A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为________依据电子云的重叠方式原子间存在的共价键类型有________碳原子的杂化轨道类型为________(2)石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体。将氢气加入石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是______(填字母)A石墨烯是一种强度很高的材料B石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体C石墨烯与石墨烷均为高分子化合物D石墨烯与H2制得石墨烷的反应属于加成反应(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。SiX4的沸点依FClBrI次序升高的原因是____________________________结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律可推断:依FClBrI次序PbX2中的化学键的离子性______、共价性______(增强”“不变减弱)(4)水杨酸第一级电离形成离子相同温度下水杨酸的Ka2________(“>”“<”)苯酚()Ka其原因是_______________________________答案(1)混合型晶体 σ键、π键 sp2 (2)C (3)均为分子晶体结构与组成相似范德华力随相对分子质量增大而增大 减弱 增强 (4)< 中能形成分子内氢键使其更难电离出H学习任务2 晶体模型与晶胞计算1晶体模型晶体晶体结构晶体详解共价晶体金刚石(1)每个C与相邻的4C以共价键结合形成正四面体结构(2)键角均为109°28′(3)最小碳环由6C原子组成且6C原子不在同一平面内(4)每个C参与4C—C键的形成C原子数与C—C键数之比为12SiO2(1)每个Si4O以共价键结合形成正四面体结构(2)每个正面四体占有1Si4On(Si)n(O)12(3)最小环上有12个原子6O6Si分子晶体干冰(1)8CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1CO2分子(2)每个CO2分子周围等距离且紧邻的CO2分子有12每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接1 mol H2O的冰中最多可形成2 mol氢键离子晶体NaCl(1)每个Na(Cl)周围等距离且紧邻的Cl(Na)6每个Na周围等距离且紧邻的Na12(2)每个晶胞中含4Na4ClCsCl(1)每个Cs(Cl)周围等距离且紧邻的Cs(Cl)6个;每个Cs周围等距离且紧邻的Cl8(2)每个晶胞中含1Cs1Cl混合型晶体石墨(1)石墨层状晶体中层与层之间的作用是范德华力(2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2C原子采取的杂化方式是sp2(3)每层中存在σ键和π还有金属键(4)C—C键的键长比金刚石的C—C键的键长短熔点比金刚石的高(5)硬度不大、有滑腻感、能导电2.晶胞计算(1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NAM、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题一是要掌握晶体均摊法的原理二是要有扎实的立体几何知识三是要熟悉常见晶体的结构特征并能融会贯通举一反三。(2)均摊法原理在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时要注意晶胞的形状不同形状的晶胞应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有如六棱柱晶胞中顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6342个晶胞所共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法1判断正误(正确的打错误的打“×”)(1)1 mol金刚石中含有C—C键为4NA(  )(2)SiO2、金刚石、硅、MgO熔点都很高均属于共价晶体。(  )(3)NaCl晶体中任意一个Na与其配位离子均可构成一个八面体。(  )(4)CsCl晶体中每个Cs周围与其距离最近的Cl8个。(  )答案:(1)× (2)× (3) (4)2(常见晶体结构模型)填空(1)在金刚石晶体中最小碳环含有________C原子;每个C原子被________个最小碳环共用。(2)在干冰中粒子间作用力有_________________________________(3)1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为________(4)NaCl晶体中每个Na周围有________个距离最近且相等的Na每个Na周围有________个距离最近且相等的Cl其空间结构为________(5)CaF2晶体中每个Ca2周围距离最近且等距离的F________个;每个F周围距离最近且等距离的Ca2________个。答案:(1)6 12 (2)共价键、范德华力 (3)2NA(4)12 6 正八面体形 (5)8 43判断下列物质的晶胞结构将对应序号填在横线上。(1)干冰晶体________(2)氯化钠________(3)金刚石________(4)晶体________(5)冰晶体________(6)水合铜离子________答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6)晶胞粒子数及晶体化学式的判断证据推理与模型认知1ZnS所形成化合物晶体的晶胞如图所示。(1)1个晶胞中Zn2的数目为________(2)该化合物的化学式为________解析:由晶胞图分析含有Zn2的数目为8×6×4。含有S2的数目为4所以化合物中Zn2S2数目之比为11则化学式为ZnS答案(1)4 (2)ZnS2.利用卤化硼法可合成含BN两种元素的功能陶瓷如图为其晶胞结构示意图则每个晶胞中含有B原子的个数为______该功能陶瓷的化学式为________解析:利用晶胞结构可计算出每个晶胞中含有2B2N故化学式为BN答案2 BN3如图是由QRG三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构其中R为+2G为-2Q的化合价为________解析:由题图可知每个晶胞中含有R8×12;含有G16×4×28;含有Q8×24;则RGQ的个数之比为142则其化学式为RQ2G4。由于R为+2G为-2所以Q为+3价。答案:34下图为离子晶体立体构型示意图M代表阳离子N表示阴离子(阳离子阴离子)写出各离子晶体的组成表达式:A________B________C________解析:AMN的个数相等故组成为MN;在BM×41()N×424×()MN13;在CM×4()N1MN112答案:MN MN3 MN2晶体密度与粒子间距的计算证据推理与模型认知5.如图为Na2S的晶胞设晶体密度是ρ g·cm3NaS2的最短距离为______cm(NA表示阿伏加德罗常数的值只写出计算式)解析:晶胞中个数为8×6×4个数为8其个数之比为12所以代表S2代表Na设晶胞边长为a cma3·ρ解得a;体对角线为×  cm所以其最短距离为体对角线的  cm答案: 6. [2018·高考全国卷35(5)]Li2O具有反萤石结构晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm阿伏加德罗常数的值为NALi2O的密度为__________________ g·cm3(列出计算式)解析:1个氧化锂晶胞含O的个数为8×6×4Li的个数为81 cm107 nm代入密度公式计算可得Li2O的密度为 g·cm3答案:晶体结构的相关计算(1) (2)晶体密度的计算公式:ρ其中N1个晶胞中所含微粒数目M为摩尔质量NA为阿伏加德罗常数的值V1个晶胞的体积。(3)晶胞质量=晶胞含有的微粒的质量=晶胞含有的微粒数×(4)空间利用率=×100%1(晶体类型的判断)(1)[2019·高考全国卷35(3)]苯胺()的晶体类型是________________(2)[2015·高考全国卷37(4)]CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K沸点为376 K其固体属于________晶体。(3)[2015·高考全国卷37(2)改编]氧和钠的氢化物所属的晶体类型分别为________________答案:(1)分子晶体 (2)分子 (3)分子晶体 离子晶体2(晶体微粒间作用力)(1)[2018·高考全国卷35(3)]ZnF2具有较高的熔点(872  )其化学键类型是___________________________(2)[2016·高考全国卷37(3)]单质铜及镍都是由________键形成的晶体。答案:(1)离子键(2)金属3(晶体熔、沸点高低的比较)(1)[2017·高考全国卷35(2)]KCr属于同一周期且核外最外层电子构型相同但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr原因是________________________________________________________________________(2)[2016·高考全国卷37(4)]GaF3的熔点高于1 000 GaCl3的熔点为77.9 其原因是______________________________________________________________________答案:(1)K原子半径较大且价电子数较少金属键较弱(2)GaF3为离子晶体GaCl3为分子晶体4(晶胞中微粒数及密度的计算)(1)(2019·高考江苏卷)一个Cu2O晶胞(如图所示)Cu原子的数目为______(2)(2018·高考全国卷)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nmFeS2相对式量为M阿伏加德罗常数的值为NA其晶体密度的计算表达式为________g·cm3;晶胞中Fe2位于S所形成的正八面体的体心该正八面体的边长为________nm(3)[2017·高考全国卷35(4)(5)]KIO3体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构边长为a0.446 nm晶胞中KIO分别处于顶角、体心、面心位置如图所示。KO间的最短距离为____________nmK紧邻的O个数为____________KIO3晶胞结构的另一种表示中I处于各顶角位置K处于________位置O处于________位置。解析:(2)该晶胞中Fe2位于棱上和体心个数为12×14S位于顶点和面心个数为8×6×4故晶体密度为 g÷(a×107 cm)3×1021 g·cm3。根据晶胞结构可知S所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长即为晶胞边长的故该正八面体的边长为a nm(3)根据晶胞结构可知KO间的最短距离为面对角线的一半nm0.315 nm。与K紧邻的O的个数有12个。答案:(1)4 (2)×1021 a(3)0.315(×0.446) 12 体心 棱心一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是(  )选项共价晶体离子晶体分子晶体A氮化硅磷酸单质硫B单晶硅氯化铝白磷C金刚石烧碱D尿素冰醋酸解析:CA磷酸属于分子晶体;B氯化铝属于分子晶体;D铁属于金属晶体尿素属于分子晶体。2据某科学杂志报道国外有一研究发现了一种新的球形分子它的分子式为C60Si60其分子结构好似中国传统工艺品镂雕经测定其中包含C60也有Si60结构。下列叙述正确的是(  )A该物质有很高的熔点、很大的硬度B该物质形成的晶体属于分子晶体C该物质分子中Si60被包裹在C60里面D该物质的相对分子质量为1 200解析:B。由分子式及信息可知该物质为分子晶体A错误B正确;Si的原子半径大于C所以Si60的体积大于C60的体积C错误;相对分子质量为(1228)×602 400D错误。3(2020·郑州联考)萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是(  )ACaF2难溶于水其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔、沸点较高硬度较大CCaF2固体不导电但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小解析:C。难溶于水其水溶液的导电性极弱不能说明CaF2一定是离子晶体;熔、沸点较高硬度较大也可能是共价晶体的性质不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电一定有自由移动的离子生成说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小只能说明CaF2是极性分子不能说明CaF2一定是离子晶体。4下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(  )A124 g P4中含有P—P键的个数为4NAB12 g石墨中含有C—C键的个数为1.5NAC12 g金刚石中含有C—C键的个数为4NAD60 g SiO2中含有Si—O键的个数为2NA解析:BA×6NA mol16NAB×1.5NA mol11.5NAC×2NA mol12NAD×4NA mol14NA5某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示A为阴离子在正方体内B为阳离子分别在顶点和面心则该晶体的化学式为(  )AB2A         BBA2CB7A4  DB4A7解析:B。根据均摊法A在正方体内晶胞中的8A离子完全被这1个晶胞占用;B分别在顶点和面心顶点上的离子被1个晶胞占用面心上的离子被1个晶胞占用所以1个晶胞实际占用的B离子为8×6×4则该晶体的化学式为BA26.二氧化硅有晶体和无定形两种形态晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。除石英外SiO2还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结构和金刚石相似,其结构单元如图。下列有关说法中正确的是(  )A方英石晶体中存在着SiO4结构单元B1 mol Si形成2 mol Si—OC图中所示的结构单元中实际占有18个硅原子D方英石晶体中SiO键之间的夹角为90°解析:A。由方英石结构示意图知方英石晶体中存在着SiO4的结构单元A项正确;1 mol Si形成4 mol SiOB项错误;题图所示的结构单元实际占有的硅原子数8×6×48C项错误;方英石晶体中存在着SiO4的结构单元说明Si—O键之间的夹角为109°28′D项错误。7钛酸钡的热稳定性好介电常数高在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构如图所示它的化学式是(  )ABaTi8O12  BBaTi4O5CBaTiO4  DBaTiO3解析:D。仔细观察钛酸钡晶体的晶胞结构示意图可知Ba2在立方体的体心完全属于该晶胞;Ti4处于立方体的8个顶点每个Ti4为与之相连的8个立方体所共用即每个Ti4只有属于该晶胞;O2处于立方体的12条棱的中点每条棱为4个立方体共用即每个O2只有属于该晶胞则钛酸钡晶体中Ba2Ti4O2的个数比为11138.已知CsCl晶体的密度为ρ g·cm3NA为阿伏加德罗常数的值相邻的两个Cs的核间距为 a cm如图所示CsCl的相对分子质量可以表示为(  )ANA·a3·ρ  BC  D解析:A。每个晶胞中Cs8×1Cl1即一个CsCl晶胞中含有一个CsCl微粒Va3Mrρ·V·NAρ·a3·NA二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。9下列关于晶体的说法一定正确的是(  )A分子晶体中都存在共价键B如图CaTiO3晶体中每个Ti412O2相邻CSiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点一定比分子晶体的熔点高解析:BC。有些单原子的分子晶体中不存在共价键如稀有气体构成的晶体A错;由题图可知CaTiO3晶体中Ti4位于顶点而O2位于面心所以CaTiO3晶体中每个Ti412O2相邻B正确;SiO2晶体中每个Si原子与4O原子以共价键相结合C正确;有些金属晶体的熔点比分子晶体的熔点低如汞在常温下为液体D错。10(2020·海口模拟)二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173 (100 时开始升华)沸点是249 不溶于水易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是(  )A二茂铁属于分子晶体B在二茂铁结构中C5HFe2之间形成的化学键类型是离子键C已知环戊二烯的结构式为则其中仅有1号碳原子采取sp3杂化DC5H中一定含π解析:BA根据二茂铁熔点低、易升华易溶于苯、乙醚等非极性溶剂可知二茂铁为分子晶体正确;BC5H提供孤电子对Fe2提供空轨道二者形成配位键错误;C1号碳原子含有4σ无孤电子对杂化类型为sp32345号碳原子有3σ无孤电子对杂化类型为sp2因此仅有1号碳原子采取sp3杂化正确;DC5H中碳原子没有达到饱和存在碳碳双键成键原子间只能形成一个σ另一个键必然形成π正确11如图为冰晶体的结构模型大球代表O原子小球代表H原子下列有关说法正确的是(  )A冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体B冰晶体具有空间网状结构是共价晶体C水分子间通过H—O键形成冰晶体D冰晶体熔化时水分子之间的空隙减小解析:AD。冰是水分子之间通过氢键结合而成的分子晶体BC错误。12下图分别代表NaCl、金刚石、干冰、石墨结构的一部分。下列说法正确的是(  )ANaCl晶体只有在熔融状态下离子键被完全破坏才能形成自由移动的离子B金刚石中存在的化学键只有共价键不能导电C干冰中的化学键只需吸收很少的热量就可以破坏所以干冰容易升华D石墨中碳原子的最外层电子都参与了共价键的形成故熔点很高、硬度很大解析:BANaCl是离子化合物在溶于水或熔融状态下离子键均能被完全破坏错误;B金刚石为共价晶体化学键只有共价键不能导电正确;C干冰属于分子晶体干冰升华是物理变化破坏的是分子间作用力化学键不变错误;D石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合形成正六边形的平面层状结构而每个碳原子还有一个2p轨道其中有一个2p电子这些p轨道又都互相平行并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面形成了大π因而这些π电子可以在整个碳原子平面中运动类似金属键的性质石墨为层状结构层与层之间通过范德华力连接所以石墨的熔点很高但硬度较小错误。三、非选择题13(1)SiC的晶体结构与晶体硅相似其中C原子的杂化方式为________微粒间存在的作用力是________SiC和晶体Si的熔、沸点高低顺序是________________(2)氧化物MO的电子总数与SiC的相等M________(填元素符号)MO是优良的耐高温材料其晶体结构与NaCl晶体相似MO的熔点比CaO其原因是________________________________________________________________________(3)CSi为同一主族的元素CO2SiO2的化学式相似但结构和性质有很大的不同。CO2CO原子间形成σ键和πSiO2SiO原子间不形成π键。从原子半径大小的角度分析产生这种差异的原因:____________________________________________SiO2________晶体CO2________晶体所以熔点:CO2________(“<”“>”)SiO2(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2四种晶体的构成微粒种类分别是_________熔化时克服的微粒间的作用力分别是______________________________________________解析:(1)SiC的晶体结构与晶体硅相似晶体硅中一个硅原子与周围四个硅原子相连呈正四面体结构所以杂化方式是sp3SiC晶体中C原子杂化方式为sp3;因为SiC键的键长小于SiSi所以熔、沸点高低顺序为SiC>Si(2)SiC的电子总数是20则该氧化物为MgO;离子键的强弱与离子晶体中离子所带电荷数成正比与离子半径成反比MgOCaO中的离子所带电荷数相同Mg2半径比Ca2MgO的离子键强熔点高。(3)Si的原子半径较大SiO原子间距离较大p-p轨道肩并肩重叠程度较小不能形成稳定的π键。SiO2为共价晶体CO2为分子晶体所以熔点:SiO2>CO2(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体构成微粒为原子熔化时破坏共价键;CO2为分子晶体由分子构成以分子间作用力结合。答案:(1)sp3 共价键 SiC>Si(2)Mg Mg2半径比Ca2MgO的离子键强(3)Si的原子半径较大SiO子间距离较大,p­p轨道肩并肩重叠程度较小不能形成稳定的π键 共价 分子 <(4)原子、原子、原子、分子 共价键、共价键、共价键、分子间作用力14硫、钴及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态Co原子价电子排布图为________________第四电离能I4(Co)I4(Fe)其原因是_______________________________________CoCa同周期且最外层电子数相同单质钴的熔、沸点均比钙大其原因是________________________________________(2)单质硫与熟石灰加热产物之一为CaS3S的立体构型是________中心原子杂化方式是________(3)KNa位于同一主族K2S的熔点为840 Na2S的熔点为950 前者熔点较低的原因是_________________________________________________________________(4)SOSeTe位于同一主族它们的氢化物的沸点如图所示沸点按图像所示变化的原因是_________________________________________________________(5)钴的一种化合物晶胞结构如图所示。已知A点的原子坐标参数为(000)B点的原子坐标参数为C点的原子坐标参数为________已知晶胞参数a0.548 5 nm则该晶体的密度为________________g·cm3(列出计算表达式即可)解析:(1)基态Co原子价电子排布式为3d74s2价电子排布图为(2)S中心原子S原子上的孤电子对的数目为2形成σ键的数目是2sp3杂化立体构型是V形。(5)已知A点的原子坐标参数为(000)B是面心B点的原子坐标参数为C是体心C点的原子坐标参数为立方晶胞顶点粒子占面上粒子占晶胞内部粒子为整个晶胞所有因此一个晶胞中含有Ti4的个数为8×1O2的个数为6×3Co2的个数为1则晶胞质量m晶胞参数a0.548 5 nm0.548 5×107 cm则晶胞的体积V(0.548 5×107)3 cm3因此晶胞的密度ρ g·cm3答案:(1) 铁失去的是较稳定的3d5上的一个电子钴失去的是3d6上的一个电子 钴的原子半径比钙小价电子数比钙多钴中金属键比钙中强(2)V形 sp3 (3)K的半径比NaK2S的离子键比Na2S弱 (4)H2O分子间存在氢键其他三种分子间不含氢键所以H2O沸点最高;H2SH2SeH2Te的结构相似随着相对分子质量的增大,范德华力增强,所以沸点逐渐升高 (5)   

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