单元03晶体结构与性质
真题模拟练
(时间:75分子分值:分)
一、选择题(本题共有16小题,其中1至10题每小题2分,11至16题每小题4分,共44分,每小题有且只有一个正确选项。)
1.科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质,该物质的晶体中含有SO42-和N4H44+两种离子,当N4H44+遇到碱性溶液时,会生成N4分子,下列说法正确的是
A.14N、N4与N2互为同位素
B.N4晶体属于原子晶体
C.SO42-、NH4+的中心原子的杂化方式均为“sp3”杂化
D.(NH4)2SO4中只含有共价键,不含离子键,属于共价化合物
2.下列反应的离子方程式正确的是
A.向硝酸银溶液中加入足量铜:Cu+Ag+=Ag+Cu2+
B.向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH-=[Al(OH)4]-
C.向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O
D.向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
3.下列说法不正确的是
A.臭氧是空间结构为V形的极性分子,在水中的溶解度大于氧气
B.在一定条件下将分子晶体的CO2转变为共价晶体的CO2的变化是化学变化
C.Mg的两种激发态[Ne]3s13p1和[Ne]3p2中,前者第二电离能更大
D.向含1mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O的溶液中加入含3molAgNO3的溶液,将生成3molAgCl
4.晶体具有周期性的微观结构。下列与晶体相关的说法中错误的是
A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元
B.某固体是否是晶体,可利用X射线衍射仪判断
C.CuSO4溶液蒸发结晶得到的固体粉末一定属于晶体
D.缺角的NaCl晶体放在饱和NaCl溶液中,能变为完美的立方体
5.下列过程只需要破坏共价键的是
A.晶体硅熔化B.碘升华C.熔融Al2O3D.NaCl溶于水
6.下列有关比较中,顺序排列错误的是
A.微粒的半径:r(Al3+)r(Na+)r(Cl-)
B.共价晶体的硬度:晶体硅金刚石
C.物质的沸点:H2O>HF>AsH3
D.离子晶体的熔点:MgO>NaCl>KCl
7.下列说法正确的是
A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成
B.H2O的热稳定性比H2S强,是由于H2O的分子间作用力较大
C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物
D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体
8.下列相关比较中,正确的是
A.分解温度:MgCO3CaCO3BaCO3B.熔点:NaMgAl
C.微粒半径:r(Cl-)r(O2-)r(Na+)D.热稳定性:H2OH2SHCl
9.已知A、B、C、D、E、F六种元素在元素周期表中的位置如图,下列说法正确的是
A.离子半径:A<C
B.最高价氧化物对应的水化物的碱性:C<D
C.B元素对应的氢化物熔沸点高是因为含有很强的共价键
D.E形成的单质属于共价晶体,其熔点高,硬度大
10.下列对实验操作和现象的解释与结论不正确的是
11.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA
B.46gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为2NA
C.0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA
D.mLpH=2的醋酸溶液中H+数目为0.NA
12.CO2的应用领域广泛,是一种廉价易得的基本化工原料,我国提出力争在年前实现碳中和。碳中和:通过节能减排,植树造林,化工合成等治理CO2的手段,使CO2排放量减少甚至是回收利用,以此达到CO2“零排放”的目的。下列有关CO2说法正确的是
A.CO2与SiO2的晶体类型相同B.CO2的空间构型为直线形
C.元素第一电离能:I1(C)I1(O)D.CO2属于弱电解质
13.前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X和Y的基态原子的能级上各有两个未成对电子,Z与Y同族,W原子核内有29个质子,下列说法正确的是
A.原子半径:r(Z)r(Y)r(X)
B.简单气态氢化物的热稳定性:YZ
C.元素第一电离能:I1(Z)I1(Y)
D.W元素的一种氧化物晶胞如图所示,该氧化物为CuO
14.下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是
A.CaO与CO2B.NaCl与HClC.SiC与SiO2D.Cl2与I2
15.氮氧化铝(AlON)属原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( )
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.AlON和石英晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和Al2O3晶体类型相同
16.NaCl的晶胞如右图,每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl离子的数目分别是()
A.14,13B.1,1C.4,4D.6,6
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.如图,铜离子与有机物HA可形成一种螯合物CuA2,从而萃取水中的铜离子。
回答下列问题:
(1)基态铜原子价电子排布式为_______。
(2)有机物HA中,C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_______。
(3)螯合物CuA2中的氮原子、氧原子的杂化方式分别为_______。
(4)下列关于螯合物CuA2的说法中,正确的是_______(填序号)。
①CuA2中O的配位能力比N强②与Cu2+配位的4个原子可能呈平面构型
③CuA2既溶于水又溶于有机溶剂④每个CuA2中含2个氢键、2个π键
(5)萃取后,铜离子进入有机相中,反萃取时,螯合物释放出铜离子,铜离子进入水相,可用于铜离子的富集及提纯,则反萃取时常加入的试剂是_______。
(6)金属铜与铝可形成多种组成不同的合金,其中一种合金的晶胞如图甲所示,晶胞参数α=β=γ=90°,a=b=0.41nm,c=0.58nm,按图甲中阴影面进行投影得到图乙。
①已知晶胞中A点的原子坐标为(1/2,0,3/4),则B点的原子坐标为_______。
②该晶体的化学式为_______,密度为_______(结果保留两位有效数字)。
18.镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为___________。
(2)含有4个水分子的醋酸镍[Ni(C2H3O2)2]·4H2O在电镀中有广泛应用,其中H2O中O原子的杂化轨道类型为___________,若该构型为八面体,则中心Ni原子的配位数为___________。
(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,已知熔点NiOFeO,则离子半径r(Ni2+)___________r(Fe2+)(填“<”或“>”);天然的和人工合成的氧化镍常存在各种缺陷,某缺陷氧化镍的组成为Ni0.96O,其中元素只有+2和+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为___________。
(4)四羰基镍Ni(CO)4是由路德维希·蒙德所发现。室温下,它是一种具挥发性的液体,其熔沸点低的原因是___________;CO分子内σ键与π键个数之比为___________。
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞边长为apm,则该晶胞的密度为___________g/cm3。
19.非金属元素及其化合物在生活、生产中有着重要的用途
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的最外层电子排布式为___________,已知3种原子晶体的熔点数据如下表:
金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是___________。
(2)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,S8受热分解成气态S2,发生反应2S2(g)+CH4(g)=CS2(g)+2H2S(g),CS2分子的空间构型为___________,用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单质硫,可实现废物利用,保护环境,写出其中一个反应的化学方程式___________。
(3)中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:
在有氧条件下,Fe3O4在含Cl–溶液中会转化为FeOCl,将相关反应的离子方程式补充完整___________,4Fe3O4+_____O2+______+_____H2O_____FeOCl+___________,若4molFe3O4完全转化为FeOCl,则转移的电子数目为___________。
(4)化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层:用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器,一段时间后取出,再用NaOH溶液反复洗涤。
①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO(OH),推测溶解度FeOCl___________FeO(OH)(填“>”或“<”)。
②Na2SO3的作用是___________。
③检验FeOCl转化完全的操作和现象是___________。
20.Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)I1(Na),原因是_________。I1(Be)I1(B)I1(Li),原因是________。
(3)磷酸根离子的空间构型为_______,其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时,LiFeO4脱出部分Li+,形成Li1xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=_______,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。