(4)D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是______(填选项序号)。 ①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)某学生所做的有关D元素的实验流程如下:
氯气点燃少量水氨水氨水D单质?????棕色的烟绿色溶液蓝色沉淀?????????????蓝色溶①②③④H2S液????黑色沉淀 ⑤已知D的硫化物为黑色难溶性物质,请书写第⑤反应的离子方程式:________________。
参考答案
1.解析:因该化合物在常温常压下呈气态,故降温使其固化得到的晶体应属于分子晶体。
答案:A
2.解析:石墨是混合晶体,晶体内存在共价键、金属键和范德华力。 答案:C
3.解析:离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故A、C均不符合离子晶体的特点;B中熔点达3 900 ℃,硬度很大,不导电,应是原子晶体,故只有D符合题意。
答案:D
4.解析:氯化钾溶于水时离子键被破坏,A错;冰融化时破坏的是分子间作用力而共价键没有发生断裂,C错;分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,D错。
答案:B
5.解析:根据玻璃的结构示意图知,构成玻璃的粒子的排列是无序的,所以玻璃是非晶体,因此没有固定的熔点,A对、B对;区分晶体与非晶体的最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,D对。
答案:C
6.解析:在短周期中符合题设条件的物质有:NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等,故A正确;NaOH、NH4F含共价键,B不正确;所含元素可在同一周期,也可在第一周期,如NH4F,故C不正确;NaF、Na2O、MgO等其阳离子半径都比阴离子半径小,故D不正确。
答案:A
7.解析:同周期元素,从左到右金属性逐渐减弱,A项正确;同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,阴离子半径也符合该规律,B项错误;第ⅤA族NH3的稳定性大于第ⅥA族的H2S,C项错误;原子晶体的熔点不一定比离子晶体的高,如氧化镁为离子晶体,其熔点高达2 800 ℃,而SiO2的熔点只有1 600 ℃,D项错误。
答案:A
8.解析:①中并不是所有原子的核外电子排布都遵循构造原理,因为全充满、半充满或全空状态的轨道能量较低,原子较稳定。②对于同一周期的主族元素而言,元素的第一电离能在总体上呈现增大的趋势,但如第ⅤA族元素处于半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素。③中如金属键不存在方向性和饱和性。④配合物中都存在配位键,但存在配位键的化合物不一定是配合物,如NH4Cl。⑤含有极性键的分子如果立体结构对称,就是非极性分子,如CO2、CH4等。⑥含有离子键的晶体就是离子晶体,因此所有离子晶体中都含有离子键,正确。⑦金属晶体的熔点不一定高于分子晶体,如常温下汞为液态,而分子晶体硫则为固态。
答案:B
2?g gg gN(O1+-+2)9.解析:Na2O2的电子式为Na[∶O∶O∶]2Na,=,B项错误;1 mol
g gg gN(Na?)2SiO2晶体中含有4 mol Si—O键,C项错误;金刚石高温下可与O2反应生成CO2,D项错误。
答案:A
10.解析:根据常见金属晶体的堆积模型,简单立方体堆积只有Po;钾型有Na、K、Fe等,空间利用率68%,配位数8,故B项错误;镁型有Mg、Zn、Ti等,空间利用率为74%,配位数12,故C项错误;铜型有Cu、Ag、Au等,空间利用率为74%,配位数12,故D项错误。
答案:A
11.解析:从构成晶体的粒子和微粒间的相互作用力去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是阴、阳离子间通过离子键相互结合成的离子晶体,纯H2SO4中无H+
,是分子晶体。Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是混合晶体,水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体。硫的化学式用S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德
华力结合成的分子晶体。玻璃没有固定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体。
答案:C
1=42个;金刚石晶体中,每个C原子与4个C原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,C原子与C—C键个数比为1∶2;由于是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或F4E4。
答案:D
13.解析:(1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质,故它们互为同素异形体。 (2)C60中只含碳元素,且不具有向空间无限伸展的网状结构,所以为分子晶体;C60的分子中的总的价电子数为60×4=240,由图示可知已成键的价电子数为60×3,所以可形成
60?4?60?3的双键数为=30。
2(3)由金刚石的结构模型可知,每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键,故每个碳
1原子相当于形成(×4)个单键,则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键。
21(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有,即对每个六边形贡献个碳原子,
31所以每个正六边形占有×6=2(个)碳原子。
3(5)题给出CO2分子晶体的一部分。取任一顶角的CO2分子,则与之距离最近且等距的是共用该顶角的三个面的面心上的CO2分子,共3个;而该顶角被8个同样晶胞共用,而
8面心上的分子被2个晶胞共用,这样符合题意的CO2分子有:3×=12个;在此结构中,
28个CO2分子处于顶角,为8个同样结构共用,6个CO2分子处于面心,为2个同样结构共
11用。所以,该结构单元平均占有的CO2分子数为8×+6×=4(个)。
28++
(6)以图中大立方体中心的Cs为基准,与其最近的Cs分别位于其上、下、前、后、左、
++
右的六个方位;与其次近的Cs分别位于通过中心Cs的三个切面的大正方形的顶点,个数
++
为4×3=12;与其第三近的Cs分别位于大立方体的8个顶点上;每个Cs周围紧邻且等距
-
的Cl数目为8。
答案:(1)B (2)分子 30 (3)2 (4)2 (5)12 4
(6)6 12 2a 8 3a 8
14.解析:(1)首先根据S8的结构和价电子特点,确定其杂化方式。S的价电子数是6,其中形成2个σ键,还有两对孤电子对,故杂化方式为sp3。
(2)在周期表中,同主族元素从上到下得电子能力减弱,第一电离能依次减小。 (3)Se在S的下一周期,其原子序数是16+18=34,电子排布式为[Ar]3d104s24p4。 (4)H—Se键的键长比H—S键的键长长,所以H—Se键易断裂,故H2Se酸性比H2S强。
2?SeO3中Se的杂化方式为sp2杂化,立体构型为平面三角形。SO3中S的杂化方式为sp3杂化,与3个O原子成键,故立体构型为三角锥形。
+??(5)①第一步电离产生的H抑制HSeO3和HSeO?使得HSeO3和HSeO?4的电离,4较难电+
离出H。
②同种元素形成的不同含氧酸,若表示为(HO)mROn,则n值越大,R元素的化合价越高,正电性越高,R—O—H中O的电子更易向R原子偏移,O—H键越易断裂,易电离产
+
生H。
H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,前者n值为1,后者n值为2,
12.解析:CaF2晶体中,Ca2占据8个顶角,6个面心,故Ca2共8×+6×
+
+
18显然H2SeO4的酸性强于H2SeO3。
--+
(6)ZnS晶胞的体积为(540.0×1010 cm)3。S2位于晶胞的顶点和面心,Zn2位于晶胞的
11-+
内部,一个ZnS晶胞中含有S2:8×+6×=4个,含有4个Zn2,即一个ZnS晶胞含
284?(65?32)g?mol?123?1-+-6.02?10mol22有4个S和4个Zn,则晶胞的密度为=4.1 g·cm3。ZnS晶胞中,?103(540.0?10cm)1+
=2702 pm。每个Zn2与周围4个S22--+-+22形成正四面体结构,两个S与Zn之间连线的夹角为109°28′,两个相邻S2与Zn2形
1352成等腰三角形(如图所示),则ab之间的距离为pm。
109?28?sin2面对角线上两个相邻S2的距离为5402 pm×
-
答案:(1)sp (2)O>S>Se (3)34 3s23p63d10
(4)强 平面三角形 三角锥形
(5)①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子
②H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移,越易
+
电离出H
4?(65?32)g?mol?16.02?1023mol?1(6) =4.1
(540.0?10?10cm)33
1352或1353 109?28?1?cos 109?28?sin215.解析:(1)钠为体心立方,其配位原子数为8。
6?2(2)H2O分子中成键电子对数为:=4,故氧原子是sp3杂化;因分子中有两对孤电
2子对,致使其分子为V形分子。元素周期表中电负性最大的元素是F。最外层电子排布为4s24p1的原子,则其内层电子已完全填充满,故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,故该原子的核电荷数为31。
(3)NH4Cl是离子晶体,但不含金属元素。P4为分子晶体,分子间存在分子间作用力,分子内含非极性键。石墨是层状结构,层间存在分子间作用力,层内则是共价键和金属键,熔化时既破坏了层间的分子间作用力,又破坏层内的化学键。
(4)根据晶胞结构可知,A、B、C、D分别为CsCl、NaCl、SiO2和金刚石。 答案:(1)体心立方堆积 8 (2)V sp3 188O F 31 (3)③ ①⑦ ⑦ (4)氯化钠 金刚石
16.解析:氢的原子序数为1,A为氢元素;原子核外电子的运动状态互不相同,故B为碳元素;CCl4为正四面体结构,C是氯元素;D是铜元素。
(1)氯是这几种元素中电负性最大的元素。铜为金属,容易失去电子,第一电离能最小。 (2)第ⅦA族中,因HF分子间可以形成氢键,导致其沸点最高,其他氢化物沸点随着相
270 或