2019版高考化学一轮复习第十二章物质结构与性质课时梯级作业四十三123晶体结构与性质.doc.pdf
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1、课时梯级作业四十三晶体结构与性质 (45分钟 100分) 非选择题(本题包括7小题,共 100分) 1. (16分)(2018 ?信阳模拟)金属钛(22门)号称航空材料。回答下列问题: (1) _ 钛元素基态原子未成对电子数为_ 个, 能量最高的电子占据的能级符号为 _ 该能级所在能层具有的原子轨道数为 _ 。 (2) _ Ti (0小 2(乩 0).严中的化学键有o a. o键b.兀键 c.离子键d.配位键 (3)纳米 TiO?是- ?种应用广泛的催化剂,纳米TiOz 催化的一个实例如图所示。 H H ccCH3 OH CH2 乙 化合物甲的分子屮采収sH杂化方式的碳原子个数为,化合物乙中采
2、取sp 杂化的原子的第一电 离能由小到大的顺序为 _ 。 (4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将Ti02(或天然的金红石)和足塑炭粉混合加热至1 000? 1 100 K,进行氯化处理,生成TiCLlo写出生成 TiCl4的化学反应方程 式: _ (5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为_ , 该晶体中与钛原子距离最近且相等 的氮原子的个数为已知晶体的密度为P g? cnf:阿伏加徳罗常数为侃 , 则晶胞边长为 _ cm(用含P加的式子表示)。 eno HIV 甲 ON 3 T1 NI 3d 4s 【解析】 ( 1)钛元素价电子排布式为3d24s 2,基态原子价电子排布图
3、为圧 It 匸匚口 團,可见钛元素基态原子未成 对电子数为 2个, 能量最高的电子占据的能级符号为3d,该能级所在能层为M 能层,有 3s、3p、 3d,分别含有原 子轨道数目为 1、3、5,具有的原子轨道数为9。 0H和出 0 中 H 和 0 都是以。键结合在一起 , Ti提供空轨道 , H20 和 OH提供孤电子对,形成配位键,即 Ti(0H)2(H20)4 24 中的化学键只有。键和配位键。 (3) 采取杂化的碳原子价层电子对数是3,该分子屮碳原子价层电子对数为3 的有: 苯环上的碳原子、连接拨基的 碳原子,所以一共有7 个; 釆取杂化的原子价层电子对数是4,价层电子对个数是4的原子有:
4、 连接甲基和疑基的 碳原子、氧原子和氮原子,同一周期元素屮,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第 VA 族元素大于相邻元素,所以这三种元素第一电离能从小到大顺序是C 11 575;C与 F 能形成原子数目比为1 : 3、熔点为 190 C 的化合物 Q。 关,所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,硬度越大,即KCKCaONC。 (7) 铁元素对应的单质在形成晶体时,采用如图2 所示的堆积方式,则这种堆积模型为体心立方堆积,即在立 方体的中心有一个铁原子,与这个铁原子距离最近的原子位于立方体的8个顶点,所以铁的配位数为B 与 D 同主族 ; E为第 4 周期副族元素,其价层电子为
5、全满。 (1) E 元素的名称为 _ , 该元素基态原子的价电子排布式为_ o (2) B 与 D 分别与氢形成最简单氢化物沸点高低顺序为 _ ( 用化学式表示 ) ;原因 A、B、C三种元素分别与氢形成化合物中的MM(M 代表 A、B、C)单键的键能如下表 : cm)3,阿伏加德罗常数的值为甌所以铁单质的密度表达式为 (6)A、 C、 E 0NC g ? cm 3 氢化物H,AAH.、BH.HXCHfl 键能(kJ - mol )346247207 上述三种氢化物屮 , A、B、C 元素原子的杂化方式有 _ 种; 请解释上表屮三种氢化物MM 单键的键能依 次下降的原因 _ o (4)0 与氯
6、形成的化合物DC 15,加压条件下 148 C 液化,发生完全电离得到一种能够导电的熔体,测定D-C1 键长为 198 pm和 206 pm两种,该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子,请写11!该条件下 DC*电离的电离 方程式 _ ;该熔体中阴离子的空间构型为_ o (5)E与 C 形成的化合物晶体结构有四种,其屮一种与金刚石类似,金刚石晶体结构如图所示,该晶体的化学 ( 用元素符号表示 );该晶胞的棱长为a pm则该晶体的密度为_ g? cnf3o 【解析】 E为第 4周期副族元素,且价层电子为全满,因此推出E为 Zn,五种元素只有一种元素是金属, E为 锌, 则 A、B、C、D 为非金属
7、 , B 和 D 属于同主族,则 D 为第 3周期, A、B、C为第 2 周期, 笫一电离能规律从左 向右呈增大趋势,但IIA 族大于 II1A 族,V A 族大于 VIA 族,三种元素的第一电离能顺序是BCA,三种元素 原子序数增大, 因此推出 : A 为 C, B为 N, C为 0, D为 P, (1)根据上述分析 , E为锌,锌元素位于副族, 锌原子的 价 电子包括最外层和次外层d能级,即 3d l04s2; (2)氢化物分别是 NH, PH 3,两种氢化物都属于分子晶体, NH3 中存在分子间氢键 , PIb无分子间氢键,因此沸点: NIIQPIb; (3) 根据表格可知,氢化物分别是
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