黑龙江省哈尔滨市第六中学高三化学一轮实战训练:选3-3 晶体结构与性质

板块二 高考层面·高考真题实战 1.[ 高考集萃 ](1)[2015· 课标全国卷 Ⅰ]①CO 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。 ②碳有多种同素异形体, 其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所 示: a.在石墨烯晶体中,每个 C 原子连接________个六元环,每个 六元环占有________个 C 原子。 b.在金刚石晶体中,C 原子所连接的最小环也为六元环,每个 C 原子连接________个六元环,六元环中最多有________个 C 原子 在同一平面。 (2)[2015· 山东高考]氟在自然界中常以 CaF2 的形式存在。 ①下列有关 CaF2 的表述正确的是________。 a.Ca2+与 F-间仅存在静电吸引作用 b.F-的离子半径小于 Cl-,则 CaF2 的熔点高于 CaCl2 c.阴阳离子比为 2∶1 的物质,均与 CaF2 晶体构型相同 d.CaF2 中的化学键为离子键,因此 CaF2 在熔融状态下能导电 ②CaF2 难 溶 于 水 , 但 可 溶 于 含 Al3 + 的 溶 液 中 , 原 因 是 - __________________(用离子方程式表示)。已知 AlF3 6 在溶液中可稳 定存在。 (3)[2015· 海南高考]①钒的某种氧化物的晶胞结构如图 1 所示, 晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为________、________。 ②V2O5 溶解在 NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴 离子的立体构型为________; 也可以得到偏钒酸钠, 其阴离子呈如图 2 所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为________。 答案 (1)①分子 ②a.3 2 b.12 4 - (2)①bd'②3CaF2+Al3+===3Ca2++AlF3 6 (3)①4 2 ②正四面体 解析 NaVO3 (1)①Fe(CO)5 的熔、沸点较低,符合分子晶体的特点,故 其固体为分子晶体。②a.由石墨烯晶体结构图可知, 每个 C 原子连接 1 3 个六元环,每个六元环占有的 C 原子数为 ×6=2。b.观察金刚石 3 晶体的空间构型,以 1 个 C 原子为标准计算,1 个 C 原子和 4 个 C 原子相连,则它必然在 4 个六元环上,这 4 个 C 原子中每个 C 原子 又和另外 3 个 C 原子相连,必然又在另外 3 个六元环上,3×4=12, 所以每个 C 原子连接 12 个六元环; 六元环中最多有 4 个 C 原子在同 一平面。 (2)①CaF2 为离子化合物,熔融状态下能导电,Ca2+与 F-间既有 静电吸引作用,又有静电排斥作用,a 错,d 对;离子半径越小,离 子键越强, 故 CaF2 的熔点高于 CaCl2 熔点, b 对; 阴阳离子比为 2∶1 的物质,其晶体构型与阴阳离子的半径的相对大小有关,c 错。②由 - 题中信息可知 Al3+与 F-结合生成较稳定的 AlF3 6 ,导致溶解平衡 CaF2(s)??Ca2+(aq)+2F-(aq)右移而使 CaF2 溶解, 故反应的离子方 - 程式可表示为 3CaF2+Al3+===3Ca2++AlF3 6 。 1 (3)①利用均摊法可确定晶胞中 O 原子数为 ×4+2=4,V 原子 2 1 - 数为 ×8+1=2,即晶胞中阴、阳离子数目分别为 4、2。②VO3 4 中 8 含有 4 个成键电子对,中心原子为 sp3 杂化,其立体构型为正四面体 结构;偏钒酸钠的化学式为 NaVO3。 2.[2015· 课标全国卷Ⅱ]A、B、C、D 为原子序数依次增大的四 种元素,A2-和 B+具有相同的电子构型;C、D 为同周期元素,C 核 外电子总数是最外层电子数的 3 倍;D 元素最外层有一个未成对电 子。回答下列问题: (1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号), 其中 C 原 子的核外电子排布式为________。 (2)单质 A 有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子 式),原因是________________________;A 和 B 的氢化物所属的晶 体类型分别为________和________。 (3)C 和 D 反应可生成组成比为 1∶3 的化合物 E,E 的立体构型 为________,中心原子的杂化轨道类型为________。 (4)化合物 D2A 的立体构型为________,中心原子的价层电子对 数为________, 单质 D 与湿润的 Na2CO3 反应可制备 D2A, 其化学方 程式为________________________。 (5)A 和 B 能够形成化合物 F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数 a = 0.566 nm, F 的化学式为________;晶胞中 A 原子的配位数为 ________;列式计算晶体 F 的密度(g· cm-3)________。 答案 (2)O3 体 (3)三角锥形 (4)V 形 4 sp3 2Cl2 + 2Na2CO3 + H2O===Cl2O + 2NaHCO3 + (1)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) 分子晶体 离子晶 O3 相对分子质量较大,范德华力大 2NaCl(或 2Cl2+Na2CO3===Cl2O+CO2+2NaCl) (5)Na2O 8 解析 4×62 g· mol-1 cm-3 -7 -1=2.27 g· 3 23 ?0.566×10 cm? ×6.02×10 mol C 的核外电子总数是最外层电子数的 3 倍,则 C 可能是 Li 或 P,但是 A、B、C、D 原子序数依次增大,所以 C 应为 P,D 的最外层只有一个未成对电子,所以 D 为 Cl。A2-和 B+的电子层结 构相同,则 A 为 O,B 为 Na。 (1)电负性最大,也即

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