第一节物质的聚集状态与晶体的常识知识点题库

卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们．

（1）卤族元素位于元素周期表的　区；溴的价电子排布式为
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）₂形式存在的．使氢氟酸分子缔合的作用力是
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是．

氟
氯
溴
碘
第一电离能
（kJ/mol）
1681
1251
1140
1008
（4）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的结构分别如图1、2所示：
请比较二者酸性强弱：HIO₃ H₅IO₆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知ClO₂^﹣为角型，中心氯原子周围有四对价层电子．ClO₂^﹣中心氯原子的杂化轨道类型为，写出一个ClO₂^﹣的等电子体
（6）图3为碘晶体晶胞结构．有关说法中正确的是　　．
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF₂晶体（见图4）的密度为ρg/cm³ ， N_A为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为

CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC₂晶体中含有的中哑铃形C $\text{[math]}$ 的存在，使晶胞沿一个方向拉长．下列关于CaC₂晶体的说法中正确的是（）

A . 1个Ca²⁺周围距离最近且等距离的C₂²^﹣数目为6 B . 该晶体中的阴离子与F₂是等电子体 C . 6.4克CaC₂晶体中含阴离子0.1mol D . 与每个Ca²⁺距离相等且最近的Ca²⁺共有12个

有A，B，C，D，E五种元素，其相关信息如表：

元素	相关信息
A	A原子的1s轨道上只有1个电子
B	B是电负性最大的元素
C	C基态原子的2p轨道中有3个未成对电子
D	D是主族元素且与E同周期，其最外能层上有2个运动状态不同的电子
E	E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物

请回答下列问题：

（1）写出E元素原子基态时的电子排布式．
（2） C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能（填“大”或“小”）．
（3） CA₃分子中C原子的杂化类型是．
（4） A、C、E三种元素可形成[E（CA₃）₄]²⁺ ，其中存在的化学键类型有（填序号）；
①配位键 ②金属键 ③极性共价键 ④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
若[E（CA₃）₄]²⁺具有对称的空间构型，且当[E（CA₃）₄]²⁺中的两个CA₃被两个Cl^﹣取代时，能得到两种不同结构的产物，则[E（CA₃）₄]²⁺的空间构型为（填序号）．
a．平面正方形 b．正四面体 c．三角锥形 d．V形
（5） B与D可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示．其中D离子的配位数为，若该晶体的密度为a g•cm^﹣³ ，则该晶胞的体积是 cm³（写出表达式即可）．

锰氧化物（CuMn₂O₄）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．

（1）锰元素位于第四周期第ⅦB族．基态Mn²⁺的核外电子排布式为．NO₃^﹣的空间构型为．
（2） HCHO中含有的σ键和π键数目之比为．
（3）火山喷出的岩浆中含有多种硫化物，冷却时ZnS比HgS先析出，原因是
（4） Cu₃N形成的晶体结构如图所示．则与同一个N³^﹣相连的Cu⁺有个，Cu⁺的半径为a pm，N³^﹣的半径为b pm，则Cu₃N的密度为 g•cm^﹣³ ．（只列式，不用计算出结果）（阿伏加德罗常数用N_A表示，1pm=10^﹣¹⁰ cm）

观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法正确的是（）

	硼晶体的结构单元	SF₆分子	S₈分子	NaCl
结构模型示意图
备注	熔点187K		易溶于CS₂

A . 单质硼属分子晶体，其结构单B₁₂中含有30个B﹣B键，含20个正三角形 B . SF₆是由极性键构成的极性分子 C . 固态硫S₈属于原子晶体 D . NaCl晶体中每个Na⁺周围距离最近的Na⁺有6个

某离子晶体的晶胞结构如图所示．

试求：

（1）晶体中每一个Y同时吸引着个X，每个X同时吸引着个Y，该晶体的化学式是．
（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个．
（3）晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角（∠XYX）为．

已知：A、B、C、D、E、F六种元素核电荷数依次增大，属于周期表中前四周期的元素．其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B₂E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满．请根据以上信息，回答下列问题：

（1） A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为．（用元素符号表示）
（2） B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点（填“高”或“低”），理由是．
（3） E的最高价氧化物分子的空间构型是．
（4） F的核外电子排布式是，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为．
（5） A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为．（黑色球表示F原子）
（6） A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料．其晶体中所含的化学键类型为．

已知Q、R、X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中Q原子外层电子数是内层电子数的两倍；化合物R₂Z的晶体为离子晶体，Z原子核外的M层中有两对成对电子；X元素最外层电子数与最内层电子数相同；Y单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的；W元素所在族有三列，只有两个未成对的电子．请根据以上信息，回答下列问题：（答题时，Q、R、X、Y、Z、W用所对应的元素符号表示）

（1） W的外围电子（价电子）排布式是．
（2） Q、R、X、Y的第一电离能由小到大的顺序为．（用元素符号表示）
（3） QZ₂分子的空间构型为形．
（4） R的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点（填高或低），理由是 .
（5）据报道，只含Q、X、W三种元素的晶体竟然具有超导性．鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注．该晶体的结构如图，试写出该晶体的化学式_．晶体中每个X原子周围距离最近的W原子有个．

C₆₀、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):

图片_x0020_37

（1） C₆₀、金刚石和石墨三者的关系是互为　　　　。　　　　　　　　　　　　　　

A . 同分异构体 B . 同素异形体 C . 同系物 D . 同位素
（2）固态时,C₆₀属于(填“原子”或“分子”)晶体,C₆₀分子中含有双键的数目是。
（3）晶体硅的结构跟金刚石相似,1 mol晶体硅中含有硅—硅单键的数目约是N_A。
（4）石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是。
（5）观察CO₂分子晶体结构的一部分,试说明每个CO₂分子周围有个与之紧邻且等距的CO₂分子;该结构单元平均占有个CO₂分子。
（6）观察图形,CsCl晶体中两距离最近的Cs⁺间距离为a,则每个Cs⁺周围与其距离为a的Cs⁺数目为;每个Cs⁺周围距离相等且第二近的Cs⁺数目为,距离为;每个Cs⁺周围距离相等且第三近的Cs⁺数目为,距离为;每个Cs⁺周围紧邻且等距的Cl^-数目为。

氢化铝钠（NaAlH₄）是一种新型轻质储氢材料，掺入少量的Ti，有利于NaAlH₄吸氢，释氢。AlCl₃和NaH在PCl₃或PCl₅催化下可合成NaAlH₄（晶胞结构如右下图所示）。

（1）单质磷与Cl₂反应，可以生成PCl₃和PCl₅.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为，其分子的空间构型为。
（2） NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂。NaH属于晶体，其电子式为。
（3） AlH₄^－中，Al的轨道杂化方式为；列举与AlH₄^－空间构型相同的两种离子（填化学式）。
（4） NaAlH₄晶体中，与Na⁺紧邻且等距的AlH₄^－有个；NaAlH₄晶体的密度为g/cm³（用含a的代数式表示）。
（5）若NaAlH₄晶胞底心处的Na⁺被Li⁺取代，得到的晶体为（填化学式）。

元素X的某价态离子Xⁿ⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3-形成的晶体结构如图所示。

（1）该晶体中阳离子与阴离子个数比为。
（2）该晶体中Xⁿ⁺中n=。
（3） X元素的原子序数是。

根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构形不相似的是（）

A . SO₂与O₃ B . NH₄^＋和CH₄ C . H₃O⁺与NH₃ D . CO₂与H₂O

UO₂与铀氮化物是重要的核燃料，已知：3(NH₄)₄[UO₂(CO₃)₃] $\text{[math]}$ 3UO₂+10NH₃↑+9CO₂↑+N₂↑+9H₂O↑

回答下列问题：

（1）基态氮原子价电子排布图为。
（2）反应所得气态化合物中属于非极性分子的是(填化学式)。
（3）某种铀氮化物的晶体结构是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循环如图所示。已知：元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是(填标号)。

a.Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol

b.Na的第一电离能为603.4kJ/mol

c.NaCl的晶格能为785.6kJ/mol

d.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol
（4）依据VSEPR理论推测CO₃^2-的空间构型为。分子中的大丌键可用符号丌 $\text{[math]}$ 表示，其中m代表参与形成大丌键的原子数，n代表参与形成大丌键的电子数(如苯分子中的大丌键可表示为丌 $\text{[math]}$ )，则CO₃^2-中的大丌键应表示为
（5） UO₂可用于制备UF₄：2UO₂+5NH₄HF₂ $\text{[math]}$ 2UF₄·2NH₄F+3NH₃↑+4H₂O，其中HF₂的结构表示为[F—H…F]^- ，反应中断裂的化学键有 (填标号)。
a.氢键 b.极性键 c.离子键 d.金属键 e.非极性键
（6）铀氮化物的某两种晶胞如图所示：

①晶胞a中铀元素的化合价为，与U距离相等且最近的U有个。

②已知晶胞b的密度为dg/cm³ ， U原子的半径为r₁cm，N原子的半径为为r₂cm，设N_A为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的空间利用率为(列出计算式)。

$\text{[math]}$ 在一定条件下可制得硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，其晶体结构如图所示。下列说法错误的（）

A . 1个氮化铝晶胞中含有2个铝原子 B . 氮化铝可用于制造切割金属的刀具 C . 氮化铝属于离子晶体 D . 氮化铝晶体中 $\text{[math]}$ 的配位数为4

下列有关说法正确的是（）

图片_x0020_100003

A . 水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中含有4个配位键 B . K₂O晶体的晶胞如图2所示，每个K₂O晶胞平均占有8个O^2- C . 金属Zn中Zn原子堆积模型如图3所示，空间利用率为68% D . 金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示，为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数均为8

太阳能电池一共可分为三代，请回答下列问题：

（1）第一代太阳能电池为硅基太阳能电池，其中以单晶硅太阳能电池的转化效率最高，技术最为成熟，应用最为广泛。
①在基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为，电子占据的最高能级的电子云轮廓图为。

②根据对角线规则，Si的一些化学性质与(填短周期元素名称)相似。
（2）第二代太阳能电池是薄膜太阳能电池，如砷化镓电池。
①原子半径：GaAs(填“大于”或“小于”，下同)，第一电离能：GaAs。

② $\text{[math]}$ 分子含有(填“ $\text{[math]}$ 键”或“ $\text{[math]}$ 键”)，As的最高价氧化物的化学式为。

③ $\text{[math]}$ 的熔点约为1000℃， $\text{[math]}$ 的熔点为77.9℃，其原因是。

④Ga、F、Cl的电负性由大到小的顺序为。
（3）第三代太阳能电池—钙钛矿型太阳能电池，它利用有机金属卤化物(组成为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和有机碱离子 $\text{[math]}$ )作为吸光材料，其晶胞结构如图所示。

①该有机碱离子中，C、N原子的杂化轨道类型分别为、。

②若晶胞参数为apm，则晶体密度为 $\text{[math]}$ 。(阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，列出计算式)

元素周期表中第四周期的某些过渡元素(如V、Zn、Co等)在生产、生活中有着广泛的应用。

（1）钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
①基态钒原子的外围电子排布式为。

②V₂O₅的结构式如图所示，则V₂O₅分子中σ键和π键数目之比为。
（2） Co(NH₃)₅Cl₃是钴的一种配合物，中心离子的配位数为6，向100mL0.2mol·L^-1该配合物的溶液中加入足量AgNO₃溶液，生成5.74g白色沉淀。
① $\text{[math]}$ 的空间构型为。

②则该配合物中配离子的化学式为。
（3） ZnF₂是生成良好的光学基质材料KZnF₃的原料，ZnF₂、KZnF₃两种晶体的晶胞结构如图所示：

①已知：ZnF₂的熔点为872℃，ZnCl₂的熔点为275℃，ZnBr₂的熔点为394℃，ZnBr₂的熔点高于ZnCl₂的原因为。

②KZnF₃晶体(晶胞顶点为K⁺)中，与Zn²⁺最近且等距离的F^-数为。

③若N_A表示阿伏加德罗常数的值，则ZnF₂晶体的密度为g/cm³(用含a、c、N_A的代数式表示)。

前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，基态A原子核外电子占据3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1：2，D的最高化合价和最低化合价代数和等于4；基态E原子核外有6个未成对电子。

（1）基态E原子的核外电子排布式为；基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为。
（2） A元素的各级电离能数据如表：

符号

I₁

I₂

I₃

I₄

I₅

$\text{[math]}$

800.6

2427

3660

25026

32827

分析表中数据可知，相邻两级的电离能中，I₃和I₄之间差异最大，其主要原因是。
（3） A，B，C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，其原因是。
（4）氯元素与A、B、C元素组成的共价分子ACl₃、BCl₄、CCl₃中，中心原子采用sp³杂化、空间结构为三角锥形的是(填分子式)。
（5） (DC)₄为热色性固体，且有色温效应。其颜色在低于-30℃时为淡黄色，室温下为橙黄色，高于100℃时为深红色。在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中，破坏的作用力是；在常压下，(DC)₄高于130℃分解为相应的单质，这一变化中破坏的作用力是。在B、C、D的简单气态氢化物中，属于非极性分子的是(填分子式，下同)，常与Cu²⁺、Zn²⁺、Ag⁺等形成配离子的是。
（6） A、C形成立方晶体，晶体结构类似于金刚石，如图所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子)。已知：该晶体密度为ρg·cm^-3 ， N_A代表阿伏加德罗常数的值。

①该晶体的化学式为。
②在该晶体中，A与C形成共价键的键长(d)为 pm。

硼、钛、铁、铜等元素的化合物具有广泛的应用价值。回答下列问题：

（1） Ti(BH₄)₃(硼氢化钛)可由TiCl₄和LiBH₄反应制得。基态钛原子的价层电子排布图(轨道表示式)为。 $\text{[math]}$ 的立体构型为，B原子的杂化轨道类型为。电负性大小顺序为HB(填“>”或“<")。
（2）基态铁原子核外电子运动状态有种。Fe成为阳离子时首先失去轨道电子。FeCl₃的熔点为306℃、沸点315℃，FeCl₃的晶体类型为。
（3）元素Cu的一种氯化物立方晶胞结构如图所示：

①原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数如下：A为(0，0，0)、B为(0，1，1)、C为(1，0，0)，则D原子的坐标参数为。

②该晶体中，铜、氯的微粒个数之比为。

③若晶胞边长为apm，铜元素微粒半径为bpm，氯元素微粒半径为cpm，则该晶胞的空间利用率(即晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率)为(列出计算式)。

第四周期的过渡元素许多金属能形成配合物，请回答下列问题：

（1） Mn的核外价电子排布式为。
（2）向 $\text{[math]}$ 溶液中滴入 $\text{[math]}$ (乙二胺四乙酸)(配体为 $\text{[math]}$ 价阴离子)试剂(调节一定的pH)可得配合物A，其配离子结构如图所示，(M代表Zn)则一个 $\text{[math]}$ 与个原子之间形成的配位键，图中配体的化学式为。
（3）配合物 $\text{[math]}$ 的熔点为 $\text{[math]}$ ，沸点为 $\text{[math]}$ 。可用于制备纯铁。 $\text{[math]}$ 的结构如图所示。下列关于 $\text{[math]}$ 的说法正确的是____(填字母)。

A . C的电负性小于O B . $\text{[math]}$ 是非极性分子，CO是极性分子 C . $\text{[math]}$ 中Fe原子以 $\text{[math]}$ 杂化方式与CO成键 D . $\text{[math]}$ 反应中没有新化学键生成
（4）已知NiO的晶体结构(如图所示)， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的离子半径分别为69pm和14pm，已知邻近同种离子不相切，异种离子相切，则图中(填“可以”或“不可以”)看作8个晶胞堆积而成，NiO晶体的密度是 $\text{[math]}$ (列出计算式即可)。

符号	I₁	I₂	I₃	I₄	I₅
$\text{[math]}$	800.6	2427	3660	25026	32827

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