2019-2020年高三化學 知識點精析精練 金屬晶體.doc
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2019-2020年高三化學 知識點精析精練 金屬晶體 一、金屬晶體中,自由電子和金屬陽離子之間存在著的較強相互作用,許多金屬離子相互結(jié)合在一起形成的晶體叫金屬晶體。 二、由于金屬晶體中存在自由電子,它可在晶體中自由移動,所以金屬晶體都具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性等特點。三、不同的金屬晶體硬度差異大,熔、沸點差異也很大,如汞常溫為液體,而鎢的熔點達3 000以上。金屬單質(zhì)和合金都是金屬晶體。學法建議 1要將金屬晶體與離子晶體、原子晶體、分子晶體聯(lián)系起來進行對比。列表比較其組成的粒子、粒子間的作用力以及某些物理性質(zhì)。 2結(jié)合金屬結(jié)構(gòu)的特點,把握住“自由電子”這一關(guān)鍵,進而掌握金屬晶體的特性,并能用之解釋金屬能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有良好延展性的原因。潛能開發(fā) 例1下列敘述中正確的是 A分子晶體中一定存在共價鍵 B.離子晶體中一定含金屬元素 C.原子晶體一定不存在離子 D晶體中有陽離子必含有陰離子思路分析 A中由稀有氣體分子構(gòu)成的分子晶體中不含共價鍵;B中銨鹽晶體雖然是離子晶體但不含金屬元素;D在金屬晶體中只有金屬陽離子和自由電子,不含有陰離子;只有C正確,在原子晶體中原子與原子間只有共價鍵。答案C例2下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是 ( ) A.金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性 B.金屬元素在化合物中一定顯正價 C.金屬元素在不同化合物中的化合價均不同 D.金屬單質(zhì)在常溫下都是金屬晶體思維診斷 本題涉及幾種晶體組成的粒子及化學鍵,并對各類晶體中存在的特例進行了考查,故我們對每個選項應(yīng)逐一分析,找出可能出現(xiàn)的特例并加以排除,才能準確作答。 A一些有可變化合價的元素如既有氧化性又有還原性;C金屬在不同化合物中化合價可以相同;D金屬汞在常溫下是液態(tài),不屬于晶體,只有B正確。 答案B 思維診斷對于判斷正誤的習題一定要抓住每個選項中的關(guān)鍵詞語,結(jié)合我們對化學概念的理解然后得出正確的結(jié)論。知能達標訓練1金屬的下列性質(zhì)中,不能用金屬晶體結(jié)構(gòu)加以解釋的是 ( ) A.易導(dǎo)電 B.易導(dǎo)熱 C.有延展性 D.易銹蝕 答案:1D 金屬腐蝕大多數(shù)發(fā)生的是屯化學腐蝕,是由于能導(dǎo)電的雜質(zhì)不如該金屬活潑,也有的是接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液導(dǎo)致的,與金屬晶體結(jié)構(gòu)無關(guān) 2在自然界中能以游離態(tài)存在的元素是下列中的 ( ) A.磷 B.硅 C.鈉 D.金 答案:2D 根據(jù)元素的活動性判斷 3下列各組物質(zhì)中,按熔點由低到高排列正確的是 ( ) 答案:3B 一般來說,異類晶體:原子晶體離子晶體分子晶體的熔、沸點;金屬原子半徑越小,最外層電子數(shù)越多,則金屬離子與自由電子之間的相互作用越強,熔、沸點越高 4關(guān)于晶體的下列說法正確的是 ( ) A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子 B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子 C.原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高 D.分子晶體的熔點定比金屬晶體的低 答案:4A B選項金屬晶體內(nèi)有金屬陽離子,但無陰離子;C選項原子晶體如Si02熔點1 723,鎢熔點為3 410;D選項分子晶體12熔點為1135,而汞熔點為-3887 5將SiCl與過量的液氨反應(yīng)可生成化合物, 將該化合物在無氧條件下高溫灼燒,可得到氮化硅()固體。氧化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。則氮化硅所屬的晶體類型是 ( ) A.原子晶體 B.分子晶體 C.離子晶體 D.金屬晶體 答案:5A 6下列說法一定正確的是 ( ) A.其水溶液導(dǎo)電的一定是離子晶體 B.熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體 C固態(tài)導(dǎo)電的一定是金屬晶體 D.固態(tài)不導(dǎo)電,熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體 答案:6D A選項HCI的水溶液可以導(dǎo)電;B選項金屬熔融態(tài)也可導(dǎo)電,C選項石墨可以導(dǎo)電 7下列化學式表示物質(zhì)分子組成的是 ( ) A.NaCl B C.Cu D 答案:7B A選項NaCI是由Na+、C1-按一定比例組成;C選項Cu形成金屬晶體內(nèi)含Cu2+和自由電子;D選項SiO2由Si原子和O原子構(gòu)成 8下列性質(zhì)適合于分子晶體的是 ( ) A.熔點1 070,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電 B.熔點1031,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電 C.能溶于,熔點1128,沸點4446 D.熔點9781,質(zhì)軟、導(dǎo)電,密度097g 答案:8BC 對比各類晶體的物理性質(zhì)去判斷 9關(guān)于IA族和A族元素的下列說法中正確的是 ( ) A同一周期中,IA族單質(zhì)的熔點比A族的高 B.濃度都是001mol幾時,氫氧化鉀溶液的pH比氫氧化鋇的小 C.氧化鈉的熔點比氧化鎂的高 D.加熱時,碳酸鈉比碳酸鎂易分解答案:9B A選項同一周期,Na熔點低于Mg熔點;B選項一般c(OH-)越大,pH-越大,而同濃度KOH比Ba(OH)2的c(OH)?。籆選項Na2o熔點低于MgO熔點;D選項Na2O受熱更易分解 10有下列八種晶體:A.水晶() B.冰醋酸 C氧化鎂 D白磷 D.晶體氬 F氯化銨 G鋁 H金剛石 用序號回答下列問題: (1)屬于原子晶體的化合物是 ,直接由原子構(gòu)成的晶體是 ,直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。 (2)由極性分子構(gòu)成的晶體是 ,含有共價鍵的離子晶體是 。直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。 (3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學變化的是 ,受熱熔化后化學鍵不發(fā)生變化的是 。需克服共價鍵的是 。答案:10(1)A;AEH;E (2)B;F;DE(3)G;BDE;AH 判斷晶體類型的主要依據(jù)是:一看構(gòu)成晶體的粒子 (分子、原子、離子);二看粒子間的相互作用綜合能力訓練1某些金屬晶體(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式緊密堆積,即在晶體結(jié)構(gòu)中可以劃出一塊正立方體的結(jié)構(gòu)單元,金屬原子處于正立方體的8個頂點和6個側(cè)面上,試計算這類金屬晶體中原子的空間利用率。答案:1依題意畫出側(cè)面圖,設(shè)正立方體邊長為a,則體積為a3。原子半徑,每個正立體包知金屬原子個,球體積共,空間利用率為2有A、B、C三種元素。已知4gA元素的單質(zhì)與水作用,標況下放出224 L,反應(yīng)中有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。B元素可與A形成型的離子化合物,且知A、B的離子具有相同的核外電子排布。元素C的氣態(tài)氫化物可與其最高氧化物的水化物發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成鹽,1 mol該鹽含42個電子。據(jù)此填寫下列空白: (1)元素符號:A ,B ,C 。 (2)A元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖 。 (3)用電子式表示AB2的形成過程 。 (4)C的氣態(tài)氫化物在催化劑作用下與02反應(yīng)的化學方程式 。 (5)用電子式表示C的氣態(tài)氫化物的形成過程 ;它與B的氣態(tài)氫化物反應(yīng)時有 現(xiàn)象發(fā)生,生成物的電子式 ,它屬于 晶體。答案: 2.(1)A.Ca B.Cl C.N(4)第1單元小 結(jié)熱點聚焦1本章考點 (1)晶體類型的判斷,晶體類型與化學鍵之間的關(guān)系;(2)構(gòu)成晶體的粒子與粒子間作用力之間的關(guān)系;(3)晶體類型與物理性質(zhì)(熔、沸點,硬度)的關(guān)系;(4)有關(guān)晶體的熔、沸點比較;(5)晶體的空間結(jié)構(gòu)及信息遷移式試題;(6)根據(jù)粒子空間排列推斷化學式。 2掌握晶體的類型、性質(zhì)和判斷方法 (1)通過四類晶體晶格粒子種類、粒子結(jié)構(gòu)、半徑、相互作用等,理解離子晶體、分子晶體、原子晶體、金屬晶體的涵義,并能利用這些知識,比較、解釋晶體的一些物理性質(zhì)。 (2)能運用導(dǎo)電性、機械性能、熔、沸點等不同方法的比較和類推,判斷晶體的類型。 3強化對晶體結(jié)構(gòu)圖觀察、分析和推測能力的培養(yǎng)。 (1)通過對晶體中粒子相對位置、晶胞中粒子數(shù)量的推算,發(fā)展空間想像能力。 (2)利用晶胞的粒子數(shù)量和構(gòu)型,對粒子半徑、鍵能、化學式等方面的延伸。 4氫鍵作為一種特殊的分子間作用力,要理解其成因和對物質(zhì)特殊物理性質(zhì)的影響作用。研究性學習學科內(nèi)綜合:在學習晶體結(jié)構(gòu)時,只有熟悉常見晶體的構(gòu)型,才能進行有關(guān)計算。如求NaCl晶體密度:截取一個大的小立方體,因各頂點上被8個小立方體共用,故小立方體cm ,則立方體體積.從教材上我們看到石墨晶體,能否也根據(jù)空間構(gòu)型求出其密度?假設(shè)從石墨晶體圖中截取上、下兩個六元環(huán),使其構(gòu)成1個六棱柱,因每個C由6個六棱柱共用,則此六棱柱中含有 =2個C,從右圖知cm,柱高cm,柱底面面積。同樣,CsCl、干冰的密度計算,有待于去進一步探究。能力測試(時間:90分鐘,總分:100分)顯能測試一、選擇題(每題3分,共60分)1固體熔化時必須破壞非極性共價鍵的是 ( ) A.冰 B.晶體硅 C.溴 D二氧化碳 答案: 1B A選項熔化破壞的是分子間作用力,B選項破壞的是Si-Si非極性鍵,C、D選項破壞的是分子間作用力 2F2和Bt2的沸點 ( ) A.前者高 B.后者高 C相等 D.無法確定 答案: 2B組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨著相對分子質(zhì)量增大,熔、沸點升高 3金剛石和石墨兩種晶體中,每個最小的碳環(huán)里所包含的碳原子數(shù) ( ) A前者多 B.后者多 C.相等 D.無法確定 答案: 3.C根據(jù)模型結(jié)構(gòu)特點,每個最小的碳環(huán)里所包含的碳原子數(shù)相等,都為6個 4氮化硅是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料,它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時,所克服的粒子間作用力與氮化硅熔化時所克服的作用力相同的是 ( ) A.硝石和金剛石 B.晶體硅和水晶 C.冰和干冰 D.萘和碘答案: 4B 通過分析氮化硅性質(zhì)得知它應(yīng)屬于原子晶體,熔化時應(yīng)克服共價鍵 5碳有三種同素異形體,金剛石、石墨、足球烯(Cs。),其中足球烯是分子晶體。據(jù)此推測,下列敘述正確的是 ( ) A.足球烯不可以發(fā)生加成反應(yīng) B.三者和氧氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物不同 C足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度大 D.石墨、足球烯均可作為生產(chǎn)耐高溫潤滑劑的原料 答案: 5C、D A選項足球烯有雙鍵可發(fā)生加成反應(yīng);B選項三者和氧氣反應(yīng)最終產(chǎn)物都是CO2;C選項足球烯在苯中溶解度大;D選項石墨、足球烯均可作為生產(chǎn)耐高溫潤滑劑的原料 6IA族元素的原子與最外層有7個電子的原子結(jié)合,可以形成 ( ) A.離子晶體 B.原子晶體 C.分子晶體 D.無法確定 答案: 6A、C IA元素有氫元素和堿金屬,Vifa元素為鹵族元素,故可形成分子晶體或離子晶體 7的分子結(jié)構(gòu)與類似,對其做出如下推斷:晶體是分子晶體;常溫常壓不是氣體;分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子;熔點高于。其中正確的是 ( ) A.只有 B.只有 C.只有 D.答案: 7D 根據(jù)CCl4性質(zhì)可知SiCl4性質(zhì) 8水的沸點是100,硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似,但它的沸點卻很低,是-607,引起這種差異的主要原因是 ( ) A.分子間作用力 B.共價鍵 C.氫鍵 D.相對分子質(zhì)量答案:8C 考慮H2O可形成氫鍵 9下列含有非極性鍵的離子晶體是 ( ) 醋酸鈉 氫氧化鉀 過氧化鈉 金剛石 乙醇 氯化鈣 A B. C. D. 答案: 9BC H3COONa中C-C間為非極性鍵且是離子晶體,Na2O2中有非極性鍵 10在石墨晶體里,每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成,同一層內(nèi)每個碳原子與相鄰的三個碳原子以C-C鍵結(jié)合,則石墨晶體中碳原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為 ( )A1:1 B2:l C2:3 D3:2答案: 10C 石墨晶體中,每個碳原子與3個碳原子形成C-C,而在每個鍵中的貢獻只有一半,所以C原子個數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為11有關(guān)晶體的下列說法中正確的是 ( ) A.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定 B.原子晶體中共價鍵越強,熔點越高 C.冰熔化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂 D.氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞 答案: 11.B 12在60g體中,含有Si-O鍵的物質(zhì)的量為 ( )A1 mol A2 mol C3 mol D4 mol 答案: 12D 60gSiO2為lmol,1 molSiO2含有4molSi-O鍵 13下列純凈物所形成的晶體中,均為分子晶體的化合物是, ( ) 答案: 13D 該題需要考慮一為分子晶體,二為化合物 14下列敘述中正確的是 ( ) A.分子晶體中一定存在共價鍵 B.離子晶體中一定含金屬元素C原子晶體中一定不存在離子鍵 D.離子晶體中不可能存在共價鍵 答案: 14C A選項分子晶體中不一定存在共價鍵,如稀有氣體形成的分子晶體;B選項離子晶體如NH4NO3不含金屬;D選項離子晶體中可以存在共價鍵如NaOH 15下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是 ( )A.光氣() B六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼 答案: 15A A選項光氣電子式符合題意;BC項中SF6中S有6個共用電子對;XeF2有2個共用電子對,S與XeF2最外層均多于8個電子;D項中B最外層只有3個電子與3個F原子形成3個共價鍵,最外層只有6個電子 16下面有關(guān)晶體的敘述中,不正確的是 ( ) A.金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小環(huán)上有6個碳原子 B.氯化鈉晶體中,每個周圍距離相等的共有6個C.氯化銫晶體中,每個周圍緊鄰8個D.干冰晶體中,每個分子周圍緊鄰10個分子答案:16D 干冰晶體中,每個CO2分子周圍等距離最近的CO2 有12個 17下列化學式既能表示物質(zhì)的組成,又能表示物質(zhì)分子式的是 ( ) 答案: 17C NH4NO3SiO2的組成表示粒子間的個數(shù)比;C6H5NO2表示物質(zhì)的分子式 18某烴有結(jié)構(gòu)簡式為CH3-CH=CH-CCH,分子中含有四面體結(jié)構(gòu)的碳原子(即飽和碳原子)數(shù)為a,在同一直線上的碳原子數(shù)最多為b,|CH2CH3在同一平面內(nèi)的碳原子數(shù)最少為c,則a、b、c分別為 ( )A4、3、5 B4、3、6 C2、5、4 D4、6、4 答案:18B 因為結(jié)構(gòu)為直線形,CH2中4個氫原子、2個碳原子在同一平面,由此判斷即可 19原子序數(shù)小于18的8種連號元素,它們的單質(zhì)熔點隨原子序數(shù)增大而變化的趨勢如右圖所示,右圖中X元素應(yīng)屆于 ( ) A.A族 BA族CA族 DA族 答案:19B 因為C可形成原子晶體,且熔點比S還要強 20下列敘述錯誤的是 ( ) A.含離子鍵的晶體一定是離子晶體 B.離子晶體一定不含共價鍵 C晶體中都不存在單個小分子 D.冰醋酸晶體與冰熔化時需要克服的粒子間作用力類型相同 答案:20B A選項含離子鍵的晶體一定是離子晶體;B選項離子晶體中可含共價鍵如NaOH;C選項Na2O和SiO2晶體中粒子間個數(shù)比分別為2:1和1:2;D選項冰醋酸晶體和冰熔化時克服的都是分子間作用力 二、填空題(30分) 21.(533)現(xiàn)有八種物質(zhì):干冰;金剛石;晶體硫;晶體硅;過氧化鈉;二氧化硅晶體;溴化 銨;氖。請用編號填寫下列空白。 (1)通過非極性鍵形成的原子晶體是 。 (2)固態(tài)時屬于分子晶體的是 。 (3)屬于分子晶體,且分子為直 型的是 。 (4)由單原子分子構(gòu)成的分子晶體是 。 (5)含有非極性鍵的離子化合物是 。 答案:21(1) (2) (3) (4) (5)以上各晶體的結(jié)構(gòu)及類型,其中分子晶體有,原子晶體有,離子晶體有 22(5分)二氧化硅晶體中,每個硅原子周圍有 個氧原子,每個氧原子周圍有 個硅原子,硅氧原子個數(shù)比為 . 若去掉二氧化硅晶體中的氧原子,且把硅原子看成碳原子,則所得空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與金剛石空間網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)相同,試推測每個硅原子與它周圍的4個氧原子所形成的空間結(jié)構(gòu)為 型,并推算二氧化硅晶體中最小的硅氧原子環(huán)上共有 個原子。 答案:224;2;1:2;iE四面體;12個 23(12分)有A、B、C、D、E五種短周期元素,它們的核電荷數(shù)按C、A、B、D、E的順序增大。C、D都能分別與A按原子個數(shù)比為1:1或2:1形成化合物;C、B可與EA2反應(yīng)生成C2 A 和氣態(tài)物質(zhì)EB4 ;E的M層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍。 (1)寫出這五種元素的名稱:A ,B ,C ,D ,E 。 (2)畫出E的原子結(jié)構(gòu)示意圖 。寫出電子式 。 (3)比較EA2 與EB4 的熔點高低(填化學式) 。(2分)(4)寫出D單質(zhì)與Cu804溶液反應(yīng)的離子方程式 。(2分)答案:23(1)A氧 B氟 C氫 D鈉 E硅(3) 本題突破點為E,M層電子數(shù)是K層電子數(shù)2倍,故E應(yīng)為Si,且可知EA2為SiO2,氣態(tài)EB2為SiF4,則有 ,則C為H,A為O,C、D分別與A形成原子個數(shù)比1:1或2:1化合物,可判為H2O2、Na2O 24(8分)已知有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點數(shù)據(jù)如下表: 物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點/28522072714沸點360029801420182.7 請參考上述數(shù)據(jù),填空和回答下列問題。 (1)22業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂,電解A1203與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。 為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂,也不用電解A1C13的方法生產(chǎn)鋁? (2)設(shè)計可靠的實驗,證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型,其實驗方法是 . 答案:24(1)MgO的熔點很高,熔化需消耗大量能量,故不用電解MgO的方法制Mg.AlCl3屬于共價化合物,形成分子晶體,在熔化狀態(tài)下不導(dǎo)電 (2)先使MgCl2、AlCl3熔化成熔融狀態(tài),然后再根據(jù)其導(dǎo)電性,能夠?qū)щ姷臑镸gCl2,屬離子晶體,不能導(dǎo)電的為AlCl3,為分子晶體 潛能測試三、計算題(10分) 25(1)中學教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu),它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同,Na+ 與最鄰近的O2-的核間距離為cm,計算NiO晶體的密度。(已知NiO的摩爾質(zhì)量為747gmol)(2)天然的和大部分人工晶體都存在各種缺陷,例如在某種NiO晶體中就存在如下圖所示的缺陷:一個Ni2+空缺,另有兩個Ni2+被兩個 所代替,其結(jié)果晶體仍呈電中性。但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中 Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。答案:25.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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