高中化学课后习题.docx

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高中化学课后习题

课后作业（三十九）

（时间：

60分钟　分值：

100分）

一、选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）

1．（2013届张家界质检）下图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是（　　）

A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体

B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体

C．水分子间通过H—O键形成冰晶体

D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大

【解析】　B项，冰晶体属于分子晶体；C项，水分子间通过分子间作用力形成晶体；D项，冰熔化，氢键部分断裂，空隙减小。

【答案】　A

2．下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：

—X，•—Y，⊕—Z）（　　）

【解析】　A项，X与Y的个数比为1∶1；

B项，X与Y的个数比为（1＋4×

）∶4×

＝3∶1；

C项，X、Y、Z的个数比为8×

∶6×

∶1＝1∶3∶1；

D项，X、Y、Z的个数比为8×

∶12×

∶1＝1∶3∶1。

【答案】　B

3．（2013届广东广州检测）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是（　　）

A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积

B．每个晶胞含有的原子数分别为：

①1个，②2个，③2个，④4个

C．晶胞中原子的配位数分别为：

①6，②8，③8，④12

D．空间利用率的大小关系为：

①＜②＜③＜④

【解析】　①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，②与③判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：

①8×

＝1，②8×

＋1＝2，③8×

＋1＝2，④8×

＋6×

＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D项错误。

【答案】　B

4．下列关于晶体的说法一定正确的是（　　）

A．分子晶体中都存在共价键

B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－相邻

C．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合

D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高

【解析】　A项，单原子分子（如Ne）形成的分子晶体，不存在共价键；C项，SiO2晶体中Si与4个O相结合；D项，金属晶体的熔点有的高有的低，不一定都比分子晶体的熔点高。

【答案】　B

二、非选择题（本大题共6小题，共76分）

5.（8分）（2013届潍坊模拟）图表法、模型法是常用的科学研究方法。

Ⅰ.如图是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像。

不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b（其中A点对应的沸点是100℃），你认为正确的是________，理由是

________________________________________________________________。

Ⅱ.人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属则被科学家预测为是钛（Ti）。

钛被誉为“未来世纪的金属”。

试回答下列问题：

（1）22Ti元素基态原子的价层电子排布式为____________________________。

（2）在Ti的化合物中，可以呈现＋2、＋3、＋4三种化合价，其中以＋4价的Ti最为稳定。

偏钛酸钡的热稳定性好，价电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。

偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图所示，则它的化学式是________。

【解析】　Ⅰ.存在分子间氢键，使水分子的沸点高，同族其他氢化物的沸点都低于水的沸点，故b曲线正确。

Ⅱ.

（1）Ti原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，故价电子排布式为3d24s2。

（2）n（Ba）∶n（Ti）∶n（O）＝1∶

×8∶

×12＝1∶1∶3故化学式为BaTiO3。

【答案】　Ⅰ.b　A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于在水分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远远大于分子间作用力，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水

Ⅱ.

（1）3d24s2　

（2）BaTiO3

6．（10分）（2013届大连模拟）有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。

请回答下列问题。

（1）E元素原子基态时的电子排布式为________。

（2）A2F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO3分子空间构型为________。

（3）CA3极易溶于水，其原因主要是

________________________________________________________________，

试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构：

______（填字母代号），推理依据是。

（4）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是________（写出表达式即可）。

【解析】　由题意可知A、B、C分别为H、F、N，故推出F是S，由题意推出E是Cu，由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有8个F－，同时含有4个D离子，故可判断D是第四周期＋2价的金属元素，故D是钙元素。

NH3极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知b是合理的；根据密度＝m/V进行计算，应注意一个晶胞中含有4个CaF2。

【答案】　

（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

（2）sp3　平面正三角形

（3）与水分子间形成氢键　b　一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根

（4）CaF2　

7．（15分）（2013届太原市高三调研）砷化镓（GaAs）属于第三代半导体，用它制造的灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%。

推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措。

请回答下列问题：

（1）写出As基态原子的价电子排布式：

_____________________________。

（2）As的第一电离能比Ga的________（填“大”或“小”，下同），As的电负性比Ga的________。

（3）比较As的简单氢化物与同族第二、三周期元素所形成的简单氢化物的沸点________________，并说明理由：

。

（4）GaAs的晶体结构与单晶硅相似，在GaAs晶体中，每个Ga原子与________个As原子相连，与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为________。

在四大晶体类型中，GaAs属于________晶体。

（5）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，此反应的化学方程式为。

已知（CH3）3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化轨道类型为________。

【解析】　

（1）As位于第四周期，最外层有5个电子，价电子排布为4s24p3。

（2）由二者在周期表中位置可知As的第一电离能和电负性比Ga大。

（3）As为ⅤA族，ⅤA族第二、三周期形成的氢化物为NH3和PH3，NH3分子之间存在氢键，沸点反常高，PH3和AsH3为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高。

故沸点：

NH3＞AsH3＞PH3。

（4）单晶硅与金刚石的结构相似。

（5）根据原子守恒可写出化学方程式。

Ga在ⅢA族，（CH3）3Ga为非极性分子，Ga的价层电子数为3，采取sp2杂化。

【答案】　

（1）4s24p3

（2）大　大

（3）NH3＞AsH3＞PH3　NH3分子间形成氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，所以AsH3的沸点比PH3的高

（4）4　正四面体形　原子

（5）（CH3）3Ga＋AsH3

GaAs＋3CH4　sp2

8．（16分）（2010·山东高考改编）C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

（1）写出Si的基态原子核外电子排布式________。

从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________________。

（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________。

SiC晶体和晶体Si的熔沸点高低顺序是________。

（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________（填元素符号）。

MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。

MO的熔点比CaO的高，其原因是

________________________________________________________________________。

Na、M、Ca三种晶体共同的物理性质是______（填序号）。

①有金属光泽　②导电性　③导热性　④延展性

（4）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。

CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。

从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成上述π键，而Si、O原子间不能形成上述π键：

，

SiO2属于________晶体，CO2属于________晶体，所以熔点CO2________SiO2（填“＜”、“＝”或“＞”）。

（5）金刚石、晶体硅、二氧化硅、MO、CO2、M六种晶体的构成微粒分别是____________________________________________________________________，

熔化时克服的微粒间的作用力分别是

________________________________________________________________________。

【解析】　

（1）C、Si和O的电负性大小顺序为：

O＞C＞Si。

（2）晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，因为Si—C的键长小于Si—Si，所以熔点碳化硅＞晶体硅。

（3）SiC电子总数是20个，则该氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高。

Na、Mg、Ca三种晶体均为金属晶体，金属晶体都有金属光泽，都能导电、导热，都具有一定的延展性。

（4）Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，所以熔点SiO2＞CO2。

（5）金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，构成微粒为原子，熔化时破坏共价键；Mg为金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，熔化时克服金属键，CO2为分子晶体，由分子构成，CO2分子间以分子间作用力结合；MgO为离子晶体，由Mg2＋和O2－构成，熔化时破坏离子键。

【答案】　

（1）1s22s22p63s23p2　O＞C＞Si

（2）sp3　共价键　SiC＞Si

（3）Mg　Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大　①②③④

（4）Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键　原子　分子　＜

（5）原子、原子、原子、阴阳离子、分子、金属阳离子与自由电子　共价键、共价键、共价键、离子键、分子间作用力、金属键

9．（15分）现有几组物质的熔点（℃）数据：

A组

B组

C组

D组

金刚石：

>3550

Li：

181

HF：

－84

NaCl：

801

硅晶体：

1410

Na：

98

HCl：

－114

KCl：

776

硼晶体：

2300

K：

64

HBr：

－87

RbCl：

718

二氧化硅：

1723

Rb：

39

HI：

－51

CsCl：

645

据此回答下列问题：

（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。

（2）B组晶体属于________晶体。

（3）C组中HF熔点反常是由于。

（4）D组晶体可能具有的性质是________（填序号）。

①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电

（5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为：

NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因解释为。

【解析】　根据题给各组物质的熔点差异，可判断出A组物质为原子晶体，B组为金属晶体，C组为分子晶体，D组为离子晶体。

（1）原子晶体熔化时需破坏共价键。

（3）HF熔点高于HCl的原因在于HF分子间有氢键，HCl分子间只有范德华力，氢键强于范德华力。

（4）离子晶体硬度较大，呈晶体状态时由于离子不能自由移动，故不可导电。

（5）从Na、K、Rb、Cs的离子半径大小思考。

【答案】　

（1）原子　共价键　

（2）金属

（3）HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多（只要答出HF分子间能形成氢键即可）

（4）②④　（5）D组晶体都为离子晶体，r（Na＋）

10．（12分）（2011·海南高考）铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。

请回答以下问题：

（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________。

（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是____________________________________________________________________。

（3）SO

的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是________。

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是。

（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。

若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。

【解析】　

（2）白色的CuSO4粉末易结合水形成蓝色的CuSO4·5H2O晶体，可根据颜色的变化确定水分的存在。

（3）根据等电子原理可知：

SO

具有与CCl4相同的价电子总数，均为32，因此，SO

具有与CCl4相同的中心原子杂化方式——sp3杂化和相同的空间构型——正四面体形。

（4）依题意，运用“切割法”可计算出该铜金合金的晶胞中“实际”拥有的原子个数为：

N（Au）＝8×

＝1；N（Cu）＝6×

＝3，即N（Cu）∶N（Au）＝3∶1。

（5）结合CaF2的晶胞结构，可直接得出该晶体储氢后的化学式为AuCu3H8。

【答案】　

（1）2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（2）白色无水CuSO4粉末，吸收微量水分可显出水合铜离子的特征蓝色

（3）正四面体　sp3

（4）6s1　3∶1　金属键

（5）AuCu3H8