广西专用2024年高考化学一轮复习课时规范练33晶体结构与性质含解析苏教版.docxVIP

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课时规范练33晶体结构与性质

(时间:45分钟满分:100分)

非选择题(共5小题,共100分)

1.(2024山东)(20分)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:

(1)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为,其固体的晶体类型为。?

(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的依次为(填化学式,下同),还原性由强到弱的依次为,键角由大到小的依次为。?

(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的协作物为螯合物。一种Cd2+协作物的结构如右图所示,1mol该协作物中通过螯合作用形成的配位键有mol,该螯合物中N的杂化方式有种。?

(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

原子

坐标

x

y

z

Cd

0

0

0

Sn

0

0

0.5

As

0.25

0.25

0.125

一个晶胞中有个Sn,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有个。?

答案:(1)正四面体形分子晶体

(2)NH3AsH3PH3AsH3PH3NH3NH3PH3AsH3

(3)61

(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4

解析:本题以高迁移率的新型热电材料为素材,考查晶体结构、分子结构,具有肯定的挑战性。

(1)Sn为ⅣA族元素,SnCl4的结构式为,空间构型应为正四面体形。常温常压下为液体,熔点较低,属于分子晶体。

(2)NH3分子间存在氢键,相对分子质量AsH3PH3,故沸点:NH3AsH3PH3。N、P、As同主族,从上到下,原子半径依次增大,非金属性依次减弱,则NH3、PH3、AsH3的还原性依次增加,键角依次减小。

(3)依据配位键形成的条件:一方供应空轨道(图中Cd2+),一方供应孤电子对。由题图可知,1mol该协作物中通过螯合作用形成6mol配位键。分子中氮原子均实行sp2杂化。

(4)依据表中坐标Cd(0,0,0),又因为四方晶系的化学式为CdSnAs2,故Cd与Sn原子个数之比为1∶1,一个晶胞中Cd原子的个数为18×8+12×4+1=4,一个晶胞中Sn原子也是4个,Sn应为晶胞中的小白球。距离Cd(0,0,0)最近的Sn为底面和侧面的Sn,其坐标分别为(0.5,0.5,0),(0.5,0,0

2.(2024全国Ⅰ)(20分)在一般铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种被称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:

(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填字母)。?

A.B.

C. D.

(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其缘由是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。?

(3)一些氧化物的熔点如下表所示:

氧化物

Li2O

MgO

P4O6

SO2

熔点/℃

1570

2800

23.8

-75.5

说明表中氧化物之间熔点差异的缘由。?

(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式积累,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=pm,Mg原子之间最短距离y=pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是g·cm-3(列出计算表达式)。?

(a)

(b)

答案:(1)A

(2)sp3sp3乙二胺的两个N供应孤电子对给金属离子形成配位键Cu2+

(3)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O。分子间作用力(相对分子质量)P4O6SO2

(4)24a34a

解析:(1)A、B、C、D四个选项分别表示的是基态的Mg+、基态的镁原子、激发态的镁原子和激发态的Mg+,因其次电离能要大于第一电离能,且处于基态的电子比处于激发态的电子稳定,因此电离须要的能量大,即电离最外