2019高考化学二轮复习 第1部分 第15讲 物质结构与性质对点特训

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1、对点特训(十五)　物质结构与性质(选考)1．(2018·金太阳大联考)常见半导体材料很多，既有单质也有化合物，如Si、Ge、BN、AlP等，试回答下列问题：(1)Si和P在同一周期，该周期元素中第一电离能介于Si与P之间的元素总共有__2__种。(2)基态Ge共有__32__种运动状态不同的电子，写出核电荷数等于Si、Ge核电荷数总和一半的元素的价电子排布图____。(3)N可以形成多种离子，如N、N等，N的杂化方式为__sp__，其空间构型为__直线形__，与其属于等电子体的离子和分子分别为(各写一种)__N2O(或CO2)、OCN－(

2、或SCN－)__。(4)Si、Ge、BN、AlP等晶体结构与金刚石类似，则BN与AlP的熔点大小关系为：BN__>__AlP(填“>”“<”或“＝”)，与金刚石一样，这些半导体材料的硬度大、熔沸点高，但是很易脆。其原因为__原子晶体中原子间以强烈的共价键相结合，由于共价键很稳定，因此这些原子晶体的熔、沸点高、硬度大；共价键有方向性，当外力作用发生形变时共价键会断裂，所以原子晶体易碎__。(5)已知晶体硅与BN的晶胞如下图：　　①其中与这两个晶胞的配位数相同的晶体为__b__(填编号)。a．简单立方堆积b．冰晶体c．体心立方堆积d．分子密堆

3、积②若Si、B、N的原子半径分别为a、b、c(单位：pm)，且晶胞中距离最近的原子相切，则两种晶体的密度之比为：ρ(BN)∶ρ(Si)＝__∶__。(不必计算出结果，只需列出计算式即可)解析　(1)由于Al的第一电离能大于Si，而P的第一电离能大于S，所以第三周期元素中第一电离能介于Si与P之间的元素总共有2种。(2)因为原子中不存在运动状态完全相同的电子，所以一个原子有多少个电子，就有多少种不同的运动状态，Ge有32个电子，因此有32种运动状态不同的电子；核电荷数等于Si、Ge核电荷数总和一半的元素是23号元素钒，根据电子排布式，不难写

4、出其价电子排布图。(3)根据计算N中中心氮原子的价层电子对数为2，所以为sp杂化，空间构型为直线形；由于O比N原子多一个电子，其等电子体可为N2O，由于C与O的电子数之和与2个N的电子数相等，所以还可以是OCN－、SCN－；(4)由于晶体结构与金刚石类似，所以均为原子晶体，原子晶体的熔、沸点主要由原子半径决定，原子半径越小，共价键键长就越短，键能就越大，熔、沸点和硬度就越大；但是由于共价键有方向性，所以如果在外力作用下发生形变，共价键就会断裂，因此易碎。(5)①两个晶胞中配位数均为4，而冰晶体中每个水分子与四个水分子以氢键相结合，故答案为

5、b；②两个晶胞中体对角线位置的原子相切，而体对角线为边长的倍，BN晶胞中体对角线为B与N原子半径之和的4倍，晶体硅晶胞体对角线为Si原子半径8倍，据此可知两个晶胞的边长，从而可以列出两种晶体的密度表达式。2．(1)(2018·衡水九模)①Co的一种氧化物的晶胞如图所示()，已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为apm，氧原子的半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为__2π/3×(a3＋b3)/(a＋b)3__(用含a、b的式子表示)。②筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶

6、体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是__D__。(2)(2018·武汉调考)①某蓝色晶体中，Fe2＋、Fe3＋分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN－，K＋位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为__KFe2(CN)6__，立方体中Fe2＋间连接起来形成的空间构型是__正四面体形__。②NiO的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数A为(0,0，0)，B为(1,1,0)，则C离子坐标参数为__(1，，

7、)__。　③一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2－作密置单层排列，Ni2＋填充其中(如图乙)，已知O2－的半径为apm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为__(或×1024)__g(用含a、NA的代数式表示)。解析　(1)①钴的氧化物晶体中共含有钴原子8×＋6×＝4个，含有氧原子12×＋1＝4，即晶胞中含有4个CoO，体积为π×(a3＋b3)×4，晶胞的边长为(2a＋2b)，晶胞的体积为(2a＋2b)3，钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为[π×(a3＋b3)×4]/(2a＋2b)3＝2π/3×(a3＋b3)

8、/(a＋b)3。②CoO2重复结构单元中钴原子：氧原子数目之比为1∶2；有以下图像A中钴原子：氧原子＝1∶(4×)＝1∶2，符合；B中钴原子：氧原子＝(1＋4×)∶4＝1∶2，符合；C中钴原子