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A解析晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,X-射线衍射可以看到微观结构,A正确;金刚石中1个C原子与另外4个C原子形成C—C单键,这个C原子对每个单键的贡献只有,所以1molC原子形成的C—C键为4×=2mol,而二氧化硅晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个Si—O单键,则1molSiO2晶体中Si—O键为4mol,B错误;水晶是原子晶体,熔化时共价键断裂,而分子晶体干冰熔化时,分子间作用力被削弱而共价键不断裂,C错误;分子的稳定性取决于化学键的强弱,D错误。,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( )+最近且距离相等的K+,每个晶胞含有1个K++,所有原子之间都以离子键相结合答案 C解析根据题给信息,超氧化钾晶体是面心立方晶体,超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物,阴、阳离子分别为O、K+,晶体中K+与O间形成离子键,O中O-O键为共价键。作为面心立方晶体,每个晶胞中含有K+:8×+6×=4(个),O:1+12×=4(个),晶胞中与每个K+最近且距离相等的O有6个,最近且距离相等的K+有12个。( ),,每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+,,为最密堆积,每个Cu原子的配位数均为12答案 C解析从图1可以看出水合铜离子中有1个铜离子和4个配位键,A正确;按均摊法,每个晶胞中有Ca2+:8×+6×=4,B正确;电子云中点的疏密表示单位体积内电子出现的机会多少,C错误;从图4中可以看出中心的铜原子的配位数为12,D正确。,下列说法错误的是( )(图1)中含O—(图2)中含有Si—(图3)(图4)是碳原子单层片状新材料,12g石墨烯中含C— C解析 1个水分子中含有2个O—H键,18g冰的物质的量为1mol,含O—H键数目为2NA,A正确;28g晶体硅中含有1molSi原子,每个硅原子与其他4个Si形成4个Si—Si键,每个硅原子形成的共价键为×4=2,则1mol单质硅含有2molSi—Si键,B正确;1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子,44g干冰中含有晶胞结构单元个数小于NA个,C错误;在石墨烯中,每个碳原子形成3个共价键,,,D正确。二、非选择题(共58分)8.(2017·广东佛山市质检)(18分)2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一“分子开关”与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。(1)一种硫杂环杯芳烃的结构如图甲所示,该分子中硫原子的杂化方式为____________。(2)图乙为对叔丁基杯[4]芳烃,由4个羟基构成杯底,羟基间的相互作用力是____________。(3)杯芳烃可用于某些第ⅢB族元素金属离子如La3+及Sc2+的萃取,基态Sc2+核外电子排布式为______________________。(4)不同大小的杯芳烃能识别中性分子或离子,如:CHCl3、苯、C60、CO、SCN-、N等。下列说法正确的是________(填字母)。∶>Cl>-、N与CO2互为等电子体,—H极性键,是极性分子(5)观察C60晶胞(如图丁所示)。①与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有________个,其距离为________cm(列出计算式即可)。②C60晶体中C60和C60间的作用力属于________(填“离子键”“共价键”或“分子间作用力”)。③已知C60晶体内相邻C60球体间的距离是304pm,则与石墨层间距离(335pm)相比较,两者数据存在差异的原因是________________________________________。答案(1)sp3(2)氢键(3)1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1(4)AC (5)①12 ××10-7cm(××10-8cm等合理计算表达式均可) ②分子间作用力③C60的摩尔质量大于C的摩尔质量,C60分子间作用力较大,间距较小解析(1)根据图甲所示有机物的结构,其中1个硫原子形成4个σ键,无孤电子对,因此S原子的杂化轨道数为4,即杂化类型为sp3。(2)羟基间可以形成氢键。(3)Sc位于元素周期表第四周期第ⅢB族,原子序数为21,基态Sc原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2,因此Sc2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1。(4)根据C60的分子结构图知,1个碳原子形成个σ键和个π键,因此σ键与π键个数比为3∶1,故A正确;因非金属性:Cl>S>C,则电负性:Cl>S>C,故B错误;等电子体是指原子总数相等、价电子总数相等的微粒,等电子体的结构相同,由CO2是直线形,-、N也为直线形,故C正确;苯分子是含C—H极性键的对称结构,属于非极性分子,故D错误。(5)①根据C60的晶胞结构示意图可知,与每个C60分子距离最近的C60分子在下层有4个,在同一平面有4个,在上层有4个,共有12个。最近的距离为晶胞面对角线的一半,××10-7cm。②C60属于分子晶体,微粒间的作用力是分子间作用力。③C60和石墨都属于分子晶体,C60的摩尔质量大于C的摩尔质量,C60分子间作用力较大,间距较小。9.(2017·江西调研)(18分)钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。(1)Ti的基态原子的核外电子排布式为____________。(2)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC:TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为____________;根据所给信息,可知TiC是________晶体。(3)钛的化合物TiCl4,熔点为-24℃,℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。①固态TiCl4属于________晶体,其空间构型为正四面体,则钛原子的杂化方式为____________。②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种酸,反应的化学方程式为________________________________________。③用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该配合物中含有化学键的类型有____________。(4)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为____________;在晶胞中Ti原子的配位数为__________,若晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,列式表示氧化钛晶体的密度:____________g/cm3。答案(1)1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)(2)O>C>Ti 原子(3)①分子 sp3 ②TiCl4+3H2O===H2TiO3+4HCl③共价键、离子键(4)TiO2 6 解析(1)Ti的核电荷数是22,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)。(2)元素非金属性越强,电负性越大,则题述反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为O>C>Ti;根据题给信息知TiC的硬度大,说明TiC是原子晶体。(3)①TiCl4空间构型为正四面体,则钛原子的杂化方式为sp3。②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种酸,根据原子守恒应该是盐酸和钛酸,反应的化学方程式为TiCl4+3H2O===H2TiO3+4HCl。③配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中含有化学键的类型有离子键和共价键(配位键属于共价键)。(4)该晶胞中所含氧原子个数为4×+2=4,所含Ti原子个数为1+8×=2,所以该钛的氧化物的化学式为TiO2;在晶胞中以中心钛原子为例,与该钛原子最近且等距的氧原子有6个,则Ti原子的配位数为6。若晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的数值,氧化钛晶体的密度为ρ==g/cm3。10.(2017·重庆联考)(22分)X、Y、Z、W、R、I、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,I的原子序数是W的两倍,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:(1)Q+核外电子排布式为______________________,Y的电子排布图为____________。(2)化合物ZX3中Z原子的杂化方式为____________,ZW的立体构型是____________。(3)①Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是____________(填化学式),原因是________________________________。②W与I的简单氢化物中W的简单氢化物熔、沸点更高,原因是________________________。(4)向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量ZX3,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_________________________。(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体的一个晶胞中Y原子数为________,Y原子的配位数为________,若晶胞的边长为apm,晶体的密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为________________(用含a和ρ的代数式表示)。答案(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)sp3 V形(3)①SiO2 SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体②水分子间存在氢键(4)Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+或Cu2++4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O(5)8 4 解析根据提供信息知,X为H;Y的核外电子排布式为1s22s22p2,则Y为C;R与Y同一主族,结合原子序数可知,R为Si,而Z原子单电子数在同周期元素中最多,则外围电子排布式为ns2np3,原子序数小于Si,故Z为N;W与Z同周期,第一电离能比Z的低,I的原子序数是W的两倍,则W为O,I为S;Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态,不可能为短周期元素,原子序数小于30,故核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,则Q为Cu。(5)该晶胞中顶点有8个C,面心有6个C,体内有4个C,故C的个数为8×+6×+4=8,每个C与周围4个C相连接,故配位数为4。以该晶胞为研究对象,则g=ρg·cm-3×(a×10-10cm)3,则NA=。