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1第4步模拟练习达标1．(2016·漳州检测节选)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是()A．在NaCl晶体(图甲)中，跟Na＋最近的Cl－形成正八面体B．该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FEC．在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻D．在碘晶体(图丁)中，碘分子的排列有两种不同的方向解析：B中，由于是气态团簇分子，其分子式应为E4F4或F4E4。答案：B2．(2016·河南郑州模拟)如图所示晶体结构是一种具有优良的电压、电光等功能的晶体材料的最小结构单元(晶胞)。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)()A．8；BaTi8O12B．8；BaTi4O9C．6；BaTiO3D．3；BaTi2O3解析：由图可知，晶体中钛原子位于立方体的顶点，为8个晶胞所共用，每个晶胞中与2钛原子紧邻的氧原子数为3，且每个氧原子位于晶胞的棱上，为4个晶胞所共用，故晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为：3×8×14＝6；再据均摊法可计算出晶体中每个晶胞中各元素原子的数目：“Ba”为1，“Ti”为8×18＝1，“O”为12×14＝3，故此晶体材料的化学式为BaTiO3。答案：C3．(2016·云南昆明模拟)某晶体为体心立方晶格(如图)，实验测得其密度为ρ(g·cm－3)。已知它的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，假定晶体中原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则该晶体晶胞的边长(cm)为()A.32aNAρB.3·32aNAρC.34·32aNAρD.12·32aNAρ解析：由均摊法知该晶胞中可看成含有2个原子，设该晶体晶胞的边长为xcm，由题意得x3×NA×ρ＝2a，解之得x＝32aNAρ。答案：A4．(2016·山东临沂模拟)镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)均为第四周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。试回答下列问题：(1)基态锗原子的价电子排布式为________。(2)沸点：NH3________AsH3(填“”、“”或“＝”)，原因是______________________________________________________。3(3)某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示，该化合物的分子式为________，As原子采取________杂化。(4)H2SeO4和H2SeO3是硒的两种含氧酸。请根据结构与性质的关系，解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：________________________________________________________________________。(5)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为_______________________________________________________________________；砷化镓的晶胞结构如下图所示，其晶胞边长为apm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为________g(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析：(1)锗元素原子序数为32，与碳、硅同主族，锗原子的价电子排布式为4s24p2。(2)NH3分子间存在氢键，其熔沸点远远高于AsH3。(3)由砷的氧化物分子结构可知，该化合物的分子式为As4O6，显然As采用sp3杂化。(4)根据非羟基氧数目判断酸性强弱。(5)该反应属于取代反应，方程式为：(CH3)3Ga＋AsH3=====700℃△GaAs＋3CH4；依据砷化镓的晶胞结构及化学式GaAs可确定立方砷化镓晶胞中含有4个As原子，4个Ga原子，一个晶胞的体积可表示为(a×10－10)3cm3，一个晶胞中含砷质量可表示为75/NA×4g，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为3.00×1032a3·NAg。答案：(1)4s24p2(2)NH3分子间存在氢键(3)As4O6sp3(4)H2SeO4和H2SeO3可表示为(HO)2SeO2和(HO)2SeO，H2SeO4中的Se元素正电性更高，导致Se－O－H中的O的电子更向Se偏移，更易电离出H＋4(5)(CH3)3Ga＋AsH3=====700℃GaAs＋3CH43.00×1032a3·NA5．(2016·黑龙江哈三中期末)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素，它们原子序数的大小关系为ACBDE。又知A原子的p轨道为半充满，其形成的简单氢化物的沸点是同主族非金属元素的氢化物中最高的。D原子得到一个电子后其3p轨道将全充满。B＋离子比D原子形成的离子少一个电子层。C与B可形成BC型的离子化合物。E的原子序数为29。请同答下列问题：(1)元素A简单氢化物中A原子的杂化类型是________；B、C、D的电负性由小到大的顺序为________(用所对应的元素符号表示)；C的气态氢化物易溶于水的原因是______________________________________。(2)E原子的基态电子排布式为________；元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式，晶胞分别如图a和b所示，则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为________。(3)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJ·mol－17867153401则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是：________。(4)金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是________。(5)为减缓温室效应，科学家设计反应CO2＋4H2===CH4＋2H2O以减小空气中CO2。若有1molCH4生成，则有________molσ键和________molπ键断裂。解析：由信息可知，A、B、C、D、E五种元素分别是N、Na、F、Cl、Cu。(1)元素A的简单氢化物是NH3，NH3中N采取sp3杂化。(2)用均摊法计算图a和b中的Cu原子。(3)离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，晶格能越大，熔点越高。(4)V2O5中V没有未5成对电子，CrO2中Cr含有2个未成对电子。(5)CO2中有2个σ键和2个π键，4H2中有4个σ键。答案：(1)sp3NaClFHF和H2O分子之间能形成氢键(2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)2∶1(3)TiNMgOCaOKCl(4)CrO2(5)626．(2016·河北唐山模拟)以镁橄榄石2MgO·SiO2(简写为M2Si)为主晶相制作的镁橄榄石砖是一种弱碱性耐火材料。可用于有色金属熔炼炉、炼钢平炉蓄热室和水泥回转窑等的内衬。(1)基态硅原子的价电子排布式为________________________________________________________________________。(2)与镁和硅都相邻的元素是铝，则3种元素的第一电离能从大到小的顺序为______________(用元素符号表示)。(3)高纯硅一般通过SiCl4还原得到，晶体硅中硅原子的杂化方式为________，写出与SiCl4互为等电子体的一种阴离子的化学式________。(4)已知氧化镁与氯化钠具有相同的晶胞结构(如图)，与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为________，与镁离子最近的镁离子有________个；已知氧化镁的密度为3.58g/cm3，则氧化镁的晶胞边长为________cm(列出表达式即可)。(5)某镁的化合物结构简式如图，其分子不含有________。A．离子键B．极性键C．金属键D．配位键E．氢键F．非极性键6解析：(1)硅位于周期表第三周期Ⅳ族，基态原子价电子排布式为3s23p2。(2)对于非金属元素而言，非金属性越强，第一电离能越大，但第二周期到第四周期中，第ⅡA族元素的原子第一电离能比第ⅢA族大，第一电离能从大到小的顺序为：SiMgAl。(3)晶体硅结构类似金刚石，其中硅原子采用sp3杂化；依据等电子体原理，与SiCl4互为等电子体的一种阴离子的化学式为：SO2－4、ClO－4、PO3－4、AlCl－4(中的任一种)。(4)根据氧化镁晶胞结构可知与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为正八面体，与镁离子最近的镁离子有(4＋4＋4)＝12个；设氧化镁的晶胞边长为acm，则晶胞质量为a3×ρ，应用分摊法可以求得每个晶胞中含有“4个MgO”，故每个晶胞质量又可以表示为4×40/NA，则a3×ρ＝4×40/NA，故边长为34×403.58NA。(5)根据镁的化合物结构图示，其分子中不含有离子键和金属键。答案：(1)3s23p2(2)SiMgAl(3)sp3杂化SO2－4(或ClO－4、PO3－4、AlCl－4中的任一种或其他合理答案)(4)正八面体1234×403.58NA(5)AC