时间:2017-09-25 19:24:45
1、填空题 现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞（甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心），可推知，甲晶体中X与Y的个数比是________，乙中A与B的个数比是________，丙晶胞中有________个C离子，有________个D离子。
参考答案：4∶3 1∶1 4 4
本题解析：根据均摊规律：甲中体心X为1，顶点Y为
×6。所以X∶Y＝1∶
＝4∶3。
同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值。
本题难度：一般
2、选择题 下列关于晶体与非晶体之间的区别的叙错误的是
[? ]
A．化学性质不同
B．物理性质不同
C．外观形状不同
D．微粒状态不同
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 下列有关液晶的叙述中不正确的是
[ ? ]
A．具有液体的流动性、晶体的各向异性
B．制造液晶显示器
C．不是物质的一种聚集状态
D．液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 （12分）几何学是解决物质结构问题的基础。C60（每个碳原子与周围3个碳原子相连，如下图）是一系列碳原子簇合物（即富勒烯）的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答：
（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________，计算过程为_________________________。
（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有____________________________________（填在周期表中的位置）。
（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________（用M代金属）。
（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C12X24Y24新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C60价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有___________个X原子，有___________个Y原子，X是___________元素，Y是___________元素。
（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C28、C32、C50、C60、C70……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C80结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。
（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。
A．C18
B．C44
C．C72
D．C83
（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：
①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。
②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C60晶体的结构相同。据此确定，C60是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。
参考答案：（1）C20? 12×5/3=20
（2）ⅣA或ⅣB的金属?（3）M8C12
（4）2? 2? N? B?（5）12? 30?（6）AD
（7）①12? 30?②12? 20
本题解析：（1）根据“一个碳原子与另三个碳原子相连”的结构特点，很快可以算出由12个五边形构成的最小碳笼分子中含有的碳原子个数为12×5/3=20。（2）价电子数相等，即最外层电子数相等（对同主族元素而言），所以能代替碳原子的金属应是?ⅣA或?ⅣB的金属。（3）因为最小的碳烯原子簇化合物共有20个原子，所以该金属碳烯团簇的化学式为M8C12。（4）因为C12X24Y24与C60价电子总数相等，所以元素X、Y可以有B、N或Be、O或Li、F等多种组合。但是X、Y全是非金属，且原子半径X<Y，所以X是N，Y是B。显然每个五边形中有2个X原子，2个Y原子，1个C原子。（5）由题意知，C80中一定有12个五边形，设C80中六边形的个数为Y，则有（12×5+6Y）/3=80，所以Y=30。（6）富勒烯家族中最小碳原子数为20，所以A不正确;又因为碳原子数必为偶数，所以D也不正确。也可以利用第（5）小题的方法验证B和C选项，其属于富勒烯家族。(7)观?察所给晶体结构示意图，可知在晶体硼中，每个硼原子为5个等边三角形所共有。因此，每个三角形中所含硼原子数目为3×
,该基本结构单元中含硼原子数目为20×
=12；又因为每条边（B—B键）为2个三角形所共有，因此，该基本结构单元中所含B—B键数目为20×3×
=30。若削去晶体硼结构单元中的一个顶角，则得到一个正五边形（数学上，一个平行于正五棱锥底面的平面与正五棱锥相截，所得截面为一正五边形）。因晶体硼结构单元中每一个顶角都为B原子所占有，晶体硼结构单元中共有12个硼原子，故一共可得12个正五边形。另外，一个等边三角形切去三个顶点后，得到正六边形，因晶体硼结构单元中共有20个等边三角形，故最终将得到20个正六边形。
本题难度：简单
5、填空题 Ⅰ下列描述中正确的是（?）
A．CS2为V形的极性分子
B．
的空间构型为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子对
D．SiF4和
的中心原子均为sp3杂化
Ⅱ.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
（1）Ni原子的核外电子排布式为__________________________________；
（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，
和
的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO_________________FeO（填“＜”或“＞”）；
（3）NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_________________、_________________；
（4）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_________________；
（5）丁二酮肟常用于检验：在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。
①该结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是_________________。氮镍之间形成的化学键是_________________；
②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_________________键；
③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_________________。
参考答案：（20分）Ⅰ. （6分）C、D?Ⅱ. （14分）（1）[Ar]
?（2）>?（3）6，6?
（4）
?（5）①一个σ键、一个π键、配位键?②氢键?③sp2、sp3（每空1分）
本题解析：Ⅰ.CS2分子中中心原子碳原子含有的孤对电子对数＝（4－2×2）÷2＝0，所以该分子是直线型结构，属于含有极性键的非极性分子，A不正确；ClO3－中中心原子氯原子含有的孤对电子对数＝（7＋1－3×2）÷2＝1，所以该微粒是三角锥形结构，B不正确；在SF6分子中，S和F形成的是极性键，6个共价键完全是相同，即有6对完全相同的成键电子对，C正确；SiF4和的空间构型分别为正四面体和三角锥形，但中心原子均采用的是sp3杂化，D正确，答案选CD。
Ⅱ.（1）Ni的原子序数是28，则根据构造原理可知，Ni原子的核外电子排布式为[Ar]。
（2）Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高．由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，属于熔点是NiO＞FeO。
（3）因为Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6，所以Ni0晶胞中Ni和O的配位数也均为6。
（4）根据晶胞结构，并依据均摊法可知，晶胞中镧原子数＝
。镍原子数＝
，所以化学式为LaNi5。
（5）①碳和氮形成双键，双键是由一个σ键和一个π键构成；镍原子有空轨道，氮原子有孤电子对，因此二者形成配位键。
②氧原子与氢原子之间可以形成氢键。
③在该结构中碳原子既有单键又有双键，因此杂化类型是sp2和sp3杂化。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。题时注意电子排布式的书写方法，晶体熔点比较方法，分子空间构型的判断方法以及晶胞的有关计算，注意学习中有关做题方法的积累和总结。
本题难度：一般