高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1章 原子结构与元素性质第1节 原子结构模型优秀课时作业

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1章 原子结构与元素性质第1节 原子结构模型优秀课时作业，共5页。试卷主要包含了宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知等内容，欢迎下载使用。
本章知识体系构建与核心素养提升1．宏观辨识与微观探析能从原子、分子、超分子、聚集状态等不同尺度认识物质结构特点及其与物质性质之间的关系；能从构成微粒、微粒间相互作用、微粒的空间排布规律等角度分析不同类型晶体结构的特点、相似性与差异性，能根据微粒间的相互作用预测物质的性质。2．证据推理与模型认知能说出科学家认识物质微观结构的基本思路和主要实验手段，及不同实验手段为建立模型所提供的证据；能描述晶体结构的典型模型，说明模型表示的具体含义，并能认识到模型的典型性与真实物质结构的复杂性。例1　(宏观辨识与微观探析)氯化硼的熔点为10.7 ℃，沸点为12.5 ℃。在氯化硼分子中，Cl—B—Cl键角为120°，它可以水解，水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述中正确的是(　　)A．氯化硼是共价晶体B．熔化时，氯化硼能导电C．氯化硼分子是一种极性分子D．水解方程式：BCl3＋3H2OH3BO3＋3HCl答案　D解析　首先根据性质推导该晶体是分子晶体还是共价晶体，再根据具体晶体的性质判断选项。因为BCl3的熔、沸点较低，故应为分子晶体，分子晶体熔化时不导电，故A、B错；又因Cl—B—Cl键角为120°，则可确定BCl3为非极性分子，C错。例2　(宏观辨识与微观探析)元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)在第3周期中，第一电离能大于Y的元素有________种。(2)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。①在1个晶胞中，X离子的数目为________。②该化合物的化学式为________。(3)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。H2Y分子的空间结构为________。(4)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(5)Y与Z可形成YZ。①YZ的空间结构为________________(用文字描述)。②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：___________________________________。(6)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________________。答案　(1)3　(2)①4　②ZnS　(3)sp3　V形　(4)水分子与乙醇分子之间形成氢键　(5)①正四面体形　②CCl4(或SiCl4、SiF4等)　(6)16NA解析　元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数＝2＋8＋18＝28，原子最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，则Y是S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z是O元素。(1)第3周期中比S元素的电离能大的有Ar、Cl、P三种元素。(2)①该晶胞中X离子数目＝8×＋6×＝4。②该晶胞中Y离子数目＝4，X和Y离子数目之比等于1∶1，所以该化合物的化学式为ZnS。(3)在H2S中硫原子的价电子对数＝×(6＋2)＝4，所以硫采取sp3杂化，S原子还有2对孤电子对，所以H2S为V形分子。(4)在乙醇的水溶液中，水分子和乙醇分子之间易形成氢键，氢键的存在导致其溶解度增大。(5)①SO中S的价电子对数＝×(6＋2)＝4，没有孤电子对，所以SO是正四面体结构。②等电子体中原子总数相等，且价电子总数相等，所以与SO互为等电子体的分子的化学式为CF4、SiF4、CCl4或SiCl4等。(6)每摩尔配合物[X(NH3)4]Cl2中，σ键数目＝(3×4＋4)NA＝16NA。例3　(证据推理与模型认知)下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。请回答下列问题：(1)这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。(2)MgO晶胞中实际占有Mg2＋________个，每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)每个CaCl2晶胞中实际占有Ca2＋________个，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是______________________________________________。答案　(1)金刚石晶体　(2)4　4　(3)小于　MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数，且离子半径r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)　(4)4　8(5)H2O分子之间存在氢键解析　(1)只有共价晶体的微粒间以共价键结合。(2)MgO晶胞实际占有Mg2＋的个数为8×＋6×＝4，铜晶胞实际占有Cu的个数为8×＋6×＝4。(3)MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数，且离子半径r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)，所以晶格能NaCl小于MgO。(4)氯化钙类似于氟化钙，Ca2＋的配位数为8，Cl－的配位数为4。(5)H2O分子之间存在氢键，而CO2分子之间不存在氢键，所以冰比干冰分子间作用力大。例4　(证据推理与模型认知)已知，铁有α、γ、δ三种晶体结构，并且在一定条件下可以相互转化(如图)，请回答相关的问题：　α­Feγ­Feδ­Fe(1)铁的三种晶体之间的转化属于__________变化(填“物理”或“化学”)，理由：_____________________________________________________________________________。(2)铁的α、γ、δ三种晶体结构中，Fe原子的配位数之比为：___________。(3)设α­Fe晶胞边长为a cm，δ­Fe晶胞边长为b cm，计算确定：两种晶体的密度比为：___________(用a、b的代数式表示)。(4)Fe3C是工业炼铁生产过程中产生的一种铁的合金，在Fe3C晶体中，每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，成八面体结构，即碳原子配位数为6，那么，铁原子配位数为_____。事实上，Fe3C是C与铁的晶体在高温下形成的间隙化合物(即碳原子填入铁晶体中的某些空隙)，根据相关信息，你认为形成碳化铁的铁的三种晶体结构中，最有可能的是：__________(填“α­Fe”“γ­Fe”或“δ­Fe”)。答案　(1)物理　金属键没有变化(或没有化学键变化或没有新物质生成)(2)4∶6∶3　(3)2b3∶a3　(4)2　 γ­Fe解析　(1)铁的三种晶体之间的转化过程中并没有新的物质生成，属于物理变化。(3)由(2)可知，×NA＝2，×NA＝1，所以两种晶体密度比为2b3∶a3。(4)每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，构成八面体结构，每个铁原子又为两个八面体共用，即碳原子配位数为6，铁原子配位数为2；由于每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，成八面体结构，所以符合该结构的应该是γ­Fe。例5　(证据推理与模型认知)[2019·全国卷Ⅲ，35(5)]NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___________________________(用n代表P原子数)。答案　(PnO3n＋1)(n＋2)－解析　由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中，2个O原子完全属于该P原子，另外2个O原子分别属于2个P原子，故属于该P原子的O原子数为2＋2×＝3，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为3×2＋×2＝7，故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n＋1，又O元素的化合价为－2，P元素的化合价为＋5，故该离子所带电荷为－2×(3n＋1)＋5n＝－n－2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n＋1)(n＋2)－。