第三章 晶体结构与性质专项训练

晶体结构与性质专项训练题组一晶体的组成及类型判断1.下列说法不正确的是()①熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体②水溶液能导电的晶体一定是离子晶体③熔融状态不能导电的晶体一定是原子晶体④固态能导电的晶体一定是金属晶体A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④【考点】晶体结构和性质的综合【题点】晶体的分类和判断答案D解析熔融状态能导电的晶体可能是离子晶体(如K2SO4)，也可能是金属晶体(如Al)，①错；水溶液能导电的晶体可能是离子晶体(如NaCl)，也可能是分子晶体(如HCl)，②错；熔融状态不能导电的晶体可能是原子晶体(如金刚石)，也可能是分子晶体(如SO3)，③错；固态能导电的晶体可能是金属晶体，也可能是原子晶体(如硅)，还有可能是混合晶体(如石墨)，④错。

2.下列各组物质中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是()A.CaCl2和NaOHB.碘、氖C.CO2和H2Ol4和KCl【考点】晶体结构和性质的综合【题点】晶体的构成微粒及微粒间的作用力答案C解析A项都是离子晶体，CaCl2只有离子键，NaOH既有离子键又有共价键；B项都是分子晶体，碘分子中有共价键，氖分子中无化学键；C项都是分子晶体，只有极性共价键；D项CCl4是分子晶体，含有共价键，KCl是离子晶体，含有离子键。

题组二晶体熔、沸点的比较规律3.(2019·河南省实验中学)下列分子晶体：①HCl、②HBr、③HI、④CO、⑤N2、⑥H2的熔点由高到低的顺序是()A.①②③④⑤⑥B.③②①⑤④⑥C.③②①④⑤⑥D.⑥⑤④③②①【考点】分子晶体的一般物理性质及其比较【题点】分子晶体的熔、沸点比较答案C解析题给六种物质都属于分子晶体，而相对分子质量由大到小的顺序是③>②>①>④＝⑤>⑥，CO和N2的相对分子质量相同，但CO是极性分子，N2是非极性分子，所以熔点前者大于后者，故正确顺序为③②①④⑤⑥。

4.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是()A.金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅B.C.MgO＞H2O＞O2＞Br2D.金刚石＞生铁＞纯铁＞钠【考点】晶体结构和性质的综合【题点】晶体熔、沸点的比较答案B解析A项，同属于原子晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅＜碳化硅＜二氧化硅，错误；B项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点，正确；C选项，对于不同类型的晶体，其熔、沸点高低一般为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，MgO＞H2O＞Br2＞O2，错误；D项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。

5.下列物质的熔点均按由高到低的次序排列，其原因是由于键能由大到小排列的是()A.铝、钠、干冰B.金刚石、碳化硅、晶体硅C.碘化氢、溴化氢、氯化氢D.二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳【考点】晶体结构和性质的综合【题点】晶体熔、沸点的比较答案B题组三有关晶体结构的分析与计算6.下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A.金刚石为立体网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中，每个Na ＋周围紧邻且距离相等的Na ＋共有6个 C.氯化铯晶体中，每个Cs ＋周围紧邻8个Cl －D.干冰晶体中，每个CO 2分子周围紧邻12个CO 2分子 【考点】晶体结构和性质的综合 【题点】晶体结构分析及相关计算 答案 B解析 金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子；NaCl 晶体中，每个Na ＋周围紧邻6个Cl －，每个Na ＋周围紧邻12个Na ＋；氯化铯晶体中，每个Cs ＋周围紧邻8个Cl －，每个Cs ＋周围紧邻6个Cs ＋；干冰晶体中，每个CO 2分子周围紧邻12个CO 2分子。

7.(2019·四川阆中中学高二段考)某物质的晶体中含A 、B 、C 三种元素，其晶胞中原子的排列方式如图所示，晶胞中A 、B 、C 的原子个数比为( ) A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.1∶2∶1 D.1∶3∶3 【考点】晶胞【题点】晶胞中微粒数目的计算及化学式的确定 答案 C解析 根据图像知，该晶胞中A 原子个数为8×18＝1，B 原子个数为4×12＝2，C 原子个数为1，所以晶体中A 、B 、C 的原子个数比为1∶2∶1，C 正确。

8.《X -射线金相学》中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图所示。

下列有关说法正确的是( ) A.图Ⅰ、Ⅱ中物质的化学式相同 B.图Ⅱ中物质的化学式为CuAu 3C.图Ⅱ中与每个铜原子紧邻的铜原子有3个D.设图Ⅰ中晶胞的边长为a cm ，则图Ⅰ中合金的密度为261N A a 3g·cm －3 【考点】晶胞【题点】关于晶胞的综合分析、计算 答案 B解析 图Ⅰ结构中实际占有的铜原子的个数为8×18＋2×12＝2，金原子的个数为4×12＝2，故化学式为CuAu ；图Ⅱ结构中实际占有的铜原子的个数为8×18＝1，金原子的个数为6×12＝3，故化学式为CuAu 3；图Ⅱ中，铜原子位于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有6个；图Ⅰ中，铜原子、金原子各为2个，晶胞的体积为a3 cm3，故密度ρ＝m/V＝[2－3N A×(64＋197)÷a3] g·cm＝522－3。

N A a3g·cm题组四晶体知识的综合考查9.(2019·安徽六安一中高二第一次阶段检测)Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，氮化铝的晶胞如图所示。

下列说法正确的是()A.氮化铝属于离子晶体B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子D.氮化铝晶体中Al的配位数为2【考点】原子晶体【题点】原子晶体结构与性质的综合答案B解析根据氮化铝晶体的性质，可知它属于原子晶体，故A错误；氮化铝晶体属于原子晶体，硬度很高，能用于制造切割金属的刀具，故B正确；根据晶胞结构可知，一个氮化铝晶胞中＋1＝2，故C错误；观察晶胞结构，可得氮化铝晶体中Al的配含有的Al原子的数目为8×18位数为4，故D错误。

10.下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：A.AlCl3在加热条件下能升华B.SiCl4晶体属于原子晶体C.AlCl3晶体是典型的离子晶体D.NaCl的晶格能比MgCl2小【考点】晶体结构和性质的综合【题点】晶体结构和性质的综合答案A解析观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点，所以可以升华，A项正确；从表中看SiCl4的熔点是－70 ℃，熔点低，属于分子晶体的特征，B项错；AlCl3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，C项错；虽然Mg2＋比Na＋半径小，但是考虑到NaCl堆积比MgCl2堆积密，NaCl熔点更高，因此NaCl晶格能比MgCl2大，D项错。

11.根据下表的数据，判断下列说法正确的是()B.晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度就越大C.NaF晶体比NaCl晶体稳定D.表中物质CaO的晶体最稳定【考点】晶格能【题点】晶格能与离子晶体物理性质的关系答案C解析B项，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，硬度就越大；C项，晶格能：NaF>NaCl，故NaF晶体比NaCl晶体稳定；D项，晶格能越大，晶体越稳定，表中所列物质中MgO的晶体最稳定。

题组五晶体知识的综合应用12.上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。

目前市售LED铝片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。

已知镓是铝同族下一周期的元素。

砷化镓的晶胞结构如图。

试回答：(1)镓的基态原子的电子排布式是_____________________________________________。

(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的立体构型为____________。

(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是____(用氢化物分子式表示)。

(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃时制得。

(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为_____。

(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“<”“>”或“＝”)。

(6)下列说法正确的是________(填字母)。

A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同B.GaP与GaAs互为等电子体C.电负性：As>GaD.砷化镓晶体中含有配位键【考点】晶体结构和性质的综合 【题点】晶体的结构和性质综合答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1(或[Ar]3d 104s 24p 1) (2)4 正四面体 (3)NH 3>AsH 3>PH 3 (4)sp 2 (5)> (6)BCD解析 (1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA 族，故其核外电子排布式为[Ar]3d 104s 24p 1。

(2)根据“均摊法”，白色球个数为6×12＋8×18＝4。

由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的立体构型为正四面体。

(3)由于NH 3分子间存在氢键，所以NH 3的沸点最高，由于AsH 3的相对分子质量大于PH 3，故AsH 3的沸点高于PH 3。

(4)由于Ga 原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp 2。

(5)As 和Ga 处于同一周期，而处于ⅤA 族的As 外围电子处于半满的较稳定结构，故As 的第一电离能大于Ga 。

(6)由题中晶胞图可知A 显然是错误的；根据等电子体的概念可知选项B 正确；根据电负性的概念可知选项C 正确；由于Ga 原子最外层只有3个电子，而每个Ga 原子与4个As 原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D 正确。

13.(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是____________。

氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs ＋位于该晶胞的__________，而Cl －位于该晶胞的________，Cs ＋的配位数是____________。

(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：___________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。