2019版一轮优化探究化学(人教版)练习：第十二章 第39讲 晶体结构与性质 Word版含解析

课时作业1．分子晶体中如果只有范德华力，它的晶体一般采取密堆积结构，原因是分子晶体中() A．范德华力无方向性和饱和性B．占据晶格结点的粒子是原子C．化学键是共价键D．三者都是答案：A2．关于晶体的下列说法正确的是()A．溶质从溶液中析出是得到晶体的三个途径之一B．区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形C．水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同D．只有无色透明的固体才是晶体解析：A.获得晶体的方法有熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中结晶析出，因此溶质从溶液中析出是得到晶体的三个途径之一，正确；B.区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X-射线衍射实验，而不是通过观察是否有规则的几何外形，错误；C.水晶是晶体SiO2，其性质的各向异性表现在物理性质如在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同，错误；D.晶体不一定是无色透明的，如CuSO4·5H2O，无色透明的也不一定是晶体，如玻璃属于玻璃态物质，错误。

答案：A3．下列变化需克服相同类型作用力的是()A．碘的升华和干冰的升华B．硅和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解D．溴和汞的汽化解析：A项克服的都是范德华力，正确；硅和C60的熔化分别克服的是共价键、范德华力，B项错误；氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误；溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键，D项错误。

答案：A4．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是()A．CH4>SiH4>GeH4>SnH4B．KCl>NaCl>MgCl2>MgOC．Rb>K>Na>LiD．金刚石>Si>钠解析：A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越强，故B项各物质熔点也应为升高顺序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱，而金属键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比，碱金属原子半径依Li～Cs的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是Li最高，Cs最低；D项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，后者则与键长成反比，金刚石C—C键的键长更短些，所以金刚石的熔点比硅高。

原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。

答案：D5．根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法错误的是()A.SiCl4B．单质B可能是原子晶体C．AlCl3加热能升华D．NaCl的键的强度比KCl的小解析：由表中所给熔、沸点数据可知，SiCl4应为分子晶体，A项正确；单质B可能为原子晶体，B项正确；AlCl3的沸点低于熔点，它可升华，C项也正确；NaCl的熔、沸点高于KCl的，表明Na＋与Cl－键断裂较K＋与Cl－键断裂难，即NaCl的键的强度大于KCl的，D 项错误。

答案：D6．下面有关晶体的叙述不正确的是()A．金刚石网状结构中，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＋周围距离相等且紧邻的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CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析：氯化钠晶体中每个Na ＋周围距离相等且紧邻的Na ＋共有12个，B 项错误。

答案：B7．如图为碘晶体晶胞结构。

有关说法正确的是( )A ．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B ．用切割法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C ．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体D ．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力解析：在立方体的顶面上，有5个I 2,4个方向相同，结合其他面考虑可知A 选项正确；每个晶胞中有4个碘分子，B 选项错误；C 项，此晶体是分子晶体，错误；D 项，碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，错误。

答案：A8．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如图所示，有关说法正确的是( ) A ．该晶体为分子晶体 B ．晶体的化学式为Ba 2O 2 C ．该氧化物的电子式为 Ba 2＋O ····O ······]2－D ．与每个Ba 2＋距离相等且最近的Ba 2＋共有6个解析：钡是活泼的金属，形成的氧化物是离子晶体，选项A 不正确；根据晶胞可知钡原子的个数是8×18＋6×12＝4，而O 2－2个数是12×14＋1＝4，所以化学式应该是BaO 2，选项B 不正确，而选项C 正确；与每个Ba 2＋距离相等且最近的Ba 2＋共有12个，选项D 不正确。

答案：C9．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )A ．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B ．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个C ．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12D ．空间利用率的大小关系为①<②<③<④解析：①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，A 项错误；每个晶胞含有的原子数分别为①8×18＝1，②8×18＋1＝2，③8×18＋1＝2，④8×18＋6×12＝4，B 项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C 项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D 项错误。

答案：B10．有一种蓝色晶体[可表示为M x Fe y (CN)6]，经X -射线研究发现，它的结构特征是Fe 3＋和Fe 2＋互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN －位于立方体的棱上。

其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。

下列说法不正确的是( )A ．该晶体的化学式为MFe 2(CN)6B ．该晶体属于离子晶体，M 呈＋1价C ．该晶体属于离子晶体，M 呈＋2价D ．晶体中与每个Fe 3＋距离最近且等距离的CN －为6个解析：由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe 2＋个数：4×18＝12，同样可推出含Fe 3＋个数也为12，CN －为12×14＝3，因此阴离子为[Fe 2(CN)6]－，则该晶体的化学式只能为MFe 2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为＋1价，故A 、B 两项正确。

由图可看出与每个Fe 3＋距离最近且等距离的CN －为6个。

答案：C11．(1)晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子(如图a)，若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有________种不同的结构类型。

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

砷化镓晶体的晶胞结构如图b所示，则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空间构型为________。

答案：(1)3(2)4正四面体12．铁触媒是重要的催化剂，CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe＋5CO===Fe(CO)5；除去CO的化学反应方程式为[Cu(NH3)2]OOCCH3＋CO＋NH3===[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。

请回答下列问题：(1)Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是________。

(2)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中，肯定有________形成。

(填字母序号)a．离子键b．配位键c．非极性键d．σ键(3)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示，面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________，面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的密度之比为________(写出已化简的比例式即可)。

答案：(1)分子晶体(2)bd(3)2∶142∶3 313．(2017·湖北黄冈质检)(1)碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同、分解温度不同，如表所示：________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)碳的一种同素异形体——C 60，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分子。

立方烷(分子式：C 8H 8，结构是立方体：)是比C 60约早20年合成出的一种对称型烃类分子，而现如今已合成出一种立方烷与C 60的复合型分子晶体，该晶体的晶胞结构如图乙所示，立方烷分子填充在原C 60晶体的分子间空隙中。

则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为________。

(3)碳的另一种同素异形体——石墨，其晶体结构如图丙所示，虚线勾勒出的是其晶胞。

则石墨晶胞含碳原子个数为________个。

已知石墨的密度为ρ g·cm －3，C —C 键键长为r cm ，阿伏加德罗常数的值为N A ，计算石墨晶体的层间距为________cm 。

(4)碳的第三种同素异形体——金刚石，其晶胞如图丁所示。

已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A 所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图________(从A ～D 图中选填)。

解析：(2)根据复合型分子晶体的晶胞结构可知，一个晶胞中含有C 60的分子个数为8×18＋6×12＝4，含有C 8H 8的分子个数为4，则该复合型分子晶体的组成可以表示为C 8H 8·C 60或C 60·C 8H 8。

(3)石墨的晶胞结构如图，设晶胞的底边长为a cm ，高为h cm ，层间距为d cm ，则h ＝2d ，从图中可以看出石墨晶胞含有4个碳原子，则：a2＝r ×sin 60°⇒a ＝3r ρ g·cm －3＝ZN A mol－1×M (C )(a cm )2×sin 60°×h cm＝4N A mol －1×12 g·mol －1(3r )2×32×2d cm3⇒d ＝1633ρN A r 2 cm 。