2018年高三化学总复习 课时跟踪训练41 第十二章 12.3 物质结构与性质 新人教版 精品

课时跟踪训练41 第十二章 12.3 物质结构与性质一、选择题1．(2016·资阳模拟)关于晶体的下列说法中正确的是( )A．溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一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条途径之一，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] A2．现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是( )[解析] A．A离子个数是1，B离子个数＝1/8×8＝1，所以其化学式为AB，故A错误；B.E离子个数＝1/8×4＝1/2，F离子个数＝1/8×4＝1/2，E、F离子个数比为1∶1，所以其化学式为EF，故B错误；C.X离子个数是1，Y离子个数＝1/2×6＝3，Z离子个数＝1/8×8＝1，所以其化学式为XY3Z，故C正确；D.A离子个数＝1/8×8＋1/2×6＝4，B离子个数＝12×1/4＋1＝4，A、B离子个数比1∶1，所以其化学式为AB，故D错误。

[答案] C3．下列说法中，正确的是( )A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定[解析] A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，错误。

B项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确。

分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，C、D项错误。

[答案] B4．(2016·绵阳模拟)下列对各组物质性质的比较中，正确的是( )A ．硬度：Li>Na>KB ．熔点：金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C ．第一电离能：Na<Mg<AlD ．空间利用率：六方密堆积<面心立方<体心立方[解析] 碱金属元素中，其硬度随着原子序数的增大而减小，所以硬度Li>Na>K ，故A 正确；原子晶体中，键长越长其键能越小，则晶体的熔点越低，键能大小顺序是：C —C 键、C —Si 键、Si —Si 键，所以熔点高低顺序是：金刚石>碳化硅>晶体硅，故B 错误；同一周期，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA 族、第ⅤA 族元素第一电离能大于相邻元素，第一电离能：Mg>Al>Na ，故C 错误；空间利用率：六方密堆积74%、面心立方74%、体心立方68%，所以空间利用率：六方密堆积＝面心立方>体心立方，故D 错误。

[答案] A5．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。

如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( )A ．超氧化钾的化学式为KO 2，每个晶胞含有4个K ＋和4个O －2B ．晶体中每个K ＋周围有8个O －2，每个O －2周围有8个K ＋C ．晶体中与每个K ＋距离最近的K ＋有8个D ．晶体中与每个O －2距离最近的O －2有6个[解析] 由题中的晶胞结构知：有8个K ＋位于顶点，6个K ＋位于面心，则晶胞中含有的K ＋数为⎝ ⎛⎭⎪⎫8×18＋⎝ ⎛⎭⎪⎫6×12＝4(个)；有12个O －2位于棱上，1个O －2处于中心，则晶胞中含有O －2数为12×14＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO 2；晶体中每个K ＋周围有6个O －2，每个O －2周围有6个K ＋，晶体中与每个K ＋(或O －2)距离最近的K ＋(或O －2)有12个。

[答案] A二、填空题6．(2017·扬州模拟)(1)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：①NiO、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni 2＋和Fe 2＋的离子半径分别为69 pm 和78 pm ，则熔点FeO________NiO(填“<”或“>”)；②铁有δ、γ、α三种同素异形体，各晶胞如下图，则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu 同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu 原子处于面心，Au 原子处于顶点位置，则该合金中Cu 原子与Au 原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的强相互作用是______________。

(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示，以A 原子为晶胞的顶点，A 位可以是Ca 、Sr 、Ba 或Pb ，当B 位是V 、Cr 、Mn 、Fe 等时，这种化合物具有CMR 效应。

①用A 、B 、O 表示这类特殊晶体的化学式：________。

②已知La 为＋3价，当被钙等二价元素A 替代时，可形成复合钙钛矿化合物La 1－x A x MnO 3(x <0.1)，此时一部分锰转变为＋4价。

导致材料在某一温度附近有反铁磁—铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变，则La 1－x A x MnO 3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A ．镧、锰、氧分别位于周期表f 、d 、p 区B ．氧的第一电离能比氮的第一电离能大C ．锰的电负性为1.59，Cr 的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强D ．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示[解析] (1)①NiO、FeO 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Ni 2＋的离子半径小于Fe 2＋的离子半径，则熔点NiO>FeO 。

②δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4∶3。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu 同族，则最外层电子数为1，则价电子排布式为5d 106s 1，在晶胞中Cu 原子处于面心，N (Cu)＝6×12＝3，Au 原子处于顶点位置，N (Au)＝8×18＝1，则该合金中Cu 原子与Au 原子数量之比为3∶1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键。

(3)①由图1可知，晶胞中A 位于顶点，晶胞中含有A 为8×18＝1个，B 位于晶胞的体心，含有1个，O 位于面心，晶胞中含有O 的个数为6×12＝3则化学式为ABO 3。

②设La 1－x A x MnO 3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m 和n ，则有3(1－x )＋2x ＋3m ＋4n ＝6、m ＋n ＝1，解之得m ＝1－x ，n ＝x ，则La 1－x A x MnO 3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1－x )∶x 。

③A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f 、d 、p 区，故A 正确；B.氮元素的2p 轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故B 错误；C.元素的电负性越强，金属性越弱，故C 正确；D.图中堆积方式为镁型，故D 错误。

[答案] (1)①< ②4∶3 (2)3∶1 金属键(3)①ABO 3 ②(1－x )∶x ③A、C7．Ⅰ.对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX 4)，下列叙述正确的是________。

A ．SiX 4难水解B ．SiX 4是共价化合物C ．NaX 易水解D ．NaX 的熔点一般高于SiX 4Ⅱ.碳元素的单质有多种形式，下图依次是C 60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为__________。

(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。

(3)C 60属于________晶体，石墨属于________晶体。

(4)石墨晶体中，层内C —C 键的键长为142 pm ，而金刚石中C —C 键的键长为154 pm 。

其原因是金刚石中只存在C —C 间的________共价键，而石墨层内的C —C 间不仅存在________共价键，还有________键。

(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。

若碳原子半径为r ，金刚石晶胞的边长为a ，根据硬球接触模型，则r ＝________a ，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。

[解析] Ⅰ.A 项SiX 4容易发生水解反应，错误。

B 项卤素与硅都是非金属元素，所以二者结合的化合物SiX 4是共价化合物，正确。

C 项NaX 可能是强酸强碱盐，不发生水解反应，错误。

D 项NaX 是离子化合物，微粒间通过离子键结合，而SiX 4则是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。

因此NaX 的熔点一般高于SiX 4，正确。

Ⅱ.(1)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质，性质不同，它们互称同素异形体。

(2)在金刚石中碳原子的四个价电子与四个C 原子形成四个共价键，C 的杂化形式是sp 3；在石墨烯(指单层石墨)中碳原子与相邻的三个C 原子形成三个共价键，C 的杂化形式是sp 2。

(3)C 60是由60个C 原子形成的分子，属于分子晶体。

而石墨在层内原子间以共价键结合，在层间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体。

(4)在金刚石中只存在C —C 间的σ共价键，在石墨层内的C —C 间不仅存在σ共价键，还存在π键。

(5)金刚石的立体网状结构金刚石晶胞，顶点8个，相当于1个C 原子，然后面心上6个，相当于3个C 原子，而在其8个小正方体空隙中有一半也是C 原子，且在晶胞内，故还有4个C 原子，加在一起，可得一个金刚石晶胞中有8个C 原子。

若碳原子半径为r ，金刚石晶胞的边长为a ，根据硬球接触模型，则正方体对角线的1/4就是C —C 键的键长，即34a ＝2r ，所以r ＝38a ，碳原子在晶胞中的空间占有率w ＝8×43πr 3a 3＝8×43π⎝ ⎛⎭⎪⎫38a 3a 3＝3π16。