人教版高中化学选修三基础知识晶体结构与性质

晶体结构与性质
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)冰和碘晶体中相互作用力完全相同。

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(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列。

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(3)凡有规则外形的固体一定是晶体。

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(4)固体SiO2一定是晶体。

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(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块。

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(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”。

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(7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X-射线衍射实验。

()
1．如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞：
试写出：
(1)甲晶体化学式(X为阳离子)为________。

(2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是________。

(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是________。

(4)乙晶体中每个A周围结合B的个数是________。

2．Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。

则该化合物的化学式为____________。

3．如图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为________。

4．(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。

在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布
的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

则硼化镁的化学式为________。

(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。

下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为________。

1．判断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。

(1)干冰晶体________；(2)氯化钠晶体________；(3)金刚石________；
(4)钠________；(5)冰晶体________；(6)铜晶体________。

2．下列是几种常见的晶胞结构，填写晶胞中含有的粒子数。

A．NaCl(含________个Na＋，________个Cl－) B．干冰(含________个CO2)
C．CaF2(含________个Ca2＋，________个F－) D．金刚石(含________个C)
E．体心立方(含________个原子) F．面心立方(含________个原子)
1．(常见晶体模型)填空。

(1)在金刚石晶体中最小碳环含有________个C原子；每个C原子被________个最小碳环共用。

(2)在干冰中粒子间作用力有___________________________________。

(3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为________。

(4)在NaCl晶体中，每个Na＋周围有________个距离最近且相等的Na＋，每个Na＋周围有________个距离最近且相等的Cl－，其立体构型为_______________________。

(5)在CaF2晶体中，每个Ca2＋周围距离最近且等距离的F－有________个；每个F－周围距离最近且等距离的Ca2＋有________个。

2．某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y()位于立方体的中心。

试分析：
(1)晶体中每个Y同时吸引________个X。

(2)该晶体的化学式为____________。

(3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为N A，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。

3．(1)[2018·高考全国卷Ⅰ，35(5)]Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。

已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为N A，则Li2O的密度为__________ g·cm－3(列出计算式)。

(2)[2018·高考全国卷Ⅱ，35(5)]FeS2晶体的晶胞如图所示。

晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为N A，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S2－2所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm。

(3)[2017·高考全国卷Ⅱ，35(4)]我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。

R的晶体密度为d g·cm－3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_____________________________。

(4)[2017·高考全国卷Ⅲ，35(5)]MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O2－)为________nm。

MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn2＋)为____________nm。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子。

()
(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。

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(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高。

()
(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。

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(5)离子晶体一定都含有金属元素。

()
(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体。

()
(7)原子晶体的熔点一定比离子晶体的高。

()
2．现有下列物质：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。

(1)其中只含有离子键的离子晶体是________________________。

(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是________________。

(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是________________。

(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是________________。

(5)其中含有极性共价键的非极性分子是____________________________。

(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是________________。

(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是________________。

(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_________________________。

(9)其中不含共价键的分子晶体是________，只含非极性键的原子晶体是____________。

3．比较下列晶格能大小。

(1)NaCl________KCl；(2)CaF2________MgO；
(3)Na2S________Na2O；(4)CaO________KCl。

1．(2019·乌鲁木齐模拟)下面的排序不正确的是()
A．熔点由高到低：Na>Mg>Al
B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
C．晶体熔点由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4
D．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI
2．(1)用“>”或“<”填空：
2
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。

②SiO2的晶体类型为____________。

(3)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是________。

A．SiX4难水解B．SiX4是共价化合物
C．NaX易水解D．NaX的熔点一般高于SiX4
3．(2019·喀什模拟)现有几组物质的熔点(℃)数据：
(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________________。

(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。

①有金属光泽②导电性③导热性④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于______________________________________。

(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。

①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为___________________________________________________________________________。

4．碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
_____________________________________________________________________________。

(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
________________________________________________________________________。

5．(2019·北京顺义检测)(1)冰的熔点远高于干冰，除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是___________________________________。

(2)NaF的熔点________(填“>”“＝”或“<”)
BF－4的熔点，其原因是______________________________。

(3)CO的熔点________(填“>”或“<”)N2的熔点，原因是
________________________________________________________________________。

(4)CH4、SiH4、GeH4的熔、沸点依次________(填“增大”或“减小”)，其原因是_________________________________________________________________________。

(5)SiO2比CO2熔点高的原因是_______________________________________。

1．[2018·高考全国卷Ⅰ，35(4)]Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。

Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图的Born-Haber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为______kJ·mol－1，O===O键键能为______kJ·mol－1，Li2O 晶格能为________kJ·mol－1。

2．(高考组合题)(1)[2018·高考全国卷Ⅲ，35(5)]金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为______________。

六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为N A，Zn的密度为______________ g·cm－3(列出计算式)。

(2)[2017·高考全国卷Ⅰ，35(4)(5)]①KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。

K与O间的最短距离为____________nm，与K紧邻的O个数为____________。

②在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O 处于________位置。

(3)[2016·高考全国卷Ⅰ，37(6)]晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。

如图为Ge单晶的晶胞，其中原子
坐标参数A 为(0，0，0)；B 为(12，0，12)；C 为(12，12
，0)。

则D 原子的坐标参数为______________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。

已知Ge 单晶的晶胞参数a ＝565.76 pm ，其密度为_____________g ·cm －3(列出计算式即可)。

(4)[2016·高考全国卷Ⅲ，37(5)]GaAs 的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g ·cm －3，其晶胞结构如图所示。

该晶体的类型为________，Ga 与As 以________键键合。

Ga 和As 的摩尔质量分别为M Ga g ·mol －1和M As g ·mol －
1，原子半径分别为r Ga pm 和r As pm ，阿伏加德罗常数值为N A ，则GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。

3．[2016·高考全国卷Ⅱ，37(4)]某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

(1)晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

(2)若合金的密度为d g/cm 3，晶胞参数a ＝________nm 。