晶体的常识 分子晶体与原子晶体(习题导练含解析)

晶体的常识分子晶体与原子晶体一、选择题1、对“整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成”的理解错误的是( )A、晶胞之间没有任何间隙B、晶体是晶胞的堆积C、晶胞排列时，取向相同D、“并置”是指晶胞都是平行排列的2、市场上有许多不法分子利用老百姓对宝石的知识知道得不多，常用玻璃制品代替宝石出售给群众，骗取钱财。

如果你是执法人员，如何简单鉴别( )A、高温灼烧B、分别在玻璃上刻划，看痕迹C、在光线下观察其形状和折光性D、测定密度3、如图是钠的晶胞示意图，其中含几个钠原子( )A、9B、8C、3D、24、下列现象表现为晶体的自范性的是( )A、NaCl溶于水B、KMnO4受热分解C、不规则的晶体能生长成规则的D、碘升华5、（2014 湛江月考）关于原子晶体的说法中错误的是( )A．原子晶体中不存在独立的“分子”B．原子晶体中所有原子之间以共价键结合成空间网状结构C．金刚石是原子晶体，所以其化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气发生反应D．原子晶体中必然有共价键，不可能存在分子间作用力6、最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模型如图所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则它的化学式为( )A、TiCB、Ti13C14C、Ti4C7D、Ti14C137、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。

天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子，若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为( )A、CH4·14H2OB、CH4·8H2OC、CH4·(23/3)H2OD、CH4·6H2O8、分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于分子晶体的是( )A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电B、溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电C、五氧化二钒，无色晶体，熔点690℃D、溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电9、在石墨晶体里，每一层由无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C-C键结合，则石墨晶体中碳原子数与C-C键数之比为( )A、1：1B、2：1C、2：3D、3：210、下列说法正确的是( )A．原子晶体中只存在非极性共价键B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的熔点高于HFC．干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物11、氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。

下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是( )A、硝石和金刚石B、晶体硅和水晶C、冰和干冰D、萘和蒽12、在60gSiO2晶体中，含有Si—O键的物质的量为( )A、1molB、2molC、3molD、4mol13、美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。

下列关于CO2原子晶体的叙述中不正确的是( )A、晶体中C、O原子个数比为1:2B、该晶体的熔点、沸点高，硬度大C、晶体中C—O—C键角为180°D、晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构14、在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )A、HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B、NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C、F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D、H2S的熔沸点小于H2O的熔沸点二、非选择题1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图所示)，可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为_______；乙晶体的化学式为_________；丙晶体的化学式为_______；丁晶体的化学式为____________(前后两面心上的Y原子未能画出)。

2、某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。

试分析：①在一个晶胞中有_______________个X，_________________个Y，所以该晶体的化学式为_____________。

②晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角∠XYX角度为_______(填角的度数)3、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。

(1)氮化硅晶体属于______________晶体。

(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_______。

(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。

反应的化学方程式为_________________。

4、原子序数依次增大的X、Y、Z、M、N五种元素，XZ2是引起温室效应的主要气体，M最外层电子数是电子层数的2倍，N2+核外3d上有9个电子，请回答下列问题：(1)N位于元素周期表的________区，X、Y、Z的电负性最大的为________(填元素符号)。

(2)XZ32－中中心原子杂化方式为________。

(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2M，其原因是________。

(4)Na2M2Z3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成MZ42－，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为________。

(5)N与Y可形成一种具有良好的电学和光学性能的化合物，其晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为________。

【参考答案与解析】一、选择题1、B【解析】晶体是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成，相邻晶胞之间没有任何间隙、所有晶胞都是平行排列的，取向相同，而非堆积。

2、BC【解析】宝石是晶体，有折光性，硬度特别大；而玻璃是非晶体。

3、D【解析】位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8；位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有1。

4、C【解析】晶体的自范性指晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

5、C【解析】原子晶体中原子之间以共价键结合形成空间网状结构，故原子晶体中不存在独立的“分子”；由原子晶体的定义可知，原子晶体中只有共价键，不存在分子间作用力。

碳单质的化学性质不活泼，但在一定条件下能与O2、CO2等反应。

6、D【解析】特别注意，此为分子而非晶胞，一个点就代表一个原子。

7、B【解析】根据题目所给信息：8个笼共有水分子46+2=48个，有CH4分子6个。

可得出两者比值。

8、B【解析】分子晶体的物理性质和分子间作用力有关。

其熔沸点一般比较低，硬度较小，并且固态或熔融状态都不导电。

9、C【解析】每个碳原子被3个正六边形共用，每个正六边形实际含有1/3×6个碳原子；每个C-C键被2个正六边形共用，每个正六边形有1/2×6个C-C键。

10、C【解析】原子晶体中可能存在非极性共价键，也可能存在极性共价键，如SiO2、SiC等，选项A不正确；HF 晶体中存在氢键，熔点高于HCl晶体，选项B不正确；干冰升华是物理变化，分子间作用力被破坏，但分子内共价键不断裂，选项C正确；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，如AlCl3等，选项D不正确。

11、B【解析】题目所给信息可判断氮化硅是原子晶体，熔化需克服共价键。

B选项都是原子晶体。

12、D【解析】60gSiO2是1mol，在SiO2晶体中，每个Si原子都形成4个Si—O键（实际拥有，不是共用）。

13、C【解析】根据所学原子晶体知识，CO2原子晶体中，不存在CO2分子，应该是空间网状结构，每个C原子与4个氧原子相连、每个O原子与2个C原子相连，形成正四面体形。

14、CD【解析】C选项与分子间作用力有关；D选项与氢键有关。

二、非选择题1、1:1C2D EF XY3Z【解析】按照规律：位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8；位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4；位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2；位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有1。

得出答案。

2、①1/2；1；XY2②109.5°3．（1）原子晶体（2）Si3N4（3）3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl。

【解析】（1）这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。

（2）氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子, Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。

（3）3SiCl4 + 2N2 +6H2Si3N4 + 12HCl。

4、（1）ds O（2）sp2杂化（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键（4）S2O32－+4Cl2+5H2O==2SO42－+8Cl－+10H+（5）Cu3N【解析】原子序数依次增大的X、Y、Z、M、N五种元素，XZ2是引起温室效应的主要气体，X、Z分别是C、O元素，则Y为N元素；M最外层电子数是电子层数的2倍，M是S元素；铜原于的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，N 2+核外3d 上有9个电子，N 为Cu 元素。

（1）铜位于元素周期表的ds 区，C 、N 、O 位于同一周期，原子序数依次增大，电负性逐渐增大，所以电负性最大的是O 。

（2）XZ 32－是CO 32－，中心原子杂化方式为sp 2杂化。

（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键，所以水在乙醇中的溶解度大于硫化氢在乙醇中的溶解度。

（4）S 2O 32－被氯气氧化成硫酸根离子，氯气还原成氯离子，依据得失电子守恒和电荷守恒可得：S 2O 32－+4Cl 2+5H 2O==2SO 42－+8Cl －+10H +。

（5）铜原子在立方体的棱上，一个晶胞中的铜原子个数为12×14=3，氮原子在立方体的顶角上，一个晶胞中的氮原子个数为8×18=1，所以该化合物的化学式为Cu 3N 。