2020届全国高考化学：第十一单元 第3章 晶体结构与性质学案 含答案
(完整word版)高中化学选修3第三章晶体结构与性质讲义及习题
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体熔沸点很低很高一般较高，少部分低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂难溶于常见溶剂（Na等与水反应）大多易溶于水等极性溶剂导电传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性（除硅）电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电延展性无无良好无物质类别及实例气态氢化物、酸（如HCl、H2SO4）、大多数非金属单质（如P4、Cl2）、非金属氧化物（如SO2、CO2，SiO2除外）、绝大多数有机物（有机盐除外）一部分非金属单质（如金刚石、硅、晶体硼），一部分非金属化合物（如SiC、SiO2）金属单质与合金（Na、Mg、Al、青铜等）金属氧化物（如Na2O），强碱（如NaOH），绝大部分盐（如NaCl、CaCO3等）（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
2020高中化学 第三章 晶体结构与性质 第1节 晶体的常识课时作业 新人教版选修3
第三章第一节晶体的常识基础巩固一、选择题1．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。
玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正确的是( C ) A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水能使X射线产生衍射解析：玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。
2．下列途径不能得到晶体的是( A )A．熔融态物质快速冷却B．熔融态物质凝固C．气态物质凝华D．溶质从溶液中析出解析：得到晶体的三个途径是：①溶质从溶液中析出，②气态物质凝华，③熔融态物质凝固。
所以B、C、D选项中的措施可以得到晶体。
晶体表现自范性是需要一定条件的，即晶体生成的速率要适当，因此熔融态物质快速冷却时不能得到晶体，所以选择A项。
3．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法正确的是( A )A．a是晶体B．b是晶体C．a是非晶体D．无法判断a是不是晶体解析：由图可知，a具有固定的熔点，b不具有固定的熔点，因此a是晶体，b是非晶体。
4．晶体与非晶体的本质区别是( B )A．晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性B．晶体具有自范性，而非晶体没有自范性C．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点D．晶体能使X－射线产生衍射，而非晶体则不能解析：易将晶体与非晶体的本质区别及性质区别混为一谈。
晶体与非晶体的性质差异是二者本质区别的外在表现。
晶体具有自范性(本质)，而晶体的性质是有固定的熔、沸点，能使X－射线产生衍射等。
分析此类问题时，要分析晶体、非晶体的本质与性质，采用辩证的观点分析问题。
同时也要注意不能用固体是否有规则的几何外形来判断其是否为晶体。
5．下列叙述正确的是( C )A．固体SiO2一定是晶体B．晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成C．晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列D．冰和固体碘晶体中相互作用力相同解析：从晶体与非晶体的本质差异上来判断。
2020-2021学年人教版高中化学选修3第三章《 晶体结构与性质》测试题(含答案)
(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献__个原子。
(3)如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__。
A．二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量
B．硅的原子半径大于碳的原子半径
C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体
D．干冰易升华，二氧化硅不易升华
7．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属同种类型的是
A．碘与干冰分别受热变为气体B．硝酸铵与硝酸分别受热变为气体
C．氯化钠与氯化氢分别溶解在水中D．二氧化硅晶体与冰分别受热熔化
（1）简述检验工业烧碱中含有氯化钠的实验方法___；
（2）写出一种工业烧碱中还可能含有的杂质的化学式___；
（3）某同学采用硝酸银将离子沉淀的方法测定工业烧碱的纯度，取ag样品，经一系列操作，分离并称得氯化银的质量mg，则氢氧化钠纯度计算式为__。已知该测定结果偏低，可能的原因是__；
A．未将氢氧化钠去除B．氯化银颗粒细小，难以过滤
(4)比较下列储卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因__。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
-49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
三、元素或物质推断题
20．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大.其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1；化合物B2E为离子化合物，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片；F原子最外层电子数与B的相同，其余各内层轨道均充满电子.请根据以上信息，回答下列问题(答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示)：
高考化学备考章节试题详解第11章第3节晶体结构与性质
第十一章第三节１.(2019·湖北八校第一次联考)KＩO3是一种重要的无机化合物，可作食盐中的补碘剂。
回答下列问题：(1）基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是__＿＿____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为____＿_＿_。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cｒ的低，原因是＿＿＿_＿＿_____＿＿_＿＿＿___＿___＿____＿_＿＿__。
(2）K+与Cl-具有相同的电子构型，r(Ｋ＋）小于ｒ（Cｌ－）,原因是_＿_＿______＿___＿＿___＿_ ______＿____＿__＿_＿＿__＿__＿___＿_________＿＿___＿_______＿。
（３)KＩO3中阴离子的空间构型是__＿_＿____, 中心原子的杂化形式为＿____＿_＿。
(4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。
下列事实能够说明这个结论的是_＿＿＿__＿＿(填序号）。
Ａ.已经制得了IＢr、ＩCl等卤素互化物和Ｉ2O5等碘的氧化物Ｂ．已经制得了Ｉ(NO3)3、Ｉ（ＣlＯ)３·H2O等含Ｉ3＋离子的化合物C．碘易溶于KI等碘化物溶液,形成I错误!离子D．I4O９是一种碘酸盐(5）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构，边长为a nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。
与K紧邻的O个数为___＿＿___,已知阿伏加德罗常数的值为N A,则KＩO3的密度为＿_＿_＿_＿__＿______＿_____(列式表示)g·cm－3。
（６）若KIO3晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为(0,0,0) ，位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为错误!，在ＫIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置,设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0，0,0),则K原子的坐标参数为__＿_____。
2020-2021学年人教版高中化学选修3第三章《 晶体结构与性质》测试题(含答案)
第三章《 晶体结构与性质》测试题一、单选题1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的（ ）A ．铁是非晶体B ．晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升C ．晶体熔化时吸热，非晶体熔化时不吸热D ．晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点2．下列变化需克服相同类型作用力的是（ ）A ．碘和干冰的升华B ．二氧化硅和C 60的熔化 C ．氯化氢和氯化铵的溶解D ．溴和汞的气化3．已知X 、Y 、Z 三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞结构如图所示，则下列表示该化合物的化学式正确的是A ．3ZXYB ．36ZX YC ．48ZX YD ．812ZX Y 4．下列叙述中正确的是A ．具有规则几何外形的固体一定是晶体B ．具有特定对称性的固体一定是晶体C ．具有各向异性的固体一定是晶体D ．依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体 5．北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出碱金属与C 60形成的球碳盐K 3C 60。
实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。
下列关于K 3C 60的组成和结构分析正确的是A ．K 3C 60中既有离子键又有极性键B ．1molK 3C 60中含有的离子数目为63×6.02×1023C ．该晶体在熔融状态下能导电D ．该物质的化学式可写作KC 206．下列有关金属键的叙述错误的是 ( )A ．金属键没有饱和性和方向性B ．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C ．金属键中的自由电子属于整块金属D ．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关7．下面的排序不正确的是（ ）A ．多电子原子轨道能量高低：4s>3p>3s>2p x =2p yB ．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅C ．熔点由高到低：NaCl>SiO 2>Hg>P 4D ．晶格能由大到小：KF>KCl>KB>KI8．设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）A ．6.2g 白磷(分子结构如图)中所含P—P 键的数目为0.2N AB ．1mol 甲苯中含有σ键数目为15N AC ．6gSiO 2晶体中，含有的Si—O 键数目为0.2N AD ．12g 金刚石含C—C 键数目为N A9．关于化学键的下列叙述中，正确的是A ．离子化合物中可能含共价键，共价化合物也可能含离子键B ．任何分子中一定含有化学键C ．NaCl、NaOH、Na 2O 2 四种物质中含有的化学键类型完全相同D ．共价化合物中不一定只存在极性共价键10．下列说法不正确．．．的是（ ） A ．干冰升华和液氯气化时，都只需克服分子间作用力B ．硫酸氢钠晶体溶于水，需要克服离子键和共价键C ．3NH 和3NCl 中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D ．石墨转化为金刚石时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成11．下列实验事实可以用共价键键能解释的是A ．氯化氢的沸点低于溴化氢B ．金刚石熔点高于晶体硅C ．氦气的化学性质稳定D ．甲烷是正四面体型分子12．下表给出几种氯化物的熔点和沸点：有关表中所列四种氯化物的性质，有以下叙述：①氯化铝在加热时能升华，②四氯化硅在晶态时属于分子晶体，③氯化钠晶体中微粒之间以范德华力结合，④氯化镁熔融状态下不能导电。
2020版高三化学 第十一章 第三节 晶体结构与性质课时训练(含解析)
晶体结构与性质一、选择题1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）①二氧化硅和三氧化硫②氯化钠和氯化氢③二氧化碳和二氧化硫④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A．①②③B．④⑤⑥C．③④⑥D．①③⑤答案:C解析：①二氧化硅是原子晶体,含有共价键，三氧化硫属于分子晶体，含有共价键，晶体类型不同，故错误；②氯化钠属于离子晶体,含有离子键，氯化氢属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键不同,故正确；③二氧化碳属于分子晶体，含有共价键，二氧化硫属于分子晶体，含有共价键、晶体类型和化学键类型相同，故正确④晶体硅属于原子晶体，含有共价键，金刚石属于原子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键类型相同,故正确；⑤晶体氖属于分子晶体,氖有单原子组成的分子，不含化学键，晶体氮属于分子晶体，含有共价键，化学键类型不同,故错误；⑥硫磺属于分子晶体，含有共价键，碘属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学类型相同，故正确；综上所述，故选项C正确。
2．某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是（）A．3∶9∶4B．1∶4∶ 2C．2∶9∶4D．3∶8∶4答案：B解析：选B。
A粒子数为6×错误!＝错误!；B粒子数为6×错误!＋3×错误!＝2;C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比1∶4∶2。
3．下列分子晶体中,关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是( )A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C（CH3）4>CH3CH2CH2CH2CH3答案:C解析：选C.A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高;D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。
4．共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力，则不含有上述两种相互作用力的晶体是（)A．SiO2晶体B．CCl4晶体C．Ba(OH）2晶体D．Na2O2晶体答案:A解析：选A.A项，SiO2中只含共价键。
人教版高中化学选修三第三章 晶体结构与性质(含答案)
第三章晶体结构与性质一、单选题1.下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是A． SiO2CsCl CBr4CF4B． SiO2CsCl CF4CBr4C． CsCl SiO2CBr4CF4D． CF4CBr4CsCl SiO22.如图，石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为()A． 2B． 3C． 4D． 63.下列说法正确的是()A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强4.如图为金属镉的堆积方式，下列说法正确的是( )A．此堆积方式属于非最密堆积B．此堆积方式为A1型C．配位数(一个金属离子周围紧邻的金属离子的数目)为8D．镉的堆积方式与铜的堆积方式不同5.下列性质适合于分子晶体的是()A．熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液导电B．熔点2853 ℃，液态不导电，水溶液也不导电C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃D．熔点97.81 ℃，质软导电，密度为0.97 g·cm－36.下列有关金属晶体的说法中不正确的是()A．常温下不都是晶体B．最外层电子数少于3个的原子不都是金属C．任何状态下都有延展性D．都能导电、传热7.下面的排序不正确的是()A．晶体熔点由低到高：F2<Cl2<Br2<I2B．熔点由高到低： Na>Mg>AlC．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅D．晶格能由大到小： MgO>CaO>NaF> NaCl8.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、⊗—Z。
其对应的化学式不正确的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D9.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是() A．观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。
人教版化学选修三第3章 晶体结构与性质同步习题优题及答案
2020—2021人教版化学选修三第3章晶体结构与性质同步习题优题及答案一、选择题1、下列说法不正确的是( )A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂B．晶体的自范性是指在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X－射线衍射实验D．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性答案A解析分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力，不存在化学键的断裂，A项错误；晶体的自范性即在适宜的条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质，B项正确；区分晶体和非晶体的最科学的方法是对固体进行X－射线衍射实验，C项正确；晶体内部粒子在各个方向上的不同排列是晶体具有各向异性的本质原因，D项正确。
2、下列说法中，正确的是( )A．冰熔化时，分子中H—O键发生断裂B．分子晶体中，分子熔沸点与共价键的键长无关C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定答案B解析冰熔化时，只破坏了分子间作用力，不破坏共价键，A项错误；分子晶体的熔沸点高低与相对分子质量有关，与分子中的共价键无关，C项错误；分子的稳定性与分子中的共价键有关，与分子间作用力无关，D项错误。
3、氮氧化铝(AlON)属于原子晶体，是一种高强度透明材料，下列叙述错误的是( )A．AlON和SiO所含化学键的类型相同2B．电解熔融AlON可得到AlC．AlON中N元素的化合价为－1价的晶体类型相同D．AlON和SiO2答案B解析AlON和SiO2均属于原子晶体，均只含有共价键，A、D两项正确；AlON 属于原子晶体，熔融时不导电，B项错误；AlON中O为－2价，Al为＋3价，所以N元素的化合价为－1价，C项正确。
4、石墨晶体是层状结构(如图)。
以下有关石墨晶体的说法正确的一组是( )①石墨中存在两种作用力②石墨是混合晶体③石墨中的C为sp2杂化④石墨熔点、沸点都比金刚石低⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2⑥石墨和金刚石的硬度相同⑦石墨层内导电性和层间导电性不同⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2A．全对B．除⑤外C．除①④⑤⑥外D．除⑥⑦⑧外答案C解析①不正确，石墨中存在三种作用力，一种是范德华力，一种是共价键，还有一种是金属键；②正确；③正确，石墨中的C为sp2杂化；④不正确，石墨熔点比金刚石高；⑤不正确，石墨中碳原子数和C—C键数之比为2∶3，⑥不正确，石墨质软，金刚石的硬度大；⑦正确；⑧正确，每个六元环完全占有的碳原子数是6×1/3＝2。
2020高考化学专题：晶体结构与性质练习含答案
2020高考化学专题：晶体结构与性质练习含答案复习：晶体结构与性质一、选择题1、下列性质不是晶体所具有的特点的是( )A．有规则的几何形状 B．有固定的熔点C．具有各向异性 D．具有丁达尔效应答案D解析丁达尔效应是胶体的性质而不是晶体的性质。
2、（2019武胜烈面中学二轮）(双选)下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是( )A．水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键B．由极性键形成的分子可能是非极性分子C．水蒸气、水、冰中都含氢键D．分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键答案AC解析本题考查分子间作用力与氢键的相关知识。
水是一种稳定的化合物，是因为含有O—H共价键；CO2是由极性键构成的非极性分子；在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在，不存在氢键；分子晶体中也有无共价键的，如稀有气体的晶体。
晶体网状结构的叙述中正确的是( )3、下列关于SiO2A．最小的环上，有3个硅原子和3个氧原子B．最小的环上，硅原子数和氧原子数之比为1∶2C．最小的环上，有6个硅原子和6个氧原子D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶点答案C解析SiO2晶体中，每个硅原子与4个氧原子成键、每个氧原子与2个硅原子成键，晶体中的硅氧四面体中Si处于中心、O处于4个顶点。
最小的环是十二元环，环上有6个Si、6个O，Si、O原子数之比是1∶1。
4、下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是( )A．原子晶体硬度通常比分子晶体大B．原子晶体的熔、沸点较高C．有些分子晶体的水溶液能导电D．金刚石、水晶和干冰属于原子晶体答案D解析原子晶体的硬度和熔、沸点都比分子晶体大；分子晶体熔融或晶体时不导电但有的溶于水能导电，如H2SO4等；干冰属于分子晶体。
5、下列均属于分子晶体的化合物是( )A．NH3、HD、C10H8B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SO3、C60D．CCl4、Na2S、H2O2答案B解析本题考查分子晶体的判断。
2020学年高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与原子晶体练习(含解析)新人教版选修3
第二节分子晶体与原子晶体层级一学业达标练1．分子晶体具有的本质特征是( )A．组成晶体的基本构成微粒是分子B．熔融时不导电C．晶体内微粒间以分子间作用力相结合D．熔点一般比较低解析：选C 分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键，相对于化学键来说，它们是极其微弱的。
2．金刚石是典型的原子晶体。
下列关于金刚石的说法中，错误的是( )A．晶体中不存在独立的“分子”B．碳原子间以共价键相结合C．是硬度最大的物质之一D．化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应解析：选D 金刚石是典型的原子晶体，原子之间以共价键结合，构成空间网状结构，不存在独立的分子，金刚石的硬度大，性质稳定，但在高温下可与氧气反应，生成CO2气体。
3．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行下列推测，不正确的是( )A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点高于CCl4解析：选B 由于SiCl4具有分子结构，所以一定属于分子晶体。
影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，这两种分子之间都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，SiCl4的分子间作用力较大，其熔、沸点比CCl4高。
CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。
4．下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是( )A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．CI4、CBr4、CCl4、CF4解析：选D A、C项中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B 项中沸点随相对分子质量的增加而增大；D项中沸点依次降低。
5．据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是( )A．该碳氮化合物呈片层状结构B ．该碳氮化合物呈立体网状结构C ．该碳氮化合物中C —N 键长比金刚石的C —C 键长长D ．相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析：选B 由题意知，碳氮化合物的硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶体，因此是立体网状结构，与金刚石相比，C 原子半径大于N 原子半径，所以C —N 键长小于C —C 键长。
2020全国化学高考新考案第十一单元(选修3)综合训练卷附答案
2020全国化学高考新考案第十一单元选修3《物质结构与性质》综合训练卷1.碳族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
回答下列问题:(1)基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为,该能级具有的原子轨道数为。
(2)Ge单晶具有晶体硅型结构,Ge单晶的晶体类型为。
Ge与同周期的 As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是。
(3)资料表明,二氧化三碳(C3O2)是金星大气的主要成分之一,其分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。
C3O2中碳原子的杂化方式为,分子中σ键与π键的个数之比为。
(4)碳化硅的晶体结构类似于金刚石(如图所示),1个碳化硅晶胞净占个碳原子;二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为。
(5)石墨可作润滑剂,其主要原因是。
(6)晶体硅的结构类似于金刚石,已知距离最近的两个硅原子之间的距离为a cm,则硅晶体的密度为g·cm-3(用含有a的代数式表示,用N A表示阿伏加德罗常数的值)。
【解析】(1)Sn是第五周期ⅣA元素,则基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为5p,该能级具有的原子轨道数为3。
(2)Ge单晶具有晶体硅型结构,因此Ge单晶的晶体类型为原子晶体。
同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但由于As的5p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,因此Ge与同周期的As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ge。
(3)分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,则碳原子的杂化方式为sp,双键由1个σ键与1个π键组成,因此分子中σ键与π键的个数之比为1∶1。
(4)根据碳化硅的晶体结构可判断1个碳化硅晶胞净占8×+6×=4个碳原子;二氧化硅晶体中最小的环有12个原子,由于每个硅原子被12个环所共有,因此每个环只占有该硅原子的,因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为6×=0.5个,又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1∶2的比例组成的,因此每个最小环平均拥有的氧原子的数目为0.5×2=1个,所以二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为2∶1。
2020版高考化学 第3节 晶体结构与性质教师用书(选修3)
第3节晶体结构与性质［考试说明］ 1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中组成微粒、微粒间作用力的区别。
2。
了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响。
3。
了解分子晶体结构与性质的关系.4。
了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系.5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
6。
了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
[命题规律] 本节是选修3的重要组成部分，在高考中占有极其重要的地位。
高考主要考查晶体类型的判断；晶体熔、沸点高低的比较；晶胞组成的计算;有关晶体密度的计算,而晶体密度的计算具有一定难度.考点1 晶体和晶胞知识梳理1.晶体与非晶体2．获得晶体的三条途径(1)熔融态物质凝固。
(2）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
（3）溶质从溶液中析出.3．晶胞(1）概念错误!基本单元.（2)晶体中晶胞的排列—-无隙并置①无隙错误!任何间隙.②并置所有晶胞错误!平行排列、错误!取向相同.③形状一般而言晶胞都是平行六面体。
(1）具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如玻璃。
(2)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性.（3)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”,但不一定是最小的“平行六面体”。
判断正误，正确的画“√",错误的画“×”，错误的指明错因。
（1）具有规则几何外形的固体一定是晶体。
(×）错因：非晶体也可能具有规则的外形，如玻璃有规则的几何外形，所以具有规则外形的固体不一定是晶体。
(2）晶体内部的微粒按一定规律周期性地排列。
(√）错因:_______________________________________________________ ___（3)区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定其有无固定熔、沸点。
（×）错因：区分晶体与非晶体最可靠的方法是对固体进行X－射线衍射实验.（4)通过X。
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第3章晶体结构与性质命题晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较一1.(1)(2018年全国Ⅲ卷,35节选)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是,ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是。
(2)(2017年全国Ⅰ卷,35节选)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是。
【解析】(1)ZnF2的熔点较高,故为离子晶体。
离子晶体难溶于乙醇等有机溶剂,分子晶体可以溶于乙醇等有机溶剂。
(2)金属键的强弱与半径成反比,与所带的电荷成正比。
【答案】(1)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小(2)K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱2.(2016年全国Ⅰ卷,37节选)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因: 。
【答案】GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次升高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强3.(2016年全国Ⅱ卷,37节选)单质铜及镍都是由键形成的晶体。
【答案】金属4.(2016年全国Ⅲ卷,37节选)GaF3的熔点高于1000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是。
【答案】GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点更高5.(2015年全国Ⅰ卷,37节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于晶体。
【答案】分子6.(2014年全国Ⅰ卷,37节选)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
【答案】X-射线衍射命题晶胞分析及计算二7.(1)(2018年全国Ⅰ卷,35节选)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
可知Li2O晶格能为kJ·mol-1。
Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665 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年全国Ⅱ卷,35节选)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-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。
(3)(2018年全国Ⅲ卷,35节选)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)。
【解析】(1)根据晶格能概念(气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量)和图中数据可得Li2O晶格能是2908 kJ·mol-1。
根据分割法可得,1个晶胞中含有Li+的个数为8,O2-的个数为8×+6×=4,1个晶胞中含有4个Li2O,Li2O g·cm-3。
(2)晶胞边长为a nm=a×10-7 cm,则晶胞的体积V=(a×10-7 cm)3=a3×10-21 cm3;的密度为(.-)由晶胞结构可知,12个Fe2+处于晶胞的棱上,1个Fe2+处于晶胞体心,-处于晶胞的8个顶点和6个面心,则每个晶胞中含有Fe2+的个数为12×+1=4,含有-的个数为8×+6×=4。
FeS2的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数的g·cm-3=×1021g·cm-3。
晶胞中Fe2+位于-所形成的正八面体的体心,则该值为N A,则晶体的密度为·-正八面体的边长为×nm=a nm。
(3)由晶胞图可知,Zn为六方最密堆积。
1个Zn晶胞中含有的原子数为12×+2×+3=6,正六边形底面积S=6×正三角形面积=6×a2 cm2,则Zn晶胞的体积V=6×a2c cm3,1个Zn 晶胞的质量为g,则ρ==g·cm-3=g·cm-3。
【答案】(1)2908(.-)(2)×1021a(3)六方最密堆积(A3型)8.(2017年全国Ⅰ卷,35节选)KIO3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。
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。
【答案】0.315 12 体心棱心9.(2017年全国Ⅱ卷,35节选)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。
【答案】(或×10-21)10.(2017年全国Ⅲ卷,35节选)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。
【答案】0.148 0.07611.(2016年全国Ⅲ卷,37节选)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。
【答案】- ()( )×100%12.(2016年全国Ⅰ卷,37节选)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,下图为Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(,0,);C 为( ,,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)。
【解析】(1)根据各个原子的相对位置可知,D 在各个方向的处,所以其坐标是( , ,)。
(2)根据晶胞结构可知,在晶胞中含有的Ge 原子个数为8×+6×+4=8,所以晶胞的密度ρ== · -( . - · - )=. ( . - )g·cm -3 =. . ×107 g·cm -3。
【答案】(1)( , ,) (2) . .×107考点一晶体常识1.晶体与非晶体排列排列2.晶胞(1)概念:描述晶体结构的⑩。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)晶胞中粒子数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)冰和碘晶体中相互作用力相同。
( )(2)晶体内部的微粒按一定规律周期性排列。
( )(3)凡有规则外形的固体一定是晶体。
( )(4)固体SiO2一定是晶体。
( )(5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完整的立方体块。
( )(6)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”。
( )(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。
( )(8)晶体与非晶体的本质区别:是否有自范性。
( )【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√(8)√某物质的晶体中含有A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未画出)。
则晶体中A、B、C的原子个数之比为( )。
A.1∶3∶1B.2∶3∶1C.2∶2∶1D.1∶3∶3【解析】利用均摊法计算。
据图知,该正方体中A原子个数为8×=1,B原子个数为6×=3,C原子个数为1,所以晶体中A、B、C的原子个数之比为1∶3∶1。
【答案】A某离子晶体的结构中最小重复单元如图所示。
A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )。
A.B2AB.BA2C.B7A4D.B4A7【解析】A在正方体内,晶胞中A离子的个数为8;B在顶点和面心,所以1个晶胞中B离子的个数为8×+6×=4,则该晶体的化学式为BA2。
【答案】B(1)图1为离子晶体空间构型示意图(为阳离子,为阴离子),以M代表阳离子,以N代表阴离子,写出各离子晶体的组成表达式。
图1A ,B ,C 。
(2)某晶体的一部分如图2所示,该晶体中A、B、C三种粒子数之比是。
图2A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶4(3)图3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的化合价为+2价,G的化合价为-2价,则Q的化合价为。
图3【解析】(2)A粒子数为6×=;B粒子数为6×+3×=2;C粒子数为1;故A、B、C粒子数之比为1∶4∶2。
(3)R:8×+1=2G:8×+8×+4×+2=8Q:8×+2=4R、G、Q的个数之比为1∶4∶2,则其化学式为RQ2G4。
由于R为+2价,G为-2价,所以Q为+3价。
【答案】(1)MN MN3MN2(2)B(3)+3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。
回答下列问题:(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。
【答案】(1)4(2)XY2或Y2X(3)“均摊法”突破晶胞组成的计算1.方法(1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被3个六边形共有,每个六边形占,那么1个六边形实际有6×=2个碳原子。
又如,在六棱柱晶胞(如图所示)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×+2×=3,硼原子个数为6。