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

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 0.076
11.(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∶1
B.2∶3∶1
C.2∶2∶1
D.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.B2A
B.BA2
C.B7A4
D.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1
A ,
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2
A.3∶9∶4
B.1∶4∶2
C.2∶9∶4
D.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=2
G:8×+8×+4×+2=8
Q:8×+2=4
R、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。

2.计算晶体密度和晶体中微粒间距离
(1)计算晶体密度的方法
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g [M为微粒的式量];又因为1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A。

(2)计算晶体中微粒间距离的方法
考点二常见晶体的结构与性质
1.四种晶体类型比较
类
电,溶
除外)
2.晶格能(离子晶体)
(1)定义:气态离子形成1 mol离子晶体⑨的能量;单位:⑩。

(2)影响因素
a.离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能。

b.离子的半径:离子的半径,晶格能越大。

(3)对离子晶体性质的影响
晶格能越大,形成的离子晶体越,且熔点,硬度。

①分子②原子③金属阳离子和自由电子④阴、阳离子⑤范德华力⑥共价键⑦金属键⑧离子键⑨释放⑩kJ·mol-1越大越小稳定
越高越大
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。

( )
(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。

( )
(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。

( )
【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√
下列物质性质的变化规律与共价键的键能大小有关的是( )。

A.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
B.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点顺序为HF>HI>HBr>HCl
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
【答案】C
的是( )。

下列排序不正确
．．．
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:CO<KCl<SiO2
D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI
【解析】A项,金属离子的电荷越多,半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低的顺序为Al>Mg>Na,错误;B项,键长越短,共价键越强,硬度越大,键长C—C<C—Si<Si—Si,则硬度由大到小的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;C
项,一般情况下,晶体熔点的高低顺序为分子晶体<离子晶体<原子晶体,故熔点CO(分子晶体)<KCl(离子晶
体)<SiO2(原子晶体),正确;D项,电荷相同的离子,离子半径越小,晶格能越大,F、Cl、Br、I的离子半径由小到大,则晶格能:NaF>NaCl>NaBr>NaI,正确。

【答案】A
现有下列物质:①水晶、②冰醋酸、③氧化钙、④白磷、⑤晶体氩、⑥氢氧化钠、⑦铝、⑧金刚石、⑨过氧化钠、⑩碳化钙、碳化硅、干冰、过氧化氢。

(1)其中属于原子晶体的化合物是。

(2)其中直接由原子构成的晶体是。

(3)其中直接由原子构成的分子晶体是。

(4)其中含有极性键的分子晶体是,含有非极性键的离子晶体是,属于分子晶体的单质
是。

(5)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是,受热熔化后化学键不发生变化的是,受热熔化后需克服共价键的是。

【答案】(1)①
(2)①⑤⑧
(3)⑤
(4)②⑨⑩④⑤
(5)⑦②④⑤①⑧
有A、B、C三种晶体,分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成,对这三种晶体进行实验,结果如表所示:
(1)晶体的化学式分别为A 、B 、C 。

(2)晶体的类型分别是A 、B 、C 。

(3)晶体中微粒间作用力分别是A 、B 、C 。

【答案】(1)NaCl C HCl
(2)离子晶体原子晶体分子晶体
(3)离子键共价键范德华力
一、晶体类型的五种判断方法
1.依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
(1)离子晶体的构成微粒是阴阳离子,微粒间作用力是离子键。

(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间作用力是共价键。

(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间作用力为分子间作用力或氢键。

(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间作用力是金属键。

2.依据物质的分类判断
(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。

(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。

(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。

(4)金属单质是金属晶体。

3.依据晶体的熔点判断
(1)离子晶体的熔点较高。

(2)原子晶体的熔点很高。

(3)分子晶体的熔点低。

(4)金属晶体多数熔点高,但也有少数熔点很低。

4.依据导电性判断
(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。

(2)原子晶体一般为非导体。

(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。

(4)金属晶体是电的良导体。

5.依据硬度和机械性能判断
(1)离子晶体硬度较大、硬而脆。

(2)原子晶体硬度大。

(3)分子晶体硬度小且较脆。

(4)金属晶体多数硬度大,但也有较低的,且具有延展性。

另外,还需注意:①常温下为气态或液态的物质,其晶体应属于分子晶体(Hg除外);②石墨属于混合型晶体,但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10-10 m,比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×10-10 m)短,所以熔、沸点高于金刚石;③Al Cl3晶体中虽含有金属元素,但属于分子晶体,熔、沸点低(熔点190 ℃);④合金的硬度比其成分金属大,熔、沸点比其成分金属低。

二、晶体熔、沸点高低的比较
1.不同类型晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。

(2)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.同种类型晶体熔、沸点的比较
(1)原子晶体
如熔点:金刚石>碳化硅>硅。

(2)离子晶体
①一般地说,离子所带的电荷数越多,离子半径越小,熔、沸点就越高,如熔点:MgO>NaCl>CsCl。

②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。

晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。

(3)分子晶体
①具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。

如熔、沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S。

②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如熔、沸点:SnH4>GeH4>SiH4>CH4。

③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如熔、沸点:CO>N2。

④对于烷烃的同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。

(4)金属晶体
金属离子半径越小,价电子数越多,其金属键越强,金属熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。

3.根据常识判断物质的熔、沸点
相同条件下,固态物质的沸点>液态物质的沸点>气态物质的沸点,如硫的沸点比溴大,溴的沸点比二氧化碳大等。

考点三五类晶体模型
命题典型晶体模型
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合,形成正四面体结构
(2)键角均为109°28'
(3)最小碳环由①个C组成且六原子不在同一平面内
(4)每个C参与4条键的形成,C原子数与键数之比为
②
SiO
(3)最小环上有12个原子,即6个O、6个Si
Na
Cl
CsC
(续表) 心
又称为A3型或镁型,典型代表Mg、Zn、Ti,配位数为,空
间利用率74%
⑨12⑩812
下列说法正确的是( )。

A.钛和钾都采取图1的堆积方式
B.图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置,此方式在三维空间里堆积,仅得简单立方堆积
C.图3是干冰晶体的晶胞,晶胞棱长为a cm,则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个
D.图4是一种金属晶体的晶胞,它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC…堆积的结果
【解析】图1表示的堆积方式为A3型紧密堆积,K采用A2型密堆积,A项错误;B在二维空间里的非密置层放置,在三维空间堆积形成A2型密堆积,得到体心立方堆积,B项错误;干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞,配位数为12,即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个,C项错误;该晶胞类型为面心立方,则为A1型密堆积,金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC…堆积,D项正确。

【答案】D
的是( )。

下列有关晶体结构的叙述中错误
．．
A.金刚石的网状结构中,最小的环上有6个碳原子
B.分子晶体熔化时,不破坏共价键;原子晶体熔化时,破坏共价键
C.在金属铜的晶体中,由于存在自由电子,因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个
【解析】A项,根据金刚石的晶胞结构图可知,最小的环上有6个碳原子,正确;B项,分子晶体熔化时只是状态发生变化,没有化学键的断裂,只破坏分子间作用力,原子晶体的构成微粒是原子,熔化时化学键被破坏,正确;C项,金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,在通电条件下,自由电子的定向移动使得金属晶体能导电,正确;D项,氯化铯晶体的晶胞结构如图所示,由图可知,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有6个,错误。

【答案】D
按要求填空:
(1)在金刚石晶体中,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晶胞(如图)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。

【答案】(1)12
(2)共价键、范德华力
(3)2N A
(4)12 6 正八面体形
(5)8 4
有些食物中铁元素含量非常丰富,其中非血红素铁是其存在形式之一,主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。

(1)Fe3+的电子排布式为。

(2)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成,单质铁中铁原子采用钾型堆积,原子空间利用率为68%,铁原子的配位数为。

(3)乙醛能被氧化剂氧化为乙酸,乙醛中碳原子的杂化轨道类型是;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。

(4)FeO晶体结构如图所示,FeO晶体中Fe2+的配位数为。

若该晶胞边长为b cm,则该晶体的密度为g·cm-3。

【解析】(1)Fe的原子序数为26,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。

(2)钾型堆积为体心立方堆积,故Fe的配位数为8。

(3)CH3CHO中甲基碳原子为
sp3杂化,而醛基碳原子为sp2杂化。

CH3CHO的结构式为,单键为σ键,1个双键中含1个σ键、1个
π键,故1 mol CH 3CHO 中含有6 mol σ键。

(4)该晶胞中Fe 2+周围最近且等距离的O 2-有6个。

该晶胞中含有4个Fe 2+、4个O 2-,则晶体密度为
( )
( )
=
g·cm -3。

【答案】(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 5{或[Ar]3d 5} (2)8
(3)sp 2、sp 3 6×6.02×1023或6N A (4)6
1.关于晶体计算的一些重要关系和公式
(1)空间利用率=
晶胞占有的微粒体积
晶胞体积。

(2)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a ): ①面对角线长= a 。

②体对角线长= a 。

③体心立方堆积4r = a (r 为原子半径)。

④面心立方堆积4r = a (r 为原子半径)。

2.结构决定性质类简答题答题模板 叙述结构→阐述原理→回扣结论。

1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )。

A.分子晶体中一定含有共价键 B.原子晶体中共价键越强,熔点越高 C.离子晶体中含有离子键,不含有共价键
D.金属阳离子只能存在于离子晶体中
【解析】稀有气体晶体为分子晶体,不含共价键,A项错误;原子晶体中共价键越强,熔点越高, B项正确;离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,C项错误;金属阳离子也可以存在于金属晶体中,D项错误。

【答案】B
2.下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是( )。

A.Na2O和SiO2熔化
B.Mg和S熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化
D.碘和干冰升华
【答案】D
3.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.一般来说,熔沸点:原子晶体>离子晶体
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】冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,A项错误。

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两项错误。

【答案】B
4.下列大小关系正确的是( )。

A.熔点:NaI>NaBr
B.硬度:MgO>CaO
C.晶格能:NaCl<NaBr
D.熔沸点:CO2>NaCl
【答案】B
5.某离子晶体的晶胞结构如图所示,则该离子晶体的化学式为( )。

A.abc
B.abc3
C.ab2c3
D.ab3c
【答案】D
6.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。

下列关于C3N4晶体的说法错误
．．的是( )。

A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子稳定结构
D.该晶体的结构与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构
【答案】D
7.下图为几种晶体或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是。

(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为。

(3)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同,NaCl晶体的晶格能(填“大于”或“小于”)MgO晶体,原因是。

(4)每个Cu晶胞中实际占有个Cu原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为。

(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是。

【答案】(1)金刚石晶体
(2)金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰
(3)小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子的电荷数,且r(Mg2+)<r(Na+)、r(O2-)<r(Cl-)
(4)4 8
(5)水分子之间会形成氢键
8.(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方,则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是。

氯化铯晶体的晶胞如图1所示,则Cs+位于该晶胞的,而Cl-位于该晶胞的,Cs+的配位数是。

(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程
式: 。

(3)图3为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是(填离子符号)。

(4)实验证明,KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是。

其中MgO晶体中1个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有个。

【解析】(1)体心立方晶胞中,1个原子位于体心,8个原子位于立方体的顶点,故1个晶胞中金属原子数为
8×+1=2;氯化铯晶胞中,Cs+位于体心,Cl-位于顶点,Cs+的配位数为8。

(2)由晶胞可知,粒子个数之比为1∶1(铜原子数为8×+6×=4,H原子数为4),化学式为CuH,+1价的铜与-1价的氢均具有较强的还原性,氯气具有强氧化性,故产物为CuCl2和HCl。

(3)由晶胞结构可知,黑球有1个,灰球有1个,白球有3个,由电荷守恒可知
n(Mg2+)∶n(K+)∶n(F-)=1∶1∶3,故白球为F-。

(4)由3种离子晶体的晶格能数据可知,离子所带电荷越大,离子半径越小,离子晶体的晶格能越大,离子所带电荷数Ti3+>Mg2+,离子半径Mg2+<Ca2+,所以熔点
TiN>MgO>CaO>KCl;MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个。

【答案】(1)2 体心顶点8
(2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl
(3)F-
(4)TiN>MgO>CaO>KCl 12
1.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KO2,每个晶胞中含有4个K+和4个-
B.晶体中每个K+周围有8个-,每个-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K+距离最近的K+有6个
【解析】由题中的晶胞结构可知,有8个K+位于顶点,6个K+位于面心,则晶胞中含有的K+个数为
(8×)+(6×)=4;有12个-位于棱上,1个-处于中心,则晶胞中含有的-个数为12×+1=4,所以超氧化钾的化学式为KO2。

每个K+周围有6个-。

每个-周围有6个K+,与每个K+距离最近的K+有12个。

【答案】A
2.四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,下列有关说法正确的是( )。

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①1,②2,③2,④4
C.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④
【答案】B
3.下表是对应物质的熔点(℃):
的是( )。

下列判断错误
．．
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
【解析】A项,氧化铝的熔点高,属于离子晶体,正确;B项,表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体,错误;C项,同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,正确;D项,表中Al2O3与Na2O均是离子晶体,Na与Al位于不同主族,正确。

【答案】B
4.已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3,N A为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,如图所示,则CsCl 的相对分子质量可以表示为( )。

A.N A a3ρ
B.
C. D.
【解析】该立方体中含1个Cl-,Cs+个数为8×=1,根据ρV=知,M=ρVN A=ρa3N A,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以其相对分子质量是ρa3N A。

【答案】A
5.电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺。

CaC2CaCN2NH2CN
CO(NH 2)2三聚氰胺(结构如图1)。