版新高考化學總復習京津魯瓊版檢測：第35講　晶體結構與性質 Word版含解析

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1、 一、選擇題 1．關于晶體的下列說法正確的是(　　) A．只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體 B．離子晶體中一定含金屬陽離子 C．共價化合物分子中各原子都形成8電子結構 D．分子晶體的熔點不一定比金屬晶體熔點低 解析：選D。金屬晶體由金屬陽離子和自由電子構成，所以含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體，故A錯誤；離子晶體不一定由金屬元素組成，如銨鹽等，故B錯誤；共價化合物分子中各原子不一定都形成8電子結構，如HCl等，故C錯誤；Hg為金屬，常溫下為液體，而S為非金屬，常溫下為固體，故D正確。 2．下列物質的熔、沸點高低順序中，正確的是(　　) A．金剛石＞晶體硅＞二氧

2、化硅＞碳化硅 C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉 解析：選B。A項，同屬于原子晶體，熔、沸點高低主要看共價鍵的強弱，鍵能：晶體硅<碳化硅<二氧化硅，錯誤；B項，形成分子間氫鍵的物質的熔、沸點要大于形成分子內氫鍵的物質的熔、沸點，正確；C項，對于不同類型晶體，其熔、沸點高低一般為原子晶體>離子晶體>分子晶體，常溫下Br2為液體，O2為氣體，故MgO>H2O>Br2>O2，錯誤；D項，生鐵為鐵合金，熔點要低于純鐵，錯誤。 3．(2019·濰坊高三模擬)如圖為碘晶體晶胞結構。下列有關說法中正確的是(　　) A．碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘

3、分子以4配位數交替配位形成層結構 B．用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子 C．碘晶體為無限延伸的空間結構，是原子晶體 D．碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力 解析：選A。在立方體的頂面上，有5個I2，4個方向相同，結合其他面考慮可知A選項正確；每個晶胞中有4個碘分子，B選項錯誤；此晶體是分子晶體，C選項錯誤；碘原子間只存在非極性鍵，范德華力存在于分子與分子之間，D選項錯誤。 4．下列數據是對應物質的熔點(℃)： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 －107 2 073 920 801 1 291 190

4、 －57 1 723 據此做出的下列判斷中錯誤的是(　　) A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體 C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體 D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體 解析：選B。A項，氧化鋁的熔點高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體，正確；B項，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶體，錯誤；C項，同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，如CO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，正確。 5．有下列離子晶體空間結構示意圖，為陽離子，為陰離子。以M代表陽離子，N代表陰離子，化學式為MN2的晶體結構為(　　)

5、 解析：選B。根據均攤法計算，A結構中陽離子為4個，陰離子為1個，化學式為M4N；B結構中陽離子為1/2個，陰離子為1個，化學式為MN2；C結構中陽離子為3/8個，陰離子為1個，化學式為M3N8；D結構中陽離子為1個，陰離子為1個，化學式為MN。 6．下面有關晶體的敘述中，錯誤的是(　　) A．白磷晶體中，分子之間通過共價鍵結合 B．金剛石的網狀結構中，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子 C．在NaCl晶體中每個Na＋(或Cl－)周圍都緊鄰6個Cl－(或Na＋) D．離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時，化學鍵不被破壞 解析：選A。白磷晶體為分子晶體，分子之間通過

6、范德華力結合，A錯誤；金剛石的網狀結構中，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子，B正確；在NaCl晶體中每個Na＋(或Cl－)周圍都緊鄰6個Cl－(或Na＋)，C正確；離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時，分子間作用力被破壞，化學鍵不被破壞，D正確。 7．鐵有如下δ、γ、α三種晶體結構，三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉化。下列說法不正確的是(　　) A．δ、γ、α三種晶體互為同分異構體 B．α-Fe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個 C．將鐵加熱到1 500 ℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不同，化學性質相同 D．γ-Fe晶體為面心立方最密堆積 解析：

7、選A。Fe的δ、γ、α三種晶體結構不同，屬于同素異形體，不是同分異構體，故A不正確；α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上的鐵原子，與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子同層原子有4個，上、下層各1個，故共有6個，故B正確；急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不同，結構不同，物理性質不同，但化學性質相同，故C正確；γ-Fe晶體中Fe原子處于頂點與面心，屬于面心立方最密堆積，故D正確。 二、非選擇題 8．(1)SiC的晶體結構與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________，SiC和晶體Si的熔、沸點高低順序是____________

8、____。 (2)氧化物MO的電子總數與SiC的相等，則M為________(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結構與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________。 (3)C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2的化學式相似，但結構和性質有很大的不同。CO2中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO2中Si與O原子間不形成π鍵。從原子半徑大小的角度分析，C、O原子間能形成π鍵，而Si、O原子間不能形成π鍵的原因是____________

9、____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 SiO2屬于________晶體，CO2屬于________晶體，所以熔點：CO2________SiO2(填“<”“＝”或“>”)。 (4)金剛石、晶體硅、二氧化硅、CO2 4種晶體的構成微粒種類分別是____________________________________________________________

10、____________， 熔化時克服的微粒間的作用力分別是___________________________。 解析：(1)SiC與晶體硅結構相似，晶體硅中一個硅原子與周圍四個硅原子相連，呈正四面體結構，所以雜化方式是sp3，則SiC晶體中C原子雜化方式為sp3；因為SiC的鍵長小于SiSi，所以熔、沸點高低順序：SiC>Si。 (2)SiC電子總數是20個，則該氧化物為MgO；晶格能與所構成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數相同，Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔點高。 (3)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重

11、疊程度較小，不能形成穩(wěn)定的π鍵。SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，所以熔點：SiO2>CO2。 (4)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為原子晶體，構成微粒為原子，熔化時破壞共價鍵；CO2為分子晶體，由分子構成，以分子間作用力結合。 答案：(1)sp3　共價鍵　SiC>Si (2)Mg　Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大 (3)Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成穩(wěn)定的π鍵　原子　分子　< (4)原子、原子、原子、分子　共價鍵、共價鍵、共價鍵、分子間作用力 9．(2019·福州一中質檢)(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心

12、立方，則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數目是____________。氯化銫晶體的晶胞如圖1，則Cs＋位于該晶胞的________，而Cl－位于該晶胞的________，Cs＋的配位數是____________。 (2)銅的氫化物的晶體結構如圖2所示，寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學方程式：________________________________________________________________________。 (3)圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是________(填離子符號)。 (4)實驗證明，KCl、MgO、C

13、aO、TiN這4種晶體的結構與NaCl晶體結構相似(如圖4所示)，已知3種離子晶體的晶格能數據如下表： 離子晶體 NaCl KCl CaO 晶格能/(kJ·mol－1) 786 715 3 401 則這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點從高到低的順序是 ________________________________________________________________________。 MgO晶體中一個Mg2＋周圍與它最鄰近且等距離的Mg2＋有________個。 解析：(1)體心立方晶胞中，1個原子位于體心，8個原子位于立方體的頂點，故1個晶胞中金

14、屬原子數為8×＋1＝2；氯化銫晶胞中，Cs＋位于體心，Cl－位于頂點，Cs＋的配位數為8。(2)由晶胞可知，粒子個數比為1∶1，化學式為CuH，＋1價的銅與－1價的氫均具有較強的還原性，氯氣具有強氧化性，產物為CuCl2和HCl。(3)由晶胞結構可知，黑球有1個，灰球有1個，白球有3個，由電荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球為F－。(4)從3種離子晶體的晶格能數據知道，離子所帶電荷越多、離子半徑越小，離子晶體的晶格能越大，離子所帶電荷數：Ti3＋>Mg2＋，離子半徑：Mg2＋＜Ca2＋，所以熔點：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶體中一個Mg2＋周圍與它

15、最鄰近且等距離的Mg2＋有12個。 答案：(1)2　體心　頂點　8 (2)2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl (3)F－　(4)TiN>MgO>CaO>KCl　12 10．(2019·湛江畢業(yè)班調研)短周期元素X、Y的價電子數相同，且原子序數之比等于1∶2；元素Z位于第四周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2。 (1)Y基態(tài)原子的價電子排布式為____________。 (2)預測Na2Y、H2Y在乙醇中的溶解度大小：_____________________。 (3)Y與X可形成YX。YX的立體構型為____________(用文字描述)，Y原子軌道的

16、雜化類型是______雜化。寫出一種由Y的同周期元素Q、V形成的與YX互為等電子體的分子的化學式：____________。 (4)Y與Z所形成化合物晶體的晶胞如圖所示，該化合物的化學式為____________。其晶胞邊長為540.0 pm，密度為_____________________g·cm－3(列式并計算)。 (5)2 mol配合物[Z(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數目為____________NA。 解析：由題中信息可推知X是O元素，Y是S元素，Z是Zn元素。 (2)乙醇是極性溶劑，H2S是極性分子，Na2S是離子化合物，可看成極性很強的“分子”，根據相似相溶原理，H

17、2S和Na2S在乙醇中都應有一定的溶解度，由于Na2S的“極性”比H2S要強，因此Na2S在乙醇中的溶解度比H2S大。 (3)YX是SO，S原子的價層電子對數是4，孤電子對數是1，所以SO的立體構型是三角錐形，S原子軌道的雜化類型是sp3雜化。等電子體是指原子總數相等、價電子總數也相等的微粒，在第三周期的元素中，Cl和P形成的PCl3與SO互為等電子體。 (4)晶胞中S的個數是8×＋6×＝4，Zn的個數是4，因此該化合物的化學式為ZnS。1 pm＝10－10 cm，1個晶胞中有4個“ZnS”，所以晶胞的密度ρ＝＝≈4.1 g·cm－3。 (5)[Zn(NH3)4]SO4中Zn2＋和N原子

18、形成4個σ鍵(配位鍵)，N和H之間共形成12個σ鍵，S和O之間形成4個σ鍵，所以1個[Zn(NH3)4]SO4中共有20個σ鍵，2 mol [Zn(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數目為40NA。 答案：(1)3s23p4　(2)Na2S>H2S　(3)三角錐形　sp3 PCl3　(4)ZnS　≈4.1　(5)40 11．銅及其化合物具有廣泛的應用。回答下列問題： (1)CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子的基態(tài)核外電子排布式為______________________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序為______________________。 (2)Cu(NO3)

19、2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2，其中NH3中心原子的雜化軌道類型為________，[Cu(NH3)4](NO3)2屬于________晶體。 (3)CuSO4溶液中加入過量KCN能生成配離子[Cu(CN)4]2－，1 mol CN－中含有的π鍵數目為________。與CN－互為等電子體的離子有________(寫出一種即可)。 (4)CuSO4的熔點為560 ℃，Cu(NO3)2的熔點為115 ℃，CuSO4熔點更高的原因可能是______________________________________________________________

20、__________ ________________________________________________________________________。 (5)已知Cu2O晶胞結構如圖所示，該晶胞原子坐標參數A為(0，0，0)，B為(1，0，0)，C為(，，)。則D原子的坐標參數為________，它代表________原子(填元素符號)。 (6)金屬銅是面心立方最密堆積方式，則晶體中銅原子的配位數是________，該晶胞中Cu原子的空間利用率是________。 解析：(1)CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子都是Cu2＋，其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p

21、63s23p63d9或[Ar]3d9；一般非金屬性越強，第一電離能越大，但是氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，則S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>S。 (2)氨分子中N原子的價層電子對數是4，因此中心原子的雜化軌道類型為sp3；[Cu(NH3)4](NO3)2屬于離子晶體。 (3)CN－與氮氣互為等電子體，含有三鍵，則1 mol CN－中含有的π鍵數目為2NA。原子總數和價電子總數分別相等的微粒互為等電子體，與CN－互為等電子體的離子有C。 (4)由于CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO所帶電荷數比NO多，故CuSO4晶格能較大，所以硫酸銅熔點較

22、高。 (5)根據晶胞結構并參照A、B、C原子的坐標參數可知D原子的坐標參數為(，，)。D代表的原子均位于內部，共計4個，而白球表示的原子個數為1＋8×＝2，因此D代表Cu原子。(6)已知金屬銅的堆積方式是面心立方最密堆積，則晶體中銅原子的配位數是12。晶胞中銅原子個數是8×＋6×＝4。設銅原子的半徑是r，則面對角線長是4r，立方體的邊長是2r，則立方體的體積是(2r)3，因此該晶胞中Cu原子的空間利用率是×100%≈74%。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　N>O>S (2)sp3　離子 (3)2NA　C (4)CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO所帶電荷比NO大，故CuSO4晶格能較大，熔點較高 (5)(，，)　Cu (6)12　74%