2021高考化学一轮复习5.4晶体结构与性质题组训练过关3含解析苏教版.doc
-1-晶体结构与性质晶体结构与性质常见的晶体结构1.高温下,超氧化钾晶体结构与 NaCl 的相似,其晶体结构的一个基本重复单元如图所示,已知晶体中氧的化合价可看作部分为 0,部分为-2。下列说法正确的是()A.晶体中每个 K+周围有 8 个,每个周围有 8 个 K+B.超氧化钾的化学式为 KO2,每个晶胞中含有 4 个 K+和 4 个C.晶体中与每个 K+距离最近的 K+有 8 个D.晶体中,0 价氧原子与-2 价氧原子的数目比为 21【解析】选 B。由晶胞图可知 1 个 K+周围有 6 个,同样 1 个周围有 6 个 K+,A 选项错误;根据切割法,每个晶胞中有 8+6=4 个 K+、1+12=4 个,所以超氧化钾晶体中两种离子的个数比为 11,其化学式为 KO2,B 选项正确;根据晶胞结构可知,每个 K+所在的 3 个相互垂直的面上各有 4 个 K+与该 K+距离最近且相等,即晶体中与每个 K+距离最近的 K+有 12 个,C 选项错误;中 O 的平均化合价为-0.5,所以若有 1 个-2 价氧原子,则应有 3 个 0 价氧原子,故 0价氧原子与-2 价氧原子的数目比为 31,D 选项错误。2.(改编)(1)如图为固态 CO2的晶体结构示意图,通过观察分析,可得出每个 CO2分子周围有_个等距离且最近的 CO2分子。(2)SiO2CO2CS2晶体的熔点由高到低排列的顺序是_(填序号)。-2-(3)在一定温度下,用 X-射线衍射法测得干冰晶胞的边长 a=5.7210-8cm,则该温度下干冰的密度为_。【解析】(1)观察固态 CO2晶体结构示意图,以某个 CO2分子为中心,在三维空间中找出与之等距离且最近的 CO2分子。如以立方体的顶点为例,与之等距离且最近的 CO2分子应为其所在平面面心的 CO2分子,向三维空间延伸共有 12 个。(3)利用均摊法计算每个晶胞中平均拥有 CO2分子的数目为 8+6=4,根据密度的定义得=1.56 gcm-3。答案:(1)12(2)(3)1.56 gcm-33.(2020揭阳模拟)(1)下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是_。Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920 97.8 1 291 190 2 073 -107-57 1 723 A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B.在共价化合物中各原子都形成 8 电子结构C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高(2)如图为几种晶体或晶胞的构型示意图。请回答下列问题:这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是_。冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰 5 种晶体的熔点由高到低的顺序为_。NaCl 晶胞与 MgO 晶胞相同,NaCl 晶体的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO 晶体的晶格能,原因是_。-3-每个铜晶胞中实际占有_个铜原子,CaCl2晶体中 Ca2+的配位数为_。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_。【解析】(1)A 项含有金属阳离子的可能为金属晶体;B 项共价化合物中各原子不一定都形成 8电子结构,如 BCl3。(2)分析各种物质的晶胞发现以共价键结合的晶体为金刚石晶体。结合不同晶体的熔点特点及氢键的知识确定熔点高低顺序为金刚石、氧化镁、氯化钙、冰、干冰。分析铜晶胞的特点,顶点的铜原子为 81/8=1,位于面上的 Cu 为 61/2=3,所以实际占有 4 个铜原子。答案:(1)A、B(2)金刚石晶体金刚石、氧化镁、氯化钙、冰、干冰小于镁离子和氧离子电荷数大于钠离子和氯离子,并且离子半径氧比氯小,镁比钠小48冰在晶态时存在氢键,而干冰没有【加固训练】1.如图所示是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从 NaCl 晶体中分割出来的结构图是()A.(1)和(3)B.(2)和(3)C.(1)和(4)D.只有(4)【解析】选 C。NaCl 晶胞是立方体结构,每个 Na+周围有 6 个 Cl-,每个 Cl-周围有 6 个 Na+;与每个Na+等距离的Cl-有6 个,且构成正八面体,同理,与每个Cl-等距离的6个Na+也构成正八面体,由此可知图(1)和(4)属于从 NaCl 晶体中分割出来的,C 项正确。2.如图为冰晶体的结构模型,大球代表 O,小球代表 H。下列有关说法正确的是()-4-A.冰晶体中每个水分子与另外 4 个水分子形成四面体B.冰晶体具有空间网状结构,是原子晶体C.水分子间通过 HO 键形成冰晶体D.冰融化后,水分子之间空隙增大【解析】选 A。冰晶体是分子晶体,冰晶体中的水分子是靠氢键结合在一起,氢键不是化学键,而是一种分子间作用力,B、C 项错误。水分子形成氢键时沿 O 的 4 个 sp3杂化轨道形成氢键,每个水分子可以与 4 个水分子形成氢键,从而形成空间四面体构型,A 项正确。因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性,故水分子靠氢键连接后,分子间空隙变大,因此冰融化成液态水后,体积减小,水分子之间空隙减小,D 项错误。3.AB 型物质形成的晶体多种多样,下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A.B.C.D.【解析】选 C。构成的晶体为在一维、二维或三维空间结构,且在空间中微粒通过化学键连接,故它们不可能是分子晶体;而都不能再以化学键与其他原子结合,故为分子晶体。4.金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示,下列说法不正确的是()A.金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同-5-B.金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系:互为同素异形体C.这四种物质完全燃烧后的产物都是 CO2D.石墨与 C60的晶体类型相同【解析】选 D。金刚石中碳原子为 sp3杂化,石墨烯中碳原子为 sp2杂化,A 项正确;金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,B 项正确;碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是 CO2,C 项正确;C60是分子晶体,石墨是混合晶体,D 项错误。
