2019版高考化学一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第3节 晶体结构与性质课时跟踪练.doc

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1、1第第 3 3 节节 晶体结构与性质晶体结构与性质课时跟踪练一、选择题1下列说法中正确的是 ( )A离子晶体中每个离子周围均吸引着 6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：A 项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引 6 个带相反电荷的离子，如 CsCl 晶体中每个 Cs吸引 8 个 Cl；B 项，金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的；C项，分子晶体不一定是液态或气态，可能为固态，如 I2、S8等。答案：D2下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是( )A

2、碘分子的排列有 2 种不同的取向，2 种取向不同的碘分子以 4 配位数交替配位形成层结构B用均摊法可知平均每个晶胞中有 4 个碘原子C碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体D碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力解析：在立方体的顶面上，有 5 个 I2，4 个方向相同，结合其他面考虑可知 A 选项正确；每个晶胞中有 4 个碘分子，B 选项错误；此晶体是分子晶体，C 错误；碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，D 错误。答案：A3下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子B氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相

3、等的 Na共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs周围紧邻 8 个 ClD干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12 个 CO2分子解析：氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等的 Na共 12 个。每个 Na周围距离相等且最近的 Cl共有 6 个。答案：B24氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是( )AAlON 和石英的化学键类型相同BAlON 和石英晶体类型相同CAlON 和 Al2O3的化学键类型不同DAlON 和 Al2O3晶体类型相同解析：AlON 与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故 A、B 项正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键

4、，不含共价键，故 C 项正确、D 项错误。答案：D5下列晶体分类中正确的一组是( )选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃解析：A 项中固态 Ar 为分子晶体；B 项中 H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D 项中玻璃是非晶体。答案：C6下列数据是对应物质的熔点()：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO21072 0739208011 291190571 723据此做出的下列判断中错误的是( )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

5、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：表中只有 BCl3、AlCl3和干冰是分子晶体，B 错误。答案：B7有一种蓝色晶体可表示为 MxFey(CN)6，经 X 射线研究发现，它的结构特征是 Fe33和 Fe2互相占据立方体互不相邻的顶点，而 CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是( )A该晶体的化学式为 MFe2(CN)6B该晶体属于离子晶体，M 呈1 价C该晶体属于离子晶体，M 呈2 价D晶体中与每个 Fe3距离最近且等距离的 CN为 6 个解析：由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含 Fe2个数：4 ，同样可推1 81 2出含

6、Fe3个数也为 ，CN为 12 3，因此阴离子为Fe2(CN)6，则该晶体的化学式只1 21 4能为 MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为1 价，故 A、B 两项正确；由图可看出与每个 Fe3距离最近且等距离的 CN为 6 个，D 正确。答案：C8下列关于 CaF2的表述不正确的是( )ACa2与 F之间不仅存在静电吸引作用，还存在静电排斥作用BF的离子半径小于 Cl，则 CaF2的熔点高于 CaCl2C阴阳离子比为 21 的物质，均与 CaF2晶体构型相同DCaF2中的化学键为离子键，因此 CaF2在熔融状态下能导电解析：Ca2与 F之间既有静电引力作用，也有

7、静电排斥作用，A 正确；离子所带电荷相同，F的离子半径小于 Cl，所以 CaF 晶体的晶格能大，熔点高，B 正确；晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为 21 的物质，不一定与 CaF 晶体构型相同，C 错误；CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此 CaF2在熔融状态下能导电，D 正确。答案：C二、非选择题9下图为 CaF2、H3BO3(层状结构，层内的 H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：4(1)图所示的 CaF2晶体中与 Ca2最近且等距离的 F数为_，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_。(2)图所示的物

8、质结构中最外能层已达 8 电子结构的原子是_，H3BO3晶体中B 原子个数与极性键个数比为_。(3)三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。(4)结合 CaF2晶体的晶胞示意图，已知，两个距离最近的 Ca2核间距离为a108 cm，计算 CaF2晶体的密度为_gcm3。解析：(1)CaF2晶体中 Ca2的配位数为 8，F的配位数为 4，Ca2和 F个数比为12，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层 1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的 10、11、12，共 12 个。(2)H3BO3中 B 原子，最外层共 6 个电子，H 是 2 电子结构

9、，只有氧原子形成二个键达到 8 电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个 B 原子形成 3 个 BO 极性键，每个 O 原子形成 3 个 OH 共价键，共 6 个键。(3)H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力和氢键。(4)一个晶胞中实际拥有的 Ca2为 8 6 4，F为 8 个，晶胞顶点及六个面上1 81 2的离子为 Ca2，晶胞内部的离子为 F，1 个晶胞实际拥有 4 个“CaF2” 。则 CaF2晶体的密度：478 gmol1(a108 cm)36.021023 mol1 gcm3。2183.2 a3答案：(1)8 12 (2)O 16 (

10、3)H3BO3 分子间作用力和氢键 (4)183.2 a310(2016全国卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)GaF3的熔点高于 1 000 ，GaCl3的熔点为 77.9 ，其原因_。(2)GaAs 的熔点为 1 238 ，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类5型为_，Ga 与 As 以_键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，原子半径分别为rGa pm 和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。解析：(1)GaF3的熔

11、点高于 1 000 ，GaCl3的熔点为 77.9 ，其原因是 GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。(2)GaAs 的熔点为 1 238 ，其熔点较高，据此推知 GaAs 为原子晶体，Ga 与 As 原子之间以共价键键合。分析 GaAs 的晶胞结构，4 个 Ga 原子处于晶胞体内，8 个 As 原子处于晶胞的顶点、6 个 As 原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有 4个 Ga 原子，含有 As 原子个数为 81/861/24(个)，Ga 和 As 的原子半径分别为rGapmrGa1010cm，rAspmrAs1010 cm，则原子的总体

12、积为V原子4 (rGa1010cm)3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知 Ga 和 As4 316 33 Ga3 As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则晶胞的体积为V晶胞4(MGaMAs)/NA cm3，故 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%100%100%。V原子 V晶胞答案：(1)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体(2)原子晶体 共价 100%11锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。(1)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。项目GeCl4GeBr4GeI4熔点

13、/49.526146沸点/83.1186约 400(2)晶胞有两个基本要素：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；C 为(1 2，0，1 2)6。则 D 原子的坐标参数为_。(1 2，1 2，0)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。解析：(1)由锗卤化物的熔、沸点由 Cl 到 I 呈增大的趋势且它们的熔、沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔、沸点取决于相对分子质量的大小，因为相对分子质量越大，分子间的作用力就越

14、大，熔、沸点就越高。(2)根据题给图示可知，D 原子的坐标参数为。(1 4，1 4，1 4)每个晶胞中含有锗原子 81/861/248(个)，每个晶胞的质量为，晶胞的体积为(565.761010 cm)3，所以晶胞的密度为8 73 gmol1 NA。8 73 gmol1 NA （565.76 1010 cm）3 答案：(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 (2) 107(1 4，1 4，1 4)8 73 6.02 565.76312(2017海南卷)A 族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：(1)

15、碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_，原子间存在的共价键类型有_，碳原子的杂化轨道类型为_。(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为_，分子的立体构型为_，属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)四卤化硅 SiX4的沸点和二卤化铅 PbX2的熔点如图(b)所示。7SiX4的沸点依 F、Cl、Br、I 次序升高的原因是_。结合 SiX4的沸点和 PbX2的熔点的变化规律，可推断：依 F、Cl、Br、I 次序，PbX2中的化学键的离子性_、共价性_(填“增强” “不变”或“减弱”)。(4)碳的另一种单质 C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示。K 位于

16、立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为_；其晶胞参数为1.4 nm，晶体密度为_gcm3。解析：(1)该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，层内碳原子之间形成 键和 键；石墨中碳原子有 3 个 键，无孤电子对，因此杂化类型为 sp2；(2)SiCl4中心原子是 Si，有 4 个 键，孤电子对数为(441)/20，价层电子对数为 4，空间构型为正四面体形；属于非极性分子；(3)SiX4属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔、沸点越高，范德华力随着相对分子质量的增大而增大，即熔、沸点增高；同主族从上到下非金属性减弱，得电子能力减弱，因此 PbX2中化学键的离子性减弱，共价性增强；(4)根据晶胞的结构，C60位于顶点和面心，个数为 8 6 4，K 位于棱上和内部，个数为 121 81 2912，因此化学式为 K3C60，晶胞的质量为 g，晶胞的体积为(1.4107)1 44 837 NA3cm3，根据密度的定义，则晶胞的密度为 2.0 gcm3。答案：(1)混合型晶体 键、 键 sp2 (2)4 正四面体形 非极性 (3)均为分子晶 体，范德华力随分子相对质量增大而增大 减弱 增强 (4)K3C60 2.0