2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第18讲　晶体结构与性质.docx

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1、第18讲晶体结构与性质课时训练选题表知识点题号物质的聚集状态与晶胞3,4,9晶体的组成与性质1,2,5,6,7,8综合10,11,121.下列关于晶体的说法中错误的是(D)A.H2O和PH3化学键类型和晶体类型均相同B.构成共价晶体的原子,其原子半径越小,晶体的熔、沸点越高C.金属晶体中一定含有金属键,金属键没有方向性和饱和性D.具有正四面体结构的晶体,可能是共价晶体或分子晶体,其键角都是10928解析:A.H2O和PH3中都只含极性共价键,都属于分子晶体,正确;B.构成共价晶体的原子,原子半径越小,共价键的键长越短、键能越大,晶体的熔、沸点越高,正确;C.金属中的“自由电子”与金属阳离子形成

2、的一种强烈的相互作用是金属键,所以金属晶体中一定含有金属键,金属键没有方向性和饱和性,正确;D.具有正四面体结构的晶体可能是共价晶体(如金刚石等)或分子晶体(如甲烷、白磷等),有中心原子的正四面体结构分子中,键角为10928,如甲烷,无中心原子的正四面体结构分子中,键角为60,如白磷,错误。2.下列说法正确的是(D)A.水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键B.离子晶体中可能存在共价键,而分子晶体中一定存在共价键C.CO2与SiO2均为共价化合物,其固体熔化时,均破坏了分子间作用力D.某物质熔点1 067 ,易溶于水,其水溶液和熔融态均能导电,其晶体一定为离子晶体解析:A.水的沸点较高是因

3、为水分子间存在较强的氢键,错误;B.离子晶体中可能存在共价键,如氢氧化钠,而分子晶体中不一定存在共价键,如稀有气体,是单原子分子,没有化学键,错误;C.CO2与SiO2均为共价化合物,但CO2是分子晶体,其固体熔化时,破坏了分子间作用力,SiO2是共价晶体,其固体熔化时,破坏共价键,错误;D.离子晶体的熔、沸点较高,一般在几百至1 000 左右,某物质熔点1 067 ,易溶于水,其水溶液和熔融态均能导电的是离子化合物,其晶体一定为离子晶体,正确。3.云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,也可用于制造仿银饰品。镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(B)A.晶胞中铜原子与镍

4、原子的个数比为31B.铜镍合金是含有金属键的化合物C.Ni原子核外有2个未成对电子D.镍白铜晶体具有较大的硬度解析:A.晶胞中Cu处于面心,Ni处于顶点,Cu原子数目为612=3、Ni原子数目为818=1,则晶胞中Cu与Ni原子数目之比为31,正确;B.合金是两种或两种以上的金属,或者金属与非金属熔合而成的混合物,不是化合物,错误;C.Ni的原子序数为28,根据构造原理,电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,核外3d能级上有2个未成对电子,正确;D.一般而言,合金的硬度比组分金属大,熔点比组分金属低,镍白铜可用于造币以及制造仿银饰品,正确。4.关于下列晶胞,说法错误的是(D)

5、A.金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示,晶体中Na的配位数为8B.分子晶体CO2的晶胞结构如图乙所示,该晶胞中含有4个 CO2C.共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示,该晶胞中含有8个 CD.离子晶体NaCl的晶胞结构如图甲所示,晶体中Cl-周围距离最近的Cl-个数为6解析:A.图丁为金属晶体钠的晶胞结构,根据配位数的定义,以体心上的Na原子为例判断Na原子配位数为8,正确;B.图乙为分子晶体CO2的晶胞结构,该晶胞中含有CO2分子个数为818+612=4,正确;C.该晶胞中8个碳原子位于顶点上,6个碳原子位于面心上,内部有4个碳原子,该晶胞中含有碳原子个数为818+612+4=8,正确;D.以 晶

6、胞体心上的氯离子为例,晶体中Cl-周围距离最近的Cl-个数为12,错误。5.下列说法不正确的是(D)A.离子晶体在受热熔化过程中离子键发生断裂B.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体的分子间除存在范德华力外,还有可能存在氢键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.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子和非金属元素的原子间只形成离子键解析:铵盐是非金属元素组成的化合物,属于离子化合物,氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物,故D错误。6.根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据,判断下列有关说法中错误的是(D)晶体NaClKClAlCl3SiCl4单质B熔点

7、/810776190-682 300沸点/1 4651 418180572 500A.SiCl4是分子晶体B.单质B可能是共价晶体C.AlCl3加热能升华D.NaCl中化学键的强度比KCl中的小解析:A.根据题给数据,SiCl4熔点低,属于分子晶体,正确;B.根据题给数据,单质B熔、沸点很高,可能是共价晶体,正确;C.AlCl3沸点低于熔点,加热时先达到沸点,所以,AlCl3加热能升华,正确;D.NaCl和KCl都是离子晶体,化学键均为离子键,由于半径r(Na+)NOC.图2中离镍原子最近的镍原子数共为8个D.图2可能表示的是氧化镍(NiO)的晶胞解析:A.氢键不是化学键,故图1分子中存在的化

8、学键有共价键、配位键,错误;B.根据同一周期元素,第一电离能从左往右呈增大趋势,其中第A族与第A族、第A族与第A族反常,故图1中C、N、O的第一电离能NOC,错误;C.根据图2所示晶胞图可知,晶胞中离镍原子最近的镍原子数共为12个,错误;D.图2中一个晶胞含有的O原子数为818+612=4,一个晶胞含有的Ni原子个数为1214+1=4,故Ni和O的个数比为11,故可能表示的是氧化镍(NiO)的晶胞,正确。11.钙可形成多种化合物,有广泛的应用。.(2020全国卷节选)(1)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是;金属离子与氧离子间的作用力为,Ca2+的配位数是。(2)一

9、种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH3+,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中的空间位置相同,有机碱CH3NH3+ 中,N原子的杂化轨道类型是;若晶胞参数为a nm,则晶体密度为 gcm-3(列出计算式)。(3)Ti的四卤化物熔点如表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是 。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/377-24.1238.3155.人工结晶萤石是制造镜头所用低色散光学元件的材料之一,萤石(CaF2)的晶胞如图(c)所示。(1)白球的代表粒子为。(2)Ca2+和F-的配位数分别

10、为、。(3)晶体中F-配位的Ca2+形成的空间结构为形;Ca2+配位的F-形成的空间结构为形。解析:.(1)O为非金属元素,其电负性在三种元素中最大,Ca和Ti同为第四周期元素,金属性Ca大于Ti,故电负性大小顺序为OTiCa;金属阳离子与O2-之间形成离子键;图(a)晶胞中Ca2+位于体心,O2-位于棱上,12条棱上每条棱上均有一个O2-,Ca2+的配位数为12。(2)由图(a)和图(b)可以看出Pb2+与Ti4+空间位置相同;CH3NH3+中N原子与2个H原子、1个C原子形成三个共价键,与H+形成一个配位键,故N原子的杂化轨道类型为sp3;利用均摊法可知图(b)晶胞中I-个数是6 12=3

11、,CH3NH3+个数是818=1,Pb2+个数为1,晶胞体积为(a10-7cm)3,则晶胞密度=mV=620a3NA1021gcm-3。(3)TiF4为离子化合物,熔点高,TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,其结构相似,随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高,故熔点由高到低的顺序为TiF4TiI4TiBr4TiCl4。.萤石的化学式为CaF2,即晶胞中钙离子与氟离子个数比为12,从晶胞示意图看,每个晶胞中实际占有黑球的个数为818+612=4,晶胞中实际占有白球的个数为8,据此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。将该面心立方晶

12、胞分割成8个小立方体,每个小立方体的4个顶点上是Ca2+,体心是F-,先选取1个顶点(Ca2+)作为考查对象,经过该顶点的小立方体有8个,即与该顶点的Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,所以Ca2+的配位数为8。答案:.(1)OTiCa离子键12(2)Ti4+sp3620a3NA1021(3)TiF4为离子化合物,熔点高,其他三种均为共价化合物,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高.(1)F-(2)84(3)正四面体立方体12.铁、钴、镍并称铁系元素,性质具有相似性。(1)铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液可以检验Fe2+。设NA为阿伏加德罗常数的值,1 mol CN-中含有键的数

13、目为,铁氰化钾晶体中各种微粒间的相互作用不包括(填字母)。a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.氢键f.范德华力(2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的空间结构为 ,碳原子的杂化类型为。CoCl2的熔点为86 ,易溶于水,则CoCl2是晶体。(3)据报道,只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。该晶体的晶胞结构如图所示,试写出该晶体的化学式:。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有个。解析:(1)CN-中C、N之间为三键,根据1个三键中含有1个 键和2个键知,1 mol CN-含有2NA个键。K+、Fe(CN)63-之间为离子键,Fe3+与CN-之间为配位键,CN-中C、N之间为共价键。(2)HCHO的结构式为,C无孤电子对,空间结构为平面三角形,碳原子的杂化轨道数为3,杂化类型为sp2。(3)该晶胞中,碳原子个数是1,镁原子个数为818=1,镍原子个数为612=3,所以其化学式为MgNi3C;与Mg最近的镍原子是与镁原子处于同一平面的面心的镍原子,每个顶点处有8个相同的晶胞,每个镍原子由两个晶胞共有,所以与镁原子距离最近的镍原子的数目为12。答案:(1)2NAdef(2)平面三角形sp2分子(3)MgNi3C12