届一轮复习人教版 晶体结构与性质 作业 1.docx

届一轮复习人教版 晶体结构与性质 作业 1.docx

《届一轮复习人教版 晶体结构与性质 作业 1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届一轮复习人教版 晶体结构与性质 作业 1.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届一轮复习人教版晶体结构与性质作业1

晶体结构与性质

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1.支持固态氨是分子晶体的事实是（）

A．氮原子不能形成阳离子B．铵离子不能单独存在

C．常温下，氨是气态物质D．氨极易溶于水

2.以下事实可充分说明某晶体是原子晶体的是（　　）

A．固态时不导电B．硬而脆C．无延展性D．具有空间网状的微观结构

3.有个实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法正确的是（　　）

A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体

B．在CO2的原子晶体中，每一个C原子周围结合4个O原子，每一个O原子跟两个C原子相结合

C．CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质

D．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化

4.金属晶体的形成是因为晶体中存在（　　）

①金属原子　②金属阳离子　③自由电子④阴离子

A．只有①B．只有③C．②③D．②④

5.在amol石墨中含C—C键数为（　　）

A．4a×6.02×1023B．a×6.02×1023

C．a×3/2×6.02×1023D．8a×6.02×1023

6.下列叙述正确的是（）

A．金属与盐溶液的反应都是置换反应

B．阴离子都只有还原性

C．与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物

D．分子晶体中都存在范德华力，可能不存在共价键

7.关于离子晶体的下列说法正确的是（　　）

①离子晶体中的组成微粒是阴、阳离子　②离子晶体中微粒间的作用是离子键　③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的互相吸引　④离子晶体中只存在离子键

A．①②B．①③C．②③D．③④

8.下列说法中错误的是（　　）

A．在NH4+和Fe（CO）5中都存在配位键

B．SO2、SO3都是极性分子

C．元素电负性越大的原子，该元素的原子吸引电子的能力越强

D．离子晶体的晶格能随着离子间距的减少而增大，晶格能越大，晶体的熔点越高

9.根据下表的数据，判断下列说法的正确的是（　　）

A．晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比

B．晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大

C．NaF晶体比NaCl晶体稳定

D．表中物质CaO的晶体最稳定

10.当A，B两种元素原子分别获得两个电子形成8电子稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C，D两元素的原子分别失去1个电子形成8电子稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，A，B，C，D之间分别形成化合物时，最容易形成离子化合物的是（　　）

A．D2AB．C2BC．C2AD．D2B

11.下列有关晶体的叙述中，错误的是（　　）

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+周围距离相等且最近的Na+共有6个　

C．金属晶体中，以“…ABCABCABC…”形式的堆积称为面心立方堆积　

D．干冰晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个

12.下列说法错误的是（　　）

A．从CH4、NH

、SO

为正四面体结构，可推测PH

、PO

也为正四面体结构

B．1mol金刚石晶体中，平均含有2molC—C键

C．水的沸点比硫化氢的高，是因为H2O分子间存在氢键，H2S分子间不能形成氢键

D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE

13.金属晶体具有延展性的原因（）

A．金属键很微弱

B．金属键没有饱和性

C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键

D．金属阳离子之间存在斥力

14.最近发现了一种由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，它的分子式为（　　）

A．M4N4B．MNC．M14N13D．条件不够，无法写出

15.下列物质属于原子晶体的化合物是（　　）

A．金刚石B．刚玉C．二氧化硅D．干冰

二、填空题

16.

（1）有一种金属结构单元是一个“面心立方体”（注：

八个顶点和六个面分别有一个金属原子），该单元平均是由　　　　个金属原子组成的。

（2）如果有一种立方晶胞中每个顶点、面心、边心、体心都各有一个金属原子，则此晶胞有　　　　个金属原子。

17.如图为金刚石的晶体结构。

每个C原子、每条C—C键被多少个六元环共用？

18.

（1）构成分子晶体的粒子是____，这类粒子间的作用力一定有________，还可能有____。

如果分子间作用力只是________，若以一个分子为中心，其周围通常可以有____个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为____。

干冰中CO2分子采取的就是这样的堆积方式。

若分子内存在吸引电子能力较强、半径较小的________原子与H原子所形成的共价键，则会形成氢键，氢键不仅具有饱和性，也具有________。

能形成氢键的物质较多，如__________________等。

在冰中，每个水分子与相邻的____个水分子形成氢键，呈________立体结构。

（2）在原子晶体中，所有原子都以____键结合，整个原子晶体是一个三维的________结构。

在金刚石中，C原子采取________杂化方式，每个C原子与另外________个C原子以共价键相结合，键角为________，晶体中最小碳环由________个C原子构成，且不在同一个平面内。

晶体硅的结构与金刚石类似，SiO2的晶体结构可以看作是在晶体硅的Si—Si键之间插入________原子而形成的，在12gSiO2晶体中含有化学键的物质的量为________mol。

19.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：

晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。

A组是______晶体，晶体微粒之间通过________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是____________。

B组晶体属于________晶体，价电子数由少到多的顺序是______________，离子半径由大到小的顺序是______________。

金属键强弱由小到大的顺序为______________。

20.下图为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。

（1）该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________个。

（2）该晶胞称为________。

（填序号）

A．六方晶胞

B．体心立方晶胞

C．面心立方晶胞

（2）此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数为________（用a、ρ表示）。

三、推断题

21.Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1∶2。

D是一种有毒的有机物。

（1）组成A分子的原子的元素符号是________。

（2）从B分子的立体结构判断，该分子属于________分子（填“极性”或“非极性”）。

（3）C分子中都包含________个σ键，________个π键。

（4）D的熔、沸点比C2H6的熔、沸点高，其主要原因是（需指明D是何物质）：

________。

Ⅱ.CO的结构可表示为CO，N2的结构可表示为NN。

（5）下表是两者的键能数据：

（单位：

kJ·mol－1）

结合数据说明CO比N2活泼的原因：

__________________________________________。

Ⅲ.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。

（6）基态Ni原子的核外电子排布式为________，基态Cu原子的价电子排布式为________。

（7）Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于________（填晶体类型）。

22.如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置（不考虑体积的大小）。

（1）请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成NaCl晶体结构示意图。

并确定晶体的晶胞，分析其构成。

（2）从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有多少个?

四、计算题

23.用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0g/cm3。

试回答下列问题：

（1）此金属晶胞属于哪一种类型？

（2）求每个晶胞的质量。

（3）求此金属的相对原子质量。

（4）求此金属原子的原子半径（pm）。

24.NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列，若食盐的密度是2.2g·cm-3，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。

则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少？

答案解析

1.【答案】C

【解析】只有分子晶体在常温下才可能呈气体，反之，常温下呈气态的物质形成的晶体一定是分子晶体。

所以，只有C正确。

2.【答案】D

【解析】相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体，固态时不导电可能是离子晶体氯化钠，硬而脆、无延展性可能是分子晶体如单质硫，故选D．

3.【答案】B

【解析】A，同素异形体的研究对象是单质．CO2是化合物，不是单质，故二者不互为同素异形体，故A错误；B，CO2原子晶体与SiO2结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，故B正确；C，CO2原子晶体与CO2分子晶体，结构不同，二者是不同的物质，物理性质不同，如CO2原子晶体硬度很大，CO2分子晶体硬度不大，故C错误；D，CO2原子晶体转化为CO2分子晶体，结构已发生改变，且二者的性质也有较大差异，故二者是不同的物质，二者的转变是化学变化，故D错误。

故选B。

4.【答案】C

【解析】形成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。

5.【答案】C

【解析】在石墨晶体中，每一个碳原子与3个碳原子构成3个共价键，但属于这个碳原子的化学键只占3，因此，每个碳原子可形成3×1/2＝3/2个C—C共价键。

即amolC原子可形成a×3/2×6.02×1023个共价键。

6.【答案】D

【解析】金属与盐溶液的反应不一定是置换反应，如：

Fe+2FeCl3=3FeCl2，A项错。

阴离子不一定只有还原性，如既有氧化性也有还原性，，等只有氧化性，B项错。

金属铝能溶于强酸，也能溶于强碱，H2S能与强碱反应也能与浓H2SO4或HNO3等强酸反应，NH4HCO3既能与强酸也能与强碱反应，因此与强碱、强酸都反应的物质不一定是只有两性氧化物或两性氢氧化物，C项错。

分子晶体中都存在范德华力，但不一定存在共价键，如He，Ne等，D项正确。

7.【答案】A

【解析】离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合的，所以①、②符合题意；离子晶体中，除阴、阳离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用，所以③不符合题意；离子晶体是由阴、阳离子构成，阴、阳离子间作用力为离子键，但若阴离子或阳离子是原子团，则原子团内部含共价键，所以④不符合题意。

8.【答案】B

【解析】A，NH4+中氮原子提供孤电子对，氢原子提供空轨道，从而形成配位键Fe（CO）5中铁原子提供空轨道，碳原子提供孤电子对，所以形成配位键，故A正确；

B，SO2是极性分子，SO3分子是非极性分子，所以二者分子的极性不同，故B错误；

C，元素电负性是表示对键合电子的吸引力的大小，电负性越大对键合电子吸引力越大，故C正确；

D，离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量，晶格能随着离子间距的减少而增大，晶格能越大，键能越大，则离子晶体的熔点越高，故D正确。

9.【答案】C

【解析】根据表中的数据可知，晶格能主要影响因素是离子电荷，电荷越高，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；其次就是离子半径，离子半径越小，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；

A，根据表中的数据可知，NaF电荷数1，MgO电荷数2，晶格能的大小与正负离子电荷数成正比，MgO、CaO中所带电荷相同，但镁离子半径小于钙离子半径，键长MgO小于CaO，晶格能：

MgO＞CaO，所以晶格能的大小与距离成反比，故A错误；

B，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大，故B错误；

C，NaF晶体与NaCl晶体，两种化合物所带离子电荷相同，由于离子半径：

Cl﹣＞F﹣，因此晶格能：

NaF＞NaCl＞，NaF晶体比NaCl晶体稳定，故C正确；

D，MgO、CaO中所带电荷相同为2，但镁离子半径小于钙离子半径，NaF晶体与NaCl晶体中阴阳离子所带电荷都为1，离子半径：

Cl﹣＞F﹣，所以NaF、NaCl、MgO、CaO4种离子晶体熔点从高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaF＞NaCl，晶格能越大，晶体越稳定，表中物质MgO的晶体最稳定，故D错误；

故选C

10.【答案】C

【解析】由题意知，A，B为ⅥA族元素，且非金属性：

A>B。

C，D为ⅠA族元素，且金属性：

C>D。

故属于离子化合物的可能性最大的是C2A。

11.【答案】B．

【解析】A．金刚石晶体中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，每个碳原子形成四个共价键，从而形成空间网状结构，故A正确；

B．NaCl晶体中，Na+周围最近的Na+在小立方体的面对角线上，故有12个Na+最近且等距离，故B错误；

C．金属晶体中，以“…ABCABCABC…”形式的堆积，也就是在晶胞的八个顶点和六个面心上都各有一个金属原子，称为面心立方堆积，C正确；

D．干冰晶体中，CO2分子分布在晶胞的八个顶点和六个面心上，所以每个CO2分子周围距离（即小立方体的面对角线长度）相等且最近的CO2分子共有12个．故D正确；

12.【答案】D

【解析】选项D中强调该物质是气态团簇分子，即是一个大分子，因此不能用均摊法计算，直接找出分子中原子个数即得化学式。

该物质的化学式应为（EF）4，选项D错。

13.【答案】C

【解析】金属键没有方向性，当金属受外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，各层金属原子之间仍保持金属键的作用。

因此，在一定强度的外力作用下，金属可以发生形变，表现出良好的延展性。

14.【答案】C

【解析】均摊法不能用于气体团簇分子

15.【答案】C

【解析】A，金刚石是原子晶体，是单质，故A错误；B，刚玉（氧化铝）是离子晶体，故B错误；C，二氧化硅是原子晶体，是化合物，故C正确；D，干冰是分子晶体，故D错误；

16.【答案】

（1）4

（2）8

【解析】

（1）据均摊法，八个顶点和六个面分别有一个金属原子，该单元平均是由

个金属原子组成的。

（2）据均摊法，则此晶胞有

金属原子。

17.【答案】每个C原子被6×2＝12个六元环共用；每条C—C键被3×2＝6个六元环共用。

18.【答案】

（1）分子　范德华力　氢键　范德华力　12　分子密堆积　N、O、F　方向性　HF、NH3、H2O　4　正四面体

（2）共价　空间网状结构　sp3　4　109°28′　6　氧　0.8

【解析】本题考查了分子密堆积和氢键，以及典型的分子晶体和原子晶体的结构。

在SiO2晶体中每一个硅原子都与周围的四个氧原子形成了四个硅氧键，并且不存在共用的情况，所以SiO2晶体中化学键的数目为硅原子数目的四倍。

12gSiO2晶体的物质的量是0.2mol，所以化学键的物质的量为0.8mol。

19.【答案】离子　离子键　NaCl>KCl>CsCl　金属　NaMg2＋>Al3＋　Na

【解析】A组NaCl、KCl、CsCl为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。

而Na＋、K＋、Cs＋的离子半径逐渐增大，故Na＋与Cl－、K＋与Cl－、Cs＋与Cl－的离子键逐渐减弱，NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低；而B组中Na、Mg、Al是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。

20.【答案】

（1）4　

（2）C　（3）

【解析】处于立方体顶点的金属原子为8个晶胞共用，此晶胞只占

；处于面心上的金属原子为2个晶胞共用，此晶胞只占

。

（1）用“切割分摊法”：

8×

＋6×

＝4；

（2）面心立方晶胞；（3）

×64＝ρ·a3，NA＝

。

21.【答案】Ⅰ.

（1）Ar　

（2）极性　（3）5　0　（4）D是CH3OH，分子之间能形成氢键

Ⅱ.（5）CO中断裂1molπ键需吸收能量273kJ，N2中断裂1molπ键需吸收能量523.3kJ，所以CO分子中的π键比N2分子中的π键更容易发生反应

Ⅲ.（6）1s22s22p63s23p63d84s2　3d104s1　（7）分子晶体

【解析】

（1）18个电子的单原子分子是氩。

（2）B是由两种元素的3原子构成的含有18个电子的分子，则B是H2S，是极性分子。

（3）C是由两种元素的6原子构成的含有18个电子的分子，原子个数比为1∶2，则C是N2H4，N原子采取sp3杂化，分子内有5个σ键，无π键。

（4）D是由6原子构成的含有18个电子有毒的有机物，应是甲醇。

CH3OH分子之间能形成氢键，因此熔、沸点比C2H6的熔、沸点高。

（5）CO分子中的一个π键的键能＝1071.9kJ·mol－1－798.9kJ·mol－1＝273kJ·mol－1。

N2分子内的一个π键的键能＝941.7kJ·mol－1－418.4kJ·mol－1＝523.3kJ·mol－1，键能越大越稳定，CO分子中的π键比N2更容易断裂，所以CO比N2活泼。

（6）基态Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。

（7）Fe（CO）5熔、沸点低，易溶于非极性溶剂，是分子晶体。

22.【答案】

（1）含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞;在晶胞中Na+与Cl-个数比为1∶1。

（2）12个。

【解析】将下图中心圆涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑

（1）图由8个小立方体构成，为晶体的晶胞，计算在该晶胞中含有Na+的数目。

在晶胞中心有1个Na+，在棱上共有4个Na+，一个晶胞有6个面，与这6个面相接的其他晶胞还有6个面，共12个面。

又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的Na+是12×1/4=3个。

该晶胞共有的Na+为4个。

晶胞中含有的Cl-数：

Cl-位于顶点及面心处，每个平面上有4个顶点与1个面心，而每个顶点上的氯离子又为8个晶胞（本层4个，上层4个）所共有，因此该晶胞独占8×1/8=1个。

一个晶胞有6个面，每面有一个面心氯离子，又为两个晶胞共有，所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。

即该晶胞共有的Cl-为4个。

不难推出，

（Na+）∶

（Cl-）=4∶4=1∶1。

化学式为NaCl。

（2）以中心Na+为依据，画上或找出三个平面（三个平面互相垂直）。

在每个平面上的Na+都与中心Na+最近且为等距离。

每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。

23.【答案】

（1）面心立方晶胞　

（2）4.2×10－22g[（3）63.21　（4）127.26pm

【解析】

（1）根据题意，此金属晶胞属于面心立方晶胞。

（2）根据晶胞的边长为360pm，可得晶胞的体积为（3.6×10－8）3cm3。

根据质量＝密度×体积，可得晶胞的质量＝9.0g/cm3×（3.6×10－8）cm3≈4.2×10－22g。

（3）金属的摩尔质量＝NA×一个原子的质量＝6.02×1023×4.2×10－22÷4＝63.21（g/mol），相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量。

（4）在面心立方晶胞中，设原子的半径为r，则晶胞的边长＝

，因此，金属原子的原子半径为＝

×360pm≈127.26pm。

24.【答案】两个距离最近的Na+中心间的距离

=4.0×10-8cm。

【解析】从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图中所示:

其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。

由此小立方体不难想像出顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。

因此小立方体含Na+:

4×1/8=1/2,含Cl-:

4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个（Na+-Cl-）离子对，

每个小立方体的质量

解得:

=2.81×10-8cm

两个距离最近的Na+中心间的距离

=4.0×10-8cm。