青岛二中届高考化学一轮讲练晶体结构与性质答案+详解Word格式文档下载.docx

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已知食盐的密度为ρg·

cm－3，摩尔质量为Mg·

mol－1，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是（　　）

A.

cmB.

cm

C.

cmD.

选B　食盐晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，每个晶胞的体积为

cm3，设食盐晶体里Na＋和Cl－的间距为xcm，所以可得（2x）3＝

，解得x＝

，即在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是

cm。

5．下列晶体分类中正确的一组是（　　）

选项

离子晶体

共价晶体

分子晶体

A

NaOH

Ar

SO2

B

H2SO4

石墨

S

C

CH3COONa

水晶

D

Ba（OH）2

金刚石

玻璃

选C　A项中固态Ar为分子晶体；

B项中H2SO4为分子晶体，石墨为混合型晶体；

D项中玻璃为非晶体。

6．三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。

易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

据此判断三氯化铁晶体是（　　）

A．金属晶体　　　　　B．离子晶体

C．分子晶体D．共价晶体

选C　根据三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。

易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂等性质推知三氯化铁晶体为分子晶体。

7．（2020·

山东模考）利用反应CCl4＋4Na

C（金刚石）＋4NaCl可实现人工合成金刚石。

下列关于该反应的说法错误的是（　　）

A．C（金刚石）属于共价晶体

B．该反应利用了Na的强还原性

C．CCl4和C（金刚石）中的C的杂化方式相同

D．NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na＋

选D　A项，金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构，形成的晶体为共价晶体，又称共价晶体，正确；

B项，该反应中Na由0价→＋1价，作还原剂将CCl4还原，正确；

C项，CCl4和C（金刚石）中的C的杂化方式都是sp3杂化，正确；

D项，NaCl晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个Na＋，配位数为6，错误。

8．氮氧化铝（AlON）属于共价晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（　　）

A．AlON和石英的化学键类型相同

B．AlON和石英晶体类型相同

C．AlON和Al2O3的化学键类型不同

D．AlON和Al2O3晶体类型相同

选D　AlON与石英（SiO2）均为共价晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；

Al2O3为离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故C项正确，D项错误。

9．某些物质的熔点数据如下表，据此做出的下列判断中错误的是（　　）

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920℃

801℃

1291℃

190℃

BCl3

CO2

SiO2

－107℃

44.8℃

－57℃

1723℃

A．表中BCl3和CO2均是分子晶体

B．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体

C．只要由金属元素和非金属元素形成的晶体就一定是离子晶体

D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

选C　表中CO2、BCl3和干冰是分子晶体，熔点都较低，A正确；

C和Si同主族，但CO2和SiO2的晶体类型不同，分别属于分子晶体和共价晶体，B正确；

从表中看出，AlCl3熔点较低，为分子晶体，C错误；

Na和Al不同主族，但对应的氧化物都为离子晶体，说明不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，D正确。

10．下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是（　　）

A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅

C．MgO＞H2O＞O2＞Br2

D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠

选B　A项，同属于共价晶体，熔、沸点高低由共价键的强弱即键能大小决定，熔、沸点由低到高的顺序为晶体硅＜碳化硅＜二氧化硅<

金刚石，错误；

B项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点高于形成分子内氢键的物质的熔、沸点，正确；

C项，熔、沸点由高到低顺序为MgO＞H2O＞Br2＞O2，错误；

D项，生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误。

11．关于SiO2晶体的叙述中，正确的是（　　）

A．通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数）

B．60gSiO2晶体中，含有4NA个Si—O键

C．晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点

D．因为硅和碳属于同一主族，所以SiO2晶体与CO2晶体类型相同

选BC　SiO2晶体是共价晶体，不存在分子，A错误；

1molSiO2晶体存在4molSi—O键，所以60gSiO2晶体即1molSiO2晶体含有4molSi—O键，故B正确；

晶体中一个硅原子和四个氧原子，形成四面体结构，四个氧原子处于同一四面体的四个顶点，C正确；

SiO2晶体是共价晶体，CO2晶体是分子晶体，D错误。

12．如图为碘晶体晶胞结构。

下列有关说法正确的是（　　）

A．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个碘分子

C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体

D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力

选AB　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正确；

每个晶胞中有4个碘分子，B正确；

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。

13．经X射线研究证明：

PCl5在固体状态时，由空间构型分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是（　　）

A．PCl5固体是分子晶体

B．PCl5晶体具有良好的导电性

C．PCl5晶体由[PCl4]＋和[PCl6]－构成，其离子数目之比为1∶1

D．PCl5晶体由[PCl3]2＋和[PCl7]2－构成，其离子数目之比为1∶1

选C　A项，根据题意PCl5固体由两种离子构成，PCl5固体属于离子晶体，错误；

B项，PCl5晶体属于离子晶体，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动，PCl5晶体没有良好的导电性，错误；

C项，两种离子分别是正四面体和正八面体，正四面体的为AB4型，正八面体的为AB6型，根据PCl5的化学式，正四面体的为[PCl4]＋，正八面体的为[PCl6]－，且两种离子数目之比为1∶1，正确；

D项，两种离子分别是正四面体和正八面体，[PCl3]2＋不能形成正四面体，[PCl7]2－不能形成正八面体，错误。

14．氟在自然界中常以CaF2的形式存在。

下列关于CaF2的表述不正确的是（　　）

A．CaF2晶体中Ca2＋与F－的配位数之比为2∶1

B．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2

C．阴阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同

D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电

选BC　在CaF2晶胞中每个Ca2＋连接4个氟离子，但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子，所以其配位数为8，在CaF2晶胞中每个F－连接4个钙离子，所以其配位数为4，所以Ca2＋与F－的配位数之比为2∶1，A正确；

F－离子半径小于Cl－，CaF2和CaCl2均为离子化合物，键长越短、熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2，B错误；

晶体构型与离子的电荷比、半径比有关，阴阳离子比为2∶1的物质与CaF2的电荷比相等但半径比不一定相等，晶体构型不一定相同，C错误；

CaF2是离子化合物，其化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电，D正确。

15.

（2019·

福州模拟）元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的晶胞结构如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．X元素的原子序数是19

B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1

C．Xn＋中n＝1

D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离且最近的N3－

选A　从“元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出，Xn＋共有28个电子，A项错误；

图中Xn＋位于每条棱的中点，一个晶胞拥有的Xn＋个数为12×

＝3，N3－位于顶点，一个晶胞拥有N3－的个数为8×

＝1，B项正确；

由于该物质的化学式为X3N，故X显＋1价，C、D项正确。

16．现有几组物质的熔点（℃）数据：

A组

B组

C组

D组

金刚石：

3550℃

Li：

181℃

HF：

－83℃

NaCl：

硅晶体：

1410℃

Na：

98℃

HCl：

－115℃

KCl：

776℃

硼晶体：

2300℃

K：

64℃

HBr：

－89℃

RbCl：

718℃

二氧化硅：

Rb：

39℃

HI：

－51℃

CsCl：

645℃

据此回答下列问题：

（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________。

（2）B组晶体共同的物理性质是________（填序号）。

①有金属光泽　②导电性　③导热性　④延展性　

（3）C组中HF熔点反常是由于________________________________________________________________________。

（4）D组晶体可能具有的性质是________（填序号）。

①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电

（5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>

KCl>

RbCl>

CsCl，其原因为____________________________________________________。

（1）A组熔点很高，为共价晶体，是由原子通过共价键形成的。

（2）B组为金属晶体，具有①②③④四条共同的物理性质。

（3）HF中含有分子间氢键，故其熔点反常。

（4）D组属于离子晶体，具有②④两条性质。

（5）D组属于离子晶体，其熔点与离子键键能大小有关。

答案：

（1）共价　共价键　

（2）①②③④　（3）HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多（只要答出HF分子间能形成氢键即可）　（4）②④　（5）D组晶体都为离子晶体，r（Na＋）<

r（K＋）<

r（Rb＋）<

r（Cs＋），在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，离子键键能越大，熔点就越高

17．

（1）（2019·

揭阳一模）某磷青铜晶胞结构如图所示。

①则其化学式为________。

②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个，这些Sn原子所呈现的构型为________。

③若晶体密度为8.82g·

cm－3，最近的Cu原子核间距为________pm（用含NA的代数式表示）。

（2）（2019·

漳州调研）钴的一种化合物晶胞结构如图所示。

①已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点为

，则C点的原子坐标参数为____________。

②已知晶胞参数a＝0.5485nm，则该晶体的密度为________g·

cm－3（列出计算表达式即可）。

（3）（2019·

泉州质检）NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Cl2反应，可以形成一种新晶体，其立方晶胞如图所示（大球为Cl，小球为Na）。

①若A的原子坐标为（0，0，0），B的原子坐标为

，则C的原子坐标为________。

②晶体中，Cl构成的多面体包含________个三角形的面，与Cl紧邻的Na个数为________。

③已知晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为________g·

cm－3（列出计算式）。

（1）①根据晶胞结构可知，每个晶胞中含有的Sn原子个数＝8×

＝1，Cu原子个数＝6×

＝3，P位于体心，原子个数为1个，则其化学式为SnCu3P。

②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有4个，位于面的4个顶点上，因此这些Sn原子所呈现的构型为正方形。

③根据晶胞结构可知最近的Cu原子核间距为面对角线的一半，晶胞的边长是

×

1010pm，所以最近的Cu原子核间距为

1010pm。

（2）①已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），B是面心，B点的原子坐标参数为

；

C是体心，则C点的原子坐标参数为

。

②立方晶胞顶点粒子占

，面上粒子占

，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，因此一个晶胞中含有Ti4＋的个数为8×

＝1，O2－的个数为6×

＝3，Co2＋的个数为1，取1mol晶胞，则1mol晶胞的质量为155g，晶胞参数a＝0.5485nm＝0.5485×

10－7cm，则一个晶胞的体积V＝（0.5485×

10－7）3cm3，因此晶体的密度ρ＝

＝

g·

cm－3。

（3）①根据几何关系，C原子位于立方体的右侧面上，高度为立方体高度的一半，坐标应为

②该晶胞中，Cl构成的多面体共有12个顶点，每个顶点为5个三角形共用，每个三角形平均占用3×

个顶点，因此共包含

＝20个三角形面，与Cl紧邻的Na有4个；

③晶胞中，Na分别位于顶点和体心，晶胞中Na的个数为共有8×

＋1＝2，12个Cl都处于面上，晶胞中Cl的个数为有12×

＝6，因此晶胞密度ρ＝

1030g·

（1）①SnCu3P　②4　正方形　③

1010　

（2）①

②

　（3）①

②20　4　③

1030

18．（2020·

山东模考）非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。

我国科学家利用Cs2CO3、XO2（X＝Si、Ge）和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。

回答下列问题：

（1）C、O、Si三种元素电负性由大到小的顺序为__________；

第一电离能I1（Si）________I1（Ge）（填“>

”或“<

”）。

（2）基态Ge原子核外电子排布式为________；

SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是______，原因是________________________________________________________________________。

（3）图1为硼酸晶体的片层结构，其中硼的杂化方式为________。

H3BO3在热水中比冷水中溶解度显著增大的主要原因是________________________。

（4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。

CsSiB3O7属正交晶系（长方体形）。

晶胞参数为apm、bpm、cpm。

图2为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。

据此推断该晶胞中Cs原子的数目为________。

CsSiB3O7的摩尔质量为Mg·

mol－1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为________g·

cm－3（用代数式表示）。

（1）电负性的变化规律为同周期从左向右逐渐增大，同主族由上至下逐渐减小，所以电负性O>

C>

Si；

第一电离能的变化规律为同族元素由上至下逐渐减小，因此I1（Si）>

I1（Ge）。

（2）Ge原子位于第四周期ⅣA族，因此原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2）；

SiO2、GeO2均为共价晶体，Ge原子半径大于Si，Si—O键长小于Ge—O键长，SiO2键能更大，熔点更高。

（3）B原子最外层有3个电子，与3个—OH形成3个共价键，因此为sp2杂化。

热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大。

（4）原子分数坐标为（0.5，0.2，0.5）的Cs原子位于晶胞体内，原子分数坐标为（0，0.3，0.5）及（1.0，0.3，0.5）的Cs原子位于晶胞的yz面上，原子分数坐标为（0.5，0.8，1.0）及（0.5，0.8，0）的Cs原子位于晶胞xy面上，原子分数坐标为（0，0.7，1.0）及（1.0，0.7，1.0）（0，0.7，0）及（1.0，0.7，0）的Cs原子位于晶胞平行于y轴的棱上，利用均摊法可计算该晶胞中共含Cs原子4个；

代入晶胞密度求算公式可得：

ρ＝

1030g·

（1）O>

Si　>

（2）1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2）　SiO2　二者均为共价晶体，Ge原子半径大于Si，Si—O键长小于Ge—O键长，SiO2键能更大，熔点更高

（3）sp2　热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大

（4）4