答案:
AD
8.(双选题)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Fe3+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。
下列说法正确的是( )
A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B.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3个
解析:
由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为4×
=
,含Fe3+个数也为
,CN-的个数为12×
=3,因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式只能为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。
由题图可看出与每个Fe3+最近且距离相等的CN-为6个。
答案:
AB
9.
右图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近的Cs+离子核间距离为acm,氯化铯的相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体密度是( )
A.
g/cm3
B.
g/cm3
C.
g/cm3
D.
g/cm3
解析:
处于顶角的离子同时为8个晶胞所共有,每个离子有1/8属于晶胞,处于晶体内的离子,全属于晶胞,可知1个氯化铯晶胞有1个Cs+和1个Cl-。
则1mol氯化铯的体积为NAa3cm3,故氯化铯晶体的密度为
g/cm3。
答案:
C
10.
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-形成的晶体结构如图所示。
下列说法中错误的是( )
A.Xn+的核外电子数为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-
解析:
本题主要考查晶体的结构。
利用均摊法可确定该晶体的化学式,N3-的个数为8×
=1个,Xn+的个数为12×
=3个,即晶体的化学式为X3N,根据电荷守恒可以确定Xn+中n=1,由Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,知Xn+为Cu+,其核外电子数为28,晶体中与Cu+等距离的N3-有2个。
综上分析可知A项错误。
答案:
A
11.下表中是几种物质的晶格能数据:
物质
NaF
MgF2
AlF3
MgO
CaO
SrO
BaO
晶格能/
(kJ·mol-1)
923
2957
5492
3791
3401
E
1918
由此表中数据不能得出的结论是( )
A.同一周期的金属元素与某一种非金属元素形成的化合物,从左到右晶格能增大
B.E的数值介于3401与1918之间
C.晶格能大小与成键离子核间距大小、离子电荷数高低有关
D.当MgO、CaO电离成金属离子和O2-时,MgO所需要的温度低于CaO的
解析:
本题考查同学们对数据进行分析处理的能力及概括问题的能力。
Na、Mg、Al属于同一周期元素,与氟形成的化合物的晶格能数据依次增大,A选项正确;Mg、Ca、Sr、Ba属于同一主族元素,由表中数据知,从上到下氧化物的晶格能逐渐减小,B选项正确;三种氟化物中,从钠到铝,离子半径是减小的,电荷数是增大的,从表中后四种氧化物晶格能大小变化看,核间距越小,晶格能越大,因此晶格能的差异是由离子电荷数与核间距不同导致的,C选项正确;由电离生成的离子有O2-可知,它们的电离是在熔融状态下进行的,MgO的晶格能大,熔点比CaO的高,D选项错误。
答案:
D
12.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图所示,有关说法不正确的是( )
A.该晶体属于离子晶体
B.晶体的化学式为Ba2O2
C.该晶体晶胞结构与NaCl相似
D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个
解析:
1个晶胞中Ba2+的个数为
=4个,O
个数为
=4个,Ba2+与O
个数之比为11,所以化学式应为BaO2。
答案:
B
二、填空题(共52分)
13.(13分)下图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。
(1)其中代表金刚石的是(填编号字母,下同)________,其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等,金刚石属于________晶体。
(2)其中代表石墨的是________,其中每个正六边形占有碳原子数平均为________个。
(3)其中代表NaCl晶体的是________,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有________个。
(4)代表CsCl晶体的是________,它属于________晶体,每个Cs+与________个Cl-紧邻。
(5)代表干冰的是________,它属于________晶体,每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。
答案:
(1)D 4 原子
(2)E 2 (3)A 12
(4)C 离子 8 (5)B 分子 12
14.(8分)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型。
(1)碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电__________;
(2)溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融态不导电________;
(3)五氟化矾,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮等________;
(4)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电__________。
解析:
晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合,这是判断晶体类型的重要依据。
原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。
原子晶体熔融态不导电,离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。
原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。
一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。
另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。
答案:
(1)原子晶体
(2)分子晶体 (3)分子晶体
(4)离子晶体
15.(15分)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:
801
硅晶体:
1410
Na:
98
HCl:
-115
KCl:
776
硼晶体:
2300
K:
64
HBr:
-89
RbCl:
718
二氧化硅:
1723
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,其原因解释为___________________________________________。
解析:
(1)A组由非金属元素组成,熔点最高,属于原子晶体,熔化时需破坏共价键。
(2)B组都是金属,具有金属晶体的性质。
(3)HF熔点高是由于分子之间形成氢键。
(4)D组是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。
(5)晶格能与离子电荷和离子半径有关,离子所带电荷数越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。
答案:
(1)原子 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+)16.(16分)如图,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。
这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图。
(2)晶体中,在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有________个。
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-的个数等于________,即________(填计算式);Na+的个数等于________,即________(填计算式)。
(4)设NaCl的摩尔质量为Mrg·mol-1,食盐晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。
食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为________cm。
解析:
(1)如图所示。
(2)从体心Na+看,与它最接近的且距离相等的Na+共有12个。
(3)根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。
由此可知,如图NaCl晶胞中,含Na+:
8×
+6×
=4个;含Cl-:
12×
+1=4个。
(4)设Cl-与Na+的最近距离为acm,则两个最近的Na+间的距离为
acm,又:
·NA=Mr。
即a=
。
所以Na+间的最近距离为:
·
。
答案:
(1)(答案不唯一,合理即可)
(2)12
(3)4 12×
+1=4 4 8×
+6×
=4(答案不唯一,只要与第1问对应即可)
(4)
·