B．熔点由高到低：
Na>Mg>Al
C．硬度由大到小：
金刚石>碳化硅>晶体硅
D．晶格能由大到小：
MgO>CaO>NaF>NaCl
8.关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是（ ）
A．晶胞是六棱柱
B．晶胞是六面体
C．每个晶胞中含4个原子
D．每个晶胞中含17个原子
9.金属键是正、负电荷之间的
A．相互排斥
B．阴、阳离子之间的相互作用
C．相互吸引
D．相互排斥和相互吸引，即相互作用
10.①NaF ②NaI ③MgO均为离子化合物，根据以下数据，推知这三种化合物的熔点的高低顺序是（ ）
A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>①D．②>①>③
11.下列说法中一定正确的是（ ）
A．固态时能导电的物质一定是金属晶体
B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体
C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体
D．固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体
12.三氟化氮（NF3）是无色无味的气体，它可由氨和氟直接反应得到：
4NH3+3F2
NF3+3NH4F。
下列有关NF3的叙述正确的是（）
A．NF3是离子化合物B．NF3中的N呈+3价
C．NF3的氧化性比F2强D．NF3的还原性比NH3强
13.下列关于合金的叙述不正确的是（ ）
A．合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低
B．合金的硬度一般比它的各成分金属的大
C．合金的性质一般是各成分金属性质的总和
D．合金在工业上的用途比纯金属更广
14.有关晶体的叙述中正确的是（ ）
A．在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个电子
B．在12g金刚石中，含C—C共价键键数为4NA
C．干冰晶体熔化只需克服分子间作用力
D．金属晶体是由金属原子直接构成的
二、填空题
15.自从英国化学家巴特列（N.Bartlett）首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。
巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。
（1）请根据XeF4的结构示意图（下图1）判断这个分子是极性分子还是非极性分子？
________________________________________________________________________。
（2）XeF2晶体是一种无色晶体，下图2为它的晶胞结构图。
XeF2晶体属于哪种类型的晶体？
__________。
16.白磷分子中P—P键易断开，若一个白磷分子中每个P—P键均断开插入一个氧原子，则一共可结合________个氧原子，这样得到磷的一种氧化物，其分子式为________。
由C、H、N三种元素组成的某化合物，其分子内含4个氮原子，且4个氮原子排成内空的正四面体（同白磷），每两个氮原子间都有一个碳原子，且分子内无C—C和C===C，则化合物的分子式为________。
17.过渡金属元素氧化物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，试回答下列问题：
（1）二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体转化为二氧化碳和水，达到无害化．有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是 ．
①苯与B3N3H6的总电子数相等；
②甲醛、苯分子中碳原子均采用sp3杂化；
③苯、二氧化碳、水和甲醛都是非极性分子；
④水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能存在氢键，甲醛分子间不存在氢键．
（2）2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔共同获得，以表彰他们在巨磁电阻效应（CMR效应）研究方面的成就．某钙钛型复合氧化物（如图1），以A原子为晶胞的顶点，A位可以是CA，Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有CMR效应．
①用A，B，O表示这类特殊晶体的化学式：
．
②Cr、Mn的核外特征电子排布式分别为：
Cr：
[Kr]3d54s1、Mn：
[Kr]3d54s2，则它们第一电离能由小到大的排列顺序是：
（用“＜”排列）．
（3）CO2的空间构型为 ；固体CO2与SiO2熔沸点差异很大的原因是
（4）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如图2）类似，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似．每个冰晶胞平均占有 个水分子；冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是 ．
三、推断题
18.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?
19.Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。
（1）Q的最高价氧化物，其固态属于_____________晶体，俗名叫 ；
（2）R的氢化物分子的空间构型是 ，属于 分子（填“极性”或“非极性”）；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是 ；
（3）X的常见氢化物的空间构型是 ；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是 ；
（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是_____________和_________________；Q和Y形成的分子的电子式是_____________，属于 分子（填“极性”或“非极性”）。
20.
（1）将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________层，配位数是________；B属于________层，配位数是________。
（2）将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶
体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是
________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
（3）有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于
元素周期表的第________周期第__________族，元素符号是________，最外
电子层的电子排布式是________。
四、计算题
21.1986年，在瑞士苏黎世工作的两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔物理学奖，实验测定表明，其晶胞结构如图所示。
（1）根据所示晶胞结构，推算晶体中Y、Cu、Ba和O的原子个数比，确定其化学式。
（2）根据
（1）所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价（该化合物中各元素的化合价为
、
、
和
）。
试计算化合物中两种价态的Cu原子个数比。
22.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）。
答案解析
1.【答案】C
【解析】60克SiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有Si－O键数目为4mol（每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si－O共价键），含4NA个Si－O键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅氧原子个数比为1：
2。
答案：
C
2.【答案】C
【解析】金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，故金属键无饱和性和方向性，ABD不符合题意；
3.【答案】C
【解析】A，NaOH中含氧元素与氢元素形成的极性共价键，故A错误；
B，氯化钠中，一个钠离子周围最近的氯离子有6个，一个氯离子周围最近的钠离子有6个；氯化铯中，一个铯离子周围最近的氯离子有8个，一个氯离子周围最近的铯离子有8个，晶体结构不同，故B错误；
C，原子半径：
C＜Si，原子半径越小，共价键键能越大，原子晶体的硬度越大，则金刚石的熔点和硬度大于硅晶体的硬度，锗是金属晶体，金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次降低，故C正确；
D，Na+、Mg2+，Al3+的电荷数分别为：
1，2，3；Na+、Mg2+，Al3+电荷逐渐增大、离子半径在减小，所以NaF、MgF2、AlF3三种离子晶体的晶格能逐渐增大，故D错误；
故选：
C
4.【答案】B
【解析】由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种原子晶体，原子晶体是一种空间网状结构而不是平面结构，所以A选项是错误的；由于氮原子的半径比碳原子的半径要小，所以二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短，所以该晶体的熔、沸点和硬度应该比金刚石更高，因此B选项是正确的；而原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响到所形成的晶体的硬度等，所以C，D选项也是错误的。
5.【答案】A
【解析】A，金刚石是原子晶体，其中任何一个原子都被相邻四个原子包围，以共价键形成正四面体，故A正确；B，石墨是混合晶体，其中任何一个原子都被相邻3个原子包围，故B错误；C，足球烯是分子晶体，其中任何一个原子都被相邻3个原子包围，故C错误；D，水晶是原子晶体，但是一个氧原子连2个硅原子，故D错误；故选A。
6.【答案】D
【解析】组成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。
7.【答案】B
【解析】离子键的强弱顺序为Na8.【答案】B
【解析】:
金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的——平行六面体,有8个顶点和1个内部原子,晶胞中绝对占有2个原子。
9.【答案】D
【解析】金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，ABC不符合题意；
10.【答案】B
【解析】③中镁离子和氧离子的电荷大，半径小，所以晶格能最大，熔点最高，①②中离子所带电荷相同，但②中碘的半径大于①中氟的半径，故NaI的晶格能小于NaF的晶格能，熔点最低。
11.【答案】D
【解析】四种晶体在不同状态下的导电性区别如下:
另外,固态石墨也可以导电,而石墨是混合晶体。
12.【答案】B
【解析】A，NF3常温下为气体，沸点较低，为分子晶体，故A错误；
D，还原剂还原性大于还原产物还原性，则有NF3的还原性比NH3弱，故D错误；C，反应中F2为氧化剂，NF3为氧化产物，则NF3的氧化性比F2弱，故C错误；B，NF3中F的化合价为-1价，则N呈+3价，故B正确．
13.【答案】C
【解析】选C。
合金的性质不是各成分金属的简单加和，而是具有许多优良的物理、化学或机械性能。
14.【答案】C
【解析】金刚石中每个C原子平均拥有2个C—C共价键，12g金刚石中，C—C键数应为2NA；金属晶体是由金属离子和自由电子形成的。
15.【答案】
（1）非极性分子
（2）分子晶体
【解析】
16.【答案】6 P4O6 C6H12N4
【解析】在白磷分子空间结构图中，分子内共有6个P—P键，由题意，可嵌入6个O原子，分子式为P4O6；同理4个N原子也可构成正四面体，在N—N之间嵌入6个C原子，因无C—C和C===C，为满足碳4价，化合物分子应由4个N原子和6个CH2组成，故分子式为C6H12N4。
17.【答案】
（1）①④
（2）ABO3Cr＜Mn
（3）直线型分子CO2是分子间作用力形成的分子晶体，SiO2是共价键形成的空间网状原子晶体
（4）8水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子可与相邻的4个水分子形成氢键，且为正四面体结构
【解析】
（1））①．苯中电子总数为6×6+6=42，B3N3H6电子总数为3×5+3×7+6=42，所以苯与B3N3H6电子总数相等，故①正确；
②．甲醛、苯分子中碳原子均含有3个δ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，故②错误；
③．甲醛分子的空间结构不对称属于极性分子，水分子中氧原子有孤对电子，也是极性分子，故③错误；
④．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，故④正确；
（2）①由图1可知，晶胞中A位于8个顶点，根据均摊法晶胞中含有A为1个，B位于晶胞的体心，含有1个，O位于面心，晶胞中含有O的个数为6×0.5=3，则化学式为ABO3，
②因为Cr的电子排布式为：
[Kr]3d54s1，Mn的电子排布式为：
[Kr]3d54s2，锰与铬在同一周期且锰的原子序数大于铬，根据元素周期律可知，第一电离能由小到大的排列顺序是Cr＜Mn；
（3）二氧化碳分子中碳原子价层电子对个数是2，且不含孤电子对，所以其空间构型是直线形，CO2是分子晶体，分子间是范德华力，SiO2是空间网状的原子晶体，原子之间是共价键，作用力远大于范德华力，所以固体CO2的熔沸点比SiO2熔沸点要小得多，
（4）每个冰晶胞平均占有分子个数=4+8×0.125+6×0.5=8，H2O的氧原子中含有2个σ键和2个孤电子对，金刚石中每个碳原子含有4个σ键且没有孤电子对，所以水中的O和金刚石中的C都是sp3杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子中一个氧原子可以和另外2个水分子形成2个原子，2个氢原子可以和另外2个水分子形成氢键，所以每个水分子可与相邻的4个水分子形成氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似，
18.【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。
19.【答案】
（1）分子 干冰
（2）正四面体 非极性 Si3N4
（3）三角锥
（4）CS2和CCl4
非极性
【解析】
20.【答案】
（1）非密置 4 密置 6
（2）6 1 （3）六 ⅥA Po 6s26p4
【解析】
21.【答案】
（1）YBa2Cu3O7
（2）
价 n（Cu2＋）∶n（Cu3＋）＝2∶1
【解析】
（1）由题图所示晶胞可知：
一个晶胞中有1个Y3＋，2个Ba2＋。
晶胞最上方、最下方分别有4个Cux＋，它们分别被8个晶胞所共用；晶胞中间立方体的8个顶点各有一个Cux＋，它们分别被4个晶胞共用，因此该晶胞中的Cux＋为n（Cux＋）＝
（个）。
晶胞最上方、最下方平面的棱边上共有4个氧离子，分别被4个晶胞共用；又在晶胞上的立方体的竖直棱边上和晶胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子，它们分别被4个晶胞共用；中间立方体的水平棱边上共有8个氧离子，它们分别被2个晶胞共用，因此该晶胞中的氧离子个数为n（O2－）＝
（个）。
所以晶体中Y、Ba、Cu、O原子个数比为1∶2∶3∶7，化学式为YBa2Cu3O7。
（2）设Cu的平均化合价为x，由化合物中元素正负化合价代数为零可得：
1×（＋3）＋2×（＋2）＋3×x＋7×（－2）＝0，x＝＋
（价）。
Cu2＋与Cu3＋原子个数之比为2∶1。
22.【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。
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