精修版高考化学一轮复习备课课时作业39.docx

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精修版高考化学一轮复习备课课时作业39

精品文档▪高考化学

课时作业39　晶体结构与性质

时间：

45分钟　　分值：

100分

一、选择题（共48分，每小题4分）

1．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是（　　）

A．SiO2　CsCl　CBr4　CF4　　B．SiO2　CsCl　CF4　CBr4

C．CsCl　SiO2　CBr4　CF4D．CF4　CBr4　CsCl　SiO2

[答案]A

[解析]本题考查了晶体的类型和熔沸点的问题：

四种物质中只有SiO2为原子晶体，熔沸点最高；而CsCl为离子晶体，熔沸点比SiO2的低；CF4和CBr4均为分子晶体，而分子晶体熔沸点高低与相对分子质量有关，相对分子质量越大熔沸点越高。

2．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推测，其中不正确的是（　　）

A．SiCl4晶体是分子晶体

B．常温、常压下SiCl4是气体

C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子

D．SiCl4熔点高于CCl4

[答案]B

[解析]由于CCl4是分子晶体，所以SiCl4也是分子晶体，由于SiCl4的相对分子质量比CCl4的相对分子质量大，分子间作用力也应比CCl4的分子间作用力大，所以SiCl4的熔、沸点应比CCl4高，而CCl4在常温、常压下是液体，所以SiCl4在常温、常压下绝不是气体。

3．下列判断正确的是（　　）

A．酸酐一定是氧化物

B．晶体中一定存在化学键

C．碱性氧化物一定是金属氧化物

D．正四面体分子中键角一定是109°28′

[答案]C

[解析]此题考查了物质的分类、晶体的构造和分子的构型等知识点。

酸酐中大多数是氧化物，但是醋酸酐（C4H6O3）就不是氧化物，A错；惰性气体都是单原子分子，其晶体中只存在分子间作用力，不存在化学键，B错；正四面体分子中，白磷分子的键角是60°，D错。

4．（双选）共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力，含有上述中两种相互作用力的晶体是（　　）

A．SiO2晶体　　　　　　　B．CCl4晶体

C．CaCl2晶体D．Na2O2晶体

[答案]BD

[解析]A.SiO2晶体中只含共价键；B.CCl4晶体中含共价键和分子间作用力；C.CaCl2晶体中只含离子键；D.Na2O2晶体中含离子键和共价键。

5．下列叙述正确的是（　　）

A．固态物质一定是晶体

B．冰和固体碘晶体中的相互作用力相同

C．晶体内部的粒子按一定规律周期性的排列

D．凡有规则外形的固体一定是晶体

[答案]C

[解析]固态物质分为晶体和非晶体，二者的根本区别是晶体有三大特性，有规则的几何外形，有各向异性，有固定的熔点，B中冰中除分子间作用力外，还含有氢键，而碘中只有分子间作用力，所以A、B、D都是错误的，只有C正确。

6．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（　　）

A．由分子间作用力结合而成，熔点低

B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右

C．由共价键结合成网状结构，熔点高

D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电

[答案]B

[解析]A为分子晶体；B中固体能导电，熔点在1000℃左右，不是很高应为金属晶体；C为原子晶体；D为离子晶体。

7．金属能导电的原因是（　　）

A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱

B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动

C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动

D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子

[答案]B

[解析]金属原子失去电子后变为金属离子，失去的电子称为自由电子，自由电子可以在金属晶体中自由移动，在外加电场的作用下，自由电子就会定向移动而形成电流。

金属的导热性、延展性、颜色等均与自由电子有关。

8．NaF、NaI、MgO均为NaCl型离子化合物，由下表判断这三种化合物的熔点高低顺序是（　　）

物质

①NaF

②NaI

③MgO

离子所带电荷数

1

1

2

核间距（10－10m）

2.31

3.18

2.10

A.①>②>③　B．③>①>②

C．③>②>①D．②>①>③

[答案]B

[解析]离子晶体中阴、阳离子的核间距越小，离子的电荷越高，其晶格能越大，熔点就越高。

9．下列关于晶体的说法一定正确的是（　　）

（图中Ca2＋、O2－、Ti4＋分别位于立方体的体心、面心和顶点）

A．分子晶体中都存在共价键

B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－相紧邻

C．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合

D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高

[答案]B

[解析]B中晶胞每个Ti4＋处在立方体的顶点，所以一个Ti4＋同时属于8个立方体所共有，在这8个立方体中有12个O2－与之相紧邻；A中惰性气体属于分子晶体，但惰性气体是单原子分子，不存在共价键；C中SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键结合。

D中金属晶体中的汞在常温下呈液态，它的熔点比常温下呈固态的分子晶体要低。

10．如图是金属晶体的A1型密堆积形成的立方面心的晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（　　）

A．4　5　6　10　11　12

B．2　3　4　5　6　7

C．1　4　5　6　8

D．1　2　14　8　11　5

[答案]B

[解析]要熟悉金属晶体的四种堆积方式：

包括：

简单立方型（只有Po）、体心立方型（钾型）、六方紧密堆积（镁型）、面心立方堆积（铜型），根据题给晶胞可看出A1属于面心立方型。

面心立方最密堆积（A1）：

将第一密置层记作A，第二层记作B，B层的球对准A层中顶点向上（或向下）的三角形空隙位置；第三层记作C，C层的球对准B层的空隙，同时应对准A层中顶点向下（或向上）的三角形空隙（即C层球不对准A层球）。

以后各层分别重复A、B、C等，这种排列方式三层为一周期，记作…ABCABC…，如下图。

由于在这种排列中可以划出面心立方晶胞，故称这种堆积方式为面心立方最密堆积。

故题中对应的六个B是2,3,4,5,6,7。

当然也可以是8,9,10,11,12,13，或者是4,5,6,9,13,14，或者是1,5,7,8,9,10等……

11．下列叙述正确的是（　　）

A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键

B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．离子晶体中可能含有共价键

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

[答案]C

[解析]选项A，分子晶体中不是每个分子内都有共价键，如稀有气体形成的分子晶体，故不正确；选项B，原子晶体中的相邻原子间可以存在极性共价键，如二氧化硅晶体中的Si—O键是极性共价键，故不正确；选项C，离子晶体中可能含有共价键，如氢氧化钠等；选项D，金属晶体的熔点有的很低，如汞，故不正确。

12．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是（　　）

A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2

C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角

[答案]C

[解析]该题通过SiO2的晶体结构考查原子晶体的空间结构和晶体中各原子间的相互结合方式。

联想教材中SiO2的晶体空间结构模型，每个硅原子与四个氧原子结合形成四个共价键，每个氧原子与两个硅原子结合形成两个共价键，其空间网状结构中存在四面体结构单元，硅原子位于四面体的中心，氧原子位于四面体的四个顶角，故D项错误；金刚石的最小环上有六个碳原子，SiO2的晶体结构可将金刚石晶体结构中的碳原子用硅原子代替，每个Si－Si键中“插入”一个氧原子，所以其最小环上有6个硅原子和6个氧原子，Si、O原子个数比为1∶1，故A、B两项错误，C项正确。

二、非选择题（共52分）

13．（10分）下图表示3种晶体的微观结构。

试回答下列问题：

（1）高温下，超氧化钾（KO2）晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。

图甲为KO2晶体的一个晶胞，则此晶体中，与每个K＋距离最近的K＋有______个，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为________。

（2）正硼酸（H3BO3）是一种具有片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图乙）。

下列说法中正确的有________（填数字序号）。

①正硼酸晶体属于原子晶体

②H3BO3分子的稳定性与氢键有关

③在H3BO3分子中各原子都未能满足8电子稳定结构

④含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键

⑤含1molH3BO3的晶体中有3mol极性共价键

⑥H3BO3的结构式可表示为：

，因此H3BO3是三元酸

（3）图乙和图丙均为层状结构，但存在本质性的差别。

石墨属于混合晶体。

此晶体中，每一层由无数个正六边形构成，平均每一个正六边形所占有的碳原子数为________，C—C键数为________。

[答案]

（1）12　3∶1　

（2）④⑥　（3）2　3

[解析]

（1）联想离子晶体的典型代表物NaCl晶体，可推知，KO2晶体中，与每个K＋距离最近的K＋有12个；根据KO2晶体中元素化合价代数和为0，可推知，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为：

∶

＝3∶1。

（2）H3BO3是分子晶体，层内H3BO3分子间通过氢键相连；H3BO3分子的稳定性与分子内的共价键有关，与分子间的氢键无关，氢键影响分子的物理性质；H3BO3分子中H、B原子没有满足8电子稳定结构；根据均摊法推知，1molH3BO3的晶体中含有氢键：

6×

＝3mol；H3BO3的结构式为

1molH3BO3的晶体含有6mol极性共价键，H3BO3是三元含氧酸。

（3）根据均摊法推知，平均每一个正六边形所占有的碳原子数为：

6×

＝2，C—C键数为：

6×

＝3。

14．（12分）已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。

A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。

B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1－18列中的第7列元素。

D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如下图。

请回答：

（1）A元素的名称是________；

（2）B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是____________________________________。

（3）E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是________，它的＋2价离子的电子排布式为________。

（4）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是________（只要求列出算式）。

[答案]

（1）氢

（2）F　Cl　氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键

（3）四　ⅦB　锰　1s22s22p63s23p63d5

（4）CaF2　

[解析]从E是周期表中1－18列中的第7列元素可判断E是第4周期ⅦB族，所以D也在第4周期；图中离子化合物D∶B＝1∶2，则D为Ca，且B的序数在前面，B为F，C为Cl；A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族，所以A为H。

（2）考查氢键；

（3）锰在周期表中的位置，＋2价时已经失去个电子，所以排布式为[Ar]3d5；

（4）ρ＝

＝[（40＋38）×4÷（6.02×1023）]g÷V＝ag·cm－3

V＝

。

15．（14分）现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素，已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小，其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍。

M原子的M能层上有4个未成对电子。

请完成下列问题：

（1）写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序________（用元素符号表示）。

（2）M原子的基态电子排布式为________。

（3）根据VESPR理论，推断出由W与X两元素组成的最简单二价阴离子的空间构型为________，W原子的杂化类型为________。

（4）Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低顺序为（用化学式表示）：

_____________________________________________________。

（5）WX2晶体的晶胞中最近的两微粒之间的距离（设晶胞棱长为a）是________。

（6）某蓝色晶体，其特征是M2＋、M3＋离子分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个WZ－。

Y的同族元素R的离子位于立方体的恰当位置上。

①根据特征可知该晶体的化学式（用最简整数表示）为

________________________________________________________________________。

②该立方体________（填“是”或“否”）属于该物质的晶胞。

R的离子在晶体中的位置是：

_______________________________________________________。

[答案]

（1）F>N>O>C

（2）Fe：

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

（3）平面三角形　sp2杂化

（4）H2O>HF>NH3>CH4　（5）

a

（6）①RFe2（CN）6　②否　R＋位于每间隔一个立方体的体心（或只要答出在每两个立方体内有一个R离子即可）

[解析]本题考查原子电子排布式、元素的电离能、晶体的结构等。

根据提供信息，可以推断W为C，M为Fe，Z为N，X为O，T为F，Y为H。

（1）C、N、O、F位于同一周期，同一周期从左到右元素的电离能逐渐增大，但N、O的电离能反常。

因此电离能F>N>O>C。

（2）M为Fe，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

（3）C与O形成的二价阴离子为CO

，为平面三角形。

（4）H2O、HF、NH3分子间存在着氢键，沸点比CH4高。

（5）CO2为面心立方结构，最近的两个CO2之间的距离为晶胞的

倍。

（6）根据均摊法确定该晶体的化学式。

本题难度中等。

16．（16分）C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

（1）写出Si的基态原子核外电子排布式______________。

从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________。

（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________，SiC和晶体Si的熔沸点高低顺序是________。

（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________（填元素符号）。

MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。

MO的熔点比CaO的高，其原因是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

Na、M、Ca三种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

（4）金刚石、晶体硅、二氧化硅、MO、CO2、M六种晶体的组成微粒分别是________________________________，熔化时克服的微粒间的作用力是________________________。

[答案]

（1）1s22s22p63s23p2　O>C>Si

（2）sp3　共价键　SiC>Si

（3）Mg　Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大　①②③④

（4）原子、原子、原子、阴阳离子、分子、金属阳离子与自由电子　共价键、共价键、共价键、离子键、分子间作用力、金属键

[解析]

（1）C、Si和O的电负性大小顺序为：

O>C>Si。

（2）晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，因为Si—C的键长小于Si—Si，所以熔点碳化硅>晶体硅。

（3）SiC电子总数是20个，则该氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高。

Na、Mg、Ca三种晶体均为金属晶体，金属晶体都有金属光泽，都能导电、导热，都具有一定的延展性。

（4）金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，组成微粒为原子，熔化时破坏共价键；Mg为金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，熔化时克服金属键，CO2为分子晶体，由分子构成，CO2分子间以分子间作用力结合；MgO为离子晶体，由Mg2＋和O2－构成，熔化时破坏离子键。