高考化学一轮综合复习 第11章 物质结构与性质 课时3 晶体结构与性质练习.docx

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高考化学一轮综合复习第11章物质结构与性质课时3晶体结构与性质练习

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2020高考化学一轮综合复习第11章物质结构与性质课时3晶体结构与性质练习

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课时跟踪训练

一、选择题

1．（20xx·大连调研）关于晶体的叙述中，正确的是（　　）

A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定

C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体

解析　B项，分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱，与分子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点高低，取决于分子间作用力的大小；D项，也可能是分子晶体，如HCl。

答案　A

2．下列对晶体类型判断正确的是（　　）

选项

Na2B2O7

CaF2

H3BO3

NH3

A

原子晶体

金属晶体

原子晶体

分子晶体

B

离子晶体

分子晶体

离子晶体

分子晶体

C

离子晶体

离子晶体

分子晶体

分子晶体

D

分子晶体

离子晶体

分子晶体

离子晶体

答案　C

3．（20xx·重庆理综，3）下列排序正确的是（　　）

A．酸性：

H2CO3＜C6H5OH＜CH3COOH

B．碱性：

Ba（OH）2＜Ca（OH）2＜KOH

C．熔点：

MgBr2＜SiCl4＜BN

D．沸点：

PH3＜NH3＜H2O

解析　A项，酸性应为CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH，错误。

B项，碱性应为Ba（OH）2＞KOH＞Ca（OH）2，错误。

C项，熔点：

原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，即BN＞MgBr2＞SiCl4，错误。

D项，由于NH3、H2O分子间形成氢键，所以沸点：

H2O＞NH3＞PH3，正确。

答案　D

4．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。

如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是（　　）

A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O

B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K

C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个

D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个

答案　A

5．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：

六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。

a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为（　　）

A．3∶2∶1B．11∶8∶4

C．9∶8∶4D．21∶14∶9

解析　a中：

3＋2×＋12×＝6

b中：

8×＋6×＝4

c中：

8×＋1＝2

所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。

答案　A

6．（20xx·青岛一模）下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是（　　）

A．熔点：

NaF＞MgF2＞AlF3

B．晶格能：

NaF＞NaCl＞NaBr

C．阴离子的配位数：

CsCl＞NaCl＞CaF2

D．硬度：

MgO＞CaO＞BaO

解析　由于r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋），且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。

r（F-）＜r（Cl-）＜r（Br-），故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。

在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。

r（Mg2＋）＜r（Ca2＋）＜r（Ba2＋），故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。

答案　A

7．（20xx·郑州模拟）下列有关说法不正确的是（　　）

A．水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键

B．CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋

C．H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动

D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12

答案　C

8．下面有关晶体的叙述中，不正确的是（　　）

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＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个

C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl-

D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子

解析　氯化钠晶体中每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有12个，B项错误。

答案　B

二、填空题

9．下图为几种晶体或晶胞的示意图：

请回答下列问题：

（1）上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。

（2）冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。

（3）NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能______（填“大于”或“小于”）MgO晶体，原因是________________________________。

（4）每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。

（5）冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是___________________________。

解析　

（2）离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则离子晶体熔点越高。

金刚石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰的熔点高于干冰。

（4）铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析：

8×＋6×＝4，氯化钙类似于氟化钙，Ca2＋的配位数为8，Cl-配位数为4。

答案　

（1）金刚石晶体

（2）金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰

（3）小于　MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r（Mg2＋）＜r（Na＋）、r（O2-）＜r（Cl-）

（4）4　8　（5）H2O分子之间能形成氢键

10．（20xx·贵州省普通高等学校招生适应性考试）第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。

（1）铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。

基态Cr原子中，电子占据最高能层的符号为________，该能层上具有的原子轨道数为________，电子数为________。

（2）第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律？

________（填“是”或“否”），原因是______________（如果前一问填“是”，此问可以不答）。

（3）镓与第ⅤA族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓（GaAs）就是其中一种，其晶体结构如下图所示（白色球代表As原子）。

在GaAs晶体中，每个Ga原子与________个As原子相连，与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为________。

（4）与As同主族的短周期元素是N、P。

AsH3中心原子杂化的类型________；一定压强下将AsH3和NH3、PH3的混合气体降温时首先液化的是________，理由是________________________________________________。

（5）铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为________；设晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为________g·cm-3（用含a和NA的式子表示）。

解析　（5）Fe：

8×＋6×＝4，N：

1，所以氮化铁的化学式是Fe4N。

a3·ρ·NA＝M（Fe4N），

ρ＝。

答案　

（1）N　16　1

（2）否　30Zn的4s能级处于全充满状态，较稳定

（3）4　正四面体

（4）sp3　NH3　因为氨分子间存在氢键，分子间作用力更大，沸点更高，降温时先液化

（5）Fe4N　238/（a3NA）

11．（20xx·沈阳高三测试）A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。

第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。

D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。

请回答下列问题：

（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________（用对应的元素符号表示）；基态D原子的电子排布式为______________________。

（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC的立体构型为________（用文字描述）。

（3）1molAB-中含有的π键个数为________。

（4）如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比________。

（5）镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。

已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），则LaNin中n＝________（填数值）；氢在合金中的密度为________。

解析　根据题中已知信息，第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知，A为碳元素。

B、C、D元素的判断较容易，B为氮元素，C为氧元素，D为铜元素。

晶胞的原子个数计算主要注意D原子个数计算，在晶胞上、下两个面上共有4个D原子，在前、后、左、右四个面上共有4个D原子，在晶胞的中心还有一个D原子。

故Ca与D的个数比为8×∶（4×＋4×＋1）＝1∶5。

1mol晶胞的体积为6.02×1023×9.0×10-23cm3，

所以ρ（H2）＝＝0.083g·cm-3。

答案　

（1）C

[Ar]3d104s1

（2）sp2　平面三角形

（3）2NA（或2×6.02×1023）

（4）1∶5

（5）5　0.083g·cm-3

12．（选做题）（20xx·扬州模拟）

（1）金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。

请回答下列问题：

①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点FeO________NiO（填“＜”或“＞”）；

②铁有δ、γ、α三种同素异形体，各晶胞如下图，则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。

（2）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的强相互作用是________。

（3）某钙钛型复合氧化物如图1所示，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等时，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：

__________________。

②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3（x＜0.1），此时一部

分锰转变为＋4价。

导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁及金属-半导体的转变，则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C．锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示

解析　

（1）①NiO、FeO均为离子晶体，Ni2＋的离子半径小于Fe2＋离子半径，因此熔点：

FeO

②δ-Fe是体心立方堆积，配位数是8，α-Fe是简单立方堆积，配位数为6，则δ、α两种晶胞中Fe的配位数比为4∶3。

（2）晶胞中Cu原子数＝6×＝3，Au原子数＝8×＝1。

（3）①由图1可知：

A为8×＝1个，B位为体心，含有1个，O为6×＝3，则化学式为ABO3；

②设La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n，则有

解之得m＝1-x，n＝x，则三价锰与四价锰的物质的量之比为；

③B项，N的核外电子排布中2p轨道半充满，第一电离能N>O，B错误；D项，图中堆积方式为镁型，故D项错误，A、C正确。

答案　

（1）①<　②4∶3

（2）3∶1　金属键

（3）①ABO3　②　③AC