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1、晶体结构与性质全章复习与巩固撰稿:乔震审稿:张立责编:宋杰【重点聚焦】一、晶体与非晶体比较本质差别性质差别制法鉴别方法自范性微观结构固定熔点各向异性晶体有呈周期性有序排列固定有凝固、凝华、结晶X射线衍射实验等非晶体无无序排列不固定无二、四类晶体的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体晶体质点(粒子)原子分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间作用共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键熔沸点很高很低一般较高,少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬,少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶 (Na 等与水反应 ) 溶解性差异很大导电情况不导电(除硅)一般不导电良导体固体不导电,熔化或溶于水后导电是
2、否存在单个分子无分子、巨大网状结构有分子无分子无分子物质种类某些非金属单质、某些非金属化合物、某些氧化物所有氢化物、 部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体金属单质(固态)强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等熔化时键的变化断键不断键减弱断开离子键实例金刚石、 水晶、 碳化硅等干冰、冰、纯硫酸、H2(S) Na、 Mg 、Al 等NaCl、CaCO3NaOH 等三、熔、沸点的比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页不同类型:一般:原子晶体离子晶体分子晶体金属晶体(除少数外)分子晶体同种类型:
3、原子晶体:原子晶体共价键强弱成键原子半径原子半径越小,共价键越强,熔沸越高。离子晶体:离子晶体晶格能离子键强弱离子半径、离子电荷离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强、熔沸点越高金属晶体:金属晶体金属键强弱金属阳离子半径、所带电荷数金属阳离子电荷数越多,离子半径越小,金属键越强、熔沸点越高分子晶体:组成和结构相似的分子晶体, 相对分子质量越大, 分子间作用力越大,熔沸点越高式量相同,分子极性越大,熔沸点越高分子中存在氢键的比不存在氢键的熔沸点高四、几种典型晶体的空间结构1、氯化钠晶体氯化钠晶体中阴、阳离子的配位数是6,即每个Na+紧邻 6 个 Cl-,这些 Cl-构成的几何图形是正八面体
4、;每个Na+与 12 个 Na+等距离相邻。平均每个氯化钠晶胞含有4 个 Na+和 4个 Cl-2、氯化铯晶体每个 Cl-( 或 Cs+) 周围与之最接近且距离相等的Cs+( 或 Cl-)共有 8 个, 这几个 Cs+( 或 Cl-)在空间构成的几何构型为立方体;在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 6 个,这几个Cs+(或 Cl) 在空间构成的几何构型为正八面体;一个氯化铯晶胞含有1 个 Cs+和 1 个 Cl-。3、干冰晶体与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有12 个。4、金刚石属于原子晶体,这种晶体的特点是空间网状、无单个分子。金刚石中每个C原子与 4 个C原子紧邻,由共
5、价键构成最小环状结构中有6 个 C原子。晶体中C原子个数与C-C 键数之比为: 1( 41/2 )=1 2 5、二氧化硅每个 Si 与 4 个 O原子形成共价键,每个 O与 2 个 Si 原子形成共价键。 在二氧化硅晶体中Si 与 O原子个数比为12,平均每n mol SiO2晶体中含有Si-O键最接近4n mol 。6、石墨属于混合型晶体,是层状结构,C原子呈 sp2杂化; 晶体中每个C原子被 3 个六边形共精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页用,平均每个环占有2 个碳原子。晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为
6、213。晶体中存在的作用有:共价键、金属键、范德华力。五、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式1、处于顶点的粒子,同时为8 个晶胞共有,每个粒子有1/8 属于晶胞;2、处于棱上的粒子,每个粒子有1/4 属于晶胞。3、处于面上的粒子,每个粒子有1/2 属于晶胞。4、处于内部的粒子,完全属于晶胞。六、金属的几种堆积模型以下四种堆积方式分别是:简单立方(钋)体心立方(钾型)镁型面心立方(铜型)上述四种堆积方式的配位数分别是:6、8、12、12。上述四种晶胞平均所含的粒子数分别为: 1、2、2、4 七、晶格能:在标准状况下,气态正离子和气态负离子形成1mol 离子晶体所释放的能量。晶格能与离子晶体的物理性
7、质:晶格能越大, 离子晶体越稳定, 熔沸点越高、 硬度越大。【知识网络】【方法整合】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页类型一、晶体类型的判别题 1、从下列各物质中,选出符合题目要求的代号填空: CH4 SiO2 CaCl2 H2O NH4Cl KCl Na NaCl KOH Al SiC Ar NH3 CH3COOH H2O2 Na2O2 Hg Br2晶体硅金刚石(21) I2 (22) H2S (23) CBr4 (24)CF4以上物质中,属于分子晶体的是: _ 属于金属晶体的是: _ 属于原子晶体的是: _ 属
8、于离子晶体的是: _ 思路点拨: 本题考查晶体类型的判断,判断方法有多种,注意各种方法的综合运用。解析答案: 分子晶体: 1 、4、12、13、14、15、18、 21、22、23、24 金属晶体: 7 、10、17 原子晶体: 2 、11、19、 20 离子晶体: 3 、 5 、6、8、9、16 总结升华:离子晶体 : 含离子键的物质, 如可溶性碱、 大部分盐、 少量金属氧化物及“类盐” 。原子晶体 : 仅有几种 : 金刚石、金刚砂(SiC)、石英( SiO2)、单晶硅(Si )。分子晶体 : 大部分有机物、所有的酸、难溶碱、非金属单质、某些盐。金属晶体:金属单质(固态)。:从组成上判断(仅
9、限于中学范围):有无离子? ( 有:离子晶体) 是否属于“几种原子晶体”?以上皆否定,则多数是分子晶体。:从性质上判断:熔沸点和硬度;( 高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体) 熔融状态的导电性。( 导电:离子晶体) 举一反三:【变式 1】分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200,熔融态不导电;_ B、溴化铝,无色晶体,熔点98 ,熔融态不导电;_ C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5 ,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_ D、物质 A,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_ 解析: 本题考查根据晶体的性质判断晶体类型,不同晶体类型的熔沸点、硬度等有很大差异。【答
10、案】原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体类型二、比较晶体熔沸点的高低精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页题 2、判断下列晶体熔沸点的高低顺序:金刚石、氯化钠、干冰金刚石、晶体硅、碳化硅CH4、C2H6、C3H8正戊烷、异戊烷、新戊烷NaCl、CsCl 思路点拨 : 考查不同类型晶体熔沸点高低的比较,注意先判断晶体的类型。解析: 分别是原子晶体、离子晶体、分子晶体;都是原子晶体,比较半径;都是分子晶体,比较相对分子质量;同分异构体,判断支链,支链越多,熔沸点越低;都是离子晶体,比较Na+、Cs+的半径。【答案】金刚石氯化钠
11、干冰金刚石碳化硅晶体硅C3H8C2H6CH4正戊烷异戊烷新戊烷NaClCsCl 总结升华:物质熔沸点高低的比较方法:、不同晶型物质的熔沸点高低顺序一般是:原子晶体离子晶体金属晶体分子晶体。同一晶型的物质,则晶体内部结构微粒间的作用越强,熔沸点越高。、原子晶体比较共价键的强弱:一般地说, 原子半径越小, 形成的共价键的键长越短,键能越大,其晶体熔沸点越高。如熔点:金刚碳化硅晶体硅。、离子晶体比较离子键的强弱。一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用就越强,其离子晶体的熔沸点就越高,如熔点:MgO MgCl2NaClCsCl 、分子晶体:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,
12、熔沸点越高如熔沸点:O2N2,HIHBrHCl。组成和结构不相似的物质,分子极性越大,其熔沸点就越高,如熔沸点: CO N2。在同分异构体中,一般地说,支链数越多,熔沸点越低,如熔沸点:正戊烷异戊烷新戊烷; 同分异构体的芳香烃及其衍生物,其熔沸点高低顺序是邻间对位化合物。、金属晶体中金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属阳离子与自由电子间的作用越强,金属熔沸点就越高。、元素周期表中第A族卤素单质 ( 分子晶体 ) 的熔沸点随原子序数递增而升高;第A族碱金属元素单质( 金属晶体 ) 的熔沸点随原子序数的递增而降低。举一反三:【变式 2】 NaF 、 NaI、 MgO 均为离子化合物,根据下列数
13、据,这三种化合物的熔点高低顺序是A、 B、 C、 D、 解析: 比较离子半径、离子所带电荷【答案】 B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页类型三、晶体结构与性质题 3、 实现下列变化时, 需克服相同类型作用的是()A、二氧化硅和干冰的熔化 B、液溴和液汞的汽化C、食盐和冰的熔化 D、纯碱和烧碱的熔化思路点拨: 不同晶体的作用力不同,状态改变时,需要克服不同的作用力。解析: SiO2熔化破坏共价键,干冰熔化需克服的是范德华力,A项错误;液溴汽化、冰的熔化需破坏范德华力,而汞汽化破坏金属键,食盐熔化破坏离子键,所以 B
14、、C选项错误;D项中纯碱( Na2CO3)和烧碱( NaOH )均属于离子晶体,熔化时均要克服离子键。总结升华: 各类晶体在熔化、升华时克服的作用力为:离子晶体离子键;分子晶体分子间作用力;原子晶体共价键;金属晶体金属离子与自由电子之间的作用。举一反三:【变式 3】白磷分子中的键角为_,分子的空间结构为_,每个 P原子与 _个 P原子结合成共价键。若将1分子白磷中的所有P-P 键打开并各插入一个氧原子,共可结合 _个氧原子 , 若每个 P原子上的孤对电子再与氧原子配位,就可以得到磷的另一种氧化物_(填分子式)。【答案】 60正四面体形 3 6 P4O10类型四、有关晶体的计算 晶胞题 4、某物
15、质的晶体中含Ti 、O、Ca三种元素,其排列方式如图所示( 其中两棱上的 O原子未能画出),晶体中Ti 、O、Ca的原子个数之比依次为()A、131 B、231 C、 221 D、133 思路点拨: 解答这类习题,通常采用分摊法。解析: Ti 原子个数为81/8=1 个, O原子为 12 1/4=3 个, Ca原子为 1 个【答案】 A 总结升华: 晶胞对质点的占有率、晶体结构类习题,最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。举
16、一反三:【变式 4】有一种多聚硼酸盐为无限网状结构,下图为其结构单元示意图。其结构的基本单元可表示为(B5On)m-,则m、n的值分别为()A、2,4 B、3,6 C、2,5 D、3,9 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页解析: 由图可知,该结构含B为 5 个,含氧原子数宜用分摊法求解,即6+61/2=9 ,所以n=9,故只有选D。【答案】 D 【成果测评】基础达标( A卷):1、下列式子中,真实表示物质分子组成的是()A、H2SO4B、NH4Cl C、SiO2 D、C 2、下列各组物质中,化学键类型相同、晶体类型
17、也相同的是()A、CaCl2和 Na2O B、碘、氖 C、CO2和 H2O D、 CCl4和 KCl 3、第三周期元素形成的单质中,属于原子晶体的是()A、金刚砂B、金刚石C、单晶硅 D、二氧化碳4、下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是()A、O2、I2 、Hg B、CO2、 KCl、SiO2C、 Na、K、 Rb D、SiC、NaCl、SO25、下列有关晶体的叙述,错误的是()A、金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6 个碳原子B、在 NaCl 晶体中,每个Na+(或 Cl-)周围都紧邻有6 个 Cl-(或 Na+)C、白磷晶体中,粒子之间通过共价键结合,键角为60D、离子晶
18、体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏6、氮化硅是一种新型材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的粒子间的作用力与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用力都相同的是()A、萤石和金刚石B、晶体硅和水晶C、冰和干冰D、萘和蒽7、常温常压下的分子晶体是()A、碘B、水C、硫酸铵D、干冰8、科学家最近又发现了一种新能源“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水和物( CH4nH2O )。其形成过程是:埋于海底地深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧型细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透
19、明晶体,这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是()A、离子晶体 B、分子晶体 C 、原子晶体 D、金属晶体9、碳有三种同素异形体:金刚石、石墨、足球烯(C60),其中足球烯是分子晶体。据精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页此推测下列叙述正确的是()A、金刚石、石墨、足球烯和氧气反应最终产物不同B、足球烯可以发生加成反应C、石墨、足球烯均可作为生产耐高温润滑剂的原料D、足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度大10、仅由下列各组元素所构成的化合物,不可能形成离子晶体的是()A、H、O、S B、Na、H、O C、K、
20、Cl、O D、H、N、Cl 11、石墨晶体是层状结构,在每层里,每个碳原子都跟其他3 个碳原子相结合。如图是石墨的晶体结构俯视图,图中每个黑点表示1 个碳原子,而两黑点间的连线表示1 个共价键。则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为()A、13 B 、23 C、2 1 D、32 12、关于碳及其化合物说法正确的是( ) A、金刚石结构C原子 sp3杂化B、金属氧化物不可能形成原子晶体C、宝石的主要成分是碳D、金刚石熔沸点比任何物质都高13、关于晶体的下列说法正确的是()A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D、分子晶体
21、的熔点一定比金属晶体低14、下列物质容易导电的是()A、熔融的氯化钠 B 、硝酸钾溶液 C、硫酸铜晶体 D、无水乙醇15、当 SO3晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化的是A、分子内化学键 B、分子间距离 C、分子构型 D、分子间作用力16、.下列叙述的各项性质中,不属于金属的通性的是( ) A、导电、导热性B、延展性 C、光亮而透明D、熔点都很高17、根据表中给出几种物质的熔点和沸点:物质NaCl MgCl2AlCl3SiCl4B(单质)熔点 ( ) 801 714 190 (2.5 105Pa) -70 2300 沸点 ( ) 1413 1412 182.7 57.6 2550 填空回答下
22、列问题:加热容易升华的是_ ;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页属于分子晶体的是_ ;属于原子晶体的是_ ;属于离子晶体的是_ 。18、现有甲、乙、丙 ( 如下图三种晶体的晶胞:( 甲中 x 处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心 ) ,可推知:甲晶体中x 与 y 的个数比是 _,乙中 a 与 b 的个数比是_,丙晶胞中有 _个 c 离子,有 _个 d 离子。19、在 H2、(NH4)2SO4、SiC、 CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有_,由非极性键形成的非极性分子有_,能形成分子晶体的物质是 _,含有氢键
23、的晶体的化学式是_,属于离子晶体的是_,属于原子晶体的是_,五种物质的熔点由高到低的顺序是_ 。20、某离子晶体晶胞结构如下图所示,x 位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:(1) 晶体中每个Y同时吸引着 _个 X,每个 x 同时吸引着 _个 Y,该晶体的化学式为 _ 。(2) 晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 _个。(3) 晶体中距离最近的2 个 X与 1 个 Y形成的夹 XYX的度数为 _。21、二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体模型如图所示。认真观察晶体模型并回答下列问题:(1) 二氧化硅晶体中最小的环为_元环。(2) 每个硅原子为 _个最小环共有。(3) 每个最小
24、环平均拥有_个氧原子。能力提升( B卷):1、已知 C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于 C3N4晶体的说法错误的是()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页A、该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固B、该晶体中每个碳原子上连有4 个氮原子、每个氮原子上连有三个碳原子C、该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8 电子结构D、该晶体与金刚石类似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构2、在 a mol 金刚石中含C C键数为()A、4a 6.02 1023 B、a6.02 1023
25、C、2a 6.02 1023 D、8a6.02 10233、20 世纪 80 年代中期,科学家发现并证明碳还以新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。90 年代初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。( 如图 ) :下列说法错误的是( ) A、金刚石和石墨的熔点肯定要比C60高B、据估计C60熔点比金刚石和石墨要高C、无论是球碳分子,还是管状碳分子、洋葱状碳分子,都应看作是碳的同素异形体D、球碳分子是碳的同素异形体,而管状碳分子、洋葱状碳分子则不一定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
26、- - -第 10 页,共 18 页4、据报道, 科研人员应用电子计算机模拟出类似 C60的物质 N60, 试推测出该物质不可能具有的性质是()A、N60易溶于水B、稳定性: N60N2D、熔点: N60N25、2001 年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。右图是该化合物的晶体结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子、6 个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为()A、MgB B、Mg3B2C、Mg2B D、Mg2B36、下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数) ( ) A、124 g P4含有 PP键的个数为4NAB、12 g 石墨中含有CC键的个
27、数为1.5NAC、12 g金刚石中含有CC键的个数为2NAD、60gSiO2中含 Si O键的个数为2NA7、食盐晶体如图所示。在晶体中,表示 Na+,o 表示 Cl-。已知食盐的密度为r g / cm3,NaCl 摩尔质量Mg / mol,阿伏加德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和 Cl-的间距大约是 A、cm B、cm C、cm D、cm 8、已知 CsCl 晶体的密度为gcm 3,NA为阿伏加德罗常数,相邻的两个Cs+的核间距为a cm(如图 1 14 所示),则CsCl 的相对分子质量可表示为()图 114 A、B、C、D、NAa3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
28、归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 18 页9、北京大学和中国科学院的化学工作者合作,已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构分析正确的是()A、K3C60中既有离子键又有极性键B 、1mol K3C60中含有的离子数目为636.02 1023C、该晶体在熔融状态下能导电 D、该物质的化学式可写作KC2010、共价键、 离子键和范德华力都是粒子之间的不同作用力,下列物质同时含有上述两种作用力的组合是()Na2O2SiO2石墨金刚石食盐白磷A、 B、 C、 D、11、分子晶体中如果只有范德华力
29、,它的晶体一般采用密堆积结构,原因是分子晶体中()A、范德华力无方向性和饱和性 B、占据晶格结点的粒子是原子C、化学键是共价键 D、三者都是12、下列各项所述的数字不是6 的是()A、在 NaCl 晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl- 的个数B、在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数C、在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数D、在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数13、组成晶体的质点( 分子、 原子、离子 ) 以确定的位置在空间作有规则排列,具有一定几何形状的空间格子,称为晶格, 晶格中能代表晶体结构特征的最小重复单位称为晶胞。在冰晶石 (Na3AlF6) 晶胞中, AlF6
30、3-占据的位置相当于NaCl 晶胞中 C1-占据的位置,则冰晶石晶胞中含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为()A、21 B、32 C、52 D、51 14、IA 族元素的原子与最外层有7 个电子的原子结合,可以形成A、离子晶体B、分子晶体C、离子晶体,分子晶体都不可能形成 D、无法确定15、下列说法正确的是()A、冰融化时,分子中HO键发生断裂B、原子晶体中,共价键越强,熔点越高C、分子晶体中,共价键越强,该分子晶体的熔沸点一定高D、分子晶体中,分子间作用力越大,则分子晶体越稳定16、六氟化硫分子呈正八面体,难以水解,在高电压下仍有良好的绝缘性,在电器工业精选学习资料 - - - - -
31、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 18 页有着广泛用途,但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关SF6的推测正确的是 ()A、SF6易燃烧生成二氧化硫B、SF6中各原子均达到 8 电子稳定结构C、高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和 HF D、SF6是极性分子17、支持固态氨是分子晶体的事实是()A、氮原子不能形成阳离子 B、铵离子不能单独存在C、常温下,氨是气态物质 D、氨极易溶于水18、下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的一组化合物是()A、NH3HD C10H8B、PCl3CO2H2SO4C、SO2SiO2P2O5 D、CCl4Na
32、2S H2O219、有 A、B、C三种物质,每个分子都各有14 个电子。其中A的分子属于非极性分子,且只有非极性键,B的分子也属于非极性分子,但既有极性键,又有非极性键;C的分子属于极性分子。 则 A的电子式为 _,B的结构式为 _。C的名称是_。20、如图所示为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。(1) 在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有 _、_个。(2) 该晶体结构中,元素氧、钛、钙的离子个数比是_。该物质的化学式可表示为 _。(3) 若钙、钛、氧三元素的相对质量分别为a,b, c,晶体结构图中正方体边长(钛
33、原子之间的距离)为dnm(1nm=10-9m),则该晶体的密度为_g/cm3。21、有 A、B、C、D四种元素, A元素的气态氢化物分子式为RH4,其中 R的质量分数为75% ,该元素核内有6 个中子,能与B形成 AB2型化合物, B在它的氢化物中含量为88.9 ,核内质子数和中子数相等,C 、 D为同周期元素, D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸,C的氧化物为两性氧化物。(1)A 元素的一种无色透明的单质,名称叫_,其晶体类型是_。(2)B 的氢化物的电子式为_,属 _分子。 ( 极性或非极性) (3)A 和 B形成化合物的分子空间构型为_,属 _分子 ( 极性或非极性) ,其晶体类型是
34、 _。俗名 _。(4)C 元素位于周期表中第_周期 _族,A 、C、D三元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序排列( 用分子式表示)_ 。(5)C 和 D的化合物溶于水后滴入过量KOH , 现象是 _ ,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 18 页离子方程式 _ 。22、石墨晶体为层状结构,层内为正六边形的网状结构,层与层之间通过范德瓦耳斯力结合。已知层内正六边形的边长为1.42 10-10 m ,层与层之间的距离为3.35 10-10m 。试回答下列问题:(1)12 g 石墨中含有多少个正六边形?(2)石墨的密度
35、为多少?(3)12 g 石墨的体积为多少立方厘米?答案与解析:基础达标( A卷):1、A 解析:只有分子晶体的化学式才表示真实的分子组成。2、AC 解析: A项都是离子晶体,只有离子键;B项都是分子晶体,碘分子中有共价键,氖分子中无化学键;C项都是分子晶体,只有共价键;D项 CCl4是分子晶体,含有共价键,KCl是离子晶体,含有离子键。3、C 解析: 只有二氧化碳是分子晶体,其他都是原子晶体;再判断组成元素是否第三周期元素。4、B 解析:首先区别晶体的类型,再按照规律判断。A项,常温下分别为气态、固态、液态;B项,分别是分子晶体、离子晶体、原子晶体;C项,都是金属,价电子数相同,半径依次增大;
36、 D项,分别是原子晶体、离子晶体、分子晶体。5、C 解析: 本题主要考查基本的晶体结构类型。金刚石与氯化钠的结构容易判断,白磷晶体是由 P4分子构成,粒子间以范德华力结合。6、B 解析:氮化硅属原子晶体,萤石(CaF2)属离子晶体;冰、干冰、萘和蒽均属于分子晶体;只有B项中晶体硅与水晶均属于原子晶体。7、A 解析:注意题目的关键:常温常压下。此状态下,水是液态、干冰是气态。8、B 解析:根据题目所给信息:“类似冰的透明晶体”,可判断“可燃冰”是分子晶体。9、BD 解析:要紧扣金刚石是原子晶体,石墨是混合型晶体,C60是分子晶体,它们互称同素异形体,所以与O2反应最终产物均为CO2;足球烯中含双
37、键,可以发生加成反应,但其熔沸点低,不能用于高温条件;C60易溶于非极性溶剂苯而难溶于乙醇,符合相似相溶原理。10、A 解析:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如 NaOH 、C项如 KClO、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页D项如 NH4Cl。11、B 解析:根据每个C C键为两个碳原子共用,每个C占 CC键的 1/2 ,而每个 C有三个CC键,故碳原子数与CC键数之比为: 1( 31/2 )=2 3。12、A 解析:金刚石中的C原子采取sp3杂化,形成4 个杂化轨道,与其他4 个 C原子形成
38、4个键;金属氧化物如Al2O3可形成原子晶体;宝石主要成分是SiO2;如石墨的熔沸点比金刚石高。13、A 解析: A正确, B错误,金属晶体中有金属阳离子和自由电子,在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子,但有阳离子时不一定有阴离子;C、D项错误,金属晶体熔沸点范围较广,有些比原子晶体还高,有些比分子晶体还低。14、AB 解析: 氯化钠、 硝酸钾溶于水或熔融状态下产生自由移动的离子,所以能够导电; 硫酸铜晶体中存在阴阳离子,但不能自由移动,所以不导电;无水乙醇是非电解质。15、BD 解析: SO3晶体是分子晶体,熔化或气化时须克服分子间作用力。16、D 解析:金属晶体熔点范围很广,有些比原子晶体还
39、高,有些比分子晶体还低。17、【思路分析】熔点比沸点高的物质,加热易升华;根据所学规律判断晶体类型【答案】 AlCl3AlCl3、SiCl4 B NaCl、MgCl218、【思路分析】处于晶胞中心的x 或 a 为该晶胞单独占有,位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有, 位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有,位于立方体面的微粒为两个立方体共有,所以xyl ( 61/8 ) 43;ab=181/8 11;丙晶胞中 c 离子为 121/4+1 4 个; d 离子为 81/8+6 1/2 4 个【答案】 xy43 ab11 4 个 c 4 个 d 19、【思路分析】只要明确SiC 属于原子晶体,(NH4
40、)2SO4属于离子晶体,H2、CO2和 HF三种分子晶体中, H2属非极性分子,CO2是由极性键形成的非极性分子,而HF是含氢键的极性分子即可。【答案】 CO2; H2; H2、CO2、HF ; HF ;(NH4)2SO4; SiC ;SiC(NH4)2SO4 HFCO2H220、【思路分析】 考查有关晶胞的基本计算,可采用分摊法。 对于晶胞与晶体要有整体认识。所给晶胞中的5 个原子,形成以Y为中心的正四面体型,4 个 X原子处于正四面体的4个顶点。【答案】 (1)4 8 XY2( 或 Y2X) (2)12 (3)109 28 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
41、 - - - - - -第 15 页,共 18 页21、【思路分析】考查常见原子晶体结构的分析。【答案】 (1)12 (2)6 (3)2 能力提升( B卷):1、D 解析:根据 C3N4晶体的性质,可以判断是原子晶体;晶体的微粒间只以单键结合,可以判断其结构为每个碳原子上连有4 个氮原子、 每个氮原子上连有3 个碳原子, 且每个原子都以极性键相连、 都满足 8 电子稳定结构的空间网状结构。其中 CN键比 CC键键长短, 键能大, C3N4晶体比金刚石更牢固。2、C 解析: 每个 C原子与其他4 个 C原子共用4 个 CC键, 相当于每个C原子占有41/2=2个 CC键, 1mol 金刚石含2m
42、olCC键。3、BD 解析:题中信息:将C70、C76、C84、C90、C94等称为分子,即C60是分子晶体,其熔点比金刚石和石墨低,A项正确、 B项错误; C70、C76、C84、C90、C94等,还有金刚石、石墨都是C元素的不同单质,都可看作C元素的同素异形体。4、AD 解析: N60应该是分子晶体,应该具有分子晶体的性质。分子中有单键或双键,稳定性不如 N2(叁键),但总的键能大,分解时吸收能量高;熔点比N2高(相对分子质量)5、B 解析:按分摊法,顶点上镁原子平均为121/6=2 个,而面上镁原子平均为21/2=1个,故一个晶胞内含3 个镁原子, 6 个硼原子,所以只有B选项符合题意。
43、6、BC 解析: A项, 每个 P4分子有 6 个 P P键; B项, 在石墨晶体中1 个 C原子对应31/2=3/2个 CC键; C项,金刚石晶体中1 个 C原子对应41/2=2 个 CC键; D项 SiO2晶体中 1个 Si 原子对应4 个 Si O键。7、B 解析:由“均推法”知NaCl 一个晶胞中含Na+、Cl-各 4 个, V(晶)=MN4r ,再求晶体边长的一半,就是Na+和 Cl-的间距。8、D 解析:由“均摊法”知CsCl 一个晶胞中含Cs+、Cl各一个。V(晶) =a3 cm3,一个晶胞的质量为m=V(晶) =gcm3a3cm3=a3g,CsCl 的相对分子质量:mNA=a3
44、NA9、C 解析: A错, K3C60中既有离子键又有非极性键; B错,阳离子数目36.02 1023、阴离子数目6.02 1023;C正确,离子晶体具有的性质;D错,如 Na2O2不能写作NaO 。10、B 解析:中有离子键、共价键;中只有共价键;中有共价键、范德华力、还有金精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页属键;中只有共价键;中只有离子键;中有共价键、范德华力。11、A 解析:作用力无方向性, 趋向于使原子或分子吸引尽可能多的其他原子或分子分布于周围,使晶体采取紧密堆积降低体系能量,使晶体变得更稳定。12、C
45、 解析:二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数12 个( 6 个 Si 原子、 6 个 O原子)。13、D 解析:冰晶石晶胞是以大阴离子(AlF63-)构成的面心立方晶格,Na+可看作是填充在晶格的空隙中, 所以晶胞中AlF63-有 81/8+6 1/2=4 个,Na+有 12 个,共 40 个原子(28+12);食盐晶胞中原子个数是8 个( 4 个 Na+和 4 个 Cl-)。14、AB 解析:如 NaCl 是离子晶体,HCl 是分子晶体。15、B 解析: 冰融化只破坏范德华力和氢键,不破坏共价键, 所以分子晶体的熔沸点高低决定于范德华力(有些物质还有氢键),而共价键决定分子晶体的稳定程度。对
46、原子晶体,共价键越强,晶体的熔沸点越高。16、C 解析:六氟化硫分子呈正八面体,F原子处于正八面体的6 个顶点, S原子处于正八面体的中心,是对称性结构,非极性分子;可认为分子中S为+6 价,F 的非金属性强,燃烧不可能生成二氧化硫;从共用电子对角度分析,应该共用6 对电子, S原子不符合8 电子稳定结构。17、A 解析:氮原子不能形成阳离子,不能形成离子晶体。18、B 解析: HD为单质, SiO2属于原子晶体,Na2S属于离子晶体,排除A、C、 D可知 B项正确。19、【思路分析】A是非极性分子,且只有非极性键,应是同种原子组成的分子,N2;B是非极性分子, 但既有极性键, 又有非极性键,
47、 应是不同种原子组成的对称性结构的分子,C2H2;C是 14 个电子的CO 【答案】一氧化碳20、【思路分析】可用分摊法解题【答案】 (1) 6 8 (2)311 Ca TiO3 (3) 21、【思路分析】通过题目所给信息可推出:A是 C、B是 O 、C是 Al、D是 Cl 【答案】(1) 金刚石;原子晶体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 18 页(3) 直线型分子;非极性;分子晶体;干冰(4)3 ; A;HClO4 H2CO3Al(OH)3(5) 先有白色沉淀,滴入过量KOH 时白色沉淀消失。 Al3+3OH-=Al(
48、OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 22、【思路分析】(1)每个正六边形含有的碳原子数为6 1/3=2 , 12 g 石墨即 1 mol 含有的正六边形数目为=3.01 1023。(2) 正六棱锥的体积=1/2 sin60 (1.42 10-8)23.35 10-86 cm3=1.75 10-23cm3,每个正六棱锥所含原子个数为121/6=2 。(3)密度为 12( 6.02 1023) 2( 1.75 10-23) gcm 3=2.28 g cm3, 12 g石墨的体积为(12 g 2.28 g cm3)=5.26 cm3。【答案】( 1)3.01 1023个(2)2.28 g cm-3 (3)5.26 cm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 18 页