课时作业(三十四).docx

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1、课时作业（三十四）晶体结构与性质一、选择题（此题包括7小题，每题只有1个选项符合题意）L （2021湖北省选考模拟）B和A1为同族元素，以下说法错误的选项是（）A. BF3和A1F3都可以与F形成配位键B. H3BO3为三元酸，A1（OH）3呈两性C.共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属A1有延展性D. B和A1分别与N形成的共价（原子）晶体，均具有较高硬度和熔点B 解析：BF3和A1F3中B和Al均有空轨道，F-有孤对电子，因此BF3和AIF3都可 以与F-形成配位键，A正确；H3BO3为一元弱酸，A1（OH）3为两性氢氧化物，具有两性，B 错误；晶体B为共价（原子）晶体，共

2、价键的方向性使晶体B有脆性，A1为金属晶体，原子 层的相对滑动使金属A1有延展性，C正确；B和A1分别与N通过共价键形成共价（原子） 晶体，共价（原子）晶体具有较高硬度和熔点，D正确。ONOB2 . （2021辽宁省适应性测试）我国科学家合成了富集B的非碳导热材料立方氮化硼晶 体，晶胞结构如图。以下说法正确的选项是（）A. nBN和10BN的性质无差异B.该晶体具有良好的导电性C.该晶胞中含有14个B原子，4个N原子D. N原子周围等距且最近的N原子数为12D解析：B和1哂互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，但物理性质仍 存在差异，A错误；该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B

3、错误；由图可知, 该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶点和面心上，故B原子的数量为8X： +6X； OL=4个，C错误；由晶胞示意图可知，1个N原子与4个B原子成键，1个B原子可以和4 个N原子成键，N原子周围等距且最近的N原子数为12, D正确。3 .（2021天津河东区期中）铜和氧形成的一种离子化合物晶胞，C60晶胞和C60分子如下 图所示，以下说法错误的选项是（）苕离子化合物晶胞。氧铜C&）晶胞C&）分子A.铜和氧形成的离子化合物，铜离子的电荷数为+ 1B.在C60晶胞中含有14个C60分子C. C60与F2在一定条件下，发生加成反响生成C60F60D. 1H1O1C60分子中，含有的

4、。键数目约为90X6.02X1023B解析：铜和氧形成的离子化合物晶体中，O的配位数为4, Cu的配位数为2,那么其化学式为CU2O,铜离子的电荷数为+ 1, A正确；C60晶胞为面心立方结构，1个晶胞中含 有C60分子数为6X： +8x| =4, B错误；C60中每个C原子形成3个。键，与F2加成时,每个碳原子还能连接1个F原子，故加成后生成C60F60, C正确；C60中每个C原子形成3 个。键，每个。键被2个碳原子共用，那么1个C60分子中含有的。键数目为3x1 X60=90, 故lmoIC6o分子中，含有的。键数目约为90X6.02X1023, d正确。4 .（原创题）下表是钠、硅的卤

5、化物及其熔点：物质NaFNaClNaBr熔点/995801755物质SiF4SiCl4SiBr4熔点/-90.2-70.45.2以下说法不正确的选项是（）A.钠的卤化物都是离子晶体，硅的卤化物都是分子晶体B.钠的卤化物的熔点与离子键的强弱有关C.硅的卤化物的熔点与范德华力的大小有关D.据此推测，熔点：NaINaBr, SiI4SiBr4D解析：由表中物质的熔点可知，钠的卤化物的熔点较高，都是离子晶体，其熔点与 离子键的强弱有关；硅的卤化物的熔点较低，都是分子晶体，其熔点与范德华力的大小有 关，A、B、C均正确。根据熔点变化规律，熔点：NaBrNaI, SiI4SiBr4, D错误。o Mg N

6、i *Li OO5 . （2021山东德州二模）NixMgi-xO晶体属立方晶系， 晶胞边长o将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太 阳能电池材料，其结构单元如下图。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，以下说法正确的选项是（ ）A.该结构单元中O原子数为3B. Ni和Mg间的最短距离是与aC. Ni的配位数为6D.该物质的化学式为=4, A错误;C解析：由均摊法可知该结构单元中O原子数为1 + 12X1Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即;7（层+层）=乎，b错误；由晶 胞可知Ni的配位数为6, C正确；1个晶胞中Li的个数= 1X； =0.5, Mg的个数= 2X； + ix

7、| =1.125, Ni的个数=7义1+3X； =2.375, O的个数=4,因此该物质的化学式为 OOLLi0.5Mgi.125Ni2.375O4, D 错误。3 0002 500-2 000-1 500：1 000：500- 0 -500-AFBEHC D6 .（2021辽宁葫芦岛期末）几种单质的沸点如图所 示。以下推断正确的选项是（）A. D可能为共价（原子）晶体，H可能为分子晶体B. G可能为离子晶体，A可能为分子晶体C. G、H一定是分子晶体，E、F 一定是金属晶体D. D可能为共价（原子）晶体，B 一定是离子晶体A 解析：D的沸点高于3 000 ,那么D可能为共价（原子）晶体，H的

8、沸点低于0 C, 那么H可能为分子晶体，A正确；G的沸点低于0 ,那么G可能是分子晶体，A的沸点约 1 000 ,可能为离子晶体，B错误；G、H的沸点低于0 ,可能是分子晶体，E、F 的沸点较低，可能是分子晶体或金属晶体，C错误；D的沸点高于3 000 ,可能是共价 （原子）晶体或金属晶体（如鸽），B的沸点约1 000 ,可能是离子晶体或金属晶体，D错误。7 .（2021山东临沂三模）X、Y、Z、M、W为五种原子序数递增的前36号元素。X、 Y是同周期元素，原子序数相差1,价电子数之和为11; Z为第三周期元素，价电子总数 为2；基态M原子有6个未成对电子；W属于ds区元素，有1个未成对电子。

9、以下 说法不正确的选项是（）A.原子半径：ZXY,电负性：YXZ8 .X和Y的简单氢化物分子间均存在氢键，二者均可以作为配合物中的配体C. Z（XY3）2晶体含离子键和共价键，酸根离子的中心原子杂化方式为sp2D. Y与X、Y与Z形成化合物所属晶体的类型相同D 解析：Z为第三周期元素，价电子总数为2,那么Z是Mg； X、Y是同周期元素， 原子序数相差1,价电子数之和为11,应处于第二周期，那么X是N, Y是O;基态M原 子有6个未成对电子，其价电子排布式应为3d54sI，那么M是Cr； W属于ds区元素，有 1个未成对电子，且原子序数大于M（Cr）,那么W是Cu。原子半径：MgNO,电负性：

10、ONMg, A正确；NH3、HzO都能形成氢键，N、O原子均能提供孤电子对，故二者均可 作为配合物的配体，B正确；Z（XY3）2是Mg（NO3）2,是离子晶体，含离子键和共价键，NO； 中N原子价层电子对数为3+； （5+l-3X2）=3,不含孤电子对，那么N原子采取sp2杂化,C正确；N和O形成NO、NO2等，固态时形成分子晶体，O和Mg形成MgO,固态时形 成离子晶体，所属晶体类型不同，D错误。二、非选择题（此题包括3小题）8.（2021山东各地模拟节选）（l）Mg、Cu合金的拉维斯结构如下图，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。2 q假设1号

11、原子的坐标为（0, 0, 0）, 3号原子的坐标为（1, 1, 1）,那么2号原子的坐标为该晶胞的化学式为 o立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如下图。立方氮化硼属于 晶体，其中硼原子的配位数为 O：立方氮化硼密度为d g/cm3, B原子半径为 pm, N原子半径为y pm,阿伏加德罗常数的值为刈，那么该晶胞中原子的空间利用率为（列出化简后的计算式）。OB oN（3）CaSe（硒化钙）晶胞结构如下图:该晶胞中，面心上6个Se2一相连构成的几何体是（填字母）。B.立方体D.三角锥形A.正四面体C.正八面体硒化钙晶体的密度为cm.3,。表示阿伏加 德罗常数的值.那么该

12、晶胞中距离最近的CzF+之间的距离 为 pm（用含d和Na的代数式表示）。答案：（1）&，：，1）MgCiiz共价4共价44兀（始+/Na7.5X1031X100%y23 /4XH9C 2 X NF X101解析：（1）假设1号原子的坐标为（0, 0, 0）, 3号原子的坐标为（1, 1, 1）, 2号原子位于面心处，其坐标为（；,I , 1）O晶胞中Mg原子个数为8x1 +6x1 +4=8, Cu原子个数为16,那么Mg、Cu原子 OL个数比为1： 2,故该晶胞的化学式为MgCii2。（2）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，属于共价（原子）晶体。晶体中1个N原子连接4个B原子

13、，晶胞中N原子数为4, B原子数= 8X： +6X； =4,氮化 OL硼化学式为BN,所以晶胞中1个B原子连接4个N原子，即硼配位数为4,晶胞的质量机100=2?4g，晶胞的体积 丫=:cm3=4 cm3,而N、B原子总体积IV AIV AP utti V A4 Ji (x IO10) 3 , 4n (j IO-10) 316 n 一 “.曰必anVi=4X +七 =- 伊+73)10 30 cm3,故晶胞中原16 n_子的空间利用率=学X 100%3 (x3+j3) 40 30 cm3 T77X X 100%JL UU 二 苑cm4冗(好+/dN7.5X1031X100%o（3）由图可知，该

14、晶胞中，面心上6个Se2一相连两个正四面体构成的正八面体。设晶胞的边长为a,那么该晶胞中距离最近的Ca2+之间万的距离为亍a cm,硒化钙晶体的密度为d g cm 3, 乙Na表示阿伏加德罗常数的值，根据V=M = 邛=消， p a 、ac由均摊法可知，一个晶胞中含有4个Ca2+,4个Se2- , a3 =4* O4。） cn? J cm= IO10 pm,那么该晶胞中距离最近的Ca2+之间的距离为ga=晅义/419X1O10 pmo22 M p、a9 .（2021,广东各地模拟节选）（1）C。与Ti类似，其晶体堆积方式为六方最密堆积，其晶该晶胞的底边长为a nm,该晶胞的底边长为a nm,胞

15、结构如下图，那么该晶胞中含有的原子个数为高为b nm,那么晶胞密度为 g-cm 3o两种含硅化合物的晶胞结构如下图这两种含硅化合物的化学式分别为 和 OI的晶胞参数为a pm,那么I的密度为 g cm-3oH的晶胞参数为。pm, Si和P的原子半径分别为口 pm和，2 pm,那么H的空间占有 率为 O(3)Fe3O4晶体中，02一的重复排列方式如下图，该排列方式中存在着由1、3、6、7 的。2一围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的。2一围成的正八面体空隙。Fe3O4中 有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe?+填充在正八面体空隙中，那么Fe3O4 晶体中，正四面

16、体空隙数与02-数之比为。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 gem、，那么该晶胞参数=cm(写出计算表达式即可)。小46X59”答案：(1)6 T X1021y/3a2b X Na9416 冗(A+4)(2)SiB6 SiP n 乂 3 X 1030 三市X100%/Ya 入 a3D(3)2 ： 18X232解析：(1)根据均摊法，该晶胞中含有的原子个数为12x1 +2x1 +3=6。该晶胞的6X596X593去氐12b X Na去氐12b X Na底边长为a nm,高为b nm,晶胞的体积为5小10-21cm3,那么晶胞密度为X 1021g cm-3o(2)由图可知，I

17、的一个晶胞中有6个B原子，Si原子个数为8X： =1,那么I的化学式为SiB6, II的一个晶胞中有4个P原子，Si原子个数为8X： +6X； =4,那么H的化学 OL式为SiP;I的一个晶胞中有6个B原子，1个Si原子，那么一个晶胞的质量为949494g=K g,贝UI的密度为NX (GX1O。)3 g 加一三瓦方滔X103。g . cm-3；II的4X：兀 +4X%4一个晶胞中有4个P原子，4个Si原子，那么n的空间占有率为kX100%16冗(中+芳)=治X100%o(3)由Fe3O4晶体的结构示意图可知，位于该结构单元的8个顶点和6个面心，故该结 构单元中共有4个。2一，该结构单元中有8

18、个正四面体空隙，所以Fe3O4晶体中，正四面体 空隙数与。2-数之比为2： 1； Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+ 和Fe2+填充在正八面体空隙中，所以该结构单元中有一个Fe3O4,又知Fe3()4晶胞中有8 个图示结构单元，那么共有8个Fe3O4o 1 mol此晶胞的质量为8X232 g、体积为 6.02X 1。233cm3 ,由于晶体密度为5.18 g cm 3 ,那么该晶胞的晶胞参数a = 3 /8X2326.02 X1023X 5.18 Cm10 .(2021安徽马鞍山模拟)铜及其化合物在化工、材料等领域有着广泛的应用。回答 以下问题：(1)原子核外电子

19、发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用 摄取铜元素的原子光谱；基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。(2)Cu(NH3)2OOCCH3可用于防止合成氨反响的催化剂中毒。该化合物中元素的第一 电离能最大的是，碳原子的杂化轨道类型有 O Cu(NH3)2OOCCH3 除去 CO 的反响为Cu(NH3)2OOCCH3 + co + NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3,该反响中新形成的化学键有(填标号)。A.n键B.配位键C.非极性键D.。键(3)向C11SO4溶液中通入足量N%可生成配合物Cu(NH3)4SO4。与SOf互为等电子 体的一种分子为 (填化学式)；NF3与N%的空间构型都

20、是三角锥形，但NF3不 易与CM+形成配离子的原因是(4)氧化亚铜(CU2O)可用于陶瓷、固体整流器，其晶胞结构如下图。z该晶胞原子坐标参数A为(0, 0, 0)； B为(L 0, 0)； C为8的坐标参数为，它代表 原子。假设晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为Na, C112O晶体密度。为gcm 3。答案：(1)光谱仪 15 (2)N sp sp3 BD(3)CCL(或SiF4等)F的电负性大于N, NF成键电子对偏向F,导致NF3中的N原 子核外电子云密度降低，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子(：，CuX1021解析：(1)原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可

21、以用光谱仪摄取铜元素 的原子光谱；基态Cu原子核外电子Is22s22P63s23P63/04S1,空间运动状态即为已填入电子 的轨道，有 1 + 1+3+1+3+5+1 = 15。(2)氮原子2P轨道半充满，比拟稳定，较难失去一个电子，第一电离能最大的是N；其 中甲基中的碳原子形成了 4个。键，为sp3杂化，另外一个碳原子形成3个。键，为sp2杂 化；新形成的键是NH3和Cu2+, CO和C#+形成的配位键，是。键。(3)硫酸根离子有32个价电子,5个原子，与SO7互为等电子体的一种分子可以为SiF4 或CCI4;由于N%中的氮原子带负电性，易与CM+结合，NF3中的氮原子带正电性，与铜 离子相互排斥，因此难以结合。(4)把大正方体分成8个小正方体，D在左下角靠前的小正方体的体心，所以D的坐 标是，；，；)；一个晶胞中D位于正方体内部，有4个，C占据体心和顶点，均摊法计算后有2个，对应化学式为D2c故D代表铜原子；Cii2O晶体密度为。=/% yn、人 V4X64+16X2-AX（aX10-7）3g cm 3288X1021 g cm 3。