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1、物质的聚集状态与物质性质专项训练一、晶体的结构和性质1下列关于晶体的说法正确的组合是()组成金属的微粒是原子在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4和12个O2相紧邻SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏ABCD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
2、价键的键能决定，与分子间作用力无关。2下列说法中正确的是()A完全由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物B构成分子晶体的粒子一定含有共价键C分子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点低D含有金属离子的晶体一定是离子晶体答案A解析由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl等，故A正确；稀有气体元素所形成的分子晶体中不含共价键，B不正确；金属汞的熔点低于许多分子晶体，C也不正确；金属晶体中也含有金属阳离子，故D也不正确。3下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A金刚石为网状结构，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周围紧邻且距离相等的Na共有6个C氯化铯晶
3、体中，每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子答案B解析金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子；NaCl晶体中，每个Na周围紧邻6个Cl，每个Na周围紧邻12个Na；氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个Cl，每个Cs周围紧邻6个Cs；干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。二、晶体的熔、沸点比较4下列物质的熔点均按由高到低的次序排列，其原因是由于键能由大到小排列的是()A铝、钠、干冰B金刚石、碳化硅、晶体硅C碘化氢、溴化氢、氯化氢D二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳答案B5NaF、NaI、MgO均为离子化合物，这三种化合物的熔点高低顺序是()N
4、aFNaIMgOABCD答案B解析离子化合物的熔点与离子键强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径之和越小，离子键越强，该离子化合物的熔点越高。已知离子半径NaMg2，IO2F，可知NaI中离子键最弱，因MgO中的离子带两个单位电荷，故离子键比NaF中的强。6水的沸点是100，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是60.7，引起这种差异的主要原因是()A范德华力B共价键C氢键D相对分子质量答案C三、晶体类型的判断方法7下列晶体中由原子直接构成的单质有()A金属钾B氢气C金刚石D白磷答案C解析A项为金属晶体，其粒子为K和自由电子，B、D两项皆为分子晶体，其组成粒子只有分子，因此A、B、D均
5、错误。C项金刚石为原子晶体，其组成粒子为碳原子。故C正确。8萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()ACaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔点较高，硬度较大CCaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小答案C解析化合物中存在离子键则必为离子晶体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是固体不导电，熔融状态下能导电，故选C。9下表给出了几种氯化物的熔点和沸点：NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔点/801714190(5101kPa)70沸点/1413141218057.57据表中所列数据判断下列
6、叙述与表中相吻合的是()AAlCl3在加热条件下能升华BSiCl4晶体属于原子晶体CAlCl3晶体是典型的离子晶体DNaCl的晶格能比MgCl2小答案A解析观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点，所以可以升华，A项正确；从表中看SiCl4的熔点是70，熔点低，属于分子晶体的特征，B项错；AlCl3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，C项错；虽然Mg2比Na半径小，但是考虑到NaCl堆积比MgCl2密，NaCl熔点更高，因此NaCl晶格能比MgCl2大，D项错。四、晶体知识的综合应用10(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了_的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了_的作用力；碘的升华，粒子
7、间克服了_的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_(填化学式)。(2)下列六种晶体：CO2，NaCl，Na，Si，CS2，金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_ (填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的能形成分子晶体的物质是_，含有氢键的晶体的化学式是_，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_。答案(1)离子键共价键分子间SiO2KClO3I2(2)(NH4)2SO4HFCO2H2解析(1)氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔
8、化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间立体网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高，其次是离子晶体，由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。原子晶体：、；离子晶体：；金属晶体：；分子晶体：、。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅。CO2和CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故CS2熔点高于CO2。Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2；Na在水中即熔化成小球，说明它的熔点较NaCl低。11C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出
9、其中的一层结构)：(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为_。A同分异构体B同素异形体C同系物D同位素(2)固态时，C60属于_(填“离子”、“原子”或“分子”)晶体，C60分子中含有双键的数目是_。(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是_NA个。(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是_个。答案(1)B(2)分子30(3)2(4)2解析(1)所给三种物质都只由碳元素组成，故它们互为同素异形体。(2)C60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C60的分子中总的价电子数为604240，由图示可知已成键的价电子数为603，
10、所以可形成的双键数为30。(3)由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键，故每个碳原子相当于形成(4)个单键，则1mol硅中可形成2mol硅硅单键。(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献个碳原子，所以每个正六边形占有62(个)碳原子。12参考下表中物质的熔点，回答有关问题。物质NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔点/995801755651801776715646物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点/90.470.45.212070.449.536.215(1)钠的卤化物
11、及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的_有关，随着_的增大，熔点依次降低。(2)硅的卤化物熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与_有关，随着_的增大，_增大，故熔、沸点依次升高。(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与_有关，因为一般_比_熔点高。答案(1)半径半径(2)相对分子质量相对分子质量分子间作用力(3)晶体类型离子晶体分子晶体解析分析表中物质及熔点规律，将物质晶型合理分类，由同类晶型熔点变化趋势发现影响物质熔点高低的规律。13下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。请回答下列问题：(1)这些晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是_。(2)冰、金刚石、MgO、Ca
12、Cl2、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晶体的晶格能，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的重要原因是_。答案(1)金刚石晶体(2)金刚石MgOCaCl2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)48(5)H2O分子之间存在氢键解析(1)只有原子晶体的粒子之间是以共价键结合的。(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷有关，离子半径越小，离子所带
13、电荷数越多，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得864，氯化钙类似于氟化钙，Ca2的配位数为8，Cl的配位数为4。14上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED铝片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答：(1)镓的基态原子的电子排布式是_。(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为_，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为_。(3)
14、N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是_。(用氢化物分子式表示)(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为_。(5)比较二者的第一电离能：As_Ga(填“”或“”)。(6)下列说法正确的是_(填序号)。A砷化镓晶胞结构与NaCl相同BGaP与GaAs互为等电子体C电负性：AsGaD砷化镓晶体中含有配位键答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(2)4正四面体形(3)NH3AsH3PH3(4)sp2(5)(6)BCD解析(1)镓位于元素周期表中第4周期第A族，故其核外电子排布式为
15、Ar3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)(8/8)4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp2。(5)As和Ga处于同一周期，而处于A族的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。根据等电子体的概念可知选项B正确。根据电负性的概念可知选项C正确。由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D正确。7