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1、第五章 第4课时晶体结构与性质题号知识易中难晶体及类型判断1,27晶体结构和性质36,8,910,11配合物、超分子45一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.下列途径不能得到晶体的是(C)A.FeCl3蒸气冷凝B.熔融态SiO2热液缓慢冷却C.熔融态SiO2热液快速冷却D.CuSO4饱和溶液蒸发浓缩后冷却解析:晶体呈现自范性需要一定条件,即晶体生长的速率要适当。熔融态物质快速冷却时,不能得到晶体,C项处理方式不能得到晶体,热液缓慢冷却可以形成水晶。2.下列关于晶体的说法不正确的是(D)晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性含有金属阳离子的晶体一定是离子
2、晶体共价键可决定分子晶体的熔、沸点晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列四类典型晶体都有过渡型晶体干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6A.B.C.D.解析:晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,故正确;含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,可能是分子晶体如氯化铝,故错误;分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点,共价键决定稳定性,故错误;晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,故正确;纯粹的典型晶体不多,大多数晶体是它们之间的过渡晶体,它们都
3、有过渡型,故正确;干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都为8,NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6,故错误。3.(2021湖北新高考适应性考试,9)B和Al为同族元素,下列说法错误的是(B)A.BF3和AlF3都可以与F-形成配位键B.H3BO3为三元酸,Al(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Al有延展性D.B和Al分别与N形成的共价晶体,均具有较高硬度和熔点解析:F-可以提供孤电子对,BF3和AlF3中的B和Al有空轨道,可以形成配位键,A正确;H3BO3为一元弱酸,在水中的电离方程式为H3BO3+H2
4、OH4BO4-+H+,B错误;由于共价键的方向性和饱和性,共价晶体B堆积的紧密程度大大降低,导致晶体B有脆性,金属Al具有良好的延展性,是因为当金属受到外力作用时,金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式,也不破坏金属键,C正确;BN、AlN都是共价晶体,其硬度和熔点均较高,D正确。4.(2021山东潍坊一模)利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是(C)A.第一电离能:COB.杯酚分子中存在大键C.杯酚与C60形成氢键D.C60与金刚石晶体类型不同解析:同周期元素从左向右第一电离能总体增
5、大,故第一电离能COC解析:一水合甘氨酸锌中还含有碳氧双键,碳氧双键中碳原子的杂化轨道类型都为sp2,故A错误;由图可知,一水合甘氨酸锌中Zn2+与2个氮原子和3个氧原子成键,配位数为5,故B错误;锌元素的原子序数为30,锌原子失去2个电子形成锌离子,则基态锌离子价电子排布式为3d10,故C错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,氮原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻元素,则C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为NOC,故D正确。6.(2021辽宁沈阳模拟)钛酸锶是人造宝石的主要成分之一,化学式为SrTiO3,其晶体结构如图所示,已知晶胞中Ti处于体心位置。下列说法正
6、确的是(D)A.Sr位于面心位置B.与O最近的Sr有6个C.该晶体中含有离子键和非极性键D.O与Ti构成的空间结构不同解析:据钛酸锶的化学式为SrTiO3,容易得出Sr、Ti、O三种微粒的个数比为113,若Ti处于体心位置,根据均摊法,晶胞中Ti的数目为1,而处于面心位置的属于一个晶胞的粒子数为3,所以处于面心位置的为O不是Sr,Sr应该处于顶点位置,故A错误;与O最近的Sr有4个,故B错误;根据钛酸锶化学式特点,可以得出该晶体中含有离子键和极性键,故C错误;根据该晶体结构特点,可以得出O构成正八面体,而Ti构成正六面体,两者构成的空间结构不同,故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合
7、题意)7.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法中错误的是(CD)物质AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅熔点/190-682 3003 5501 415沸点/178572 5504 8272 355A.SiCl4是分子晶体B.晶体硼是共价晶体C.AlCl3能升华,属于离子晶体D.金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi键弱解析:SiCl4、AlCl3的熔、沸点低,都是分子晶体,AlCl3的沸点低于其熔点,即在低于熔化的温度下它就能汽化,故AlCl3加热能升华,A正确,C错误;晶体硼的熔、沸点高,所以晶体硼是共价晶体,B正确;由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知,金刚石中的CC键比晶体硅中的S
8、iSi键强,D错误。8.我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体,晶胞结构如图。下列说法正确的是(AD)A.11BN和10BN的化学性质无差异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12解析:11B和10B互为同位素,形成的化合物在化学性质上无差异,A正确;该晶体结构中无自由移动的电子,不具有导电性,B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原子的数目为818+612=4,C错误;每一个N原子与4个B原子成键,每个B原子又与其他3个N原子成键,所以与其中一个N最近的N原子一共有43=12(
9、个),D正确。9.(2021山东泰安二模)B2O3的气态分子结构如图1所示,硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是(C)A.两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化B.硼酸晶体中层与层之间存在范德华力C.1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键D.硼原子可提供空轨道,硼酸电离的方程式为H3BO3+H2OB(OH)4-+H+解析:B最外层3个电子,在图1分子中每个B原子只形成了2个键,且其没有孤电子对,故其采用sp杂化,在图2分子中每个B原子形成了3个键,且其没有孤电子对,故其采用sp2杂化,故A正确;由题中信息可知,硼酸晶体为层状结构,类比石墨的晶
10、体结构可知其层与层之间存在范德华力,故B正确;由题图中信息可知,每个硼酸分子有3个羟基,其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键,平均每个硼酸分子形成了3个氢键,因此1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键,故C错误;硼原子的2p轨道有空轨道,水电离的OH-中的氧原子有2对孤电子对,故两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性,其电离方程式为H3BO3+H2OB(OH)4-+H+,故D正确。三、非选择题10.现有几组物质的熔点()数据:A组B组C组D组金刚石:3 550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶体:1 410Na:98HCl:-115KCl:776硼晶体:2
11、300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1 723Rb:39HI:-51CsCl:645据此回答下列问题。(1)A组属于 晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是。(2)B组晶体共同的物理性质是(填序号,下同)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于 。(4)D组晶体可能具有的性质是 。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl,其原因为 。解析:(1)A组熔点很高,为共价晶体,是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体,具有四条共性。(3)HF中含有分子间氢键,故其熔点反常。(4)D组属于离子
12、晶体,具有两条性质。答案:(1)共价共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)r(K+)r(Rb+)Sb2S3SO2。(3)晶胞中K原子处于顶点、面心、内部,晶胞中每层石墨烯部分结构中有4条边(8个C原子)处于晶胞面上,其他C原子处于晶胞内部,晶胞中K原子数目为818+612+4=8,C原子数目为124+8412=64,K、C原子数目之比为18,则该插层化合物的化学式是KC8,该化合物为离子化合物,K层与石墨层之间的化学键类型为离子键。答案:(1)SiB6SiP(2)Sb2O3Sb2S3SO2(3)KC8离子键