课时跟踪检测(四十二)晶体结构与性质.pdf

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1、第 1 页 共 7 页 课时跟踪检测（四十二）晶体结构与性质 1关于晶体的下列说法中正确的是()A溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一 B区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形 C水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同 D只有无色透明的固体才是晶体 解析：选 A A获得晶体的方法有熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中结晶析出，因此溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一，正确；B.区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行 X-射线衍射实验，而不是通过观察是否有规则的几何外形，错误；C.水晶是晶体 SiO2，其性质的各向异性表现在物理性质如在不同方向上的硬度、导热性、导

2、电性不相同，错误；D.晶体不一定是无色透明的，如 CuSO45H2O，无色透明的也不一定是晶体，如玻璃属于玻璃态物质，错误。2现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是()解析：选 C AA 离子个数是 1，B 离子个数 1/8 81，所以其化学式为 AB，故 A 错误；B.E 离子个数 1/8 4 1/2，F 离子个数 1/8 4 1/2，E、F 离子个数比为 11，所以其化学式为 EF，故 B 错误；C.X 离子个数是 1，Y 离子个数 1/2 63，Z 离子个数 1/8 81，所以其化学式为 XY3 Z，故 C 正确；D.A 离子个数 1/8 8 1/2 64，B 离子个数

3、121/4 1 4，A、B 离子个数比 11，所以其化学式为AB，故 D 错误。3下列说法中，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，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高 D分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 解析：选 B A 项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，错误。B 项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确。分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，C、D 项错误。4下列变化需克服相同类型作用力的是()A碘和干冰的升华 B硅和 C60的熔

4、化 C氯化氢和氯化钾的溶解 D溴和汞的汽化 第 2 页 共 7 页 解析：选 A A 项变化克服的都是范德华力，正确；硅和 C60的熔化分别克服的是共价键、范德华力，B 项错误；氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C 项错误；溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键，D 项错误。5氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是()AAlON 和石英的化学键类型相同 BAlON 和石英晶体类型相同 CAlON 和 Al2O3的化学键类型不同 DAlON 和 Al2O3晶体类型相同 解析：选 D AlON 与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，A、

5、B 项正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，C 项正确，D 项错误。6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：选 B 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。7.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中 A、B、C 三种粒子数之比是()A394 B142 C294 D384 解析：选 B A 粒子数

6、为 611212；B 粒子数为 6143162；C 粒子数为 1；故 A、B、C 粒子数之比为1221142。8下列对各组物质性质的比较中，正确的是()A硬度：LiNaK B熔点：金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 C第一电离能：NaMgAl D空间利用率：六方密堆积面心立方体心立方 解析：选 A 碱金属元素中，其硬度随着原子序数的增大而减小，所以硬度 LiNaK，故 A 正确；原子晶体中，键长越长其键能越小，则晶体的熔点越低，键能大小顺序是：CC键、CSi 键、SiSi 键，所以熔点高低顺序是：金刚石碳化硅晶体硅，故 B 错误；同一周期，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第A 族、第A

7、 族元素第一电离能大于相邻元素，第一电离能：MgAlNa，故 C 错误；空间利用率：六方密堆积74%、面心立方 74%、体心立方 68%，所以空间利用率：六方密堆积面心立方体心立方，故 D 错误。第 3 页 共 7 页 9下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是()ACH4SiH4GeH4SnH4 BKClNaClMgCl2MgO CRbKNaLi D金刚石Si钠 解析：选 D 晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A 项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大者分子间作用力也越大，故 A 项各物质熔点应

8、为逐渐升高的顺序；B 项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越强，故 B 项各物质熔点也应为升高顺序；C 项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱，而金属键键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比，碱金属原子半径依 LiCs 的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是 Li 最高，Cs 最低；D 项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，后者则与键长成反比，金刚石 CC 键的键长更短些，所以金刚石的熔点比硅高。原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。10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

9、，部分为2 价。如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 O2 B晶体中每个 K周围有 8 个 O2，每个 O2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 O2距离最近的 O2有 6 个 解析：选 A 由题中的晶胞结构知：有 8 个 K位于顶点，6 个 K位于面心，则晶胞中含有的 K数为8186124(个)；有 12 个 O2位于棱上，1 个 O2处于中心，则晶胞中含有 O2数为 121414(个)，所以超氧化钾的化学式为 KO2；晶体中每个 K周围有 6 个O2，每个 O2周围

10、有 6 个 K，晶体中与每个 K(或 O2)距离最近的 K(或 O2)有 12 个。11(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：NiO、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 69 pm和 78 pm，则熔点 FeO_NiO(填“”或“”)；铁有、三种同素异形体，各晶胞如下图，则、两种晶胞中铁原子的配位数之比为_。第 4 页 共 7 页 (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

11、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。用 A、B、O 表示这类特殊晶体的化学式：_。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 La1xAxMnO3(x0.1)，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 La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为_。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

12、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)NiO、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于 Ni2的离子半径小于 Fe2的离子半径，则熔点 NiOFeO。、两种晶胞中铁原子的配位数分别是 8 个和 6 个，所以、两种晶胞中铁原子的配位数之比是 43。(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与 Cu 同族，则最外层电子数为 1，则价电子排布式为

13、5d106s1，在晶胞中 Cu 原子处于面心，N(Cu)6123，Au 原子处于顶点位置，N(Au)8181，则该合金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为 31，为金属晶体，原子间的作用力为金属键。(3)由图 1 可知，晶胞中 A 位于顶点，晶胞中含有 A 为 8181 个，B 位于晶胞的体心，含有 1 个，O 位于面心，晶胞中含有 O 的个数为 6123，则化学式为 ABO3。设 La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为 m 和 n，则有 3(1x)2x3m第 5 页 共 7 页 4n6、mn1，解之得 m1x，nx，则 La1xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1

14、x)x。A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表 f、d、p 区，故 A 正确；B.氮元素的 2p 轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故 B 错误；C.元素的电负性越强，金属性越弱，故 C 正确；D.图中堆积方式为镁型，故 D 错误。答案：(1)43(2)31 金属键 (3)ABO3(1x)x A、C 12(2014海南高考).对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是_。ASiX4难水解 BSiX4是共价化合物 CNaX 易水解 DNaX 的熔点一般高于 SiX4.碳元素的单质有多种形式，下图依次是 C60、

15、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内 CC 键的键长为 142 pm，而金刚石中 CC 键的键长为 154 pm。其原因是金刚石中只存在 CC 间的_共价键，而石墨层内的 CC 间不仅存在_共价键，还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为 r，金刚石晶胞的边长为 a，根据硬球接触模型，则 r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。解析：.A 项 SiX4容易发

16、生水解反应，错误。B 项卤素与硅都是非金属元素，所以二者结合的化合物 SiX4是共价化合物，正确。C 项 NaX 可能是强酸强碱盐，不发生水解反应，错误。D 项 NaX 是离子化合物，微粒间通过离子键结合，而 SiX4则是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。因此 NaX 的熔点一般高于 SiX4，正确。.(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质，性质不同，它们互称同素异形体。(2)在金刚石中碳原子的四个价电子与四个 C 原子形成四个共价键，C 的杂化形式是sp3；在石墨烯(指单层石墨)中碳原子与相邻的三个 C 原子形成三个共价键，C 的杂化形式是sp2。(3)C60是由 60

17、 个 C 原子形成的分子，属于分子晶体。而石墨在层内原子间以共价键结第 6 页 共 7 页 合，在层间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体。(4)在金刚石中只存在 CC 间的 共价键，在石墨层内的 CC 间不仅存在 共价键，还存在 键。(5)金刚石的立体网状结构金刚石晶胞，顶点 8 个，相当于 1 个 C 原子，然后面心上 6 个，相当于 3 个 C 原子，而在其 8 个小正方体空隙中有一半也是 C 原子，且在晶胞内，故还有 4 个 C 原子，加在一起，可得一个金刚石晶胞中有 8 个 C 原子。若碳原子半径为 r，金刚石晶胞的边长为 a，根据硬球接触模型，则正方体对角线的 1/4 就是 C

18、C 键的键长，即34a2r，所以 r38a，碳原子在晶胞中的空间占有率 w843r3a384338a3a3316。答案：.BD.(1)同素异形体(2)sp3 sp2 (3)分子 混合(4)(或大 键或 pp 键)(5)8 38 843r3a3316 13(2015全国卷)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_ _。(3)CS2分子中，共价键的类型有_，C 原子的杂化轨道类型是_，写出两个与 CS2具有相同空间

19、构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为 253 K，沸点为 376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接_个六元环，每个六元环占有_个 C原子。在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接_个六元环，六元环中最多有_个 C 原子在同一平面。解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态14C 原子的轨道表示式为 ，则核外存在 2 对自旋相反的电子。(2)碳原子核外最外层有 4 个电子，在

20、化学反应中很难失去 4 个电子形成阳离子，也很难第 7 页 共 7 页 得到 4 个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。(3)CS2分子中，存在 键和 键。CS2分子中，C 原子的价层电子对数为 2，杂化轨道类型为 sp。根据等电子理论，与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有 CO2、COS 和N2O，离子有 NO2、SCN。(4)因 Fe(CO)5熔、沸点较低，常温下为液体，其固体应属于分子晶体。(5)由石墨烯的结构可知，每个 C 原子连接 3 个六元环，每个六元环占有的 C 原子数为1362。由金刚石的结构可知，每个 C 可参与形成 4 条 CC 键，其中任意两条边(共价键)可以构成 2 个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有 6 组，6212。因此每个 C 原子连接 12 个六元环。六元环中 C 原子采取 sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4 个 C 原子位于同一平面。答案：(1)电子云 2(2)C 有 4 个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构(3)键和 键 sp CO2、SCN(或 COS 等)(4)分子(5)3 2 12 4