2013届高考化学一轮总复习课时作业 41 晶体结构与性质 新课标

1 课时作业课时作业 4141 晶体结构与性质晶体结构与性质 时间 45 分钟 分值 100 分 一 选择题 共 48 分 每小题 4 分 1 双选 共价键 金属键 离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作 用力 含有上述中两种相互作用力的晶体是 A SiO2晶体 B CCl4晶体 C CaCl2晶体 D Na2O2晶体 答案 BD 解析 A SiO2晶体中只含共价键 B CCl4晶体中含共价键和分子间作用力 C CaCl2晶 体中只含离子键 D Na2O2晶体中含离子键和共价键 2 下列叙述正确的是 A 固态物质一定是晶体 B 冰和固体碘晶体中的相互作用力相同 C 晶体内部的粒子按一定规律周期性的排列 D 凡有规则外形的固体一定是晶体 答案 C 解析 固态物质分为晶体和非晶体 二者的根本区别是晶体有三大特性 有规则的几 何外形 有各向异性 有固定的熔点 B 中冰中除分子间作用力外 还含有氢键 而碘中 只有分子间作用力 所以 A B D 都是错误的 只有 C 正确 3 按下列四种有关性质的叙述 可能属于金属晶体的是 A 由分子间作用力结合而成 熔点低 B 固体或熔融后易导电 熔点在 1 000 左右 C 由共价键结合成网状结构 熔点高 D 固体不导电 但溶于水或熔融后能导电 答案 B 解析 A 为分子晶体 B 中固体能导电 熔点在 1 000 左右 不是很高应为金属晶 体 C 为原子晶体 D 为离子晶体 4 金属能导电的原因是 A 金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 B 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动 2 C 金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D 金属晶体在外加电场作用下可失去电子 答案 B 解析 金属原子失去电子后变为金属离子 失去的电子称为自由电子 自由电子可以 在金属晶体中自由移动 在外加电场的作用下 自由电子就会定向移动而形成电流 金属 的导热性 延展性 颜色等均与自由电子有关 5 NaF NaI MgO 均为 NaCl 型离子化合物 由下表判断这三种化合物的熔点高低顺 序是 物质 NaF NaI MgO 离子所带电荷数 112 核间距 10 10m 2 313 182 10 A B C D 答案 B 解析 离子晶体中阴 阳离子的核间距越小 离子的电荷越高 其晶格能越大 熔点 就越高 6 右图是金属晶体的 A1型密堆积形成的立方面心的晶胞示意图 在密堆积中处于同一密 置层上的原子组合是 A 4 5 6 10 11 12 B 2 3 4 5 6 7 C 1 4 5 6 8 D 1 2 14 8 11 5 答案 B 解析 要熟悉金属晶体的四种堆积方式 包括 简单立方型 只有 Po 体心立方型 钾型 六方紧密堆积 镁型 面心立方堆 积 铜型 根据题给晶胞可看出 A1属于面心立方型 3 面心立方最密堆积 A1 将第一密置层记作 A 第二层记作 B B 层的球对准 A 层中顶 点向上 或向下 的三角形空隙位置 第三层记作 C C 层的球对准 B 层的空隙 同时应对准 A 层中顶点向下 或向上 的三角形空隙 即 C 层球不对准 A 层球 以后各层分别重复 A B C 等 这种排列方式三层为一周期 记作 ABCABC 如下图 由于在这种排列中 可以划出面心立方晶胞 故称这种堆积方式为面心立方最密堆积 故题中对应的六个 B 是 2 3 4 5 6 7 当然也可以是 8 9 10 11 12 13 或者是 4 5 6 9 13 14 或者是 1 5 7 8 9 10 等 7 下列叙述正确的是 A 分子晶体中的每个分子内一定含有共价键 B 原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C 离子晶体中可能含有共价键 D 金属晶体的熔点和沸点都很高 答案 C 解析 选项 A 分子晶体中不是每个分子内都有共价键 如稀有气体形成的分子晶体 故不正确 选项 B 原子晶体中的相邻原子间可以存在极性共价键 如二氧化硅晶体中的 Si O 键是极性共价键 故不正确 选项 C 离子晶体中可能含有共价键 如氢氧化钠等 选项 D 金属晶体的熔点有的很低 如汞 故不正确 8 下面关于 SiO2晶体网状结构的叙述正确的是 A 最小的环上 有 3 个 Si 原子和 3 个 O 原子 B 最小的环上 Si 和 O 原子数之比为 1 2 C 最小的环上 有 6 个 Si 原子和 6 个 O 原子 D 存在四面体结构单元 O 处于中心 Si 处于 4 个顶角 答案 C 解析 该题通过 SiO2的晶体结构考查原子晶体的空间结构和晶体中各原子间的相互结 合方式 联想教材中 SiO2的晶体空间结构模型 每个硅原子与四个氧原子结合形成四个共 价键 每个氧原子与两个硅原子结合形成两个共价键 其空间网状结构中存在四面体结构 单元 硅原子位于四面体的中心 氧原子位于四面体的四个顶角 故 D 项错误 金刚石的 最小环上有六个碳原子 SiO2的晶体结构可将金刚石晶体结构中的碳原子用硅原子代替 4 每个 Si Si 键中 插入 一个氧原子 所以其最小环上有 6 个硅原子和 6 个氧原子 Si O 原子个数比为 1 1 故 A B 两项错误 C 项正确 9 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式 六方堆积 面心立方堆积和体心立方 堆积 a b c 分别代表这三种晶胞的结构 a b c 三种晶胞内金属原子个数比为 A 3 2 1 B 11 8 4 C 9 8 4 D 21 14 9 答案 A 解析 a 晶胞中原子数 12 2 3 6 个 1 6 1 2 b 晶胞中原子数 8 6 4 个 1 8 1 2 c 晶胞中原子数 8 1 2 个 1 8 a b c 晶胞中原子个数比为 6 4 2 3 2 1 10 有 X Y Z W M 五种短周期元素 其中 X Y Z W 同周期 Z M 同主族 X 与 M2 具有相同的电子层结构 离子半径 Z2 W Y 的单质晶体熔点高 硬度大 是一 种重要的半导体材料 下列说法中 正确的是 A X M 两种元素只能形成 X2M 型化合物 B 由于 W Z M 元素的氢化物相对分子质量依次减小 所以其沸点依次降低 C 元素 Y Z W 的单质晶体属于同种类型的晶体 D 元素 W 和 M 的某些单质可作为水处理中的消毒剂 答案 D 解析 本题考查元素的推断 元素化合物知识 意在考查考生的推理能力和知识面 本题的突破口在 Y 上 短周期高熔点 硬度大的半导体材料是硅 由此可推知 X Z W M 分别是 Na S Cl 和 O 元素 钠和氧可形成 Na2O 和 Na2O2两种化合物 A 项错误 B 项因 H2O 分子间存在氢键 其相对分子质量最小 沸点却最高 错误 硅单质是原子晶体 硫 5 单质和氯气是分子晶体 C 项错误 氯气和臭氧都可以用于水处理中的消毒剂 D 选项正确 11 科学家发现的钇钡铜氧化物在 90K 具有超导性 若该化合物晶体的晶胞结构如图 所示 则该化合物的化学式可能是 A YBa2Cu3O4 B YBa2Cu2O5 C YBa2Cu3O5 D YBaCu4O4 答案 C 解析 图中三个立方体合在一起才是一个晶胞 从图看出 每个晶胞体内含有 1 个钇 原子和 2 个钡原子 下面计算每个晶胞单独占有的铜原子个数和氧原子个数 图中共有铜 原子 16 个 其中位于顶点 最上层平面和最下层平面 的共 8 个 这个晶胞中只分摊到 8 1 8 1 个 位于棱线 中间两个平面 的也是 8 个 这个晶胞分摊到的份额是 8 1 4 2 个 所以 每个晶胞单独占有的铜原子数为 3 个 图中共含氧原子 13 个 位于 晶胞面上 不含棱 的是 7 个 位于晶胞棱上的是 6 个 所以 每个晶胞单独含有的氧原子 数共为 7 1 2 6 1 4 5 个 至此可知 该晶体每个晶胞中平均分摊到 即单独占有 的钇原子 钡原子 铜原子和 氧原子个数分别为 1 2 3 5 所以化学式为 YBa2Cu3O5 答案选 C 12 如图是氯化铯晶体的晶胞 晶体中最小的重复单元 已知晶体中 2 个最近的 Cs 离子核间距为a cm 氯化铯的相对分子质量为M NA为阿伏加德罗常数 则氯化铯晶体的 密度为 A 8M NAa3 g cm 3 6 B Ma3 8NA g cm 3 C M NAa3 g cm 3 D Ma3 NA g cm 3 答案 C 解析 晶胞中含 Cl 为 8 1 Cs 为 1 1 8 m V 1 NA M a3 二 非选择题 共 52 分 13 10 分 下图表示 3 种晶体的微观结构 试回答下列问题 1 高温下 超氧化钾 KO2 晶体呈立方体结构 晶体中氧的化合价部分为 0 价 部分 为 2 价 图甲为 KO2晶体的一个晶胞 则此晶体中 与每个 K 距离最近的 K 有 个 0 价氧原子与 2 价氧原子的数目比为 2 正硼酸 H3BO3 是一种具有片层状结构的白色晶体 层内的 H3BO3分子通过氢键相连 如图乙 下列说法中正确的有 填数字序号 正硼酸晶体属于原子晶体 H3BO3分子的稳定性与氢键有关 在 H3BO3分子中各原子都未能满足 8 电子稳定结构 含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 氢键 含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol 极性共价键 7 3 图乙和图丙均为层状结构 但存在本质性的差别 石墨属于混合晶体 此晶体中 每一层由无数个正六边形构成 平均每一个正六边形所占有的碳原子数为 C C 键数为 答案 1 12 3 1 2 3 2 3 解析 1 联想离子晶体的典型代表物 NaCl 晶体 可推知 KO2晶体中 与每个 K 距 离最近的 K 有 12 个 根据 KO2晶体中元素化合价代数和为 0 可推知 0 价氧原子与 2 价氧原子的数目比为 3 1 3 2 1 2 3 根据均摊法推知 平均每一个正六边形所占有的碳原子数为 6 2 C C 键数 1 3 为 6 3 1 2 14 12 分 已知 A B C D 和 E 都是元素周期表中前 36 号的元素 它们的原子序数 依次增大 A 与其他 4 种元素既不在同一周期又不在同一主族 B 和 C 属同一主族 D 和 E 属同一周期 又知 E 是周期表中 1 18 列中的第 7 列元素 D 的原子序数比 E 小 5 D 跟 B 可形成离子化合物其晶胞结构如下图 请回答 1 A 元素的名称是 2 B 的元素符号是 C 的元素符号是 B 与 A 形成的化合物比 C 与 8 A 形成的化合物沸点高 其原因是 3 E 属元素周期表中第 周期 第 族的元素 其元素名称是 它的 2 价离子的电子排布式为 4 从图中可以看出 D 跟 B 形成的离子化合物的化学式为 该离子化合物晶 体的密度为a g cm 3 则晶胞的体积是 只要求列出算式 答案 1 氢 2 F Cl 氟化氢分子间存在氢键 氯化氢分子间没有氢键 3 四 B 锰 1s22s22p63s23p63d5 4 CaF2 4 78 g mol 1 a g cm 3 6 02 1023 mol 1 解析 从 E 是周期表中 1 18 列中的第 7 列元素可判断 E 是第 4 周期 B 族 所以 D 也在第 4 周期 图中离子化合物 D B 1 2 则 D 为 Ca 且 B 的序数在前面 B 为 F C 为 Cl A 与其他 4 种元素既不在同一周期又不在同一主族 所以 A 为 H 2 考查氢键 3 锰在周期表中的位置 2 价时已经失去个电子 所以排布式为 Ar 3d5 4 40 38 4 6 02 1023 g V a g cm 3 m V V 4 78 g mol 1 a g cm 3 6 02 1023 mol 1 15 14 分 现有前四周期 T X Y Z W M 六种元素 已知 W Z X T Y 五种非 金属元素原子半径依次减小 其中 W 原子的 s 电子总数等于 p 电子总数的 2 倍 M 原子的 M 能层上有 4 个未成对电子 请完成下列问题 1 写出 W Z X T 四种元素第一电离能由大到小的顺序 用元素符号表示 2 M 原子的基态电子排布式为 3 根据 VESPR 理论 推断出由 W 与 X 两元素组成的最简单二价阴离子的空间构型为 W 原子的杂化类型为 4 Y 与 T X Z W 所形成的最简单化合物的沸点由高到低顺序为 用化学式表示 5 WX2晶体的晶胞中最近的两微粒之间的距离 设晶胞棱长为 a 是 6 某蓝色晶体 其特征是 M2 M3 离子分别占据立方体互不相邻的顶点 而立方体 的每条棱上均有一个 WZ Y 的同族元素 R 的离子位于立方体的恰当位置上 根据特征可知该晶体的化学式 用最简整数表示 为 该立方体 填 是 或 否 属于该物质的晶胞 R 的离子在晶体中的位 9 置是 答案 1 F N O C 2 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或 Ar 3d64s2 3 平面三角形 sp2杂化 4 H2O HF NH3 CH4 5 a 2 2 6 RFe2 CN 6 否 R 位于每间隔一个立方体的体心 或只要答出在每两个立方体 内有一个 R 离子即可 解析 本题考查原子电子排布式 元素的电离能 晶体的结构等 根据提供信息 可 以推断 W 为 C M 为 Fe Z 为 N X 为 O T 为 F Y 为 H 1 C N O F 位于同一周期 同 一周期从左到右元素的电离能逐渐增大 但 N O 的电离能反常 因此电离能 F N O C 2 M 为 Fe 其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2 3 C 与 O 形成的二价阴离子为 CO 为平面三角形 4 H2O HF NH3分子间存在着 2 3 氢键 沸点比 CH4高 5 CO2为面心立方结构 最近的两个 CO2之间的距离为晶胞的倍 2 2 5 根据均摊法确定该晶体的化学式 本题难度中等 16 16 分 硅是一种重要的非金属单质 硅及其化合物的用途非常广泛 根据所学知 识回答硅及其化合物的相关问题 1 基态硅原子的核外电子排布式为 2 晶