第35讲　晶体结构与性质

1、.第35讲晶体构造与性质课时集训测控导航表知识点根底才能挑战晶体与晶胞1,27四类晶体的组成与性质3,46,8,912综合应用510,11131.以下晶体分类中正确的一组是C选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBaOH2金刚石玻璃解析:A项中固态Ar为分子晶体;B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体;D项中玻璃是非晶体。2.2019·山西重点中学协作体开学考试有以下离子晶体空间构造示意图:为阳离子,为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴离子,化学式为MN2的晶体构造为B解析:阳离子位于顶点和面心,晶胞中总共含有阳离子数目为8&#

2、215;18+6×12=4,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子数目为1,那么阳离子和阴离子的比值为41,化学式为M4N,故A错误;有4个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子数目为4×18=12,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子数目为1,那么阳离子和阴离子的比值为121=12,化学式为MN2,故B正确;有3个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子数目为3×18=38,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子数目为1,那么阳离子和阴离子的比值为381=38,化学式为M3N8,故C错误;有8个阳离子位于顶点,晶胞中平

3、均含有阳离子数目为8×18=1,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子数目为1,那么阳离子和阴离子的比值为11,化学式为MN,故D错误。3.2019·乌鲁木齐模拟下面的排序不正确的选项是AA.熔点由高到低:Na>Mg>AlB.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI解析:金属离子的电荷越多、半径越小,其熔点越高,那么熔点由高到低为Al>Mg>Na,A不正确;键长越短,共价键越强,硬度

4、越大,键长CC<CSi<SiSi,那么硬度由大到小为金刚石>碳化硅>晶体硅,B正确;组成和构造相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大,晶体的熔点越高,那么晶体熔点由低到高顺序为CF4<CCl4<CBr4<CI4,C正确;电荷一样的离子,离子半径越小,晶格能越大,F、Cl、Br、I的离子半径由小到大,那么晶格能:NaF>NaCl>NaBr>NaI,D正确。4.2019·广东东莞月考关于晶体的以下说法正确的选项是DA.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B.离子晶体中一定含金属阳离子C.在共价化合物分子中各原子都形成8电

5、子构造D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低解析:金属晶体由金属阳离子和电子构成,所以只要含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,故A错误;离子晶体不一定由金属元素组成,如铵盐等,故B错误;共价化合物分子中各原子最外层电子不一定为8电子构造,如HCl等,故C错误;Hg为金属,但常温下为液体,而S在常温下为固体,故D正确。5.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硅晶体:1 410Na:98HCl:-115KCl硼晶体:2 300K:64HBr:-89RbCl二氧化硅:1 732Rb:39HI:-51MgO:2 800据此答复以下问题:1由表格

6、可知,A组熔点普遍偏高,据此答复:A组属于 晶体,其熔化时抑制的粒子间的作用力是; 硅的熔点低于二氧化硅,是由于 ; 硼晶体的硬度与硅晶体相比: 。 2B组晶体中存在的作用力是,其共同的物理性质是填序号,可以用理论解释。 有金属光泽导电性导热性延展性3C组中HF熔点反常是由于 。 4D组晶体可能具有的性质是填序号。 硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电5D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的顺序为,MgO晶体的熔点高于三者,其原因解释为 解析:1A组由非金属元素组成,熔点最高,属于原子晶体,熔化时需破坏共

7、价键。由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高,硬度大。2B组都是金属,存在金属键,具有金属晶体的性质,可以用电子气理论解释相关物理性质。3C组卤化氢晶体属于分子晶体,HF熔点高是由于分子之间形成氢键。4D组是离子化合物,熔点高,具有离子晶体的性质。5晶格能与离子电荷数和离子半径有关,电荷越多,半径越小,晶格能越大,晶体熔点越高。答案:1原子共价键SiSi键能小于SiO键能硼晶体大于硅晶体2金属键电子气3HF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45NaCl>KCl>RbClMgO晶体为离子晶体,离子所带电荷数较多

8、,半径较小,晶格能较大,熔点较高6.根据以下构造示意图,判断以下说法中不正确的选项是CA.在CsCl晶体中,距Cs+最近的Cl-有8个B.在CaF2晶体中,Ca2+周围间隔 最近的F-有8个C.在SiO2晶体中,每个晶胞中含有4个Si和8个OD.在SiO2晶体中,最小环上有12个原子解析:在CsCl晶体中,每个Cs+周围与其间隔 最近的Cl-有8个,A正确;在CaF2晶体中,每个Ca2+被8个F-所包围,B正确;在二氧化硅晶胞中有8个Si位于立方晶胞的8个顶角,有6个Si位于晶胞的6个面心,还有4个Si与16个O在晶胞内构成4个硅氧四面体,所以每个晶胞含有8个Si和16个O,C不正确;在SiO

9、2晶体中,最小环上有6个Si和6个O,D正确。7.氮氧化铝AlON属原子晶体,是一种超强透明材料。以下描绘中错误的选项是DA.AlON和石英的化学键类型一样B.AlON和石英晶体类型一样C.AlON和Al2O3的化学键类型不同D.AlON和Al2O3晶体类型一样解析:AlON与石英SiO2均为原子晶体,所含化学键均为共价键,A、B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。8.下面有关晶体的表达中,错误的选项是AA.白磷晶体中,分子之间通过共价键结合B.金刚石的网状构造中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C.在NaCl晶体中每个Na+或Cl-周围都紧邻6个C

10、l-或Na+D.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏解析:白磷晶体为分子晶体,分子之间通过范德华力结合,A错误;金刚石的网状构造中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,B正确;在NaCl晶体中每个Na+或Cl-周围都紧邻6个Cl-或Na+,C正确;离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,分子间作用力被破坏,化学键不被破坏,D正确。9.导学号 96656235有一种蓝色晶体可表示为 MxFeyCN6,经X射线研究发现,它的构造特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小构造单元如下图。以下说法不正确的

11、选项是CA.该晶体的化学式为MFe2CN6B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与每个Fe3+间隔 最近且等间隔 的CN-为6个解析:由图可推出晶体中阴离子的最小构造单元中含Fe2+个数为4×18=12,同样可推出含Fe3+个数也为12,CN-为12×14=3,因此阴离子为Fe2CN6-,那么该晶体的化学式只能为MFe2CN6,由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体,M的化合价为+1价,故A、B项正确;由图可看出与每个Fe3+间隔 最近且等间隔 的CN-为6个,D正确。10.导学号 16972283铁有如下、三种晶体构造,三种晶体在不同温度

12、下能发生转化。以下说法不正确的选项是AA.、三种晶体互为同分异构体B.Fe晶体中与每个铁原子等间隔 且最近的铁原子有6个C.将铁加热到1 500 分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同,化学性质一样D.Fe晶体为面心立方最密堆积解析:Fe的、三种晶体构造不同,属于同素异形体,不是同分异构体,故A不正确;Fe晶体中与每个铁原子间隔 相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子,与每个铁原子等间隔 且最近的铁原子同层有4个,上、下层各1个,故共有6个,故B正确;急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同,构造不同,物理性质不同,但化学性质一样,故C正确;-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心,属于面心立方最密

13、堆积,故D正确。11.2019·河北三市联考在一定条件下,金属互相化合形成的化合物称为金属互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。1某金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于填“晶体或“非晶体。 2基态铜原子有个未成对电子;在CuSO4溶液中参加过量氨水,充分反响后参加少量乙醇,析出一种深蓝色晶体,该晶体的化学式为,其所含化学键有,乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为。 3铜能与类卤素SCN2反响生成CuSCN2,1 molSCN2分子中含有键的数目为。SCN2对应的酸有硫氰酸HSCN、异硫氰酸HNCS两种。理论上前者沸点低于后者,其原

14、因是  4ZnS的晶胞构造如图1所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为。 5铜与金形成的金属互化物的晶胞构造如图2所示,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为 g·cm-3用含a、NA的代数式表示。 解析:1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,题述金属互化物属于晶体。2基态铜原子的电子排布式为Ar3d104s1,有1个未成对电子;得到的深蓝色晶体为CuNH34SO4,CuNH34SO4中含有离子键、共价键、配位键。乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为sp3。3类卤素SCN2的构造式为NCSSCN,1 mol SCN

15、2中含键的数目为5NA。异硫氰酸HNCS分子中N原子上连接有H原子,分子间能形成氢键,故沸点高。4根据题中图1知,间隔 Zn2+最近的S2-有4个,即Zn2+的配位数为4,而ZnS中Zn2+与S2-个数比为11,故S2-的配位数也为4。5根据均摊法,铜与金形成的金属互化物晶胞中Cu的个数为6×12=3,Au的个数为8×18=1,该金属互化物的化学式为Cu3Au,该金属互化物的密度为1NA×3×64+1×197(a×10-7)3 g·cm-3=3.89×1023a3NA g·cm-3。答案:1晶体21CuN

16、H34SO4共价键、离子键、配位键sp335NA异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能4453.89×1023a3NA或其他合理答案12.2019·河北衡水模拟CaC2晶体的晶胞构造与NaCl晶体的相似如下图,但CaC2晶体中由于哑铃形的C22-存在,使晶胞沿一个方向拉长。以下关于CaC2晶体的说法中正确的选项是CA.1个Ca2+周围间隔 最近且等间隔 的C22-数目为6B.该晶体中的阴离子与F2是等电子体C.6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 molD.与每个Ca2+间隔 相等且最近的Ca2+共有12个解析:根据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由

17、图中体心可知,1个Ca2+周围间隔 最近的C22-有4个,而不是6个,A错误;C22-含电子数为2×6+2=14,F2的电子数为18,两者电子数不同,不是等电子体,B错误;6.4 g CaC2为0.1 mol,那么含阴离子0.1 mol,C正确;与每个Ca2+间隔 相等且最近的Ca2+为4个,D错误。13.导学号 96656236铜及其化合物具有广泛的应用。答复以下问题:1CuSO4和CuNO32中阳离子的基态核外电子排布式为,S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为。 2CuNO32溶液中通入足量NH3能生成配合物 CuNH34NO32。其中NH3中心原子的杂化轨道

18、类型为 ,CuNH34NO32属于晶体。 3CuSO4溶液中参加过量KCN能生成配离子 CuCN42-,1 mol CN-中含有的键数目为。与CN-互为等电子体的离子有写出一种即可。 4CuSO4的熔点为560 ,CuNO32的熔点为115 ,CuSO4熔点更高的原因可能是  5Cu2O晶胞构造如下图:该晶胞原子坐标参数A为0,0,0;B为1,0,0;c为12,12,12。那么D原子的坐标参数为,它代表原子填元素符号。 6金属铜是面心立方最密堆积方式,那么晶体中铜原子的配位数是,该晶胞中Cu原子的空间利用率是。 解析:1CuSO4、和CuNO32中阳离子都是Cu2+,其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9;非金属性越强,第一电离能越大,但是氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,那么S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>