2022化学新高考(双选版)课时作业(三十四) 晶体结构与性质

课时作业（三十四）晶体结构与性质1.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是（）a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A.①④B.②④C.①③D.②③A［晶体有固定的熔点，由题图分析可知，a—直在吸热但中间有一段温度不变，这段对应的温度就代表此晶体的熔点；由b曲线可知，物质温度一直在升高，没有固定的熔点，因此b为非晶体。］2.下列晶体分类中正确的一组是（）选项离子晶体原子晶体分子晶体A.NaOHArSO2B.H2SO4石墨SC.CH3COONa水晶0CD.Ba(OH)2金刚石玻璃C［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。］3.下列数据是对应物质的熔点（°C）：BCl3Al2O3Na?。NaClAIF3AICI3干冰SiO2—10720739208011291190—571723据此做出的下列判断中错误的是（）A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B•表中只有BCl3和干冰是分子晶体同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体B下列变化需克服相同类型作用力的是（）A.碘和干冰的升华

Na2O2和C60的熔化氯化氢和氯化钾的溶解溴的气化和NH4C1加热分解A［碘和干冰的升华克服的都是分子间作用力，A项正确；Na2O2和C60的熔化分别克服的是离子键和分子间作用力，B项错误；氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键和离子键，C项错误；溴的气化克服的是分子间作用力，NH4CI分解破坏的是离子键和共价键，D项错误。］下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()熔点：NaF>MgF2>AlF3晶格能：NaF>NaC卜NaBr阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2硬度：MgO>CaO>BaOA［由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(A13+)，且Na+、Mg2+、AI3+所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF?中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2+)vr(Ca2+)vr(Ba2+),故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。］6.0F-丙丁6.0F-丙丁A.水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4A.CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12C［氢原子核外只有一个电子，在原子核附近运动。］钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示。有关说法不正确的是()该晶体属于离子晶体该晶体的化学式为Ba2O2该晶体的晶胞结构与NaCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个B［由晶胞结构及“均摊法”计算，一晶胞中含Ba2+:8X|+6x2二4(个)，含O2-:12x4+1=4(个)，故晶体的化学式是BaO2,B项错误。］(1)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为；该晶体中原子之间的作用力是.(2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为。解析：(1)由于是面心立方最密堆积，晶胞内N(Cu)=6x|=3,N(Au)=8x|二1。根据CaF2结构图可以知道，氢原子在晶胞内(白球)，数目是8个，储氢后的化学式为H8AuCu3。答案：(1)3:1金属键(2)H8AuCu3(1)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图1所示，晶胞中含B原子数目为OBOP图I图2科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。TOC\o"1-5"\h\z该化合物中的K原子和C60分子的个数比为。铁有6、y、a三种同素异形体，Y晶体晶胞中所含有的铁原子数为，5、a两种晶胞中铁原子的配位数之比为。5-Fey-Fe-Fe解析：⑴晶胞中B原子位于顶点和面心，数目为8X图I所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F图I所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为，图III中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为。子数目二2X6X2二6、C60分子数目二1+8x8二2,故晶胞中K原子、C60分子数目之比为3：1。(3)利用均摊法计算得Y晶体晶胞中所含有的铁原子数为8X1+6X1二4；根据82晶胞的结构可知，6晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是体心上的铁原子，这样的原子有8个，所以铁原子的配位数为8,a晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是与之相连的顶点上的铁原子，这样的原子有6个，所以铁原子的配位数为6，所以ha两种晶胞中铁原子的配位数之比为4:3。答案：(1)4(2)3:1(3)44:310.下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：图ICaFm晶胞图图ICaFm晶胞图III铜晶体中铜席子塔积模利H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力和氢键。(4)—个晶胞中实际拥有的离子数：较小的离子数为+6x|二4,而较大的离子为8个，从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2+,晶胞内部的离子为F-,1个晶胞实际拥有4个CaF2”,1832则CaF2晶体的密度为4X78g・mol-心©2aX10-8cm)3X6.02XIO23mol-1]=―2a3g・cm-3。答案：(1)812(2)O1:6g•cm-3(3)H3g•cm-3'丿a311.(2020.河南郑州二质检)钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，回答下列问题:TOC\o"1-5"\h\z(1)基态铜原子的价电子排布式为。⑵CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成CaC2，CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。CaCO3中阴离子的空间构型为。该气体分子中。键与n键的数目之比为。写出2种与C2-互为等电子体的分子的化学。工业上电解CaCl2制Ca而不采用电解CaO的原因是。在碱性溶液中，缩二脲HN(CONH2)2与CuSO4反应得到一种特征紫色物质，其结构如图所示，该反应原理可用于检验蛋白质或其他含键的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为.0EI鲁NHoHN—CV/V/\CuCuNHNHJIN-/11d(5)一种钙铜合金的结构可看作图a、b两种原子层交替堆积排列而成c，其晶胞如图doa图Ca-Ca间距离为xpm,c图中Ca-Ca间距离为ypm。已知原子拥有的尽可能多的相邻原子的个数叫该原子的配位数,则晶胞c中Ca原子的配位数(Cu原子)为。设阿伏加德罗常数的值为NA，则该钙铜合金的密度是g・cm-3(列出计算表达

式)。解析：(1)基态Cu原子的外围电子排布为：3dio4si，则基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1；①CaCO3中K2CO3中阴离子为CO2-，中心碳原子形成1个碳氧双键和2个碳氧单键，阴离子的空间构型为平面三角形；该气体为c2H2，分子中2个单键，1个三键，一个单键就有一个g键，三键中有一个g键和2个n键，分子中g键与n键数目比为3：2；C2-离子中共有14个电子，符合的有CO、N;22氧化钙熔点比氯化钙熔点高，熔融离子晶体要消耗能源，从而增加成本，为减少成本，所以用熔融氯化钙冶炼钙；缩二脲分子中碳原子以单键和双键结合，分子中的C原子采取sp2杂化，氮原子以单键结合分子中的N原子采取sp3杂化；①以上面面心上的Ca原子为例，该晶胞中该Ca原子配位的Cu原子包含其上层6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数是18；②根据c可知，该晶胞中Ca原子个数二12X*+2x|二3,Cu原子个数二12xg+6x|+6二15,该晶胞体积二〔2(xX10-10)2sin60°X6X(yX10-10)]cm3-^3^3x2yX10-40+5x64)x330cm3，晶体密度二#(40+530cm3，晶体密度二#3二.g・cm-3。答案：(1)3d104s1(2)①平面三角形②3:2③CO、N2(3)CaO熔点高于CaCl2,熔化时消耗能量高⑷sp2sp3(5)①18②(°打甘12.(2020.深圳调研)含Ni、As元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:基态Ni2+核外电子排布式为。AsC13分子的立体构型为。某个Ni(II)有机配合物的结构如图所示：

①该分子中N原子的杂化方式为②请在图中用“一”标出Ni2+的配位键。⑷Ge，As，Se元素处于同一周期，三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为⑸H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因是，AsH3的键角小于NH3的原因是(6)如图为Ni和As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式为，Ni原子占据的空隙类型为。已知晶胞参数分别为apm、apm、bpm和B=60°,则该晶胞的密度为g・cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA)解析：(1)28号元素是镍，核外电子排布式为Is22s22p63s23p63d84s2，基态Ni2+失去最外层的两个电子，核外电子排布式为[Ar]3d8或Is22s22p63s23p63d8；(2)AsC13的中心原子为砷，最外层有5个电子，与三个氯原子形成三对共价键，剩余一对孤对电子，价层电子对数为4对，分子的立体构型为三角锥形；(3)①氮原子形成一对双键，两对单键时，价层电子对数为3对，杂化方式为sp2，形成三对单键的氮原子形成的。键数为3对，孤对电子数为1对，价层电子对数为4对，杂化方式为SP3杂化；②镍原子正上方的氮原子提供一对孤对电子，下方水分子中氧原子提供一对孤对电子，镍原子提供空轨道，形成两对配位键，表示为镍原子提供空轨道，形成两对配位键，表示为Ge，As，Se元素处于同一周期，同周期从左至右第一电离能呈现增大的趋势，As的最外层4p轨道为半充满状态，第一电离能高于Se和Ge，故第一电离能由大到小为：As

>Se>Ge⑸H3AsO4分子结构中非羟基氧原子数比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性强或H3AsO4分子中As价态更高，导致As—O—H中的O的电子向As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下更容易电离出H+,故H3AsO4酸性更强；砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离较远，成键电子间的斥力较小，导致键角较小,AsH3的键角小于NH3；⑹Ni位于顶点和棱心，个数为8x|+4X4二2;As位于晶胞内部，个数为2，原子个数最简比为1:1化学式为NiAs六个镍原子围成八面体空隙；二m二晋二」M,VV^底心M二59+75二134g/mol,N=2,上下底面是菱形，计算出面积S底=2aX2aXsin60°,代入密度公式得到2.68X1032NAXa2bXsin6°°答案：（1）[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8（2）三角锥形（3）①sp2sp3⑷As>Se>Ge⑸H3AsO4分子结构中非羟基氧原子数比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性强（或H3AsO4分子中As价态更高，导致As—O—H中的O的电子向As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下更容易电离出H七故H3AsO4酸性更强）砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离较远，成键电子间的斥力较小，导致键角较小（6）NiAs八面体空隙2.68X1032NAXa2bXsin60°(2)图II所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子,H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为。(3)三种晶体中熔点最低的(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为。(4)结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知两