2022届一轮复习人教版 晶体结构与性质 作业

晶体结构与性质

一、选择题（共17题）

1.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形

成的球碳盐K3c60,实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。

下列有关分析正确的是

A.K3c6（）中只有离子键B.K3c60中碳兀素显-3价

C.该晶体在熔融状态下能导电D.C6。与12c互为同素异形体

2.下列关于氯化钠晶胞（如图）的说法正确的是。

A.每个晶胞含有6个Na+和6个CT

B.晶体中每个Na+周围有8个C「，每个C1凋围有8个Na+

C.晶体中与每个Na+最近的Na+有8个

D.将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合

3.元素X的某价态离子X"中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,

它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）

A.X元素的原子序数是19

B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3：1

C.X"中n=l

D.晶体中每个X"周围有2个等距离且最近的N3-

4.元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最

外层电子数为2；元素Y基态原子的3P轨道上有1对成对电子。X与

Y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的

是（）

A.该晶体属于原子晶体

B.X2+的配位数为8,丫2-的配位数为4

C.与每个丫2一距离最近且相等的丫2一共有12个

D.该晶体的熔点比氧化锌高

5.已知某离子晶体的晶胞示意图如图所示，其摩尔质量为Mg/moL阿

伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为dg/cn?下列说法中正确的是

A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1

B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4

C.该晶胞可能是NaCl的晶胞

D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为4M/(NAd)cm

6.CaC2晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似(如图所示)，但CaC?晶体

中含有的哑铃形C2?-的存在，使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方

体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()

A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C2?一数目为6

B.6.4gCaC2晶体中含阴离子O.lmol

C.该晶体中存在离子键和共价键

D.与每个Ca?+距离相等且最近的Ca2+共有12个

7.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()

①SiO2和SO3②晶体硼和HC1③CO2和SO?④晶体硅和金刚石⑤晶体

通和Si3N4⑥硫黄和碘

A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑥D.①③⑤

8.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()

选项实验事实理论解释

氮原子的第一电离能大于氧原氮原子2p能级原子轨道半充

A

子满

SO2分子中S原子采用sp3

BSO2为V形分子

杂化

金刚石是分子晶体，石墨是原

C金刚石的熔点低于石墨

子晶体

DHF的稳定性大于HC1HF分子间能形成氢键

9.下列各组性质的比较中正确的是()

A.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+>F

B.酸性：HCIO4<H2SO4<H3PO4

C.稳定性：HF>HC1>PH3>H2S

D.熔点：Na-K合金<Na<氯化钠(金刚石

10.铁有如下6、丫、a三种晶体结构，三种晶体在不同温度下能发生转

化。下列说法不正确的是()

A.3、丫、a三种晶体互为同分异构体

B.a-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个

C.将铁加热到1500C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不

同，化学性质相同

D.y-Fe晶体为面心立方堆积

11.已知金属钾的晶胞如图所示，下列有关叙述正确的是

A.该晶胞属于密置层的一种堆积方式

B.该晶胞是六棱柱

C.每个晶胞平均拥有9个K原子

D.每个K原子周围距离最近且相等的K原子有8个

12.在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自

由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下

列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是

A.Mg>AI>CaB.AI>Na>LiC.Al>Mg>CaD.Mg>Ba>AI

13.下列说法中错误的是()

A.从CH4>NH4\S(V-为正四面体结构，可推测PH4\P(V-也为

正四面体结构

B.1mol金刚石晶体中，平均含有2moic—C键

C.碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐减小

D.某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或

FE

14.下列说法正确的是。

A.凡是有化学键断裂的变化一定是化学变化

B.凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子其几何构型都是平面三角

形

C.凡是离子化合物，在熔融状态下都能导电

D.凡AB3型的共价化合物分子，其分子一定是非极性分子

15.下列晶体性质的比较中正确的是

A.熔点：金刚石>晶体硅〉碳化硅B.沸点：HF>H2O>NH3

C.硬度：白磷>冰>二氧化硅D.熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4

16.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF?一定

是离子晶体的是()

A.CaF?难溶于水，其水溶液的导电性极弱

B.CaFz的熔点较高，硬度较大

C.CaFz固体不导电，但在熔融状态下可以导电

D.CaFz在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小

17.如图是从NaCI和CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属

于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()

A.只有cB.b和cC.a和cD.a和d

二、非选择题(共7题)

18.有下列8种晶体，用序号回答下列问题：

A.水晶B.冰醋酸C.白磷D.固态氨E.氯化钱F.

铝G.金刚石

(1)属于原子晶体的化合物是直接由原子构成的分子晶体是一。

(2)由极性分子构成的晶体是_；含有共价键的离子晶体是

(3)分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是

受热熔化，需克服共价键的是

19.(1)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化

合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图I)顶点的氮原子，

这种碳氮化钛化合物的化学式为

(2)图n是由Q、Cu、o三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结

构，其中Cu为+2价，O为-2价，则Q的化合价为—价。

(3)一种新型阳极材料LaCrCh的晶胞如图III所示，已知距离每个

Cr原子最近的原子有6个，则图III中_(填字母)原子代表的是Cr原

子。

20.如图所示分别为氯化钠、氯化葩、氟化钙的晶胞模型，请认真观察

后完成表格。

晶胞所含粒子数配位数阴阳离

晶体结构

离子晶体子个数

粒子阴离子阳离子阴离子阳离子

之比

氯化钠

氯化钠

氟化钙

21.下图为几种晶体或晶胞的示意图:

请回答下列问题：

(1)冰、金刚石、MgO、CaCl2＞干冰5种晶体的熔点由高到低的顺

序为o

(2)MgO晶体中，距每个02-最近且距离相等的02一有个。

(3)每个Cu晶胞中实际占有个Cu原子；CaCk晶体中Ca?+的

配位数为o

(4)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子

外，还有一个重要的原因是—O

（5）金刚石晶胞含有个碳原子；若碳原子半径为r,根据

硬球接触模型，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率（计算结

果为含兀的分数，不要化为小数或百分数）。

22.L金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式,体心立方堆积、

面心立方堆积和六方堆积。

⑴金属铜采用下列（填字母代号）堆积方式。

⑵洁净铁（可用于合成氨反应的催化剂）的表面上存在氮原子，如图为

氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图（图中小黑色球代表氮原

子，灰色球代表铁原子）。则在图示状况下，铁颗粒表面上N/Fe原子

数比值的最大值为o

II.已知A、B、C、D、E五种元素都是元素周期表中前20号元素，

原子序数依次增大，E的外围电子排布式为4s2。A、B、C、D四种元

素在元素周期表中的相对位置如下表所示。

A

BCD

根据以上信息，回答下列问题：

（1）A和B的离子中，半径较小的是_______（填离子符号）。

（2）A、D分别与B形成的化合物中，的晶格能大（填化学式）。

（3）A和E可组成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最

小重复单元）结构如图所示（阳离子用“•”表示，位于该正方体的顶点或

面心；阴离子用“表示，均位于小正方体中心)。该化合物的电子式

是____________oA和E化合物的晶胞1/8的体积为2.0x10-23cm3,

求A和E组成的离子化合物的密度，请列式并计算(结果保留一位小

数)：o

23.硫化锌(ZnS)晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿空

气中易被氧化为ZnSO.回答下列问题：

(1)写出基态Zn原子的价电子排布式基态S原子核外未成对电

子数为

(2)ZnSCh中三种元素的电负性由大到小的顺序为一,SCV-的立体构

型为_，其中S的杂化轨道类型为

(3)硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液，[Zn(NH3)4]SO4溶液

中不存在的微粒间作用力有一。

a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力e.氢键

(4)根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，分析ZnCL、ZnBr2>Znl2

熔点依次增大的原因

ZnFzZnCl2ZnBrzZnl2

熔点/℃872275394446

在乙醇、乙醛中溶

不溶溶解溶解溶解

解性

(5)钾晶体晶胞结构如图所示，距离最近的两个钾原子距离为acm,

阿伏加德罗常数为NAO

①钾原子核外运动状态不同的电子数是一O

②钾晶体的密度是—O

24.有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属。

A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A；B与

D同主族；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满。

(1)E元素的名称为，该元素基态原子的价电子排布式为

(2)B与D分别与氢形成最简单氢化物沸点高低顺序为(用化学

式表示)；原因_____O

(3)A、B、C三种元素分别与氢形成化合物中的M-M(M代表A、

B、C)单键的键能如下表：

上述三种氢化物中，A、B、C元素原子的杂化方式有种；请解

释上表中三种氢化物M-M单键的键能依次下降的原因

(4)D与氯形成的化合物DC15,加压条件下148℃液化，发生完全电

离得到一种能够导电的熔体,测定D-C1键长为198pm和206Pm两种,

该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子,请写出该条件下DC15电离

的电离方程式;该熔体中阴离子的空间构型为o

(5)E与C形成的化合物晶体结构有四种，其中一种与金刚石类似，

金刚石晶体结构如图所示，该晶体的化学式为(用元素符号表

示)；该晶胞的棱长为apm则该晶体的密度为g/cn?。

【参考答案及解析】

一、选择题

【答案】C

【解析】A.K3c60中K+与C6（产之间为离子键，C6式中C-C键为共价

键，故A错误；

B、K3c60中钾离子显+1价、C6（产整体显-3价，故B错误；

C.K3c60为离子化合物，在熔融状态下能导电，故C正确；

D.C60为单质，12C为原子，而同素异形体为同种元素形成的不同单

质，二者不属于同素异形体，故D错误；

故选：Co

2.

【答案】D

【解析】A.每个晶胞含有8x：+6xJ=4个Na+,12x；+l=4个Cr，故

A错误；

B.晶体中每个Na+周围有上下左右前后6个C「，同理每个周围有

6个Na+,故B错误；

C.NaCl晶体为立方面心，与每个Na+距离相等且最近的Na+可看作

顶点和面心位置，个数为3X；X8=12,故C错误；

D.将晶胞分成8个小正方体，CD为右上方小正方体的体对角线，与

AB平行，若作投影，则相互重合，故D正确；

故选D。

【点睛】

难点D,注意理解题目的含义，沿体对角线AB作投影。

3.

【答案】A

【解析】【分析】该晶胞中X"个数=12x；=3、邰-个数=8x：=L所以

4o

坪-、X"个数之比为1：3,根据化合价的代数和为0知！1=+1,元素X

的某价态离子X"中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原

子核外电子数=2+8+18+1=29,为Cu元素，该化合物为CBN,据此分

析解答。

【详解】A.根据上述分析，X为Cu元素，核电荷数为29,故A错

误；

B.该晶胞中X"个数=12x：=3、N，个数=8x：=l,所以该晶体中阳离

4o

子与阴离子个数比为3：1,故B正确；

C.N'X"个数之比为1：3,根据化合物中化合价的代数和为0判断

n=l,故C正确；

D.以一个棱上的X"为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个

X"周围等距离且最近的N3一只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D

正确；

故选A。

【点睛】

正确判断X"为哪种离子是解本题关键。本题的易错点为D中配位数

的计算，要注意每个X"周围等距离且最近的N3一有2个，每个N3一周围

等距离且最近的X"有6个。

4.

【答案】C

【解析】【分析】元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排

满电子，则内层电子数=2+8+18=28,且最外层电子数为2,所以该原

子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的p轨道上有1对成对

电子，说明3P轨道上有4个电子，核外电子排布为1522s22P63s23P3

则Y是S元素，则化学式为ZnS,据此解题。

【详解】A.ZnS含有ZM+和SH属离子晶体，故A错误；

B.因为化学式为ZnS,所以丫2•离子的配位数为4,则X2+离子的配位

数也为4,故B错误；

C.由晶胞可知，与每个X2+距离最近的X2+在其面心，则共有券=12

个，故C正确，

D.离子晶体ZnO的晶格能比ZnS大，则ZnO的熔点比ZnS高，故

D错误；

故答案为Co

5.

【答案】C

【解析】A.根据均摊法可知，在这个晶胞中阴离子位于棱上和体心，

数目=12x；+l=4,阳离子位于顶点、面心，数目=8X：+6X；=4,A项

4o2

错误；

B.晶体中，由体心的阳离子看出周围有6个阴离子，每个阴离子周围

有6个阳离子，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为6,B项错误；

C.根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳

离子的配位数都为6,可能是NaCl的晶胞，C项正确；

D.设阳离子之间最短距离为acm,则晶胞棱长为&acm,晶胞体积

4M4M

=（缶cm3晶胞中阴、阳离子的个数都为4,~=西=（国3*

a=符,D项错误；

\dNA

答案选C。

6.

【答案】BC

【解析】A.依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相

等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C2z一有4个，而不是6

个，故A错误；

B.6.4克CaC2为O.lmo】，CaC2晶体中含阴离子为C2*,则含阴离子

O.lmol,故B正确；

C.该晶体中存在钙离子和C2?一间的离子键，C2?-中存在C与C的共价

键，故c正确；

D.晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca2+距离相等且最近的

Ca2+为4个，故D错误；

故选BCo

【点睛】

解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同，该晶胞存在沿一个

方向拉长的特点，为解答该题的关键和易错点。

7.

【答案】C

【解析】①固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、

三氧化硫都只含共价键，故①错误；

②晶体硼为原子晶体，而HC1为分子晶体，故②错误；

③CO2和SO2都是分子晶体，CO2和SO2都只含共价键，故③正确；

④晶体硅和金刚石都是共价键结合的原子晶体，故④正确；

⑤晶体就是分子晶体，且就为单原子分子，不存在共价键，而Si3N4

为共价键结合的原子晶体，故⑤错误；

⑥硫黄和碘都是分子晶体，且均含共价键，故⑥正确；

③④⑥正确，故答案为C。

【点睛】

考查化学键类型和晶体类型的关系，侧重双基的考查，根据晶体的类

型和所含化学键的类型分析，离子化合物含有离子键，可能含有共价

键，共价化合物只含共价键，双原子分子或多原子分子含有共价键，

金属单质含有金属键。

8.

【答案】A

【解析】A.氮原子2P能级半充满，所以比较稳定，氮原子的第一电

离能大于氧原子，故A正确；

B.理论解释不对，SO2为V形分子，分子的价层电子对是3,根据杂

化轨道理论，SO2分子中S原子采用sp2杂化，故B错误；

C.金刚石是原子晶体，石墨是混合晶体，故c错误；

D.理论解释不对，HF分子间含有氢键，氢键影响分子间作用力，影

响物质的沸点，故HF的沸点高于HCL气态氢化物的稳定性是由非

金属性的强弱决定的，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故

D错误；

答案选A。

9.

【答案】D

【解析】【分析】A.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半

径越小；

B.根据元素的非金属性强弱与形成最高价含氧酸的酸性强弱比较；

C.根据元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性强弱比较；

D.根据合金熔点低于成分金属，不同晶体的熔点：原子晶体〉离子晶

体>金属晶体分析。

【详解】A.对于电子层结构相同的离子，离子的核电荷数越大，离子

半径越小。由于Na+、Mg2+、AP\F的核外电子排布都是2、8,所以

离子半径：F>Na+>Mg2+>Al3+,A错误；

B.元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强，由于元素的

非金属性C1>S>P,所以酸性：HC1O4>H2SO4>H3PO4,B错误；

C.元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于

元素的非金属性F>C1>S>P,所以氢化物的稳定性：

HF>HC1>H2S>PH3,C错误；

D.合金熔点低于成分金属，所以熔点：Na-K合金<Na；Na属于金属

晶体，由于元素金属性很强，其金属键比较弱，物质的熔点很低，只

有97.81C,而NaCl为离子晶体，Na+与之间通过比较强的离子键

结合，断裂离子键消耗的能量较高，故熔点Na<NaCl；而金刚石属于

原子晶体，C原子之间以极强的共价键C-C结合，断裂消耗很高的能

量，因此物质的熔点很高，在上述几种物质中熔点最高，则物质熔点

氯化钠〈金刚石，故上述四种物质的熔点由低到高顺序为：Na-K合金

<Na<氯化钠〈金刚石，D正确；

故合理选项是Do

【点睛】

本题考查了元素周期律及晶体性质的应用。掌握元素的位、构、性三

者的关系及晶体的结构与作用力大小、物质熔沸点的关系是本题解答

的关键。一般情况下不同晶体的构成微粒作用力：原子晶体〉离子晶体〉

分子晶体，而金属晶体的熔沸点相差较大，有的比原子晶体还高，如

金属鸨，有的则比分子晶体的还低，在室温下可能呈液态，如Hg。合

金熔点低于其成分金属，硬度大于成分金属，要注意规律性的知识的

应用及物质的特殊性的结合。

10.

【答案】A

【解析】A.Fe的6、丫、a三种晶体结构不同，属于同素异形体，不

是同分异构体，A项错误；

B.a-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上

的铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有2x3=6个，B项正

确；

C.急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，结构不同，物理性质

不同，但化学性质相同，C项正确；

D.y-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心，属于面心立方堆积，D项正

确；

答案选A。

11.

【答案】D

【解析】A.钾晶胞属于体心立方堆积，是非密置层的两种堆积方式中

的一种，故A错误；

B.晶胞呈立方体，属于四棱柱，而不是六棱柱，故B错误；

C.根据均摊法计算，每个晶胞含有的K原子数为：-x8+l=2,故C

O

错误；

D.观察图中心的原子，每个K原子周围距离最近且相等的K原子有

8个，故D正确；

故选D。

【点睛】

本题考查金属钾的晶胞结构，明确金属钾的晶胞是解答本题的关键，

易错点A,钾晶胞是非密置层的两种堆积方式中的一种，不是密置层

堆积方式。

12.

【答案】C

【解析】A.AI的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以A1的熔点比

Mg高，故A错误；

B.因Li、Na的电荷相同，原子半径：Na>Li,则熔点：Na<Li,故

B错误；

C.A1的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以AI的熔点比Mg高，

Ca的价电子与Mg相等，半径比Mg大，所以Ca的熔点比Mg低，

故C正确；

D.A1的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以A1的熔点比Mg高，

故D错误；

故选C。

【点睛】

本题考查金属晶体熔点的比较，明确金属晶体熔点的比较方法是解答

本题的关键，注意可不题中：金属原子的价电子数：AI>Mg=Ca=

Ba>Li=Na,金属阳离子的半径：r(Ba2+)>r(Ca2+)>r(Na+)>r(Mg2+)

>r(Al3+)>r(Li+),问题迎刃而解。

13.

【答案】D

【解析】A.PH4\PCV-分别是镀根和硫酸根的等电子体，根据等电

子原理可知，这种两离子均为正四面体结构，故A正确；

B.金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键，且每2

个C原子形成1个共价键，则1mol金刚石晶体中，平均含有4moixg=2

moIC-C键，故B正确；

C.碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，原子核

对最外层电子吸引力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故C正确;

D.团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4,

故D错误；

答案选D。

14.

【答案】C

【解析】A.化学变化的本质是旧键断裂、新键形成，所以有化学键断

裂的变化不一定是化学变化，例如：HC1溶于水是物理变化，但是会

断开共价键，故A错误；

B.凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子，VSEPR模型是平面三

角形，但其立体构形不一定是平面三角形，如SO2,中心原子S采取

sp2杂化，但分子为V型，故B错误；

C.离子化合物在熔融状态下破坏离子键，能够电离产生自由移动的离

子而导电，故c正确；

D.AB.,型的共价化合物分子，不一定是非极性分子，例如NH3是极

性分子，故D错误；

故选C。

15.

【答案】D

【解析】A.三种物质都是原子晶体，因原子半径r(C)<r(Si),所以键

长：C—C<C—Si<Si—Si,故键能：C—C>C—Si>Si—Si,键能越大，

原子晶体的熔点越高，故熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故A错误；

B.氟化氢、水、氨都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有

关，因为这三种物质分子之间都存在氢键，且HzO在常温下为液体，

故水的沸点最高，N%分子之间氢键最弱，氨的沸点最低，故B错误;

C.二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小,

故C错误；

D.卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键,

故相对分子质量越大，熔点越高，故D正确；

故选D。

16.

【答案】C

【解析】A、难溶于水，其水溶液的导电性极弱，不能说明CaF2一定

是离子晶体，故A不符；

B、熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体，B项不能说明CaF?

一定是离子晶体，故B不符；

C、固体不导电但熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成,

C项说明CaF?一定是离子晶体，故C正确；

D、CaF2在有机溶剂（如苯）中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分

子，不能说明CaFz一定是离子晶体，故D不符；

故选C。

17.

【答案】C

【解析】【分析】在NaCl晶体中，Na+或CT的配位数都是6,根据NaCl

晶体中Na+与的配位数判断其结构的正确性。

【详解】在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着距离相等且最近的

6个C「，每个Ct周围同时吸引着距离相等且最近的6个Na+,这个离

子吸引的带相反电荷的微粒构成的是正八面体结构，图a符合条件；

图c则是选取其中一个离子，沿X、Y、Z三个方向切割可得到6个等

距离且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数为6,故符合NaCl晶

体结构的图示是a和c,故合理选项是C。

二、非选择题

18.

【答案】(1)AD(2)BE(3)BCAG

【解析】【分析】A.水晶是含有极性键的原子晶体；B.冰醋酸是分子

晶体，含有共价键的极性分子；C.白磷是分子晶体，含非极性键；D.

固态氨是由原子构成的分子晶体；E,氯化镂含有极性键和离子键的离

子晶体；F.铝是金属晶体，含金属键；G.金刚石含非极性键的原子晶

体。

【详解】⑴根据上面分析得到属于原子晶体的化合物是水晶即A,直

接由原子构成的分子晶体是晶体氤即D；故答案为：A；Do

⑵由极性分子构成的晶体是冰醋酸即B；含有共价键的离子晶体是氯

化钱即E；故答案为：B；Eo

⑶分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化，说明是分

子晶体但不包括稀有气体，则为冰醋酸和白磷即BC,受热熔化，需克

服共价键，说明为原子晶体，则为水晶和金刚石即AG；故答案为：

BC；AGo

19.

【答案】(1)Ti4CN3(2)+3(3)C

【解析】【分析】⑴利用均摊法计算该晶胞中含有的各种原子个数，从

而确定其化学式；

⑵利用均摊法计算出晶胞中Q、Cu、O三种原子的个数，再利用化合

物中化合价代数和为零可计算出Q的化合价；

(3)根据图示，分别判断A、B、C的配位数，再结合Cr的配位数为6

判断。

【详解】(1)该晶胞中碳原子个数=8x3,N原子个数=6x1Ti原子个

数=l+12x；,所以其化学式为Ti£N3,故答案为：Ti4CN3；

⑵根据均摊法结构晶胞结构图可知，晶胞结构中Cu原子数目为

l+8x：=2,O原子数目为2+4XJ+16X!=8,Q原子数目为2+8XJ=4,

设Q的化合价为a,化合物中各元素总化合价为0,贝!!：

4a+2x2+8x(-2)=0,解得：a=3,即Q的化合价为+3,故答案为：+3；

⑶根据题意可知，图中A的配位数为12,B的配位数为2,C的配位

数为6,Cr的配位数为6,说明图中C原子代表的是Cr原子，故答案

为：Co

20.

【答案】

晶胞所含粒子数配位数阴阳离

晶体结构

离子晶体子个数

粒子阴离子阳离子阴离子阳离子

之比

氯化钠Na+、CP44661:1

氯化钠Cs\Cl11881:1

氟化钙Ca2\F48842:1

【解析】(1)在NaCl晶胞中，晶体结构粒子为：Na\Cl,由均难法:

晶胞中Na+个数为：8x1+6x^=4,晶胞中C「个数为：12xJ+l=4；配

位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六

个氯离子，每个氯离子周围也有六个钠离子，配位数均为6,阴阳离子

个数之比:4:4=1:1；

(2)在CsCl晶胞中，晶体结构粒子为：Cs\Cl,由均难法：晶胞中

Cs+个数为：8x1=1,晶胞中C「个数为：1；配位数是晶格中与某一原

O

子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子，每个氯离子

周围也有8个Cs+离子，配位数均为8,阴阳离子个数之比：1:1；

(3)在CaFz晶胞中，晶体结构粒子为：Ca2+>F,F.填充在八个小

立方体中心，8个四面体全被占据，由均难法：晶胞中Ca?+个数为：

8x1+6x|=4,晶胞中F个数为：8；配位数是晶格中与某一原子相距

最近的原子个数。每个Ca2+离子周围有8个F离子，配位数为8,每

个F离子周围也有4个Ca2+离子，配位数为4,阴阳离子个数之比：

8:4=2:1；

故答案为:

晶胞所含粒子数配位数阴阳离

晶体结构

离子晶体子个数

粒子阴离子阳离子阴离子阳离子

之比

氯化钠Na+、CI44661:1

氯化铠Cs\Cl11881:1

氟化钙Ca2\F48842:1

21.

【答案】(1)金刚石>MgO>CaCl2>^>干冰

(2)12

(3)48

(4)水分子之间形成氢键

(5)8—7T

16

【解析】【分析】(1)熔点的一般规律：原子晶体〉离子晶体〉分子晶体,

同种晶体根据微粒间的作用力大小比较；

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似；

(3)Cu原子占据面心和顶点，根据均摊法计算；根据图可知，每个Ca2+

周围有8个CT,而每个cr周围有4个Ca2+；

(4)分子间含有氢键时，其熔沸点较高；

⑸利用均摊法计算。

【详解】(1)熔点的一般规律：原子晶体〉离子晶体〉分子晶体，冰和

干冰属于分子晶体，熔点：冰>干冰，MgO和CaCL属于离子晶体，

熔点：MgO>CaCl2,金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为:

金刚石、MgO>CaCI2>冰、干冰；

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，以顶点为CP-离子研究,

与之最近的02一离子位于面心，每个顶点为12个面共用，故MgO晶体

中一个02一周围和它最邻近且距离相等的()2一有12个；

(3)Cu原子占据面心和顶点，则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为

lx8+|x6=4；根据氯化钙的晶胞图可知，每个Ca2+周围有8个

oZ

而每个CT周围有4个Ca2+,所以CaCb晶体中Ca?+的配位数为8；

(4)冰的熔点远高于干冰，除HzO是极性分子、CO2是非极性分子外，

水分子间含有氢键，氢键的作用力大于范德华力，所以其熔沸点较高;

⑸晶胞中顶点微粒数为：8x1=l,面心微粒数为：6x1=3,体内微粒

数为4,共含有8个碳原子；碳原子的体积为：8x|xnxr\设金刚石

晶胞的边长为a,晶胞体积为：a3,晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体

对角线长度与四个碳原子直径相同，即百a=8r,r=?a；碳原子的空

O

碳原子总体积_8x9XTtxr3_G

间利用率为:晶胞体积=—i3—二正7r

a

22.

【答案】I.(DC

(2)1：2

II.(1)Na+

(2)NaF

(3)［：Fxl-Ca2-［：xF:］-3.2(g/cn?)

【解析】【分析】由II中的条件，E为前20号元素，并且外围电子排

布式为4s2,那么E为Ca元素；结合题中给出的元素在周期表中的相

对位置可知，D为C1元素，A为F元素，B为Na元素，C为AI元素。

【详解】1(1)金属铜采用的是面心立方最密堆积，C项符合，答案选

C；

(2)由图可知，每个Fe原子周围最近的有2个N原子，而每个N原子

周围最近的有4个Fe原子，所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最

大为1：2；

II⑴通过分析可知，A为F元素，B为Na元素，各自形成的离子半径

大小顺序为r(Na+)<r(F-)；

(2)通过分析可知，A为F元素，B为Na元素，D为C1元素；A,D

与B形成的化合物分别为NaF和NaCL均为离子晶体，由于r(F)V

r(Cl),所以NaF的晶格能更大；

⑶通过分析可知，A和E分别为F和Ca元素，形成的化合物即CaF2,

电子式为：：F:Ca2+:F:；CaF2的晶胞中在顶点和面心处为Ca2+,内

部还有8个K,所以晶体的密度为：

4x78g/mol

/?“体二夕”胞二'叫:姐=------/——-h3.2g/cm3°

皿体晶胞匕他8x2.0xW23cm3

【点睛】

在计算晶体的密度时，一是要注意熟悉晶胞的结构，进而通过均摊法

计算晶胞的质量，二是要注意单位换算的问题。

23.

【答案】(1)3d]。4s?2

(2)O、S、Zn正四面体形sp3

(3)a

(4)ZnCl2>ZnBr2>ZnL都是分子晶体，组成与结构相似，随着相对

分子质量的增大，范德华力增强，熔沸点升高

【解析】【分析】(l)Zn位于周期表中第四周期，第IIB族，结合Zn

的核外电子排布式解答，S是氧族元素，价电子排布式为3523P3p轨

道上有未成对电子；

(2)ZnSO4中三种元素为Zn,S,O,非金属元素的电负性普遍大于金

属元素，根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断SO；的立体构型，等电

子原理是原子数相同的条件下，原子的价电子数相同，据此解答；

⑶[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4产和

so：-,根据离子中存在的化学键判断；

(4)乙醇、乙醛都是有机溶剂，根据相似相溶原理，溶解的应是结构相

似的物质，也就是溶质分子的分子间力与溶剂分子之间的分子间力越

相似，越易互溶；分子晶体组成相似，随着相对分子质量增大，分子

间作用力增强，熔沸点上升；

⑸①钾原子核电荷数为19,原子核外有19个电子；

②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为

acm,则晶胞的边长为左cm,晶胞的体积为祭cn^,晶胞中K原子

178

数目为8X：+1=2,晶胞的质量为丁g,据此计算钾晶体的密度。

【详解】(1)基态Zn原子在元素周期表中所处的位置是第四周期，第

IIB族，基态Zn的价电子排布式为3d104s2；S元素为氧族元素，价电

子排布式为3s23P4,3P轨道排4个电子，其中只有一对是成对的，剩

余2个为单电子，因此未成对电子数为2；

(2)ZnSCh中三种元素为Zn,S,O,非金属元素的电负性普遍大于金

属元素，同主族元素从上到下，电负性值逐渐减少，因此电负性顺序

为O>S>Zn；对于SO：,根据VSEPR理论，S。：中，与中心S原子

的成键原子数为BP=4,孤电子对数为止学2=0,则价电子对数为

4+0=4,根据杂化轨道理论可知S原子为sp3杂化，则so：的立体构型

为正四面体形；

⑶[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4产和

soj,则溶液中不存在离子键，H2O>so;和N%内存在的作用力为

共价键，[Zn(NH3)4]2+内存在配位键，水分子间存在范德华力和氢键，

S。：中存在共价键，综上，不存在的作用力是离子键，故答案为a；

(4)ZnCl2,ZnBr2,Znl2,组成与结构相似，在乙醇乙醛溶剂中能溶解,

表明均为分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，随着相对分子

质量的增加，范德华力增强，熔沸点也相应升高；

⑸①钾原子核电荷数为19,原子核外有19个电子，钾原子核外运动

状态不同的电子数是19；

②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为

acm,则晶胞的边长为£cm,晶胞的体积为界cn?,晶胞中K原子

178

数目为8X：+1=2,晶胞的质量为丁g,钾晶体的密度为

oA

78o

瓦9一位Hen?

3g/Cm

8肩3-4aNA°

^cm'A

3V3

【点睛】

考查原子杂化方式及分子的立体构型的判断，根据价层电子对互斥理

论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=。键个数

+孤电子对个数，。键个数=配原子个数，孤电子对个数=；(a-xb),a指

中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要

的电子个数；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2,sp

杂化；n=3,sp?杂化；n=4,sp3杂化；中心原子的杂化类型为sp?,说

明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数，空间构型是

平面三角形。

24.

【答案】(1)锌3d】。4s2

(2)NH3>PH3均为分子晶体，N%分子间存在氢键

(3)1乙烷中的碳原子没有孤电子对，肿中的氮原子有1对孤对

电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越

大，形成的化学键越不稳定，键能越小

+

(4)2PC15=PC16+PC14正八面体

〜、〃八324x1()3°

(5)ZnO—-

NA