（15）3.3.1金属晶体与离子晶体-高二化学人教版（2019）选择性必修二同步课时作业

（15）3.3.1金属晶体与离子晶体——高二化学人教版（2019）选择性必修二同步课时作业1.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是()A.在水中能电离出离子的物质 B.熔融状态下能导电的化合物C.在水中能电离出的化合物 D.熔化时化学键无变化的化合物2.下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是()。A.和熔化 B.Mg和S熔化C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华3.下列晶体的熔点最低的是()A.干冰 B.冰 C.晶体硅 D.冰醋酸4.下列晶体中，属于含有非极性共价键的离子晶体的是()A. B. C. D.5.下列关于NaCl晶体结构的说法中正确的是()A.NaCl晶体中，每个周围吸引的与每个周围吸引的数目相等B.NaCl晶体中，每个周围吸引1个C.NaCl晶胞中的粒子代表一个NaClD.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子6.下列过程能得到晶体的共几种()①从熔融态结晶出来的硫②将液态的玻璃冷却成所得到的固体③凝华得到的碘④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜⑤熔融的冷却后所得的固体⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体A.3 B.4 C.5 D.67.钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是()A.该晶体熔点低、硬度小B.每个晶胞中含有6个C.钛酸钙的化学式为D.每个周围距离最近且等距的有12个8.研究人员设计了新款锂超离子导体，可由与按一定比例反应合成。其导电性可媲美有机电解液，有着广泛的应用前景。的晶胞结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，该晶胞中与间的最近距离为apm，下列说法错误的是()A.晶胞中每个与4个呈四面体结构的离子相邻B.熔点：C.若晶胞中位于顶点，则位于面心D.该晶体的密度为9.下列有关晶体结构说法正确的是()A.在NaCl晶胞中，与最邻近且等距离的有6个B.在干冰晶体中，每个晶胞拥有6个分子C.晶胞中的配位数为4D.该气态团簇分子的化学式为10.分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为，研究表明它的结构特性是分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如图所示。下列说法正确的是()A.该晶体是共价晶体B.M的离子位于上述立方体的面心，呈+2价C.M的离子位于上述立方体的体心，且的空缺率（体心中没有的占总体心的百分比）为50%D.晶体的化学式可表示为，且M为+1价11.有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是()A.在晶体中，距离最近的有6个B.在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是4C.金刚石晶体中含有键D.该气态团簇分子的分子式为或12.现有短周期主族元素X、Y、Q、R、T。其中基态R原子核外电子占据3个能级，每个能级上电子数相等；常温常压下，X、Y能组成2种液态化合物，且一种液态化合物可以转化成另一种液态化合物；短周期元素中，Q的第一电离能最小，能促进水的电离。五种元素的原子半径与原子序数关系如图所示。下列推断正确的是()A.上述五种元素只能组成3种类型的晶体B.1个R的单质晶胞中可能含有8个R原子C.由Y和Q组成的晶体只可能含一种类型的化学键D.的晶格能大于的晶格能13.晶胞是晶体结构的基本单元，几种常见离子晶体的晶胞如图所示。已知离子键强弱主要取决于离子半径的大小和离子带电荷的多少，则下列说法错误的是()A.熔沸点：B.在晶胞中，阳离子配位数为6C.在晶胞中，距离最近且等距的数目为8D.若的晶胞边长为，则与之间最近距离为14.钴及其化合物在材料、医药等领域具有广泛应用。回答下列问题：（1）基态钴原子的价层电子排布式为______；电解熔融的或CoO都能制备金属钴，熔点低于CoO熔点的原因是______。（2）某含钴配离子结构如图（为电中性配体），已知配合物的磁矩（n表示中心原子或离子的未成对电子数），则该配离子的磁矩______BM；下列对钴离子的杂化方式推断合理的是______（填标号）。A.B.C.D.（3）钴酸锂（）是常见的锂离子电池正极材料，其晶体属六方晶系（晶胞参数，，），晶胞结构如图。晶体中O围绕Co形成八面体，八面体共棱形成带负电的层状空间结构，与层交替排列。在充放电过程中，在层间脱出或嵌入。①晶胞中Co的个数为______；在充电过程中会从八面体层间脱出导致晶胞高度c变大，原因是______。②若阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为______（用代数式表示）。15.按要求回答下列问题。(1)在下列各种晶体：①晶体硅；②硝酸钾；③金刚石；④碳化硅；⑤干冰；⑥冰。它们的熔点由高到低的顺序是________(填序号)。(2)某种氧化物MO的电子总数与SiC的相等，MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是________。(3)硼晶体熔点为2076℃。可与反应生成，乙硼烷()具有还原性，易水解生成(一元弱酸)；乙硼烷可与反应生成氨硼烷()，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼；乙硼烷也可与NaH反应生成。①下列说法正确的是________(填字母)。A.元素的电负性大小顺序是O>N>B>HB.乙硼烷水解方程式为C.氨硼烷分子中N提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键D.晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键②F-B-F键角比较：________(填写“>”“<”)③氮化硼(BN)晶体有多种相结构。一种立方BN晶体与金刚石结构相似，其晶胞结构如下图(左)。左图中表示N原子的投影位置，在下图(右)中用标出B原子的投影位置________。(4)晶胞有两个基本要素：a.原子坐标参数，b.晶胞参数。①下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)；C为(，，0)。则D原子的坐标参数为________。②已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为________(列出计算式即可)。③金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，如下图是一种镍镧合金储氢后的晶胞结构示意图，该合金储氢后，含1molLa的合金可吸附的数目为________。(5)已知的熔点高于1000℃，的熔点为77.9℃，其原因是________。

答案以及解析1.答案：B解析：A.在水中能电离出离子的物质常见为电解质，可能是酸、碱、盐，如硫酸是分子晶体，但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子，A项错误；B.熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，B项正确；C.如硫酸是分子晶体，但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子，C项错误；D.熔化时化学键无变化的晶体可能是分子晶体，如冰融化变成液态水，D项错误；故选B。2.答案：D解析：熔化时破坏离子键，熔化时破坏共价键，A错误；Mg熔化时破坏金属键，S熔化时破坏分子间作用力，B错误；氯化钠熔化时破坏离子键，蔗糖熔化时破坏分子间作用力，C错误；碘和干冰都是分子晶体，升华时均破坏分子间作用力，D正确。3.答案：A解析：干冰常温时为气体，冰常温时为液态，晶体硅为共价晶体，常温为固体，冰醋酸常温为液体，综合分析可知，干冰的熔点最低；故选A。4.答案：C解析：和的晶体中含有极性共价键，项不符合题意；中不含有共价键，D项不符合题意。5.答案：A解析：氯化钠晶体中，每个周围吸引6个，每个周围吸引6个，A项正确，B项错误；NaCl晶体中的粒子表示或，C项错误；NaCl晶体中不存在单个NaCl分子，D项错误。6.答案：B解析：得到晶体一般有三条途径：①熔态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；③溶质从溶液中析出。①从熔融态结晶出来的硫符合途径①，①正确；②将液态的玻璃冷却成所得到的固体，玻璃不是晶体，②错误；③凝华得到的碘，符合途径②，③正确；④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜，符合途径③，④正确；⑤熔融的冷却后所得的固体，符合途径③，⑤正确；⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体，石蜡不是晶体，⑥错误；正确的是①③④⑤；故选B。7.答案：D解析：钠酸钙属于离子晶体，离子晶体熔点较高，硬度较大，A项错误；由均推法可知，1个晶胞中含有的个数是，的个数是1，的个数为，则钛酸钙的化学式为，项错误；由晶胞结构可知，以顶角的为研究对象，每个周围距离最近且等距的个数为，D项正确。8.答案：C解析：位于棱心，正四面体结构的位于体心，则每个与4个呈四面体结构的离子相邻，A正确；、均为离子晶体，的半径大于的半径，且所带电荷数小于所带电荷数，则中的离子键更强，熔点：，B正确；该晶胞中与构成体心立方结构，如果将置于顶点，则位于体心，C错误；由于与最近的距离为apm，即晶胞的面对角线长的一半为apm，故晶胞的棱长为pm，体积为，根据均摊法，1个晶胞中含有1个、1个、3个，则1个晶胞的质量为，故该晶体密度为，D正确。9.答案：D解析：A.根据NaCl晶胞可知，与最邻近且等距离的位于各棱心，共计12个，A错误；B.根据干冰晶胞可知，位于顶点和面心，利用均摊法，每个晶胞拥有的个数：，B错误；C.取任意面心为中心，与其距离最近且相等的由8个，配位数为8，C错误；D.气态团簇分子不用于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子和4个F原子，则分子式，D正确；答案选D。10.答案：C解析：该晶体中含有等离子，所以该晶体为离子晶体，A错误；根据晶胞结构可知，晶胞中含有的个数为的个数为，的个数为，所以的个数比为1:1:6，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可知，M的化合价为+1，B错误；根据晶胞结构，由B项计算可知，每个晶胞平均含有M的数目是0.5，而M的离子位于立方体的体心，所以每两个晶胞中，一个有，而另一个无，所以空缺率为50%，C正确；由B项分析可知，晶体的化学式可表示为，且M为+1价，D错误。11.答案：C解析：A.以顶点研究，与之最近的处于晶胞棱心且关于对称，即距最近的有6个，A正确；B.每个晶胞占有4个，距离最近且等距的有4个，即的配位数为4，B正确；C.每个碳原子形成4个键，每个键为2个C原子占有，故12g金刚石中含有键，C错误；D.该气态团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为或，D正确；故选：C。12.答案：B解析：依题意可知，X为H，R为C，Y为O，Q为Na，T为S。A.上述五种元素可以组成四种晶体：原子晶体（如金刚石）、分子晶体（如）、离子晶体（如）、金属晶体（如钠），A项错误；B.1个金刚石晶胞中含8个碳原子，B项正确；C.过氧化钠中含有离子键和共价键，C项错误；D.硫离子半径大于氧原子半径，所以硫化钠的晶格能小于氧化钠的晶格能，D项错误。答案选B。13.答案：D解析：A.NaCl和CsCl均为离子晶体，半径小于半径，则氯化钠内离子键较强，因此熔沸点：，故A正确；B.在NaCl晶胞中，距离最近且等距的为6个，则配位数为6，故B正确；C.在CsCl晶胞中，位于顶点且被8个晶胞共用，为体心，则距离最近且等距的数目为8，故C正确；D.根据ZnS的晶胞结构可知，与间最近距离为体对角线的，若晶胞边长为apm，则与之间最近距离为，故D错误；故选：D14.答案：（1）；和CoO均为离子晶体，但离子半径小于，且所带电荷多，CoO离子键更强，熔点高（2）；C（3）3；层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的斥力使层间距离增大；解析：（1）钴原子序数27，基态钴原子的价层电子排布式：；和CoO均为离子晶体，但离子半径小于，且所带电荷多，CoO离子键更强，熔点高；（2）中心离子价层电子排布为，未成对电子数为4，磁矩；形成6个配位键，即形成6个共价键，需6个杂化轨道，为较稳定结构，所以杂化时采取内轨杂化，即参与杂化的为3d、4s、4p，即3d上电子重排，空出两个轨道，则杂化方式应为；（3）①晶胞中Co位于棱上和体内，个数为；充电过程中，正极材料失去电子发生氧化反应，从八面体间层脱出，减少，使层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的斥力使层间距离增大；②晶胞中Co位于棱上和体内，个数为，根据化学式可知，Li个数为3，O个数为6，晶胞密度：。15.答案：(1)③④①②⑥⑤(2)同为离子晶体，离子所带电荷数相同，半径比小，MgO离子键作用强，所以熔点比CaO高(3)BC；>；(4)(，，)；；(5)由于是离子晶体，是分子晶体，所以离子晶体的熔沸点高解析：(1)各种晶体属于原子晶体的有①③④、离子晶体的有②、分子晶体的有⑤⑥，一般来说，原子晶体的熔点>离子晶体的熔点>分子晶体的熔点；对于原子晶体，原子半径越大，键长越长，键能越小，熔点越低，键长Si-Si>Si-C>C-C，相应键能Si-Si<Si-C<C-C，故它们的熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅；分子晶体中有分子间氢键的熔点较高，所以熔点：冰>干冰，所以它们的熔点由高到低的顺序是③④①②⑥⑤；(2)SiC电子总数是20个，则氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，半径比小，MgO晶格能大，熔点高；(3)①A.非金属性越强，该元素的电负性就越大，O元素的非金属性大于N、H，所以元素的电负性：O>N>H，根据N、H共用电子对的偏向，可知非金属性：H>B，所以上述四种元素的电负性大小顺序是：O>N>H>B，A错误；B.