(全國)2017版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第12章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)第41講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)講義

1、第41講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點一晶體常識1晶體與非晶體晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學(xué)方法對固體進(jìn)行X­射線衍射實驗2.得到晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中析出。3晶胞(1)概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列無隙并置無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。深度思考正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)固態(tài)物質(zhì)一定是晶體()(2)冰和碘晶體中相互作用

2、力相同()(3)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列()(4)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體()(5)固體SiO2一定是晶體()(6)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊()答案(1)×(2)×(3)(4)×(5)×(6)題組一晶胞中原子個數(shù)的計算1如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個數(shù)比是_，乙中a與b的個數(shù)比是_，丙中一個晶胞中有_個c離子和_個d離子。答案211144解析甲中N(x)N(y)1(4×)21；乙中N(a)N(b)1(8×)11；丙中N(c)12×14，N(d)8&#

3、215;6×4。2下圖為離子晶體空間構(gòu)型示意圖：(陽離子，陰離子)以M代表陽離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達(dá)式：A_、B_、C_。答案MNMN3MN2解析在A中，含M、N的個數(shù)相等，故組成為MN；在B中，含M：×41(個)，含N：×424×(個)，MN13；在C中含M：×4(個)，含N為1個。3已知鑭鎳合金LaNin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，則LaNin中n_。答案5解析La：2×12×3Ni：12×6×615所以n5。4.某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是 ()A394

4、B142C294 D384答案B解析A粒子數(shù)為6×；B粒子數(shù)為6×3×2；C粒子數(shù)為1；故A、B、C粒子數(shù)之比為142。5.右圖是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為2價，G為2價，則Q的化合價為_。答案3價解析R：8×12G：8×8×4×28Q：8×24R、G、Q的個數(shù)之比為142，則其化學(xué)式為RQ2G4。由于R為2價，G為2價，所以Q為3價。6.Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示。則該化合物的化學(xué)式為_。答案CuH解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷：Cu()：2

5、5;12×36；H()：6×136，所以化學(xué)式為CuH。7科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能，其晶胞如圖所示。該化合物中的K原子和C60分子的個數(shù)比為_。答案31解析根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷C60：8×12，K：2×6×6，所以K原子與C60分子的個數(shù)之比為31。8(1)硼化鎂晶體在39 K時呈超導(dǎo)性。在硼化鎂晶體中，鎂原子和硼原子是分層排布的，下圖是該晶體微觀結(jié)構(gòu)的透視圖，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。則硼化鎂的化學(xué)式為_。(2)在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。下圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子

6、符號為_。答案(1)MgB2(2)BO解析(1)每個Mg周圍有6個B，而每個B周圍有3個Mg，所以其化學(xué)式為MgB2。(2)從圖可看出，每個單元中，都有一個B和一個O完全屬于這個單元，剩余的2個O分別被兩個結(jié)構(gòu)單元共用，所以BO1(12/2)12，化學(xué)式為BO。題組二晶胞的密度及微粒間距離的計算9.Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，若晶體密度為a g·cm3，則Cu與F最近距離為_pm。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，列出計算表達(dá)式，不用化簡；圖中為Cu，為F)答案×1010解析設(shè)晶胞的棱長為x cm，在晶胞中，Cu：8×6×4；F：4，其化學(xué)式為C

7、uF。a·x3·NA4M(CuF)，x。最短距離為小立方體對角線的一半，小立方體的體對角線為 x。所以最短距離為x··×1010pm。10.如圖為Na2S的晶胞，該晶胞與CaF2晶胞結(jié)構(gòu)相似，設(shè)晶體密度是 g·cm3，試計算Na與S2的最短距離_ cm(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示 ，只寫出計算式)。答案 解析晶胞中，個數(shù)為8×6×4，個數(shù)為8，其個數(shù)之比為12，所以代表S2，代表Na。設(shè)晶胞邊長為a cm，則a3··NA4×78a面對角線為× cm面對角線的為× cm

8、邊長的為× cm所以其最短距離為 cm cm。晶胞計算的思維方法1晶胞計算是晶體考查的重要知識點之一，也是考查學(xué)生分析問題、解決問題能力的較好素材。晶體結(jié)構(gòu)的計算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、NA、M、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解決這類題，一是要掌握晶體“均攤法”的原理，二是要有扎實的立體幾何知識，三是要熟悉常見晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會貫通，舉一反三。2.“均攤法”原理特別提醒在使用均攤法計算晶胞中微粒個數(shù)時，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個粒子被幾個晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6

9、、3、4、2個晶胞所共有。在計算晶胞中粒子個數(shù)的過程中，不是任何晶胞都可用均攤法。3晶體微粒與M、之間的關(guān)系若1個晶胞中含有x個微粒，則1 mol晶胞中含有x mol 微粒，其質(zhì)量為xM g(M為微粒的相對“分子”質(zhì)量)；1個晶胞的質(zhì)量為a3 g(a3為晶胞的體積，為晶胞的密度)，則1 mol晶胞的質(zhì)量為a3NA g，因此有xMa3NA。考點二突破四類晶體的組成和性質(zhì)1四類晶體的比較 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性

10、相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多數(shù)易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)類別及舉例所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)(如鹵素X2)、部分非金屬氧化物(如CO2、SO2)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(有機鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)2.離子晶體的晶格能(1)定義氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體釋放

11、的能量，通常取正值，單位：kJ·mol1。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點越高，硬度越大。深度思考1正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子()(2)在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子()(3)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高()(4)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低()(5)離子晶體一定都含有金屬元素()(6)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體()答案(1)(2)×(3)

12、5;(4)×(5)×(6)2CO2和SiO2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學(xué)性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？答案決定二者物理性質(zhì)的因素：晶體類型及結(jié)構(gòu)、微粒間的作用力。CO2是分子晶體，其微弱的分子間作用力是其決定因素，SiO2是原子晶體，其牢固的化學(xué)鍵是其決定因素。二者的化學(xué)性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學(xué)鍵決定，而CO鍵與SiO鍵都是極性鍵。特別提醒(1)原子晶體的熔點不一定比離子晶體的高，如石英的熔點為1 710 ，MgO的熔點為2 852 。(2)金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高，如Na的熔點為97 ，尿素的熔點為132.7 。3在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2

13、S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石，晶體氬。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是_。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是_。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是_。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是_。(5)其中含有極性共價鍵的非極性分子是_。(6)其中含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是_。(7)其中含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是_。(8)其中含有極性共價鍵的原子晶體是_。(9)不含共價鍵的分子晶體是_，只含非極性鍵的原子晶體是_。答案(1)NaCl、Na2

14、S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S(4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC(9)晶體氬晶體硅、金剛石題組一晶體類型的判斷1現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點()數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶體：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶體：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于_晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是_。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是

15、_(填序號)。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)C組中HF熔點反常是由于_。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號)。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因為_。解題指導(dǎo)通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì)，應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點高低的原因。答案(1)原子共價鍵(2)(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)(5)D組晶體都為離子晶體，r(Na)<r(K)<r(Rb)<r

16、(Cs)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點就越高解析(1)A組熔點很高，為原子晶體，是由原子通過共價鍵形成的。(2)B組為金屬晶體，具有四條共性。(3)HF中含有分子間氫鍵，故其熔點反常。(4)D組屬于離子晶體，具有兩條性質(zhì)。(5)D組屬于離子晶體，其熔點與晶格能有關(guān)。2有A、B、C三種晶體，分別由H、C、Na、Cl四種元素中的一種或幾種組成，對這三種晶體進(jìn)行實驗，結(jié)果如表：序號熔點/硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag反應(yīng)A811較大易溶水溶液或熔融導(dǎo)電白色沉淀B3 500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀(1)晶體的化學(xué)式分別為A_、B_、C_。(2

17、)晶體的類型分別是A_、B_、C_。(3)晶體中微粒間作用力分別是A_、B_、C_。答案(1)NaClCHCl(2)離子晶體原子晶體分子晶體(3)離子鍵共價鍵范德華力解析根據(jù)A、B、C所述晶體的性質(zhì)可知，A為離子晶體，只能為NaCl，微粒間的作用力為離子鍵；B應(yīng)為原子晶體，只能為金剛石，微粒間的作用力為共價鍵；C應(yīng)為分子晶體，且易溶于水，只能為HCl，微粒間的作用力為范德華力。晶體類型的5種判斷方法1依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷(1)離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。(2)原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。(3)分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為

18、分子間作用力。(4)金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。2依據(jù)物質(zhì)的分類判斷(1)金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。(2)大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物(除有機鹽外)是分子晶體。(3)常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。(4)金屬單質(zhì)是金屬晶體。3依據(jù)晶體的熔點判斷(1)離子晶體的熔點較高。(2)原子晶體的熔點很高。(3)分子晶體的熔點低。(4)金屬晶體多數(shù)熔點高，但也

19、有少數(shù)熔點相當(dāng)?shù)汀?依據(jù)導(dǎo)電性判斷(1)離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電。(2)原子晶體一般為非導(dǎo)體。(3)分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導(dǎo)電。(4)金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5.依據(jù)硬度和機械性能判斷(1)離子晶體硬度較大、硬而脆。(2)原子晶體硬度大。(3)分子晶體硬度小且較脆。(4)金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。注意(1)常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。(2)石墨屬于混合型晶體，但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價鍵的鍵長為1.42×1010 m，比金剛石中

20、碳碳共價鍵的鍵長(鍵長為1.54×1010 m)短，所以熔、沸點高于金剛石。(3)AlCl3晶體中雖含有金屬元素，但屬于分子晶體，熔、沸點低(熔點190 )。(4)合金的硬度比其成分金屬大，熔、沸點比其成分金屬低。題組二晶體熔、沸點的比較3下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點高低的敘述中，正確的是()ACl2>I2BSiCl4<CCl4CNH3>PH3DC(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案C解析A、B項屬于無氫鍵存在的分子結(jié)構(gòu)相似的情況，相對分子質(zhì)量大的熔、沸點高；C項屬于分子結(jié)構(gòu)相似的情況，但存在氫鍵的熔、沸點高；D項屬于相對分子質(zhì)量相同，但分子結(jié)構(gòu)不

21、同的情況，支鏈少的熔、沸點高。4離子晶體熔點的高低取決于晶體中晶格能的大小。判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是 ()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl答案C解析離子晶體中，晶格能越大，晶體熔、沸點越高；離子所帶電荷總數(shù)越多，半徑越小，晶格能越大。5下列各組物質(zhì)中，按熔點由低到高的順序排列正確的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、Rb Na、Mg、AlA BC D答案D解析中Hg在常溫下為液態(tài)，而I2為固態(tài)，故錯；中SiO2為原子晶體，其熔點最高，CO是分子晶體，其熔點最低，

22、故正確；中Na、K、Rb價電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點逐漸降低，故錯；中Na、Mg、Al價電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強，熔點逐漸升高，故正確。分類比較晶體的熔、沸點1不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規(guī)律原子晶體>離子晶體>分子晶體。金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高，如汞、鎵、銫等熔、沸點很低，金屬晶體一般不參與比較。2原子晶體由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長短，鍵能大，晶體的熔、沸點高。如熔點：金剛石>石英>碳化硅>硅。3離子晶體一般地說，陰、陽離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用

23、就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。4分子晶體(1)分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點反常的高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。(2)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F(xiàn)2<Cl2<Br2<I2。(3)組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。(4)同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點越低。如：C

24、H3CH2CH2CH2CH3>考點三突破五類晶體模型1原子晶體(金剛石和二氧化硅)(1)金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，CC 鍵之間的夾角是109°28，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1 mol C的金剛石中，形成的共價鍵有2 mol。(2)SiO2晶體中，每個Si原子與4個O成鍵，每個O原子與2個硅原子成鍵，最小的環(huán)是十二元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子，1 mol SiO2中含有4 mol SiO鍵。2分子晶體(1)干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個。(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1 mol H

25、2O的冰中，最多可形成2 mol“氫鍵”。3離子晶體(1)NaCl型：在晶體中，每個Na同時吸引6個Cl，每個Cl同時吸引6個Na，配位數(shù)為6。每個晶胞含4個Na和4個Cl。(2)CsCl型：在晶體中，每個Cl吸引8個Cs，每個Cs吸引8個Cl，配位數(shù)為8。4石墨晶體石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是sp2。5常見金屬晶體的原子堆積模型結(jié)構(gòu)型式常見金屬配位數(shù)晶胞面心立方最密堆積Cu、Ag、Au12體心立方堆積Na、K、Fe8六方最密堆積Mg、Zn、Ti12特別提醒(1)判斷某種微粒周圍等距且緊鄰的微粒數(shù)目時，要注意運用三

26、維想象法。如NaCl晶體中，Na周圍的Na數(shù)目(Na用“”表示)：每個面上有4個，共計12個。(2)?？嫉膸追N晶體主要有干冰、冰、金剛石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)題中信息給出與某種晶體空間結(jié)構(gòu)相同時，可以直接套用某種結(jié)構(gòu)。深度思考1在晶體模型中，金剛石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意義一樣嗎？分子晶體中有化學(xué)鍵嗎？答案不一樣，金剛石中表示的是CC共價鍵，而干冰中的“棍”表示分子間作用力；分子晶體中多數(shù)含有化學(xué)鍵(如CO2中的C=O鍵)，少數(shù)則無(如稀有氣體形成的晶體)。2下列排列方式中：A.ABCABCABCBABABABABAB CAB

27、BAABBADABCCBAABCCBA，屬于鎂型堆積方式的是_；屬于銅型堆積方式的是_。答案BA題組一重視教材習(xí)題，做好回扣練習(xí)1下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是()AO2和SiO2 BNaI和I2CCO2和H2O DCCl4和NaCl答案C2在單質(zhì)的晶體中，一定不存在()A離子鍵B分子間作用力C共價鍵D金屬離子與自由電子間的作用答案A3X和Y兩種元素的核電荷數(shù)之和為22，X的原子核外電子數(shù)比Y的少6個。下列說法中不正確的是()AX的單質(zhì)固態(tài)時為分子晶體BY的單質(zhì)為原子晶體CX與Y形成的化合物固態(tài)時為分子晶體DX與碳形成的化合物為分子晶體答案C4下列各組物質(zhì)熔化或升華時，所克服的粒子間作用

28、屬于同種類型的是()ANa2O和SiO2熔化 BMg和S熔化C氯化鈉和蔗糖熔化 D碘和干冰升華答案D題組二強化記憶晶胞結(jié)構(gòu)5判斷下列物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)，將對應(yīng)序號填在線上。(1)干冰晶體；(2)氯化鈉晶體；(3)金剛石；(4)碘晶體；(5)氟化鈣；(6)鈉；(7)冰晶體；(8)水合銅離子；(9)H3BO3晶體；(10)銅晶體。題組三對晶胞結(jié)構(gòu)的考查6下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()A金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子B氯化鈉晶體中，每個Na周圍距離相等的Na共有6個C氯化銫晶體中，每個Cs周圍緊鄰8個ClD干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子答案B

29、解析氯化鈉晶體中，每個Na周圍距離相等的Na共12個，距離相等且最近的Cl共有6個。7(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于_層，配位數(shù)是_；B屬于_層，配位數(shù)是_。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2 所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是_，平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是_。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式。釙位于元素周期表的第_周期第_族，元素符號是_，最外層電子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)六APo6s26p4

30、題組四金屬晶胞中原子半徑的計算8用晶體的X­射線衍射法對Cu的測定得到以下結(jié)果：Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如右圖)，已知該晶體的密度為9.00 g·cm3，晶胞中該原子的配位數(shù)為_；Cu的原子半徑為_cm(阿伏加德羅常數(shù)為NA，要求列式計算)。答案12× 1.27×108解析設(shè)晶胞的邊長為a cm，則a3··NA4×64a 面對角線為a面對角線的為Cu原子半徑r× 1.27×108cm。晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算1晶胞質(zhì)量晶胞占有的微粒的質(zhì)量晶胞占有的微粒數(shù)×。2空間利用率。3金屬晶體中體心立方堆積

31、、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a)(1)面對角線長a。(2)體對角線長a。(3)體心立方堆積4ra(r為原子半徑)。(4)面心立方堆積4ra(r為原子半徑)。12015·全國卷，37(4)(5)碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點為253 K，沸點為376 K，其固體屬于_晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：在石墨烯晶體中，每個C原子連接_個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有_個C原子。在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接_個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_個C原子在同一平面

32、。答案(1)分子 (2)3212422015·海南，19(2)(3)(4)(2)釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。晶胞中實際擁有的陰、陽離子個數(shù)分別為_、_。(3)V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO2分子中S原子價層電子對數(shù)是_對，分子的立體構(gòu)型為_；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_；SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖2所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為_；該結(jié)構(gòu)中SO鍵長有兩類，一類鍵長約140 pm，另一類鍵長約160 pm，較短的鍵為_(填圖2中字母)，該分子中含有_個鍵。(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸鈉(Na3VO4)，該鹽陰離子的

33、立體構(gòu)型為_；也可以得到偏釩酸鈉，其陰離子呈如圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為_。答案(2)42(3)3V形sp2雜化sp3雜化a12(4)正四面體形NaVO3解析(2)分析釩的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)可利用切割法計算，晶胞中實際擁有的陰離子數(shù)目為4×24，陽離子個數(shù)為8×12。(3)SO2分子中S原子價電子排布式為3s23p4，價層電子對數(shù)是3對，分子的立體構(gòu)型為V形；SO3氣態(tài)為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為sp2雜化；根據(jù)題中SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)圖，可知該結(jié)構(gòu)中S原子形成了四個共價鍵，則雜化軌道類型為sp3雜化；該結(jié)構(gòu)中SO鍵長有兩類，一類鍵長約14

34、0 pm，另一類鍵長約160 pm，a鍵除了鍵外還有鍵的成分，b鍵為鍵，故較短的鍵為a，由圖可知該分子中含有12個鍵。(4)釩酸鈉(Na3VO4)中的陰離子VO的中心原子(V)有4對價層電子對，且與4個O原子形成了4個共價鍵，故其立體構(gòu)型為正四面體形；由偏釩酸鈉的陰離子呈如題中圖3所示的無限鏈狀結(jié)構(gòu)，可知偏釩酸鈉的陰離子為VO，則偏釩酸鈉的化學(xué)式為NaVO3。32014·新課標(biāo)全國卷，37(3)(4)節(jié)選(3)Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有_個銅原子。(4)Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405 nm，晶胞中鋁原子的

35、配位數(shù)為_。列式表示Al單質(zhì)的密度_ g·cm3(不必計算出結(jié)果)。答案(3)16(4)124.2014·江蘇，21(A)(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，銅晶體中每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為_。答案1252014·四川理綜，8(3)Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，它與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示，晶胞中陰離子和陽離子的個數(shù)之比是_。答案2162014·新課標(biāo)全國卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，

36、c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的 3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為_。(5)這5種元素形成的一種11型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中，陰離子為_，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有_；該化合物加熱時首先失去的組分是_，判斷理由是_。答案(4)1(5)SO共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱解析(4)e為Cu，c為O，由圖1可知，晶胞中含Cu原子數(shù)為4個，含O原子為8×12個，故化學(xué)式為Cu2O，O為

37、2價，則Cu為1價。(5)含有H、N、O、S、Cu 5種元素的化合物，結(jié)合課本選修3配合物有關(guān)知識和題目所給信息，觀察中心為1個Cu2，周圍為4個NH3分子和2個H2O分子，得到該化合物化學(xué)式為Cu(NH3)4SO4·2H2O，加熱時，由于H2O和Cu2作用力較弱會先失去。72013·山東理綜，32(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為_，該功能陶瓷的化學(xué)式為_。答案2BN解析：18×2，：14×2所以每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為2，其化學(xué)式為BN。82013·新課標(biāo)全國卷

38、，37(3)(6)(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以_相結(jié)合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)_個原子。(6)在硅酸鹽中，SiO四面體如下圖(a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化形式為_，Si與O的原子數(shù)之比為_，化學(xué)式為_。答案(3)共價鍵3(6)sp313SiO3或SiO解析(3)金剛石晶胞的面心上各有一個原子，面上的原子對晶胞的貢獻(xiàn)是。(6)在多硅酸根中每個硅原子都與4個O形成4個SiO單鍵，因而Si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個四面體通過兩個氧原子與其

39、他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)22×3，即Si與O的原子個數(shù)比為13，化學(xué)式為 SiO3。9(2015·全國卷，37)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2和B具有相同的電子構(gòu)型：C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為_。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為_和_。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為13的化合物E，E的立體構(gòu)型為_，

40、中心原子的雜化軌道類型為_。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為_，中心原子的價層電子對數(shù)為_，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學(xué)方程式為_。(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a0.566 nm，F(xiàn)的化學(xué)式為_；晶胞中A原子的配位數(shù)為_；列式計算晶體F的密度(g·cm3 )_。答案(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3雜化(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(

41、5)Na2O82.27 g·cm3解析由C元素原子核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍可知，C是磷元素；由A2和B具有相同的電子構(gòu)型，且A、B原子序數(shù)小于15可知，A是氧元素，B是鈉元素；A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次增大，C、D為同周期元素，且D元素最外層有一個未成對電子，因此D是氯元素。(1)元素的非金屬性O(shè)>Cl>P，則電負(fù)性O(shè)>Cl>P，Na是金屬元素，其電負(fù)性最小；P的電子數(shù)是15，根據(jù)構(gòu)造原理可寫出其核外電子排布式。(2)氧元素有O2和O3兩種同素異形體，相對分子質(zhì)量O3>O2，范德華力O3>O2，則沸點O3>O2。A和B的氫化

42、物分別是H2O和NaH，所屬晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)PCl3分子中P含有一對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子P的雜化軌道類型為sp3雜化。(4)Cl2O分子的中心原子O原子含有2對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為V形；根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒可寫出Cl2與濕潤的Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)根據(jù)化合物F的晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法可計算出氧原子個數(shù)：N(O)8×6×4，鈉原子全部在晶胞內(nèi)，N(Na)8，因此F的化學(xué)式為Na2O；以頂角氧原子為中心，與氧原子距離最近且等距離的鈉原子有8個，即晶胞中A 原子的配位數(shù)為8

43、；晶胞參數(shù)即晶胞的棱長a0.566 nm，晶體F的密度2.27 g·cm3。10(2015·浙江自選模塊，15)(1)Cu2的電子排布式是_。(2)下列物質(zhì)中既有離子鍵又有共價鍵的是_。AMgO BNaOHCCaCl2 D(NH4)2SO4(3)關(guān)于下列分子的說法不正確的是_。A既有鍵又有鍵BOH鍵的極性強于CH鍵的極性C是非極性分子D該物質(zhì)的分子之間不能形成氫鍵，但它可以與水分子形成氫鍵(4)下列說法正確的是_。AHOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子BNH和CH4的空間構(gòu)型相似CBF3與都是平面型分子DCO2和H2O都是直線型分子(5)

44、下列有關(guān)性質(zhì)的比較，正確的是_。A第一電離能：O>NB水溶性：CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3C沸點：HCl>HFD晶格能：NaCl>MgO答案(1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)BD(3)CD(4)BC(5)B解析(1)Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去2個電子生成Cu2，Cu2的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。(2)A選項，MgO中只含有離子鍵，所以不符合題意；B選項，NaOH中既含有離子鍵又含有共價鍵，所以符合題意；C選項，CaCl2中只含有離子鍵，所以不符合題意；

45、D選項，(NH4)2SO4中既含有離子鍵又含有共價鍵，所以符合題意。(3)A選項，分子中含有碳碳雙鍵，因此既有鍵又有鍵；B選項，O的電負(fù)性強于C的，因此OH鍵的極性強于CH鍵的極性；C選項，該分子結(jié)構(gòu)不對稱，因此屬于極性分子；D選項，該分子含有羥基，分子之間能形成氫鍵。(4)A選項，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中沒有手性碳原子，不屬于手性分子，錯誤；B選項，兩種微粒均為正四面體結(jié)構(gòu)，正確；C選項，BF3為平面正三角型結(jié)構(gòu)，苯為平面正六邊型結(jié)構(gòu)，兩者均屬于平面型分子，正確；CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，H2O分子為“V”型結(jié)構(gòu)，錯誤。(5)A選項，N的第一電離能大于O的第一電離能，錯誤；B選項

46、，乙醇分子中有親水基團(tuán)，乙醚分子中無親水基團(tuán)，正確；C選項，HF分子間存在氫鍵，沸點比HCl高，錯誤；D選項，MgO中離子電荷數(shù)比NaCl中離子電荷數(shù)大，且離子半徑小，MgO的晶格能大于NaCl的晶格能，錯誤。練出高分1下列對晶體類型判斷正確的是()選項Na2B2O7CaF2H3BO3NH3A原子晶體金屬晶體原子晶體分子晶體B離子晶體分子晶體離子晶體分子晶體C離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體D分子晶體離子晶體分子晶體離子晶體答案C2共價鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力都是構(gòu)成物質(zhì)微粒間的不同相互作用力，則不含有上述兩種相互作用力的晶體是()ASiO2晶體 BCCl4晶體CBa(OH)2晶體 D

47、Na2O2晶體答案A解析A項，SiO2中只含共價鍵。3下列四種有關(guān)性質(zhì)的敘述，可能屬于金屬晶體的是()A由分子間作用力結(jié)合而成，熔點低B固體或熔融后易導(dǎo)電，熔點在1 000 左右C由共價鍵結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點高D固體不導(dǎo)電，但溶于水或熔融后能導(dǎo)電答案B解析A項，屬于分子晶體；C項，屬于原子晶體；D項，屬于離子晶體。4.高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0價，部分為2價。如右圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞，則下列說法正確的是()A超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有4個K和4個OB晶體中每個K周圍有8個O，每個O周圍有8個KC晶體中與每個K距離最近的K有8個D晶體中與每個

48、K距離最近的K有6個答案A解析由題中的晶胞結(jié)構(gòu)知：有8個K位于頂點，6個K位于面心，則晶胞中含有的K數(shù)為(8×)(6×)4(個)；有12個O位于棱上，1個O處于中心，則晶胞中含有O數(shù)為12×14(個)，所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2；每個K周圍有6個O，每個O周圍有6個K，與每個K距離最近的K有12個。5近年來，科學(xué)家合成一系列具有獨特化學(xué)特性的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡單的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如下圖所示，它的熔點為150 ，燃燒熱極高。下列說法肯定錯誤的是()AAl2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體BAl2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和

49、水C氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料D氫鋁化合物中可能存在組成為AlnH2n2的物質(zhì)(n為正整數(shù))答案D解析D項，其通式應(yīng)為AlnH3n。6下列有關(guān)說法不正確的是()A水合銅離子的模型如圖甲所示，1個水合銅離子中有4個配位鍵BCaF2晶體的晶胞如圖乙所示，每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2CH原子的電子云圖如圖丙所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運動D金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖丁所示，為最密堆積，每個Cu原子的配位數(shù)均為12答案C解析電子云是用來表示電子出現(xiàn)的概率，但不代表有一個電子在那里，C項錯。7金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式：六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積

50、。a、b、c分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，a、b、c三種晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)比為()A321 B1184C984 D21149答案A解析a中：32×12×6b中：8×6×4c中：8×12所以三種晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)之比為321。8硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)均屬于硼族(第A族)元素，它們的化合物或單質(zhì)都有重要用途。請回答下列問題：(1)基態(tài)鎵原子的價層電子排布圖為_。(2)AlCl3在NaCl、KCl熔融鹽中能生成Al2Cl，其結(jié)構(gòu)如圖所示。其中Al原子的雜化軌道類型為_，配位鍵數(shù)目為_。(3)晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子(如圖)，若其中有兩個原子為10B，其余為11B，則該結(jié)構(gòu)單元有_種不同的結(jié)構(gòu)類型。(4)目前市售LED晶片材質(zhì)基本以G