2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤練第11章第3節(jié)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時跟蹤練(三十七)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．下列說法正確的是()A．離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子B．金屬導(dǎo)電的原因是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運(yùn)動C．分子晶體的熔、沸點(diǎn)很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D．原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合解析：A項(xiàng)，離子晶體中每個離子周圍不一定吸引6個帶相反電荷的離子，如CsCl晶體中每個Cs＋吸引8個Cl－；B項(xiàng)，金屬晶體中的自由電子不是因?yàn)橥怆妶鲎饔卯a(chǎn)生的；C項(xiàng)，分子晶體不一定是液態(tài)或氣態(tài)，可能為固態(tài)，如I2、S8等。答案：D2．下列晶體的分類正確的一組是()選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金剛石玻璃解析：A項(xiàng)中固態(tài)Ar為分子晶體；B項(xiàng)中H2SO4為分子晶體、石墨是混合型晶體；D項(xiàng)中玻璃是非晶體。答案：C3．下面有關(guān)晶體的敘述不正確的是()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Cl－D．干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子解析：氯化鈉晶體中，每個Na＋周圍距離相等的Na＋共12個，每個Na＋周圍距離相等且最近的Cl－共有6個。答案：B4．如圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)說法正確的是()A．碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層狀結(jié)構(gòu)B．用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子C．碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是原子晶體D．碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力解析：由題圖可知，在立方體的頂面上，有5個I2，4個方向相同，結(jié)合其他面考慮可知A選項(xiàng)正確；每個晶胞中有4個碘分子，B選項(xiàng)錯誤；此晶體是分子晶體，C選項(xiàng)錯誤；碘原子間只存在非極性共價鍵，范德華力存在于分子與分子之間，D選項(xiàng)錯誤。答案：A5．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)。據(jù)此做出的下列判斷中錯誤的是()BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723A.鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體解析：A項(xiàng)，氧化鋁的熔點(diǎn)高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體，正確；B項(xiàng)，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶體，錯誤；C項(xiàng)，同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，如CO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，正確；不同族的氧化物可形成相同類型的晶體，如Al2O3和Na2O都是離子晶體。答案：B6．有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X-射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法不正確的是()A．該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價D．晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為6個解析：由題圖可推出晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個數(shù)：4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，同樣可推出含F(xiàn)e3＋個數(shù)也為eq\f(1,2)，CN－為12×eq\f(1,4)＝3，因此陰離子為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價為＋1價，故A、B兩項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤。由圖可看出與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為6個，故D項(xiàng)正確。答案：C7．下列關(guān)于CaF2的表述正確的是()A．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用B．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點(diǎn)低于CaCl2C．陰、陽離子數(shù)之比為2∶1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同D．CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電解析：Ca2＋與F－之間既有靜電吸引作用，也有靜電排斥作用，A錯誤；離子所帶電荷相同，F(xiàn)－的離子半徑小于Cl－，所以CaF2晶體的晶格能大，熔點(diǎn)高，B錯誤；晶體構(gòu)型還與離子的大小有關(guān)，所以陰、陽離子數(shù)之比為2∶1的物質(zhì)，不一定與CaF2晶體構(gòu)型相同，C錯誤；CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，在熔融狀態(tài)下發(fā)生電離，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，D正確。答案：D8．下圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題：(1)圖Ⅰ所示的CaF2晶體中與Ca2＋最近且等距離的F－個數(shù)為________，圖Ⅲ中未標(biāo)號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為________。(2)圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是________，H3BO3晶體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為________。(3)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是________(填化學(xué)式)，其晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為__________________________。(4)已知兩個距離最近的Ca2＋核間距離為a×10－8cm，結(jié)合CaF2晶體的晶胞示意圖，計算CaF2晶體的密度為________g·cm－3。解析：＋和F－個數(shù)比為1∶2，銅晶體中未標(biāo)號的銅原子周圍最緊鄰的銅原子為上層1、2、3，同層的4、5、6、7、8、9，下層的10、11、12，共12個。(2)H3BO3中B原子，最外層共6個電子，H是2電子結(jié)構(gòu)，只有氧原子形成二個鍵達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。H3BO3晶體是分子晶體，相互之間通過氫鍵相連，每個B原子形成3個B－O極性鍵，每個O原子形成3個O－H共價鍵，共6個鍵。(3)H3BO3晶體是分子晶體，熔點(diǎn)最低，熔化時克服了分子間作用力和氫鍵。(4)一個晶胞中實(shí)際擁有的Ca2＋為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，F(xiàn)－為8個，晶胞頂點(diǎn)及六個面上的離子為Ca2＋，晶胞內(nèi)部的離子為F－，1個晶胞實(shí)際擁有4個“CaF2”。則CaF2晶體的密度：4×78g·mol－1÷[(eq\r(2)a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝eq\f(183.2,a3)g·cm－3。答案：(1)812(2)O1∶6(3)H3BO3分子間作用力和氫鍵(4)eq\f(183.2,a3)9．(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方，則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是________。氯化銫晶體的晶胞如圖1，則Cs＋位于該晶胞的________，而Cl－位于該晶胞的________，Cs＋的配位數(shù)是________。(2)銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________。(3)圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是________(填離子符號)。(4)實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示)，已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：離子晶體NaClKClCaO晶格能/kJ·mol這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的順序是____________________________________________________。其中MgO晶體中一個Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有________個。解析：(1)體心立方晶胞中，1個原子位于體心，8個原子位于立方體的頂點(diǎn)，故1個晶胞中金屬原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2；氯化銫晶胞中，Cs＋位于體心，Cl－位于頂點(diǎn)，Cs＋的配位數(shù)為8。(2)由晶胞可知，粒子個數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CuH，＋1價的銅與－1價的氫均具有較強(qiáng)的還原性，氯氣具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物為CuCl2和HCl。(3)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑球有1個，灰球有1個，白球有3個，由電荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球?yàn)镕－。(4)從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道，離子所帶電荷越多、離子半徑越小，離子晶體的晶格能越大，離子所帶電荷數(shù)：Ti3＋>Mg2＋，離子半徑：Mg2＋＜Ca2＋，所以熔點(diǎn)：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶體中一個Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有12個。答案：(1)2體心頂點(diǎn)8(2)2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CuCl2＋2HCl(3)F－(4)TiN>MgO>CaO>KCl1210．(2017·海南卷)ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。該單質(zhì)的晶體類型為________，原子間存在的共價鍵類型有______，碳原子的雜化軌道類型為________。(2)SiCl4分子的中心原子的價層電子對數(shù)為______，分子的立體構(gòu)型為________，屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。(3)四鹵化硅SiX4的沸點(diǎn)和二鹵化鉛PbX2的熔點(diǎn)如圖(b)所示。①SiX4的沸點(diǎn)依F、Cl、Br、I次序升高的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。②結(jié)合SiX4的沸點(diǎn)和PbX2的熔點(diǎn)的變化規(guī)律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學(xué)鍵的離子性______、共價性________(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。(4)碳的另一種單質(zhì)C60可以與鉀形成低溫超導(dǎo)化合物，晶體結(jié)構(gòu)如圖(c)所示。K位于立方體的棱上和立方體的內(nèi)部，此化合物的化學(xué)式為________________；其晶胞參數(shù)為1.4nm，晶體密度為________g·cm－3。解析：(1)該單質(zhì)為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內(nèi)碳原子之間形成σ鍵和π鍵；石墨中碳原子有3個σ鍵，無孤電子對，因此雜化類型為sp2。(2)SiCl4中心原子是Si，有4個σ鍵，孤電子對數(shù)為eq\f(4－4×1,2)＝0，價層電子對數(shù)為4，空間構(gòu)型為正四面體形；屬于非極性分子。(3)①SiX4屬于分子晶體，不含分子間氫鍵，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高，范德華力隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大，即熔、沸點(diǎn)升高；②同主族從上到下非金屬性減弱，得電子能力減弱，因此PbX2中化學(xué)鍵的離子性減弱，共價性增強(qiáng)。(4)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，C60位于頂點(diǎn)和面心，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，K位于棱上和內(nèi)部，個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋9＝12，因此化學(xué)式為K3C60，晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×837,NA)g，晶胞的體積為(1.4×10－7)3cm3，根據(jù)密度的定義，則晶胞的密度為2.0g·cm－3。答案：(1)混合型晶體σ鍵、π鍵sp2(2)4正四面體形非極性(3)①均為分子晶體，范德華力隨分子相對質(zhì)量增大而增大②減弱增強(qiáng)(4)K3C602.011．(2019·臨沂模擬)鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為____________，與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有____________種。(2)鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料，鈦的硬度比鋁大的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1∶5，則該配合離子的化學(xué)式為_________。(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催 化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。①組成M的元素中，電負(fù)性最大的是__________(填名稱)。②M中碳原子的雜化方式為____________。③M中不含________(填序號)。A．π鍵 B．σ鍵C．離子鍵 D．配位鍵(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖2所示。①A、B、C、D4種微粒中氧原子是________(填序號)。②若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a，________，________)；鈦氧鍵的鍵長d＝__________(用代數(shù)式表示)。解析：(1)鈦原子核外有22個