人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体课后复习题

第三章   晶体结构与性质

第二节   金属晶体与离子晶体

第二课时   离子晶体 过渡晶体与混合型晶体 

一．选择题

1. 下列叙述正确的是

A. 任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子
B. 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用
C. 价电子数越多的金属原子的金属性越强
D. 含有金属元素的离子不一定是阳离子

【答案】D

【解析】

金属晶体由金属离子和自由电子构成，含有阳离子，但不含阴离子，故A错误；
B.金属晶体是由金属阳离子和自由电子的组成，粒子间的结合力为金属键，所以金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子、自由电子，故B错误；
C.金属性与价电子多少无关，与失去电子的难易程度有关，如Al与钠，价电子Al比Na多，金属性Na比Al强，故C错误；
D.含有金属元素的离子，可能为阴离子，如，也可能为阳离子，故D正确；
故选：D。

2. 下列说法正确的是   

A. 、、的分子间作用力依次增大
B. 和晶体硅都是共价化合物，都是原子晶体
C. NaOH和 的化学键类型和晶体类型相同
D. 加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键

【答案】C

【解析】

A.水分子间存在氢键，因此分子间作用力，故A错误；
B.和晶体硅都是原子晶体，但晶体硅是单质，不是共价化合物，故B错误；
C.NaOH和均由离子键、极性键构成，均属于离子晶体，故C正确；
D.加热熔化电离得到钠离子和硫酸氢根离子，破坏了离子键，故D错误；
故选：C。
 

3. 下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是     

A. 、、、的熔点、沸点逐渐升高
B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

【答案】A

【解析】

、、、的相对分子质量逐渐增大，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点、沸点越高，与键能无关，故A正确；
B.非金属性，元素的非金属性越强，形成的氢化物共价键的键能越大，对应的氢化物越稳定，与键能有关，故B错误；
C.金刚石、晶体硅都属于原子晶体，金刚石中碳碳键的键长小于晶体硅中硅硅键的键长，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，与键能有关，故C错误；
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与化学键的键能有关，故D错误；
故选：A。

4. 有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是

A. 在NaCl晶体中，距最近的形成正八面体
B. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个
C. 在金刚石晶体中，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上
D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE

【答案】D

【解析】解：氯化钠晶体中，距最近的是6个，即钠离子的配位数是6，6个氯离子形成正八面体结构，故A正确；
B.位于晶胞顶点和面心，数目为，即每个晶胞平均占有4个，故B正确；
C.金刚石晶胞中相连4个C形成四面体结构，则6个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故C正确；
D.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为或，故D错误；
故选：D。

5. 下列说法不正确的是

A. 晶体沸点由高到低：金刚石
B. 碳酸盐的分解温度：
C. 无机含氧酸的酸性：
D.  与 ZnS 晶格能分别为 、，岩浆晶出次序为：

【答案】B

【解析】

一般来说，沸点为原子晶体离子晶体分子晶体，且分子晶体中分子质量越大沸点越大，则沸点由高到低：金刚石，故A正确；
B.碳酸盐中，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，则分解温度：，故B错误；
C.无机含氧酸中，非羟基氧原子个数越多，酸性越强，则酸性：，故C正确；
D.晶格能越大，岩浆晶出越容易，由晶格能可知岩浆晶出次序为：，故D正确；
故选：B。

6. 氧化钙在时熔化，而氯化钠在时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是     

A. 氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多
B. 氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
C. 氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同
D. 在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定

【答案】C

【解析】

A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多，故A正确；
B.CaO和NaCl都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离等因素有关，故氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大，故B正确；
C.CaO和NaCl都属于离子晶体，故C错误；
D.CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定，故D正确。
故选C。

7. 下表给出几种化合物的熔点和沸点。

关于表中三种化合物的说法正确的是     

在加热时可升华

属于分子晶体

时NaCl可形成气体分子

是典型的离子晶体

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

根据各物质的熔、沸点判断，和为分子晶体，正确，错误；
的沸点低于熔点，加热时可升华，正确；
为离子晶体，但高于其沸点，故时以分子形式存在，正确。
故选C。

8. 下列各组物质的晶体中，晶体类型相同的是

A. 和 B. 和 C. NaCl和HCl D. 和KCl

【答案】B

【解析】

A.是分子晶体，是原子晶体，二者晶体类型不同，故A错误；
B.和都是分子晶体，二者晶体类型相同，故B正确；
C.NaCl是离子晶体，HCl是分子晶体，二者晶体类型不同，故C错误；
D.是分子晶体，KCl是离子晶体，二者晶体类型不同，故D错误。
故选B。

9. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族； 与具有相同的电子层结构；离子半径：；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料．下列说法中，正确的是

A. X、M两种元素只能形成型化合物
B. 元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
C. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
D. 由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

【答案】C

【解析】

X、Y、Z、W、M五种短周期元素，Y的单质是一种重要的半导体材料，可知Y为Si；X、Y、Z、W同周期，都处于第三周期，由与具有相同的电子层结构，可知X为Na、M为O；Z、M同主族，则Z为S；离子半径，则W为Cl，
A.X、M两种元素形成的化合物可以是氧化钠或过氧化钠，故A错误；
B.硅单质为原子晶体，硫、氯气形成分子晶体，故B错误；
C.氯气、臭氧可作为水处理中的消毒剂，故C正确；
D.由于水分子之间有氢键的存在，通常条件下为也为液体，而HCl、为气态，水的沸点最高，故D错误，
故选：C。

10. 有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是

A. 在NaCl晶体图甲中，距最近的形成正八面体
B. 该气态团簇分子图乙的分子式为EF或FE
C. 在晶体图丙中，一个分子周围有12个分子紧邻
D. 在碘晶体图丁中，存在非极性共价键和范德华力

【答案】B

【解析】

在NaCl晶体中，距最近的有6个，距最近的有6个，这6个离子构成一个正八面体，故A正确；
B.气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为或，故B错误；
C.在晶体图丙中，一个分子周围等距离的个数，故C正确；
D.碘为分子晶体，分子内存在非极性共价键，分子间存在范德华力，故D正确；
故选：B。

11. 下列说法正确的是

A. 晶体中含有共价键
B. HI气体受热分解的过程中，只需克服分子间作用力
C. 金刚石和石墨均属于原子晶体
D. 的三种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同

【答案】D

【解析】

A.晶体中镁离子与氯离子之间是离子键，不含共价键，故A错误； 
B.HI气体受热分解的过程中，需要克服共价键，故B错误；
C.金刚石属于原子晶体，石墨属于过渡型晶体，故C错误；      
D.的三种同分异构体正戊烷、异戊烷、新戊烷，因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同，故D正确。
故选D。

12. 下列数据是对应物质的熔点，据此做出的下列判断中错误的是

A. 铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体
B. 表中只有和干冰是分子晶体
C. 同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D. 不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

【答案】B

【解析】

A.由表格中的数据可知，氯化铝的熔点较低，属于分子晶体，而氧化铝、氟化铝为离子晶体，故A正确；
B.表中、和干冰是分子晶体，沸点都较低，故B错误 ；
C.C和Si同主族，但氧化物的晶体类型不同，分别属于分子晶体和原子晶体，故C正确；
D.Na和Al不同主族，但对应的氧化物都为离子晶体，说明不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，故D正确。
故选B。

二、填空题

13. 有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：

晶体的化学式分别为A__________、B__________、C__________。

晶体的类型分别是A__________、B__________、C__________。

晶体中微粒间作用力分别是A_____________、B_____________、C_____________。

【答案】；C；HCl 
离子晶体；原子晶体；分子晶体
离子键；共价键；范德华力

【解析】

根据A、B、C所述晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C应为分子晶体，且易溶，只能为HCl，微粒间的作用力为范德华力

14. 已知：离子晶体中与一个离子紧邻的异电性离子的数目称为配位数。
     

图1是NaCl晶体的晶胞，表示，表示。该晶胞中实际含有的数为________，的配位数是_______。

图2是CsCl晶体的晶胞，表示，表示。该晶胞中实际含有的数为________，的配位数是________。

图3是的晶胞，位于顶角和面心，位于大立方体对角线处。表示的离子是____，它的配位数是________；表示的离子是________，它的配位数是_______。

【答案】；6；
；8；
；8；；4；

【解析】

图1是NaCl晶体的晶胞，有12个位于晶胞的棱心，1个位于晶胞体心位置，则晶胞中实际含有的个数为：个；的配位数为于其距离最近且等距的个数，根据晶胞结构可知，与距离最近且等距的个数为6个，即的配位数是6；
图2是CsCl晶体的晶胞，由晶胞结构可知，只有一个位于晶胞体心位置，因此，该晶胞中实际含有的数为1；与距离最近且等距的有8个，因此，的配位数是8；
图3是的晶胞，位于顶角和面心，因此，个数为：个，位于大立方体对角线处，则个数为：8；根据化学式可知，表示的离子是，与距离最近且等距的有8个，因此，的配位数是8；表示的离子是，与距离最近且等距的个数为4个，因此，的配位数为：4．

15. 化合物熔点高达以上，硬度很大。该物质的晶体类型是________。

常温下呈液态，熔点为，沸点为，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于________填晶体类型。

易溶于水，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于________填晶体类型。

【答案】原子晶体  分子晶体  离子晶体

【解析】略

16. 元素X、Y、Z为前四周期元素，X的基态原子核外电子有21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是其内层的3倍，Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。

基态原子的核外电子排布式为          。

是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯裂化生成苯和丙烯。

苯分子中含有键的数目为          mol。

异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为          。

与分子互为等电子体的阳离子为          。

易溶于水，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于          填晶体类型。

元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如下图，该化合物的化学式为           。

【答案】 

、
 
 离子晶体
 

【解析】

根据题意，元素X、Y、Z为Sc、O、Cl元素，
基态原子的核外电子排布式为：；故答案为：；
苯分子中含有12个键，故苯分子中含有键的数目为12mol，故答案为：12；
异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为：、；故答案为：、；
臭氧含有3个原子，18个价电子，与分子互为等电子体的阳离子为：；故答案为：；
易溶于水，熔点为，熔融状态下能够导电，据此可判断晶体属于离子晶体，故答案为：离子晶体；
根据均摊法，Ce在晶胞的顶点和面心，；O原子在晶胞的体内，有8个，故该化合物的分子式为：。故答案为：。

三、简答题

17. 碳元素的单质有多种形式，下图依次是、石墨和金刚石的结构图：
     

回答下列问题：

基态碳原子的轨道表示式为________。

金刚石、石墨烯指单层石墨中碳原子的杂化形式分别为________、________。

金刚石的熔点高于的原因是________。

石墨晶体中，层内键的键长为，而金刚石中键的键长为。其原因之一是金刚石中只存在间的________共价键，而石墨层内的间不仅存在________共价键，还有________键。

金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________不要求计算结果。

【答案】；
；；
金刚石为原子晶体，为分子晶体，共价键键能远大于分子间作用力；
；；或大或；
；；或或。

【解析】

基态碳原子的核外电子排布式为，轨道表示式为。
在金刚石中，每个碳原子都形成四个共价单键，故碳原子的杂化方式为；石墨烯中碳原子采用杂化。
一个“”就是一个分子，故C属于分子晶体，金刚石为原子晶体，为分子晶体，共价键键能远大于分子间作用力，所以金刚石的熔点高于。
在金刚石晶体中，碳原子之间只形成共价单键，全部为键；在石墨层内的碳原子之间既有键又有键或大或。
晶胞中顶点微粒数为：，面心微粒数为：，体内微粒数为4，共含有8个碳原子；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，；碳原子的体积为：，晶胞体积为：，碳原子的空间利用率为：。

18. 2019年诺贝尔化学奖由来自美、英、日的三人获得，以表彰他们在锂离子电池研究方面做出的贡献，他们最早发明用作离子电池的正极，用聚乙炔作负极。回答下列问题：
    基态Co原子价电子排布图为______轨道表达式。第四电离能比小，是因为______。
    的熔点比LiF的熔点低，其原因是______。
    乙炔分子中键与键的数目之比为______。
    锂离子电池的导电盐有LiBF4等，碳酸亚乙酯是一种锂离子电池电解液的添加剂。
    中阴离子的空间构型是______；与该阴离子互为等电子体的分子有______。列一种
    碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式有______。
    是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数。
    
    的配位数为______。
    设为阿伏加德罗常数的值，的晶胞密度为______列出计算式。

【答案】；Co失去的是上的一个电子，而Fe失去的是半充满状态上的一个电子，故Fe需要的能量较高 
和LiF均为离子晶体，半径比大，LiCl的晶格能比LiF的小 
：2 
正四面体；；、 
；

【解析】

是27号元素，原子价电子排布式为，价电子轨道表达式为，
价电子排布为变为较稳定的，而价电子排布由较稳定的变为不稳定的，需要更多的能量，故第四电离能：  ，
故答案为：；Co失去的是上的一个电子，而Fe失去的是半充满状态上的一个电子，故Fe需要的能量较高；
的熔点比LiF的熔点低，LiCl和LiF均为离子晶体，半径比大，LiCl的晶格能比LiF的小，
故答案为：LiCl和LiF均为离子晶体，半径比大，LiCl的晶格能比LiF的小；
乙炔的结构式为，单键为键，三键含有1个键、2个键，故乙炔分子中键与键数目之比为3：2
故答案为：3：2；
对于，根据VSEPR理论，价层电子对数，则其空间构型为正四面体，
等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，与C等电子，所以等电子体为，
故答案为：正四面体；；
该分子中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，C原子为杂化，中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，C原子杂化方式为，
故答案为：、；
从面心的看，周围与之等距且最近的有8个，所以的配位数为8，
故答案为：8；
个晶胞中有的数目为个，含有数目为8个，则化学式为，所以晶体密度，
故答案为：。

19. 氯酸钾熔化，粒子间克服了________的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了________的作用力；碘的升华，粒子间克服了________的作用力。
    在、、SiC、、HF中，由极性键形成的非极性分子有________，由非极性键形成的非极性分子有________，能形成分子晶体的物质是________，含有氢键的晶体的化学式是________，属于离子晶体的是________，属于原子晶体的是________，五种物质的熔点由高到低的顺序是____________________________。

、B、C、D为四种晶体，性质如下：

A.固态时能导电，能溶于盐酸

B.能溶于，不溶于水

C.固态时不导电，液态时能导电，可溶于水

D.固态、液态时均不导电，熔点为

试推断它们的晶体类型：

A________；B________；C________；D________。

下图中是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：A________；B________；C________；D________。

【答案】离子键；共价键；分子间；
；；、、HF；HF；；SiC；；

金属晶体；分子晶体；离子晶体；原子晶体；

氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石。

【解析】

氯酸钾是离子晶体，熔化时破坏离子键；二氧化硅是原子晶体，熔化时破坏共价键；碘是分子晶体，升华时粒子间克服分子间作用力；
故答案为：离子键；共价键；分子间；由极性键形成的非极性分子有，由非极性键形成的非极性分子有，能形成分子晶体的物质是 、、HF，含有氢键的晶体的化学式是 HF，属于离子晶体的是，属于原子晶体的是SiC，五种物质的熔点由高到低的顺序是；
故答案为：；；、、HF；HF；； SiC；；
根据晶体的物理性质分析，
A.固态时能导电，能溶于盐酸，属于金属晶体；
B.能溶于，不溶于水，属于分子晶体；
C.固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；
D.固态、液态时均不导电，熔点为，属于原子晶体；
故答案为：金属晶体；分子晶体；离子晶体；原子晶体；
由晶胞结构模型可知A、B、C、D分别为氯化铯、氯化钠、二氧化硅、金刚石，
故答案为：氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石。