第三章 阶段重点突破练(四)

阶段重点突破练(四)

一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

1．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是(　　)

A．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子

B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围紧邻6个Cl－

C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－

D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na＋、4个Cl－

答案　A

解析　氯化钠为离子晶体，不存在单个的分子，故A错误；在氯化钠的晶胞中，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，则每个Na＋周围距离相等的Cl－共有6个，故B正确；氯化铯晶体的晶胞中，铯离子在体心，氯离子在顶点，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－，故C正确；在NaCl晶胞中，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，钠离子数为12×＋1＝4，氯离子数为8×＋6×＝4，故D正确。

2．下列关于CaF2的表述正确的是(　　)

A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用

B．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2

C．阴、阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同

D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电

答案　BD

解析　Ca2＋与F－之间既有静电引力作用，也有静电排斥作用，A错误；离子所带电荷数相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2的熔点高，B正确；晶体构型还与离子的半径大小有关，所以阴、阳离子比为2∶1的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，C错误； CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下能发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，D正确。

3．经X射线研究证明：PCl5在固体状态时，由空间结构分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是(　　)

A．PCl5固体是离子晶体

B．PCl5晶体具有良好的导电性

C．PCl5晶体由[PCl4]＋和[PCl6]－构成，其离子数目之比为1∶1

D．PCl5晶体由[PCl3]2＋和[PCl7]2－构成，其离子数目之比为1∶1

答案　AC

解析　根据题意知，PCl5固体由两种离子构成，PCl5固体属于离子晶体，A项正确；PCl5晶体属于离子晶体，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动，故PCl5晶体没有良好的导电性，B项错误；两种离子分别是正四面体和正八面体，正四面体的为AB4型，正八面体的为AB6型，根据PCl5的化学式，正四面体型的为[PCl4]＋，正八面体型的为[PCl6]－，且两种离子数目之比为1∶1，C项正确，D项错误。

4．具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是(　　)

A．熔点113 ℃，能溶于CS2

B．熔点44 ℃，液态不导电

C．熔点1 124 ℃，易溶于水

D．熔点180 ℃，固态能导电

答案　C

解析　熔点113 ℃，能溶于CS2，这是分子晶体的性质，故A错误；熔点低，液态不导电，这是分子晶体的性质，故B错误；熔点较高，多数离子晶体溶于水，此性质为离子晶体的性质，故C正确；离子晶体在固态时不导电，故D错误。

5．NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是(　　)

A.①>②>③   B．③>①>②

C．③>②>①   D．②>①>③

答案　B

解析　NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们的熔点高低由离子键的强弱决定，而离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关，NaF、NaI、MgO中，MgO的离子半径最小，离子所带电荷数最多，故其离子键最强，熔点最高。NaF中的F－的半径小于NaI中的I－的半径，NaF的离子键强于NaI的离子键，因此NaF的熔点高于NaI的熔点。三种化合物的熔点高低顺序是③>①>②。

二、非选择题

6．(1)在①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，⑦(NH4)2SO4，⑧乙醇中，由极性键形成的非极性分子有______(填序号，下同)，含有金属离子的物质是______，分子间可形成氢键的物质是________，属于离子晶体的是________，属于共价晶体的是________，①～⑤五种物质的熔点由高到低的顺序是________。

(2)A、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CS2，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3 500 ℃

试推断它们的晶体类型：A.__________；B.__________；C.________；D.________。

(3)下图中A～D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　(1)①⑤　②③　⑧　②⑦　④⑥　④＞②＞③＞⑤＞①

(2)金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体

(3)氯化铯　氯化钠　二氧化硅　金刚石(或晶体硅)

解析　(1)①CO2、⑤CS2中只含有极性键，分子都是直线形分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子；②NaCl由钠离子和氯离子构成；③Na由钠离子和自由电子构成，都含有金属离子；⑧乙醇中羟基氢与羟基上的氧原子能形成氢键；

②NaCl由钠离子和氯离子构成，属于离子化合物；⑦(NH4)2SO4由铵根离子和硫酸根离子构成，属于离子化合物；离子化合物在固态时均为离子晶体；④Si、⑥金刚石都是由原子构成的共价晶体；晶体的熔点：共价晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体，Si是共价晶体，熔点最高，CO2和CS2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，Na的熔点低于100 ℃，所以熔点由高到低的顺序为： ④＞②＞③＞⑤＞①。

(2)A固态时能导电，能溶于盐酸，应为活泼金属，属于金属晶体；B能溶于CS2，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3 500 ℃，属于共价晶体。

(3)由晶胞结构模型可知：在氯化铯晶体中，每个Cs＋同时吸引8个Cl－，每个Cl－同时吸引8个Cs＋，氯离子与铯离子数目之比为1∶1，故A为氯化铯；在氯化钠晶体中，每个Na＋同时吸引着6个Cl－，每个Cl－同时吸引着6个Na＋，氯离子与钠离子的数目之比为1∶1，故B为氯化钠晶体；在二氧化硅晶体中，每个Si原子与4个O原子结合，每个O原子与2个Si原子结合，硅原子与氧原子的个数之比为1∶2，故C为SiO2；在金刚石晶体中，每个碳原子周围紧邻4个碳原子，最小碳环由6个碳原子组成，故D为金刚石(晶体硅的结构和金刚石相似)。

7．按要求回答下列问题。

(1)黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图所示：其中最小的环为________元环，每个环平均含有________个P原子。

(2)磷烯是新型二维半导体材料，具有类似石墨一样的片层结构(如图)，层与层之间以________结合。从结构上看，单层磷烯导电性优于石墨烯的原因是______________________________

_____________________________________________。

(3)阳离子[(CH3)3NH]＋和阴离子A按个数比4∶1组成化合物，阴离子A的结构如下图所示，则S原子的杂化轨道类型是__________________，阴离子A的化学式为________________。

(4)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。

①图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

②图乙中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。

(5)下图为钛酸钡晶体的晶胞结构，该晶体经X射线分析得出，重复单元为立方体，顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，棱心位置被O2－所占据。

①写出该晶体的化学式：________。

②若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞顶点，则O2－处于立方体的________位置。

③Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。

(6)Li2S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a＝588 pm。

①S2－的配位数为________。

②设NA为阿伏加德罗常数的值，Li2S的晶胞密度为________(列出计算式)g·cm－3。

(7) A、B、C 为原子序数依次递增的前四周期的元素，A 的第一电离能介于镁和硫两元素之间，A 单质晶体的晶胞结构如图1所示。B的价电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn＋2，C位于元素周期表的 ds 区，其基态原子不存在不成对电子。B与C所形成化合物晶体的晶胞如图2所示。

①A 单质晶体属于________晶体(填晶体类型)。

②B 与 C 所形成化合物晶体的化学式为________。

答案　(1)六　2　(2)范德华力　石墨烯同层碳原子中，1个碳原子和周围3个碳原子结合后，还剩1个价电子，单层磷烯同层磷原子中，1个磷原子和周围3个磷原子结合后，还剩2个价电子　(3)sp3杂化　[Ge4S10]4－　(4)①3　②sp3杂化　<　(5)①BaTiO3　②面心　③6、12

(6)①8　②×1030　(7)①共价　②ZnS

解析　(1)观察黑磷晶体结构片段可知，最小的环为六元环，每个环有6个P原子，但每个P原子被3个环共用，则每个环平均含有6×＝2个P原子。

(3)S原子的最外层电子数为6，由图可知S原子形成2个共价键，则阴离子A中S原子含有2对成键电子对和2对孤电子对，即其价层电子对数为4，属于sp3杂化；阴离子A中含有4个Ge和10个S，其中4个S只形成一个共价键，则还要得到一个电子才能形成8电子稳定结构，则A离子带有4个负电荷，即离子的化学式为[Ge4S10]4－。

(4)①石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以σ键和相邻3个碳原子连接。

②图乙中1号碳形成了4个共价键，故其杂化方式为sp3杂化；图甲中的键角为120°，而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近109°28′。

(5)①由结构可知，Ba2＋位于体心有1个，Ti4＋位于顶点，数目为8×＝1个，O2－位于棱心，数目为12×＝3个，故其化学式为BaTiO3。

②根据晶胞结构可知，每个Ti4＋周围有6个O2－，若Ti4＋位于晶胞的体心，Ba2＋位于晶胞的顶点，则O2－处于立方体面心上。

③根据晶胞的结构可知，每个Ti4＋周围有6个O2－，所以Ti4＋的氧配位数为6；立方晶胞12条棱上的12个O原子均与体心Ba2＋等距，所以Ba2＋的氧配位数为12。

(6)①以最右面中心S2－分析，连接左边有4个锂离子，右边的晶胞中也应该有4个锂离子，因此配位数为8。

②设NA为阿伏加德罗常数的值，根据晶胞结构计算出锂离子有8个，硫离子8个顶点算1个，6个面心算3个，即共4个，Li2S的晶胞密度ρ＝＝ g·cm－3＝×

1030 g·cm－3。

(7)①A、B、C为原子序数依次递增的前四周期的元素，A的第一电离能介于镁和硫两元素之间，A单质晶体的晶胞结构如图1所示，可知A为硅形成的晶体，属于共价晶体。

②B的价电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn＋2，有三个电子层，最外层有6个电子，B为S原子，C位于元素周期表的ds区，其基态原子不存在不成对电子，为Zn原子，B与C所形成化合物晶体的化学式为ZnS。