2018高考化学（人教）一轮复习全程构想（检测）-第十一章　物质结构与性质【选修】 课时作业37 Word版含解析

课时作业37　晶体结构与性质

授课提示：对应学生用书第375页]

基础题组]

1．关于晶体的下列说法中正确的是(　　)

A．溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一

B．区别晶体和非晶体最好的方法是观察是否有规则的几何外形

C．水晶在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同

D．只有无色透明的固体才是晶体

解析：A.获得晶体的方法有熔融态度物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中结晶析出，因此溶质从溶液中析出是得到晶体的三条途径之一，正确；B.区别晶体和非晶体最好的方法是对固体进行X－射线衍射实验，而不是通过观察是否有规则的几何外形，错误；C.水晶是晶体SiO2，其性质的各向异性表现在物理性质如在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同，错误；D.晶体不一定是无色透明的，如CuSO4·5H2O，无色透明的也不一定是晶体，如玻璃属于玻璃态物质，错误。

答案：A

2．(2017·西安模拟)下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是(　　)

解析：A项，磷酸属于分子晶体；B项，氯化铝属于分子晶体；D项，铁属于金属晶体，尿素属于分子晶体。

答案：C

3．现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是(　　)

解析：A.A离子个数是1，B离子个数＝1/8×8＝1，所以其化学式为AB，故A错误；B.E离子个数＝1/8×4＝1/2，F离子个数＝1/8×4＝1/2，E、F离子个数比为11，所以其化学式为EF，故B错误；C.X离子个数是1，Y离子个数＝1/2×6＝3，Z离子个数＝1/8×8＝1，所以其化学式为XY3Z，故C正确；D.A离子个数＝1/8×8＋1/2×6＝4，B离子个数＝12×1/4＋1＝4，A、B离子个数比11，所以其化学式为AB，故D错误。

答案：C

4．关于晶体的叙述中，正确的是(　　)

A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定

C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体

解析：B项，分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱，与分子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点高低，取决于分子间作用力的大小；D项，也可能是分子晶体，如HCl。

答案：A

5．(2017·邢台联考)下列说法中，正确的是(　　)

A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂

B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高

C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高

D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

解析：A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间的作用力，错误。B项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确。分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，C、D项错误。

答案：B

6．(2017·锦州横拟)(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：

①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点FeO________NiO(填“<”或“>”)；

②铁有δ、γ、α三种同素异形体，各晶胞如下图，则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的强相互作用是________。

(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。

①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：________。

②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1－xAxMnO3(x<0.1)，此时一部分锰转变为＋4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁—铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变，则La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。

③下列有关说法正确的是________。

A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C．锰的电负性为1.59，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强

D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示

解析：(1)①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于Ni2＋的离子半径小于Fe2＋的离子半径，则熔点NiO>FeO。②δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是43。

(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则价电子排布式为5d106s1，在晶胞中Cu原子处于面心，N(Cu)＝6×＝3，Au原子处于顶点位置，N(Au)＝8×＝1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键。

(3)①由图1可知，晶胞中A位于顶点，晶胞中含有A为8×＝1个，B位于晶胞的体心，含有1个，O位于面心，晶胞中含有O的个数为6×＝3，则化学式为ABO3。

②设La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n，则有3(1－x)＋2x＋3m＋4n＝6、m＋n＝1，解之得m＝1－x，n＝x，则La1－xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1－x)x。

③A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区，故A正确；B.氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故B错误；C.元素的电负性越强，金属性越弱，故C正确；D.图中堆积方式为镁型，故D错误。

答案：(1)①<　②43　(2)31　金属键

(3)①ABO3　②(1－x)x　③A、C

7．A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________(用对应的元素符号表示)；基态D原子的电子排布式为________。

(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC的立体构型为________(用文字描述)。

(3)1 mol AB－中含有的π键个数为________。

(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比________。

(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－23cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为________。

解析：根据题中已知信息，第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知，A为碳元素。B、C、D元素的判断较容易，B 为氮元素，C为氧元素，D为铜元素。晶胞的原子个数计算主要注意D原子个数计算，在晶胞上、下两个面上共有4个D原子，在前、后、左、右四个面上共有4个D原子，在晶胞的中心还有一个D原子。故Ca与D的个数比为8×(4×＋4×＋1)＝1:5。1 mol晶胞的体积为6.02×1023×9.0×10－23cm3，

所以ρ(H2)＝＝0.083 g·cm－3。

答案：(1)C<O<N　1s22s22p63s23p63d104s1或Ar]3d104s1　(2)sp2　平面三角形　(3)2NA(或2×6.02×1023)　(4)1:5　(5)5　0.083 g/cm3

能力题组]

1．(2017·保定联考)下面有关晶体的叙述中，不正确的是(　　)

A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子

B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有6个

C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－

D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子

解析：氯化钠晶体中每个Na＋周围距离相等且紧邻的Na＋共有12个，B项错误。

答案：B

2．(2013·重庆理综，3)下列排序正确的是(　　)

A．酸性：H2CO3<C6H5OH<CH3COOH

B．碱性：Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH

C．熔点：MgBr2<SiCl4<BN

D．沸点：PH3<NH3<H2O

解析：A项，酸性应为CH3COOH>H2CO3>C6H5OH，错误。B项，碱性应为Ba(OH)2>KOH>Ca(OH)2，错误。C项，熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，即BN>MgBr2>SiCl4，错误。D项，由于NH3、H2O分子间形成氢键，所以沸点：H2O>NH3>PH3，正确。

答案：D

3．(2017·武汉模拟)下列有关说法不正确的是(　　)

A．水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键

B．CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋

C．H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近动动

D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数为12

解析：电子云是用来表示电子出现的概率，但不代表有一个电子在那里，C项错。

答案：C

4．(2017·烟台横拟)某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比为(　　)

A．3:9:4　B．1:4:2

C．2:9:4  D．3:8:4

解析：A粒子数为6×＝；B粒子数为6×＋3×＝2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为:2:1＝1:4:2。

答案：B

5．(2017·威海模拟)下理有关离子晶体的数据大小比较不正确的是(　　)

A．熔点：NaF>MgF2>AlF3

B．晶格能：NaF>NaCl>NaBr

C．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2

D．硬度：MgO>CaO>BaO

解析：由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。

答案：A

6．(2017·临沂一模)下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：

(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为________，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为________。

(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是________，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为________。

(3)金属铜具有很好的延展性、导电性、传热性，对此现象最简单的解释是用________理论。

(4)三种晶体中熔点最低的是________(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为________。

(5)已知两个距离最近的Ca2＋核 间距离为a×10－8cm，结合CaF2晶体的晶胞示意图，CaF2晶体的密度为________。

解析：(1)CaF2晶体中Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，Ca2＋和F－个数比为12，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个。(2)图Ⅱ中B原子最外层三个电子形成三条共价键，最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两条键达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条B—O极性键，每个O原子形成一条O—H极性价键，共6条极性键。(3)金属键理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成整块晶体的电子气，被所有原子所共用，从而把所有的原子联系在一起，可以用来解释金属键的本质，金属的延展性、导电性、传热性。(4)H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力。(5)一个晶胞中实际拥有的离子数：阳离子数为8×1/8＋6×1/2＝4，而阴离子为8个，从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2＋，晶胞内部的离子为F－，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”，则CaF2晶体的密度为4×78 g·mol－1÷(a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝g·cm－3。

答案：(1)8　12　(2)O　16　(3)金属键　(4)H3BO3分子间作用力　(5)g·cm－3

7．(2017·济宁质检)元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar8种元素。请回答下列问题：

(1)基态磷原子核外有________种运动状态不同的电子。

(2)第三周期8种元素按单质熔点(℃)大小顺序绘制的柱形图(已知柱形“1”代表Ar)如下所示，则其中“2”原子的结构示意图为________，“8”原子的电子排布式为________。

(3)氢化镁储氢材料的晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，则该晶体的化学式为________，晶胞的体积为________cm3(用ρ、NA表示，其中NA表示阿伏加德罗常数的值)。

(4)实验证明：KCl、MgO、CaO三种晶体的结构与NaCl晶体的结构相似，已知NaCl、KCl、CaO晶体的晶格能数据如下表：

则KCl、MgO、CaO三种晶体的熔点从高到低的顺序是________。其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最近且等距离的Mg2＋有________个。

(5)Si、C和O的成键情况如下：

C和O之间形成含有双键的CO2分子晶体，而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体，请结合数据分析其原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)P的核外有15个电子，每个电子的运动状态均不同。(2)第三周期元素的单质，除Ar外，只有Cl2为气体，熔点较低，单质硅为原子晶体，熔点最高。(3)该晶体的晶胞中含有2个“MgH2”，则晶胞的体积为÷ρ＝ (cm3)。(4)晶格能越大，离子晶体的熔点越高，而晶格能与离子的电荷和半径有关，可以判断晶格能：MgO>CaO>KCl，则熔点：MgO>CaO>KCl。

答案：(1)15

(2)　1s22s22p63s23p2或Ne]3s23p2

(3)MgH2　

(4)MgO>CaO>KCl　12

(5)碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(803 kJ·mol－1×2＝1 606 kJ·mol－1)大于形成含单键的原子晶体放出的能量(360 kJ·mol－1×4＝1 440 kJ·mol－1)，故碳与氧之间易形成含双键的CO2分子晶体；硅与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(640 kJ·mol－1×2＝1 280 kJ·mol－1)小于形成含单键的原子晶体放出的能量(464 kJ·mol－1×4＝1 856 kJ·mol－1)，故硅与氧之间易形成含单键的SiO2原子晶体