2020年高考化学一轮复习第11章第3节晶体结构与性质课时跟踪练（含解析）.doc

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1、1晶体结构与性质1下列说法正确的是( )A离子晶体中每个离子周围均吸引着 6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：A 项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引 6 个带相反电荷的离子，如 CsCl 晶体中每个 Cs 吸引 8 个 Cl ；B 项，金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的；C项，分子晶体不一定是液态或气态，可能为固态，如 I2、S 8等。答案：D2下列晶体的分类正确的一组是( )选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体A NaOH Ar SO2B H2

2、SO4 石墨 SC CH3COONa 水晶D Ba(OH)2 金刚石 玻璃解析：A 项中固态 Ar 为分子晶体；B 项中 H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D 项中玻璃是非晶体。答案：C3下面有关晶体的叙述不正确的是( )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 周围距离相等的 Na 共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻 8 个 ClD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 周围距离相等的 Na 共 12 个，每个 Na 周围距离相等且最近的 Cl 共有 6 个。答案：

3、B4如图为 碘晶体晶胞结构，下列有关说法正确的是( )2A碘分子的排列有 2 种不同的取向，2 种取向不同的碘分子以 4 配位数交替配位形成层状结构B用均摊法可知平均每个晶胞中有 4 个碘原子C碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体D碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力解析：由题图可知，在立方体的顶面上，有 5 个 I2，4 个 方向相同，结合其他面考虑可知 A 选项正确；每个晶胞中有 4 个碘分子，B 选项错误；此晶体是分子晶体，C 选项错误；碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，D 选项错误。答案：A5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( )

4、BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2107 2 073 920 801 1 291 190 57 1 723A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B表中只有 BCl3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解析：A 项，氧化铝的熔点高，属于离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体，正确；B 项，表中只有 BCl3、AlCl 3和干冰 是分子晶体，错误；C 项，同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如 CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，正确；不同族的氧化物可形成相同类型的晶体，如 Al2O3和

5、 Na2O 都是离子晶体。答案：B6有一种蓝色晶体可表示为 MxFey(CN)6，经 X射线研究发现，它的结构特征是Fe3 和 Fe2 互相占据立方体互不相邻的顶点，而 CN 位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是( )3A该晶体的化学式为 MFe2(CN)6B该晶体属于离子晶体，M 呈1 价C该晶体属于离子晶体，M 呈2 价D晶体中与每个 Fe3 距离最近且等距离的 CN 为 6 个解析：由题图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含 Fe2 个数：4 ，同样可18 12推出含 Fe3 个数也为 ，CN 为 12 3，因此阴离子为Fe 2(CN)6 ，则该晶体

6、的化学式12 14只能为 MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M 的化合价为1 价，故 A、B 两项正确，C 项错误。由图可看出与每个 Fe3 距离最近且等距离的 CN 为 6 个，故 D 项正确。答案：C7下列关于 CaF2的表述正确的是( )ACa 2 与 F 间仅存在静电吸引作用BF 的离子半径小于 Cl ，则 CaF2的熔点低于 CaCl2C阴、阳离子数之比为 21 的物质，均与 CaF2晶体构型相同DCaF 2中的化学键为离子键，因此 CaF2在熔融状态下能导电解析：Ca 2 与 F 之间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，A 错误；离子所带电荷相同，F 的离子半径

7、小于 Cl ，所以 CaF 2晶体的晶格能大，熔点高，B 错误；晶体构型还与离子的大小有关，所以阴、阳离子数之比为 21 的物质，不一定与 CaF2晶体构型相同，C 错误；CaF 2中的化学键为离子键，在熔融状态下发生电离，因此 CaF2在熔融状态下能导电，D 正确。答案：D8下图为 CaF2、H 3BO3(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)图所示的 CaF2晶体中与 Ca2 最近且等距离的 F 个数为_，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_。4(2)图所示的物质结构中最外层已达 8 电子结构的原子是_，H 3BO

8、3晶体中 B原子个数与极性键个数比为_。(3)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_。(4)已知两个距离最近的 Ca2 核间距离为 a108 cm，结合 CaF2晶体的晶胞示意图，计算 CaF2晶体的密度为_gcm 3 。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 12，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)H3BO3中 B 原子，最外层共 6 个电子，H 是 2 电子

9、结构，只有氧原子形成二个键达到 8 电子稳定结构。H 3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个 B 原子形成 3个 BO 极性键，每个 O 原子形成 3 个 OH 共价键，共 6 个键。(3)H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力和氢键。(4)一个晶胞中实际拥有的 Ca2 为 8 6 4，F 为 8 个，晶胞顶点及六个面上18 12的离子为 Ca2 ，晶胞内部的离子为 F ，1 个晶胞实际拥有 4 个“CaF 2”。则 CaF2晶体的密度：478 gmol 1 ( a108 cm)36.021023 mol1 gcm3 。2183.2a3答案：(1)8 12 (

10、2)O 16 (3)H 3BO3 分子间作用力和氢键 (4)183.2a39(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于 1 个体心立方晶胞的金属原子数目是_。氯化铯晶体的晶胞如图 1，则 Cs 位于该晶胞的_，而 Cl 位于该晶胞的_，Cs 的配位数是_。(2)铜的氢化物的晶体结构如图 2 所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：_。(3)图 3 为 F 与 Mg2 、K 形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是_(填离子符号)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN 这 4 种晶体的结构与 NaCl 晶体结构相似(如图 4所示)，已知 3 种离子晶

11、体的晶格能数据如下表：离子晶体 NaCl KCl CaO晶格能/kJmol1 786 715 3 401则这 4 种离子晶体(不包括 NaCl)熔点从高到低的顺序是5_。其中 MgO 晶体中一个 Mg2 周围和它最邻近且等距离的 Mg2 有_个。解析：(1)体心立方晶胞中，1 个原子位于体心，8 个原子位于立方体的顶点，故 1 个晶胞中金属原子数为 8 12；氯化铯晶胞中，Cs 位于体心，Cl 位于顶点，Cs 的配18位数为 8。(2)由晶胞可知，粒子个数比为 11，化学式为 CuH，1 价的铜与1 价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为 CuCl2和 HCl。(3)由晶胞结构可知

12、，黑球有 1 个，灰球有 1 个，白球有 3 个，由电荷守恒可知n(Mg2 ) n(K ) n(F )113，故白球为 F 。(4)从 3 种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越多、离子半径越小， 离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti 3 Mg2 ，离子半径：Mg 2 Ca 2 ，所以熔 点：TiNMgOCaOKCl；MgO 晶体中一个 Mg2 周围和它最邻近且等距离的 Mg2 有 12 个。答案：(1)2 体心 顶点 8(2)2CuH3Cl 2 2CuCl22HCl= = = = =点 燃 (3)F (4)TiNMgOCaOKCl 1210(2017海南卷)A 族元素及其化合物在材

13、料等方面有重要用途。回答下列问题：6(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_，原子间存在的共价键类型有_，碳原子的杂化轨道类型为_。(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为_，分子的立体构型为_，属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)四卤化硅 SiX4的沸点和二卤化铅 PbX2的熔点如图(b)所示。SiX 4的沸点依 F、Cl、Br、I 次序升高的原因是_。结合 SiX4的沸点和 PbX2的熔点的变化规律，可推断：依 F、Cl、Br、I 次序，PbX 2中的化学键的离子性_、共价性_(填“增强” “不变”或“减弱”)。(4)碳的另一种单质 C60可以与钾形成低温

14、超导化合物，晶体结构如图(c)所示。K 位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为_；其晶胞参数为1.4 nm，晶体密度为_gcm 3 。解析：(1)该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，层内碳原子之间形成 键和 键；石墨中碳原子有 3 个 键，无孤电子对，因此杂化类型为 sp2。(2)SiCl4中心原子是 Si，有 4 个 键，孤电子对数为 0，价层电子对数4 412为 4，空间构型为正四面体形；属于非极性分子。(3)SiX 4属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔、沸点越高，范德华力随着相对分子质量的增大而增大，即熔、沸点升高；同主族从上到下非金属性减弱，得电子能力减弱，因此

15、PbX2中化学键的离子性减弱，共价性增强。(4)根据晶胞的结构，C 60位于顶点和面心，个数为 8 6 4，K 位于棱上和内部，18 12个数为 12 912，因此化学式为 K3C60，晶胞的质量为 g，晶胞的体积为14 4837NA(1.4107 )3cm3，根据密度的定义，则晶胞的密度为 2.0 gcm3 。答案：(1)混合型晶体 键、 键 sp 2 (2)4 正四面体形 非极性 (3)均为分子晶体，范德华力随分子相对质量增大而增大 减弱 增强(4)K3C60 2.011(2019临沂模拟)钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_，与钛同周期的

16、元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有_种。(2)钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料，钛的硬度比铝大的原因是_。7(3)在浓的 TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入 HCl 至饱和，可得到配位数为 6、组成为 TiCl36H2O 的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为 15，则该配合离子的化学式为_。(4)半夹心结构催化剂 M 能催 化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如图 1 所示。组成 M 的元素中，电负性最大的是_(填名称)。M 中碳原子的杂化方式为_。M 中不含_(填序号)。A 键 B 键C离子键 D配位键(5)金红石(TiO 2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中

17、相同位置的原子相同)如图 2 所示。A、B、C、D 4 种微粒中氧原子是_(填序号)。若 A、B、C 的原子坐标分别为 A(0，0，0)、B(0.69 a，0.69 a，c)、C( a， a， c)，则D 的原子坐标为 D(0.19a，_，_)；钛氧键的键长 d_(用代数式表示)。解析：(1)钛原子核外有 22 个电子，基态钛原子的价电子排布式为 3d24s2；基态钛原子的末成对电子数为 2；第四周期中未成对电子数为 2 的元素还有 3 种，分别是Ge、Se、Ni。(2)Ti 原子的价电子数是 4、铝原子的价电子数是 3，Ti 原子的价电子数比 Al 多，金属键更强，所以钛的硬度比铝大。(3)

18、配位数为 6，两种配体的物质的量之比为 15，所以配体中有 1 个 氯 原 子 、 5 个 水分 子 ， 所 以 该 配 合 离 子 的 化 学 式 为 TiCl(H2O)52 。(4)组成 M 的元素有 Ti、C、H、O、Cl，其中 O 的非金属性最强，非金属性越强电负性越大，所以电负性最大的是氧；M 中有双键碳和单键碳原子两种，所以 M 中碳原子的杂化方式为 sp2、sp 3；单键为 键，双键中 1 个是 键、1 个是 键，根据 M 的结构8图，还有配位键，没有离子键，故选 C。(5)根据均摊原则，晶胞中共有原 子 8 4 36，晶胞中相同位置的原子相18 12同，根据钛氧原子比是 12，可知氧原子是 BD；根据晶胞结构，若 A、B、C 的原子坐标分别为 A(0，0，0)、B(0.69 a，0.69 a， c)、C( a， a， c)，则 D 原子坐标是(0.19a，0.81 a，0.5 c)；根据图示， d22(0.31 a)2，则 d0.31 a。2答案：(1)3d 24s2 3 (2)Ti 原子的 价电子数比 Al 多，金属键更强 (3)TiCl(H 2O)52(4)氧 sp 2、sp 3 C(5)BD 0.81 a 0.5 c 0.31 a29