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课时作业四十

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课时作业(四十)　晶体结构与性质

一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)

1．下列叙述正确的是(　　)

A．分子晶体中的每个分子内一定含有极性共价键

B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键

C．含有阴离子的化合物一定含有阳离子

D．金属晶体的熔点和沸点都很高

2．下列物质形成的晶体中，其中任何一个原子都被相邻的四个原子包围，以共价键形成正四面体，并向空间伸展成网状结构的是(　　)

A．四氯化碳　　　　　　　　 B．石墨

C．金刚石 D．二氧化硅

3．有下列离子晶体空间结构示意图：?为阳离子，为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(　　)

4．为缓解旱情，有关部门需要选择适宜的条件和方法，向大气中发射催雨剂，其主要成分是干冰(固态CO2)、液氮、碘化银等。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．干冰和液氮都是由分子构成的晶体

B．干冰和液氮的分子间都存在共价键

C．干冰和液氮催雨的原理都属于物理变化

D．碘化银粒在冷云中产生冰晶，起到催雨作用

5．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　)

A．NH3、HD、C10H8　　　　　　　 B．PCl3、CO2、H2SO4

C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2

6．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是(　　)

A．液溴和苯分别受热变为气体

B．干冰和氯化铵分别受热变为气体

C．二氧化硅和铁分别受热熔化

D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中

7．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是(　　)

A．熔点：CO2>KCl>SiO2

B．水溶性：HCl>H2S>SO2

C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷

D．热稳定性：HF>H2O>NH3

8．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(　　)

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920

801

1 291

190

BCl3

Al2O3

CO2

SiO2

－107

2 073

－57

1 723

A.铝的化合物形成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

9．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是(　　)

A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子

B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2

C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子

D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角

10.

[来源:]

高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是(　　)

A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O

B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋

C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个

D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个

11．右图为某晶体的一个晶胞。该晶体由A、B、C三种基本粒子组成。试根据图示判断，该晶体的化学式是(　　)

A．A6B8C B．A2B4C

C．A3BC D．A3B4C

12.

食盐晶体是由钠离子(右图中的“?”)和氯离子(右图中的“”)组成的，且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数6.02×1023 mol－1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于(　　)

A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm

C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)[来源:]

13．(14分)下列10种物质：①干冰；②白磷；③金刚石；

④甲烷；⑤晶体硅；⑥过氧化钠；⑦二氧化硅；⑧镁；

⑨氟化铵；⑩C60。用数字编号回答下列问题：

(1)固态时属于分子晶体的是________。

(2)属于分子晶体，且分子为正四面体结构的是________。

(3)通过共价键形成原子晶体的是________。

(4)含有非极性键的离子化合物是________。

(5)由极性键结合而成的非极性分子是________。

(6)属于金属晶体的是________。

(7)既有离子键又有极性共价键和配位键的是______________。

14．(12分)有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A＋比B－少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子数之比为2∶1。

(1)A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为下列的________(填序号)。

①A单质>B单质>R ②R>A单质>B单质

③B单质>R>A单质 ④A单质>R>B单质

(2)CB3固态时的晶体类型为________。

(3)写出D原子的核外电子排布式 __________，C的氢化物容易液化的原因是______________。

(4)D和Fe形成一种黄色晶体FeD2，FeD2晶体中阴、阳离子数之比为__________，FeD2中含有的化学键类型为__________。

15．(12分)冰晶石又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠，为白色细小的结晶体。工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式为2Al(OH)3＋12HF＋3A===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。

请回答下列问题：

(1)反应物A属于____________晶体。

(2)生成物中属于极性分子的是____________(写分子式)，该分子的中心原子的杂化轨道类型为____________，该分子的空间构型为____________。

(3)反应物中有两种元素在元素周期表中的位置相邻，请用一个化学方程式表示二者电负性的大小：____________。

(4)Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞结构如图乙所示，原子之间位置关系的平面图如图丙所示。

已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则晶胞中Al原子的配位数为____________，一个晶胞中Al原子的数目为____________；该晶体的密度为____________(用字母表示)。

16．(14分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物的主要组成元素，X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素，Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。

(1)X在该氢化物中以________方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该________(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。

(2)Y在周期表中位于________；Z4＋的核外电子排布为________。

(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看做一种含氧酸盐)。经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体(如下图)，边长为4.03×10－10 m，顶点位置为Z4＋，体心位置为Ba2＋所占，所有棱心位置为O2－所占。

①制备M的化学反应方程式是____________________________(Z用元素符号表示)。

②在M晶体中，Ba2＋的氧配位数(Ba2＋周围等距离且最近的O2－的数目)为________。

③晶体M密度的计算式为ρ＝________(Z的相对原子质量为48)。

课时作业(四十)　

1．C　分子晶体中每个分子内不一定含有极性共价键，例如O2中只含非极性共价键，A错；原子晶体中的相邻原子间可能存在极性共价键，例如SiO2中Si和O之间为极性键，B错；金属晶体的熔点范围较广，例如汞常温下为液体，熔沸点较低，D错。

2．C　这种晶体应是原子晶体，二氧化硅中一个氧原子与两个硅原子直接相连，不符合题意。

3．B　B项中?个数为4×＝，个数为1，阳离子、阴离子个数比为1∶2，化学式为MN2。

4．B　干冰和液氮分子间没有化学键，只存在分子间作用力。

5．B　A中HD是单质，不是化合物；C中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。

6．A　本题考查的是晶体结构。晶体类型相同的物质在发生状态变化时所克服的粒子间作用属于同种类型，否则就不属于同种类型，A中溴和苯都是分子晶体，所克服的都是分子间作用力；B中干冰属于分子晶体，需克服分子间作用力，而NH4Cl属于离子晶体，需克服离子键和共价键；C中SiO2是原子晶体，需克服共价键，铁属于金属晶体，需克服金属键；D中食盐属于离子晶体，需克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，需克服分子间作用力。

7．D　选项A，SiO2是原子晶体，熔点最高；选项B，HCl、SO2、H2S分子中键的极性依次减弱，在极性溶剂H2O中的溶解性也依次减小；选项C，戊烷的相对分子质量最大，其沸点最高；选项D，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，正确。

8．B　从表中各物质的熔点可以看出，Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3是离子晶体，SiO2是原子晶体，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体是分子晶体。

9．C　SiO2的晶体结构与金刚石的晶体结构相似，相当于把金刚石中的碳原子，换成硅原子，然后在两个硅原子中间插入一个氧原子，金刚石的晶体结构中每个最小的环上是6个碳原子，所以SiO2晶体中最小的环上应有6个硅原子和6个氧原子。

10．A　由题中的晶胞结构知：有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋数为＋＝4(个)；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为：12×＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个。

11．C　由均摊法可知：晶胞中A为6×＝3；B为8×＝1；C为1，故其化学式为A3BC，所以C正确。

12．C　

从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如右图所示，a表示其边长，d表示两个Na＋中心间的距离。每个小立方体含Na＋：×4＝，含Cl－：×4＝，即每个小立方体含Na＋—Cl－对个。

即：ρ＝＝×＝2.2 g·cm－3

解得a＝2.81×10－8 cm，又因为d＝a，故食盐晶体中两个距离最近的Na＋中心间的距离为d＝×2.81×10－8 cm＝4.0×10－8 cm。

13．答案：　(1)①②④⑩　(2)②④　(3)③⑤⑦　(4)⑥

(5)①④　(6)⑧　(7)⑨

14．解析：　A是钠，B是氯，C是氮，D是硫，R是Na2S。在FeS2晶体中，存在Fe2＋和S两种离子，S的结构与Na2O2中的O结构类似。

答案：　(1)②　(2)分子晶体

(3)1s22s22p63s23p4　NH3分子之间能形成氢键

(4)1∶1　离子键、共价键

15．解析：　(1)结合原子守恒可得，A为Na2CO3，其属于离子晶体。

(2)生成物中属于极性分子的是H2O，其中心原子氧原子采取sp3杂化。

(3)反应物中在元素周期表中相邻的元素为F和O。

(4)根据Al单质的晶体中原子的堆积方式图可知，与1个Al原子距离最近且相等的铝原子的个数为12，所以晶胞中Al原子的配位数为12；1个晶胞中Al原子的数目为8×＋6×＝4；设立方体边长为a，结合题中图丙可知4d＝a，所以该晶体的密度为＝。

答案：　(1)离子　(2)H2O　sp3杂化　V形

(3)2F2＋2H2O===4HF＋O2　(4)12　4　

16．解析：　有机物的主要组成元素X为碳元素，Z元素次外层有两个未成对电子且原子序数小于28，只能为过渡元素钛。根据三种元素原子序数之和为48，可推知Y为20号元素钙。(1)X的该氢化物为乙炔，乙炔为直线形分子，碳原子以sp方式杂化。碳化钙是离子化合物，熔点高于碳的氢化物。(2)钙元素在周期表中位于第四周期第ⅡA族。Ti4＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。(3)①用均摊法可以推出M的化学式为BaTiO3，写出化学方程式：TiO2＋BaCO3BaTiO3＋CO2↑。②与钡离子紧邻等距的氧离子位于每条棱上，共有12个。③1 mol该化合物的体积为＝(4.03×10－10)3，整理得ρ＝。

答案：　(1)sp　高于

(2)第四周期第ⅡA族　1s22s22p63s23p6

(3)①TiO2＋BaCO3BaTiO3＋CO2↑

②12　③

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