2019-2020年高考化学大一轮复习 专题十二 第2讲 微粒间作用力与物质的性质（含解析）.doc

2019-2020年高考化学大一轮复习 专题十二 第2讲 微粒间作用力与物质的性质（含解析）考纲要求1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。考点一晶体常识1晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验2. 得到晶体的途径(1)熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。(3)溶质从溶液中析出。3晶胞(1)概念描述晶体结构的基本单元。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。深度思考判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)固态物质一定是晶体()(2)冰和固体碘晶体中相互作用力相同()(3)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列()(4)凡有规则外形的固体一定是晶体()(5)固体SiO2一定是晶体()答案(1)(2)(3)(4)(5)题组一晶胞中原子个数的计算1如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是_，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和_个d离子。答案211144解析甲中N(x)N(y)1(4)21；乙中N(a)N(b)1(8)11；丙中N(c)1214，N(d)864。2下图为离子晶体空间构型示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A_、B_、C_。答案MNMN3MN2解析在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：41(个)，含N：424(个)，MN13；在C中含M：4(个)，含N为1个。3已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如下图，则LaNin中n_。答案5解析La：2123Ni：126615所以n5。4. 某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是 ()A394 B142C294 D384答案B解析A粒子数为6；B粒子数为632；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142。5. 右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为2价，则Q的化合价为_。答案3价解析R：812G：88428Q：824R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。6. 下图是金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，则其分子式为_。答案M14N13解析由于M、N原子并不存在共用关系，而是形成一个独立的气态团簇分子，其分子式可由原子个数来确定，而不能用均摊法。题组二晶胞的密度及微粒间距离的计算7某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y()位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引_个X。(2)该晶体的化学式为_。(3)设该晶体的摩尔质量为M gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为_cm。答案(1)4(2)XY2或Y2X(3) 解析(1)从晶胞结构图中可直接看出，每个Y同时吸引4个X。(2)在晶胞中，平均包含X：4，平均包含Y：1，所以在晶体中X和Y的个数之比为12，晶体的化学式为XY2或Y2X。(3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2个XY2或Y2X，设晶胞的边长为a cm，则有a3NAM，a，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为 cm。8. 镧镍合金、铜钙合金及铈钴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，其中铜钙合金的晶胞结构如右图。试回答下列问题：(1)在周期表中Ca处于周期表_区。(2)铜原子的基态原子核外电子排布式为_。(3)已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.01023 cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金(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_。答案(1)s(2)Ar3d104s1(3)50.083 gcm3解析(1)Ca位于第4周期第A族，处于s区。(2)Cu的外围电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2。(3)铜、钙合金中，n(Cu)126615。n(Ca)1223，所以n5，即LaNi5H4.5。9.01023 cm3NAM，其中氢在合金中的密度为0.249 gcm39. 如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是 gcm3，试计算Na与S2的最短距离_(阿伏加德罗常数用NA表示 ，只写出计算式)。答案 解析晶胞中，个数为864，个数为8，其个数之比为12，所以代表S2，代表Na。设晶胞边长为a cm，则a3NA478a 面对角线为 其为 边长的为 所以其最短距离为 cm。反思归纳晶胞计算的思维方法(1)晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是要有扎实的立体几何知识，三是要熟悉常见晶体的结构特征，并能融会贯通，举一反三。(2)“均摊法”原理特别提醒在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时，要注意晶胞的形状，不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。在计算晶胞中粒子个数的过程中，不是任何晶胞都可用均摊法。(3)晶体微粒与M、之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量)；1个晶胞的质量为a3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为a3NA g，因此有xMa3NA。考点二突破四类晶体的组成和性质1四类晶体的比较 类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大，有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高，有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素X2)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)2离子晶体的晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)影响因素离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。深度思考1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子()(2)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子()(3)原子晶体的熔点一定比金属晶体的高()(4)分子晶体的熔点一定比金属晶体的低()(5)离子晶体一定都含有金属元素()(6)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2CO2和SiO2在物理性质上有较大差异，而在化学性质上却有较多相似，你知道原因吗？答案决定二者物理性质的因素：晶体类型及结构、微粒间的作用力，CO2是分子晶体，其微弱的分子间作用力是其决定因素，SiO2是原子晶体，其牢固的化学键是其决定因素。二者的化学性质均由其内部的化学键决定，而CO与SiO键都是极性键。特别提醒(1)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高，如石英的熔点为1 710 ，MgO的熔点为2 852 。(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高，如Na的熔点为97 ，尿素的熔点为132.7 。3在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_；(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_；(3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_；(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_；(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_；(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_；(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。答案(1)NaCl、Na2S(2)NaOH、(NH4)2S(3)(NH4)2S (4)Na2S2(5)CO2、CCl4、C2H2(6)C2H2(7)H2O2(8)SiO2、SiC题组一晶体类型的判断1有下列八种晶体：A.水晶B冰醋酸C氧化镁D白磷E晶体氩F铝G氯化铵H金刚石。用序号回答下列问题：(1)直接由原子构成的晶体是_，属于原子晶体的化合物是_。(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_；受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。答案(1)AEHA(2)BGDE(3)FFAH2现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。解题指导通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释HF的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。答案(1)原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)I2BSiCl4PH3DC(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3答案C解析A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。5离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是 ()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl答案C解析离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷数越多，半径越小，晶格能越大。6下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是()O2、I2、HgCO、KCl、SiO2Na、K、RbNa、Mg、AlA B C D答案D解析中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故错；中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故正确；中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。思维建模分类比较晶体的熔、沸点1不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，如汞、镓、铯等熔、沸点很低，金属晶体一般不参与比较。2原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。如熔点：金刚石石英碳化硅硅。3离子晶体一般地说，阴、阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgOMgCl2NaClCsCl。4分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2N2，CH3OHCH3CH3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3CH2CH2CH2CH3 。考点三突破五类晶体模型1原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，CC 键之间的夹角是10928，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。(2)SiO2晶体中，每个Si原子与4个O成键，每个O原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是Si原子。2分子晶体(1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol“氢键”。3离子晶体(1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6。每个晶胞含4个Na和4个Cl。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引8个Cs，每个Cs吸引8个Cl，配位数为8。4石墨晶体石墨层状晶体中，层与层之间的作用是分子间作用力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp2。5常见金属晶体的原子堆积模型结构型式常见金属配位数晶胞面心立方最密堆积A1Cu、Ag、Au12体心立方堆积A2Na、K、Fe8六方最密堆积A3Mg、Zn、Ti12特别提醒(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na周围的Na数目(Na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。深度思考1在晶体模型中，金刚石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意义一样吗？分子晶体中有化学键吗？答案不一样，金刚石中表示的是CC共价键，而干冰中的“棍”表示分子间作用力；分子晶体中多数含有化学键(如CO2中的C=O键)，少数则无(如稀有气体形成的晶体)。2下列排列方式中，A.ABCABCABCBABABABABABCABBAABBADABCCBAABCCBA，属于镁型堆积方式的是_；属于铜型堆积方式的是_。答案BA题组一晶体的性质1下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是()AO2和SiO2 BNaI和I2CCO2和H2O DCCl4和NaCl答案C2在单质的晶体中，一定不存在()A离子键B分子间作用力C共价键D金属离子与自由电子间的作用答案A3X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是()AX的单质固态时为分子晶体BY的单质为原子晶体CX与Y形成的化合物固态时为分子晶体DX与碳形成的化合物为分子晶体答案C4下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是()ANa2O和SiO2熔化BMg和S熔化C氯化钠和蔗糖熔化D碘和干冰升华答案D题组二依据晶胞判断晶体类型5下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。答案BC解析冰属于分子晶体，干冰、碘也属于分子晶体；B为干冰晶胞，C为碘晶胞。题组三对晶胞结构的考查6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分子答案B解析氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共12个，距离相等且最近的Cl共有6个。7(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于_层，配位数是_；B属于_层，配位数是_。(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是_，平均每个晶胞所占有的原子数目是_。(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。钋位于元素周期表的第_周期第_族，元素符号是_，外围电子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)6APo6s26p4题组四金属晶胞中原子半径的计算8用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如右图)，已知该晶体的密度为9.00 gcm3，晶胞中该原子的配位数为_；Cu的原子半径为_cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。答案12 1.27108解析设晶胞的边长为a cm，则a3NA464a 面对角线为a面对角线的为Cu原子半径r 1.27108cm。探究高考明确考向全国卷、高考题调研1xx新课标全国卷，37(2)(3)(4)(6)(2)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为_。(6)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_化学式为_。答案(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(6)sp313SiO3(或SiO)解析(3)金刚石晶胞的面心上各有一个原子，面上的原子对晶胞的贡献是(6)在多硅酸根中每个硅原子都与4个O形成4个SiO单键，因而Si原子都是sp3杂化；观察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数为223，即Si与O的原子个数比为13，化学式为SiO3。2xx新课标全国卷，37(3)(4)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差 为2。(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm3。(4)A、B和C3三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。答案(3)K2NiF463.4(4)离子键、配位键FeF63F解析有4个未成对电子的一定是过渡金属，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而C为Fe元素，顺推出D为Ni，B为K，A为F元素。(3)A(F)原子数16428B(K)原子数824D(Ni)原子数812即该化合物的化学式为K2NiF4D的配位体是距其最近的异种原子A，分别在它的前面、后面、左边、右边、上边、下边，共6个A原子。(4)在K3FeF6中含有K与FeF63之间的离子键和FeF63中Fe3与F之间的配位键，在配离子FeF63中F是配位体。3xx新课标全国卷，37(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如右图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_gcm3(列式并计算)，a位置S2与b位置Zn2之间的距离为_pm(列式表示)。答案4.1或或135解析ZnS晶胞的体积为(540.01010 cm)3。S2位于晶胞的顶点和面心，Zn2位于晶胞的内部，一个ZnS晶胞中含有S2：864个，含有4个Zn2，即一个ZnS晶胞含有4个S2和4个Zn2，则晶胞的密度为4.1 gcm3。ZnS晶胞中，面对角线上两个相邻S2的距离为540 pm270 pm。每个Zn2与周围4个S2形成正四面体结构，两个S2与Zn2之间连线的夹角为10928，两个相邻S2与Zn2形成等腰三角形(如图所示)，则ab之间的距离为 pm。各省市高考题调研1xx四川理综，11(3)Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如下图所示，该晶体中Al的配位数是_。答案4解析分析AlN晶体结构示意图，与Al原子距离最近且等距离的N原子数为4。2xx福建理综，31(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2NF33NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a离子晶体 b分子晶体c原子晶体 d金属晶体答案abd解析NH3、F2、NF3都是分子晶体，Cu是金属晶体，NH4F是离子晶体。3xx山东理综，32(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。答案2BN解析：182，142，所以每个晶胞中含有B原子的个数为2，其化学式为BN。4xx江苏，21(A)(1)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。在1个晶胞中，X离子的数目为_。该化合物的化学式为_。答案4ZnS解析由晶胞结构可知，一个晶胞中X离子的数目为864。Y在晶胞内部，共4个，化学式为ZnS。5xx海南，19(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为 9.00 gcm3，则铜晶胞的体积是_cm3、晶胞的质量是_g，阿伏加德罗常数为_(列式计算，己知Ar(Cu)63.6)。答案4.7010234.231022NA6.011023 mol1练出高分1关于晶体的下列说法正确的是 ()A只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B离子晶体中一定含金属阳离子C在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构D分子晶体的熔点不一定比金属晶体的熔点低答案D解析A项，金属晶体中含有阳离子；B项，铵盐中不含金属阳离子；C项，如HCl分子中不是各原子都形成8电子稳定结构。2直接由原子构成的一组物质是 ()A二氧化硅、金刚石、晶体硼B氧化钠、金刚石、氯化氢C碘、石墨、氯化钠D干冰、二氧化硅、金刚石答案A解析原子晶体直接由原子构成；B项中，Na2O为离子晶体，HCl为分子晶体；C项中，碘为分子晶体，NaCl为离子晶体；D项中，干冰为分子晶体。3在40 GPa高压下用激光器加热到1 800 K时成功地制得了原子晶体CO2，下列有关推断正确的是 ()A原子晶体CO2易汽化，可用作制冷剂B构成原子晶体CO2中的微粒是CO2分子C原子晶体CO2有很高的熔沸点，有很大的硬度D每摩尔原子晶体CO2中含碳氧键的数目为2NA答案C解析该“CO2”晶体为原子晶体，不再有单个的CO2分子，具有很高的熔、沸点和硬度，每摩尔晶体中应含有4NA个碳氧键。4下列关于晶体的说法正确的组合是 ()分子晶体中都存在共价键在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4和12个O2相紧邻SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏A BC D答案D解析稀有气体中不存在共价键；金属晶体中有阳离子但无阴离子；离子晶体中可能有共价键，如NaOH；在SiO2中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；晶体的稳定性与分子间作用力无关。5下列各项所述的数字不是6的是 ()A在NaCl晶体中，与一个Na最近的且距离相等的Cl的个数B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数答案C解析在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数为12个。6下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是 ()原子晶体离子晶体分子晶体A氮化硅磷酸单质硫B单晶硅氯化铝白磷C金刚石烧碱冰D铁尿素冰醋酸答案C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。7下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数) ()A124 g P4中含有PP键的个数为4NAB12 g石墨中含有CC键的个数为1.5NAC12 g金刚石中含有CC键的个数为4NAD60 g SiO2中含有SiO键的个数为2NA答案B解析A项，6NA6NA；B项，1.5NA1.5NA；C项，应为2NA；D项，应为4NA。8. 磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。右图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内)，则该晶体物质的化学式可表示为 ()AMn2Bi BMnBi CMnBi3 DMn4Bi3答案B解析Bi：6个Mn：122166个，其个数之比为11。9正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是 ()A正硼酸晶体属于原子晶体BH3BO3分子的稳定性与氢键有关C分子中硼原子最外层为8电子稳定结构D含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键答案D解析A项，正硼酸应属于分子晶体；B项，H3BO3分子稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间的氢键无关；C项，分子中的硼原子不符合8电子稳定结构；D项，中的3个氢均形成氢键。10下列图像是NaCl、CsCl、ZnS等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。试判断属于NaCl的晶体结构的图像为 ()答案B解析NaCl中阴、阳离子的配位数均为6。11(1)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。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_(填化学式)。(2)下列六种晶体：CO2，NaCl，Na，Si，CS2，金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_(填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子是_，由非极性键形成的非极性分子是_，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_。(4)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._。答案(1)离子键共价键分子间SiO2KClO3I2(2)(3)CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC(NH4)2SO4HFCO2H2(4)金属晶体分子晶体离子晶体原子晶体解析(1)氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需要克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高；其次是离子晶体；由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。原子晶体：、；离子晶体：；金属晶体：；分子晶体：、。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅；CO2和CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故CS2熔点高于CO2；Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2；Na在水中即熔化成小球，说明它的熔点较NaCl低。12碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_(写出元素符号)。(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为_；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是_。(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是_。(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有_个C60分子。答案(1)O(2)sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6(4)4解析(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子，即六元环，共有6个CC键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中CC键的数目相同。(4)晶胞中粒子个数的计算公式体内1面上1/2棱上1/4顶角1/8。C60晶胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为81/861/24。13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：图铜晶体中铜原子堆积模型(1)图所示的CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F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_。(2)图所示的物质结构中最外电子层已达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a108cm，结合CaF2晶体的晶胞示意图，CaF2晶体的密度为_。答案(1)812(2)O16(3)金属键(4)H3BO3分子间作用力(5)183.2/a3 gcm3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)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。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BO极性键，每个O原子形成一条OH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：较小的离子数为81/861/24，而较大的离子为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478 gmol1(a108cm)36.021023mol1183.2/a3 gcm3。14碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛。(1)C60分子能与F2发生加成反应，其加成产物为_，C60分子的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为_。(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是_(填字母序号)。a晶体的密度：干冰水b晶体的熔点：干冰冰c晶体中的空间利用率：干冰冰d晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的是_(填字母序号)。a金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化；b晶体中共价键的键长：金刚石中CC石墨中CC；c晶体的熔点：金刚石石墨d晶体中共价键的键角：金刚石石墨e金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力；f金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体(4)金刚石晶胞结构如右图，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为_，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为_，一个晶胞中N原子数目为_。(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为_，金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子)，则Cu的晶体中Cu原子的配位数为_。已知Cu单质的晶体密度为 gcm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则Cu的原子半径为_。答案(1)C60F602 880/NA g(2)ac(3)ae(4)正四面体314(5)12 cm解析(1)C60中每个碳原子的连接方式为，所以C60中共有双键0.56030个，则与F2加成的产物应为C60F60；C60为面心立方堆积，则mNA41260m g。(2)在冰中存在氢键，空间利用率较低，密度较小，a、c正确。(3)石墨中CC键键长小于金刚石中CC键键长，所以熔点：石墨金刚石，金刚石的碳原子呈sp3杂化，而石墨中的碳原子呈sp2杂化，所以共价键的键角：石墨大于金刚石，石墨属于混合型晶体，a、e正确。(4)在BN中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体形，在四个共价键中，其中有一个配位键，其个数之比为31，在晶胞中，含N：864个，含B：4个。(5)根据铜的堆积方式，Cu原子的配位数应为12，设晶胞边长为a，则a3NA4Ma 面对角线为 ，其为Cu原子半径，即r cm。