化学化学晶体的结构与性质专项训练的专项培优练习题及答案

化学化学晶体的构造与性质专项训练的专项培优练习题(及答案一、晶体的构造与性质元素X4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Y3p1对成对电子。XY形成的化合物的晶胞构造如下图，以下关于该晶体的说法正确的选项是〔〕该晶体属于原子晶体X2+8，Y2-4与每个Y2-Y2-12个该晶体的熔点比氧化锌高以下物质的构造与性质与氢键无关的是①乙醚的沸点②冰的密度比液态水小③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低④水分子在高温下很稳定⑤氢化镁的晶格能高⑥DNA的双螺旋构造⑦尿素的熔沸点比醋酸高A．④⑥② B．①④⑤ C．②⑤⑥ D．③⑤⑦AGaAs晶体的熔点很高，硬度很大，密度为ρg•cm－3，GaAs的摩尔质量分别为MGag•mol－1MAsg•mol－1rGapmrAspmN，其晶胞构造如下图，以下说法错误的选项是A该晶体为共价晶体GaAs均无孤对电子，GaAs4原子的体积占晶胞体积的百分率为

4π10-27NA

ρ(r3Ga+r3As)8电子稳定构造

3(MGa

+M )As以下关于氯化钠晶胞〔如图〕的说法正确的选项是〔 〕6Na+6Cl-Na+8Cl-Cl-8Na+Na+Na+8个AB作投影，CD两原子的投影将相互重合5．以下说法中正确的选项是2 3 A．NO、BF、PCl这三个分子中的全部原子最外层电子均未满足82 3 BCO26个紧邻的分子C．在NaCl晶体中，Na+的配位数为6D．金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动6．以下说法正确的选项是〔〕A．含阳离子的晶体肯定含有阴离子B．沸点由高到底的挨次：HF>HI>HBr>HClC．含有共价键的晶体肯定具有高的熔沸点及硬度D．空间利用率面心立方最密积存>六方最密积存>体心立方密积存7．依据以下表达，推想可能属于金属晶体的是〔〕A．由分子间作用力结合而成，熔点很低B．固体或熔融状态下易导电，熔点在1000℃左右C．由共价键结合成空间网状构造，熔点很高D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电在某晶体中，与某一种微粒x距离最近且等距离的另一种微粒y所围成的空间构型为正八面体型〔如图〕。该晶体可能为NaCl B．CsCl C．CO2 D．SiO29．(1)以下元素或化合物的性质变化挨次正确的选项是 A．第一电离能：Cl＞S＞P＞Si共价键的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI热稳定性：MgCO＞CaCO＞SrCO＞BaCO3 3 3 3FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的构造式为 ，其中Fe的配位数为 42 42 4 NHHPO中，电负性最高的元素是 ；P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。NHHPO和LiFePO属于简洁磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种简单磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如以下图所示。这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 〔用42 42 4 2 2 高温高压下CO的晶体构造与SiO相像，该晶体熔点比SiO晶体 〔填“高”或“低”〕。硅酸盐和SiO2一样，都是以硅氧四周体作为根本构造单元，图中表示一种含2 2 个硅原子的单链式多硅酸根的构造〔投影如图〕，Si原子的杂化类型为 ，其化学通式可表示为 2A 2四方晶系S晶胞构造如下图〔下一页〕的配位数 ，的配位数为 ：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，N为阿伏加德罗常数的值，CuFeS晶体的密度是 g•cm-3(列出计算式2A 2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。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 。干冰和冰是两种常见的分子晶体，以下关于两种晶体的比较中正确的选项是〔填字母〕。晶体的熔点：干冰>冰晶体中的空间利用率：干冰>冰晶体中分子间相互作用力类型一样金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，以下关于这两种单质的表达中正确的选项是 〔填字母〕。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CCC．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金刚石晶胞构造如以下图，立方BN构造与金刚石相像，在BN晶体中，B原子四周最近的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 。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N ，则Cu的原子半径为 。AGaN5G芯片的材料，氮化镓铝和氮化铝LED可发出紫外光。答复以下问题：基态As原子核外电子排布式为[Ar] ；以下状态的铝元素中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是 (填标号)。A． B． C． D．3 3 8—羟基喹啉合铝〔C27H18AlNO〕用于发光材料及电子传输材料，可由LiAlH3 3 48—羟基喹啉)合成。LiAlH中阴离子的空间构型为 ；8—羟基喹啉4合铝中所含元素电负性最大的是 〔填元素符号，下同〕，第一电离能最大的是 〔填元素符号〕，N原子的杂化方式为 。以下化合物的熔点：化合物熔点/℃

AlF31040

GaF31000

AlCl3194①表格中卤化物的熔点产生差异的缘由是 。2 ②熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6分子，分子中每个原子最外层均到达8电子，二聚体AlCl的构造式为 ；其中Al2 。NaCl是重要的化工原料。答复以下问题：元素Na的焰色反响呈 色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子，其价电子轨道表示式为 。KBr具有NaCl型的晶体构造，但其熔点比NaCl低，缘由是 。3NaClNaClO。3①NaCl水溶液中，不存在的微粒间作用力有 。A．离子键B．极性键C．配位键D．氢键E.范德华力3②ClO-离子的几何构型为 ，中心原子的杂化方式为 。3NaCl50~300GPaCl2反响，可以形成一种晶体，其立方晶胞如下图〔ClNa〕。1 1①假设A的原子坐标为〔0，0，0〕，B的原子坐标为〔2，04〕，则C的原子坐标为 。②晶体中，Cl构成的多面体包含 个三角形的面，与Cl紧邻的Na个数为 。***试卷处理标记，请不要删除一、晶体的构造与性质1．C【解析】【分析】元素X=2+8+18=28，230Zn元素；元素Y基态原子的p轨道上13p41s22s22p63s23p4YSZnS，据此解题。【详解】ZnSZn2+S2-A错误；ZnSY2-4，则X2+4，故B错误；38由晶胞可知，与每个X2+距离最近的X2+在其面心，则共有2

=12个，故C正确，ZnOZnSZnOZnS高，故D错误；故答案为C。2．B【解析】分析：氢键可以影响物质的熔点、沸点和溶解度、密度等。详解：①乙醚分子之间不能形成氢键，故其沸点与氢键无关；②冰中水分子间形成氢键后，水分子之间的空隙变大，故其密度比液态水小，与氢键有关；③邻羟基苯甲酸可以形成分子内的氢键，而对羟基苯甲酸只能形成分子间的氢键，故邻羟基苯甲酸的分子间作用力较大，其熔沸点比对羟基苯甲酸的低，与氢键有关；④水分子在高温下很稳定是由于水分子内的共价键的键能很大，与氢键无关；⑤氢化镁属于离子晶体，共中阴阳离子间的离子键较强，故其晶格能高，与氢键无关；⑥DNA的双螺旋构造与氢键有关，氢键的形成有肯定的方向性，也需要肯定的空间条件，DNA的双螺旋构造；⑦尿素与醋酸的相对分子质量一样，尿素的分子间形成的氢键数目高于醋酸，故其熔沸点比醋酸高，与氢键有关。综上所述，质的构造与性质与氢键无关①④⑤，B正确，此题选B。3．C【解析】【分析】【详解】GaAs晶体的熔点很高，硬度很大，为空间立体网状构造，属于共价晶体，故A正确；由晶胞构造可知，Ga4Ga4，As原子数目为81+61=4As、Ga1：1As4，Ga48 2As原子形成正四周体构造，As4Ga原子也形成正四周体构造，原子均形成4个键，Ga3As4As1Ga形成配位键，As5个电子全部成键，均没有孤对电子，故B正确；晶胞中原子总体积为443

(rGa

3+rAs

M +M3)10-30cm3，晶胞质量为4 Ga N

g，晶胞的体积为(4

M Ga

AAs)cm3，原子的体积占晶胞体积的百分率为NA44π(r 3+r3)10-30cm33 Ga AsM +M

4πN= A

(r 3+rGa As

3)10-30

100%；故C错误；

aNA

As)cm3

3MGa

+M〕AsAs、Ga4个共价键，均没有孤对电子，全部原子均满足8电子稳定构造，故D正确；故答案选：C。4．D【解析】【分析】【详解】1 1 1A8×8+6×2=4Na+，12×4+1=4Cl-A错误；Na+6Cl-Cl-6Na+B错误；NaClNa+Na+可看作顶点和面心位置，个数132×8=12C错误；8个小正方体，CD为右上方小正方体的体对角线，与AB平行，假设作投影，则相互重合，故D正确；D。【点睛】D，留意理解题目的含义，沿体对角线AB作投影。5．C【解析】【分析】【详解】氮的化合价是＋4价，而氮原子的最外层电子数是58电子稳定构造。BF3B的化合价是＋338电子稳定构造。其它8电子稳定构造，故A错误；CO212个紧邻的分子，故B错误；NaCl晶体中，Na+6，故C正确；金属导电的实质是自由电子在外电场作用下的定向移动，故D错误。故答案选：C。【点睛】金属导电的实质是自由电子在外电场作用下的定向移动。6．B【解析】【分析】【详解】A．含有阳离子的晶体不肯定含有阴离子，如金属晶体含有的是金属阳离子和自由电子，A项错误；B．HF、HI、HBr、HClHF分子间存在氢键，故沸点最高，又相对分子质量：HI>HBr>HClHI>HBr>HClHI>HBr>HCl，则沸点由高到底的挨次：HF>HI>HBr>HCl，B选项正确；C．含有共价键的晶体可能是分子晶体、原子晶体或局部别子晶体〔如NaOH晶体〕，假设为分子晶体，则不肯定有高的熔沸点及硬度，故C项错误；D．空间利用率：面心立方最密积存=74%D项错误；答案选B。7．B【解析】【分析】【详解】由分子间作用力结合而成，熔点很低，为分子晶体，A错误；B．固体或熔融后易导电，不是很高，排解石墨等固体，应为金属晶体，B正确；C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高，为原子晶体，C错误；D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电，应为分子晶体，D错误；故合理选项是B。8．A【解析】【分析】【详解】依据题意，在该图形中x6，NaCl晶体中氯离子和钠离子的配位数均是6，CsCl晶体中离子的配位数是8，二氧化碳晶体中，二氧化碳分子的配位数是12，二氧化Si4O原子相连，而每个O2Si原子相连，不符合此图，所以答案选A。9．BC 4 O sp3 σ (PnO3n+1)(n+2)- 高sp3 (SiO3)n2n- 4 4464+456+832(0.52421.032)1021NA【解析】【分析】A．第一电离能，一般与非金属性成正比，当电子亚层处于半满、全满时消灭反常；B．对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强；C．晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比；D．热稳定性与分解产物的稳定性有关。FeCl3Al2Cl6Fe的配位数。NH4H2PO4中，电负性最高的元素也就是非金属性最强的元素；P4个O原子相4O2p轨道形成的键型。由两个构造式查找规律，得出图中磷酸根离子的化学式通式。比较原子晶体熔点，可比较原子半径，半径越小，熔点越高。图中表示一种含n个硅原子的单链式多硅酸根的构造，Si4，由此确定杂化类型，确定化学通式时，可承受均摊法。Cu2＋2个S2-与它相连；1S2-2Cu2+、2Fe2+相连。：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，可求出体积，NACuFeS2晶体的密度，1个晶胞中所含离子的数目。【详解】3AP3p轨道半布满，第一电离能消灭反常，所以第一电离能：Cl＞P＞S＞Si，A不正确；B．对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强，所以共价键的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B正确；C．晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比，所以晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，C正确；D．对于同主族元素的碳酸盐，金属性越强，其氧化物越稳定，碳酸盐的热稳定性越差，所以热稳定性：MgCO3<CaCO3<SrCO3<BaCO，D不正确；3BC。答案为：BC；6FeCl3蒸汽状态下以双聚分子存在，则类似于Al2ClFe4Cl形成共价键，61FeCl3的构造式为

Fe的配位数为4。答案为： ；4；NH4H2PO4中，电负性最高的元素是O；P4O原子相连，价层电子对数为4，所以Psp3O2p轨道形成σ键。分析磷酸根离子中P、O原子个数的递变规律，可得出其化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-。答案为：O；sp3；σ；(PnO3n+1)(n+2)-；CO2SiO2相像，也为原子晶体。比较原子晶体熔点时，可比较原子半径，半径越小，熔点越高，所以该晶体熔点比SiO2n个硅原子的单链式多硅酸根的构造图中可以看出，每个Si4OSi原子的杂化类型为sp31Si、4O2O2个O被两个构造单元共用，从而得出其化学通式可表示为(SiO3)n2n-。答案为：高；sp3；(SiO3)n2n-；由晶胞构造分析可知，面心上的Cu2+2S2-Cu2+4S2-相连，Cu2＋4；1S2-2Cu2+、2Fe2+S2-4。晶胞中，1 1 1 1Fe2+数为8× +4× +1=4，Cu2+数为6× +4× =4，S2-数为8，晶胞内共含4个CuFeS，a8 2 2 4 2＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是464+456+832 464+456+832g•cm-3。答案为：4；4； 。(0.52421.032)1021NA

(0.52421.032)1021NA【点睛】在单链构造的多硅酸根中，重复消灭的最小构造单元为 ，其中Si的原子个数为2，1、4号氧原子为两个最小单元所共用，2、3、5、6、7号氧原子完全属于该单1元，故每个最小单元的氧原子数目为5+2×2

=6，Si与O2:6=1:3，故单链3n构造的多硅酸根的化学式为(SiO)3n2880．

b ae 正四周体3：1 4

2 4Mcm10 NA

4 3NA【解析】【详解】〔1〕C60晶体为面心立方排布，所以每个C604个C60分子〔31个〕，所以一个C602880

晶胞的质量为mnMNMNA

NA

2880N ；A答案为：N ；A〔2〕a．冰溶化时氢键被破，干冰分子之间只存在范德华力，溶化时破坏范德华力，氢键比范德华力强，故晶体的熔点冰＞干冰，故a错误；b．水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密积存，晶体中的空间利用率：干冰＞冰，故b正确；c．干冰分子之间存在范德华力，水分子间存在氢键，晶体中分子间相互作用力类型不一样，故c错误；答案为：b；〔3〕a．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四周体，碳原子的杂化类sp3杂化；石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成平面正六边形结构sp2杂化，故a正确；b．sp2杂化中，ssp3杂化更多，而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短，更结实，即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，故b错误；c．石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故c错误；d．金刚石中碳4个共价单键，构成正四周体，键角为109°28′，石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状构造，键角为120°d错误；e．金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键，构成正四周体，石sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状构造2p2p电子．这些p轨道又都相互平行，并sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键．因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质，石墨为层状构造，层与层之间通过范德华力连接，说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力，故e正确；f．金刚石是原子晶体，石墨为层状构造，层与层之间通过范德华力连接，石墨为混合型晶体，不属于原子晶体，故f错误；答案为：ae；由金刚石的晶胞构造可知，晶胞内部有4C6个C8CBN晶体中，每个B4个N原子形成共价键，所以B原子四周最近的N原子所构成的立体图形为正四周体；B4，B原子与N原子之间共价键的12B原子与N原子之间共价键的数目与配位键的数目比为3：1，一个晶胞中N4；答案为：正四周体；3：1；4；Cu单质的晶体密度为gcm3，Cu的相对原子质量为M，是面心立方最密4个Cu分子〔31个〕，阿伏加德罗常数为NA，晶胞的Vm

NM4M

，又4r 2ar

2a ，则r

24M

cm 。 N NA A

4 4 NA3 3 11．3d104s24p3 D 正四周体O N sp2 AlF、GaF为离子晶体，AlCl3 3 格能：AlF3>GaF3, 4【解析】【分析】As3333，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3；能量越高越不稳定，越易失电子，所以激发态的微粒易失电子，原子轨道中处于半满状态时较稳定；LiAlH4Al原子价层电子对个数=4+

31412

=4且不含孤电子对，依据价层电子对互斥理论推断其空间构型；元素的非金属性越强，电负性越大，而金属性越强，通常第一电离能最小；依据分子构造中N原子成键数和孤对电子数推断杂化方式；通常离子晶体的熔点大于分子晶体，离子晶体的晶格能大熔点高；Al2Cl6Al原子有空轨道，Cl可以供给孤电子对形成配位键；协作物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目。【详解】As331s22s22p63s23p63d104s24p3，即[Ar]3d104s24p3；AB为失去一个电子后的状态，C为失去三个电子D为有一个电子的跃迁的激发态，A电离最外层一个电子所需能量实际就是第三电离能，B电离最外层一个电子所需能量实际就是其次电离能，C电离最外层一个电子所需能量实际就是第四电离能，D电离最外层一个电子所需能量为处于激发态的1个电子，所以需要能量最大的是C，最小的是D，故答案为D；3141LiAlH4中的阴离子中Al原子价层电子对个数=4+ 2 =4且不含孤电子对，sp3杂化，依据价层电子对互斥理论推断其空间构型及中心原子杂化方式分别为正四周体形；8—羟基喹啉合铝中所含元素分别是C、H、N、O和Al元素，其中氧元素的非金属性最强，则电负性最大的是O；Al