3.3.2 过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较-2022-2023学年高二化学课后培优分级练（人教版2019选择性必修2）（解析版）

第三章晶体结构与性质第三节金属晶体与离子晶体第2课时过渡晶体与混合型晶体、晶体类型的比较培优第一阶——基础过关练1．（2022·福建·莆田第十五中学高二期中）下列叙述正确的是A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B．共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C．离子晶体中可能含有共价键D．金属晶体的熔点和沸点都很高【答案】C【详解】A．由单原子形成的分子晶体不含共价键，如稀有气体，故A错误；B．共价晶体指原子晶体，其相邻原子间也可能是极性共价键，如SiC，故B错误；C．离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，故C正确；D．金属晶体的熔沸点不一定都很高，如K、Na等，故D错误；故选C。2．（2022·浙江省杭州第九中学高二期中）下列说法不正确的是A．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理：SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理B．Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体C．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型【答案】A【详解】A．Al2O3和SiO2都是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故A错误；B．Na2O中离子键的百分数为62%，说明Na2O中存在共价键，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故B正确；C．离子键和共价键的本质区别是形成两元素电负性的差值，差值大为离子键，差值小为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，故C正确；D．根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，故D正确；故选A。3．（2022·福建·莆田砺志学校高二期中）2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。下列说法中，正确的是A．固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 B．石墨烯具有导电性C．从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D．石墨烯含有极性键【答案】B【详解】A．碳各种单质的晶体类型不相同，如金刚石属于原子晶体，足球烯属于分子晶体，故A错误；B．石墨烯中含有自由移动的电子，所以具有导电性，故B正确；C．石墨中层与层间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得到石墨烯需要破坏分子间作用力，故C错误；D．石墨烯中碳原子间含有非极性键，故D错误；故选：B。4．（2022·湖北·南漳县第二中学高二阶段练习）下面的排序不正确的是A．晶体熔点由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4B．熔点由高到低：Na>Mg>AlC．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅D．离子键由强到弱：MgO>CaO>NaF>NaCl【答案】B【详解】A．四种物质都形成分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，则熔点由低到高为：CF4<CCl4<CBr4<CI4，故A正确；B．三种物质形成金属晶体，金属键由强到弱的顺序为Al>Mg>Na，则熔点由高到低为：Al>Mg>Na，故B错误；C．三种物质形成共价晶体，共价键的键能，C-C>C-Si>Si-Si，则硬度由大到小为：金刚石>碳化硅>晶体硅，故C正确；D．四种物质形成离子晶体，离子所带电荷Mg2+=Ca2+>Na+，O2->F-=Cl-，离子半径Ca2+>Na+>Mg2+，Cl->O2->F-，则离子键由强到弱为：MgO>CaO>NaF>NaCl，故D正确；答案选B。5．（2022·福建·莆田一中高二期末）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A．MgO和SiC B．Fe和S C．CO2和SiO2 D．碘和干冰升华【答案】D【详解】A．MgO是离子晶体，熔化克服离子键，SiC是共价晶体，熔化克服共价键，A错误；B．铁是金属晶体，熔化克服金属键，硫是分子晶体，熔化克服分子间作用力，B错误；C．SiO2是共价晶体，熔化克服共价键，CO2是分子晶体，熔化克服分子间作用力，C错误；D．碘和干冰都是分子晶体，其升华均是克服分子间作用力，D正确；故选D。6．下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是A．金属键是金属阳离子与“自由电子”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性B．共价键是相邻原子之间通过共用电子形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间【答案】D【详解】A．金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，因为电子的自由运动金属键没有固定的方向，所以A选项是正确的；B．共价键是原子之间强烈的相互作用共价键，有方向性和饱和性，所以B选项是正确的；C．范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大分子间作用力越大极性越大，分子间作用力越强，所以C选项是正确的；D．氢键是一种分子间作用力比范德华力强但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇等)，又可以存在于分子内（如），故D错误；故选D。7．（2022·甘肃·兰州一中高二期中）下列物质所属晶体类型分类正确的是ABCD原子晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化硼食盐明矾石膏金属晶体铜汞铝铁【答案】D【详解】A．生石灰是离子晶体，故A错误；B．氯化铯是离子晶体，故B错误；C．氮化硼为原子晶体，故C错误；D．铜、汞、铝、铁都为金属晶体，故D正确。综上所述，答案为D。8．（2021·广东东莞·高二期末）石墨晶体的层状结构如图所示。下列说法正确的是A．石墨晶体只有分子晶体和原子晶体的特征B．石墨中碳原子数和C-C个数之比为1：2C．每个六元环完全占有的碳原子数是3D．石墨中的C原子均为杂化【答案】D【详解】A．石墨中存在范德华力和共价键，还有金属键的特性，故石墨晶体兼有原子晶体、分子晶体、金属晶体的特征，A项错误；B．石墨中，每个C原子单独占有C-C个数为，则石墨中碳原子数和C-C个数之比为1：1.5=2：3，B项错误；C．每个六元环完全占有的碳原子数为，C项错误；D．石墨中的C原子价层电子对数为3，且不含孤电子对，则石墨中的C原子均为杂化，D项正确；答案选D。9．（2022·山西师范大学实验中学高二阶段练习）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是A．在NaCl晶体中，距Cl—最近的Na+形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均含有4个Ca2+C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2D．该气态团簇分子的分子式为EF【答案】D【详解】A．由晶胞结构可知，氯化钠晶胞中位于顶点的钠离子与棱上的氯离子距离最近，则钠离子周围最近的氯离子有6个，6个氯离子构成一个正八面体，故A正确；B．由晶胞结构可知，氟化钙晶胞中位于顶点和面心的钙离子数目为8×+6×=4，故B正确；C．由图可知，金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为4×=2，则晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C正确；D．气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误；故选D。10．（2022·新疆·乌鲁木齐市第三十一中学高二期中）下列有关离子晶体的数据大小比较中不正确的是A．晶格能： B．晶格能：C．阴离子的配位数： D．硬度：【答案】A【详解】A．离子半径，离子半径越小，所带电荷数越大，晶格能越大，故A错误；B．离子半径，离子半径越小，所带电荷数越大，晶格能越大，故B正确；C．、、中阴离子的配位数分别为、、，故C正确；D．离子半径，晶格能：则硬度：，故D正确；故选A11．（2022·湖北·浠水县实验高级中学高二阶段练习）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是纳米氧化锌晶体的晶胞结构A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体C．如图氧化锌纳米晶体的晶胞中锌离子与氧离子的个数比为1∶1D．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子【答案】D【详解】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、粘度等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性等表现出类似晶体的各向异性，故A正确；B．MgO中离子键的百分数为50%，不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价晶体，是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，故B正确；C．在此六棱柱晶胞中取，位于顶角有12个小球，位于面心的有2个小球，位于内部的有3个小球，则属于此晶胞的小球有个；6个大球位于棱上，4个大球位于内部，则属于此晶胞的大球有个。则锌离子与氧离子的个数比为1∶1，故C正确；D．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体。因此等离子体的基本构成粒子不是阴、阳离子，故D错误；答案选D。培优第二阶——拓展培优练12．（2022·山西英才学校高二期中）泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI使Na+和I-的核间距为1.0~1.5nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是A．NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物B．离子晶体可能含有共价键C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键D．共价键和离子键没有绝对的界限【答案】D【详解】A．NaI晶体是离子化合物，如改变离子的核间距，可能为共价化合物，但为纯净物，不是混合物，A错误；B．NaOH晶体中就有离子键和共价键，但不是泽维尔的研究成果，B错误；C．NaI晶体中当Na+和I-的核间距为1.0~1.5nm时，呈现共价键，但不存在既有离子键，又有共价键的情形，C错误；D．NaI为离子晶体，钠离子和碘离子之间是离子键，但是当Na+和I-的核间距为1.0~1.5nm时，呈现共价键，故共价键和离子键没有绝对的界限，D正确；故选D。13．（2022·广东·福田外国语高中高三阶段练习）下列描述不正确的是A．熔点由高到低：金刚石＞SiC＞晶体硅B．DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构C．水晶和干冰的熔化需克服相同类型的作用力D．石墨层与层间的主要作用力为范德华力，易发生相对滑移，因此石墨可用作润滑剂【答案】C【详解】A．金刚石、SiC、晶体硅都属于共价晶体，原子之间以共价键结合形成立体网状结构。形成共价键的原子半径越小，形成的该共价键就越强，断裂该共价键消耗的能量就越高，物质的熔沸点就越高。原子半径：C＜Si，共价键的键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，所以熔点由高到低：金刚石＞SiC＞晶体硅，A正确；B．N元素的电负性较大，在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，所以DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，B正确；C．水晶是SiO2，属于共价晶体，原子之间以共价键结合形成立体网状结构，物质熔化需断裂共价键，其熔点较高；干冰是固态CO2，CO2分子之间以分子间作用力结合形成分子晶体，物质熔化需断裂分子间作用力，而分子间作用力比共价键弱很多，因此物质的熔沸点比较低，可见二者熔化需克服不同类型的作用力，C错误；D．石墨属于混合型晶体，在石墨的层内C原子之间以共价键结合；在层与层间的主要作用力为范德华力，范德华力比较弱，层与层之间易发生相对滑移，因此石墨可用作润滑剂，D正确；故合理选项是C。14．（2022·云南·曲靖市马龙区第一中学高二阶段练习）下列数据是对应物质的熔点(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2﹣10720739208011291190﹣571723据此做出的下列判断中错误的是A．铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体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【答案】B【详解】A．由表格数据可知，氯化铝为熔点低的分子晶体，氧化铝和氟化铝为熔点高的离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体，故A正确；B．由表格数据可知，除三氯化硼和干冰是熔点低的分子晶体，氯化铝也是熔点低的分子晶体，故B错误；C．由表格数据可知，二氧化硅熔点高为原子晶体，而二氧化碳的熔点较低为分子晶体，则同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，故C正确；D．钠元素是IA元素，铝元素是IIIA元素，氧化钠和氧化铝都属于离子晶体，所以不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，故D正确；故选B。15．（2022·山东省郓城第一中学高二阶段练习）下列说法中正确的有①含有离子的晶体一定是离子晶体；②离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用；③金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关；④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低；⑤共价晶体中一定含有共价键；⑥分子晶体的熔点一定比金属晶体低；⑦NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6；⑧硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅A．2个 B．3个 C．4个 D．5个【答案】C【详解】①金属晶体含有金属阳离子，故含有离子的晶体不一定是离子晶体，故错误；②离子键是阴、阳离子间的静电作用力，包括吸引力和排斥力，故错误；③金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，故正确；④分子晶体熔、沸点的高低由分子间作用力决定，故错误；⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成，所以共价晶体含有共价键，故正确；⑥分子晶体的熔点不一定比金属晶体低，如汞在常温下为液体，碘是分子晶体，常温下为固体，故错误；⑦NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6，故正确；⑧金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体，键能越大，硬度越大，原子半径：C＞Si，键长：C-C＞C-Si＞Si-Si，键能：C-C＞C-Si＞Si-Si，故硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故正确；综上所述，共4个正确；故选C。16．（2022·江苏省包场高级中学高二开学考试）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是A．六方相氮化硼含有BN小分子B．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软C．立方氮化硼中熔点高、硬度大D．六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子【答案】A【详解】A．六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，空间结构与石墨类似，属于混合晶体，不含BN小分子，故A错误；B．六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力，分子间作用力比较小，所以其质地较软，故B正确；C．立方相氮化硼空间结构为网状结构，与金刚石类似，属于共价晶体，所以其熔点高、硬度大，故C正确；D．晶体中存在可以自由移动的电子能导电，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子，所以不导电，故D正确；故答案选A。17．（2021·宁夏·银川一中高二期末）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：下列说法正确的是A．三种单质的晶体中C60晶体熔点最低B．假设金刚石晶体中最近碳原子相切，则晶胞的空间利用率为74%C．均为原子晶体D．C原子杂化方式均为sp3【答案】A【详解】A．C60为分子晶体，石墨烯为混合键晶体，金刚石为原子晶体，三种单质的晶体中C60晶体熔点最低，A正确；B．晶胞中只有体对角线上的原子是密置的，体对角线与晶胞边长a的关系是根号3倍的a等于8r，顶点两个原子，里面对角线上三个，这样找到a与r的关系，算出来的空间利用率是34.01%，B错误；C．C60为分子晶体，C错误；D．金刚石中碳原子与4个碳原子形成4个共价键，即sp3杂化，石墨烯和C60的碳原子为sp2杂化，D错误；答案选A。18．（2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高三阶段练习）下表是常见晶胞结构，下列说法正确的是金刚石干冰A．金刚石是共价晶体，熔点关系为：金刚石>晶体硅>碳化硅B．晶胞中，位于所构成的八面体空隙中C．是金属晶体，与距离最近的有6个D．干冰是分子晶体，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低【答案】D【详解】A．碳化硅中的Si-C键长比晶体硅中Si-Si键长短，键能更大，熔点高，所以熔点：碳化硅>晶体硅，金刚石中C-C键比Si-C键长短，所以熔点：金刚石>碳化硅，综上熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故A错误；B．如图，ZnS晶胞中，位于ZnS晶胞面心，所以位于所构成的八面体空隙中，故B错误；C．如图，从Fe的晶胞中可以看出，每个Fe原子周围与Fe原子最近的Fe原子有8个，故C错误；D．干冰属于分子晶体，且只存在分子间作用力，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低，故D正确；故选D。19．（2022·海南·儋州川绵中学高二阶段练习）按构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，将以下晶体进行分类：①氯化钡、②石英、③金刚砂、④水、⑤乙醇、⑥铜、⑦氯酸钾、⑧高锰酸钾、⑨稀有气体的晶体、⑩干冰(1)属于共价晶体的有：_______(2)属于分子晶体的有：_______(3)属于离子晶体的有：_______(4)属于金属晶体的有：_______【答案】(1)②③(2)④⑤⑨⑩(3)①⑦⑧(4)⑥【分析】氯化钡、氯酸钾、高锰酸钾属于离子晶体，石英和金刚砂属于共价晶体，水、乙醇、稀有气体的晶体、干冰属于分子晶体，铜属于金属晶体。【详解】（1）根据分析，属于共价晶体的有：②③；（2）根据分析，属于分子晶体的有：④⑤⑨⑩；（3）根据分析，属于离子晶体的有：①⑦⑧；（4）根据分析，属于金属晶体的有：⑥。20．（2022·湖北·宜都二中高二阶段练习）完成下列问题(1)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，不溶于水C．固态时不导电，熔融态时能导电，可溶于水D．固态、熔融态时均不导电，熔点为试推断它们可能的晶体类型：A．_____；D．_____。(2)下图中A～D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：B．_______；C．_______。(3)下图所示的物质结构中，请填写虚线表示的作用力，若不存在则填写“无”。A．石墨的结构B．白磷的结构C．CCl4的结构D．立方烷(C8H8)的结构E.干冰的结构F.水和甲醇的相互溶解G.邻羟基苯甲醛H.氟化钙的晶胞结构A．_______；B．_______；C．_______；F._______。【答案】(1)

金属晶体

共价晶体(2)

氯化钠

二氧化硅(3)

范德华力

共价键

无

氢键【解析】（1）溶液导电的原因是存在自由移动的离子，金属导电的原因是存在自由移动的电子；A固态时能导电，能溶于盐酸，则A为活泼金属，属于金属晶体；D固态、熔融态时均不导电，熔点为，熔点很高且不能电离出离子，则为共价晶体；（2）由晶体图可知，B为氯化钠、C为二氧化硅；（3）A为石墨，石墨层与层之间的作用力为范德华力；B为白磷结构，磷原子之间使用共价键相结合；C中虚线只是表示4个氯形成正四面体，不是化学键；F表示的是水分子和甲醇分子之间的氢键。21．完成下列问题。(1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB……方式堆积而成，如图甲所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为_______。(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，如图乙所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，1mol石墨烯中含有的六元环个数为_______。下列有关石墨烯的说法正确的是_______(填字母)。a.晶体中碳原子间全部是单键b.石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力(3)石墨烯可转化为，的结构如图丙所示，该分子是由五边形和六边形构成的球体，其中五边形有12个，则六边形有_______个(注：简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间的关系为)。(4)金刚石晶胞如图丁所示，则金刚石晶胞中原子的配位数为_______。【答案】(1)4(2)

abc(3)20(4)4【解析】（1）由题图甲可知，六方晶胞中处于顶点的8个碳原子分为两种，其中4个被6个晶胞所共有，4个被12个晶胞所共有；处于棱上的4个碳原子也分为两种，其中2个被3个晶胞所共有，2个被6个晶胞所共有；处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有；晶胞内还有1个碳原子，所以每个六方晶胞中含有的碳原子数为；（2）a．由题图乙可知，石墨烯中6个碳原子组成1个环，每个碳原子被3个环共有，相当于2个碳原子组成1个环，1mol碳原子组成的环的个数为。根据碳原子成键特点可知，每个碳原子与周围三个碳原子形成3个单键，a正确；b．石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面，b正确；c．从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力，c正确；故选：abc；（3）设中六边形、五边形的个数分别为x、y。则有：、，解得，；（4）由金刚石晶胞结构可知原子的配位数为4。22．（2022·上海交大附中高二开学考试）现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3550℃Li：181℃HF：-83℃NaCl：801℃硅晶体：1410℃Na：98℃HCl：