【大一轮复习讲义】(人教版化学)2022新高考总复习课时作业-12-3晶体结构与性质-

课时作业(四十三)晶体结构与性质(本栏目内容，在同学用书中以独立形式分册装订！)1．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A．①④ B．②④C．①③ D．②③解析：晶体有固定的熔点，由图a来分析，中间有一段温度不变但始终在吸取能量，这段就代表a晶体在熔化；由b曲线可知，温度始终在上升，没有一个温度是停留的，所以找不出固定的熔点，b为非晶体。答案：A2．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()解析：B项中•个数为4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，个数为1，阳离子、阴离子个数比为1∶2，化学式为MN2。答案：B3.下列关于金属及金属键的说法正确的是()A．金属键具有方向性与饱和性B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C．金属导电是由于在外加电场作用下产生自由电子D．金属具有光泽是由于金属阳离子吸取并放出可见光解析：A项，金属键是金属离子和自由电子之间的作用，自由电子属于整个晶体，不具有方向性和饱和性；C项，金属导电是由于在外加电场作用下，自由电子的定向移动；D项，金属具有光泽的缘由是电子吸取并放出可见光。答案：B4．下列说法正确的是()A．分子晶体中肯定存在分子间作用力，不肯定存在共价键B．分子中含两个氢原子的酸肯定是二元酸C．含有金属阳离子的晶体肯定是离子晶体D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性肯定越强解析：本题考查物质结构学问，重点考查物质结构与性质的一般规律及其特例。选项A，稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键；选项B，甲酸是一元酸；选项C，金属晶体中也含金属阳离子；选项D，N元素非金属性较强，但N2活泼性较弱。答案：A5．氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透亮     材料，下列描述错误的是()A．AlON和石英的化学键类型相同B．AlON和石英晶体类型相同C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同解析：AlON与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故C项正确、D项错误。答案：D6．NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如下表：物质①NaF②NaI③MgO离子电荷数112键长(10－10m)2.313.182.10试推断，这三种化合物熔点由高到低的挨次是()A．①>②>③ B．③>①>②C．③>②>① D．②>①>③解析：NaF、NaI、MgO均为离子晶体，它们熔点凹凸由离子键强弱打算，而离子键的强弱与离子半径和离子电荷数有关，MgO中键长最短，离子电荷数最高，故离子键最强，熔点最高。答案：B7．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>SO2C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷 D．热稳定性：HF>H2O>NH3解析：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。答案：D8．下列数据是对应物质的熔点(℃)，据此做出的下列推断中错误的是()Na2ONaClAlF3AlCl39208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2－1072073－571723A.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解析：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。答案：B9.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Oeq\o\al(－,2)B．晶体中每个K＋四周有8个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)四周有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个解析：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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,2)))＝4(个)；有12个Oeq\o\al(－,2)位于棱上，1个Oeq\o\al(－,2)处于中心，则晶胞中含有Oeq\o\al(－,2)数为：12×eq\f(1,4)＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K＋四周有6个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)四周有6个K＋，晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个。答案：A10．现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3550Li：181HF：－83NaCl硅晶体：1410Na：98HCl：－115KCl硼晶体：2300K：64HBr：－89RbCl二氧化硅：1732Rb：39HI：－51MgO：2800据此回答下列问题：(1)由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：①A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________；②二氧化硅的熔点高于硅晶体，是由于________；(2)B组晶体中存在的作用力是________，其共同的物理性质是________(填序号)，可以用________理论解释。①有金属光泽②导电性③导热性④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)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体中NaCl、KCl、RbCl的熔点由高到低的挨次为：________，MgO晶体的熔点高于三者，其缘由解释为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)A组由非金属元素组成，熔点最高，属于原子晶体，熔化时需破坏共价键。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。(2)B组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用“电子气理论”解释相关物理性质。(3)C组卤化氢晶体属于分子晶体，HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物，熔点高，具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷数和离子半径有关，电荷越多半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高。答案：(1)①原子共价键②Si—O键键长小于Si—Si键，键能大(2)金属键①②③④电子气(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)②④(5)NaCl>KCl>RbClMgO晶体为离子晶体，离子所带电荷越多，半径越小，晶格能越大，熔点越高11．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轨道全布满；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的熔点大小挨次为下列的________(填序号)。①A单质>B单质>R②R>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的氢化物简洁液化的缘由是______________。(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________。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Seq\o\al(2－,2)两种离子，Seq\o\al(2－,2)的结构与Na2O2中的Oeq\o\al(2－,2)结构类似。答案：(1)②(2)分子晶体(3)1s22s22p63s23p4NH3分子之间能形成氢键(4)1∶1离子键、共价键12．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：(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为__________，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后四周最紧邻的铜原子数为____________。(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达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，对此现象最简洁的解释是用____________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a×10－8cm，结合CaF2晶体的晶胞示意图，CaF2晶体的密度为____________。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1∶2，铜晶体中未标号的铜原子四周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B—O极性键，每个O原子形成一条O—H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，被全部原子所共用，从而把全部的原子联系在一起，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8×1/8＋6×1/2＝4，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4×78g·mol－1÷[(eq\r(2a)×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝183.2/a3g·cm－3。答案：(1)812(2)O1∶6(3)金属键(4)H3BO3分子间作用力(5)183.2/a3g·cm－313．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)Ni原子的核外电子排布式为______________。(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO(填“<”或“>”)。(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________。(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。解析：(1)核外电子排布式与价电子排布式要区分开。(2)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点凹凸受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。(3)由于NiO晶体结构类型与NaCl相同，而NaCl晶体中Na＋、Cl－的配位数都是6，所以，NiO晶体Ni2＋、O2－的配位数也是6。(4)依据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La：8×eq\f(1,8)＝1，Ni：1＋8×eq\f(1,2)＝5。所以该合金的化学式为LaNi5。答案：(1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2(2)>(3)66(4)LaNi514．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