3-3-2-离子晶体-过渡晶体与混合型晶体(基础过关A练)(解析版)

A练——基础过关第三章晶体结构与性质A练——基础过关第三节金属晶体与离子晶体课时2离子晶体过渡晶体与混合型晶体（建议时间：25分钟）1．下列物质中，含有共价键的离子晶体是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．溴单质是含有非极性键的分子晶体，故A不符合题意；B．过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子晶体，故B符合题意；C．二氧化碳是只含有极性键的分子晶体，故C不符合题意；D．氯化镁是只含有离子键的离子晶体，故D不符合题意；故选B。2．下列离子键强弱顺序排列正确的是A．NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI B．NaCl＞CaCl2＞MgCl2＞AlCl3C．NaCl＞Na2O＞MgO＞Al2O3 D．Na2O＞Na2S＞NaCl＞NaI【答案】A【解析】离子键的强弱与离子半径的大小和离子所带电荷多少有关，离子半径越小、所带电荷越多，离子键越强，A．四种物质均为离子化合物，F、Cl、Br、I为同主族元素，其阴离子所带电荷数相同，但半径依次增大，则离子键强弱顺序NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故A正确；B．NaCl、CaCl2、MgCl2均为离子化合物，均含有离子键，AlCl3为共价化合物，不含离子键，故B错误；C．Na2O、MgO、Al2O3中阳离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，离子所带电荷越多，离子键越强，则Na2O＜MgO＜Al2O3，Cl－半径大于O2-，则NaCl＜Na2O，则离子键强弱顺序NaCl＜Na2O＜MgO＜Al2O3，故C错误；D．Na2O、Na2S中S2-半径大于O2-，则离子键强弱Na2O＞Na2S，由于半径：I-＞Cl-，则离子键NaCl＞NaI，由于半径：S2-＞Cl-，则离子键Na2S＜NaCl，故D错误；答案选A。3．下列有关晶格能的叙述正确的是A．晶格能是气态离子形成1mol离子晶体吸收的能量B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定D．晶格能越大，物质的硬度反而越小【答案】C【解析】A．晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，A叙述错误；B．晶格能通常取正值，而不取负值，B叙述错误；C．晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，C叙述正确；D．晶格能越大，离子键越强，物质的硬度越大，D叙述错误；答案为C。4．如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是()A．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同C．NaCl和CsCl晶体中阳离子的配位数分别为6和8D．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，所以阳离子与阴离子的半径比相同【答案】D【解析】NaCl和CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体，阴、阳离子个数之比都为1∶1，则都属于AB型的离子晶体，故A、B正确；结合题图可知，NaCl为面心立方结构，钠离子的配位数为6，CsCl为体心立方结构，铯离子的配位数为8，故C正确；NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，但钠离子半径小于铯离子半径，则NaCl的阳离子与阴离子的半径比小于CsCl的，故D错误。5．碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测得该物质属于离子晶体，且有良好的超导性，下列K3C60的组成和结构分析正确的是()A．该物质分子式为K3C60B．K3C60的摩尔质量是837C．K3C60中的阴、阳离子通过静电引力相结合D．K3C60中既有离子键，又有共价键，在熔融状态下能导电【答案】D【解析】该物质属于离子晶体，K3C60为其化学式而非分子式，A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，B错误；离子晶体中阴、阳离子通过静电作用相互结合，静电作用包括静电吸引力和静电排斥力，C错误；离子晶体中一定存在离子键，熔融状态下能导电，K3C60中的C原子间以共价键连接，D正确。6．下列关于晶格能的叙述正确的是A．晶格能是指相邻的离子间的静电作用B．岩浆晶出时，晶格能大的矿物后晶出C．工业电解熔融氯化镁制镁而不用氧化镁与晶格能有关D．通过图中数据既能算出Cu原子的第一电离能，又能算出Cu3N晶格能【答案】C【解析】A．晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，A错误；B．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，岩浆中的矿物越易结晶析出，B错误；C．晶体的离子半径越小，所带电荷越多，晶格能越大。氯化镁中的氯离子比氧化镁中的氧离子半径更大，所带电荷少，晶格能更小，更容易电离，故工业电解熔融氯化镁制镁而不用氧化镁，C正确；D．第一电离能反应前后都是气态粒子，而图中铜为固态，D错误；故合理选项是C。7．已知CaF2是离子晶体，如果用“●”表示F-；用“○”表示Ca2＋，在如图所示中，符合CaF2晶体结构的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F-占据顶点位置，个数为，Ca2＋和F-个数比为2：1，A项错误B．结构中F-占据体心位置，个数为1，Ca2＋占据顶点位置，个数为，Ca2＋和F-个数比为1：2，B项正确；C．结构中Ca2＋占据体心位置，个数为，F-占据顶点位置，个数为，Ca2＋和F-个数比为1：1，C项错误；D．结构中Ca2＋位于棱上，个数为，F-占据顶点和面心位置，个数为，Ca2＋和F-个数比为3：4，D项错误；故答案为B。8．在冰晶石()晶胞中，占据的位置相当于晶胞中占据的位置，则冰晶石晶胞中含个数为A．12 B．8 C．4 D．3【答案】A【解析】晶胞中所含个数为，由题意知，冰晶石晶胞中的个数也应为4，化学式中和的个数比为3：1，所以冰晶石晶胞中含个数为。故选：A。9．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是A．该晶体属于分子晶体B．该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等C．阳离子的配位数为6D．氧化锌的熔点高于硫化锌【答案】D【解析】A．该晶体由阴、阳离子构成，属于离子晶体，A项错误；B．从晶胞图分析，含有Zn2+的数目为8×+6×=4，S2-位于立方体内，S2-的数目为4，所以该晶胞中Zn2+与S2-的数目相等，B项错误；C．在ZnS晶胞中，1个S2-周围距离最近的Zn2+有4个，1个Zn2+周围距离最近的S2-有4个，则S2-的配位数为4，Zn2+的配位数也为4，C项错误；D．ZnO和ZnS中，O2-的半径小于S2-的半径，离子所带的电荷数相等，所以ZnO中离子键强度大于ZnS中离子键强度，ZnO的熔点高于ZnS，D项正确；答案选D。10．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法错误的是晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)CsCl晶体S8ZnS晶体结构模型示意图备注熔点2573K—易溶于CS2—A．晶体硼属于原子晶体，结构单元中含有30个B-B键B．CsCl晶体中每个Cs+周围距离最近且相等的Cs+有6个C．S8分子中的共价键为非极性键，形成的晶体为原子晶体D．ZnS晶体中，Zn2+占据S2-构成的四面体空隙中，填充率为50%【答案】C【解析】A．根据晶体硼熔点很高可知其属于原子晶体，结构单元中，每个B原子形成5个B-B键，每个B-B键为相邻的2个B原子形成，故结构单元中含有B-B键数目是个，A正确；B．根据氯化铯晶体晶胞结构，沿X、Y、Z三轴切割的方法可知：每个Cs+周围最近的Cs+个数是6个，B正确；C．S8分子中的共价键为S-S非极性键，S8分子之间以分子间作用力结合，故形成的晶体为分子晶体，C错误；D．根据图示可知：在ZnS晶体中，Zn2+占据S2-构成的四面体空隙中，填充率为50%，D正确；故说法错误的是C。11．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法中不正确的是A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的晶胞结构与相似C．晶体的化学式为D．晶体中的配位数与的配位数之比为【答案】B【解析】由晶胞结构可知，钡的氧化物晶体是由钡离子和过氧根离子形成的离子晶体，每个钡离子周围有6个过氧根离子，每个过氧根离子周围有6个钡离子，晶胞中位于顶点和面心的钡离子的个数为8×+6×=4，位于棱上的过氧根离子的个数为12×+1=4，则晶胞的化学式为BaO2。A．由分析可知，钡的氧化物晶体是由钡离子和过氧根离子形成的离子晶体，故A正确；B．氯化铯晶胞中，离子的配位数为8，氯化钠晶胞中，离子的配位数为6，由分析可知，每个钡离子周围有6个过氧根离子，每个过氧根离子周围有6个钡离子，离子的配位数为6，与氯化钠的晶胞结构相似，故B错误；C．由分析可知，钡的氧化物晶体的化学式为BaO2，故C正确；D．由晶胞结构可知，钡的氧化物晶体是由钡离子和过氧根离子形成的离子晶体，每个钡离子周围有6个过氧根离子，每个过氧根离子周围有6个钡离子，晶体中钡离子的配位数和过氧根离子的配位数之比为1：1，故D正确；故选B。12．石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为CxK，其平面图形如图所示。x的值为()A．8B．12C．24D．60【答案】A【解析】可选取题图中6个钾原子围成的正六边形为结构单元，每个钾原子被3个这样的正六边形共用，则该结构单元中实际含有的钾原子数为6×eq\f(1,3)＋1＝3，该六边形内实际含有的碳原子数为24，故钾原子数与碳原子数之比为1∶8。13．泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI，使Na＋和I－两核间距为1.0～1.5nm时，呈离子键；当两核靠近约距0.28nm时，呈共价键。10.根据泽维尔的研究成果能得出的结论是()A．NaI晶体是过渡晶体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．共价键和离子键有明显的界线【答案】A【解析】化学键既不是纯粹的离子键也不是纯粹的共价键，共价键和离子键没有明显的界线。14．(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晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为__________。甲石墨晶胞乙石墨烯丙金刚石晶胞丁C60(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。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__________(填序号)。a．晶体中碳原子间全部是碳碳单键b．石墨烯中所有碳原子处于同一个平面内c．从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力(3)金刚石晶胞如图丙所示，则金刚石晶胞中原子的配位数为__________，原子空间利用率为__________。(4)石墨烯可转化为C60，C60的结构如图丁所示，该分子是由五边形和六边形碳环构成的球体，其中五边形碳环有12个，六边形碳环有__________个。【答案】(1)4(2)0.5NAabc(3)434%(4)20【解析】(1)由题图甲可知，石墨晶胞中处于顶角的8个碳原子被8个晶胞所共有；处于棱上的4个碳原子被4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，所以每个晶胞中含有的碳原子数为8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＋1＝4。(2)由题图乙可知，石墨烯中6个碳原子构成1个环，每个碳原子属于3个环，相当于2个碳原子构成1个环，1mol碳原子构成的环的个数为0.5NA。根据碳原子成键特点，每个碳原子与周围3个碳原子形成3个碳碳单键，a正确；石墨烯为平面结构，故其中所有碳原子处于同一个平面内，b正确；从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力，c正确。(3)由金刚石晶胞结构可知原子的配位数为4，把整个晶胞拆分成8个小立方体，每2个相邻的小立方体的原子才够凑成一个标准的体心立方晶胞，故金刚石晶胞中原子空间利用率等于体心立方晶胞的原子空间利用率的一半，即34%。(4)设C60中六边形、五边形碳环的个数分别为x、y，每个C原子被3个环共用，则可得：2x＋eq\f(5,3)y＝60，由已知可得y＝12，则解得x＝20。15．已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B，C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子，B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X，CE、FA为电子数相同的离子晶体。(1)A元素的基态原子价电子排布式：_______。(2)X的化学名称为_______。(3)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因：______________。(4)CE、FA的晶格能分别为786kJ·mol-1、3401kJ·mol-1，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是_______。(5)F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。F与B形成的离子化合物的化学式为_______；该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是_______(只要求列出算式)。【答案】2s22p4六氟合铝酸钠Al2O3为离子晶体(或者离子化合物)，而AlCl3为分子晶体(或者共价化合物)CaO晶体中Ca2+、O2-带的电荷大于NaCl晶体中Na+、Cl-带的电荷CaF2【分析】已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A原子L层上有2对成对电子，所以A为O元素，其基态原子电子排布式为1s22s2