晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專項(xiàng)訓(xùn)練單元達(dá)標(biāo)綜合模擬測(cè)評(píng)學(xué)能測(cè)試試題一、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．類比推理的方法在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中有廣泛的應(yīng)用，但有時(shí)會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。以下幾種類比推理結(jié)論中正確的是（）A．NH3的沸點(diǎn)高于PH3，推出CH4沸點(diǎn)高于SiH4B．鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大，推出堿金屬元素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大C．CO2通入Ba(NO3)2溶液中無沉淀生成，推出SO2通入Ba(NO3)2溶液中無沉淀生成D．硫元素的非金屬性較強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸H2SO4為強(qiáng)酸，推出HC1O4為強(qiáng)酸2．下列關(guān)于氯化鈉晶胞（如圖）的說法正確的是（）A．每個(gè)晶胞含有6個(gè)Na+和6個(gè)Cl-B．晶體中每個(gè)Na+周圍有8個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-周圍有8個(gè)Na+C．晶體中與每個(gè)Na+最近的Na+有8個(gè)D．將晶胞沿體對(duì)角線AB作投影，CD兩原子的投影將相互重合3．下列大小關(guān)系正確的是A．熔點(diǎn)：NaI＞NaBr B．硬度：MgO＞CaOC．晶格能：NaCl＜NaBr D．熔沸點(diǎn)：CO2＞NaCl4．下列各組物質(zhì)發(fā)生的變化中，所克服的粒子間的作用（力）屬同種類型的是（）A．酒精和食鹽溶于水B．石英（SiO2）和生石灰的熔化C．氯化鈉固體和冰的融化D．碘和干冰的升華5．已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說法錯(cuò)誤的是A．該晶體屬于原子晶體，其熔、沸點(diǎn)很高B．該晶體中每個(gè)碳原子上連有4個(gè)氮原子，每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子C．該晶體中碳原子和氮原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)D．該晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，都是原子間以非極性鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)6．二茂鐵[(C2H5)2Fe]的發(fā)現(xiàn)是有機(jī)金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了有機(jī)金屬化合物研究的新領(lǐng)域。已知二茂鐵的熔點(diǎn)是173℃(在100℃以上能升華)，沸點(diǎn)是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有機(jī)溶劑。下列說法不正確的是（）A．二茂鐵屬于分子晶體B．在二茂鐵中，C5H5-與Fe2+之間形成的化學(xué)鍵類型是離子鍵C．已知環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為，則其中僅有1個(gè)碳原子采取sp3雜化D．C5H5-中一定含有鍵7．根據(jù)下列敘述，推測(cè)可能屬于金屬晶體的是（）A．由分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)很低B．固體或熔融狀態(tài)下易導(dǎo)電，熔點(diǎn)在1000℃左右C．由共價(jià)鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)很高D．固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)下亦不導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電8．二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體模型如圖所示。下列有關(guān)二氧化硅晶體的說法正確的是（）A．二氧化硅晶體最小環(huán)上含有12個(gè)原子B．每個(gè)硅原子為4個(gè)最小環(huán)所共有C．從晶體結(jié)構(gòu)可知，1molSiO2擁有2molSi-O鍵D．SiO2晶體是由極性共價(jià)鍵與非極性共價(jià)鍵共同構(gòu)成的9．下列說法正確的是A．水的沸點(diǎn)較高是因?yàn)樗肿娱g存在較強(qiáng)的化學(xué)鍵B．離子晶體中可能存在共價(jià)鍵，而分子晶體中一定存在共價(jià)鍵C．CO2與SiO2均為共價(jià)化合物，其固體熔化時(shí)，均破壞了分子間作用力D．某物質(zhì)熔點(diǎn)1067°C，易溶于水，其水溶液和熔融態(tài)均能導(dǎo)電，其晶體一定為離子晶體10．砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式___________。(2)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_________，其中As的雜化軌道類型為________。(3)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl2的熔點(diǎn)為77.9℃，其原因是______________。(4)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg/cm3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為______________，Ga與As以______________鍵結(jié)合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag/mol和MAsg/mol，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為______________。11．東晉《華陽國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題：(1)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1958kJ/mol、INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是_____________________。(2)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。②合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm。12．（1）氯酸鉀熔化，粒子間克服了_____的作用力；二氧化硅熔化，粒子間克服了_____的作用力；碘的升華，粒子間克服了_____的作用力。三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是_____。（2）下列六種晶體：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金剛石，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序?yàn)開____(填序號(hào))。（3）在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，五種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是_____。（4）A、B、C、D為四種晶體，性質(zhì)如下：A．固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，能溶于鹽酸B．能溶于CS2，不溶于水C．固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，可溶于水D．固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電，熔點(diǎn)為3500℃試推斷它們的晶體類型：A_____；B_____；C_____；D_____。（5）如圖中A～D是中學(xué)化學(xué)教科書上常見的幾種晶體結(jié)構(gòu)模型，請(qǐng)?zhí)顚懴鄳?yīng)物質(zhì)的名稱：A_____；B_____；C_____；D_____。A．B．C．D．【參考答案】***試卷處理標(biāo)記，請(qǐng)不要?jiǎng)h除一、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．D【解析】A.NH3的沸點(diǎn)高于PH3，是因?yàn)榘睔夥肿娱g能形成氫鍵而磷化氫不能。，CH4分子間不能形成氫鍵，所以此類比推理不合理，A不正確；B.鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大，是因?yàn)辂u素單質(zhì)都能形成分子晶體。分子晶體的熔、沸點(diǎn)是由分子間作用力決定的。堿金屬元素單質(zhì)屬于金屬晶體，其熔沸點(diǎn)由金屬鍵的強(qiáng)度決定的，堿金屬屬于同一主族的金屬，隨著離子半徑的增大，金屬離子與自由電子之間的作用力減小，所以其熔、沸點(diǎn)逐漸減小。所以此類比推理也不合理，B不正確；C.CO2通入Ba(NO3)2溶液中無沉淀生成，是因?yàn)橄跛岬乃嵝员忍妓岬乃嵝詮?qiáng)。SO2通入Ba(NO3)2溶液中先與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸是中強(qiáng)酸，硝酸根在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，把亞硫酸氧化為硫酸，所以溶液的有硫酸鋇沉淀生成。此類比推理也不合理，C不正確；D.同一周期從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性依次增強(qiáng)，最高價(jià)的氧化物的水化物酸性依次增強(qiáng)。硫和氯都是第３周期的元素，氯元素的原子序數(shù)較大，氯元素的非金屬性比硫強(qiáng)。由硫元素的非金屬性較強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸H2SO4為強(qiáng)酸，推出HC1O4為強(qiáng)酸是合理的類比，D正確。2．D【解析】【分析】【詳解】A．每個(gè)晶胞含有8×+6×=4個(gè)Na+，12×+1=4個(gè)Cl-，故A錯(cuò)誤；B．晶體中每個(gè)Na+周圍有上下左右前后6個(gè)Cl-，同理每個(gè)Cl-周圍有6個(gè)Na+，故B錯(cuò)誤；C．NaCl晶體為立方面心，與每個(gè)Na+距離相等且最近的Na+可看作頂點(diǎn)和面心位置，個(gè)數(shù)為3××8=12，故C錯(cuò)誤；D．將晶胞分成8個(gè)小正方體，CD為右上方小正方體的體對(duì)角線，與AB平行，若作投影，則相互重合，故D正確；故選D?！军c(diǎn)睛】難點(diǎn)D，注意理解題目的含義，沿體對(duì)角線AB作投影。3．B【解析】【分析】【詳解】A．NaI、NaBr都形成離子晶體，由于離子半徑I->Br-，所以NaBr的晶格能大，熔點(diǎn)：NaI<NaBr，A不正確；B．由于離子半徑Mg2+<Ca2+，所以晶格能MgO＞CaO，硬度MgO＞CaO，B正確；C．NaCl和NaBr都形成離子晶體，離子半徑Cl-<Br-，所以晶格能：NaCl>NaBr，C不正確；D．CO2形成分子晶體，NaCl形成離子晶體，所以熔沸點(diǎn)：CO2<NaCl，D不正確；故選B。4．D【解析】【分析】【詳解】A．酒精和食鹽溶于水，前者克服的是分子間的作用力(包括氫鍵)，后者克服的是離子鍵，A不合題意；B．石英（SiO2）熔化時(shí)，需克服共價(jià)鍵，生石灰熔化時(shí)，需克服離子鍵，B不合題意；C．氯化鈉固體熔化時(shí)，需克服離子鍵，冰融化時(shí)，需克服分子間的作用力(含氫鍵)，C不合題意；D．碘和干冰都屬于分子晶體，升華時(shí)都需克服分子間的作用力，D符合題意；故選D。5．D【解析】【分析】明確晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合是解答本題的關(guān)鍵，C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合，則C3N4晶體為原子晶體，碳最外層有4個(gè)電子，氮最外層有5個(gè)電子，則每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子、每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子，以此來解答?！驹斀狻緼．晶體具有比金剛石還大的硬度，則該晶體屬于原子晶體，具有很高的熔、沸點(diǎn)，故A正確；B．碳最外層有4個(gè)電子，氮最外層有5個(gè)電子，則該晶體中每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子、每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子，故B正確；C．構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合，每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子、每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子，則晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)，故C正確；D．金剛石結(jié)構(gòu)中C、C原子間以非極性共價(jià)鍵結(jié)合，但C3N4晶體中C、N之間以極性共價(jià)鍵結(jié)合，原子間以極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤；故選D。6．B【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)，如熔點(diǎn)低、易升華、易溶于有機(jī)溶劑等，可知二茂鐵為分子晶體，A正確；B.C5H5-與Fe2+之間形成的化學(xué)鍵時(shí)，碳原子提供孤電子對(duì)，F(xiàn)e2+提供空軌道，二者形成配位鍵，配位鍵屬于共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤；C.由圖可知：只有1號(hào)碳原子形成4個(gè)σ共價(jià)鍵，無孤電子對(duì)，雜化類型為sp3雜化；2、3、4、5號(hào)碳原子有3個(gè)σ鍵，無孤電子對(duì)，雜化類型為sp2雜化，因此僅有1個(gè)碳原子采取sp3雜化，C正確；D.C5H5-中碳原子沒有達(dá)到飽和，故存在碳碳雙鍵，而碳碳雙鍵中含有一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵，D正確；故合理選項(xiàng)是B。7．B【解析】【分析】【詳解】A．由分子間作用力結(jié)合而成，熔點(diǎn)很低，為分子晶體，A錯(cuò)誤；B．固體或熔融后易導(dǎo)電，不是很高，排除石墨等固體，應(yīng)為金屬晶體，B正確；C．由共價(jià)鍵結(jié)合成網(wǎng)狀晶體，熔點(diǎn)很高，為原子晶體，C錯(cuò)誤；D．固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)下亦不導(dǎo)電，但溶于水后能導(dǎo)電，應(yīng)為分子晶體，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。8．A【解析】【分析】【詳解】A．二氧化硅晶體最小環(huán)上含有6個(gè)硅原子6個(gè)氧原子，共12個(gè)原子，故A正確；B．二氧化硅晶體和金剛石晶體的結(jié)構(gòu)類似，每個(gè)硅原子為12個(gè)最小環(huán)共有，故B錯(cuò)誤；C．1個(gè)Si與4個(gè)O形成Si-O鍵，則1molSi擁有4molSi-O鍵，故C錯(cuò)誤；D．SiO2晶體中只含極性共價(jià)鍵，不含非極性共價(jià)鍵，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故答案選：A。9．D【解析】【分析】【詳解】A．水的沸點(diǎn)較高是因?yàn)樗肿娱g存在較強(qiáng)的氫鍵，故A錯(cuò)誤；B．離子晶體中可能存在共價(jià)鍵如氫氧化鈉，而分子晶體中不一定存在共價(jià)鍵，如稀有氣體，是單原子分子，沒有化學(xué)鍵，故B錯(cuò)誤；C．CO2與SiO2均為共價(jià)化合物，但CO2是分子晶體，其固體熔化時(shí)，破壞了分子間作用力，SiO2是原子晶體，其固體熔化時(shí)，破壞共價(jià)鍵，故C錯(cuò)誤；D．離子晶體的熔沸點(diǎn)較高，一般在幾百至1000℃左右，某物質(zhì)熔點(diǎn)1067℃，易溶于水，其水溶液和熔融態(tài)能導(dǎo)電的是離子化合物，其晶體一定為離子晶體，故D正確；答案選D?！军c(diǎn)睛】離子晶體的熔沸點(diǎn)較高，一般在幾百至1000℃左右，其溶于水及熔化時(shí)均能夠?qū)щ姟?0．[Ar]3d104s24p3三角錐形sp3GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體原子晶體共價(jià)×100%【解析】【分析】【詳解】(1)As是33號(hào)元素，原子核外有33個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫As原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3；(2)AsCl3分子中As原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知該分子的立體構(gòu)型為三角錐形，As原子雜化方式為sp3雜化；(3)離子晶體熔沸點(diǎn)較高、分子晶體熔沸點(diǎn)較低，GaF3的熔點(diǎn)高，說明其為離子晶體，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，比較低，則GaCl3為分子晶體，所以前者沸點(diǎn)高于后者；(4)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，熔點(diǎn)較高，原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成屬于原子晶體；密度為ρg/cm3，根據(jù)均攤法計(jì)算，As：8×+6×=4；Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的體積V1=()×10-30cm3，晶胞的體積V2=cm3，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%。11．金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子3：1×107【解析】【分析】【詳解】(1)單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體，Cu、Ni失去一個(gè)電子后形成的Cu+、Ni+電子排布式分別為[Ar]3d10、[Ar]3d84s1，Cu+的3d軌道全充滿，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對(duì)較大；(2)①Cu原子位于面心，Cu原子個(gè)數(shù)為6×=3，Ni原子位于晶胞的頂點(diǎn)，Ni原子個(gè)數(shù)為8×=1，故鎳白銅合金中Cu與Ni的數(shù)量比為3：1；②合金中含有3個(gè)Cu，1個(gè)Ni，晶胞密度為dg/cm3，則=d·(a×10-7cm)3，解得a=×107nm?！军c(diǎn)睛】本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、晶胞的計(jì)算。注意原子核外電子排布處于全滿、半滿或全空是穩(wěn)定狀態(tài)。12．離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力二氧化硅＞氯酸鉀＞碘①＜⑤＜③＜②＜④＜⑥H2＜CO2＜HF＜(NH4)2SO4＜SiC金屬晶體分子晶體離子晶體原子晶體氯化銫氯化鈉二氧化硅金剛石【解析】【分析】分析構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間的作用力，確定晶體的所屬類型，根據(jù)晶體的物理性質(zhì)變化的一般規(guī)律并結(jié)合具體情況進(jìn)行分析。【詳解】（1）氯酸鉀屬于離子化合物，其在熔化過程中粒子間克服了離子鍵；二氧化硅屬于只含有共價(jià)鍵的原子晶體，其熔化時(shí)粒子間克服了共價(jià)鍵的作用力；碘屬于分子晶體，其在升華時(shí)粒子間克服了分子間作用力。在通常情況下，原子晶體的熔點(diǎn)高于離子晶體、離子晶體高于分子晶體，故三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是：二氧化硅＞氯酸鉀＞碘。（2）①CO2屬于分子晶體，在常溫下是氣體；②NaCl屬于離子晶體，在常溫下是固體；③Na屬于熔點(diǎn)較低的金屬晶體，在常溫下是固體；④Si屬于原子晶體，在常溫下是固體；⑤CS2屬于分子晶體，在常溫下是液體，且其相對(duì)分子質(zhì)量大于CO2；⑥金剛石屬于原子晶體，在常溫下是固體，碳原子的半徑小于硅原子，故金剛石的熔點(diǎn)高于晶體硅。在通常情況下，原子晶體的熔點(diǎn)高于離子晶體、離