（15）3.3.1金屬晶體與離子晶體——高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修二同步課時作業(yè)1.下列物質(zhì)的晶體一定屬于離子晶體的是()A.在水中能電離出離子的物質(zhì) B.熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物C.在水中能電離出的化合物 D.熔化時化學(xué)鍵無變化的化合物2.下列各組物質(zhì)熔化或升華時，所克服的粒子間作用屬于同種類型的是()。A.和熔化 B.Mg和S熔化C.氯化鈉和蔗糖熔化 D.碘和干冰升華3.下列晶體的熔點最低的是()A.干冰 B.冰 C.晶體硅 D.冰醋酸4.下列晶體中，屬于含有非極性共價鍵的離子晶體的是()A. B. C. D.5.下列關(guān)于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的說法中正確的是()A.NaCl晶體中，每個周圍吸引的與每個周圍吸引的數(shù)目相等B.NaCl晶體中，每個周圍吸引1個C.NaCl晶胞中的粒子代表一個NaClD.NaCl晶體中存在單個的NaCl分子6.下列過程能得到晶體的共幾種()①從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體③凝華得到的碘④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅⑤熔融的冷卻后所得的固體⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體A.3 B.4 C.5 D.67.鈦酸鈣是典型的鈣鈦礦型化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A.該晶體熔點低、硬度小B.每個晶胞中含有6個C.鈦酸鈣的化學(xué)式為D.每個周圍距離最近且等距的有12個8.研究人員設(shè)計了新款鋰超離子導(dǎo)體，可由與按一定比例反應(yīng)合成。其導(dǎo)電性可媲美有機電解液，有著廣泛的應(yīng)用前景。的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶胞中與間的最近距離為apm，下列說法錯誤的是()A.晶胞中每個與4個呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰B.熔點：C.若晶胞中位于頂點，則位于面心D.該晶體的密度為9.下列有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)說法正確的是()A.在NaCl晶胞中，與最鄰近且等距離的有6個B.在干冰晶體中，每個晶胞擁有6個分子C.晶胞中的配位數(shù)為4D.該氣態(tài)團簇分子的化學(xué)式為10.分析化學(xué)中常用X射線研究晶體結(jié)構(gòu)，有一種藍色晶體可表示為，研究表明它的結(jié)構(gòu)特性是分別占據(jù)立方體的頂點，自身互不相鄰，而位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A.該晶體是共價晶體B.M的離子位于上述立方體的面心，呈+2價C.M的離子位于上述立方體的體心，且的空缺率（體心中沒有的占總體心的百分比）為50%D.晶體的化學(xué)式可表示為，且M為+1價11.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法中不正確的是()A.在晶體中，距離最近的有6個B.在晶體中，每個晶胞平均占有4個，的配位數(shù)是4C.金剛石晶體中含有鍵D.該氣態(tài)團簇分子的分子式為或12.現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Q、R、T。其中基態(tài)R原子核外電子占據(jù)3個能級，每個能級上電子數(shù)相等；常溫常壓下，X、Y能組成2種液態(tài)化合物，且一種液態(tài)化合物可以轉(zhuǎn)化成另一種液態(tài)化合物；短周期元素中，Q的第一電離能最小，能促進水的電離。五種元素的原子半徑與原子序數(shù)關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()A.上述五種元素只能組成3種類型的晶體B.1個R的單質(zhì)晶胞中可能含有8個R原子C.由Y和Q組成的晶體只可能含一種類型的化學(xué)鍵D.的晶格能大于的晶格能13.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，幾種常見離子晶體的晶胞如圖所示。已知離子鍵強弱主要取決于離子半徑的大小和離子帶電荷的多少，則下列說法錯誤的是()A.熔沸點：B.在晶胞中，陽離子配位數(shù)為6C.在晶胞中，距離最近且等距的數(shù)目為8D.若的晶胞邊長為，則與之間最近距離為14.鈷及其化合物在材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)鈷原子的價層電子排布式為______；電解熔融的或CoO都能制備金屬鈷，熔點低于CoO熔點的原因是______。（2）某含鈷配離子結(jié)構(gòu)如圖（為電中性配體），已知配合物的磁矩（n表示中心原子或離子的未成對電子數(shù)），則該配離子的磁矩______BM；下列對鈷離子的雜化方式推斷合理的是______（填標號）。A.B.C.D.（3）鈷酸鋰（）是常見的鋰離子電池正極材料，其晶體屬六方晶系（晶胞參數(shù)，，），晶胞結(jié)構(gòu)如圖。晶體中O圍繞Co形成八面體，八面體共棱形成帶負電的層狀空間結(jié)構(gòu)，與層交替排列。在充放電過程中，在層間脫出或嵌入。①晶胞中Co的個數(shù)為______；在充電過程中會從八面體層間脫出導(dǎo)致晶胞高度c變大，原因是______。②若阿伏加德羅常數(shù)的值為，則晶體密度為______（用代數(shù)式表示）。15.按要求回答下列問題。(1)在下列各種晶體：①晶體硅；②硝酸鉀；③金剛石；④碳化硅；⑤干冰；⑥冰。它們的熔點由高到低的順序是________(填序號)。(2)某種氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高，其原因是________。(3)硼晶體熔點為2076℃。可與反應(yīng)生成，乙硼烷()具有還原性，易水解生成(一元弱酸)；乙硼烷可與反應(yīng)生成氨硼烷()，其在一定條件下可以脫氫，最終得到氮化硼；乙硼烷也可與NaH反應(yīng)生成。①下列說法正確的是________(填字母)。A.元素的電負性大小順序是O>N>B>HB.乙硼烷水解方程式為C.氨硼烷分子中N提供孤電子對，B提供空軌道形成配位鍵D.晶體中存在的相互作用有離子鍵、共價鍵、氫鍵②F-B-F鍵角比較：________(填寫“>”“<”)③氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。一種立方BN晶體與金剛石結(jié)構(gòu)相似，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖(左)。左圖中表示N原子的投影位置，在下圖(右)中用標出B原子的投影位置________。(4)晶胞有兩個基本要素：a.原子坐標參數(shù)，b.晶胞參數(shù)。①下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為(0，0，0)；B為(，0，)；C為(，，0)。則D原子的坐標參數(shù)為________。②已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm，其密度為________(列出計算式即可)。③金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，如下圖是一種鎳鑭合金儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，該合金儲氫后，含1molLa的合金可吸附的數(shù)目為________。(5)已知的熔點高于1000℃，的熔點為77.9℃，其原因是________。

答案以及解析1.答案：B解析：A.在水中能電離出離子的物質(zhì)常見為電解質(zhì)，可能是酸、堿、鹽，如硫酸是分子晶體，但在水中能電離出氫離子和硫酸根離子，A項錯誤；B.熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物，B項正確；C.如硫酸是分子晶體，但在水中能電離出氫離子和硫酸根離子，C項錯誤；D.熔化時化學(xué)鍵無變化的晶體可能是分子晶體，如冰融化變成液態(tài)水，D項錯誤；故選B。2.答案：D解析：熔化時破壞離子鍵，熔化時破壞共價鍵，A錯誤；Mg熔化時破壞金屬鍵，S熔化時破壞分子間作用力，B錯誤；氯化鈉熔化時破壞離子鍵，蔗糖熔化時破壞分子間作用力，C錯誤；碘和干冰都是分子晶體，升華時均破壞分子間作用力，D正確。3.答案：A解析：干冰常溫時為氣體，冰常溫時為液態(tài)，晶體硅為共價晶體，常溫為固體，冰醋酸常溫為液體，綜合分析可知，干冰的熔點最低；故選A。4.答案：C解析：和的晶體中含有極性共價鍵，項不符合題意；中不含有共價鍵，D項不符合題意。5.答案：A解析：氯化鈉晶體中，每個周圍吸引6個，每個周圍吸引6個，A項正確，B項錯誤；NaCl晶體中的粒子表示或，C項錯誤；NaCl晶體中不存在單個NaCl分子，D項錯誤。6.答案：B解析：得到晶體一般有三條途徑：①熔態(tài)物質(zhì)凝固；②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）；③溶質(zhì)從溶液中析出。①從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫符合途徑①，①正確；②將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體，玻璃不是晶體，②錯誤；③凝華得到的碘，符合途徑②，③正確；④從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅，符合途徑③，④正確；⑤熔融的冷卻后所得的固體，符合途徑③，⑤正確；⑥熔融石蠟迅速冷卻形成的石蠟固體，石蠟不是晶體，⑥錯誤；正確的是①③④⑤；故選B。7.答案：D解析：鈉酸鈣屬于離子晶體，離子晶體熔點較高，硬度較大，A項錯誤；由均推法可知，1個晶胞中含有的個數(shù)是，的個數(shù)是1，的個數(shù)為，則鈦酸鈣的化學(xué)式為，項錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以頂角的為研究對象，每個周圍距離最近且等距的個數(shù)為，D項正確。8.答案：C解析：位于棱心，正四面體結(jié)構(gòu)的位于體心，則每個與4個呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰，A正確；、均為離子晶體，的半徑大于的半徑，且所帶電荷數(shù)小于所帶電荷數(shù)，則中的離子鍵更強，熔點：，B正確；該晶胞中與構(gòu)成體心立方結(jié)構(gòu)，如果將置于頂點，則位于體心，C錯誤；由于與最近的距離為apm，即晶胞的面對角線長的一半為apm，故晶胞的棱長為pm，體積為，根據(jù)均攤法，1個晶胞中含有1個、1個、3個，則1個晶胞的質(zhì)量為，故該晶體密度為，D正確。9.答案：D解析：A.根據(jù)NaCl晶胞可知，與最鄰近且等距離的位于各棱心，共計12個，A錯誤；B.根據(jù)干冰晶胞可知，位于頂點和面心，利用均攤法，每個晶胞擁有的個數(shù)：，B錯誤；C.取任意面心為中心，與其距離最近且相等的由8個，配位數(shù)為8，C錯誤；D.氣態(tài)團簇分子不用于晶胞，氣態(tài)團簇分子中含有4個E原子和4個F原子，則分子式，D正確；答案選D。10.答案：C解析：該晶體中含有等離子，所以該晶體為離子晶體，A錯誤；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中含有的個數(shù)為的個數(shù)為，的個數(shù)為，所以的個數(shù)比為1:1:6，根據(jù)化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為零可知，M的化合價為+1，B錯誤；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，由B項計算可知，每個晶胞平均含有M的數(shù)目是0.5，而M的離子位于立方體的體心，所以每兩個晶胞中，一個有，而另一個無，所以空缺率為50%，C正確；由B項分析可知，晶體的化學(xué)式可表示為，且M為+1價，D錯誤。11.答案：C解析：A.以頂點研究，與之最近的處于晶胞棱心且關(guān)于對稱，即距最近的有6個，A正確；B.每個晶胞占有4個，距離最近且等距的有4個，即的配位數(shù)為4，B正確；C.每個碳原子形成4個鍵，每個鍵為2個C原子占有，故12g金剛石中含有鍵，C錯誤；D.該氣態(tài)團簇分子中含有4個E、4個F原子，分子式應(yīng)為或，D正確；故選：C。12.答案：B解析：依題意可知，X為H，R為C，Y為O，Q為Na，T為S。A.上述五種元素可以組成四種晶體：原子晶體（如金剛石）、分子晶體（如）、離子晶體（如）、金屬晶體（如鈉），A項錯誤；B.1個金剛石晶胞中含8個碳原子，B項正確；C.過氧化鈉中含有離子鍵和共價鍵，C項錯誤；D.硫離子半徑大于氧原子半徑，所以硫化鈉的晶格能小于氧化鈉的晶格能，D項錯誤。答案選B。13.答案：D解析：A.NaCl和CsCl均為離子晶體，半徑小于半徑，則氯化鈉內(nèi)離子鍵較強，因此熔沸點：，故A正確；B.在NaCl晶胞中，距離最近且等距的為6個，則配位數(shù)為6，故B正確；C.在CsCl晶胞中，位于頂點且被8個晶胞共用，為體心，則距離最近且等距的數(shù)目為8，故C正確；D.根據(jù)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知，與間最近距離為體對角線的，若晶胞邊長為apm，則與之間最近距離為，故D錯誤；故選：D14.答案：（1）；和CoO均為離子晶體，但離子半徑小于，且所帶電荷多，CoO離子鍵更強，熔點高（2）；C（3）3；層和Co-O層吸引力減弱，Co-O層之間的斥力使層間距離增大；解析：（1）鈷原子序數(shù)27，基態(tài)鈷原子的價層電子排布式：；和CoO均為離子晶體，但離子半徑小于，且所帶電荷多，CoO離子鍵更強，熔點高；（2）中心離子價層電子排布為，未成對電子數(shù)為4，磁矩；形成6個配位鍵，即形成6個共價鍵，需6個雜化軌道，為較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以雜化時采取內(nèi)軌雜化，即參與雜化的為3d、4s、4p，即3d上電子重排，空出兩個軌道，則雜化方式應(yīng)為；（3）①晶胞中Co位于棱上和體內(nèi)，個數(shù)為；充電過程中，正極材料失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，從八面體間層脫出，減少，使層和Co-O層吸引力減弱，Co-O層之間的斥力使層間距離增大；②晶胞中Co位于棱上和體內(nèi)，個數(shù)為，根據(jù)化學(xué)式可知，Li個數(shù)為3，O個數(shù)為6，晶胞密度：。15.答案：(1)③④①②⑥⑤(2)同為離子晶體，離子所帶電荷數(shù)相同，半徑比小，MgO離子鍵作用強，所以熔點比CaO高(3)BC；>；(4)(，，)；；(5)由于是離子晶體，是分子晶體，所以離子晶體的熔沸點高解析：(1)各種晶體屬于原子晶體的有①③④、離子晶體的有②、分子晶體的有⑤⑥，一般來說，原子晶體的熔點>離子晶體的熔點>分子晶體的熔點；對于原子晶體，原子半徑越大，鍵長越長，鍵能越小，熔點越低，鍵長Si-Si>Si-C>C-C，相應(yīng)鍵能Si-Si<Si-C<C-C，故它們的熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅；分子晶體中有分子間氫鍵的熔點較高，所以熔點：冰>干冰，所以它們的熔點由高到低的順序是③④①②⑥⑤；(2)SiC電子總數(shù)是20個，則氧化物為MgO；晶格能與所組成離子所帶電荷成正比，與離子半徑成反比，MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，半徑比小，MgO晶格能大，熔點高；(3)①A.非金屬性越強，該元素的電負性就越大，O元素的非金屬性大于N、H，所以元素的電負性：O>N>H，根據(jù)N、H共用電子對的偏向，可知非金屬性：H>B，所以上述四種元素的電負性大小順序是：O>N>H>B，A錯誤；B.