第18講晶體結構與性質課時訓練選題表知識點題號物質的聚集狀態與晶胞3,4,9晶體的組成與性質1,2,5,6,7,8綜合10,11,121.下列關于晶體的說法中錯誤的是(D)A.H2O和PH3化學鍵類型和晶體類型均相同B.構成共價晶體的原子,其原子半徑越小,晶體的熔、沸點越高C.金屬晶體中一定含有金屬鍵,金屬鍵沒有方向性和飽和性D.具有正四面體結構的晶體,可能是共價晶體或分子晶體,其鍵角都是109°28′解析:A.H2O和PH3中都只含極性共價鍵,都屬于分子晶體,正確;B.構成共價晶體的原子,原子半徑越小,共價鍵的鍵長越短、鍵能越大,晶體的熔、沸點越高,正確;C.金屬中的“自由電子”與金屬陽離子形成的一種強烈的相互作用是金屬鍵,所以金屬晶體中一定含有金屬鍵,金屬鍵沒有方向性和飽和性,正確;D.具有正四面體結構的晶體可能是共價晶體(如金剛石等)或分子晶體(如甲烷、白磷等),有中心原子的正四面體結構分子中,鍵角為109°28′,如甲烷,無中心原子的正四面體結構分子中,鍵角為60°,如白磷,錯誤。2.下列說法正確的是(D)A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學鍵B.離子晶體中可能存在共價鍵,而分子晶體中一定存在共價鍵C.CO2與SiO2均為共價化合物,其固體熔化時,均破壞了分子間作用力D.某物質熔點1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融態均能導電,其晶體一定為離子晶體解析:A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的氫鍵,錯誤;B.離子晶體中可能存在共價鍵,如氫氧化鈉,而分子晶體中不一定存在共價鍵,如稀有氣體,是單原子分子,沒有化學鍵,錯誤;C.CO2與SiO2均為共價化合物,但CO2是分子晶體,其固體熔化時,破壞了分子間作用力,SiO2是共價晶體,其固體熔化時,破壞共價鍵,錯誤;D.離子晶體的熔、沸點較高,一般在幾百至1000℃左右,某物質熔點1067℃,易溶于水,其水溶液和熔融態均能導電的是離子化合物,其晶體一定為離子晶體,正確。3.云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,也可用于制造仿銀飾品。鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。下列說法錯誤的是(B)A.晶胞中銅原子與鎳原子的個數比為3∶1B.銅鎳合金是含有金屬鍵的化合物C.Ni原子核外有2個未成對電子D.鎳白銅晶體具有較大的硬度解析:A.晶胞中Cu處于面心,Ni處于頂點,Cu原子數目為6×12=3、Ni原子數目為8×18=1,則晶胞中Cu與Ni原子數目之比為3∶1,正確;B.合金是兩種或兩種以上的金屬,或者金屬與非金屬熔合而成的混合物,不是化合物,錯誤;C.Ni的原子序數為28,根據構造原理,電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s4.關于下列晶胞,說法錯誤的是(D)A.金屬晶體鈉的晶胞結構如圖丁所示,晶體中Na的配位數為8B.分子晶體CO2的晶胞結構如圖乙所示,該晶胞中含有4個CO2C.共價晶體金剛石的晶胞結構如圖丙所示,該晶胞中含有8個CD.離子晶體NaCl的晶胞結構如圖甲所示,晶體中Cl-周圍距離最近的Cl-個數為6解析:A.圖丁為金屬晶體鈉的晶胞結構,根據配位數的定義,以體心上的Na原子為例判斷Na原子配位數為8,正確;B.圖乙為分子晶體CO2的晶胞結構,該晶胞中含有CO2分子個數為8×18+6×12=4,正確;C.該晶胞中8個碳原子位于頂點上,6個碳原子位于面心上,內部有4個碳原子,該晶胞中含有碳原子個數為8×18+6×12+4=8,正確;D.以晶胞體心上的氯離子為例,晶體中Cl5.下列說法不正確的是(D)A.離子晶體在受熱熔化過程中離子鍵發生斷裂B.共價晶體的原子間只存在共價鍵,而分子晶體的分子間除存在范德華力外,還有可能存在氫鍵C.區分晶體和非晶體最科學的方法是對固體進行X射線衍射實驗D.非金屬元素的原子間只形成共價鍵,金屬元素的原子和非金屬元素的原子間只形成離子鍵解析:銨鹽是非金屬元素組成的化合物,屬于離子化合物,氯化鋁是金屬元素與非金屬元素組成的共價化合物,故D錯誤。6.根據下表給出的幾種物質的熔點、沸點數據,判斷下列有關說法中錯誤的是(D)晶體NaClKClAlCl3SiCl4單質B熔點/℃810776190-682300沸點/℃14651418180572500A.SiCl4是分子晶體B.單質B可能是共價晶體C.AlCl3加熱能升華D.NaCl中化學鍵的強度比KCl中的小解析:A.根據題給數據,SiCl4熔點低,屬于分子晶體,正確;B.根據題給數據,單質B熔、沸點很高,可能是共價晶體,正確;C.AlCl3沸點低于熔點,加熱時先達到沸點,所以,AlCl3加熱能升華,正確;D.NaCl和KCl都是離子晶體,化學鍵均為離子鍵,由于半徑r(Na+)<r(K+),所以NaCl中離子鍵的強度比KCl中的大,錯誤。7.如圖為冰晶體的結構模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有關說法正確的是(A)A.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體B.冰晶體具有空間網狀結構,是共價晶體C.水分子間通過H—O形成冰晶體D.冰晶體熔化時,水分子之間的空隙增大解析:A.根據圖示,每個水分子都可以與另外四個水分子形成氫鍵,氫鍵具有方向性,水分子中的O原子采用sp3雜化,所以每個水分子與另外四個水分子形成四面體,正確;B.冰晶體雖然具有空間網狀結構,但分子之間是氫鍵,不是共價鍵,所以是分子晶體,錯誤;C.水分子之間是通過氫鍵作用形成冰晶體,錯誤;D.由于氫鍵有方向性,導致分子之間的空隙增大,當晶體熔化時,氫鍵被破壞,水分子之間的空隙減小,錯誤。8.石墨烯是一種由碳原子形成的六角型蜂巢狀的二維碳納米材料,石墨烯一層層疊起來就是石墨。以石墨材料為主要成分非常疏松的泡沫陶瓷用作航天飛機表層的防熱瓦。下列關于石墨和石墨烯的說法錯誤的是(C)A.石墨烯與石墨互為同素異形體B.石墨烯能導電,其中的碳原子間是以共價鍵相結合C.石墨中碳碳鍵之間的夾角為109°28′D.石墨成為航天飛機防熱瓦的泡沫陶瓷主要成分的一個主要原因是石墨熔點很高解析:A.石墨烯是單層石墨,石墨烯和石墨都是碳原子形成的不同單質,兩者互為同素異形體,正確;B.石墨烯中每個碳原子形成3個共價鍵,每個碳原子上還含有1個孤電子,該電子可在電流作用下發生定向移動,因此石墨烯能導電,正確;C.石墨是多層石墨烯疊加,層與層之間無化學鍵,碳碳鍵之間的夾角為120°,錯誤;D.石墨中原子依靠共價鍵連接,碳碳共價鍵強度較高難以斷裂,使得石墨熔點很高,可用于航天飛機防熱瓦的泡沫陶瓷,正確。9.一種鐵的氧化物晶體的晶胞如圖所示,下列說法正確的是(D)A.該晶體是具有磁性的黑色晶體,俗稱磁性氧化鐵B.該物質不穩定,在空氣中受熱迅速被氧化為Fe2O3C.與O2-緊鄰且等距離的O2-數目為4D.一個該晶胞中所含離子總數為8解析:A.一個晶胞中O原子的個數為12×14+1=4,Fe原子的個數為8×18+6×12=4,化學式為FeO,磁性氧化鐵為Fe3O4,錯誤;B.FeO不穩定,在空氣中受熱迅速被氧化為Fe3O4,錯誤;C.與O2-10.鎳能形成多種不同的化合物。圖1是鎳的一種配合物的結構,圖2是一種鎳的氧化物的晶胞(圖中白球為氧)。判斷下列說法正確的是(D)A.圖1分子中存在的化學鍵有共價鍵、配位鍵、氫鍵B.圖1中C、N、O的第一電離能C>N>OC.圖2中離鎳原子最近的鎳原子數共為8個D.圖2可能表示的是氧化鎳(NiO)的晶胞解析:A.氫鍵不是化學鍵,故圖1分子中存在的化學鍵有共價鍵、配位鍵,錯誤;B.根據同一周期元素,第一電離能從左往右呈增大趨勢,其中第ⅡA族與第ⅢA族、第ⅤA族與第ⅥA族反常,故圖1中C、N、O的第一電離能N>O>C,錯誤;C.根據圖2所示晶胞圖可知,晶胞中離鎳原子最近的鎳原子數共為12個,錯誤;D.圖2中一個晶胞含有的O原子數為8×18+6×12=4,一個晶胞含有的Ni原子個數為12×11.鈣可形成多種化合物,有廣泛的應用。Ⅰ.(2020·全國Ⅱ卷節選)(1)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負性大小順序是;金屬離子與氧離子間的作用力為,Ca2+的配位數是。

(2)一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I-和有機堿離子CH3NH3+,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中的空間位置相同,有機堿CH3NH3+中,N原子的雜化軌道類型是;若晶胞參數為anm,則晶體密度為g(3)Ti的四鹵化物熔點如表所示,TiF4熔點高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點依次升高,原因是

。

化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377-24.1238.3155Ⅱ.人工結晶螢石是制造鏡頭所用低色散光學元件的材料之一,螢石(CaF2)的晶胞如圖(c)所示。(1)白球的代表粒子為。

(2)Ca2+和F-的配位數分別為、。

(3)晶體中F-配位的Ca2+形成的空間結構為形;Ca2+配位的F-形成的空間結構為形。

解析:Ⅰ.(1)O為非金屬元素,其電負性在三種元素中最大,Ca和Ti同為第四周期元素,金屬性Ca大于Ti,故電負性大小順序為O>Ti>Ca;金屬陽離子與O2-之間形成離子鍵;圖(a)晶胞中Ca2+位于體心,O2-位于棱上,12條棱上每條棱上均有一個O2-,Ca2+的配位數為12。(2)由圖(a)和圖(b)可以看出Pb2+與Ti4+空間位置相同;CH3NH3+中N原子與2個H原子、1個C原子形成三個共價鍵,與H+形成一個配位鍵,故N原子的雜化軌道類型為sp3;利用均攤法可知圖(b)晶胞中I-個數是6×12=3,CH3NH3+個數是8×18=1,Pb2+個數為1,晶胞體積為(a×10-7cm)3,則晶胞密度ρ=mV=620a3×NA×1021g·cm-3。(3)TiF4為離子化合物,熔點高,TiCl4、TiBr4、TiI4為共價化合物,TiCl4、TiBrⅡ.螢石的化學式為CaF2,即晶胞中鈣離子與氟離子個數比為1∶2,從晶胞示意圖看,每個晶胞中實際占有黑球的個數為8×18+6×12=4,晶胞中實際占有白球的個數為8,據此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。將該面心立方晶胞分割成8個小立方體,每個小立方體的4個頂點上是Ca2+,體心是F-,先選取1個頂點(Ca2+)作為考查對象,經過該頂點的小立方體有8個,即與該頂點的Ca2+距離相等且最近的F-共有8個,所以Ca答案:Ⅰ.(1)O>Ti>Ca離子鍵12(2)Ti4+sp3620a3×(3)TiF4為離子化合物,熔點高,其他三種均為共價化合物,隨相對分子質量的增大分子間作用力增大,熔點逐漸升高Ⅱ.(1)F-(2)84(3)正四面體立方體12.鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素,性質具有相似性。(1)鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液可以檢驗Fe2+。設NA為阿伏加德羅常數的值,1molCN-中含有π鍵的數目為,鐵氰化鉀晶體中各種微粒間的相互作用不包括(填字母)。

a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵e.氫鍵f.范德華力(2)納米結構氧化鈷可在室溫下將甲醛(HCHO)完全催化氧化。甲醛分子的空間結構為,碳原子的雜化類型為。CoCl2的熔點為86℃,易溶于水,則CoCl2是晶體。

(3)據報道,只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體具有超導性。該晶體的晶胞結構如圖所示,試寫出該晶體的化學式:。晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鎳原子有個