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晶体结构与性质

一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分) 1．在下列四种有关性质的叙述中，可能属于金属晶体的是

(

) A．由分子间作用力结合而成，熔点低

B．固体或熔融后易导电，熔点在1 000℃左右

C．由共价键结合成网状结构，熔点高

D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电

2．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是

(

)

A．BaTi8O12

B．BaTi4O6

C．BaTi2O4

D．BaTiO3

3．下面的排序不正确的是

(

) A．晶体熔点的高低：

B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅

C．熔点由高到低：Na>Mg>Al

D．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI 4．下列关于离子晶体性质的叙述中不正确的是

(

) A．离子晶体具有较高的熔沸点

B．离子晶体具有较大的硬度

C．离子晶体在熔融状态时都能导电

D．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1 5．能说明某晶体属于离子晶体的是

(

) A．一定溶于水

B．固态不导电，水溶液能导电

C．有较高的熔点

D．固态不导电，熔融时能导电

6．下列叙述肯定正确的是

(

) A．在离子晶体中不可能存在非极性键

B．在共价化合物的分子晶体中不可能存在离子键

C．在极性分子中不可能存在非极性键

D．在原子晶体中不可能存在极性共价键

7．下列数据是对应物质的熔点，据此做出的下列判断中错误的是

(

) A. 铝的化合物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

Na2O NaCl AlF3

AlCl3

920 801 1 291 190 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体

BCl3

Al2O3

CO2

SiO2

D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体

－107 －57 2 073 1 723 8．下列各项所述的数字不是6的是

A．在NaCl晶体中，与一个Na最近的且距离相等的Cl的个数

B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数

＋－(

) C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数

D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数

9．现有四种晶体的晶胞，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是(

)

1

10．科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示：图中顶点和面心的原子都是钛原子，棱的中心和体心的原子都是碳原子，该分子的化学式是

(

)

A．Ti13C14

B．Ti14C13

C．Ti4C5

D．TiC 11．下列说法中正确的是

(

) A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子

B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动

C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态

D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合

12．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是

(

) A．SO2、SiO2

B．CO2、H2O

C．NaCl、HCl

D．CCl4、KCl 二、非选择题(本题包括4个小题，共40分) 13．(10分)参考下表中物质的熔点，回答下列问题：

物质

熔点/℃

物质

熔点/℃

NaF 995 SiF4

－90.2 NaCl 801 SiCl4

－70.4 NaBr 755 SiBr4

5.2 NaI 651 SiI4

100.5 NaCl 801 SiCl4

－70.4 KCl 776 GeCl4

－49.5 RbCl 715 SnCl4

－36.2 CsCl 646 PbCl4

－15.0 (1)钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐________，原因是______________________________________________________________________。

(2)硅的卤化物及ⅣA族中硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点依次________，原因是___________________________________________________________________________。

(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与________有关，因为____________________________________________________________________________。

高温高温14．(12分)可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO＋3C=====CaC2＋CO↑，CaC2＋N2=====CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O===NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2]，尿素合成三聚氰胺。

(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：________________________________________________________________________。

CaCN2中阴离子为CN2与CN2由此可以推知CN22，2互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式)，2的－－－空间构型为________。

(2)尿素分子中C原子采取________杂化。尿素分子的结构简式是________。

(3)三聚氰胺(

)俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚

氰酸(

)后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合，在肾脏内易形成结石。

(4)CaO晶胞如下图所示，CaO晶体中Ca2的配位数为________。CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：＋CaO 3401 kJ/mol、NaCl 786 kJ/mol。导致两者晶格能差异的主要原因是

2

____________________________________________________________________________。

15．(8分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

(1)请写出元素d的基态原子电子排布式_______________________________________。

(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是________________。其中b原子的杂化方式是_____________________________________________________________。

(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知a的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，a的相对原子质量为M，则一个晶胞中a原子的数目为______，该晶体的密度为________(用字母表示)。

16．(10分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。

请回答：

(1)A元素的名称是___________________________________________________；

(2)B的元素符号是____________，C的元素符号是____________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是______________________________________。

(3)E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是________，它的＋2价离子的电子排布式为____________________________________________：

(4)从图中可以看出，D跟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a

g/cm3，则晶胞的体积是____________________(只要求列出算式)。

3

答案

1．B

2．D

3．C

4．D

5．D

6．B

7．B

8．C

9．B

10．B

11．D

12．B

13．(1)降低

离子半径F

(2)增大

由SiF4―→SiI4、SiCl4―→PbCl4各物质的相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高

(3)晶体类型

钠的卤化物为离子晶体，而硅的卤化物为分子晶体，离子键远强于范德华力

14．(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2

CO2

直线形

(2)sp2

(3)分子间氢键

(4)6

CaO晶体中Ca2、O2的带电量大于NaCl晶体中Na、Cl的带电量

＋－＋－－－－－＋＋＋＋15．(1)1s22s22p63s23p63d54s1

(2)σ键或极性共价键

sp3杂化

M(3)4

42d3NA16．(1)氢

(2)F

Cl

氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键

(3)四

ⅦB

锰

1s22s22p63s23p63d5

4×78 g/mol(4)CaF2

－

3a g/cm×6.02×1023 mol1

4