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选修3第三章 晶体结构与性质练习

一、单选题

1.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是 (

)

A． CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱

B． CaF2的熔点较高，硬度较大

C． CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电

D． CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小

2.已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为(

)

A． 14、6

B． 14、8

C． 4、8

D． 4、12

3.下列叙述正确的是(

)

①离子化合物中可能含有共价键

②构成晶体的粒子一定含有共价键

③共价化合物中不可能含有离子键

④晶体中含阳离子时一定含阴离子。

A．

①② B．

①③ C．

②④ D．

③④

4.下列叙述正确的是(

)

A．

任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子

B．

金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子间的相互作用

C．

价电子越多的金属原子的金属性越强

D．

含有金属元素的离子不一定是阳离子

5.在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，其中正确的是(

)

A． Mg＞Al＞Ca B． Al＞Na＞Li

C． Al＞Mg＞Ca D． Mg＞Ba＞Al

6.下面的排序不正确的是(

)

A．

晶体熔点由低到高：F2

B．

熔点由高到低： Na>Mg>Al

C．

硬度由大到小：

金刚石>碳化硅>晶体硅

D．

晶格能由大到小： MgO>CaO>NaF> NaCl

7.下列叙述中正确的是(

)

A．

有阳离子的晶体一定有阴离子

B．

有阳离子的晶体一定是化合物

C．

由单质组成的晶体如果固态时能导电也不一定是金属晶体D．

金属晶体都具有较高的熔点和银白色的金属光泽

8.金属键具有的性质是

A．

饱和性

B．

方向性

C．

无饱和性和方向性

D．

既有饱和性又有方向性

9.在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C--C键间的夹角是 ( )

A． 6个120° B． 5个108°

C． 4个109°28′ D． 6个109°28′

10.离子晶体中一定不存在的相互作用力是(

)

A．

离子键

B．

极性键

C．

非极性键 D．

范德华力

11.下列说法不正确的是( )

A．

离子晶体不一定都含有金属元素

B．

离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键

C．

金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体

D．

熔化后能导电的晶体一定是离子晶体

12.下列说法正确的是

A．

分子晶体中只存在非极性共价键

B．

稀有气体形成的晶体属于分子晶体

C．

干冰升华时，分子内共价健会发生断裂

D．

金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

13.下列关于晶体的叙述中错误的是（

）

A．

金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子

B． NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl﹣

C．

在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣，而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+

D． 在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子

14.已知CsCl晶体的密度为ρg·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为(

)

A．NA·a3·ρ

B．

C．

D．

15.只有阳离子而没有阴离子的晶体是(

)

A．

金属晶体 B．

原子晶体

C．

离子晶体 D．

分子晶体

16.科学家发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性，若该化合物的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是 ( )

A． YBa2Cu3O8

B． YBa2Cu2O5

C． YBa2Cu3O5

D． YBaCu4O4

17.最近发现一种由M、N两种原子构成的气态团簇分子，如图所示。实心球•表示N原子，空心球○表示M原子，则它的化学式为(

)

A． M4N4

B． MN

C． M14N13

D． M4N5

二、填空题

18.金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式：体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积，其结构单元分别如下图中甲、乙、丙所示，则甲、乙、丙三种结构单元中，金属原子个数比为________。

19.(1)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于________(填晶体类型)。

(2)三氯化铁常温下为固体，熔点282

℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体类型为________。

20.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等，铜能形成＋1价和＋2价的化合物。

(1)写出基态Cu＋的核外电子排布式___________________________________。

(2)如图是铜的某种氧化物的晶胞示意图，该氧化物的化学式为________。

(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀，该物质中的NH3通过________键与中心离子Cu2＋结合，NH3分子中N原子的杂化方式是____。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是________。

(4)CuO的熔点比CuCl的熔点____(填“高”或“低”)。

21.物质从固态变为液态叫熔化．从熔化方面看，晶体与非晶体的一个重要区别是：凡是晶体都有一定的，而非晶体没有．

22.写出下列化合物的电子式

（1）K2O

（2）Na2O2

（3）NH4F

（4）Ca（OH）2

（5）CH4

（6）H2O2

23.白磷分子中P—P键易断开，若一个白磷分子中每个P—P键均断开插入一个氧原子，则一共可结合________个氧原子，这样得到磷的一种氧化物，其分子式为________。由C、H、N三种元素组成的某化合物，其分子内含4个氮原子，且4个氮原子排成内空的正四面体(同白磷)，每两个氮原子间都有一个碳原子，且分子内无C—C和C===C，则化合物的分子式为________。

24.判断下列晶体类型：

(1)SiI4：熔点120.5

℃，沸点271.5

℃，易水解。属____________________________________。

(2)硼：熔点2 300

℃，沸点2 500

℃，硬度大。属_____________________________________。

(3)AlCl3：熔点190 ℃，沸点180 ℃，易升华。属_____________________________________。

(4)苛性钾：熔点300 ℃，沸点1 320 ℃，溶于水能导电，晶体不导电。属____________。

答案解析

1.【答案】C

【解析】离子晶体区别于其他晶体突出的特点是固态时不导电，熔融状态能导电，故选C。

2.【答案】D

【解析】处于立方体顶点的金属原子为8个晶胞共用，此晶胞只占；处于面心上的金属原子为2个晶胞共用，此晶胞只占。配位数是12.

3.【答案】B

【解析】部分离子化合物中阴离子或阳离子若是离子团，则内部原子是通过共价键结合的，①符合题意。金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键构成，不含共价键；离子晶体是由阴、阳离子构成，阴、阳离子间作用力为离子键，但若阴离子或阳离子是离子团，则离子团内部含共价键；分子晶体是由分子通过分子间作用力构成，但若为单原子分子构成，则只有分子间作用力，不含有化学键，若为多原子分子构成，分子内部原子间是通过共价键结合的；原子晶体是由原子通过共价键结合的；②不符合题意。只要含有离子键的化合物就是离子化合物，③符合题意。含阳离子的晶体有离子晶体和金属晶体，离子晶体中含阴离子，但金属晶体含的是自由电子，④不符合题意。所以选B。

4.【答案】D

【解析】金属晶体中虽存在阳离子，但没有阴离子；金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子与自由电子间的相互作用；价电子多的金属元素的金属性不一定强，如Fe的价电子数比Na多，但其金属性却没有Na强；含有金属元素的离子不一定是阳离子，如AlO2－就是阴离子。

5.【答案】C

【解析】电荷数：Al3＋＞Mg2＋＝Ca2＋＝Ba2＋＞Li＋＝Na＋，金属阳离子半径：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，则C正确；B中Li＞Na，D中Al＞Mg＞Ba。

6.【答案】B

【解析】离子键的强弱顺序为Na

7.【答案】C

【解析】金属晶体就是典型的只有金属阳离子而无阴离子的一类晶体，像铁、铜、金等金属晶体内部存在金属阳离子，却是一类单质晶体，A，B都错误；石墨固态时也能导电，却不是金属晶体，C正

确；金属晶体的熔点有的很高，如钨，高达3500℃以上，而有的较低，如碱金属钠，低于100℃，绝大多数金属都有银白色的金属光泽，而少数金属具有颜色，如Au呈金黄色，Cu呈紫红色，Cs略带金色，D错误。

8.【答案】C

【解析】金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，故金属键无饱和性和方向性，ABD不符合题意；

9.【答案】D

【解析】在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数是6；金刚石中，每个碳原子周围与4个碳原子相连，呈正四面体结构，所以每个碳原子上任意两个C--C键间的夹角是109°28′，选D。

10.【答案】D

【解析】离子晶体中，一定有离子键，可能有共价键（包括极性键、非极性键）。

11.【答案】D

【解析】A离子晶体不一定都含有金属元素，如NH4Cl。

B离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，如NaOH、Na2O2中均含有共价键。

C金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。

D熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体，如金属等。

12.【答案】B

【解析】分子晶体的单质只存在非极性共价键，而化合物中则含有极性共价键，A不正确；稀有气体为单原子分子，B正确；干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂，破坏的是二氧化碳分子之间的作用力，C不正确；只有活泼金属与活泼非金属才能形成离子化合物，而氯化铝等物质则为共价化合物，D不正确

13.【答案】C

【解析】A，金刚石结构中，每个碳原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；

B，根据均摊法，氯化钠晶胞中，氯离子个数4，钠离子个数4 ，故B正确；

C，在CsCl晶体中每个Cs+周围都紧邻8个Cl﹣，每个Cs+等距离紧邻的有6个Cs+，

故C错误；

D，面心立方晶胞中，每个顶点、面心上各有一个金属原子，所以每个金属原子周围紧邻的有3×8×0.5=12 个金属原子，故D正确；

14.【答案】A

【解析】

根据晶胞中粒子个数的计算知，1个CsCl晶胞中含1个CsCl。有M＝ρ·V·NA＝ρ·a3·NA。

15.【答案】A

【解析】分子晶体和原子晶体中不存在离子，所以不能选择B，D两项；离子晶体的构成粒子是阴离子和阳离子，C项也不符合题意；金属晶体的构成粒子是金属阳离子和自由电子，没有阴离子，因此应该选择A项。

16.【答案】C

【解析】5C解析：由图可知，图中有一个钇原子，两个钡原子。而铜原子，在顶点和在侧棱各有8个，故总的铜原子数为×8+×8=3个。对于氧原子，如果所有棱上都有，共×28=7个，但从图中可以看出此结构是有晶体缺陷的，达不到7个氧原子，故可能的化学式C正确。

17.【答案】C

【解析】该物质是由M、N两种原子构成的气态团簇分子，属分子晶体，与离子晶体、原子晶体不同，它不存在共用和均摊问题，故该团簇分子中所含的M、N的原子数，即为化学式中M、N的原子数。所以该物质的化学式为M14N13。

18.【答案】1∶2∶3

【解析】甲晶胞中所含金属原子数为8×＋1＝2，乙晶胞中所含金属原子数为8×＋ 6×＝ 4，丙晶胞中所含金属原子数为12×＋ 2×＋3＝6。

19.【答案】(1)分子晶体

(2)分子晶体

【解析】由于分子间作用力很弱，分子晶体气化或熔融时，只需克服分子间的作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点和沸点，较小的硬度，易升华，有较强的挥发性等特点。

20.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10

(2)CuO

(3)配位

sp3

H3O＋或PH3等

(4)高

【解析】(1)Cu价电子构型是3d104s1，失电子时先失去最外层的1个电子，故基态Cu＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。

(2)铜离子半径大于氧离子半径，故A为氧离子，B为铜离子，晶胞中Cu离子有8个在顶角，4个在棱边上，有2个分别处于上、下面心上，有1个在体心，则1个晶胞中铜离子数为：1＋2×＋4×＋8×＝4，O离子全部在晶胞内部，1个晶胞中含有4个，故其化学式为CuO。

(3)Cu2＋与外界的SO42－以离子键相结合，与NH3以配位键相结合；NH3中N原子的杂化方式是sp3杂化；与NH3分子互为等电子体的微粒有H3O＋、PH3、CH3－等。

(4)CuO中氧离子半径小于CuCl中Cl－半径，Cu2＋半径小于Cu＋半径，故CuO的晶格能大于CuCl的晶格能，则CuO的熔点比CuCl的熔点高。

21.【答案】熔点

【解析】固体分为晶体和非晶体，晶体和非晶体的区别是：晶体有一定的熔点，非晶体没有．

22.【答案】

【解析】在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子，以简明地表示原子、离子的最外电子层的电子排布的式子称为电子式。

23.【答案】6

P4O6

C6H12N4

【解析】在白磷分子空间结构图中，分子内共有6个P—P键，由题

意，可嵌入6个O原子，分子式为P4O6；同理4个N原子也可构成正四面体，在N—N之间嵌入6个C原子，因无C—C和C===C，为满足碳4价，化合物分子应由4个N原子和6个CH2组成，故分子式为C6H12N4。

24.【答案】(1)分子晶体

(2)原子晶体

(3)分子晶体 (4)离子晶体

【解析】一般来说三种晶体的熔点由高到低的顺序为原子晶体>离子晶体>分子晶体，再根据其导电性来判断是哪种晶体。