1、第第 2 2 课时课时 过渡晶体与混合型晶体过渡晶体与混合型晶体 纳米晶体纳米晶体 基础巩固 1.关于晶体的说法正确的是( ) A.若晶体熔融状态下能导电，该晶体一定是离子晶体 B.若晶体熔化时化学键断裂，该晶体一定是共价晶体 C.若晶体中含有非极性分子，该晶体可能有较低的熔沸点 D.若晶体中含有极性共价键，该晶体不可能有很高的熔沸点 解析 A.金属晶体在熔融状态下也可以导电， 故 A 错误； B.共价晶体、 离子晶体、 金属晶体熔化时需要破坏化学键，化学键断裂的晶体不一定是共价晶体，故 B 错 误；C.若晶体中含有非极性分子，则晶体可能为分子组成的晶体，分子晶体熔沸 点较低，故 C 正确；D
2、.含有极性键的晶体可能是共价晶体，如二氧化硅中含有 SiO 极性键，其熔沸点很高，故 D 错误。 答案 C 2.自然界中的 CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下 列实验一定能说明 CaF2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、沸点较高，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 解析 A 项，难溶于水，其水溶液的导电性极弱不一定是离子晶体，如 H2SiO3 难溶于水、水溶液导电性极弱，但不是离子晶体；B 项，熔、沸点较高，硬度较 大不一定是离子晶体，如 SiO2等
3、共价晶体熔、沸点较高，硬度较大；C 项，固体 不导电，但在熔融状态下可以导电，说明构成晶体的微粒为阴、阳离子，一定属 于离子晶体；D 项，在有机溶剂中的溶解度极小不一定是离子晶体，如 H2O 等分 子晶体在有机溶剂中溶解度也极小；答案选 C。 答案 C 3.石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子 中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为 CxK，其平 面图形如图所示。x 的值为( ) A.8 B.12 C.24 D.60 解析 可选取题图中 6 个钾原子围成的正六边形为结构单元，每个钾原子被 3 个 正六边形共用，则该结构单元中实际含有的钾原子
4、数为 61 313，该六边形内 实际含有的碳原子数为 24，故钾原子数与碳原子数之比为 18。 答案 A 4.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是( ) A.该晶体属于分子晶体 B.该晶胞中 Zn2 和 S2数目不相等 C.阳离子的配位数为 6 D.氧化锌的键能大于硫化锌 解析 选项 A，该晶体属于离子晶体。选项 B，从晶胞图分析，含有 Zn2 的数目 为 81 86 1 24，S 2位于立方体内，S2的数目为 4，所以该晶胞中 Zn2与 S2 的数目相等。选项 C，在 ZnS 晶胞中，1 个 S2 周围距离最近的 Zn2有 4 个，1 个 Zn2 周围距离最近的 S2有 4
5、 个，则 S2的配位数为 4，Zn2的配位数也为 4。 选项 D，ZnO 和 ZnS 中，O2 的半径小于 S2的半径，离子所带的电荷数相等，所 以 ZnO 的离子键键能大于 ZnS。 答案 D 5.下表给出几种物质的熔、沸点： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质 B 熔点/ 801 710 180 68 2 300 沸点/ 1 465 1 418 160 57 2 500 判断下列有关说法中错误的是( ) MgCl2属于离子晶体 SiCl4是分子晶体 单质 B 可能是共价晶体 AlCl3加热能升华 MgCl2水溶液不能导电 1 500 时，NaCl 可形成气态 分子 A.仅
6、B. C.和 D. 解析 MgCl2是由活泼的金属和活泼的非金属形成，所以是离子化合物，形成 离子晶体， 根据其熔点也能判断其为离子晶体， 故正确； 由表中数据可知， SiCl4 的熔沸点较低，属于分子晶体，故正确；单质 B 的熔沸点很高，所以单质 B 是 共价晶体，故正确；由表中数据可知 AlCl3的沸点比熔点低，所以 AlCl3加热能 升华，故正确；MgCl2属于离子晶体，在熔化状态下或水溶液中均能电离出自 由移动的离子，所以在熔融状态下或水溶液中均能导电，故错误；1 500 时， 高于 NaCl 的沸点，故可形成气态分子，故正确；答案选 A。 答案 A 6.下列关于晶体的说法中，不正确的
7、是( ) 晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无 自范性； 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； 共价键可决定分子晶体的熔、沸点； MgO 和 NaCl 两种晶体中， MgO 的离子键键能较小，所以其熔点比较低 晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； 晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定； 干冰晶体中，一个 CO2分子周围有 12 个 CO2分子紧邻；CsCl 和 NaCl 晶体中 阴、阳离子的配位数不同 A. B. C. D. 解析 晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无 序，无自范性，正确；含有金
8、属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体 中含有金属阳离子，错误；共价键可决定共价晶体的熔、沸点，分子晶体的熔 沸点的高低是由分子间作用力的大小决定的， 错误； MgO 和 NaCl 两种晶体中， MgO 的离子键键能较大，所以其熔点比较高，错误；晶胞是晶体结构的基本单 元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，正确；晶体中的晶胞是无 隙并置排列的，尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定，正确；干冰 晶体中，一个 CO2分子周围有 12 个 CO2分子紧邻；CsCl 和 NaCl 晶体中阴、阳 离子的配位数不同，CsCl 的配位数是 8，NaCl 的配位数是 6，正确；故选 D。 答
9、案 D 7.石墨炔是由 1，3 二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子，具有优良的化 学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是( ) A.石墨炔属于碳氢化合物 B.石墨炔与金刚石互为同素异形体 C.石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用 D.实验测得石墨炔孔径略大于 H2分子的直径，因此可以用石墨炔做 H2提纯薄膜 解析 A.石墨炔是全碳分子，不属于碳氢化合物，A 不正确；B.石墨炔与金刚石 都是碳元素组成的单质，二者互为同素异形体，B 正确；C.石墨炔具有优良的化 学稳定性和半导体性能，有望代替半导体材料硅，C 正确；D.石墨炔孔径略大于 H2分子直径，可用石墨炔去
10、除杂质，做提纯 H2薄膜，D 正确；故选 A。 答案 A 8.石墨烯是一种由碳原子组成六角形成蜂巢晶格的平面薄膜， 其结构模型见下图。 下列关于石墨烯的说法正确的是( ) A.是一种新型化合物 B.与石墨互为同位素 C.晶体中碳原子键全部是碳碳单键 D.是一种有发展前途的导电材料 解析 A.石墨烯是由碳原子构成的单质，不是化合物，错误；B.石墨烯与石墨都 是碳的单质，互为同素异形体，错误；C.根据 C 原子成键特点知，每个 C 原子形 成两个碳碳单键和一个碳碳双键，错误；D.石墨烯具有良好的导电和导热功能， 所以是一种有发展前途的导电材料，正确，答案选 D。 答案 D 9.下列数据是对应物质的
11、熔点()： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 107 2 073 920 801 1 291 190 57 1 723 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不是分子晶体 B.表中只有 BCl3和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 解析 A.由表中数据分析，氧化铝和氟化铝的熔点很高，两者不是分子晶体，故 A 正确；B.表中氯化铝、氯化硼和干冰沸点都较低，是分子晶体，故 B 错误；C. 碳和硅同主族，但氧化物的晶体类型不同，分别属于分子晶体和共价晶体，故正 确；
12、D.钠和铝不同主族，但对应的氧化物都为离子晶体，说明不同族元素的氧化 物可能形成相同类型的晶体，故正确。故选 B。 答案 B 10.科学家艾哈迈德 泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为 可能。 泽维尔研究发现， 当激光脉冲照射NaI时， Na 和I两核间距在1015 A (埃， 1 A 110 10m)，呈现离子键；当两核靠近约 2.8A 时，呈现共价键。根据泽维 尔的研究成果能得出的结论是( ) A.NaI 晶体是离子晶体和分子晶体的混合物 B.共价键和离子键没有明显的界限 C.NaI 晶体中既有离子键，又有共价键 D.离子晶体可能含有共价键 解析 A.NaI 晶体是离子化合
13、物，如改变离子的核间距，可能为共价化合物，但 为纯净物，不是混合物，故 A 错误。B.当激光脉冲照射 NaI 时，Na 和 I两核间 距在 1015 A ，呈现离子键；当两核靠近约 2.8 A 时，呈现共价键，由此可知共 价键和离子键没有严格的界限，故 B 正确；C.NaI 晶体中当 Na 和 I两核间距在 1015 A ，呈现离子键；当两核靠近约 2.8 A 时，呈现共价键，但不存在既有离 子键，又有共价键的情形，故 C 错误；D.NaOH 晶体中就有离子键和共价键，但 不是泽维尔的研究成果，故 D 错误；故选 B。 答案 B 能力提升 11.下图表示一些晶体中的某些结构，请回答下列问题：
14、(1)代表金刚石的是(填编号字母，下同)_，其中每个碳原子与_个 碳原子最近且距离相等。金刚石属于_晶体。 (2)代表石墨的是_，每个正六边形占有的碳原子数平均为_个。 (3)代表 NaCl 的是_， 每个 Na 周围与它最近且距离相等的 Na有_ 个。 (4)代表 CsCl 的是_，它属于_晶体，每个 Cs 与_个 Cl紧 邻。 (5)代表干冰的是_，它属于_晶体，每个 CO2分子与_个 CO2分子紧邻。 (6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，则上述五种物质熔点由 高到低的排列顺序为_ _(填物质名称)。 解析 根据晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl 晶体是立方体
15、结构， 每个 Na 与 6 个 Cl紧邻， 每个 Cl又与 6 个 Na紧邻， 每个 Na(或 Cl)周围与它 最近且距离相等的 Na (或 Cl)有 12 个。CsCl 晶体由 Cs、Cl构成立方体结构， 但 Cs 组成的立方体中心有 1 个 Cl，Cl组成的立方体中心又镶入一个 Cs，每 个 Cl 与 8 个 Cs紧邻，每个 Cs与 8 个 Cl紧邻。干冰也是立方体结构，但在立 方体的每个正方形面的面心都有一个 CO2分子，每个 CO2分子与 12 个 CO2分子 紧邻。金刚石的基本结构单元是正四面体，每个碳原子紧邻 4 个其他碳原子。石 墨的片层结构由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外
16、 3 个碳原子，即每个正 六边形占有 1 个碳原子的1 3，所以平均每个正六边形占有的碳原子数是 6 1 32。 (6)离子晶体的熔点由其离子键的强弱决定，由于半径 Na CsCl。石墨虽为混合晶体，但粒子间作用力有范德华力、共价键，若要熔 化，不仅要破坏范德华力，还要破坏共价键，且石墨中碳碳键的键长比金刚石中 碳碳键的键长短，所以石墨中碳碳键的键能比金刚石中碳碳键的大，则石墨的熔 点比金刚石的熔点要高。 答案 (1)D 4 共价 (2)E 2 (3)A 12 (4)C 离子 8 (5)B 分子 12 (6)石墨金刚石氯化钠氯化铯干冰 12.现有几组物质的熔点()数据： A 组 B 组 C 组
17、 D 组 金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl 二氧化硅：1 732 Rb：39 HI：51 MgO：2 800 据此回答下列问题： (1)由表格可知，A 组熔点普遍偏高，据此回答： A 组属于_晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是_。 硅的熔点低于二氧化硅，是由于_。 硼晶体的硬度与硅晶体相对比：_。 (2)B 组晶体中存在的作用力是_， 其共同的物理性质是_(填序号)， 可以用_理论解释。 有金属光泽 导电性 导热性 延展性 (3)C 组中 HF 熔点反常是由于_
18、 _。 (4)D 组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电 (5)D 组晶体中 NaCl、 KCl、 RbCl 的熔点由高到低的顺序为_， MgO 晶体的熔点高于三者，其原因解释为_。 解析 (1)A 组由非金属元素组成，熔点最高，属于共价晶体，熔化时需破坏共价 键。由共价键形成的共价晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸 点高，硬度大。 (2)B 组都是金属，存在金属键，具有金属晶体的性质，可以用“电子气”理论解 释相关物理性质。 (3)C 组卤化氢晶体属于分子晶体，HF 熔点高是由于分子之间形成氢键。 (4)D 组是离子化合物，熔点高
19、，具有离子晶体的性质。 (5)离子键与离子电荷数和离子半径有关，电荷越多，半径越小，离子键越强，晶 体熔点越高。 答案 (1)共价 共价键 SiSi 键键能小于 SiO键键能 硼晶体大于硅 晶体 (2)金属键 电子气 (3)HF 分子间能形成氢键，其熔化时需要 消耗的能量更多(只要答出 HF 分子间能形成氢键即可) (4) (5)NaClKCl RbCl MgO 晶体为离子晶体，由于 r(Mg2 )r(Na)r(K)r(Rb)，r(O2)离子晶体分子晶体， 金属晶体看具体情况，此题 H3BO3为分子晶体，熔点最低，熔化时破坏分子间作 用力。 答案 (1)8 12 (2)O 16 (3)电子气
20、(4)H3BO3 分子间作用力 14.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相 似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨 性。它们的晶体结构如图所示。 (1)下列关于这两种晶体的说法中正确的是_(填字母)。 a.立方相氮化硼含有 键和 键，所以硬度大 b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c.两种晶体中的 BN 键均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体 (2)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为_， 其结构与石墨相似却不导电，原因是_。 (3)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物 在
21、青藏高原地下约 300 km 的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实 验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。 解析 (1)六方相氮化硼与石墨相似，层间的作用是范德华力；立方相氮化硼中都 是单键，无 键，二者均不是分子晶体，b、c 项正确。(2)六方相氮化硼晶体层内 1 个硼原子与 3 个氮原子形成平面三角形结构，最外层电子全部成键，没有自由 移动的电子存在，故不能导电。(3)立方相氮化硼晶体中，每个硼原子与 4 个氮原 子形成 4 个 键，因此 B 为 sp3杂化，根据其存在的环境可知反应条件为高温、 高压。 答案 (1)bc (2)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 (3)sp3 高温、高压