1、晶体结构与性质一、选择题1关于晶体的下列说法正确的是()A只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B离子晶体中一定含金属阳离子C共价化合物分子中各原子都形成8电子结构D分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低解析：选D。金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，故A错误；离子晶体不一定由金属元素组成，如铵盐等，故B错误；共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子结构，如HCl等，故C错误；Hg为金属，常温下为液体，而S为非金属，常温下为固体，故D正确。2下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是()A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅CMgOH2OO2Br2D金刚石生铁纯铁钠
2、解析：选B。A项，同属于原子晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，键能：晶体硅碳化硅离子晶体分子晶体，常温下Br2为液体，O2为气体，故MgOH2OBr2O2，错误；D项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。3(2019潍坊高三模拟)如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法中正确的是()A碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体D碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力解析：选A。在立方体的顶面上，有5个I2，4个方向相同，结合其他面考虑可知A选项正确；每个晶胞中有4个碘分子，B选项
3、错误；此晶体是分子晶体，C选项错误；碘原子间只存在非极性键，范德华力存在于分子与分子之间，D选项错误。4下列数据是对应物质的熔点()：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO21072 0739208011 291190571 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是离子晶体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：选B。A项，氧化铝的熔点高，属于离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体，正确；B项，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶体，错误；C项，同族元素的氧
4、化物可形成不同类型的晶体，如CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，正确。5有下列离子晶体空间结构示意图，为阳离子，为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为()解析：选B。根据均摊法计算，A结构中阳离子为4个，阴离子为1个，化学式为M4N；B结构中阳离子为1/2个，阴离子为1个，化学式为MN2；C结构中阳离子为3/8个，阴离子为1个，化学式为M3N8；D结构中阳离子为1个，阴离子为1个，化学式为MN。6下面有关晶体的叙述中，错误的是()A白磷晶体中，分子之间通过共价键结合B金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都
5、紧邻6个Cl(或Na)D离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析：选A。白磷晶体为分子晶体，分子之间通过范德华力结合，A错误；金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，B正确；在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都紧邻6个Cl(或Na)，C正确；离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，分子间作用力被破坏，化学键不被破坏，D正确。7铁有如下、三种晶体结构，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是()A、三种晶体互为同分异构体BFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个C将铁加热到1 500 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体
6、类型不同，化学性质相同DFe晶体为面心立方最密堆积解析：选A。Fe的、三种晶体结构不同，属于同素异形体，不是同分异构体，故A不正确；Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上的铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子同层原子有4个，上、下层各1个，故共有6个，故B正确；急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，结构不同，物理性质不同，但化学性质相同，故C正确；Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心，属于面心立方最密堆积，故D正确。二、非选择题8(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_，SiC和晶体Si的熔、沸点高低顺序是_。(2)氧化物MO的
7、电子总数与SiC的相等，则M为_(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_。(3)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO2中Si与O原子间不形成键。从原子半径大小的角度分析，C、O原子间能形成键，而Si、O原子间不能形成键的原因是_。SiO2属于_晶体，CO2属于_晶体，所以熔点：CO2_SiO2(填“”)。(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2 4种晶体的构成微粒种类分别是_，熔化时克服的微粒间的作用力分别是_。解析：(1)SiC与晶体硅结构相似，晶
8、体硅中一个硅原子与周围四个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3，则SiC晶体中C原子杂化方式为sp3；因为SiC的键长小于SiSi，所以熔、沸点高低顺序：SiCSi。(2)SiC电子总数是20个，则该氧化物为MgO；晶格能与所构成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2半径比Ca2小，MgO晶格能大，熔点高。(3)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键。SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，所以熔点：SiO2CO2。(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为原子晶体，构成微粒为原子，熔化时破坏共价键；CO
9、2为分子晶体，由分子构成，以分子间作用力结合。答案：(1)sp3共价键SiCSi(2)MgMg2半径比Ca2小，MgO晶格能大(3)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键原子分子Mg2，离子半径：Mg2Ca2，所以熔点：TiNMgOCaOKCl；MgO晶体中一个Mg2周围与它最邻近且等距离的Mg2有12个。答案：(1)2体心顶点8(2)2CuH3Cl22CuCl22HCl(3)F(4)TiNMgOCaOKCl1210(2019湛江毕业班调研)短周期元素X、Y的价电子数相同，且原子序数之比等于12；元素Z位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满
10、电子，且最外层电子数为2。(1)Y基态原子的价电子排布式为_。(2)预测Na2Y、H2Y在乙醇中的溶解度大小：_。(3)Y与X可形成YX。YX的立体构型为_(用文字描述)，Y原子轨道的杂化类型是_杂化。写出一种由Y的同周期元素Q、V形成的与YX互为等电子体的分子的化学式：_。(4)Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为_。其晶胞边长为540.0 pm，密度为_gcm3(列式并计算)。(5)2 mol配合物Z(NH3)4SO4中含有键的数目为_NA。解析：由题中信息可推知X是O元素，Y是S元素，Z是Zn元素。(2)乙醇是极性溶剂，H2S是极性分子，Na2S是离子化合物，可看成极
11、性很强的“分子”，根据相似相溶原理，H2S和Na2S在乙醇中都应有一定的溶解度，由于Na2S的“极性”比H2S要强，因此Na2S在乙醇中的溶解度比H2S大。(3)YX是SO，S原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以SO的立体构型是三角锥形，S原子轨道的杂化类型是sp3杂化。等电子体是指原子总数相等、价电子总数也相等的微粒，在第三周期的元素中，Cl和P形成的PCl3与SO互为等电子体。(4)晶胞中S的个数是864，Zn的个数是4，因此该化合物的化学式为ZnS。1 pm1010 cm，1个晶胞中有4个“ZnS”，所以晶胞的密度4.1 gcm3。(5)Zn(NH3)4SO4中Zn2和N原子形成
12、4个键(配位键)，N和H之间共形成12个键，S和O之间形成4个键，所以1个Zn(NH3)4SO4中共有20个键，2 mol Zn(NH3)4SO4中含有键的数目为40NA。答案：(1)3s23p4(2)Na2SH2S(3)三角锥形sp3PCl3(4)ZnS4.1(5)4011铜及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子的基态核外电子排布式为_，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物Cu(NH3)4(NO3)2，其中NH3中心原子的杂化轨道类型为_，Cu(NH3)4(NO3)2属于_晶体。(
13、3)CuSO4溶液中加入过量KCN能生成配离子Cu(CN)42，1 mol CN中含有的键数目为_。与CN互为等电子体的离子有_(写出一种即可)。(4)CuSO4的熔点为560 ，Cu(NO3)2的熔点为115 ，CuSO4熔点更高的原因可能是_。(5)已知Cu2O晶胞结构如图所示，该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，0，0)，C为(，)。则D原子的坐标参数为_，它代表_原子(填元素符号)。(6)金属铜是面心立方最密堆积方式，则晶体中铜原子的配位数是_，该晶胞中Cu原子的空间利用率是_。解析：(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子都是Cu2，其基态核外电子排布式为1s22s22
14、p63s23p63d9或Ar3d9；一般非金属性越强，第一电离能越大，但是氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序是NOS。(2)氨分子中N原子的价层电子对数是4，因此中心原子的杂化轨道类型为sp3；Cu(NH3)4(NO3)2属于离子晶体。(3)CN与氮气互为等电子体，含有三键，则1 mol CN中含有的键数目为2NA。原子总数和价电子总数分别相等的微粒互为等电子体，与CN互为等电子体的离子有C。(4)由于CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO所带电荷数比NO多，故CuSO4晶格能较大，所以硫酸铜熔点较高。(5)根据晶胞结构并参照A
15、、B、C原子的坐标参数可知D原子的坐标参数为(，)。D代表的原子均位于内部，共计4个，而白球表示的原子个数为182，因此D代表Cu原子。(6)已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积，则晶体中铜原子的配位数是12。晶胞中铜原子个数是864。设铜原子的半径是r，则面对角线长是4r，立方体的边长是2r，则立方体的体积是(2r)3，因此该晶胞中Cu原子的空间利用率是100%74%。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)NOS(2)sp3离子(3)2NAC(4)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO所带电荷比NO大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高(5)(，)Cu(6)1274%- 7 -
