1、阶段重点突破练阶段重点突破练( (四四) ) 一、晶体类型与结构 1下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是( ) A1 mol 氯化钠中有 NA个 NaCl 分子 B氯化钠晶体中，每个 Na 周围紧邻 6 个 Cl C氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻 8 个 Cl D平均每个 NaCl 晶胞中有 4 个 Na 、4 个 Cl 答案 A 解析 氯化钠为离子晶体，不存在单个的分子，故 A 错误；在氯化钠的晶胞中，钠离子在棱 心和体心时，顶点和面心为氯离子，则每个 Na 周围距离相等的 Cl共有 6 个，故 B 正确； 氯化铯晶体的晶胞中，铯离子在体心，氯离子在顶点，每个 Cs 周围紧邻 8 个 C
2、l，故 C 正 确；在 NaCl 晶胞中，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，钠离子数为 121 41 4，氯离子数为 81 86 1 24，故 D 正确。 2下列关于 CaF2的表述正确的是( ) ACa2 与 F间仅存在静电吸引作用 BF 的离子半径小于 Cl，则 CaF 2的熔点低于 CaCl2 C阴、阳离子比为 21 的物质，均与 CaF2晶体构型相同 DCaF2中的化学键为离子键，因此 CaF2在熔融状态下能导电 答案 D 解析 Ca2 与 F之间既有静电引力作用， 也有静电排斥作用， A 错误； 离子所带电荷数相同， F 的离子半径小于 Cl，所以 CaF 2的熔点高，B 错
3、误；晶体构型还与离子的半径大小有关， 所以阴、阳离子比为 21 的物质，不一定与 CaF2晶体构型相同，C 错误； CaF2中的化学 键为离子键，CaF2在熔融状态下能发生电离，因此 CaF2在熔融状态下能导电，D 正确。 3经 X 射线研究证明：PCl5在固体状态时，由空间结构分别是正四面体和正八面体的两种 离子构成，下列关于 PCl5的推断正确的是( ) APCl5固体是分子晶体 BPCl5晶体具有良好的导电性 CPCl5晶体由PCl4 和PCl 6 构成，其离子数目之比为 11 DPCl5晶体由PCl32 和PCl 7 2构成，其离子数目之比为 11 答案 C 解析 根据题意知，PCl5
4、固体由两种离子构成，PCl5固体属于离子晶体，A 项错误；PCl5晶 体属于离子晶体，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动，故 PCl5晶体没有良好的导电性，B 项错误；两种离子分别是正四面体和正八面体，正四面体的为 AB4型，正八面体的为 AB6 型，根据 PCl5的化学式，正四面体型的为PCl4 ，正八面体型的为PCl 6 ，且两种离子数目 之比为 11，C 项正确，D 项错误。 二、晶体类型与性质 4具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是( ) A熔点 113 ，能溶于 CS2 B熔点 44 ，液态不导电 C熔点 1 124 ，易溶于水 D熔点 180 ，固态能导电 答案 C 解析 熔点 1
5、13 ，能溶于 CS2，这是分子晶体的性质，故 A 错误；熔点低，液态不导电， 这是分子晶体的性质，故 B 错误；熔点较高，多数离子晶体溶于水，此性质为离子晶体的性 质，故 C 正确；离子晶体在固态时不导电，故 D 错误。 5NaF、NaI、MgO 均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是( ) 物质 NaF NaI MgO 离子电荷数 1 1 3 (r阳r阴)10 10m 2.31 3.18 2.10 A. B C D 答案 B 解析 NaF、NaI、MgO 均为离子晶体，它们的熔点高低由离子键的强弱决定，而离子键的 强弱与离子半径、离子所带电荷数有关，NaF、NaI、Mg
6、O 中，MgO 的离子半径最小，离子 所带电荷数最多，故其离子键最强，熔点最高。NaF 中的 F 的半径小于 NaI 中的 I的半径， NaF 的离子键强于 NaI 的离子键，因此 NaF 的熔点高于 NaI 的熔点。三种化合物的熔点高低 顺序是。 6(1)在CO2，NaCl，Na，Si，CS2，金刚石，(NH4)2SO4，乙醇中，由极性 键形成的非极性分子有_(填序号，下同)，含有金属离子的物质是_，分子间可形 成氢键的物质是_，属于离子晶体的是_，属于共价晶体的是_， 五种物质的熔点由高到低的顺序是_。 (2)A、B、C、D 为四种晶体，性质如下： A固态时能导电，能溶于盐酸 B能溶于 C
7、S2，不溶于水 C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D固态、液态时均不导电，熔点为 3 500 试推断它们的晶体类型：A._；B._；C._；D._。 (3)下图中 AD 是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称： A._；B._；C._；D._。 答案 (1) (2)金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体 (3)氯化铯 氯化钠 二氧化硅 金刚石(或晶体硅) 解析 (1)CO2、CS2中只含有极性键，分子都是直线形分子，正负电荷中心重合，属于 非极性分子；NaCl 由钠离子和氯离子构成；Na 由钠离子和自由电子构成，都含有金属 离子；乙醇中羟基氢与羟基上的氧原子能形成
8、氢键； NaCl 由钠离子和氯离子构成，属于离子化合物；(NH4)2SO4由铵根离子和硫酸根离子构 成，属于离子化合物；离子化合物在固态时均为离子晶体；Si、金刚石都是由原子构成 的共价晶体；晶体的熔点：共价晶体离子晶体金属晶体分子晶体，Si 是共价晶体，熔点 最高，CO2和 CS2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，Na 的熔点低于 100 ，所以 熔点由高到低的顺序为： 。 (2)A 固态时能导电，能溶于盐酸，应为活泼金属，属于金属晶体；B 能溶于 CS2，不溶于水， 属于分子晶体；C 固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；D 固态、液态 时均不导电，熔点为 3 500
9、，属于共价晶体。 (3)由晶胞结构模型可知：在氯化铯晶体中，每个 Cs 同时吸引 8 个 Cl，每个 Cl同时吸引 8 个 Cs ，氯离子与铯离子数目之比为 11，故 A 为氯化铯；在氯化钠晶体中，每个 Na同时 吸引着 6 个 Cl ，每个 Cl同时吸引着 6 个 Na，氯离子与钠离子的数目之比为 11，故 B 为氯化钠晶体；在二氧化硅晶体中，每个 Si 原子与 4 个 O 原子结合，每个 O 原子与 2 个 Si 原子结合，硅原子与氧原子的个数之比为 12，故 C 为 SiO2；在金刚石晶体中，每个碳原 子周围紧邻 4 个碳原子，最小碳环由 6 个碳原子组成，故 D 为金刚石(晶体硅的结构
10、和金刚 石相似)。 三、晶体结构的综合分析 7按要求回答下列问题。 (1)黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图所示：其中最小的环为 _元环，每个环平均含有_个 P 原子。 (2)磷烯是新型二维半导体材料， 具有类似石墨一样的片层结构(如图)， 层与层之间以_ 结合。从结构上看，单层磷烯导电性优于石墨烯的原因是_ _。 (3)阳离子(CH3)3NH 和阴离子 A 按个数比 41 组成化合物，阴离子 A 的结构如下图所示， 则 S 原子的杂化轨道类型是_，阴离子 A 的化学式为_。 (4)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧 化后，
11、其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。 图甲中，1 号 C 与相邻 C 形成 键的个数为_。 图乙中， 1 号 C 的杂化方式是_， 该 C 与相邻 C 形成的键角_(填“”“” 或“”)图甲中 1 号 C 与相邻 C 形成的键角。 (5)下图为钛酸钡晶体的晶胞结构，该晶体经 X 射线分析得出，重复单元为立方体，顶点位置 被 Ti4 所占据，体心位置被 Ba2所占据，棱心位置被 O2所占据。 写出该晶体的化学式：_。 若将 Ti4 置于晶胞的体心，Ba2置于晶胞顶点，则 O2处于立方体的_位置。 Ti4 的氧配位数和 Ba2的氧配位数分别为_。 (6)Li2S 是目前正在开发的锂离子
12、电池的新型固体电解质，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参 数 a588 pm。 S2 的配位数为_。 设 NA为阿伏加德罗常数的值，Li2S 的晶胞密度为_(列出计算式)g cm 3。 (7) A、B、C 为原子序数依次递增的前四周期的元素，A 的第一电离能介于镁和硫两元素之 间，A 单质晶体的晶胞结构如图 1 所示。B 的价电子排布为(n1)sn(n1)pn 2，C 位于元素 周期表的 ds 区，其基态原子不存在不成对电子。B 与 C 所形成化合物晶体的晶胞如图 2 所 示。 A 单质晶体属于_晶体(填晶体类型)。 B 与 C 所形成化合物晶体的化学式为_。 答案 (1)六 2 (2)范德华力
13、石墨烯同层碳原子中， 1 个碳原子和周围 3 个碳原子结合后， 还剩 1 个价电子，单层磷烯同层磷原子中，1 个磷原子和周围 3 个磷原子结合后，还剩 2 个 价电子 (3)sp3杂化 Ge4S104 (4)3 sp3杂化 (5)BaTiO 3 面心 6、12 (6)8 446 NA588310 30 (7)共价 ZnS 解析 (1)观察黑磷晶体结构片段可知，最小的环为六元环，每个环有 6 个 P 原子，但每个 P 原子被 3 个环共用，则每个环平均含有 61 32 个 P 原子。 (3)S 原子的最外层电子数为 6，由图可知 S 原子形成 2 个共价键，则阴离子 A 中 S 原子含有 2 对
14、成键电子对和 2 对孤电子对，即其价层电子对数为 4，属于 sp3杂化；阴离子 A 中含有 4 个 Ge 和 10 个 S，其中 4 个 S 只形成一个共价键，则还要得到一个电子才能形成 8 电子稳定 结构，则 A 离子带有 4 个负电荷，即离子的化学式为Ge4S104 。 (4)石墨烯是层状结构，每一层上每个碳原子都是以 键和相邻 3 个碳原子连接。 图乙中 1 号碳形成了 4 个共价键，故其杂化方式为 sp3杂化；图甲中的键角为 120 ，而图 乙中 1 号碳原子与甲烷中的碳原子类似，其键角接近 109 28。 (5)由结构可知，Ba2 位于体心有 1 个，Ti4位于顶点，数目为 81 8
15、1 个，O 2位于棱心， 数目为 121 43 个，故其化学式为 BaTiO3。 根据晶胞结构可知，每个 Ti4 周围有 6 个 O2，若 Ti4位于晶胞的体心，Ba2位于晶胞的 顶点，则 O2 处于立方体面心上。 根据晶胞的结构可知，每个 Ti4 周围有 6 个 O2，所以 Ti4的氧配位数为 6；立方晶胞 12 条棱上的 12 个 O 原子均与体心 Ba2 等距，所以 Ba2的氧配位数为 12。 (6)以最右面中心 S2 分析，连接左边有 4 个锂离子，右边的晶胞中也应该有 4 个锂离子， 因此配位数为 8。 设 NA为阿伏加德罗常数的值，根据晶胞结构计算出锂离子有 8 个，硫离子 8 个顶点算 1 个，6 个面心算 3 个，即共 4 个，Li2S 的晶胞密度 m V 46 NA4 58810 103 g cm 3 464 NA5883 1030 g cm 3。 (7)A、B、C 为原子序数依次递增的前四周期的元素，A 的第一电离能介于镁和硫两元素之 间，A 单质晶体的晶胞结构如图 1 所示，可知 A 为硅形成的晶体，属于共价晶体。 B 的价电子排布为(n1)sn(n1)pn 2，有三个电子层，最外层有 6 个电子，B 为 S 原子，C 位于元素周期表的 ds 区，其基态原子不存在不成对电子，为 Zn 原子，B 与 C 所形成化合物 晶体的化学式为 ZnS。
