版高考化学一轮复习课时作业39(选修)3晶体结构与性质新人教版选修3

课时作业39 晶体结构与性质

基础巩固

1．(2016·甘肃张掖二中月考)下列叙述正确的是( ) A．正四面体构型的分子中键与键之间的夹角均是109°28′ B．粒子间以分子间作用力结合而成的晶体其熔点一般不会很高 C．离子晶体中含有离子键，不能含有共价键 D．金属阳离子只能存在于离子晶体中

解析 白磷是正四面体构型，其键角为60°，A项错误；粒子间以分子间作用力结合而成的晶体为分子晶体，分子晶体的熔点较低，B项正确；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，C项错误；金属阳离子还可能存在于金属晶体中，D项错误。

答案 B

2．(2016·试题调研)下列关于金属及金属键的说法正确的是( ) A．金属键具有方向性与饱和性

B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光

解析 A项，金属键是金属离子和自由电子之间的作用，自由电子属于整个晶体，不具有方向性和饱和性；C项，金属导电是因为在外加电场作用下，自由电子的定向移动；D项，金属具有光泽的原因是电子吸收并放出可见光。

答案 B

3．下列说法正确的是( )

A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 D．元素的非金属性越强，其单质的活泼一定越强 解析 本题考查物质结构知识，重点考查物质结构与性质的一般规律及其特例。选项A，稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键；选项B，甲酸是一元酸；选项C，金属晶体中也含金属阳离子；选项D，N元素非金属性较强，但N2活泼性较弱。

答案 A

4．氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是( ) A．AlON和石英的化学键类型相同 B．AlON和石英晶体类型相同 C．AlON和Al2O3的化学键类型不同 D．AlON和Al2O3晶体类型相同

解析 AlON与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；Al2O3

是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故C项正确、D项错误。

答案 D

5．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是( ) A．熔点：CO2>KCl>SiO2 B．水溶性：HCl>H2S>SO2 C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷 D．热稳定性：HF>H2O>NH3

解析 选项A，SiO2是原子晶体，熔点最高；选项B，HCl、SO2、H2S分子中键的极性依次减弱，在极性溶剂H2O中的溶解性也依次减小；选项C，戊烷的相对分子质量最大，其沸点最高；选项D，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，正确。

答案 D

6．(2016·试题调研)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( )

Na2O NaCl AlF3 AlCl3

1

920 801 1 291 190 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2 －107 2 073 －57 1 723 A.铝的化合物形成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 从表中各物质的熔点可以看出：Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3是离子晶体，SiO2是原子晶体，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体是分子晶体。 答案 B 7．(2016·山东潍坊检测)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如下图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( ) －A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个O2 ＋－－＋B．晶体中每个K周围有8个O2，每个O2周围有8小K ＋＋C．晶体中与每个K距离最近的K有8个 ＋＋D．晶体中与每个K距离最近的K有6个 ＋＋解析 由题中的晶胞结构知：有8个K位于顶点，6个K位于面心，则晶胞中含有的K?1??1?＋－－－数为?8×?＋?6×?＝4(个)；有12个O2位于棱上，1个O2处于中心，则晶胞中含有O2数?8??2?1＋－为：12×＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K周围有6个O2，每个4－＋＋＋O2周围有6个K，晶体中与每个K距离最近的K有12个。 答案 A 综合提升 8．(2016·辽宁抚顺六校模拟)X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其原子2－＋序数依次增大；X和Y有相同的核外电子排布；Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中未成对电子数最多；W为金属元素，X与W形成的某种化合物与Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气态单质。回答下列问题(相关回答均用元素符号或化学式表示)： (1)R的基态原子的核外电子排布式是 ________________________________________________________________________。 (2)Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)X与Z中电负性较大的是________；Z的某种含氧酸盐常用于实验室中X的单质的制取，此酸根离子的空间构型是________，此离子中含有的化学键类型是________；X—Z—X的键角________109°28′(填“>”“＝”或“<”)。 (4) ＋ 2

X与Y形成的化合物Y2X的晶胞如右图。其中X离子的配位数为________，以相距一个X离子最近的所有Y离子为顶点构成的几何体为 ________________________________________________________________________。 该化合物与MgO相比，熔点较高的是 ________________________________________________________________________。 3(5)已知该化合物的晶胞边长为a pm，则该化合物的密度为________g/cm。(列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA) 解析 (1)依据洪特规则可推知前四周期中基态原子中未成对电子数最多，也就是价电512262651子排布式为3d4s，则R为铬元素，其基态原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s或者51[Ar]3d4s。(2)结合题干推知X、Y、Z、W元素分别为O、Na、Cl、Mn；因为HF分子之间存在氢键，HCl分子之间不存在氢键，故沸点：HF>HCl。(3)O的非金属性大于Cl，故电负性－也大；实验室中用加热KClO3的方法制备氧气，ClO3中心Cl原子的价层电子对数为4(3个－－σ键，1对孤电子对)，故空间构型ClO3和NH3一样为三角锥形；ClO3中Cl、O间为共价键，由于中心原子存在一对孤电子，孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力，故O—Cl—O的键角小于109°28′。 2－2－＋(4)由晶胞结构可知，O的配位数为8；与O2距离最近的Na为顶点形成的几何体为2＋＋2＋＋立方体；由于Mg所带的电荷比Na多，且Mg半径小于Na的半径，因此MgO的晶格能大于Na2O的，则熔点MgO大于Na2O。 4×62－1033(5)晶胞的体积为(a×10 cm)，则密度＝－103 g/cm。 NA×?a×10?226265151答案 (1)1s2s2p3s3p3d4s或者[Ar]3d4s (2)HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键 (3)O 三角锥形 共价键(答极性键或配位键均可) < (4)8 立方体或正方体 MgO 4×62(5) NA×?a×10－10?39．(2016·河北衡水高三模拟)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。 (1)如图是石墨的结构，其晶体中存在的作用力有________(填序号)。 A．σ键 B．π键 C．氢键 D．配位键 E．分子间作用力 F．金属键 G．离子键 (2)CaF2结构如图Ⅰ所示，Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合) ①图Ⅰ所示的晶体中与Ca最近且等距离的Ca数为________，图Ⅲ中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为____________； 2＋2＋ 3

②H3BO3晶体中B原子杂化方式________；CNO的形状为________； ③三种晶体中熔点高低的顺序为____________(填化学式)，H3BO3晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为______________。 解析 (1)石墨晶体是一种混合晶体，层与层之间存在范德华力，即分子间作用力，层内存在共价键，每个c原子有一个未参与杂化的p轨道相互重叠形成Ⅱ键，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨像金属一样有金属键；在石墨晶体中，同层的每一2个碳原子以sp杂化轨道与相邻的三个碳原子以d键结合。(2)①在立方体的8个顶点上和62＋2＋2＋个面心上各有1个Ca，故顶点上的Ca与面心上的Ca最近且等距离，故由图I可以看3×82＋2＋出晶体中与Ca最近且等距离的Ca数为＝12；由图Ⅲ中未标号的Cu原子形成晶体后2周围最紧邻的Cu原子数为3＋6＋3＝12。②H3BO3分子中，硼原子最外层只有3个电子，B原子与3个羟基相连，与氧原子形成3对共用电子对，即形成3个σ键，无孤电子对，杂2－－化轨道数为3，故B原子采取sp杂化；CNO与CO2为等电子体，CO2为直线形结构，故CNO也为直线形。③CaF2为离子晶体，Cu为金属晶体，H3BO3为分子晶体，故三种晶体中熔点高低的顺序为：CaF2>Cu>H3BO3；在硼酸分子中，氧原子与氢原子形成1对共用电子对，氧元素的电负性很强，不同硼酸分子中的氧原子与氢原子之间形成氢键，另外硼酸分子之间还存在范德华力。 答案 (1)ABEF 2(2)①12 12 ②sp 直线形 ③CaF2>Cu>H3BO3 氢键和范德华力 体验高考 10．(2014·福建卷)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)基态硼原子的电子排布式为________。 (2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。 a．立方相氮化硼含有σ键和π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B—N键均为共价键 d．两种晶体均为分子晶体 (3)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构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是 ________________________________________________________________________。 (4)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 ________________________________________________________________________。 (5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________mol配位键。 221解析 (1)硼是5号元素，其电子排布式为1s2s2p。(2)立方相氮化硼只有单键(σ键)没有π键，a错误；六方相氮化硼结构类似石墨层状结构，层间靠范德华力结合，质地软，b正确；晶体中B—N键是极性共价键，c正确；立方相氮化硼晶体结构与金刚石相似，是原

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