第三章 晶体结构与性质

第三章 晶体结构与性质

班级： 姓名： 分数：

1.下列物质具有固定熔、沸点的是( )

①氯化钠溶液 ②胆矾 ③石蜡 ④白磷 ⑤塑料

A．①② B．②④ C．③⑤ D．④⑤

2.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是( ) A．H3PO4 B．SiC C．SiO2 D．C 3.下列属于分子晶体性质的是( )

A．熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ C．熔点1400 ℃，可作半导体材料，难溶于水

－3

D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm

4.氮化硼是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。下列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间的作用力类型相同的是( )

A．氯化钠和金刚石 B．冰和干冰 C．晶体硅和水晶 D．硼和苯

5.共价键、离子键、范德华力、氢键和金属键是构成物质粒子间的不同作用方式。下列物质中，只含有上述一种作用的是( )

A．冰 B．氢氧化钠 C．铁 D．石墨 6.下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是( )

A．金刚砂(SiC)、金刚石和金 B．Si、SiO2 和Na2SiO3 C．冰、干冰和冰醋酸 D．NaCl、MgCl2 和AlCl3 7.不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是( ) ．A．石墨和金刚石是同素异形体 B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列

C．石墨的熔点为3625 ℃ D．在石墨的X-射线衍射图谱上有明锐的谱线 8.关于晶体的下列说法正确的是( )

A．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

B．金属镁、金刚石和固体氖都是由原子直接构成的单质晶体

C．金属晶体的熔点可能比分子晶体的低，也可能比原子晶体的高 D．铜晶体中，1个铜离子跟2个价电子间有较强的相互作用

9. 某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为( )

A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4 10. 下列金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的作用最强的是( ) A．Na B．Mg C．Al D．K

11.硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示是该化合物的晶体结构单元；镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱内，则该化合物的化学式可表示为( )

1

A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．Mg3B2 12. 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( ) ．

A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3 B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2 D．硬度：MgO＞CaO＞BaO 13.现有以下8种晶体：

A．干冰 B．CS2 C．金刚石 D．SiC E．晶体硅 F．水晶 G．冰 H．晶体氩 (1)属于分子晶体，且分子的立体构型为直线形的是________(用晶体编号填空，下同)。 (2)通过非极性键形成的原子晶体是__ ______；晶体内不含化学键的是___ _____。 (3)直接由原子构成的晶体是__ ______，其中属于分子晶体的是__ ______。 (4)受热熔化时，化学键发生变化的是___ _____，干冰的熔点比冰的熔点低得多，原因是_____________ ___。 (5)干冰、CS2、水晶都是同主族的两种元素组成的化合物，它们的熔点高低顺序为：__________＞________＞________(用化学式填空)，其原因是_____________________________________ __。 (6)金刚石、SiC、晶体硅都是同主族元素组成的晶体，它们的熔点高低顺序为： ＞________＞________(用名称填空)，其原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________。

＋

14.根据下图推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs间距离为a，则每

＋＋＋

个Cs周围与其距离为a的Cs数目为______，每个Cs周围距离相

＋＋

等且次近的Cs数目为________，距离为________，每个Cs周围

＋

距离相等且第三近的Cs数目为________，距离为________，每个＋－

Cs周围紧邻且等距的Cl数目为________。 15. A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：

(1)A的原子结构示意图为__________，C在固态时属于________晶体，A与C形成的化合物属于________(填“离子”或“共价”)化合物。

(2)B与C形成化合物B2C的化学式________________，电子式__________；它是由________(填“极性”或“非极性”)共价键形成的____________(填“极性”或“非极性”)分子，在固态时属于____________晶体，每个分子周围通过________键与另外________个相同的分子结合。 16.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。 (1) Ni原子的核外电子排布式为_____________________；

2＋2＋

(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni和Fe的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO(填“＜”或“＞”)；

(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为____________、__________；

(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。

2

第三章 晶体结构与性质 答案

1.解析：选B。混合物和非晶体没有固定熔、沸点，晶体有固定熔、沸点。五种物质中只有胆矾和白磷是晶体，氯化钠溶液是混合物，石蜡和塑料是非晶体。

2.解析：选A。H3PO4为分子晶体，所以H3PO4表示了磷酸分子的组成，SiC与SiO2为原子晶体，只能表示晶体中原子个数比为1∶1与1∶2，C既可表示金刚石又可表示石墨等，是碳单质的实验式，不是分子式。

3.解析：选B。分子晶体的主要性质有：熔、沸点低，硬度小；极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂；晶体不导电，熔化时也不导电。

4.解析：选C。氮化硼超硬耐磨、耐高温，它必是一种原子晶体，熔化时破坏共价键。A中的氯化钠是离子化合物，不含共价键；C中的两种物质均为原子晶体，熔化时均破坏共价键；B中的两种物质都是分子晶体，熔化时都破坏分子间作用力；D中硼是原子晶体，苯是分子晶体。

5.解析：选C。冰中分子内含有极性键，水分子间含有氢键和范德华力；氢氧化钠中含有离子键和极性键；铁中只含金属键；石墨是混合晶体，含有非极性键、范德华力和金属键。 6.解析：选C。金刚砂(SiC)、金刚石、Si、SiO2都属于原子晶体，金属于金属晶体，Na2SiO3 、NaCl和MgCl2都属于离子晶体，AlCl3、冰、干冰和冰醋酸都属于分子晶体。

7.解析：选A。原子在三维空间里呈有序排列、有自范性、有固定的熔点、物理性质上体现各向异性、X-射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现，故B、C、D能够支持石墨是晶体这一事实。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。 8.解析：选C。含阳离子的晶体不一定含有阴离子，如金属晶体，A错。金刚石属于原子晶体，是由原子直接构成的单质；固体氖属于分子晶体，是单原子单质分子；金属镁属于金属晶体，是由金属阳离子和自由电子构成的单质，B错。在金属晶体中，自由电子属于整块晶体共有，而不属于某个金属阳离子，D错。 11

9. 解析：选B。A位于正三棱柱的顶角，则有的A属于该晶胞，该晶胞中含A的个数为6×

1212111

＝，B分为两类，位于侧棱上的B有属于该晶胞，位于上下底面边上的B有属于该晶胞，26411

该晶胞含B原子个数为3×＋6×＝2，含C原子个数为1，则A、B、C三种原子个数之比

641

为∶2∶1＝1∶4∶2。 2

10. 解析：选C。金属阳离子的电荷数越多，半径越小，金属阳离子和自由电子之间的作用就越强。

11. 解析：选B。此晶胞不是长方体，故要看每个粒子被几个晶胞共有。棱柱顶角上的每个镁原子被六个晶胞共有，棱柱底 面上的每个镁原子被2个晶胞共有，故每个晶胞平均拥有11

镁原子数为：12×＋2×＝3；因硼原子位于棱柱内，故每个晶胞有6个硼原子。则该化合

62物的化学式为MgB2。

3

12. 解析：选A。由于Na、Mg、Al的离子半径依次减小，所带电荷依次增加，所以NaF、

－－－

MgF2、AlF3的晶格能依次增大，即熔点依次升高；F、Cl、Br的离子半径依次增大，NaF、

2＋

NaCl、NaBr的晶格能依次减小；CsCl、NaCl、CaF2阴离子的配位数分别为8、6、4；Mg、2＋2＋

Ca、Ba离子半径依次增大，MgO、CaO、BaO晶格能依次减小，即硬度依次减小。 13.答案：(1)AB (2)CE H (3)CDEFH H

(4)CDEF 干冰中CO2分子之间只存在范德华力，冰中H2O分子之间存在范德华力和氢键，且氢键的强度比范德华力大

(5)SiO2 CS2 CO2 SiO2是原子晶体，CS2和CO2是分子晶体，CS2和CO2组成和结构相似，且相对分子质量CS2＞CO2

(6)金刚石 碳化硅 晶体硅 金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，键长：C—C键＜C—Si键＜Si—Si键，则共价键强度：C—C键＞C—Si键＞Si—Si键

＋＋

14.解析：以图中大立方体中心的Cs为基准，与其最近的Cs分别位于其上、下、前、后、左、

＋＋

右的六个方位；与其次近的Cs分别位于通过中心Cs的三个切面的大正方形的顶点，个数

＋＋

为4×3＝12；与其第三近的Cs分别位于大立方体的8个顶点上；每个Cs周围紧邻且等距

－

的Cl数目为8。 答案：6 12 2a 8 3a 8

－

15.解析：元素周期表中非金属性最强的元素为F，其离子(F)核外有10个电子，A元素形成的离子最外层也有10个电子，且原子序数为B的11倍，可见A只能 是Na，而B为H，与H易形成液态化合物的C元素为氧元素。Na与O可形成Na2O或Na2O2，二者都属于离子化合物。

＋2＋3＋

答案：(1)

(2)H2O

分子 离子

极性 极性 分子 氢 4

16.解析：(1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小离子键越强，熔点越高。(3)因为NiO晶体结构与NaCl

＋－2＋2－

相同，而NaCl晶体中Na、Cl的配位数都是6，所以，NiO晶体Ni、O的配位数也是6。11

(4)根据晶胞结构可计算，一个合金晶胞中，La：8×＝1，Ni：1＋8×＝5。所以该合金的

82化学式为LaNi5。

226268282

答案：(1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s

(2)＞ (3)6 6 (4)LaNi5

4