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1、达标作业 36晶体结构与性质 基础题 1.下列品体分类中正确的一组是（） 选项离子晶体 原子晶 体 分子晶体 ANaOHArso2 BH2SO4 石墨 S C CH3COO Na 水晶 zyx D Ba(OH)2 金刚石玻璃 解析：A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、 石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。 答案：c 2?离子晶体熔点的高低取决于晶体中晶格能的大小。判断KC1、 NaCL CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（） A? KClNaClBaOCaO B? NaClKClCaOBaO C? CaOBaONaClKCl D? CaOBaOKClNaCl 解析：离子
2、晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带 电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。 答案：c 3?关于晶体的叙述中，正确的是（） A.原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 B.分子品体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定 C.分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 D.某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离 子品体 解析：B项，分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱，与分 子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点高低，取决于分子间作用力 的大小；D项，也可能是分子晶体，如HC1。 答案： A ；现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的 是（） 解析：A.
3、A离子个数是1, B离子个数 = 1/8X8=1,所以其化学式为AB,故 A错误;B.E离子个数 = 1/8X4= 1/2,F离子个数 = 1/8X4 = 1/2, E、F离子 个数比为1 : 1,所以其化学式为EF,故B错误; C.X离子个数是1,Y离子个数 =1/2X6 = 3,Z离子个数 =1/8X8=1, 所以其化 学式为XY3乙 故C正确；D.A离子个数 =1/8X8+1/2X6 =4, B离子个数 =12X1/4+1=4, A、B离子个数比1 : 1,所以 其化学式为AB,故D错误。 答案：C 5.下面有关晶体的叙述中，不正确的是（） A.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中
4、，最小的环上有 6个碳原子 B.氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等且紧邻的Nf共有6 个 C.氯化锥晶体中，每个Cs+周围紧邻8个C D?干冰晶体中，每个CO?分子周围紧邻12个CO?分子 解析：氯化钠晶体中每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有12 个，B项错误。 答案：B 6. ?MnQ Bi 磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄 膜磁化并用光读取之后开始的。如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构 示意图（口球均在六棱柱内），则该晶体物质的化学式可表示为（） A? Mn2Bi B? MnBi C? MnBi3 D? Mn4Bi3 解析：由晶体的结构示意图
5、可知：白球代表Bi原子，且均在六棱 柱内，所以Bi为6个。黑球代表Mn原子，个数为：12X*+2X* + 1+6X*=6 （个），则二者的原子个数比为6 : 6=1 : lo 答案：B 7?下列有关说法不正确的是() A.水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配 位 键 B?CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个 Ca 2+ C?H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原 子核附近动动 D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个 Cu原子的配位数为12 解析：电子云是用来表示电子出现的概率，但不代表有一个电子 在那里，C项错。 答案：C
6、 解析：A粒子数为6X=|； B粒子数为6X*+3X*=2； C粒 子数为1;故A、B、C粒子数之比为 * ：2 ：1 = 1 ：4 ：2o 答案： B 9.下理有关离子晶体的数据大小比较不正确的是() A.熔点：NaFMgF2AlF3 B.晶格能：NaFNaClNaBr C?阴离子的配位数：CsClNaClCaF2 D?硬度：MgOCaOBaO 解析：由于r(Na +)r(Mg2+)r(Al3+),且 Na+. Mg 2 Al ” 所带电荷依 次增大， 所以NaF、MgF2、AIF3的离子键依次增强， 晶格能 依次增大， 故熔点依次升高。r(F-)SiF4-SiCl4-CC14等。(5)Zn
7、(NH3)4 2+ 中Zn 与NH3 之间以配位 键相连，共4个。键，加上4个NH3的12个。键，共16 个o键。 答案：(1)4ZnSsb (3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)正四面体CCb(或SiCb等) (5) 16 mol(或16 X 6.02 X 1 O?个) 11. (1) m的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的K 日 阳宜辛不粉令即为 (2) V2O5常用作SO?转化为SO3的催化剂。SO?分了中S原了价 层电子对数是_ 对，分子的立体构型为_ ；S03气态为 单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_ ；S03的三聚体 环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化
8、轨道类型为_ ； 该结构中S-0键长有两类，一类键长约140 pm,另一类键长约为160 pm,较短的键为 _ ( 填图2中字母 ), 该分子中含有 _ 个o键。 (3) V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到机酸钠(Na3VO4),该盐阴 离子的立体构型为_ ；也可以得到偏飢酸钠，其阴离子呈如图 3所示的无限链状结构，则偏飢酸钠的化学式为_ o 解析：(1)分析帆的某种氧化物的晶胞结构可利用切割法计算，晶 胞中实际拥有的阴离子氧离子数目为4Xl/2 + 2=4,阳离子锐离子个数为 8Xl/8+l=2o (2) SO2分子中S原子价电子排布式为3s 23p4,价层电子对数是 3 对， 分子的立体
9、构型为V形；根据杂化轨道理论判断气态SO3单分子中S 原子的杂化轨道类型为sp2杂化；由SO3的三聚体环状结构判断，该 结构中S原子形成4个键，硫原子的杂化轨道类型为sp?杂化 ; 该结构 中SO键长有两类，一类含有双键的成分，键能较大，键长较短，另 一类为配位键，为单键，键能较小，键长较长；由题给结构分析该分子 中含有12个键。 (3)根据价层电子对互斥理论判断飢酸钠(Na3VO4)中阴离子的立体 构型为正四面体形；也可以得到偏锐酸钠，其阴离子呈如题图3所 示的 无限链状结构，则偏车凡酸钠的化学式为NaVO3o 答案：(1)4 2 (2) 3 V形sp?杂化sp?杂化a 12 (3)正四面体
10、形NaVOs 12. A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数 依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2 倍且有3个能级 ,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构, C是地壳 中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢 原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题： (1) A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是_ ( 用对应的 元素符号表示 )；基态D原子的电子排布式为_ 。 (2) A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取 _ 杂化；BC亍的立体构型为 _ ( 用文字描述 )。 (3) 1 mol AB一中含有的兀键个数为
11、_ o (4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则 该合金中Ca和D的原子个数比 _ o (5) _ 鋼镰合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XY”它们 有很强的储氢能力。已知澜镰合金LaNi”晶胞体积为9.0X10 23cm3,储 氢后形成LaNiA?H4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNi ”中 = _ ( 填数值 )；氢在合金中的密度为_ o 解析：根据题中已知信息，第二周期元素A原子的核外成对电子 数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知，A为碳元素。B、C、D 元素的判断较容易，B为氮元素，C为氧元素，D为铜元素。晶胞的原 子个数计算主要注意D原子个数计
12、算， 在晶胞上、 下两个面上共有4个 D原子，在前、后、左、右四个面上共有4个D原子，在 晶胞的中心还 有一个D原子。故Ca与D的个数比为8x| ：(4X*+ 4x|+l)=l : 5o 1 mol 晶胞的体积为6.02X 10 23 X9.0X 10 2W, _ 4.5 g _ 所以P( H2) = 6 02x 10 23X9.0X 10_2W = 0.083 g cm_3o 答案：(1)C”)； 铁有5、丫、a三种同素异形体，各晶胞如下图，则6、a两种 晶胞中铁原子的配位数之比为。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金 合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中C
13、u原子处于面心，Au 原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为; 该晶 体中，原了之间的强相互作用是_ o (3)某钙钛型复合氧化物如图1所示，以A原子为晶胞的顶点，A 位可以是Ca、ST、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn Fe等时，这种 化合物具有CMR效应。 用A、B、0表示这类特殊晶体的化学式： _ o 已知La为+ 3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合 钙钛矿化合物LaiAMiiOsgO.l),此时一部分镭转变为+4价。导 致材 料在某一温度附近有反铁磁一铁磁、铁磁一顺磁及金属一半导体的转 变，则LaArMnO3中三价猛与四价镭的物质的量之比为 图1 图2 _
14、下列有关说法正确的是 o A?澜、镒、氧分别位于周期表f、d、p区 B?氧的第一电离能比氮的第一电离能大 C.猛的电负性为1.59, Cr的电负性为1.66,说明猛的金属性比珞强 D.銘的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2所示 解析：(1)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明 二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带 电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于Ni?+的离 子半径小于FM+的离子半径，则熔点NiOFeOo5、a两种晶胞中铁 原子的配位数分别是8个和6个，所以 ,a两种晶胞中铁原子的配位数 之比是4 : 3。 (2)元素金(Au)处于
15、周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子 数为1,则价电子排布式为在晶胞中Cu原子处于面心 , MCu) = 6X*=3, Au原子处于顶点位置，N(Au) = 8X=l,则该合金中Cu原子与Au原 子数量之比为3 : 1,为金属晶体，原子间的 作用力为金属键。 (3)由图1可知，晶胞中A位于顶点，晶胞中含有A为8x|= 1 个，B位于晶胞的体心，含有1个，0位于面心，晶胞中含有0的 个数 为6X=3,则化学式为ABO3O 设Lai-xAxMnO3中三价猛与四价猛的物质的量分别为加和弘则 有3(1兀 )+ 2兀+3加+4=6、1,解之得m 1 %, nx, 则Lal %ArMnO3中三价猛
16、与四价牢孟的物质的量之比为(1 x) xo A.由金属在周期表中的位置可知镣| 、猛、氧分别位于周期表f、 d、p区，故A正确；B?氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定 性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，故B错 误； C.元素的电负性越强，金属性越弱，故C正确；D.图中堆积方式为镁 型，故D错误。 答案：4 : 3 (2)3 : 1金属键 (3)ABO 3(1 一兀):x (DA、c 能力题 14.元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、 Ar 8种元素。请冋答下列问题： (1)基态磷原子核外有_ 种运动状态不同的电子。 (2)第三周期8种元素按单质
17、熔点( C)大小顺序绘制的柱形图(已 知柱形“1”代表Ar)如下所示，则其中“2”原子的结构示意图为 , “8”原 子的电子排布式为_ o (3)氢化镁储氢材料的晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为p g.cm - 3 ,则该晶体的化学式为 _ , 晶胞的体积为 _ coil用p、M表示，其中M表示阿伏加徳罗常数的值) 。 (4)实验证明：KCL MgO、CaO三种晶体的结构与NaCl晶体的 结构相似，已知NaCl、KC1、CaO晶体的晶格能数据如下表： 晶体 NaClKC1CaO QMg OH 晶格能/(kJ-rnol“ 7867153401 则KCl、MgO、CaO三种晶体的熔点从高到低的
18、顺序是_ o 其中MgO晶体中一个Mg?周围和它最近且等距禺的Mg“有个。 (5)Si、C和O的成键情况如下： 化学键C O C O SiO Si O 键能/(kJ mol“ 360803464640 C和O之间形成含有双键的CO?分子品体，而Si和O之间则易形成 含有单键的SiO2原子晶体，请结合数据分析其原因： 解析：(1)P的核外有15个电子，每个电子的运动状态均不同。 (2)第三周期元素的单质，除Ar外，只有Ch为气体，熔点较低，单质 硅为原子晶体，熔点最高。(3)该晶体的晶胞中含有2个“MgH2“, 熔点 越高，而晶格能与离子的电荷和半径有关，可以判断晶格能: MgOCaOKCl,则
19、熔点：MgOCaOKClo 答案：(1)15 1 s 22s22p63s23p2 或Ne3s 23p2 巒盏 (4) MgOCaOKCl 12 (5)碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(803 kJ?moiX2 =1 606 kJ moF 1)大于形成含单键的原子晶体放出的能量 (360 kJ mol _1X4=1 440 kJ-moF1),故碳与氧之间易形成含双键的 CO?分子晶体；硅 与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(640kJ?molT2=l 280 kJ? moL)小于形成含单键的原子晶体放出的能量(464 kJ mol - ! X4=1 856kJ? moL),故硅与氧之间易形成含单键的SiO?原子晶体 则晶胞的体积为今&P二盏 (cm 3) o (4)晶格能越大，离子晶体的