高中化學(xué)新人教版選擇性必修2第3章第3節(jié)第2課時(shí)離子晶體過渡晶體與混合型晶體作業(yè)

第2課時(shí)離子晶體、過渡晶體與混合型晶體基礎(chǔ)過關(guān)練題組一離子晶體的概念和結(jié)構(gòu)1.下列晶體分類中正確的一組是()離子晶體共價(jià)晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONaSiO2I2DBa(OH)2金剛石玻璃2.(2019江蘇南京外國語學(xué)校檢測)下列有關(guān)離子晶體的說法正確的是()A.離子晶體中一定含有金屬元素,含有金屬元素的化合物一定是離子晶體B.離子鍵只存在于離子晶體中,離子晶體中一定含有離子鍵C.離子晶體中不可能含有共價(jià)鍵D.離子晶體受熱熔化破壞化學(xué)鍵,吸收熱量,屬于化學(xué)變化3.如圖所示,在氯化鈉晶體中,與每個(gè)Na+等距離且最近的幾個(gè)Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為()A.十二面體 B.正八面體C.正六面體D.正四面體4.(2019山西應(yīng)縣一中高二期中)下列關(guān)于晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述正確的是()A.分子晶體中一定含有共價(jià)鍵B.共價(jià)晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高C.離子晶體中含有離子鍵,不含有共價(jià)鍵D.金屬陽離子只能存在于離子晶體中5.下列各圖是從某些離子晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖,試判斷下列各圖屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的是(深度解析)A.圖(1)和圖(3) B.圖(2)和圖(3)C.只有圖(1) D.圖(1)和圖(4)6.(2019江蘇高郵高一下期中)下列各組物質(zhì)的晶體中,化學(xué)鍵類型和晶體類型均相同的是()2和NH3 和SiO2和K 2O和NH4Cl晶體模型如下圖所示:(1)在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍同時(shí)吸引個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-周圍也同時(shí)吸引著個(gè)Na+;在NaCl晶胞中含有個(gè)Na+、個(gè)Cl-,晶體中每個(gè)Na+周圍與它距離最近且相等的Na+共有個(gè)。?(2)對于氯化鈉晶體,下列描述正確的是。?A.它是面心立方堆積B.相鄰的陰、陽離子核間距等于陰、陽離子半徑之和C.與氯化銫晶體結(jié)構(gòu)相同D.每個(gè)Na+與6個(gè)Cl-作為近鄰題組二離子晶體的性質(zhì)、CD、EF均為1∶1型離子化合物,根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷它們的熔點(diǎn)由高至低的順序是()ABCDEF離子所帶電荷數(shù)112兩原子核間距(10-10m)A.CD>AB>EF B.AB>EF>CDC.AB>CD>EF D.EF>AB>CD9.離子晶體熔點(diǎn)的高低取決于晶體中陽離子與陰離子之間的靜電作用,靜電作用大則熔點(diǎn)高,靜電作用小則熔點(diǎn)低。試根據(jù)學(xué)過的知識,判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>NaCl>KClD.CaO>BaO>KCl>NaCl10.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測)螢石(主要成分為CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能說明CaF2是離子晶體的是()2難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱2的熔點(diǎn)較高,硬度較大2固體不導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小11.為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中敘述正確的是()A.觀察常溫下物質(zhì)的狀態(tài),SbCl5是微黃色液體,SnCl4為無色液體。結(jié)論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點(diǎn)依次為℃、℃、-33℃。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物12.(2020遼寧丹東第四中學(xué)高二月考)根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù),判斷下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()晶體NaClKClAlCl3SiCl4熔點(diǎn)/℃801776190-68沸點(diǎn)/℃14651418180574是分子晶體B.金屬元素與非金屬元素可形成共價(jià)化合物3加熱能升華中化學(xué)鍵的強(qiáng)度比KCl中的小13.下列說法中正確的是(深度解析)A.形成離子鍵的陰、陽離子間只存在靜電吸引力B.第ⅠA族元素與第ⅦA族元素形成的化合物一定是離子化合物C.離子化合物的熔點(diǎn)一定比共價(jià)化合物的熔點(diǎn)高D.離子化合物中可能只含有非金屬元素題組三過渡晶體與混合型晶體14.(2020江蘇徐州一中高二月考)石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi),每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合。據(jù)圖分析,石墨晶體中碳原子數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比為()∶3 ∶1 ∶3 ∶215.(原創(chuàng))下列關(guān)于過渡晶體的說法正確的是()A.石墨屬于過渡晶體2屬于過渡晶體,但當(dāng)作共價(jià)晶體來處理C.絕大多數(shù)含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為100%16.(2020河南鄭州外國語學(xué)校高二月考)將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)的鉀中,石墨吸收鉀而形成名稱為鉀石墨的物質(zhì),其組成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K等。下列分析正確的是()A.題干中所列舉的6種鉀石墨屬于有機(jī)高分子化合物B.鉀石墨中碳原子的雜化方式是sp3雜化C.若某鉀石墨的原子分布如圖所示,則它所表示的是C12KD.最近的兩個(gè)K原子之間的距離為石墨中C—C鍵鍵長的23倍17.金剛石、石墨、C60和石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖所示,下列說法不正確的是()A.金剛石和石墨烯中碳原子的雜化方式不同B.金剛石、石墨、C60和石墨烯的關(guān)系:互為同素異形體C.這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2D.石墨與C60的晶體類型相同18.(1)石墨晶體由層狀石墨“分子”按ABAB……方式堆積而成,如圖甲所示,圖中用虛線標(biāo)出了石墨的一個(gè)六方晶胞。該晶胞中含有的碳原子數(shù)為。?(2)石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料,如圖乙所示。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,1mol石墨烯中含有的六元環(huán)個(gè)數(shù)為。下列有關(guān)石墨烯的說法正確的是(填字母)。?a.晶體中碳原子間全部是單鍵b.石墨烯中所有碳原子可以處于同一個(gè)平面c.從石墨中剝離得到石墨烯需克服分子間作用力(3)石墨烯可轉(zhuǎn)化為C60,C60的結(jié)構(gòu)如圖丙所示,該分子是由五邊形和六邊形構(gòu)成的球體,其中五邊形有12個(gè),則六邊形有個(gè)(注:簡單多面體的頂點(diǎn)數(shù)V、面數(shù)F及棱數(shù)E間的關(guān)系為V+F-E=2)。?(4)金剛石晶胞如圖丁所示,則金剛石晶胞中原子的配位數(shù)為。深度解析?能力提升練題組一離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2020山東滕州一中高二月考,)鋇在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鋇的氧化物晶體,結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是()A.該晶體屬于離子晶體B.晶體的化學(xué)式為Ba2O2C.該晶體晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似D.與每個(gè)Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有12個(gè)2.(雙選)(2020江蘇徐州一中高二期末,)在某晶體中,與某一個(gè)微粒x距離最近且等距離的另一個(gè)微粒y所圍成的空間結(jié)構(gòu)為如圖所示的正八面體。該晶體可能是()A.NaCl晶體(x:Na+,y:Cl-)B.CsCl晶體(x:Cs+,y:Cl-)C.CaTiO3晶體(x:Ti4+,y:O2-)D.NiAs晶體(x:Ni,y:As)3.(2020湖北襄陽一中高二月考,)經(jīng)X射線衍射實(shí)驗(yàn)研究證明PCl5在固態(tài)時(shí),由空間構(gòu)型分別是正四面體和正八面體的兩種離子構(gòu)成,下列關(guān)于PCl5的推斷正確的是()5晶體是分子晶體5晶體由[PCl3]2+和[PCl2]2-構(gòu)成,且離子數(shù)目之比為1∶15晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構(gòu)成,且離子數(shù)目之比為1∶15晶體具有良好的導(dǎo)電性4.(2020天津靜海高二期中,)有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中不正確的是()圖甲圖乙圖丙圖丁A.在NaCl晶體(圖甲)中,距Na+最近的Cl-形成正八面體B.該氣態(tài)團(tuán)簇分子(圖乙)的分子式為EF或FEC.在CO2晶體(圖丙)中,一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰D.在碘晶體(圖丁)中,碘分子的排列有兩種不同的方向5.(2020山東濟(jì)南外國語學(xué)校高二月考,)有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中不正確的是(深度解析)A.在NaCl晶體中,距Na+最近且相等的Cl-有6個(gè)B.在CaF2晶體中,每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2+C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個(gè)數(shù)的比為1∶22晶體在熔融狀態(tài)不導(dǎo)電6.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測,)如圖所示分別為氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞模型,請認(rèn)真觀察后完成表格。離子晶體晶體構(gòu)成粒子晶胞所含粒子數(shù)配位數(shù)陰、陽離子個(gè)數(shù)之比陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉氯化銫氟化鈣7.(2020河南六市高三調(diào)研節(jié)選,)黃銅礦是工業(yè)煉銅的原料,含有的主要元素是硫、鐵、銅,請回答下列問題。(l)基態(tài)硫原子核外電子有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Fe2+的電子排布式是。?(2)CuCl熔點(diǎn)為426℃,熔化時(shí)幾乎不導(dǎo)電;CuF的熔點(diǎn)為908℃,沸點(diǎn)為1100℃。二者都是銅(Ⅰ)的鹵化物,熔、沸點(diǎn)相差這么大的原因是?。?(3)乙硫醇(C2H5SH)是一種重要的合成中間體,分子中硫原子的雜化形式是。乙硫醇的沸點(diǎn)比乙醇的沸點(diǎn)(填“高”或“低”),原因是。?(4)黃銅礦主要成分X的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞參數(shù)如圖所示,X的化學(xué)式是,其密度為g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。?題組二混合型晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)8.()石墨烯是從石墨材料中剝離出來,由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。下列關(guān)于石墨與石墨烯的說法中正確的是()A.從石墨中剝離出石墨烯需要破壞化學(xué)鍵B.石墨中的碳原子采取sp2雜化,每個(gè)sp2雜化軌道含23s軌道與13C.石墨屬于混合型晶體,層與層之間存在分子間作用力;層內(nèi)碳原子間存在共價(jià)鍵;石墨能導(dǎo)電D.石墨烯中平均每個(gè)六元環(huán)含有3個(gè)碳原子9.(2020遼寧凌源二中高二網(wǎng)測,)C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型分別如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))。(1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系是互為。?A.同分異構(gòu)體 B.同素異形體C.同系物 D.同位素(2)固態(tài)時(shí),C60屬于晶體(填“離子”“共價(jià)”或“分子”),1個(gè)C60分子中含有雙鍵的數(shù)目是個(gè)。?(3)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似,1mol硅晶體中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是。二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅硅單鍵之間插入1個(gè)氧原子,二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,硅、氧原子形成的最小環(huán)上氧原子數(shù)目是。深度解析?(4)石墨的層狀結(jié)構(gòu)中,平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是。?10.(2020江西高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測,)黑磷是磷的一種穩(wěn)定的同素異形體,黑磷具有正交晶型(圖A),晶胞參數(shù)。磷烯是二維的單層黑磷(圖B),磷烯與石墨烯結(jié)構(gòu)相似,P的配位數(shù)為3。與石墨烯相比,磷烯具有半導(dǎo)體性質(zhì),更適合制作電子器件。已知黑磷結(jié)構(gòu)中只有一種等效的三配位P,所有P原子的成鍵環(huán)境一樣,圖A中編號為①的P原子的晶胞內(nèi)坐標(biāo)為(0.500,0.090,0.598)。請回答下列問題:(1)畫出基態(tài)P原子的價(jià)電子排布圖:。?(2)P和F的電負(fù)性大小順序是χ(P)χ(F)(填“<”“=”或“>”)。P和F形成的分子PF3和PF5,它們的空間結(jié)構(gòu)分別為、。?(3)①黑磷中P原子雜化方式是。黑磷中不存在(選填字母序號)。?A.共價(jià)鍵 鍵 鍵 D.范德華力②白磷與黑磷熔點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?原因是。?(4)圖A中編號為②的P原子的晶胞內(nèi)坐標(biāo)為,黑磷的晶胞中含有個(gè)P原子。?答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.CNaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是離子晶體;純H2SO4中無H+,是分子晶體。Ar是稀有氣體,分子間以范德華力相互結(jié)合,為分子晶體;石墨是混合型晶體;SiO2與金剛石是典型的共價(jià)晶體。硫是以范德華力結(jié)合的分子晶體;玻璃沒有固定的熔點(diǎn),為非晶體。2.B離子晶體中不一定含有金屬元素,含有金屬元素的化合物不一定是離子晶體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;含有離子鍵的化合物一定是離子晶體,離子晶體中可能含有共價(jià)鍵,選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤;離子晶體受熱熔化時(shí),雖然離子鍵被破壞,但沒有生成新的物質(zhì),不屬于化學(xué)變化,如氯化鈉晶體熔化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.B首先要清楚離Na+最近的Cl-在什么位置,處在中心位置上的Na+被六個(gè)面上的Cl-所包圍,這6個(gè)Cl-離該Na+最近,將六個(gè)面心的Cl-連線得到正八面體。4.B分子晶體中可能不存在共價(jià)鍵,如稀有氣體,故A錯(cuò)誤;共價(jià)晶體的熔點(diǎn)與共價(jià)鍵有關(guān),共價(jià)鍵越強(qiáng),則熔點(diǎn)越高,故B正確;離子晶體中也可能含有共價(jià)鍵,如氫氧化鈉屬于離子晶體,既含有離子鍵,又含有共價(jià)鍵,故C錯(cuò)誤;金屬單質(zhì)是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的,所以金屬陽離子可存在于金屬晶體中,故D錯(cuò)誤。5.D由于在氯化鈉晶體中,每個(gè)鈉離子周圍同時(shí)吸引著最近的等距離的6個(gè)氯離子,同樣每個(gè)氯離子周圍同時(shí)吸引著最近的等距離的6個(gè)鈉離子,圖(1)符合條件,圖(4)中選取其中一個(gè)離子,然后沿x、y、z三軸切割得到6個(gè)等距離的且最近的帶相反電荷的離子,所以其配位數(shù)也是6,符合條件,故選D。知識拓展離子晶體的配位數(shù)離子晶體中,通?？煽闯申庪x子呈等徑圓球密堆積,陽離子有序地填在陰離子的空隙中,每個(gè)離子周圍等距離地排列著異電性離子。一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目,叫做離子晶體中離子的配位數(shù)。6.ACO2和NH3都是分子晶體,CO2和NH3都只含共價(jià)鍵,A正確;HCl是分子晶體,SiO2為共價(jià)晶體,B錯(cuò)誤;KCl為離子晶體,含有離子鍵,K為金屬晶體,含有金屬鍵,C錯(cuò)誤;H2O是分子晶體,H2O中只含共價(jià)鍵,NH4Cl是離子晶體,NH4Cl中含有離子鍵和共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。7.答案(1)(2)AD解析(1)在NaCl晶體中,一個(gè)Na+位于晶胞的中心,12個(gè)Na+分別位于晶胞的12條棱上,則屬于該晶胞的Na+為3個(gè)(14×12=3),因此一個(gè)晶胞中共含有4個(gè)Na+,8個(gè)Cl-分別位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)上,6個(gè)Cl-分別位于晶胞的6個(gè)面心上,則屬于該晶胞的Cl-有18×8+12×6=4個(gè)?？梢奛aCl晶體中Na+、Cl-的個(gè)數(shù)比為1∶1。圖中位于晶胞中心的Na+實(shí)際上共有3個(gè)平面通過它,通過中心Na+的每個(gè)平面都有4個(gè)Na+位于平面的四角,這4個(gè)Na+與中心Na+距離最近且距離相等。所以在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍與它距離最近且距離相等的Na+共有12個(gè),按相似的方法可推出每個(gè)Cl-周圍與它最近且距離相等的Cl-(2)氯化鈉晶體是面心立方堆積,A正確;氯化銫晶體呈體心立方堆積,C錯(cuò)誤;氯化鈉晶體中以Na+為中心向三維方向伸展,有6個(gè)Cl-與Na+緊鄰,D正確;相鄰的陰、陽離子核間距不等于陰、陽離子半徑之和,B錯(cuò)誤。8.D離子所帶電荷數(shù)越多,半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),晶體的熔點(diǎn)越高,化合物EF中兩原子核間距最小,離子所帶電荷數(shù)最多,熔點(diǎn)最高,D項(xiàng)正確。9.C離子晶體中,離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)越高,而離子所帶電荷數(shù)越多,半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。Ca2+、O2-、Ba2+都帶2個(gè)電荷,Na+、Cl-、K+都帶1個(gè)電荷,r(Ca2+)<r(Ba2+),r(Na+)<r(K+),故熔點(diǎn)CaO>BaO>NaCl>KCl。10.C難溶于水,其水溶液的導(dǎo)電性極弱,不能說明CaF2是離子晶體,故A不符合題意;熔點(diǎn)較高,硬度較大,也可能是共價(jià)晶體,不能說明CaF2是離子晶體,故B不符合題意;固體不導(dǎo)電但熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,熔融狀態(tài)下一定有自由移動(dòng)的離子,說明CaF2是離子晶體,故C符合題意;CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小,不能說明CaF2是離子晶體,故D不符合題意。11.B離子化合物一般熔點(diǎn)較高,熔化后可導(dǎo)電;某些分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電。12.D根據(jù)題給數(shù)據(jù),SiCl4熔點(diǎn)低,屬于分子晶體,A選項(xiàng)正確;根據(jù)題給數(shù)據(jù),AlCl3熔、沸點(diǎn)低,為分子晶體,由Al元素和Cl元素形成,B選項(xiàng)正確;AlCl3沸點(diǎn)低于熔點(diǎn),加熱時(shí)先達(dá)到沸點(diǎn),所以AlCl3加熱能升華,C選項(xiàng)正確;NaCl和KCl都是離子晶體,化學(xué)鍵均為離子鍵,由于半徑:r(Na+)<r(K+),所以NaCl中離子鍵的強(qiáng)度比KCl中的大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。13.D形成離子鍵的陰、陽離子之間不但存在陰、陽離子之間的相互吸引,也存在著電子之間的相互排斥和原子核之間的相互排斥,A錯(cuò)誤;氫是第ⅠA族元素,HX都是共價(jià)化合物,B錯(cuò)誤;NaCl是離子化合物,SiO2是共價(jià)化合物,但前者的熔點(diǎn)較低,C錯(cuò)誤;NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金屬元素的離子化合物,D正確。歸納總結(jié)(1)離子晶體中除含離子鍵外也可能含其他化學(xué)鍵,如CH3COONH4中除含離子鍵外,還含有共價(jià)鍵。(2)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體,如AlCl3是分子晶體。(3)含有陽離子的晶體不一定是離子晶體,也可能是金屬晶體。(4)離子晶體中不一定不含分子,如CuSO4·5H2O晶體。14.A每個(gè)碳原子被3個(gè)六邊形共用,每個(gè)共價(jià)鍵被2個(gè)六邊形共用,則石墨晶體中碳原子個(gè)數(shù)與共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比為(6×13)∶(6×12)=2∶15.B石墨屬于混合型晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SiO2屬于過渡晶體,但一般按共價(jià)晶體來處理,B項(xiàng)正確;大多數(shù)含有離子鍵的晶體不是典型的離子晶體,而是過渡晶體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O晶體中離子鍵的百分?jǐn)?shù)為62%,D項(xiàng)錯(cuò)誤。16.D題干中所列舉的6種鉀石墨不是有機(jī)高分子化合物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鉀石墨中碳原子的雜化方式是sp2雜化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中外圍的六個(gè)鉀原子連起來,如圖,得到的六邊形中含24個(gè)碳,而頂點(diǎn)每個(gè)K只有13屬于這個(gè)六邊形,中心的K完全屬于該六邊形,即含K的數(shù)目為6×13+1=3,它所表示的是C8K,C項(xiàng)錯(cuò)誤;最近的兩個(gè)K原子之間的距離為石墨中C—C鍵鍵長的23倍,故D17.D金剛石中碳原子為sp3雜化,石墨烯中碳原子為sp2雜化,A項(xiàng)正確;金剛石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同單質(zhì),它們互為同素異形體,B項(xiàng)正確;碳元素的同素異形體完全燃燒的產(chǎn)物都是CO2,C項(xiàng)正確;C60是分子晶體,石墨是混合型晶體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。18.答案(1)4Aabc(3)20(4)4解析(1)由題圖甲可知,六方晶胞中處于頂點(diǎn)的8個(gè)碳原子分為兩種,其中4個(gè)被6個(gè)晶胞所共有,4個(gè)被12個(gè)晶胞所共有;處于棱上的4個(gè)碳原子也分為兩種,其中2個(gè)被3個(gè)晶胞所共有,2個(gè)被6個(gè)晶胞所共有;處于面上的2個(gè)碳原子分別被2個(gè)晶胞所共有;晶胞內(nèi)還有1個(gè)碳原子,所以每個(gè)六方晶胞中含有的碳原子數(shù)為4×16+4×112+2×13+2×16(2)由題圖乙可知,石墨烯中6個(gè)碳原子組成1個(gè)環(huán),每個(gè)碳原子被3個(gè)環(huán)共有,相當(dāng)于2個(gè)碳原子組成1個(gè)環(huán),1mol碳原子組成的環(huán)的個(gè)數(shù)為A。根據(jù)碳原子成鍵特點(diǎn)可知,每個(gè)碳原子與周圍三個(gè)碳原子形成3個(gè)單鍵,a正確;石墨烯中所有碳原子可以處于同一個(gè)平面,b正確;從石墨中剝離得到石墨烯需克服分子間作用力,c正確。(3)設(shè)C60中六邊形、五邊形的個(gè)數(shù)分別為x、y。則有:2x+5360+(x+y)-(3x+52解得x=20,y=12。(4)由金剛石晶胞結(jié)構(gòu)可知原子的配位數(shù)為4。知識拓展石墨中共價(jià)鍵的鍵長比金剛石中共價(jià)鍵的鍵長短的原因:在金剛石中,碳原子采取sp3雜化,每個(gè)sp3雜化軌道含14s軌道和34p軌道,在石墨中,碳原子采取sp2雜化,每個(gè)sp2雜化軌道含13s軌道和23p軌道。金剛石中碳原子雜化軌道含s軌道成分相對較少,p軌道成分相對較多能力提升練1.BBa是活潑金屬元素,O是活潑非金屬元素,二者形成的化合物是離子化合物,A正確;根據(jù)Ba和O在晶胞中的位置,晶胞中共含有Ba的個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,O的個(gè)數(shù)為12×2×14+2=8,所以Ba與O的個(gè)數(shù)比為1∶2,該氧化物為BaO2,B錯(cuò)誤;NaCl晶胞與該結(jié)構(gòu)相似,C正確;與每個(gè)Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有8×3×122.AC根據(jù)題圖知,與某一個(gè)微粒x距離最近且等距離的另一個(gè)微粒y所圍成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體,所以x的配位數(shù)是6,只要晶體中配位數(shù)是6的就符合該圖,如果配位數(shù)不是6就不符合該圖,據(jù)此分析解答。氯化鈉晶體中的離子配位數(shù)是6,所以符合該圖,故A正確;氯化銫晶體中的離子配位數(shù)是8,所以不符合該圖,故B錯(cuò)誤;CaTiO3晶體中存在配位數(shù)是6的離子,所以符合該圖,故C正確;NiAs晶體中的原子配位數(shù)是4,所以不符合該圖,故D錯(cuò)誤。3.CPCl5在固態(tài)時(shí),由空間構(gòu)型分別為正四面體和正八面體的兩種離子構(gòu)成,由雜化軌道理論可知,正四面體構(gòu)型的粒子只有AB4型,正八面體構(gòu)型的粒子只有AB6型。結(jié)合該固體化學(xué)式知,PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構(gòu)成,據(jù)此分析解答。由以上分析知PCl5的構(gòu)成微粒是陰、陽離子,為離子晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;[PCl3]2+和[PCl2]2-不是正四面體或正八面體構(gòu)型,B項(xiàng)錯(cuò)誤;PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構(gòu)成,C項(xiàng)正確;根據(jù)以上分析,該物質(zhì)是離子晶體,離子晶體在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,在固態(tài)時(shí)沒有自由移動(dòng)離子而不能導(dǎo)電,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.B從NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)可以分析出,距Na+最近的Cl-形成正八面體,故A正確;該氣態(tài)團(tuán)簇分子是分子晶體,故分子式為E4F4或F4E4,B錯(cuò)誤;CO2晶體中,一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰,C正確;從晶胞結(jié)構(gòu)上可以觀察到,碘分子的排列有兩種不同的方向,D正確。5.D在NaCl晶體中,距Na+最近且相等的Cl-有6個(gè),距Cl-最近且相等的Na+有6個(gè),A選項(xiàng)正確;在CaF2晶胞中,Ca2+位于立方體的8個(gè)頂角和6個(gè)面心,所以Ca2+的數(shù)目是8×18+6×12=4,在CaF2晶體中,每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2+,B選項(xiàng)正確;金剛石晶體中,每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,兩個(gè)C原子共用一個(gè)共價(jià)鍵,所以在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個(gè)數(shù)比為1∶2,C選項(xiàng)正確;CaF2是離子化合物,在水溶液或者熔融狀態(tài)下能夠完全電離出Ca2+和F-,能夠?qū)щ娭R拓展CaF2的晶胞結(jié)構(gòu)每個(gè)Ca2+周圍最鄰近的F-有8個(gè),即Ca2+的配位數(shù)為8;每個(gè)F-周圍最鄰近的Ca2+有4個(gè),即F-的配位數(shù)為4。在CaF2晶體中,Ca2+和F-個(gè)數(shù)比是1∶2,剛好與Ca2+和F-的電荷數(shù)之比相反。Ca2+在晶胞的頂角和面心,8個(gè)F-在晶胞內(nèi)構(gòu)成一個(gè)小立方體。6.答案離子晶體晶體構(gòu)成粒子晶胞所含粒子數(shù)配位數(shù)陰、陽離子個(gè)數(shù)之比陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉Na+、Cl-44661∶1氯化銫Cs+、Cl-11881∶1氟化鈣Ca2+、F-84482∶1解析根據(jù)均攤法進(jìn)行計(jì)算,在NaCl晶胞中Na+個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,Cl-個(gè)數(shù)為12×14+1=4;配位數(shù)是晶體中與某一離子相距最近的異電性離子個(gè)數(shù)。每個(gè)鈉離子周圍有六個(gè)氯離子,每個(gè)氯離子周圍也有六個(gè)鈉離子,配位數(shù)均為6,陰、陽離子個(gè)數(shù)之比為4∶4=1∶1。在CsCl晶胞中Cs+個(gè)數(shù)為8×18=1,Cl-個(gè)數(shù)為1;每個(gè)Cs+周圍有8個(gè)氯離子,每個(gè)氯離子周圍也有8個(gè)Cs+,配位數(shù)均為8,陰、陽離子個(gè)數(shù)之比為1∶1。在CaF2晶胞中,Ca2+個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,F-個(gè)數(shù)為8;每個(gè)Ca2+周圍有8個(gè)F-,配位數(shù)為8,每個(gè)F-周圍有4個(gè)Ca2+,配位數(shù)為4,陰、陽離子個(gè)數(shù)之比為7.答案(1)161s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6(2)CuCl為分子晶體,CuF為離子晶體,離子晶體的熔、沸點(diǎn)比分子晶體高(3)sp3低乙醇分子間存在氫鍵,而乙硫醇分子間不存在氫鍵(4)CuFeS2736a2解析(1)基態(tài)硫原子核外電子有16種運(yùn)動(dòng)狀態(tài);Fe是26號元素,原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去最外層的兩個(gè)電子變成Fe2+,Fe2+的電子排布式是1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)由題意知CuCl熔點(diǎn)為426℃,熔化時(shí)幾乎不導(dǎo)電,可以確定CuCl為分子晶體,熔、沸點(diǎn)比較低;CuF的熔點(diǎn)為908℃,沸點(diǎn)為1100℃,可確定CuF為離子晶體,熔、沸點(diǎn)比較高。(3)乙硫醇(C2H5SH)里的S形成兩個(gè)σ鍵,還有兩對孤電子對,所以是sp3雜化。乙醇中有電負(fù)性較大的氧原子,分子間可以形成氫鍵,沸點(diǎn)比乙硫醇的高。(4)對晶胞結(jié)構(gòu)分析可知,晶胞中的Cu原子數(shù)目=8′18+4′12+1=4,Fe原子數(shù)目=6′12+4′14=4,S原子數(shù)目為8,原子個(gè)數(shù)比為Cu∶Fe∶S=1∶1∶2,所以X的化學(xué)式為CuFeS2。由上述計(jì)算可知晶胞內(nèi)共含4個(gè)“CuFeS2”,晶胞的質(zhì)量=4′64+56+32×2NAg=736NAg,晶胞的體積=anm′anm′bnm=a2b′10-21cm3,所以晶胞的密度8.C石墨晶體中,層與層之間的作用力為分子間作用力,層內(nèi)碳原子間存在共價(jià)鍵,每個(gè)C原子形成3個(gè)σ鍵,且每個(gè)C原子為3個(gè)六元環(huán)共有,據(jù)此分析解題。石墨晶體中,層與層之間的作用力為分