化學(xué)選修問答剖疑：問答 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)問答剖疑

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精【難點問答】1。晶體與非晶體有什么區(qū)別？【答案】晶體是指具有規(guī)則幾何外形的固體。其結(jié)構(gòu)特征是其內(nèi)的原子或分子在主維空間的排布具有特定的周期性，即隔一定距離重復(fù)出現(xiàn)，重復(fù)的單位可以是單個原子或分子，也可以是多個分子或原子團,重復(fù)的單位必須具備3個條件，化學(xué)組成相同，空間結(jié)構(gòu)(包括化學(xué)鍵)相同，化學(xué)環(huán)境和空間環(huán)境相同。晶體具有自范性（晶體在適當(dāng)條件下可以自發(fā)地形成幾何多面體的性質(zhì)）、各向異性（同一晶體構(gòu)造中，在不同方向上質(zhì)點的排列一般是不一樣的，因此，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異）、對稱性（晶體的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都具有特定的對稱性。在外形上,常有相同的對稱性.這種相同的性質(zhì)在不同的方向或位置上做有規(guī)律的重復(fù),這就是對稱性）、均一性（晶體的化學(xué)組成、密度等性質(zhì)在晶體中各部分都是相同的）、有固定的熔點、能使X—射線產(chǎn)生衍射等特點。固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點晶體具有規(guī)則的幾何外形原子在三維空間呈周期性有序排列有各向異性固定非晶體不具有規(guī)則的幾何外形原子排列相對無序沒有各向同性不固定本質(zhì)區(qū)別微觀原子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列2。如何計算晶胞中的原子個數(shù)？晶體中A、B、C三種微粒的個數(shù)比是多少？【答案】（1)通?？梢杂眯螤钋懈罘▉碛嬎阋粋€晶胞中實際擁有的微粒數(shù)，即將晶胞所在的平行六面體以頂點原子的中心為頂點,切割出平行六面體,計算切割到平行六面體中的原子個數(shù).若晶胞三條邊互相垂直,則頂點、棱、面心、體心原子分別有18、14、12、1屬于晶胞；若晶胞三條邊不互相垂直，則依據(jù)切割到晶胞中的部分計算，如二面角為60°的棱上原子有16屬于晶胞，二面角為120°的棱上原子有13屬于晶胞。（2)晶體中A在立方體的頂角，A占有:8×eq\f（1，8)＝1個，B位于面心，B占有：6×eq\f(1，2)＝3個，C位于立方體的體心，C占有1個，由此推出A∶B∶C(個數(shù)比)＝1∶3∶1。3.如何確定晶體的化學(xué)式？銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,該氯化物的化學(xué)式是什么？【答案】（1）晶體化學(xué)式的確定流程為：觀察確認(rèn)微粒種類→確定各微粒在晶體中的位置→用均攤法求各微粒數(shù)目→求各微粒數(shù)目的最簡比→確定化學(xué)式.(2）晶胞中灰球代表的微粒4個,白球代表的微粒6×eq\f（1,2）＋8×eq\f（1,8)＝4個，所以化學(xué)式為CuCl。4。如何計算有關(guān)立方晶胞的密度？鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)如圖,若鈣、鈦、氧三元素的相對原子質(zhì)量分別為a、b、c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(鈦原子之間的距離）為dnm（1nm＝10－9m)，則該晶體的密度為多少？【答案】(1）明確立方晶胞的棱長a與面對角線、體對角線的關(guān)系:面對角線＝eq\r（2）a、體對角線＝eq\r（3）a,掌握立方晶胞的密度ρ與晶胞內(nèi)微粒數(shù)x之間的關(guān)系：a3·ρ＝eq\f(x，NA)·M.(2）該晶胞中含氧離子個數(shù)為12×eq\f(1,4）＝3,鈣離子個數(shù)為1，鈦離子個數(shù)為8×eq\f（1,8)＝1，故其個數(shù)比為3∶1∶1，則它的化學(xué)式可表示為CaTiO3。1mol晶體的質(zhì)量等于(a＋b＋3c）g,1mol晶體的體積為d3×10－21×6.02×1023cm3，則其密度為ρ＝eq\f（m,V）＝eq\f(a＋b＋3cg，6.02×1023×d3×10－21cm3）＝eq\f（a＋b＋3c，602d3)g·cm－3。5。如何判斷分子晶體？【答案】分子晶體是分子在分子間作用力的作用下形成的晶體,熔化時，只破壞分子間作用力不破壞化學(xué)鍵。從構(gòu)成判斷：構(gòu)成微粒為分子（單原子分子、雙原子分子、多原子分子)；從微粒間作用力判斷：微粒間作用力為氫鍵或范德華力；從類別判斷:共價化合物大多形成分子晶體,離子化合物不形成分子晶體；從性質(zhì)判斷：具有較低的熔、沸點,硬度，且液態(tài)時不導(dǎo)電。6。冰晶體的結(jié)構(gòu)如圖，每個水分子周圍有多少個水分子相連？干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有多少個CO2分子?【答案】冰晶體中的每個水分子通過氫鍵與周圍4個水分子相連，平均每個水分子形成2個氫鍵。干冰晶體中，8個CO2分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各占據(jù)1個CO2分子,每個CO2分子周圍等距緊鄰的CO2分子有12個。7。如何比較分子晶體的熔、沸點大小？【答案】少數(shù)以氫鍵作用形成的分子晶體，比一般的分子晶體的熔點高，如含有H-F、H-O、H—N等共價鍵的分子間可以形成氫鍵，所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物質(zhì)的熔點較高;結(jié)構(gòu)相似，分子之間不含氫鍵而利用范德華力形成的分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔點逐漸升高。例如，常溫下Cl2為氣態(tài)，Br2為液態(tài)，而I2為固態(tài)；CO2為氣態(tài),CS2為液態(tài);相對分子質(zhì)量相等或相近的極性分子構(gòu)成的分子晶體，其熔點一般比非極性分子構(gòu)成的分子晶體的熔點高，如CO的熔點比N2的熔點高；組成和結(jié)構(gòu)相似且不存在氫鍵的同分異構(gòu)體所形成的分子晶體，相對分子質(zhì)量相同，一般支鏈越多，分子間相互作用越弱，熔、沸點越低，如熔、沸點：正戊烷>異戊烷〉新戊烷。8.如何判斷原子晶體?【答案】原子晶體是原子間以共價鍵相互結(jié)合形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。原子晶體種類較少，記住常見的原子晶體即可,常見原子晶體:金剛石、晶體硅、碳化硅、晶體二氧化硅、氮化硅、單質(zhì)硼等,其他原子晶體很少，可依據(jù)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)判斷。9。含有共價鍵的晶體都是原子晶體嗎?原子晶體的化學(xué)式是否可以代表其分子式？【答案】（1）原子晶體中都有共價鍵，但含有共價鍵的不一定是原子晶體。如CO2、H2O等分子晶體中也含有共價鍵。（2）原子晶體是一個三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，無小分子存在。金剛石晶體中，每個C與另外4個C形成共價鍵，C—C鍵之間的夾角是109°28′，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1molC的金剛石中,形成的共價鍵有2mol；SiO2晶體中，每個Si原子與4個O成鍵，每個O原子與2個硅原子成鍵,最小的環(huán)是十二元環(huán)，在“硅氧”四面體中，處于中心的是Si原子，1molSiO2中含有4molSi—O鍵.10。原子晶體與分子晶體有什么不同？【答案】原子晶體與分子晶體構(gòu)成微粒不同，原子晶體中只存在原子，沒有小分子；相互作用不同，原子晶體中存在的是共價鍵。晶體類型原子晶體分子晶體含義相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體只含分子的晶體構(gòu)成粒子原子分子粒子間作用力共價鍵分子間作用力熔點很高較低硬度很大較小溶解性一般不溶于各種溶劑部分溶于水導(dǎo)電性不導(dǎo)電,個別為半導(dǎo)體不導(dǎo)電，部分水溶液導(dǎo)電熔化時破壞的作用力破壞共價鍵破壞分子間作用力舉例金剛石、二氧化硅等冰、干冰等11.如何比較原子晶體的熔、沸點大?。俊敬鸢浮吭泳w熔、沸點和硬度較高,分子晶體熔、沸點一般較低,原子晶體熔、沸點一般高于分子晶體，硬度大于分子晶體。對于結(jié)構(gòu)相似的原子晶體,熔、沸點高低取決于共價鍵的鍵長和鍵能，鍵長越短，鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,物質(zhì)的熔、沸點越高。如熔、沸點:金剛石>碳化硅>晶體硅.12.如何判斷原子晶體和分子晶體？【答案】(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷：構(gòu)成原子晶體的粒子是原子，粒子間的作用力是共價鍵；構(gòu)成分子晶體的粒子是分子,粒子間的作用力是分子間作用力。（2）依據(jù)晶體的熔點判斷：原子晶體的熔點高,常在1000℃以上；而分子晶體的熔點低，常在數(shù)百度以下甚至溫度更低。（3)依據(jù)晶體的導(dǎo)電性判斷:分子晶體為非導(dǎo)體，但部分分子晶體溶于水后能導(dǎo)電，如HCl.原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體，但晶體Si、晶體Ge為半導(dǎo)體。（4）依據(jù)晶體的硬度和機械性能判斷：原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆。13.金屬鍵的強弱和對金屬性質(zhì)有什么影響?【答案】金屬離子與自由電子之間的較強作用就叫做金屬鍵，金屬鍵的特征是成鍵電子可以在金屬中自由流動，使得金屬呈現(xiàn)出特有的屬性在金屬單質(zhì)的晶體中，原子之間以金屬鍵相互結(jié)合，金屬鍵是一種遍布整個晶體的離域化學(xué)鍵，這種鍵既沒有方向性也沒有飽和性。金屬鍵的強弱主要取決于金屬元素的原子半徑和價電子數(shù)，原子半徑越大，價電子數(shù)越少，金屬鍵越弱；反之金屬鍵越強。金屬鍵越強，金屬的熔、沸點越高，硬度越大。14.如何用金屬鍵解釋金屬晶體的性質(zhì)？【答案】金屬不透明，具有金屬光澤。固態(tài)金屬中有“自由電子”，當(dāng)可見光照射到金屬表面上時,“自由電子”能夠吸收所有頻率的光并很快放出，使得金屬不透明并具有金屬光澤；金屬有導(dǎo)電性。當(dāng)把金屬導(dǎo)線分別接到電源的正、負(fù)極時，有了電勢差，“自由電子"就能沿著導(dǎo)線由負(fù)極向正極流動而形成電流,使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性；金屬有導(dǎo)熱性。當(dāng)金屬中有溫度差時,不停運動著的“自由電子”通過它們與金屬陽離子間的碰撞，把能量由高溫處傳向低溫處，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)熱性；金屬有延展性。大多數(shù)金屬具有較好的延展性，這與金屬離子和自由電子之間的較強作用有關(guān)。當(dāng)金屬受到外力時,晶體中的各離子層就會發(fā)生相對滑動，由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒有方向性，受到外力后相互作用沒有被破壞，金屬雖然發(fā)生了形變,但不會導(dǎo)致金屬鍵斷裂；金屬導(dǎo)電的帶電微粒是電子，離子晶體熔融或溶于水后導(dǎo)電的微粒是陽離子和陰離子;金屬導(dǎo)電過程不生成新物質(zhì)，屬物理變化,而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的同時要在陰、陽兩極生成新物質(zhì)，屬于化學(xué)變化,故二者導(dǎo)電的本質(zhì)是不同的.15。純鋁硬度不大，形成硬鋁合金后，硬度很大，金屬形成合金后為什么有些物理性質(zhì)會發(fā)生很大變化？【答案】金屬晶體中摻入不同的金屬或非金屬原子時，影響了金屬的延展性和硬度.16．為什么金屬晶體絕大多數(shù)采用密堆積方式?【答案】組成晶體的金屬原子在沒有其他因素影響時，在空間的排列大都服從緊密堆積原理。這是因為在金屬晶體中,金屬鍵沒有方向性和飽和性，因此都趨向于使金屬原子吸引更多的其他原子分布于周圍，并以密堆積方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。17.金屬晶體中的原子可看成直徑相等的球體。把它們放置在平面上（即二維空間里)，可有多少排列方式？哪一種空間利用率高？【答案】金屬原子在二維空間里有兩種排列方式，一種是密置層排列（)，一種是非密置層排列（）。密置層排列的空間利用率高，原子的配位數(shù)為6，非密置層的配位數(shù)較密置層小，為4.18。金屬晶體在三維空間里有幾種基本堆積方式？【答案】密置層一層一層地在三維空間堆積，會得到兩種金屬的最密堆積堆積方式，六方最密堆積（原子數(shù)為2,配位數(shù)為12，空間利用率74%）和面心立方最密堆積（原子數(shù)為4，配位數(shù)為6，空間利用率74%）；將非密置層一層一層地在三維空間里堆積有兩種方式，簡單立方（原子數(shù)為1，配位數(shù)為6，空間利用率52%)與體心立方（原子數(shù)為2，配位數(shù)為8，空間利用率68％）是兩種最簡單的堆積模型.簡單立方、體心立方、六方、面心立方晶胞是原子堆積的基本模型，其他晶體(如離子晶體、分子晶體等)中的原子或離子也常采取這些堆積模型.19.體心立方中哪些原子相互接觸?體心立方中為什么頂角原子不相互接觸？面心立方晶胞中哪些原子緊密接觸?【答案】體心原子與頂角原子相互接觸;頂角原子間距（4r3)大于兩原子半徑之和（220.金屬鈉晶體為體心立方晶體（),實驗測得鈉的密度為ρ（g·cm—3)，已知鈉的相對原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol-1），假定金屬鈉原子為等徑的剛性球且處于立方體對角線上的三個球相切,則鈉原子的半徑r（cm)為多少？【答案】因為金屬鈉晶體為鉀型，所以晶胞中含有的鈉原子數(shù)為1+8×18=2,設(shè)晶胞邊長為x,根據(jù)ρ=mV得，ρ=2aNAx3，所以x=32a21。鋁單質(zhì)晶體中原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖（),若已知鋁的原子半徑為d，NA表示阿伏加德羅常數(shù),鋁的相對原子質(zhì)量為M，該晶體的密度為多少?

【答案】由圖甲可知每個晶胞中含有的鋁原子數(shù)為8×18+6×12=4。由圖丙可知晶胞的棱長為4d2=22d,若該晶胞的密度為ρ,則ρ×（22d）3=4NA22．石墨晶體（)不屬于原子晶體，但石墨的熔點為什么高于金剛石？石墨晶體為什么具有導(dǎo)電性?【答案】石墨晶體每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每個正六邊形所占有的碳原子數(shù)為2個，石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，同層內(nèi)碳原子以共價鍵結(jié)合成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，C—C鍵的鍵長比金剛石中C—C鍵的鍵長短，鍵能大,所以石墨的熔、沸點高.石墨晶體中每個C原子未參與雜化的軌道中含有1個未成對電子，能形成遍及整個平面的大π鍵，由于電子可以在整個碳原子平面上運動，因此沿石墨平面的方向?qū)щ娦詮姟?3。離子晶體中一定含有金屬元素嗎？由金屬元素和非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體嗎？離子晶體中除含有離子鍵外，是否含有共價鍵？【答案】不一定。離子晶體中不一定含金屬元素，如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽。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。離子晶體中除含有離子鍵外，還有可能含有共價鍵、配位鍵。如Na2O2、NaOH、Ba（OH)2、Na2SO4中均含離子鍵和共價鍵，NH4Cl中含有離子鍵、共價鍵、配位健.24.在NaCl和CsCl兩種晶體中，陰、陽離子的個數(shù)比都是1∶1，都屬于AB型離子晶體,為什么二者的配位數(shù)不同?CaF2晶體中,正、負(fù)離子的配位數(shù)相同嗎？【答案】在NaCl晶體中,正、負(fù)離子的半徑比r+r-=0.525，在CsCl晶體中,r+r-=0.934,由于r+r-25.晶格能與離子晶體的性質(zhì)有什么關(guān)系？【答案】因為晶格能的大小標(biāo)志著離子晶體裂解成氣態(tài)陰、陽離子的難易程度，反映著離子晶體中離子鍵的強弱，故它與離子晶體的性質(zhì)有著密切聯(lián)系。離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時，離子所帶電荷越多，離子半徑越小，晶格能越大，晶體熔、沸點越高，硬度越大；晶格能的大小影響巖漿晶析出的次序,晶格能越大，形成的晶體越穩(wěn)定,巖漿中的礦物越容易結(jié)晶析出.26。如何判斷晶體的類型?【答案】（1）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷:離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵；原子晶體的構(gòu)成微粒是原子,微粒間的作用是共價鍵;分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,微粒間的作用為范德華力或氫鍵‘金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵；(2）依據(jù)物質(zhì)的類別判斷：金屬氧化物（如K2O、Na2O2等)、強堿（NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)鹽類是離子晶體；大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物（除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機物（除有機鹽外）是分子晶體；常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等；金屬單質(zhì)、合金是金屬晶體；（3）依據(jù)晶體的熔點判斷：離子晶體的熔點較高；原子晶體熔點高；分子晶體熔點低；金屬晶體多數(shù)熔點高，但也有相當(dāng)?shù)偷模唬?）依據(jù)導(dǎo)電性判斷:離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電;原子晶體一般為非導(dǎo)體；分子晶體為非導(dǎo)體,而分子晶體中的電解質(zhì)（主要是酸和強極性非金屬氫化物）溶于水,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導(dǎo)電；金屬晶體是電的良導(dǎo)體；（5）依據(jù)硬度和機械性能判斷：離子晶體硬度較大或硬而脆；原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。26。如何判斷物質(zhì)的熔沸點高低?【答案】（1）不同類晶體:一般情況下，原子晶體>離子晶體〉分子晶體.金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點很高,如汞、鎵、銫等熔、沸點很低，金屬晶體一般不參與比較。(2）同種類型晶體:構(gòu)成晶體質(zhì)點間的作用大，則熔沸點高，反之則小.①離子晶體：結(jié)構(gòu)相似且化學(xué)式中各離子個數(shù)比相同的離子晶體中,離子半徑小（或陰、陽離子半徑之和越小的),鍵能越強的熔、沸點就越高。如NaCl、NaBr、Nal；NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸點依次降低。離子所帶電荷大的熔點較高。如：MgO熔點高于NaCl；②分子晶體：在組成結(jié)構(gòu)均相似的分子晶體中，式量大的分子間作用力就大熔點也高.如：F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均隨式量增大.熔、沸點升高。但結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，有氫鍵存在熔、沸點較高；③原子晶體：在原子晶體中，只要成鍵原子半徑小,鍵能大的,熔點就高。如金剛石、金剛砂(碳化硅)、晶體硅的熔、沸點逐漸降低；④金屬晶體：在元素周期表中，主族數(shù)越大，金屬原子半徑越小，其熔、沸點也就越高。如ⅢA的Al，ⅡA的Mg，IA的Na，熔、沸點就依次降低。而在同一主族中,金屬原子半徑越小的，其熔沸點越高?！倦y點訓(xùn)練】1．下列晶體分類中正確的一組是（）離子晶體原子晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH）2金剛石玻璃2．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中不正確的是(）A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－形成正八面體B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1∶2D．該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE3．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點表，有關(guān)的判斷正確的是()Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃97.8℃1291℃190℃2073℃－107℃－57℃1723℃A。只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體B．在共價化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)C．同族元素的氧化物不可能形成不同類型的晶體D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高4．下列各組物質(zhì)的沸點，按由低到高順序排列的是(）A．NH3、CH4、NaCl、NaB．H2O、H2S、MgSO4、SO2C．CH4、H2O、NaCl、SiO2D．Li、Na、K、Rb、Cs5．下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是(）A．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子B．氯化鈉晶體中,每個Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋共有6個C．氯化銫晶體中,每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－D．干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子6.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi),每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結(jié)合。據(jù)圖分析，石墨晶體中碳原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為（）A．2∶3B．2∶1C．1∶3D．3∶27。有X、Y、Z、W、M五種短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋與M2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；離子半徑：Z2－〉W－；Y的單質(zhì)晶體熔點高、硬度大，是一種重要的半導(dǎo)體材料。下列說法中，正確的是(）A．X、M兩種元素只能形成X2M型化合物B．由于W、Z、M元素的氫化物相對分子質(zhì)量依次減小,所以其沸點依次降低C．元素Y、Z、W的單質(zhì)晶體屬于同種類型的晶體D．元素W和M的某些單質(zhì)可作為水處理中的消毒劑8。在20世紀(jì)90年代末期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀(jì)初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族.下列有關(guān)說法錯誤的是(）A．熔點比較：C60＜C70＜C90B．C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化C．C60晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子有12個D．C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都不能與O2發(fā)生反應(yīng)9．已知某離子晶體晶胞如圖所示，其摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg/cm3。下列說法中正確的是()A．晶體晶胞中陰、陽離子的個數(shù)都為1B．晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是NaCl的晶胞D．該晶體中兩個距離最近的陽離子的核間距為eq\r(3,\f(4M，NA·d））cm10．在普通陶瓷中添加氧化鋁，在加壓條件下燒至2100℃左右，就可得到高致密氧化鋁陶瓷，堪稱“點石成金"之妙。某氧化鋁陶瓷晶體中含有X、Y、Z三種元素，其晶胞如圖所示,則三種原子的原子個數(shù)比為（)A．1∶3∶1B．2∶1∶6C．4∶8∶1D．8∶12∶111．下列關(guān)于晶體的說法正確的組合是（)①分子晶體中都存在共價鍵②在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子③金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點依次降低④離子晶體中只有離子鍵沒有共價鍵，分子晶體中肯定沒有離子鍵⑤CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個Ti4＋和12個O2－相緊鄰⑥SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合⑦晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定⑧氯化鈉熔化時離子鍵被破壞A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑦D．③⑤⑧12．硼化鎂在39K時呈超導(dǎo)性，成為人類對超導(dǎo)認(rèn)識的里程碑.在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，一層鎂一層硼的相間排列，Ⅰ圖是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿Z軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影,圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。根據(jù)圖示確定硼化鎂的化學(xué)式為（)A．MgBB．MgB2C．Mg2BD．MgB613．如圖，鐵有δ、γ、α三種同素異形體,三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化.下列說法不正確的是（)δ。Feeq\o(，\s\up7(1394℃)）γ。Feeq\o(，\s\up7(912℃))α.FeA．δ。Fe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個B．α。Fe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個C．若δ.Fe晶胞邊長為acm，α。Fe晶胞邊長為bcm，則兩種晶體密度比為2b3∶a3D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體類型相同14．高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價部分為0價,部分為－2價，右圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元)。則下列說法正確的是（)A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有14個K＋和13個Oeq\o\al（－,2)B．晶體中每個K＋周圍有8個Oeq\o\al(－，2),每個Oeq\o\al(－,2）周圍有8個K＋C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個D．晶體中，所有原子之間都是離子鍵15。納米材料的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的比例極大，這是它有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同（如圖所示)，則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)與總微粒數(shù)的比值為(）A．7∶8B．13∶14C．25∶26D．26∶2716．回答下列問題：（1)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4＋處于立方晶胞頂角，Ba2＋處于晶胞中心,O2－處于晶胞棱邊中心，該化合物化學(xué)式為________，每個Ba2＋與________個O2－配位。(2)X、Y、Z可形成立方晶體結(jié)構(gòu)的化合物，其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心，Y位于頂點，Z處于體心位置，則該晶體的組成為X∶Y∶Z＝________。(3)金屬鎳與鑭(La）形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如I所示。該合金的化學(xué)式為________.(4)葡萄糖與新制Cu（OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成磚紅色Cu2O沉淀.在1個Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示），所包含的Cu原子數(shù)目為________；每個氧原子與________個銅原子配位.（5）硒化銣晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅲ所示。每個晶胞中包含________個Rb2Se單元，其中Se2－周圍與它距離最近且相等的Rb＋的離子數(shù)目為________。（6）MgH2是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅳ所示，已知該晶體的密度為ag·cm－3，則晶胞的體積為________cm3（用a、NA表示，其中NA表示阿伏加德羅常數(shù))。17。目前市售LED鋁片,材質(zhì)基本以GaAs（砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦）、InGaN(氮化銦鎵）為主.已知鎵是鋁同族下一周期的元素。砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。試回答:(1）鎵的基態(tài)原子的電子排布式是_____________________________________.（2）砷化鎵晶胞中所包含的砷原子(白色球)個數(shù)為________,與同一個鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的立體構(gòu)型為________.（3)N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是________。(用氫化物分子式表示）(4)砷化鎵可由（CH3)3Ga和AsH3在700℃時制得。(CH3）3Ga中鎵原子的雜化方式為________。（5）比較二者的第一電離能：As________Ga（填“〈”“〉”或“＝").(6）下列說法正確的是________。A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同B．GaP與GaAs互為等電子體C．電負(fù)性：As〉GaD．砷化鎵晶體中含有配位鍵18.利用工業(yè)廢鐵粉（主要成分為Fe3O4、Fe）與硫酸反應(yīng)可制備硫酸鹽.(1）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為.（2)FeSO4隔絕空氣受熱分解生成SO2、SO3、Fe2O3.SO2分子的空間構(gòu)型為，其中S原子的雜化類型為，與SO3互為等電子體的離子與分子分別為、(填化學(xué)式)。（3）苯酚可以與Fe3+發(fā)生顯色反應(yīng).1mol苯酚中含有σ鍵的數(shù)目為。(4)Fe(CO）5與NH3在一定條件下可合成一種具有磁性的氮化鐵。NH3分子中氮原子雜化軌道類型為；1molFe（CO）5分子中含有σ鍵的數(shù)目為。（5）Fe3O4具有反尖晶石結(jié)構(gòu)。某化合物MgxAlyOz與反尖晶石結(jié)構(gòu)相仿，其結(jié)構(gòu)如下圖所示,它由下列A、B方塊組成。該化合物的化學(xué)式為。19.C60、金剛石、石墨、二氧化碳和氯化銫的結(jié)構(gòu)模型如圖所示（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,C60屬于(填“原子"或“分子”）晶體，C60分子中含有碳碳雙鍵的數(shù)目是。

(3)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似,1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是NA。

（4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是。

（5）觀察CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分,試說明每個CO2分子周圍有個與之緊鄰且等距的CO2分子；該結(jié)構(gòu)單元平均占有個CO2分子.

(6)觀察圖形推測，CsCl晶體中離Cs+最近且距離相等的Cs+數(shù)目為，每個Cs+周圍緊鄰且等距的Cl-數(shù)目為。

20.太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料除單晶硅,還有銅銦鎵硒等化合物。(1)鎵的基態(tài)原子的電子排布式是。

（2）硒為第4周期元素,相鄰的元素有砷和溴,則三種元素的第一電離能從大到小的順序為（用元素符號表示)。

(3)氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為.

(4）硅烷(SinH2n+2)的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示,呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是。

（5）與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性,其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能與水反應(yīng)生成[B（OH)4]—而體現(xiàn)一元弱酸的性質(zhì),則[B（OH)4］-中B原子的雜化類型為.

（6）金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)生成銅氨配離子的溶液,則該反應(yīng)的離子方程式為。

(7）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)。在晶胞中,Au原子位于頂點,Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子的個數(shù)之比為,若該晶胞的邊長為apm,則合金的密度為g·cm—3(只要求列算式,不必計算出結(jié)果,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

參考答案1.【解析】從構(gòu)成晶體的粒子和微粒間的相互作用力去判斷晶體的類型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH）2都是陰、陽離子間通過離子鍵相互結(jié)合成的離子晶體，純H2SO4中無H＋，是分子晶體。Ar分子間以范德華力相互結(jié)合為分子晶體，石墨是混合晶體，水晶(SiO2)與金剛石是典型的原子晶體。硫的化學(xué)式用S表示，實際上是S8，氣體時為S2,是以范德華力結(jié)合成的分子晶體。玻璃沒有固定的熔點，加熱時逐漸軟化,為非晶體?！敬鸢浮緾3.【解析】金屬晶體中含有金屬陽離子，但不屬于離子晶體，A錯;在含有H原子的共價分子中，H原子形成2個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B錯；CO2和SiO2分別屬于分子晶體和原子晶體，C錯誤；Na的熔點低于AlCl3，D正確?！敬鸢浮緿4.【解析】C項中SiO2是原子晶體,NaCl是離子晶體，CH4、H2O都是分子晶體,且常溫下水為液態(tài),CH4是氣態(tài).選項D中的五種堿金屬晶體，由于其金屬鍵漸弱(金屬陽離子電荷數(shù)相等，但半徑增大)等原因,熔點依次降低.【答案】C5.【解析】金剛石中由共價鍵構(gòu)成的最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6個碳原子；NaCl晶體中,每個Na＋周圍緊鄰6個Cl－，每個Na＋周圍緊鄰12個Na＋；氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－，每個Cs＋周圍緊鄰6個Cs＋；干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子.【答案】B6?！窘馕觥棵總€碳原子被3個六邊形共用,每條共價鍵被2個六邊形共用,則石墨晶體中碳原子個數(shù)與共價鍵個數(shù)之比為eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1(6×\f（1，3））)∶eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（6×\f（1，2)）)＝2∶3?！敬鸢浮緼7?！窘馕觥勘绢}的突破口在Y上，短周期元素形成的單質(zhì)中，熔點高、硬度大的半導(dǎo)體材料是硅，由此可推知X、Z、W、M分別是Na、S、Cl和O元素。A項鈉元素和氧元素可形成Na2O和Na2O2兩種化合物，不正確；B項因H2O分子間存在氫鍵，其相對分子質(zhì)量最小,沸點卻最高，不正確；C項，硅單質(zhì)是原子晶體，硫單質(zhì)和氯氣是分子晶體，不正確；D項，氯氣和臭氧都可以用作水處理中的消毒劑,正確。【答案】D8.【解析】C60、C70、C90都屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，A正確；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳屬于不同物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，B正確；在每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子與之相距eq\f(\r（2)，2）a（其中a為立方體棱長)，就是每個面心上的C60分子，在X、Y、Z三個方向各有4個，所以為12個，C正確；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳屬于碳單質(zhì)，在點燃條件下都能在O2中燃燒，D錯誤?！敬鸢浮緿10.【解析】由于晶胞是最小的重復(fù)單元，晶胞向三維空間延伸就形成宏觀的晶體，晶胞不是單獨的晶體，因此在計算時常用“切割法”進行。在圖中所示的晶胞中，X原子個數(shù)為8×eq\f（1，8）＝1，Y原子個數(shù)為12×eq\f(1，4)＝3,Z原子的個數(shù)為1，所以X、Y、Z三種原子的個數(shù)比為1∶3∶1?！敬鸢浮緼11。稀有氣體的晶體內(nèi)不含化學(xué)鍵;金屬晶體中含陽離子和自由電子，無陰離子;離子晶體內(nèi)可能有共價鍵；SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子以共價鍵相結(jié)合;分子的穩(wěn)定性由共價鍵的鍵能決定,與分子間作用力無關(guān)。【答案】D12?！窘馕觥坑蓤DⅠ中的平面結(jié)構(gòu)可以找出最小的重復(fù)單元（如圖Ⅱ所示)，有兩種結(jié)構(gòu)，在三角形結(jié)構(gòu)中，每個鎂原子為6個小三角形共用，故Mg∶B＝eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(3×\f(1,6)))∶1＝1∶2；在六邊形結(jié)構(gòu)中，每個B原子為三個小六邊形共用，故Mg∶B＝1∶eq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(6×\f（1，3)）)＝1∶2，故化學(xué)式為MgB2?！敬鸢浮緽13?！窘馕觥坑深}圖知，δ.Fe晶體中與鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個，A項正確；α。Fe晶體中與鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個，B項正確;一個δ-Fe晶胞占有2個鐵原子，一個α。Fe晶胞占有1個鐵原子，故兩者密度比為eq\f(2×56，a3):eq\f(1×56，b3)＝2b3∶a3，C項正確；晶體加熱后急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型是不同的，D項錯誤?！敬鸢浮緿14?！窘馕觥砍趸浭请x子化合物，陰、陽離子分別是Oeq\o\al（－,2）和K＋，兩者之間是離子鍵，而Oeq\o\al(－,2）中O—O鍵為非極性共價鍵，D錯誤;每個晶胞中含有K＋的個數(shù)＝8×eq\f(1，8）＋6×eq\f（1，2)＝4個，而Oeq\o\al（－，2）的個數(shù)＝1＋12×eq\f(1,4)＝4個，A錯誤；從晶胞的結(jié)構(gòu)可知,每個K＋的周圍有6個Oeq\o\al（－,2），當(dāng)然每個Oeq\o\al(－,2)周圍也有6個K＋，晶體中與每個K＋最近的K＋有12個，因此B錯誤，C正確。【答案】C有8個Y，每個Y被8個晶胞共用，平均分在每個晶胞中的Y只有1個，Z完全屬于其中的一個晶胞，故該晶體的組成X∶Y∶Z＝3∶1∶1。(3）每個晶胞中含有La為8×eq\f（1,8)＝1個,Ni為1＋8×eq\f（1，2）＝5個,該合金的化學(xué)式為LaNi5。(4)圖Ⅱ中每個晶胞中含有黑球代表的微粒為4個，白球代表的微粒為1＋8×eq\f（1,8）＝2個,由組成Cu2O知黑球代表Cu原子，白球代表氧原子,每個氧原子(白球）周圍有4個Cu原子（黑球）。(5）每個晶胞中含有Rb＋8個，即白球8個,每個晶胞中含有Se2－:6×eq\f（1,2）＋8×eq\f（1，8）＝4（個），即黑球4個,所以每個晶胞中含有4個Rb2Se單元，Se2－周圍與它距離最近且相等的Rb＋的離子數(shù)目為8個.(6)先計算出晶胞的質(zhì)量，再根據(jù)密度即可求出晶胞的體積。晶胞中含有MgH2微粒數(shù)為2個，晶胞的質(zhì)量m＝eq\f(26,NA)×2＝eq\f(52，NA）（g）,由m＝ρV得V＝eq\f(m，ρ）＝eq\f（52，NAa）(cm3）?！敬鸢浮浚?)PbBaO312（2)3∶1∶1(3)LaNi5（4)44(5)48(6)eq\f(52,aNA）17?！窘馕觥?1)鎵位于元素周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外電子排布式為［Ar］3d104s24p1.根據(jù)“均攤法”:白色球個數(shù)為(6/2)＋（8/8）＝4。由晶胞圖可知與同一個鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的立體構(gòu)型為正四面體。(3）由于NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點最高，由于AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3，故AsH3的沸點高于PH3。(4）由于Ga原子周圍只有3對成鍵電子對，故其雜化方式為sp2。（5)As和Ga處于同一周期,而處于ⅤA族的As外圍電子處于半滿的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故As的第一電離能大于Ga。（6）由題中晶胞圖可知A顯然是錯誤的。根據(jù)等電子體的概念可知選項B正確.根據(jù)電負(fù)性的概念可知選項C正確。由于Ga原子最外層只有3個電子,而每個Ga原子與