【創(chuàng)新設(shè)計】2021高考化學總復習(江西版)作業(yè)本：第12章-課時3-晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意。)1．下列性質(zhì)適合于某種原子晶體的是 ()。A．熔點1070℃，易溶于水，水溶液導電B．熔點10.32℃，液態(tài)不導電，水溶液導電C．能溶于CS2，熔點112℃，沸點444.6℃D．熔點3550℃，很硬，不溶于水，不導電解析由原子晶體所具有的一般特點，熔沸點高，硬度大，不溶于水等性質(zhì)，可以推斷D應(yīng)當是原子晶體。答案D2．下列敘述正確的是 ()。A．原子晶體中只存在非極性共價鍵B．干冰升華時，分子內(nèi)共價鍵會發(fā)生斷裂C．由原子構(gòu)成的晶體可以是原子晶體，也可以是分子晶體D．只要含有金屬陽離子的晶體就肯定是離子晶體解析原子晶體如SiO2、SiC等含有極性共價鍵；干冰升華時，破壞的是分子間作用力，分子間共價鍵沒有破壞；原子也可以構(gòu)成分子晶體，如固態(tài)稀有氣體晶體，C正確；金屬晶體中也含有金屬陽離子，D不正確。答案C3．下面的排序不正確的是 ()。A．晶體熔點由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4B．硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅C．熔點由高到低：Na＞Mg＞AlD．晶格能由大到?。篘aF＞NaCl＞NaBr＞NaI解析選項A中晶體熔點與分子間作用力有關(guān)，相對分子質(zhì)量大，分子間作用力大，熔點越高，正確；選項B中，由于碳原子半徑小于硅原子半徑，則鍵長lC－C<lC－Si<lSi－Si，所以硬度大小挨次為：金剛石>碳化硅>晶體硅，正確；選項C中，Na、Mg、Al三種金屬原子半徑漸漸減小，離子所帶電荷漸漸增多，則金屬鍵漸漸增加，故熔點漸漸上升，錯誤；選項D中，rF－<rCl－<rBr－<rI－，所以晶格能大小挨次NaF>NaCl>NaBr>NaI，正確。答案C4．鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學式是 ()。A．BaTi8O12 B．BaTi4O6 C．BaTi2O4 D．BaTiO3解析由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti處于立方體的8個頂點，每個Ti有eq\f(1,8)屬于該晶胞；O處于立方體的12條棱的中點，每個O有eq\f(1,4)屬于該晶胞。即晶體中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)＝1∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(12×\f(1,4)))＝1∶1∶3。答案D5．下列說法中正確的是 ()。A．離子晶體中每個離子四周均吸引著6個帶相反電荷的離子B．金屬導電的緣由是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運動C．分子晶體的熔、沸點很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D．原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合解析離子晶體的結(jié)構(gòu)不同，每個離子四周吸引的帶相反電荷的離子數(shù)目不同，A錯；金屬是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的，但自由電子并不是在外加電場的作用下才產(chǎn)生的，B錯；分子晶體在常溫下也有呈固態(tài)的，如硫、白磷等，C錯；D正確。答案D6．已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol－1，其晶體密度為dg·cm－3，若圖中鈉離子與最接近的氯離子的核間距離為acm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 ()。A．117a3d B．58.5/(2a3d)C．234/(a3d) D．58.5/(4a3d)解析a3·dNA＝eq\f(1,2)×58.5，NA＝eq\f(58.5,2a3d)。答案B7．(2022·內(nèi)蒙古師大附中模擬)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。如右圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞，則下列說法正確的是 ()。A．超氧化鉀的化學式為KO2，每個晶胞含有4個K＋和4個O2－B．晶體中每個K＋四周有8個O2－，每個O2－四周有8個K＋C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個D．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有6個解析由題中的晶胞結(jié)構(gòu)知：有8個K＋位于頂點，6個K＋位于面心，則晶胞中含有的K＋數(shù)為(8×eq\f(1,8))＋(6×eq\f(1,2))＝4(個)；有12個O2－位于棱上，1個O2－處于中心，則晶胞中含有O2－數(shù)為：12×eq\f(1,4)＋1＝4(個)；所以超氧化鉀的化學式為KO2；晶體中每個K＋四周有6個O2－，每個O2－四周有6個K＋，晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個。答案C二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8．(14分)碳元素在生產(chǎn)生活中具有格外重要的作用，在新物質(zhì)的制備中也發(fā)揮了舉足輕重的作用。(1)與碳同周期，且基態(tài)原子的核外未成對電子數(shù)相等的元素是________(寫出元素符號)。(2)石墨烯是目前人們制造的新物質(zhì)，該物質(zhì)是由單層碳原子六邊形平鋪而成的，像一張紙一樣(如圖甲)，石墨烯中碳原子的雜化方式為________，每個六元環(huán)占有________個碳原子；常溫條件下丙烯是氣態(tài)，而相對分子質(zhì)量比丙烯小的甲醇，常溫條件下卻呈液態(tài)，消滅這種現(xiàn)象的緣由是____________________________________。(3)二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相像，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個硅與硅的化學鍵之間插入一個O原子。觀看圖乙中金剛石的結(jié)構(gòu)，分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，Si、O形成的最小環(huán)上O原子數(shù)目是________。(4)圖丙是C60的晶胞模型(一個小黑點代表一個C60分子)，圖中顯示出的C60分子數(shù)為14個。實際上一個C60晶胞中含有________個C60分子。解析(1)C元素和O元素基態(tài)原子的核外未成對電子數(shù)都是2。(3)金剛石空間結(jié)構(gòu)中數(shù)目最少的環(huán)中有6個原子，即六元環(huán)，共有6個C—C鍵，而二氧化硅中的硅原子相當于金剛石中的碳原子，氧原子在硅硅鍵之間，故二氧化硅中氧原子的數(shù)目與金剛石中C—C鍵的數(shù)目相同。(4)晶胞中粒子個數(shù)的計算公式＝體內(nèi)×1＋面上×1/2＋棱上×1/4＋頂角×1/8。C60晶胞模型中顯示出的14個C60分子，8個在晶胞頂角上，6個在面上，故一個晶胞中含有的C60分子數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。答案(1)O(2)sp2雜化2甲醇分子間存在氫鍵，而丙烯分子間只有范德華力(3)6(4)49．(15分)(2021·揚州模擬)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種類最多的元素之一，Y的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，Z的基態(tài)原子2p軌道上有3個未成對電子，W的原子序數(shù)為29。回答下列問題：(1)上述元素能形成原子晶體單質(zhì)的是________(填元素符號，下同)，能形成金屬晶體的是________。(2)元素Y、Z組成的晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其化學式為________，其硬度比晶體硅________(填“大”或“小”)。(3)一種由元素W與Au組成的合金晶體具有立方最密積累結(jié)構(gòu)。其晶胞中W原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則該合金中W原子與Au原子數(shù)目之比為________，W原子的配位數(shù)為________；該晶體中，原子之間的作用力是________。該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由W原子與Au原子構(gòu)成的四周體空隙中。若將W原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2的結(jié)構(gòu)相像(如圖所示)，該晶體儲氫后的化學式應(yīng)為______________。解析X是形成化合物種類最多的元素之一，則X是碳或氫；由題意知Y是碳，Z是氮，W是銅，則X是氫。(1)碳元素可形成金剛石，銅元素可形成金屬晶體。(2)依據(jù)“晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”及元素組成可知，Y、Z組成的晶體為原子晶體，碳氮鍵強于硅硅鍵，故Y、Z組成的晶體硬度比晶體硅大；結(jié)合化合價可知，該晶體的化學式為C3N4。(3)由題意知晶胞中Cu原子的個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，Au原子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1。結(jié)合CaF2的結(jié)構(gòu)可知氫原子在晶胞內(nèi)有8個，故儲氫后的化學式為H8AuCu3。答案(1)CCu(2)C3N4大(3)3∶14金屬鍵H8AuCu310．(14分)(2021·福州一中模擬)下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：請回答下列問題：(1)上述晶體中，粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是________。(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的挨次為________________________。(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能______(填“大于”或“小于”)MgO晶體，緣由是__________________________________________。(4)每個Cu晶胞中實際占有________個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數(shù)為________。(5)冰的熔點遠高于干冰，除H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的緣由是____________________________________。解析(1)冰晶體、干冰晶體均為分子晶體，粒子間通過分子間作用力結(jié)合成晶體。(2)離子晶體的熔點與離子半徑及離子所帶電荷有關(guān)，離子半徑越小，離子所帶電荷越大，則離子晶體熔點越高。金剛石是原子晶體，熔點最高，冰、干冰均為分子晶體，冰中存在氫鍵，冰的熔點高于干冰。(4)銅晶胞實際占有銅原子數(shù)用均攤法分析：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，氯化鈣類似于氟化鈣，Ca2＋的配位數(shù)為8，Cl－配位數(shù)為4。答案(1)金剛石晶體(2)金剛石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于MgO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子電荷數(shù)；且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)(4)48(5)H2O分子之間能形成氫鍵11．(15分)有a、b、c、d、f五種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，a、b、c三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，I1(a)＜I1(c)＜I1(b)且其中基態(tài)b原子的2p軌道處于半布滿狀態(tài)，已知bc2＋與ac2互為等電子體，d為周期表前四周期中電負性最小的元素，f原子序數(shù)為29。請回答下列問題(如需表示具體元素請用相應(yīng)的元素符號)。(1)基態(tài)f原子的核外電子排布式為________。(2)b的簡潔氫化物極易溶于c的簡潔氫化物，其主要緣由有兩個：一是_____________________________________________________________；二是____________________________________________________________。(3)化合物甲由c、d兩種元素組成，其晶胞如圖(a)，甲的化學式為________。(4)化合物乙的部分結(jié)構(gòu)如圖(b)，乙由a、b兩元素組成，硬度超過金剛石。①乙的晶體類型為________，其硬度超過金剛石的緣由是__________________________。②乙的晶體中a、b兩種元素原子的雜化方式均為________。解析由題知b為N，依據(jù)a、b、c三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，I1(a)＜I1(c)＜I1(b)，知a為碳、c為氧；d為周