高三化学选修三结构与晶体练习题

1选修三结构与晶体练习题1.下列化学式能真实表示物质分子组成的是A．NaOHB．S03C．CsClD．Si022.科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH20)。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是A．离子晶体B．分子晶体C．原子晶体D．金属晶体3.下列各项所述的数字不是6的是A．在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数4.下列数据是对应物质的熔点Na2ONaClAlF3AlCl39208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2-1072073-571723据此做出的下列判断中错误的是A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体5.下列性质适合于分子晶体的是A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电B.熔点10.31℃，液态不导电、水溶液能导电C.能溶于CS2、熔点112.8℃，沸点444.6℃D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g／cm36．下列叙述中正确的是A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体B．金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高C．离子晶体中一定不含非极性共价键D．都是由非金属元素组成的晶体也有可能是离子晶体7在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点8．结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为()A．6B．8C．10D．129．下列物质中晶格能大小比较正确的是A．BaOCaOMgOB．NaFNaClNaBrC．NaIMgOBaOD．PbSZnSMgO10．下列有关晶体的叙述中，错误的是A．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．白磷分子晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°C．在NaCl晶体中每个Na+(或C1-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+)2D．离子晶体在熔化时，离于键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏11．关于金属元素的特征，下列叙述正确的是()①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性②金属元素在化合物中一般显正价③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱④金属元素只有金属性，没有非金属性⑤价电子越多的金属原子的金属性越强A．①②③B．②③C．①⑤D．全部12.石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A.10个B.18个C.24个D.14个13.晶态氯化钠是晶体，晶体中，每个钠离子周围有个氯离子，每个氯离子周围有个钠离子，钠离子半径比氯离子半径。在氯化物MCl中，M在第六周期，是钠的同族元素，该晶体中，每个阳离子周期有氯离子。钠的金属性比M。氯化钠的电子式是，熔融后导电（填“能”或“不能”）。Na+(或Cl-)周围的6个Cl-(或Na+)相邻的连线构成的面是多面体；每个Na+(或Cl-)周围与之距离最近且距离相等的Na+(或Cl-)有个?14．某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每个x同时吸引着__________个Y，该晶体的化学式为__________。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__________。(4)设该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1，晶体密度为ρ·cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________。15．有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。(1)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数示)__________________________。(2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。16．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m。（铁相对原子质量为55.9，氧相对原子质量为16）求：（1）FexO中x值（精确至0.01）为_____________。（2）晶体中的Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数（用小数表示，精确至0.001）为___________。3（3）此晶体化学式为___________。（4）Fe在此晶体中占据空隙的几何形状是___________（即与O2－距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为________m。17.碱金属单质的熔点顺序为Li＞Na＞K＞Rb＞Cs，试用金属晶体结构的知识加以解释．18．右图为金刚石的晶体结构。每个C原子、每条C—C键被多少个六元环共用？19．(1)请描述金属晶体中自由电子的存在状态．答：_______________．(2)请说明金属晶体中自由电子所起的作用．答：_______________________________．20.金属导电靠___________，电解质溶液导电靠_____________;金属导电能力随温度升高而_________,溶液导电能力随温度升高而____________.21.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在13000℃反应获得。(1)氮化硅晶体属于______________晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子与Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_______.(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_________________.（4）将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅固体。有关反应的化学方程式为_________________.22.有一种金属结构单元是一个“面心立方体”（注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子）。该单元平均是由__________个金属原子组成的。23.晶胞是晶体中最小的重复单元．已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示．若铁原子的半径为m101027.1，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图丙中AB的长度为______________m．424.某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积，即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元，金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上，试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。25.1986年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。(1)根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式(2)根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y3+，Ba2+，Cu2+和Cu3+)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比26.C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；（2）C70分子中只含有五边形和六边形；（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。根据以上所述确定：（1）C70分子中所含的单键数和双键数；（2）C70分子中的五边形和六边形各有多少？5选三结构与晶体练习题参考答案1B2B3C4B5BC6D7CD8D9B10B11B12D13．离子66小8弱:]Cl[:Na能八面体12个14．(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28'(4)32AmN15．(1)FeFe(CN)6-(2)带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+(用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6(3)M+在每隔一个立方体的体心上。16．（1）0.92（2）0.826（3）19FeO·2Fe2O3（4）正八面体（5）3.03×10－1017.金属晶体的熔点高低取决于晶体中金属离子与自由电子之间的作用力大小，由库仑定律221rqqkF可知，作用力的大小又取决于金属离子的半径和自由电子的数量，显然，半径越小，作用力越强，熔点越高．而离子的半径顺序为CsRbKNaLi，因此锂的熔点最高．18解析：任意两条相邻的C—C键参加了2个六元环的形成，每个C原子可形成4条C—C键，两面相邻的组合有C24＝6种，故每个C原子被6×2＝12个六元环共用。而每条C—C键可以与相邻的3条C—C键两两相邻，故每条C—C键被3×2＝6个六元环共用。19．(1)自由电子均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有．(2)使金属阳离子结合在一起形成晶体;使金属晶体具有导电性、导热性和延展性．20.自由电子；自由离子；减弱；增强21．[解析]（1）这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。（2）氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子,Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。6（3）3SiCl4+2N2+6H2＝＝＝Si3N4+12HCl。（4）22.423．101059.3提示：222ACBCAB21021027.1421）（AB101059.3AB24.．依题意画出侧面图，设正立方体边长为a，则体积为a3。原子半径42ar，每个正立方体包括金属原子8×1／8+6×1/2＝4(个)，球体体积共4×,74.0)42(3433aa空间利用率为：%74%10074.033aa.25.(1)YBa2Cu3O7(2)Cu2+:Cu3+=2:126.（1）单键数：70；双键数：35。（2）设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个。依题意可得方程组：1/2（5x+6y）=1/2（3×70）（键数，即棱边数）70+（x+y）-1/2（3×70）=2（欧拉定理）解得五边形数x=12，六边形数y=25。强热