高考化学第一轮总复习选修3第3节晶体结构与性质限时规范特训

限时规范特训1.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑥D.①③⑤答案：C解析：本题中属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘。属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子构成的，稀有气体分子间不存在化学键。2.下列有关晶体的叙述正确的是()A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.在晶体中，若有阳离子一定存在阴离子C.分子晶体中一定不含离子键，但一定存在共价键D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键结合答案：D解析：如离子晶体CsCl中，每个离子周围都吸引着8个带相反电荷的离子；金属晶体只存在金属阳离子不存在阴离子；固态的稀有气体形成的晶体为分子晶体，该类分子晶体为单原子分子，分子内不存在共价键；根据原子晶体定义可知D项叙述正确。3.[2014·广东广州检测]有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是()A.①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个C.晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12D.空间利用率的大小关系为：①②③④答案：B解析：①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：①8×18＝1，②8×18＋1＝2，③8×18＋1＝2，④4×18＋6×12＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D项错误。4.下列现象与氢键有关的是()①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥水分子高温下很稳定A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤C.①②③④D.①②③答案：B解析：水分子高温下很稳定是因为分子中O－H键的键能大。5.下列数据是对应物质的熔点(℃)，据此做出的下列判断中错误的是()Na2O[来源:Zxxk.Com]NaClAlF3AlCl39208011291190BCl3Al2O3CO2SiO2－1072073－571723A.铝的化合物形成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答案：B解析：从表中各物质的熔点可以看出，Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3是离子晶体，SiO2是原子晶体，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体是分子晶体。6.有下列离子晶体空间结构示意图：●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为()答案：B解析：B项中●个数为4×18＝12，○个数为1，阳离子、阴离子个数比为1∶2，化学式为MN2。7.某晶体为体心立方晶格(如右图)，实验测得其密度为ρ(g·cm－3)。已知它的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)，假定晶体中原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切。则该晶体晶胞的边长(cm)为()A.32aNAρB.3·32aNAρC.34·32aNAρD.12·32aNAρ答案：A解析：由均摊法知该晶胞中可看成含有2个原子，设该晶体晶胞的边长为xcm，由题意得x3×NA×ρ＝2a，解之得x＝32aNAρ。[来源:学&科&网Z&X&X&K]8.如下图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是()A.γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个B.α­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个C.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同D.三种同素异形体的性质相同答案：B解析：A项，γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子为12个；C项，冷却到不同的温度，得到的晶体类型不同；D项，同素异形体的性质不同。9.测知氯化钠晶体中相邻的Na＋与Cl－的距离为acm，该晶体密度为dg·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为()A.0.5854a3dB.58.58a3dC.58.52a3dD.117a3d答案：C解析：一个NaCl的晶胞中所包含的Na＋与Cl－数目并不是1个而是4个，即1个NaCl晶胞的体积实际上是4个Na＋和4个Cl－共同所占的体积。由NaCl晶胞示意图可知1个Na＋与1个Cl－共同占有的体积为V＝14×(2acm)3＝2a3cm3，由等式NA·d·V＝58.5，可得NA＝58.52a3d。10.[2013·甘肃张掖二中高三月考]AB型的化学式形成的晶体结构情况多种多样。下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A.①③B.②⑤C.⑤⑥D.③④⑤⑥[来源:学.科.网Z.X.X.K]答案：B解析：分子晶体中不存在共用，由各图可以看出②⑤中不存在共用。11.X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其中原子序数依次增大；X2－和Y＋有相同的核外电子排布；Z的气态氢化物的沸点比其上一周期同族元素气态氢化物的沸点低；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；W为金属元素，X与W形成的某种化合物与Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气体单质。回答下列问题(相关回答均用元素符号表示)：(1)R的基态原子的核外电子排布式是________________________________________________________________________。(2)Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是________________________________________________________________________。(3)X与Z中电负性较大的是____________。Z的某种含氧酸盐常用于实验室制取X形成的单质，此酸根离子的空间构型为____________，此离子中所含化学键的类型是____________，X－Z－X的键角________109°28′(填“”、“”或“＝”，已知：孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对之间的斥力)。(4)X与Y形成的化合物Y2X的晶胞如图。其中X离子的配位数为________，与一个X离子距离最近的所有的Y离子为顶点的几何体为________。该化合物与MgO相比，熔点较高的是________。(5)已知该化合物的晶胞边长为apm，则该化合物的密度为________g·cm－3(只要求列出算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1(2)HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键(3)O三角锥形共价键(或答极性键、配位键均可)(4)8立方体或正方体MgO(5)4×62NA×a3×10－30解析：(1)依据洪特规则可推知前四周期中基态原子中单电子数最多也即价层电子排布式为3d54s1(单电子数为6)，则R为铬元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1。(2)结合题干信息可推知元素X、Y、Z、W分别为O、Na、Cl、Mn；因HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，故沸点：HFHCl。(3)O与Cl中电负性较大的是O；Cl的含氧酸盐中用于实验室制取氧气的盐为KClO3，ClO3－的价层电子对数为4(3个σ键、1对孤电子)，故ClO3－的空间构型(VSEPR模型为四面体)同NH3一样为三角锥形；ClO3－中Cl、O间为共价键，由于中心原子上存在一对孤电子，孤电子对的排斥力大于成键共用电子对，故O－Cl－O的键角小于109°28′。(4)由晶胞结构可知O2－(晶胞中空心球)的配位数为8；与一个O2－距离最近的Na＋为顶点形成的几何体为立方体；由于Mg2＋所带电荷比Na＋多，且离子半径小于Na＋的离子半径，因此MgO的晶格能大于Na2O的，则熔点：MgONa2O。(5)利用“均摊法”可知一个晶胞中含有4个Na2O微粒，故该化合物的密度为4×62NA×a3×10－30g·cm－3(注：1pm＝10－10cm)。12.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表ⅠB族。Cu2＋的核外电子排布式为________。(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是________(填字母)。A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化B.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________________。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的________(填“高”或“低”)，请解释原因：________________________________________________________________________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)(2)4(3)BD(4)F的电负性比N大，N－F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子(5)高Cu2O与Cu2S相比，阳离子相同、阴离子所带电荷也相同，但O2－的半径比S2－小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高解析：(1)Cu(电子排布式为[Ar]3d104s1)―→Cu2＋的过程中，失去的电子是最外层的4s轨道及3d轨道上各一个电子，故Cu2＋的电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；(2)从图中可以看出阴离子在晶胞中的位置有四类：顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个)，根据均摊法，可知该晶胞中有4个阴离子；(3)胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，SO42－中的氧不是中心原子，A不正确，且胆矾属于离子化合物，C不正确；(4)N、F、H三种元素的电负性：FNH，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键；(5)Cu2O、Cu2S都是离子晶体，离子半径O2－S2－，Cu2O离子键比Cu2S强，熔点更高。13.X、R、W、Y、Z是元素周期表中前四周期的五种元素，其原子序数依次增大。其中X、R、W同周期，X、Y同主族。X元素的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层上的电子总数，W原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。Z的单质是一种紫红色金属，Z可与W形成Z2W、ZW等化合物。根据上述信息回答下列问题：(1)写出Z元素基态原子的核外价电子排布式：________________________________________________________________________。Z元素位于周期表中的________区。(2)XW2的熔沸点比YW2的熔沸点______________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________。(3)1个XW2分子中含有________个σ键，________个π键。(4)X、