【步步高】高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題十二 第2講 微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)（含解析）(1).doc

第2講微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)考綱要求1.理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2.了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。3.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)。4.了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的構(gòu)成微粒、微粒間作用力的區(qū)別。考點(diǎn)一晶體常識(shí)1晶體與非晶體晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列結(jié)構(gòu)微粒無(wú)序排列性質(zhì)特征自范性有無(wú)熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點(diǎn)科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行x射線衍射實(shí)驗(yàn)2. 得到晶體的途徑(1)熔融態(tài)物質(zhì)凝固。(2)氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。(3)溶質(zhì)從溶液中析出。3晶胞(1)概念描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列無(wú)隙并置無(wú)隙：相鄰晶胞之間沒(méi)有任何間隙。并置：所有晶胞平行排列、取向相同。深度思考判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)固態(tài)物質(zhì)一定是晶體()(2)冰和固體碘晶體中相互作用力相同()(3)晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列()(4)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體()(5)固體sio2一定是晶體()答案(1)(2)(3)(4)(5)題組一晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算1如圖是甲、乙、丙三種晶體的晶胞，則甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙中一個(gè)晶胞中有_個(gè)c離子和_個(gè)d離子。答案211144解析甲中n(x)n(y)1(4)21；乙中n(a)n(b)1(8)11；丙中n(c)1214，n(d)864。2下圖為離子晶體空間構(gòu)型示意圖：(陽(yáng)離子，陰離子)以m代表陽(yáng)離子，以n表示陰離子，寫(xiě)出各離子晶體的組成表達(dá)式：a_、b_、c_。答案mnmn3mn2解析在a中，含m、n的個(gè)數(shù)相等，故組成為mn；在b中，含m：41(個(gè))，含n：424(個(gè))，mn13；在c中含m：4(個(gè))，含n為1個(gè)。3已知鑭鎳合金lanin的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，則lanin中n_。答案5解析la：2123ni：126615所以n5。4. 某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中a、b、c三種粒子數(shù)之比是 ()a394 b142c294 d384答案b解析a粒子數(shù)為6；b粒子數(shù)為632；c粒子數(shù)為1；故a、b、c粒子數(shù)之比為142。5. 右圖是由q、r、g三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中r為2價(jià)，g為2價(jià)，則q的化合價(jià)為_(kāi)。答案3價(jià)解析r：812g：88428q：824r、g、q的個(gè)數(shù)之比為142，則其化學(xué)式為rq2g4。由于r為2價(jià)，g為2價(jià)，所以q為3價(jià)。6. 下圖是金屬原子m和非金屬原子n構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，則其分子式為_(kāi)。答案m14n13解析由于m、n原子并不存在共用關(guān)系，而是形成一個(gè)獨(dú)立的氣態(tài)團(tuán)簇分子，其分子式可由原子個(gè)數(shù)來(lái)確定，而不能用均攤法。題組二晶胞的密度及微粒間距離的計(jì)算7某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，x()位于立方體的頂點(diǎn)，y()位于立方體的中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)y同時(shí)吸引_個(gè)x。(2)該晶體的化學(xué)式為_(kāi)。(3)設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為m gmol1，晶體的密度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，則晶體中兩個(gè)距離最近的x之間的距離為_(kāi)cm。答案(1)4(2)xy2或y2x(3) 解析(1)從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可直接看出，每個(gè)y同時(shí)吸引4個(gè)x。(2)在晶胞中，平均包含x：4，平均包含y：1，所以在晶體中x和y的個(gè)數(shù)之比為12，晶體的化學(xué)式為xy2或y2x。(3)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量，數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子(或原子)質(zhì)量。由題意知，該晶胞中含有1/2個(gè)xy2或y2x，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則有a3nam，a，則晶體中兩個(gè)距離最近的x之間的距離為 cm。8. 鑭鎳合金、銅鈣合金及鈰鈷合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)xyn，它們有很強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力，其中銅鈣合金的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。試回答下列問(wèn)題：(1)在周期表中ca處于周期表_區(qū)。(2)銅原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)。(3)已知鑭鎳合金lanin晶胞體積為9.01023 cm3，儲(chǔ)氫后形成laninh4.5的合金(氫進(jìn)入晶胞空隙，體積不變)，則lanin中，n_(填數(shù)值)；氫在合金中的密度為_(kāi)。答案(1)s(2)ar3d104s1(3)50.083 gcm3解析(1)ca位于第4周期第a族，處于s區(qū)。(2)cu的外圍電子排布式是3d104s1，而不是3d94s2。(3)銅、鈣合金中，n(cu)126615。n(ca)1223，所以n5，即lani5h4.5。9.01023 cm3nam，其中氫在合金中的密度為0.249 gcm39. 如圖為na2s的晶胞，該晶胞與caf2晶胞結(jié)構(gòu)相似，設(shè)晶體密度是 gcm3，試計(jì)算na與s2的最短距離_(阿伏加德羅常數(shù)用na表示 ，只寫(xiě)出計(jì)算式)。答案 解析晶胞中，個(gè)數(shù)為864，個(gè)數(shù)為8，其個(gè)數(shù)之比為12，所以代表s2，代表na。設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則a3na478a 面對(duì)角線為 其為 邊長(zhǎng)的為 所以其最短距離為 cm。反思?xì)w納晶胞計(jì)算的思維方法(1)晶胞計(jì)算是晶體考查的重要知識(shí)點(diǎn)之一，也是考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的較好素材。晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、na、m、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解決這類題，一是要掌握晶體“均攤法”的原理，二是要有扎實(shí)的立體幾何知識(shí)，三是要熟悉常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會(huì)貫通，舉一反三。(2)“均攤法”原理特別提醒在使用均攤法計(jì)算晶胞中微粒個(gè)數(shù)時(shí)，要注意晶胞的形狀，不同形狀的晶胞，應(yīng)先分析任意位置上的一個(gè)粒子被幾個(gè)晶胞所共有，如六棱柱晶胞中，頂點(diǎn)、側(cè)棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個(gè)晶胞所共有。在計(jì)算晶胞中粒子個(gè)數(shù)的過(guò)程中，不是任何晶胞都可用均攤法。(3)晶體微粒與m、之間的關(guān)系若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)微粒，則1 mol晶胞中含有x mol微粒，其質(zhì)量為xm g(m為微粒的相對(duì)“分子”質(zhì)量)；1個(gè)晶胞的質(zhì)量為a3 g(a3為晶胞的體積)，則1 mol晶胞的質(zhì)量為a3na g，因此有xma3na?？键c(diǎn)二突破四類晶體的組成和性質(zhì)1四類晶體的比較 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽(yáng)離子、自由電子陰、陽(yáng)離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見(jiàn)溶劑難溶大多數(shù)易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個(gè)別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)類別及舉例所有非金屬氫化物(如水、硫化氫)、部分非金屬單質(zhì)(如鹵素x2)、部分非金屬氧化物(如co2、so2)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如sic、sio2)金屬單質(zhì)與合金(如na、al、fe、青銅)金屬氧化物(如k2o、na2o)、強(qiáng)堿(如koh、naoh)、絕大部分鹽(如nacl)2離子晶體的晶格能(1)定義氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位：kjmol1。(2)影響因素離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。(3)與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。深度思考1判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”(1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子()(2)在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子()(3)原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高()(4)分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低()(5)離子晶體一定都含有金屬元素()(6)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2co2和sio2在物理性質(zhì)上有較大差異，而在化學(xué)性質(zhì)上卻有較多相似，你知道原因嗎？答案決定二者物理性質(zhì)的因素：晶體類型及結(jié)構(gòu)、微粒間的作用力，co2是分子晶體，其微弱的分子間作用力是其決定因素，sio2是原子晶體，其牢固的化學(xué)鍵是其決定因素。二者的化學(xué)性質(zhì)均由其內(nèi)部的化學(xué)鍵決定，而co與sio鍵都是極性鍵。特別提醒(1)原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如石英的熔點(diǎn)為1 710 ，mgo的熔點(diǎn)為2 852 。(2)金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如na的熔點(diǎn)為97 ，尿素的熔點(diǎn)為132.7 。3在下列物質(zhì)中：nacl、naoh、na2s、h2o2、na2s2、(nh4)2s、co2、ccl4、c2h2、sio2、sic、晶體硅、金剛石。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是_；(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵的離子晶體是_；(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價(jià)鍵和配位鍵的離子晶體是_；(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價(jià)鍵的離子晶體是_；(5)其中含有極性共價(jià)鍵的非極性分子是_；(6)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是_；(7)其中含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的極性分子是_。(8)其中含有極性共價(jià)鍵的原子晶體是_。答案(1)nacl、na2s(2)naoh、(nh4)2s(3)(nh4)2s (4)na2s2(5)co2、ccl4、c2h2(6)c2h2(7)h2o2(8)sio2、sic題組一晶體類型的判斷1有下列八種晶體：a.水晶b冰醋酸c氧化鎂d白磷e晶體氬f鋁g氯化銨h金剛石。用序號(hào)回答下列問(wèn)題：(1)直接由原子構(gòu)成的晶體是_，屬于原子晶體的化合物是_。(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，含有共價(jià)鍵的離子晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。(3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是_；受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_，需克服共價(jià)鍵的是_。答案(1)aeha(2)bgde(3)ffah2現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)()數(shù)據(jù)：a組b組c組d組金剛石：3 550 li：181 hf：83 nacl：801 硅晶體：1 410 na：98 hcl：115 kcl：776 硼晶體：2 300 k：64 hbr：89 rbcl：718 二氧化硅：1 723 rb：39 hi：51 cscl：645 據(jù)此回答下列問(wèn)題：(1)a組屬于_晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是_。(2)b組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號(hào))。有金屬光澤導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性(3)c組中hf熔點(diǎn)反常是由于_。(4)d組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào))。硬度小水溶液能導(dǎo)電固體能導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)d組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)閚aclkclrbclcscl，其原因?yàn)開(kāi)。解題指導(dǎo)通過(guò)讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì)，應(yīng)用氫鍵解釋hf的熔點(diǎn)反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點(diǎn)高低的原因。答案(1)原子共價(jià)鍵(2)(3)hf分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出hf分子間能形成氫鍵即可)(4)(5)d組晶體都為離子晶體，r(na)r(k)r(rb)i2bsicl4ph3dc(ch3)4ch3ch2ch2ch2ch3答案c解析a、b項(xiàng)屬于無(wú)氫鍵存在的分子結(jié)構(gòu)相似的情況，相對(duì)分子質(zhì)量大的熔、沸點(diǎn)高；c項(xiàng)屬于分子結(jié)構(gòu)相似的情況，但存在氫鍵的熔、沸點(diǎn)高；d項(xiàng)屬于相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子結(jié)構(gòu)不同的情況，支鏈少的熔、沸點(diǎn)高。5離子晶體熔點(diǎn)的高低取決于晶體中晶格能的大小。判斷kcl、nacl、cao、bao四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是 ()akclnaclbaocaobnaclkclcaobaoccaobaonaclkcldcaobaokclnacl答案c解析離子晶體中，晶格能越大，晶體熔、沸點(diǎn)越高；離子所帶電荷數(shù)越多，半徑越小，晶格能越大。6下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是()o2、i2、hgco、kcl、sio2na、k、rbna、mg、ala b c d答案d解析中hg在常溫下為液態(tài)，而i2為固態(tài)，故錯(cuò)；中sio2為原子晶體，其熔點(diǎn)最高，co是分子晶體，其熔點(diǎn)最低，故正確；中na、k、rb價(jià)電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點(diǎn)逐漸降低，故錯(cuò)；中na、mg、al價(jià)電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強(qiáng)，熔點(diǎn)逐漸升高，故正確。思維建模分類比較晶體的熔、沸點(diǎn)1不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低一般規(guī)律原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等熔、沸點(diǎn)很高，如汞、鎵、銫等熔、沸點(diǎn)很低，金屬晶體一般不參與比較。2原子晶體由共價(jià)鍵形成的原子晶體中，原子半徑小的鍵長(zhǎng)短，鍵能大，晶體的熔、沸點(diǎn)高。如熔點(diǎn)：金剛石石英碳化硅硅。3離子晶體一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：mgomgcl2naclcscl。4分子晶體(1)分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體，熔、沸點(diǎn)反常的高。如h2oh2teh2seh2s。(2)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如snh4geh4sih4ch4，f2cl2br2n2，ch3ohch3ch3。(4)同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如：ch3ch2ch2ch2ch3 ?？键c(diǎn)三突破五類晶體模型1原子晶體(金剛石和二氧化硅)(1)金剛石晶體中，每個(gè)c與另外4個(gè)c形成共價(jià)鍵，cc 鍵之間的夾角是10928，最小的環(huán)是六元環(huán)。含有1 mol c的金剛石中，形成的共價(jià)鍵有2 mol。(2)sio2晶體中，每個(gè)si原子與4個(gè)o成鍵，每個(gè)o原子與2個(gè)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。2分子晶體(1)干冰晶體中，每個(gè)co2分子周?chē)染嗲揖o鄰的co2分子有12個(gè)。(2)冰的結(jié)構(gòu)模型中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子以氫鍵相連接，含1 mol h2o的冰中，最多可形成2 mol“氫鍵”。3離子晶體(1)nacl型：在晶體中，每個(gè)na同時(shí)吸引6個(gè)cl，每個(gè)cl同時(shí)吸引6個(gè)na，配位數(shù)為6。每個(gè)晶胞含4個(gè)na和4個(gè)cl。(2)cscl型：在晶體中，每個(gè)cl吸引8個(gè)cs，每個(gè)cs吸引8個(gè)cl，配位數(shù)為8。4石墨晶體石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是分子間作用力，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是2，c原子采取的雜化方式是sp2。5常見(jiàn)金屬晶體的原子堆積模型結(jié)構(gòu)型式常見(jiàn)金屬配位數(shù)晶胞面心立方最密堆積a1cu、ag、au12體心立方堆積a2na、k、fe8六方最密堆積a3mg、zn、ti12特別提醒(1)判斷某種微粒周?chē)染嗲揖o鄰的微粒數(shù)目時(shí)，要注意運(yùn)用三維想象法。如nacl晶體中，na周?chē)膎a數(shù)目(na用“”表示)：每個(gè)面上有4個(gè)，共計(jì)12個(gè)。(2)?？嫉膸追N晶體主要有干冰、冰、金剛石、sio2、石墨、cscl、nacl、k、cu等，要熟悉以上代表物的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)題中信息給出與某種晶體空間結(jié)構(gòu)相同時(shí)，可以直接套用某種結(jié)構(gòu)。深度思考1在晶體模型中，金剛石中的“棍”和干冰中的“棍”表示的意義一樣嗎？分子晶體中有化學(xué)鍵嗎？答案不一樣，金剛石中表示的是cc共價(jià)鍵，而干冰中的“棍”表示分子間作用力；分子晶體中多數(shù)含有化學(xué)鍵(如co2中的c=o鍵)，少數(shù)則無(wú)(如稀有氣體形成的晶體)。2下列排列方式中，a.abcabcabcbabababababcabbaabbadabccbaabccba，屬于鎂型堆積方式的是_；屬于銅型堆積方式的是_。答案ba題組一晶體的性質(zhì)1下列各物質(zhì)的晶體中，晶體類型相同的是()ao2和sio2 bnai和i2cco2和h2o dccl4和nacl答案c2在單質(zhì)的晶體中，一定不存在()a離子鍵b分子間作用力c共價(jià)鍵d金屬離子與自由電子間的作用答案a3x和y兩種元素的核電荷數(shù)之和為22，x的原子核外電子數(shù)比y的少6個(gè)。下列說(shuō)法中不正確的是()ax的單質(zhì)固態(tài)時(shí)為分子晶體by的單質(zhì)為原子晶體cx與y形成的化合物固態(tài)時(shí)為分子晶體dx與碳形成的化合物為分子晶體答案c4下列各組物質(zhì)熔化或升華時(shí)，所克服的粒子間作用屬于同種類型的是()ana2o和sio2熔化bmg和s熔化c氯化鈉和蔗糖熔化d碘和干冰升華答案d題組二依據(jù)晶胞判斷晶體類型5下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞示意圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是_(請(qǐng)用相應(yīng)的編號(hào)填寫(xiě))。答案bc解析冰屬于分子晶體，干冰、碘也屬于分子晶體；b為干冰晶胞，c為碘晶胞。題組三對(duì)晶胞結(jié)構(gòu)的考查6下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()a金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子b氯化鈉晶體中，每個(gè)na周?chē)嚯x相等的na共有6個(gè)c氯化銫晶體中，每個(gè)cs周?chē)o鄰8個(gè)cld干冰晶體中，每個(gè)co2分子周?chē)o鄰12個(gè)co2分子答案b解析氯化鈉晶體中，每個(gè)na周?chē)嚯x相等的na共12個(gè)，距離相等且最近的cl共有6個(gè)。7(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，a屬于_層，配位數(shù)是_；b屬于_層，配位數(shù)是_。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡(jiǎn)單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是_，平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是_。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式。釙位于元素周期表的第_周期第_族，元素符號(hào)是_，外圍電子排布式是_。答案(1)非密置4密置6(2)61(3)6apo6s26p4題組四金屬晶胞中原子半徑的計(jì)算8用晶體的x射線衍射法對(duì)cu的測(cè)定得到以下結(jié)果：cu的晶胞為面心立方最密堆積(如右圖)，已知該晶體的密度為9.00 gcm3，晶胞中該原子的配位數(shù)為_(kāi)；cu的原子半徑為_(kāi)cm(阿伏加德羅常數(shù)為na，要求列式計(jì)算)。答案12 1.27108解析設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則a3na464a 面對(duì)角線為a面對(duì)角線的為cu原子半徑r 1.27108cm。探究高考明確考向全國(guó)卷、高考題調(diào)研12013新課標(biāo)全國(guó)卷，37(2)(3)(4)(6)(2)硅主要以硅酸鹽、_等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以_相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)_個(gè)原子。(4)單質(zhì)硅可通過(guò)甲硅烷(sih4)分解反應(yīng)來(lái)制備。工業(yè)上采用mg2si和nh4cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得sih4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(6)在硅酸鹽中，sio四面體(如下圖(a)通過(guò)共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中si原子的雜化形式為_(kāi)，si與o的原子數(shù)之比為_(kāi)化學(xué)式為_(kāi)。答案(2)二氧化硅(3)共價(jià)鍵3(4)mg2si4nh4cl=sih44nh32mgcl2(6)sp313sio3(或sio)解析(3)金剛石晶胞的面心上各有一個(gè)原子，面上的原子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)是(6)在多硅酸根中每個(gè)硅原子都與4個(gè)o形成4個(gè)sio單鍵，因而si原子都是sp3雜化；觀察圖(b)可知，每個(gè)四面體通過(guò)兩個(gè)氧原子與其他四面體連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)，因而每個(gè)四面體中硅原子數(shù)是1，氧原子數(shù)為223，即si與o的原子個(gè)數(shù)比為13，化學(xué)式為sio3。22013新課標(biāo)全國(guó)卷，37(3)(4)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素a、b、c、d中，a和b的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，并且a和b的電子數(shù)相差為8；與b位于同一周期的c和d，它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差 為2。(3)a、b和d三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為_(kāi)；d的配位數(shù)為_(kāi)；列式計(jì)算該晶體的密度_gcm3。(4)a、b和c3三種離子組成的化合物b3ca6，其中化學(xué)鍵的類型有_；該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為_(kāi)，配位體是_。答案(3)k2nif463.4(4)離子鍵、配位鍵fef63f解析有4個(gè)未成對(duì)電子的一定是過(guò)渡金屬，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而c為fe元素，順推出d為ni，b為k，a為f元素。(3)a(f)原子數(shù)16428b(k)原子數(shù)824d(ni)原子數(shù)812即該化合物的化學(xué)式為k2nif4d的配位體是距其最近的異種原子a，分別在它的前面、后面、左邊、右邊、上邊、下邊，共6個(gè)a原子。(4)在k3fef6中含有k與fef63之間的離子鍵和fef63中fe3與f之間的配位鍵，在配離子fef63中f是配位體。32012新課標(biāo)全國(guó)卷，37(6)zns在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方zns晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0 pm，密度為_(kāi)gcm3(列式并計(jì)算)，a位置s2與b位置zn2之間的距離為_(kāi)pm(列式表示)。答案4.1或或135解析zns晶胞的體積為(540.01010 cm)3。s2位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，zn2位于晶胞的內(nèi)部，一個(gè)zns晶胞中含有s2：864個(gè)，含有4個(gè)zn2，即一個(gè)zns晶胞含有4個(gè)s2和4個(gè)zn2，則晶胞的密度為4.1 gcm3。zns晶胞中，面對(duì)角線上兩個(gè)相鄰s2的距離為540 pm270 pm。每個(gè)zn2與周?chē)?個(gè)s2形成正四面體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)s2與zn2之間連線的夾角為10928，兩個(gè)相鄰s2與zn2形成等腰三角形(如圖所示)，則ab之間的距離為 pm。各省市高考題調(diào)研12013四川理綜，11(3)al2o3在一定條件下可制得aln，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，該晶體中al的配位數(shù)是_。答案4解析分析aln晶體結(jié)構(gòu)示意圖，與al原子距離最近且等距離的n原子數(shù)為4。22013福建理綜，31(2)nf3可由nh3和f2在cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到：4nh33f2nf33nh4f上述化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_(填序號(hào))。a離子晶體 b分子晶體c原子晶體 d金屬晶體答案abd解析nh3、f2、nf3都是分子晶體，cu是金屬晶體，nh4f是離子晶體。32013山東理綜，32(2)利用“鹵化硼法”可合成含b和n兩種元素的功能陶瓷，右圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則每個(gè)晶胞中含有b原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)，該功能陶瓷的化學(xué)式為_(kāi)。答案2bn解析：182，142，所以每個(gè)晶胞中含有b原子的個(gè)數(shù)為2，其化學(xué)式為bn。42013江蘇，21(a)(1)元素x位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子。x與y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。在1個(gè)晶胞中，x離子的數(shù)目為_(kāi)。該化合物的化學(xué)式為_(kāi)。答案4zns解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)晶胞中x離子的數(shù)目為864。y在晶胞內(nèi)部，共4個(gè)，化學(xué)式為zns。52012海南，19(2)用晶體的x射線衍射法可以測(cè)得阿伏加德羅常數(shù)。對(duì)金屬銅的測(cè)定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361 pm。又知銅的密度為 9.00 gcm3，則銅晶胞的體積是_cm3、晶胞的質(zhì)量是_g，阿伏加德羅常數(shù)為_(kāi)(列式計(jì)算，己知ar(cu)63.6)。答案4.7010234.231022na6.011023 mol1練出高分1關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是 ()a只要含有金屬陽(yáng)離子的晶體就一定是離子晶體b離子晶體中一定含金屬陽(yáng)離子c在共價(jià)化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)d分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低答案d解析a項(xiàng)，金屬晶體中含有陽(yáng)離子；b項(xiàng)，銨鹽中不含金屬陽(yáng)離子；c項(xiàng)，如hcl分子中不是各原子都形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2直接由原子構(gòu)成的一組物質(zhì)是 ()a二氧化硅、金剛石、晶體硼b氧化鈉、金剛石、氯化氫c碘、石墨、氯化鈉d干冰、二氧化硅、金剛石答案a解析原子晶體直接由原子構(gòu)成；b項(xiàng)中，na2o為離子晶體，hcl為分子晶體；c項(xiàng)中，碘為分子晶體，nacl為離子晶體；d項(xiàng)中，干冰為分子晶體。3在40 gpa高壓下用激光器加熱到1 800 k時(shí)成功地制得了原子晶體co2，下列有關(guān)推斷正確的是 ()a原子晶體co2易汽化，可用作制冷劑b構(gòu)成原子晶體co2中的微粒是co2分子c原子晶體co2有很高的熔沸點(diǎn)，有很大的硬度d每摩爾原子晶體co2中含碳氧鍵的數(shù)目為2na答案c解析該“co2”晶體為原子晶體，不再有單個(gè)的co2分子，具有很高的熔、沸點(diǎn)和硬度，每摩爾晶體中應(yīng)含有4na個(gè)碳氧鍵。4下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的組合是 ()分子晶體中都存在共價(jià)鍵在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子金剛石、sic、naf、nacl、h2o、h2s晶體的熔點(diǎn)依次降低離子晶體中只有離子鍵沒(méi)有共價(jià)鍵，分子晶體中肯定沒(méi)有離子鍵catio3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個(gè)ti4和12個(gè)o2相緊鄰sio2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞a bc d答案d解析稀有氣體中不存在共價(jià)鍵；金屬晶體中有陽(yáng)離子但無(wú)陰離子；離子晶體中可能有共價(jià)鍵，如naoh；在sio2中每個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合；晶體的穩(wěn)定性與分子間作用力無(wú)關(guān)。5下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是6的是 ()a在nacl晶體中，與一個(gè)na最近的且距離相等的cl的個(gè)數(shù)b在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)c在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個(gè)數(shù)d在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上的碳原子個(gè)數(shù)答案c解析在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個(gè)數(shù)為12個(gè)。6下表所列物質(zhì)晶體的類型全部正確的一組是 ()原子晶體離子晶體分子晶體a氮化硅磷酸單質(zhì)硫b單晶硅氯化鋁白磷c金剛石燒堿冰d鐵尿素冰醋酸答案c解析a項(xiàng)，磷酸屬于分子晶體；b項(xiàng)，氯化鋁屬于分子晶體；d項(xiàng)，鐵屬于金屬晶體，尿素屬于分子晶體。7下列說(shuō)法正確的是(na為阿伏加德羅常數(shù)) ()a124 g p4中含有pp鍵的個(gè)數(shù)為4nab12 g石墨中含有cc鍵的個(gè)數(shù)為1.5nac12 g金剛石中含有cc鍵的個(gè)數(shù)為4nad60 g sio2中含有sio鍵的個(gè)數(shù)為2na答案b解析a項(xiàng)，6na6na；b項(xiàng)，1.5na1.5na；c項(xiàng)，應(yīng)為2na；d項(xiàng)，應(yīng)為4na。8. 磁光存儲(chǔ)的研究是williams等在1957年使mn和bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開(kāi)始的。右圖是mn和bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(白球均在六棱柱內(nèi))，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為 ()amn2bi bmnbi cmnbi3 dmn4bi3答案b解析bi：6個(gè)mn：122166個(gè)，其個(gè)數(shù)之比為11。9正硼酸(h3bo3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)白色晶體，層內(nèi)的h3bo3分子通過(guò)氫鍵相連(如下圖)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()a正硼酸晶體屬于原子晶體bh3bo3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)c分子中硼原子最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)d含1 mol h3bo3的晶體中有3 mol氫鍵答案d解析a項(xiàng)，正硼酸應(yīng)屬于分子晶體；b項(xiàng)，h3bo3分子穩(wěn)定性與分子內(nèi)部的共價(jià)鍵有關(guān)，與分子間的氫鍵無(wú)關(guān)；c項(xiàng)，分子中的硼原子不符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；d項(xiàng)，中的3個(gè)氫均形成氫鍵。10下列圖像是nacl、cscl、zns等離子晶體結(jié)構(gòu)圖或是從其中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖。試判斷屬于nacl的晶體結(jié)構(gòu)的圖像為 ()答案b解析nacl中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)均為6。11(1)氯酸鉀熔化，粒子間克服了_的作用力；二氧化硅熔化，粒子間克服了_的作用力；碘的升華，粒子間克服了_的作用力。三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是_(填化學(xué)式)。(2)下列六種晶體：co2，nacl，na，si，cs2，金剛石，它們的熔點(diǎn)從低到高的順序?yàn)開(kāi)(填序號(hào))。(3)在h2、(nh4)2so4、sic、co2、hf中，由極性鍵形成的非極性分子是_，由非極性鍵形成的非極性分子是_，能形成分子晶體的物質(zhì)是_，含有氫鍵的晶體的化學(xué)式是_，屬于離子晶體的是_，屬于原子晶體的是_，五種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是_。(4)a、b、c、d為四種晶體，性質(zhì)如下：a固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，能溶于鹽酸b能溶于cs2，不溶于水c固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，可溶于水d固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電，熔點(diǎn)為3 500試推斷它們的晶體類型：a_；b._；c._；d._。答案(1)離子鍵共價(jià)鍵分子間sio2kclo3i2(2)(3)co2h2h2、co2、hfhf(nh4)2so4sicsic(nh4)2so4hfco2h2(4)金屬晶體分子晶體離子晶體原子晶體解析(1)氯酸鉀是離子晶體，熔化離子晶體時(shí)需要克服離子鍵的作用力；二氧化硅是原子晶體，熔化原子晶體時(shí)需要克服共價(jià)鍵的作用力；碘為分子晶體，熔化分子晶體時(shí)需克服的是分子間的作用力。由于原子晶體是由共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，所以原子晶體的熔點(diǎn)最高；其次是離子晶體；由于分子間作用力與化學(xué)鍵相比較要小得多，所以碘的熔點(diǎn)最低。(2)先把六種晶體分類。原子晶體：、；離子晶體：；金屬晶體：；分子晶體：、。由于c原子半徑小于si原子半徑，所以金剛石的熔點(diǎn)高于晶體硅；co2和cs2同屬于分子晶體，其熔點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量成正比，故cs2熔點(diǎn)高于co2；na在通常狀況下是固態(tài)，而cs2是液態(tài)，co2是氣態(tài)，所以na的熔點(diǎn)高于cs2和co2；na在水中即熔化成小球，說(shuō)明它的熔點(diǎn)較nacl低。12碳元素在生產(chǎn)生活中具有非常重要的作用，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(duì)電子數(shù)相等的元素是_(寫(xiě)出元素符號(hào))。(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_(kāi)；常溫條件下丙烯是氣態(tài)，而相對(duì)分子質(zhì)量比丙烯小的甲醇，常溫條件下卻呈液態(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_。(3)二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)o原子。觀察圖乙中金剛石的結(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(gè)小黑點(diǎn)代表一個(gè)c60分子)，圖中顯示出的c60分子數(shù)為14個(gè)。實(shí)際上一個(gè)c60晶胞中含有_個(gè)c60分子。答案(1)o(2)sp2甲醇分子間存在氫鍵，而丙烯分子間只有范德華力(3)6(4)4解析(1)c元素和o元素基態(tài)原子的核外未成對(duì)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(gè)原子，即六元環(huán)，共有6個(gè)cc鍵，而二氧化硅中的硅原子相當(dāng)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cc鍵的數(shù)目相同。(4)晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)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(gè)c60分子，8個(gè)在晶胞頂角上，6個(gè)在面上，故一個(gè)晶胞中含有的c60分子數(shù)目為81/861/24。13下圖為caf2、h3bo3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的h3bo3分子通過(guò)氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：圖銅晶體中銅原子堆積模型(1)圖所示的caf2晶體中與ca2最近且等距離的f數(shù)為_(kāi)，圖中未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后周?chē)罹o鄰的銅原子數(shù)為_(kāi)。(2)圖所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外電子層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是_，h3bo3 晶體中b原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為_(kāi)。(3)金屬銅具有很好的延展性、導(dǎo)電性、傳熱性，對(duì)此現(xiàn)象最簡(jiǎn)單的解釋是用_理論。(4)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是_(填化學(xué)式)，其晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為_(kāi)。(5)已知兩個(gè)距離最近的ca2核間距離為a108cm，結(jié)合caf2晶體的晶胞示意圖，caf2晶體的密度為_(kāi)。答案(1)812(2)o16(3)金屬鍵(4)h3bo3分子間作用力(5)183.2/a3 gcm3解析(1)caf2晶體中ca2的配位數(shù)為8，f的配位數(shù)為4，ca2和f個(gè)數(shù)比為12，銅晶體中未標(biāo)號(hào)的銅原子周?chē)罹o鄰的銅原子為上層1、2、3，同層的4、5、6、7、8、9，下層的10、11、12，共12