化學化學晶體的結構與性質專項訓練的專項培優(yōu)練習題及答案

化學化學晶體的構造與性質專項訓練的專項培優(yōu)練習題(及答案一、晶體的構造與性質元素X4周期，其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2；元Y3p1對成對電子。XY形成的化合物的晶胞構造如下圖，以下關于該晶體的說法正確的選項是〔〕該晶體屬于原子晶體X2+8，Y2-4與每個Y2-Y2-12個該晶體的熔點比氧化鋅高以下物質的構造與性質與氫鍵無關的是①乙醚的沸點②冰的密度比液態(tài)水?、坂徚u基苯甲酸的熔沸點比對羥基苯甲酸的低④水分子在高溫下很穩(wěn)定⑤氫化鎂的晶格能高⑥DNA的雙螺旋構造⑦尿素的熔沸點比醋酸高A．④⑥② B．①④⑤ C．②⑤⑥ D．③⑤⑦AGaAs晶體的熔點很高，硬度很大，密度為ρg?cm－3，GaAs的摩爾質量分別為MGag?mol－1MAsg?mol－1rGapmrAspmN，其晶胞構造如下圖，以下說法錯誤的選項是A該晶體為共價晶體GaAs均無孤對電子，GaAs4原子的體積占晶胞體積的百分率為

4π10-27NA

ρ(r3Ga+r3As)8電子穩(wěn)定構造

3(MGa

+M )As以下關于氯化鈉晶胞〔如圖〕的說法正確的選項是〔 〕6Na+6Cl-Na+8Cl-Cl-8Na+Na+Na+8個AB作投影，CD兩原子的投影將相互重合5．以下說法中正確的選項是2 3 A．NO、BF、PCl這三個分子中的全部原子最外層電子均未滿足82 3 BCO26個緊鄰的分子C．在NaCl晶體中，Na+的配位數為6D．金屬導電的實質是金屬陽離子在外電場作用下的定向移動6．以下說法正確的選項是〔〕A．含陽離子的晶體肯定含有陰離子B．沸點由高到底的挨次：HF>HI>HBr>HClC．含有共價鍵的晶體肯定具有高的熔沸點及硬度D．空間利用率面心立方最密積存>六方最密積存>體心立方密積存7．依據以下表達，推想可能屬于金屬晶體的是〔〕A．由分子間作用力結合而成，熔點很低B．固體或熔融狀態(tài)下易導電，熔點在1000℃左右C．由共價鍵結合成空間網狀構造，熔點很高D．固體不導電，熔融狀態(tài)下亦不導電，但溶于水后能導電在某晶體中，與某一種微粒x距離最近且等距離的另一種微粒y所圍成的空間構型為正八面體型〔如圖〕。該晶體可能為NaCl B．CsCl C．CO2 D．SiO29．(1)以下元素或化合物的性質變化挨次正確的選項是 A．第一電離能：Cl＞S＞P＞Si共價鍵的極性：HF＞HCl＞HBr＞HI晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI熱穩(wěn)定性：MgCO＞CaCO＞SrCO＞BaCO3 3 3 3FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的構造式為 ，其中Fe的配位數為 42 42 4 NHHPO中，電負性最高的元素是 ；P的 雜化軌道與O的2p軌道形成 鍵。NHHPO和LiFePO屬于簡潔磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種簡單磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如以下圖所示。這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為 〔用42 42 4 2 2 高溫高壓下CO的晶體構造與SiO相像，該晶體熔點比SiO晶體 〔填“高”或“低”〕。硅酸鹽和SiO2一樣，都是以硅氧四周體作為根本構造單元，圖中表示一種含2 2 個硅原子的單鏈式多硅酸根的構造〔投影如圖〕，Si原子的雜化類型為 ，其化學通式可表示為 2A 2四方晶系S晶胞構造如下圖〔下一頁〕的配位數 ，的配位數為 ：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，N為阿伏加德羅常數的值，CuFeS晶體的密度是 g?cm-3(列出計算式2A 2碳元素不僅能形成豐富多彩的有機化合物，而且還能形成多種無機化合物，同時自身可以形成多種單質，碳及其化合物的用途廣泛。C60分子的晶體中，在晶胞的頂點和面心均含有一個C60分子，則一個C60晶胞的質量為 。干冰和冰是兩種常見的分子晶體，以下關于兩種晶體的比較中正確的選項是〔填字母〕。晶體的熔點：干冰>冰晶體中的空間利用率：干冰>冰晶體中分子間相互作用力類型一樣金剛石和石墨是碳元素形成的兩種常見單質，以下關于這兩種單質的表達中正確的選項是 〔填字母〕。a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化，石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化b.晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中CC<石墨中CCC．晶體的熔點：金剛石>石墨d.晶體中共價鍵的鍵角：金剛石>石墨e.金剛石晶體中只存在共價鍵，石墨晶體中則存在共價鍵、金屬鍵和范德華力f.金剛石和石墨的熔點都很高，所以金剛石和石墨都是原子晶體金剛石晶胞構造如以下圖，立方BN構造與金剛石相像，在BN晶體中，B原子四周最近的N原子所構成的立體圖形為 ，B原子與N原子之間共價鍵與配位鍵的數目比為 ，一個晶胞中N原子數目為 。Cu單質的晶體密度為gcm3，Cu的相對原子質量為M，阿伏加德羅常數為N ，則Cu的原子半徑為 。AGaN5G芯片的材料，氮化鎵鋁和氮化鋁LED可發(fā)出紫外光。答復以下問題：基態(tài)As原子核外電子排布式為[Ar] ；以下狀態(tài)的鋁元素中，電離最外層的一個電子所需能量最小的是 (填標號)。A． B． C． D．3 3 8—羥基喹啉合鋁〔C27H18AlNO〕用于發(fā)光材料及電子傳輸材料，可由LiAlH3 3 48—羥基喹啉)合成。LiAlH中陰離子的空間構型為 ；8—羥基喹啉4合鋁中所含元素電負性最大的是 〔填元素符號，下同〕，第一電離能最大的是 〔填元素符號〕，N原子的雜化方式為 。以下化合物的熔點：化合物熔點/℃

AlF31040

GaF31000

AlCl3194①表格中鹵化物的熔點產生差異的緣由是 。2 ②熔融AlCl3時可生成具有揮發(fā)性的二聚體Al2Cl6分子，分子中每個原子最外層均到達8電子，二聚體AlCl的構造式為 ；其中Al2 。NaCl是重要的化工原料。答復以下問題：元素Na的焰色反響呈 色。價電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子，其價電子軌道表示式為 。KBr具有NaCl型的晶體構造，但其熔點比NaCl低，緣由是 。3NaClNaClO。3①NaCl水溶液中，不存在的微粒間作用力有 。A．離子鍵B．極性鍵C．配位鍵D．氫鍵E.范德華力3②ClO-離子的幾何構型為 ，中心原子的雜化方式為 。3NaCl50~300GPaCl2反響，可以形成一種晶體，其立方晶胞如下圖〔ClNa〕。1 1①假設A的原子坐標為〔0，0，0〕，B的原子坐標為〔2，04〕，則C的原子坐標為 。②晶體中，Cl構成的多面體包含 個三角形的面，與Cl緊鄰的Na個數為 。***試卷處理標記，請不要刪除一、晶體的構造與性質1．C【解析】【分析】元素X=2+8+18=28，230Zn元素；元素Y基態(tài)原子的p軌道上13p41s22s22p63s23p4YSZnS，據此解題?！驹斀狻縕nSZn2+S2-A錯誤；ZnSY2-4，則X2+4，故B錯誤；38由晶胞可知，與每個X2+距離最近的X2+在其面心，則共有2

=12個，故C正確，ZnOZnSZnOZnS高，故D錯誤；故答案為C。2．B【解析】分析：氫鍵可以影響物質的熔點、沸點和溶解度、密度等。詳解：①乙醚分子之間不能形成氫鍵，故其沸點與氫鍵無關；②冰中水分子間形成氫鍵后，水分子之間的空隙變大，故其密度比液態(tài)水小，與氫鍵有關；③鄰羥基苯甲酸可以形成分子內的氫鍵，而對羥基苯甲酸只能形成分子間的氫鍵，故鄰羥基苯甲酸的分子間作用力較大，其熔沸點比對羥基苯甲酸的低，與氫鍵有關；④水分子在高溫下很穩(wěn)定是由于水分子內的共價鍵的鍵能很大，與氫鍵無關；⑤氫化鎂屬于離子晶體，共中陰陽離子間的離子鍵較強，故其晶格能高，與氫鍵無關；⑥DNA的雙螺旋構造與氫鍵有關，氫鍵的形成有肯定的方向性，也需要肯定的空間條件，DNA的雙螺旋構造；⑦尿素與醋酸的相對分子質量一樣，尿素的分子間形成的氫鍵數目高于醋酸，故其熔沸點比醋酸高，與氫鍵有關。綜上所述，質的構造與性質與氫鍵無關①④⑤，B正確，此題選B。3．C【解析】【分析】【詳解】GaAs晶體的熔點很高，硬度很大，為空間立體網狀構造，屬于共價晶體，故A正確；由晶胞構造可知，Ga4Ga4，As原子數目為81+61=4As、Ga1：1As4，Ga48 2As原子形成正四周體構造，As4Ga原子也形成正四周體構造，原子均形成4個鍵，Ga3As4As1Ga形成配位鍵，As5個電子全部成鍵，均沒有孤對電子，故B正確；晶胞中原子總體積為443

(rGa

3+rAs

M +M3)10-30cm3，晶胞質量為4 Ga N

g，晶胞的體積為(4

M Ga

AAs)cm3，原子的體積占晶胞體積的百分率為NA44π(r 3+r3)10-30cm33 Ga AsM +M

4πN= A

(r 3+rGa As

3)10-30

100%；故C錯誤；

aNA

As)cm3

3MGa

+M〕AsAs、Ga4個共價鍵，均沒有孤對電子，全部原子均滿足8電子穩(wěn)定構造，故D正確；故答案選：C。4．D【解析】【分析】【詳解】1 1 1A8×8+6×2=4Na+，12×4+1=4Cl-A錯誤；Na+6Cl-Cl-6Na+B錯誤；NaClNa+Na+可看作頂點和面心位置，個數132×8=12C錯誤；8個小正方體，CD為右上方小正方體的體對角線，與AB平行，假設作投影，則相互重合，故D正確；D。【點睛】D，留意理解題目的含義，沿體對角線AB作投影。5．C【解析】【分析】【詳解】氮的化合價是＋4價，而氮原子的最外層電子數是58電子穩(wěn)定構造。BF3B的化合價是＋338電子穩(wěn)定構造。其它8電子穩(wěn)定構造，故A錯誤；CO212個緊鄰的分子，故B錯誤；NaCl晶體中，Na+6，故C正確；金屬導電的實質是自由電子在外電場作用下的定向移動，故D錯誤。故答案選：C?！军c睛】金屬導電的實質是自由電子在外電場作用下的定向移動。6．B【解析】【分析】【詳解】A．含有陽離子的晶體不肯定含有陰離子，如金屬晶體含有的是金屬陽離子和自由電子，A項錯誤；B．HF、HI、HBr、HClHF分子間存在氫鍵，故沸點最高，又相對分子質量：HI>HBr>HClHI>HBr>HClHI>HBr>HCl，則沸點由高到底的挨次：HF>HI>HBr>HCl，B選項正確；C．含有共價鍵的晶體可能是分子晶體、原子晶體或局部別子晶體〔如NaOH晶體〕，假設為分子晶體，則不肯定有高的熔沸點及硬度，故C項錯誤；D．空間利用率：面心立方最密積存=74%D項錯誤；答案選B。7．B【解析】【分析】【詳解】由分子間作用力結合而成，熔點很低，為分子晶體，A錯誤；B．固體或熔融后易導電，不是很高，排解石墨等固體，應為金屬晶體，B正確；C．由共價鍵結合成網狀晶體，熔點很高，為原子晶體，C錯誤；D．固體不導電，熔融狀態(tài)下亦不導電，但溶于水后能導電，應為分子晶體，D錯誤；故合理選項是B。8．A【解析】【分析】【詳解】依據題意，在該圖形中x6，NaCl晶體中氯離子和鈉離子的配位數均是6，CsCl晶體中離子的配位數是8，二氧化碳晶體中，二氧化碳分子的配位數是12，二氧化Si4O原子相連，而每個O2Si原子相連，不符合此圖，所以答案選A。9．BC 4 O sp3 σ (PnO3n+1)(n+2)- 高sp3 (SiO3)n2n- 4 4464+456+832(0.52421.032)1021NA【解析】【分析】A．第一電離能，一般與非金屬性成正比，當電子亞層處于半滿、全滿時消滅反常；B．對于氫化物分子，非金屬性越強，鍵的極性越強；C．晶格能與離子的帶電荷成正比，與離子半徑的平方成反比；D．熱穩(wěn)定性與分解產物的穩(wěn)定性有關。FeCl3Al2Cl6Fe的配位數。NH4H2PO4中，電負性最高的元素也就是非金屬性最強的元素；P4個O原子相4O2p軌道形成的鍵型。由兩個構造式查找規(guī)律，得出圖中磷酸根離子的化學式通式。比較原子晶體熔點，可比較原子半徑，半徑越小，熔點越高。圖中表示一種含n個硅原子的單鏈式多硅酸根的構造，Si4，由此確定雜化類型，確定化學通式時，可承受均攤法。Cu2＋2個S2-與它相連；1S2-2Cu2+、2Fe2+相連。：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，可求出體積，NACuFeS2晶體的密度，1個晶胞中所含離子的數目?！驹斀狻?AP3p軌道半布滿，第一電離能消滅反常，所以第一電離能：Cl＞P＞S＞Si，A不正確；B．對于氫化物分子，非金屬性越強，鍵的極性越強，所以共價鍵的極性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B正確；C．晶格能與離子的帶電荷成正比，與離子半徑的平方成反比，所以晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，C正確；D．對于同主族元素的碳酸鹽，金屬性越強，其氧化物越穩(wěn)定，碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越差，所以熱穩(wěn)定性：MgCO3<CaCO3<SrCO3<BaCO，D不正確；3BC。答案為：BC；6FeCl3蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在，則類似于Al2ClFe4Cl形成共價鍵，61FeCl3的構造式為

Fe的配位數為4。答案為： ；4；NH4H2PO4中，電負性最高的元素是O；P4O原子相連，價層電子對數為4，所以Psp3O2p軌道形成σ鍵。分析磷酸根離子中P、O原子個數的遞變規(guī)律，可得出其化學式可用通式表示為(PnO3n+1)(n+2)-。答案為：O；sp3；σ；(PnO3n+1)(n+2)-；CO2SiO2相像，也為原子晶體。比較原子晶體熔點時，可比較原子半徑，半徑越小，熔點越高，所以該晶體熔點比SiO2n個硅原子的單鏈式多硅酸根的構造圖中可以看出，每個Si4OSi原子的雜化類型為sp31Si、4O2O2個O被兩個構造單元共用，從而得出其化學通式可表示為(SiO3)n2n-。答案為：高；sp3；(SiO3)n2n-；由晶胞構造分析可知，面心上的Cu2+2S2-Cu2+4S2-相連，Cu2＋4；1S2-2Cu2+、2Fe2+S2-4。晶胞中，1 1 1 1Fe2+數為8× +4× +1=4，Cu2+數為6× +4× =4，S2-數為8，晶胞內共含4個CuFeS，a8 2 2 4 2＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA為阿伏加德羅常數的值，CuFeS2晶體的密度是464+456+832 464+456+832g?cm-3。答案為：4；4； 。(0.52421.032)1021NA

(0.52421.032)1021NA【點睛】在單鏈構造的多硅酸根中，重復消滅的最小構造單元為 ，其中Si的原子個數為2，1、4號氧原子為兩個最小單元所共用，2、3、5、6、7號氧原子完全屬于該單1元，故每個最小單元的氧原子數目為5+2×2

=6，Si與O2:6=1:3，故單鏈3n構造的多硅酸根的化學式為(SiO)3n2880．

b ae 正四周體3：1 4

2 4Mcm10 NA

4 3NA【解析】【詳解】〔1〕C60晶體為面心立方排布，所以每個C604個C60分子〔31個〕，所以一個C602880

晶胞的質量為mnMNMNA

NA

2880N ；A答案為：N ；A〔2〕a．冰溶化時氫鍵被破，干冰分子之間只存在范德華力，溶化時破壞范德華力，氫鍵比范德華力強，故晶體的熔點冰＞干冰，故a錯誤；b．水分子間存在氫鍵，且氫鍵有方向性，導致水分子形成冰時存在較大的空隙，干冰分子之間只存在范德華力，形成的分子晶體是密積存，晶體中的空間利用率：干冰＞冰，故b正確；c．干冰分子之間存在范德華力，水分子間存在氫鍵，晶體中分子間相互作用力類型不一樣，故c錯誤；答案為：b；〔3〕a．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構成正四周體，碳原子的雜化類sp3雜化；石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成平面正六邊形結構sp2雜化，故a正確；b．sp2雜化中，ssp3雜化更多，而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短，更結實，即石墨的層內共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，故b錯誤；c．石墨的層內共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短，作用力更大，破壞化學鍵需要更大能量，所以晶體的熔點金剛石＜石墨，故c錯誤；d．金剛石中碳4個共價單鍵，構成正四周體，鍵角為109°28′，石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成正六角形的平面層狀構造，鍵角為120°d錯誤；e．金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵，構成正四周體，石sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合，形成正六角形的平面層狀構造2p2p電子．這些p軌道又都相互平行，并sp2雜化軌道構成的平面，形成了大π鍵．因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動，類似金屬鍵的性質，石墨為層狀構造，層與層之間通過范德華力連接，說明晶體中含有共價鍵、金屬鍵、范德華力，故e正確；f．金剛石是原子晶體，石墨為層狀構造，層與層之間通過范德華力連接，石墨為混合型晶體，不屬于原子晶體，故f錯誤；答案為：ae；由金剛石的晶胞構造可知，晶胞內部有4C6個C8CBN晶體中，每個B4個N原子形成共價鍵，所以B原子四周最近的N原子所構成的立體圖形為正四周體；B4，B原子與N原子之間共價鍵的12B原子與N原子之間共價鍵的數目與配位鍵的數目比為3：1，一個晶胞中N4；答案為：正四周體；3：1；4；Cu單質的晶體密度為gcm3，Cu的相對原子質量為M，是面心立方最密4個Cu分子〔31個〕，阿伏加德羅常數為NA，晶胞的Vm

NM4M

，又4r 2ar

2a ，則r

24M

cm 。 N NA A

4 4 NA3 3 11．3d104s24p3 D 正四周體O N sp2 AlF、GaF為離子晶體，AlCl3 3 格能：AlF3>GaF3, 4【解析】【分析】As3333，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3；能量越高越不穩(wěn)定，越易失電子，所以激發(fā)態(tài)的微粒易失電子，原子軌道中處于半滿狀態(tài)時較穩(wěn)定；LiAlH4Al原子價層電子對個數=4+

31412

=4且不含孤電子對，依據價層電子對互斥理論推斷其空間構型；元素的非金屬性越強，電負性越大，而金屬性越強，通常第一電離能最小；依據分子構造中N原子成鍵數和孤對電子數推斷雜化方式；通常離子晶體的熔點大于分子晶體，離子晶體的晶格能大熔點高；Al2Cl6Al原子有空軌道，Cl可以供給孤電子對形成配位鍵；協(xié)作物中的配位數是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數目?！驹斀狻緼s331s22s22p63s23p63d104s24p3，即[Ar]3d104s24p3；AB為失去一個電子后的狀態(tài)，C為失去三個電子D為有一個電子的躍遷的激發(fā)態(tài)，A電離最外層一個電子所需能量實際就是第三電離能，B電離最外層一個電子所需能量實際就是其次電離能，C電離最外層一個電子所需能量實際就是第四電離能，D電離最外層一個電子所需能量為處于激發(fā)態(tài)的1個電子，所以需要能量最大的是C，最小的是D，故答案為D；3141LiAlH4中的陰離子中Al原子價層電子對個數=4+ 2 =4且不含孤電子對，sp3雜化，依據價層電子對互斥理論推斷其空間構型及中心原子雜化方式分別為正四周體形；8—羥基喹啉合鋁中所含元素分別是C、H、N、O和Al元素，其中氧元素的非金屬性最強，則電負性最大的是O；Al