2021届新高考化学一轮复习：第11章 第3节 晶体结构与性质含解析

课时作业

时间：45

分钟满分：100分

一、选择题(每题6分，共54分)

1．关于晶体的叙述中，正确的是()

A．共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定

C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高

D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体

答案A

2．下列说法正确的是(

)

A．钛和钾都采取图1的堆积方式

B．图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置，此方式在三维空间里堆积，仅得简单立方堆积

C．图3是干冰晶体的晶胞，晶胞棱长为a cm，则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个

D．图4是一种金属晶体的晶胞，它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC……堆积的结果

答案D

解析图1表示的堆积方式为六方最密堆积，K采用体心立方堆积，A错误；图2在二维空间里的非密置层放置，在三维空间也能得到体心立方堆积，B错误；干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞，配位数为12，即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个，C错误；该晶胞类型为面心立方，金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC…的方式堆积，D正确。

-1-

3．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()

A．熔点：NaF>MgF2>AlF3

B．晶格能：NaF>NaCl>NaBr

C．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2

D．硬度：MgO>CaO>BaO

答案A

解析由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F－)

4.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体

内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为(

)

A．B2A B．BA2

C．B7A4D．B4A7

答案B

解析A在正方体内，晶胞中的8个A离子完全被这1个晶胞占有，B分别

在顶点和面心，顶点上的离子被1个晶胞占有1

8，面心上的离子被1个晶胞占有1

2

，

所以1个晶胞实际占有的B离子为8×1

8＋6×1

2

＝4，则该晶体的化学式为BA2。

5.(2019·福州模拟)元素X的某价态离子X n＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是()

-2-

-3

-A ．X 元素的原子序数是19

B ．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1

C ．X n ＋中n ＝1

D ．晶体中每个X n ＋周围有2个等距离且最近的N 3－

答案

A 解析从“元素X 的某价态离子X n ＋中所有电子正好充满K 、L 、M 三个电子层”可以看出，X n ＋共有28个电子；图中X n ＋位于每条棱的中点，一个晶胞拥有

的X n ＋个数为12×14＝3；N 3－位于顶点，一个晶胞拥有N 3－的个数为8×18

＝1；由于该物质的化学式为X 3N ，故X 显＋1价，所以X 的原子序数为29。

6．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比是(

)

A ．3∶9∶4

B ．1∶4∶2

C ．2∶9∶4

D ．3∶8∶4答案

B 解析A 粒子数为6×112＝12，B 粒子数为6×14＋3×16

＝2，C 粒子数为1，故A 、B 、C 粒子数之比为1∶4∶2。

7．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()①SiO 2与SO 3

②C 3N 4(硬度大，熔点高)与SiC ③CO 2与SO 2④晶体氖与晶体氮⑤NaCl 与AlCl 3⑥NH 4Cl 与NaOH ⑦MgCl 2与SiCl 4

A ．①③⑥

B ．②③⑥

-4-C ．②④⑥

D ．⑤⑥⑦答案B

8．下列有关说法不正确的是(

)A ．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键

B ．CaF 2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF 2晶胞平均占有4个Ca 2＋

C ．H 原子的电子云图如图3所示，H 原子核外大多数电子在原子核附近运动

D ．金属铜中Cu 原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu 原子的配位数均为12

答案C

9．以N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(

)A ．18g 冰(图1)中含O—H 键数目为2N A

B ．28g 晶体硅(图2)中含有Si—Si 键数目为2N A

C ．44g 干冰(图3)中含有N A 个晶胞结构单元

D ．石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料，12g 石墨烯中含C—C 键数目为

1.5N A

答案C

-5-解析1个水分子中含有2个O—H 键，18g 冰的物质的量为1mol ，含O—H 键数目为2N A ，A 项正确；28g 晶体硅中含有1mol Si 原子，每个硅原子与其他4

个Si 形成4个Si—Si 键，每个硅原子形成的共价键为12

×4＝2，则1mol 单质硅含有2mol Si—Si 键，B 项正确；1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子，44g 干冰中含有晶胞结构单元个数小于N A 个，C 项错误；在石墨烯中，每个碳原子形成3个共价键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12g 石墨烯即1mol 所含碳碳键数目为1.5N A ，D 项正确。

二、非选择题(共46分)

10．(16分)(1)A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2－和B ＋具有相同的电子构型；C 、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的3倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

A 和

B 能够形成化合物F ，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数a ＝0.566nm ，F 的化学式为________；晶胞中A 原子的配位数为________；列式计算晶体F 的密度__________________________________

。

(2)X 、Z 、Q 、R 、T 、U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X 和R 属同族元素；Z 和U 位于第ⅦA 族；X 和Z 可形成化合物XZ 4；Q 基态原子的s 轨道和p 轨道的电子总数相等；T 的一种单质在空气中能够自燃。

X 所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是____________(填化学式)；Z 和U 的氢化物中沸点较高的是____________(填化学式)；Q 、R 、U 的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是____________(填化学式)。

答案(1)Na 2O 8

4×62g·mol－1

(0.566×10－7cm)3×6.02×1023mol－1

≈2.27g·cm－3

(2)HNO3HF Si、Mg、Cl2

解析(1)C的核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，但是A、B、C、D原子序数依次增大，且B存在离子形式，所以C应为P，D的最外层只有一个未成对电子，且C、D同周期，所以D为Cl。A2－和B＋的电子层结

构相同，则A为O，B为Na。由晶胞图知，黑球有8个，灰球有8×1

8＋6×1

2

＝4

个，所以化学式为Na2O。黑球为Na，灰球为O。A为O，由晶胞结构知，面心上的1个O连有4个Na，在相邻的另一个晶胞中，O也连有4个Na，故O的配位数为8。1个晶胞中含有4个Na2O，根据密度公式有：

ρ＝m

V

＝4×62g·mol－1

N A·a3

＝

4×62g·mol－1

6.02×1023mol－1×(0.566×10－7cm)3

≈2.27g·cm－3。

(2)根据题目信息可推知X、Z、Q、R、T、U分别为C、F、Mg、Si、P、Cl。X位于第二周期，该周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HNO3；HF分子间存在氢键，所以HF的沸点高于HCl的；Mg为金属晶体，Si单质为共价晶体，Cl2为分子晶体，故熔点Si>Mg>Cl2。

11．(13分)确定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

(1)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：

A．固态时能导电，能溶于盐酸

B．能溶于CS2，不溶于水

C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水

D．固态、液态时均不导电，熔点为3500℃

试推断它们的晶体类型：

-6-

-7-A ．________；B.________；C.________；D.________。

(2)实验证明：KCl 、MgO 、CaO 、TiN 这4种晶体的结构与NaCl 晶体结构相似(如图1所示，其中TiN 中N 呈－3价)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下

表：离子晶体

KCl MgO CaO 晶格能/kJ·mol －171537913401

则该4种离子晶体的熔点从高到低的顺序是____________________。

(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，则δ晶胞原子堆积名称为

______________。若α－Fe 晶胞边长为a ，γ－Fe 晶胞边长为b ，则两种晶体密度比为________。

答案(1)金属晶体分子晶体

离子晶体共价晶体(2)TiN>MgO>CaO>KCl (3)体心立方堆积

b 3∶4a 3解析

(2)离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，熔

点越高。

(3)δ晶胞原子堆积名称为体心立方堆积。根据晶胞结构可知，α－Fe 晶胞、γ－Fe 晶胞中含有的铁原子分别为1个和4个，所以有：ρ(α－Fe)＝

56N A ·a 3，ρ(γ－Fe)＝4×56N A ·b

3，α－Fe 和γ－Fe 两种晶体的密度比为b 3：4a 3。12．(2020·福州一中质检)(17分)(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属

-8-于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是________。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs ＋位于该晶胞的________，而Cl －位于该晶胞的________，Cs ＋的配位数是________。

(2)铜的氢化物的晶胞结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：______________________________。

(3)图3为F －与Mg 2＋、K ＋形成的某种离子晶体的晶胞，其中

“”表示的离子是________(填离子符号)。

(4)实验证明，KCl 、MgO 、CaO 、TiN 这4种晶体的结构与NaCl 晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体

NaCl KCl CaO 晶格能/(kJ·mol －1)7867153401

则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺

序是________________________________________。MgO 晶体中一个Mg 2＋周围与它最邻近且等距离的Mg 2＋有________个。

答案(1)2体心顶点8

(2)2CuH ＋3Cl 2=====点燃

2CuCl 2＋2HCl

(3)F －(4)TiN>MgO>CaO>KCl

12解析(2)由晶胞可知，粒子个数比为1∶1，化学式为CuH ，＋1价的铜与－1价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为CuCl 2和HCl 。

(3)由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球为F－。

(4)从3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越多(主要因素)、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，所以熔点：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶体中一个Mg2＋周围与它最邻近且等距离的Mg2＋有12个。

-9-

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/09ye.html