物质结构第三章练习高考复习资料

高考化学复习第十五讲 物质结构第三章A组

考点 考查晶胞中粒子个数的计算

1.(2013·江苏高考)Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。

①在1个晶胞中，Zn离子的数目为________。②该化合物的化学式为________。 2.利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。 考点 考查晶体密度与微粒距离间的关系计算

3

晶体微粒与M(摩尔质量，g/mol)、ρ(晶体密度，g/cm)之间的关系

若1个晶胞中含有x个微粒，则1 mol晶胞中含有x mol微粒，其质量为xM g；

3333

又1个晶胞的质量为ρag(a为晶胞的体积，单位为cm)，则1 mol晶胞的质量为ρaNAg，

3

因此有xM＝ρaNA。

3.(2013·全国卷Ⅱ节选)F、K和Ni三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 (1)该化合物的化学式为________；Ni的配位数为________；

－3

(2)列式计算该晶体的密度________g·cm。

4．(2012·海南高考节选)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得

－3

到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm，则铜

3

晶胞的体积是 ________cm，晶胞的质量是________g，阿伏加德罗常数为______________(列式计算，已知Ar(Cu)＝63.6)。

5.某离子晶体晶胞的结构如图所示。X()位于立方体顶点，Y()位于立方体中心。试分析：

(1)晶体的化学式为________。

(2)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是________。

3

(3)设该晶体的摩尔质量为M g/mol，晶体的密度为ρ g/cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。 考点 晶体类型的判断

Cu

6．(2013·福建高考节选)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2===== NF3＋3NH4F。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________(填序号)。

a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体

7．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表： 水溶液与 熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性 Ag＋反应 水溶液或 A 811 较大 易溶 白色沉淀 熔融导电 B 3 500 很大 不溶 不导电 不反应 C －114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 (1)晶体的化学式分别为A______、B______、C______。 (2)晶体的类型分别是A______、B______、C______。

(3)晶体中微粒间作用力分别是A______、B______、C________。

物质结构第三章A组

1

考点 考查常见的晶体结构

8．下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )

A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子

＋＋

B．氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共有6个

＋－

C．氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个Cl

D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子

9．(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________层，配位数是________；B属于________层，配位数是________。 (2)将非密置层一层一层的在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。

(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。 钋位于元素周期表的第________周期第______族，元素符号是________， 最外电子层的电子排布式是________。 考点 晶体熔、沸点高低的比较

10．(2013·重庆高考节选)BN、MgBr2、SiCl4的熔点由高到低的顺序为__________________。

11．(2013·浙江高考节选) NaF的熔点________(填“>”“＝”或“<”)BF－4的

熔点，其原因是____________________________________________________________。 12．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是( )

A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点顺序为HF>HI>HBr>HCl C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 13．(2015·威海质检)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。

(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是________(写出元素符号)。 (2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为________；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是______________________。

(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是_____________________________________。

(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有________个C60分子。

物质结构第三章A组参考答案

1.解析：从晶胞图分析，含有Zn离子为8×1/8＋6×1/2＝4。S为4个，所以化合物中Zn与S数目之比为1∶1，则化学式为ZnS。 答案：4 ZnS

2.解析：B的原子半径比N大，因而结构示意图中大球代表B原子，利用晶胞结构可计算出含有2个B和2个N，化学式为BN。 答案：2 BN

3解析：(1)在该化合物中F原子位于棱、面心以及体内，故F原子个数为11

4×16＋2×4＋2＝8

个，K原子位于棱和体内，故K原子个数为1

4×8＋2＝4个，Ni原子位于8个顶点上和体内，故

Ni原子个数为1

8

×8＋1＝2个，

K、Ni、F原子的个数比为4∶2∶8＝2∶1∶4，所以化学式为K2NiF4；由图示可看出在每个Ni原子的周围有6个F原子，故配位数为6。 (2)结合解析(1)，根据密度公式可知

ρ＝mV＝39×4＋59×2＋19×86.02×1023×4002×1 308×10－30 g·cm－3≈3.4 g·cm－3

。

答案：(1)K2NiF4 6 (2)3.4

4解析：体积是a3；m＝V×ρ，一个体心晶胞含4个原子，则M＝1

4×m晶胞×NA，可求NA。

答案：4.70×10

－23

4.23×10

－22

NA＝

63.6 g·mol－1－1

1

＝6.01×1023mol

4

×4.23×10－22g5.解析：(1)晶胞中，X的个数＝4×1/8＝1/2，Y在体内个数是1个，则X与Y的个数比是1∶2。 (2)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知∠XYX＝109°28′。

(3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有12个XYY13M

2或2X，设晶胞的边长为a cm，则有ρa3NA＝2M，a＝ 2ρNA

，

3

则晶体中两个距离最近的X之间的距离为2 M

2ρNA cm。 3

答案：(1)XY2或Y2X (2)109°28′ (3)2

M2ρNA

6解析：在反应4NHCu

3＋3F2=====NF3＋3NH4F中，NH3、F2、NF3的晶体类型为分子晶体，Cu为金属晶体，NH4F为离子晶体。

物质结构第三章A组

答案：abd

7解析：根据A、B、C所述晶体的性质可知，A为离子晶体，只能为NaCl，微粒间的作用力为离子键；B应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C应为分子晶体，且易溶，只能为HCl，微粒间的作用力为范德华力。 答案：(1)NaCl C HCl

(2)离子晶体 原子晶体 分子晶体 (3)离子键 共价键 范德华力

8解析：选B 氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共12个。每个Na＋

周围距离相等且

最近的Cl－

共有6个。

9答案：(1)非密置 4 密置 6 (2)6 1

(3)六 ⅥA Po 6s26p4

10解析：BN为原子晶体，MgBr2为离子晶体，SiCl4 为分子晶体，因而熔点：BN＞MgBr2＞SiCl4。 答案：BN＞MgBr2＞SiCl4

11答案：> 两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱， 因此熔点较低

12解析：选C A项、B项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的作用力有关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键无关。D项离子晶体内存在的是离子键。

13解析：(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子，即六元环，共有6个C—C键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中C—C键的数目相同。(4)晶胞中粒子个数的计算公式＝体内数目×1＋面上数目×1/2＋棱上数目×1/4＋顶角数目×1/8。C60晶胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。

答案：(1)O (2)sp2

甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力 (3)6 (4)4

1.图 2.图 3.图

2

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