物质结构与性质第四单元测试题
(时间：45分钟满分：100分)
) 1．下列有关晶体的叙述中，错误的是()。
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＋周围距离相等且最近的Na＋共有6个
C．金属晶体中，以“……ABCABCABC……”形式的堆积称为面心立方堆积
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个
解析NaCl晶体中，Na＋周围最近的Na＋在小立方体的面对角线上，故有12个Na＋最近且等距离。
答案 B
2．下列关于晶体的说法，一定正确的是()。
CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2＋、O2－、
Ti4＋分别位于立方体的体心、面心和顶角)
A．分子晶体中都存在共价键
B．如上图，CaTiO3晶体中每个Ti4＋和12个O2－相紧邻
C．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
解析稀有气体为单原子分子，晶体中不存在共价键。据图可知CaTiO3晶体中，Ti4＋位于晶胞的顶角，O2－位于晶胞的面心，故Ti4＋的O2－配位数为12。SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相连。汞常温下为液态，其熔点比一般分子晶体还低。
答案 B
3．下面的排序不正确的是()。
A．晶体熔点的高低：COOHOH>OHCOOH
B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
C．熔点由高到低：Na>Mg>Al
D．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI
解析A项形成分子间氢键的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质，正确；B项均为原子晶体，原子半径越小，键长越短共价键越牢固，硬度越大，键长有：C—C
答案 C
4．现有四种晶体的晶胞，其离子排列方式如下图所示，其中化学式不属MN型的是()。
解析 由均摊法可得A 、C 、D 晶胞的M 与N 的个数比为1∶1，而B 晶胞中M 与N
的个数比为1∶3，故B 项不属于MN 型。
答案 B
5．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛
酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是( )。
A ．BaTi 8O 12
B ．BaTi 4O 6
C ．BaTi 2O 4
D ．BaTiO 3
解析 由晶胞结构示意图可知，Ba 在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti 处于立方体
的8个顶点，每个Ti 有18属于该晶胞；O 处于立方体的12条棱的中点，每个O 有14
属于该晶胞。即晶体中N (Ba)∶N (Ti)∶N(O)＝1∶????8×18∶?
???12×14＝1∶1∶3。 答案 D
6．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A 、B 两种元素都是第三周期的元素，
分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。下列关于该化合物的说法不正确的是( )。
A ．化学式是Al 2Cl 6
B ．不存在离子键和非极性共价键
C ．在固态时所形成的晶体是分子晶体
D ．是离子化合物，在熔融状态下能导电
解析 由题意知该化合物为分子晶体，A 为Cl ，B 为Al ，分子的结构式为ClAlClClClAlClCl ，存在极性键和配位键。
答案 D
7．已知NaCl 的摩尔质量为58.5 g·mol －1
，其晶体密度为d g·cm －3，若图中钠离子与最
接近的氯离子的核间距离为a cm ，那么阿伏加德罗常数的值可表示为( )。
A ．117a 3d
B ．58.5/(2a 3d )
C ．234/(a 3d )
D ．58.5/(4a 3d )
解析 a 3·dN A ＝12×58.5，N A ＝58.52a 3d
。 答案 B
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)铜原子的核外电子排布式是________________。
(2)铜的熔点比钙的高，其原因是________________；如图是金属Ca 和Cu 所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca 和Cu 的原子个数之比为________。
(3)Cu 2＋能与NH 3、H 2O 、Cl －等形成配位数为4的配合物。
①[Cu(NH 3)4]2＋中存在的化学键类型有________(填序号)。
A ．配位键
B ．金属键
C ．极性共价键
D ．非极性共价键
E ．离子键
②[Cu(NH 3)4]2＋具有对称的空间构型，[Cu(NH 3)4]2＋中的两个NH 3被两个Cl －取代，能得
到两种不同结构的产物，则[Cu(NH 3)4]2＋的空间构型为________。
解析 (1)铜元素原子的核外电子排布满足“全空、半满、全满稳定”的原理。(2)金属的物理性质主要取决于金属键的强弱，一般金属键越强，金属的硬度越大、熔点越高；该晶胞中顶点的原子按18计，面上的原子按12
计。(3)[Cu(NH 3)4]2＋中Cu 2＋和NH 3之间形成配位键，NH 3内形成极性共价键。[Cu(NH 3)4]2＋的立体构型可以参照甲烷的立体构型考虑，若为正四
面体形，则[Cu(NH 3)4]2＋中的两个NH 3被两个Cl －取代后所得配合物只有一种，若为平面正
方形则[Cu(NH 3)4]2＋中的两个NH 3被两个Cl －取代后所得配合物有两种。
答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1
(2)晶体中铜的金属键强度大于钙的 1∶5
(3)①AC ②平面正方形
9．(14分)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)请写出元素d 的基态原子电子排布式
________________________________________________________________________。 (2)b 元素的氧化物中b 与氧元素之间的共价键类型是________。其中b 原子的杂化方式是________。
(3)a 单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
若已知a 的原子半径为d ，N A 代表阿伏加德罗常数，a 的相对原子质量为M r ，则一个晶
胞中a 原子的数目为________，该晶体的密度为________(用字母表示)。
解析 (1)根据洪特规则的特例，d 轨道半充满时更稳定，其Cr 原子电子排布式是1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1而不是1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2。
(2)SiO 2硅氧之间的共价键是“头对头”的方式，所以是σ键，其中Si 的杂化方式是sp 3杂化。
(3)由分摊法计算：8×18＋6×12＝4；该晶胞的质量m ＝4×M r N A
，该晶胞的体积V ＝?
???4×d ×223＝162d 3，晶胞密度ρ＝m V ＝M r 42d 3N A 。 答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1或[Ar]3d 54s 1 (2)σ键或极性共价键 sp 3杂化 (3)4 M r 42d 3N A
10．(15分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)Ni 原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________；
(2)NiO 、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni 2＋和Fe 2＋的离子半径分别为69 pm
和78 pm ，则熔点NiO________FeO(填“<”或“>”)；
(3)NiO 晶胞中Ni 和O 的配位数分别为________、________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。
解析 (1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。
(2)NiO 、FeO 都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越
强，熔点越高。(3)因为NiO 晶体结构类型与NaCl 相同，而NaCl 晶体中Na ＋、Cl －的配位数
都是6，所以，NiO 晶体Ni 2＋、O 2－的配位数也是6。(4)根据晶胞结构可计算，一个合金晶
胞中，La ：8×18＝1，Ni ：1＋8×12
＝5。所以该合金的化学式为LaNi 5。 答案 (1)[Ar]3d 84s 2或1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2
(2)> (3)6 6 (4)LaNi 5
11．(15分)可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO ＋3CCaC 2＋CO ↑，CaC 2＋N 2CaCN 2＋C ，CaCN 2＋2H 2O===NH 2CN ＋Ca(OH)2，NH 2CN 与水反应生成尿素[CO(NH 2)2]，尿素合成三聚氰胺。
(1)写出与Ca 在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：________________________________________________________________________。
CaCN 2中阴离子为CN 2－2，与CN 2－2互为等电子体的分子有N 2O 和________(填化学式)，
由此可以推知CN 2－2的空间构型为________。
(2)尿素分子中C 原子采取________杂化。尿素分子的结构简式是________。
(3)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(
)后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合，在肾脏内易形成结
石。 (4) CaO 晶胞如图所示，CaO 晶体中Ca 2＋
的配位数为________。CaO 晶体和NaCl 晶体的
晶格能分别为：CaO 3 401 kJ·mol －1、NaCl 786 kJ·mol －1。导致两者晶格能差异的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析 (1)Ca 的最外层是2个电子，与它同一周期的元素在第四周期，内层排满电子则K 到M 层分别为2、8、18个电子，则它的基态原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2
或[Ar]3d104s2；与CN2－2互为等电子体，必须符合原子数相等，价电子总数相等，故可以是CO2，因为CO2是直线形分子，则CN2－2的空间构型是直线形。(2)尿素分子的结构简式为COH2NNH2，分子中的C原子采用sp2杂化方式，碳氧之间的共价键有1个σ键、1个π键。
(3)三聚氰酸与三聚氰胺分子之间通过分子间氢键相互结合而形成结石。(4)由晶胞图可看出，1个Ca2＋周围有6个O2－，则晶体中Ca2＋的配位数为6；CaO晶体的晶格能远大于NaCl晶体的晶格能的原因是CaO晶体中Ca2＋、O2－的带电量大于NaCl晶体中Na＋、Cl－的带电量。
答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2CO2直线形(2)sp2COH2NNH2(3)分子间氢键
(4)6CaO晶体中Ca2＋、O2－的带电量大于NaCl晶体中Na＋、Cl－的带电量
晶体学基础与晶体结构习题与答案 1. 由标准的(001)极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，除了已在图2-1中标出晶面外，在下列晶面中哪些属于[110]晶带？(1-12)，(0-12)，(-113)，(1-32)，(-221)。 图2-1 2. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。 3. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？ 4. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。 5. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(-123)，(130)，[2-1-1]，[311]； b)六方晶系(2-1-11)，(1-101)，(3-2-12)，[2-1-11]，[1-213]。 6. 在体心立方晶系中画出{111}晶面族的所有晶面。 7. 在立方晶系中画出以[001]为晶带轴的所有晶面。 8. 已知纯钛有两种同素异构体，密排六方结构的低温稳定的α-Ti和体心立方结构的高温稳定的β-Ti，其同素异构转变温度为882.5℃，使计算纯钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aα20℃=0.29506nm，cα20℃=0.46788nm，aα900℃=0.33065nm)。 9. 试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。 10.平面A在极射赤平面投影图中为通过NS及核电0°N，20°E的大圆，平面B的极点在30°N，50°W处，a)求极射投影图上两极点A、B间的夹角；b)求出A绕B顺时针转过40°的位置。 11. a)说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上，赤道线上和0°经线上的极点的指数各有何特点，b)在上述极图上标出(-110)，(011)，(112)极点。 12. 图2-2为α-Fe的x射线衍射谱，所用x光波长λ=0.1542nm，试计算每个峰线所对应晶面间距，并确定其晶格常数。 图2-2 13. 采用Cu kα(λ=0.15418nm)测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2θ=44.4°，64.6°和81.8°，若(bcc)Cr的晶格常数a=0.28845nm，试求对应这些谱线的密勒指数。
晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子？ eg ：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（ ） ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（ ） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子？
二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中.分子内的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸：H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质:：X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物
化学选修3《晶体结构与性质》单元测试题 选择题（每小题只有一个正确答案。每小题3分，共45分） 1.下列有关金属晶体的判断正确的是 A．简单立方、配位数6、空间利用率68% B．钾型、配位数6、空间利用率68% C．镁型、配位数8、空间利用率74% D．铜型、配位数12、空间利用率74% 2.有关晶格能的叙述正确的是 A．晶格能是气态离子形成1摩离子晶体释放的能量 B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值 C．晶格能越大，形成的离子晶体越不稳定 D．晶格能越大，物质的硬度反而越小 3.下列排列方式是镁型堆积方式的是 A．ABCABCABC B．ABABABABAB C．ABBAABBA D．ABCCBAABCCBA 4.下列关于粒子结构的描述不正确的是 A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol D162O中含中子、质子、电子各10 N A(N A代表阿伏加德罗常数) 5.现代无机化学对硫－氮化合物的研究是最为活跃的领域 之一。其 中如图所示是已经合成的最著名的硫－氮化合物的分 子结构。 下列说法正确的是 A．该物质的分子式为SN B．该物质的分子中既有极性键又有非极性键 C．该物质具有很高的熔沸点 D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体 6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不 产生沉淀， 放出，则关于此化合物的 以强碱处理并没有NH 说法中正确的是 A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6 B．该配合物可能是平面正方形结构 C．Cl—和NH3分子均与Pt4+配位 D．配合物中Cl—与Pt4+配位，而NH3分子不配
第三章晶体结构习题与解答 3-1 名词解释 （a）萤石型和反萤石型 （b）类质同晶和同质多晶 （c）二八面体型与三八面体型 （d）同晶取代与阳离子交换 （e）尖晶石与反尖晶石 答：（a）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中， 若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空 隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分 布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为 B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出 适合氧离子位置的间隙类型及位置，八面体间隙位 置数与氧离子数之比为若干四面体间隙位置数与氧 离子数之比又为若干 （b）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳 定结构各需何种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a）参见2-5题解答。 （b）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构 所需电价离子及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO。
章末质量检测（三）晶体结构与性质 一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．下列说法正确的是() A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验 D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键 解析：选C A项，分子晶体受热熔化时破坏的是分子间作用力而不是化学键，错误；B项，有的分子晶体中存在氢键，错误；D项，金属元素原子与非金属元素原子间也可形成共价键，如AlCl3，错误。 2．下列说法中正确的是() A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子 B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 C．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态 D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合 解析：选D选项A中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs＋可同时吸引8个Cl－；选项B中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生的；选项C中分子晶体的熔、沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S属于分子晶体，它在常温下为固态。 3．下列有关冰和干冰的叙述不正确的是() A．干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体 B．冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子 C．干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华 D．干冰中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子 解析：选A干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，分子采取紧密堆积，一个分子周围有12个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力还存在氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，采取非紧密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。干冰融化只需克服范德华力，冰融化还需要克服氢键，由于氢键比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。
3-1、晶体的常识 一、晶体和非晶体 1、概述——自然界中绝大多数物质是固体，固体分为和两大类。 2、对比——
* 自范性——晶体能自发地呈现多面体外形的性质。本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 * 晶体不因颗粒大小而改变，许多固体粉末用肉眼看不到规则的晶体外形，但在显微镜下仍可看到。 * 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质凝固速率过快常得到粉末或没有规则外形的块状物。 * 各向异性——晶体的许多物理性质如强度、热导性和光导性等存在各向异性即在各个方向上的性质是不同的 二、晶胞 1、定义——描述晶体结构的基本单元。 2、特征—— （1）习惯采用的晶胞都是体，同种晶体所有的晶胞大小形状及内部的原子种类、个数和几何排列完全相同。 （2）整个晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 <1> 所谓“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙； <2> 所谓“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 3、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式——均摊法分析晶胞与粒子数值的关系 （1）处于内部的粒子，属于晶胞，有几个算几个均属于某一晶胞。
（2）处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。（3）处于90度棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 （4）处于90度顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于60度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞；处于120度垂面顶点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子有属于晶胞。 4、例举 三、分类 晶体根据组成粒子和粒子之间的作用分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四种类型。 3-2、分子晶体和原子晶体 一、分子晶体 1、定义——只含分子的晶体。 2、组成粒子——。 3、存在作用——组成粒子间的作用为（），多原子分子内部原子间的作用为。 * 分子晶体中定含有分子间作用力，定含有共价键。 * 分子间作用力于化学键。 4、物理性质 （1）熔沸点与硬度——融化和变形只需要克服，所以熔沸点、硬度，部分分子晶体还可以升华。熔融一定破坏分子间的和可能存在的键，绝不会破坏分子内部的。
晶体的结构与性质练习题 1. (2010·原创)下列关于晶体的说法正确的是( ) A ．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B ．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C ．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D ．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 解析：在原子晶体中构成晶体的粒子是原子；在离子晶体中构成晶体的粒子是阳离子和阴离子；在分子晶体中构成晶体的粒子是分子；在金属晶体中构成晶体的粒子是金属阳离子和自由电子，故选项B 错误。晶体的熔点一般是原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，而金属晶体的熔点相差比较大。晶体硅的熔点(1 410℃)要比金属钨的熔点(3 410℃)低，而金属汞的熔点(常温下是 液体)比蔗糖、白磷(常温下是固态，分子晶体)等低。所以选项C 、D 不正确。答案：A 2． 下图为某晶体的一个晶胞，该晶体由A 、B 、C 三种基本粒子组成。试根据图示判断，该晶体的化学式是( ) A ．A 6 B 8 C B ．A 2B 4C C ．A 3BC D ．A 3B 4C 解析：由分割法可知：晶胞中A 为6×12＝3；B 为8×18 ＝1；C 为1，故其化学式为A 3BC ，所以C 正确。答案：C 3． (2010·改编)下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( ) A ．液溴和苯分别受热变为气体 B ．干冰和氯化铵分别受热变为气体 C ．二氧化硅和铁分别受热熔化 D ．食盐和葡萄糖分别溶解在水中 解析：本题考查的是晶体结构。晶体类型相同的物质在发生状态变化时所克服的粒子间作用属于同种类型，否则就不属于同种类型，A 中溴和苯都是分子晶体，所克服的都是分子间作用力；B 中干冰属于分子晶体，需克服分子间作用力，而NH 4Cl 属于离子晶体，需克服离子键和共价键；C 中SiO 2是原子晶体，需克服共价键，铁属于金属晶体，需克服金属键；D 中食盐属于离子晶体，需克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，需克服分子间作用力。答案：A 4．下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A ．具有较高的熔点 B ．固态不导电，水溶液能导电 C ．可溶于水 D ．固态不导电，熔融状态能导电 解析：A 选项，原子晶体熔点也较高；B 选项，有些分子晶体，如HCl 的水溶液也能导电；C 选项，有些分子晶体也溶于水；D 选项，分子晶体在液态时不导电，离子晶体在熔融时可导电。答案：D 5． (2010·改编)有下列八种晶体：A.水晶 B ．冰醋酸 C ．氧化镁 D ．白磷 E ．晶体氩 F ．氯化铵 G ．铝 H ．金刚石 以上晶体中： (1)属于原子晶体的化合物是________；直接由原子构成的晶体是________；直接由原子构成的分子晶体是________。 (2)由极性分子构成的晶体是________，含有共价键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。 (3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。 解析：在题项中属于原子晶体的是：金刚石和水晶(由Si 原子和O 原子构成)；属于分子晶体的是：冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离 子晶体的是：MgO(由Mg 2＋和O 2－组成)、NH 4Cl(由NH ＋4和Cl －组成)；而Al 属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动，并不发生 化学变化，但金属熔化时金属键则会被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间力；而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。 答案：(1)A AEH E (2)B F DE (3)G BDE AH 6．(2009·广东化学，27)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 位于元素周期表第ⅠB 族。Cu 2＋ 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CuSO 4·5H 2O 可写成[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O ，其结构示意图如下：下列说法正确的是( ) A ．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp 3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(NH 3)4]2＋配离子。已知NF 3与 NH 3的空间构型都是三角锥形，但NF 3不易与Cu 2＋形成配离子，其原因是 ________。 (5)Cu 2O 的熔点比Cu 2S 的________(填“高”或“低”)，请解释原因 解析：(1)电子排布为结构化学中的重点，特别是24号、29号等存在半满和全满状态的元素。应先写出Cu 原子的电子排布，然后从 外向内失去2个电子。(2)对O 2－个数的计算，面上的按12算，顶点上按18算，棱上按14算，体心按1个算，可得O 2－个数为：18×8＋12 ×2＋14 ×4＋1＝4(个)。(3)H 2O 中氧原子采用sp 3杂化，SO 2－4中的氧不是。CuSO 4应是离子晶体，不是分子晶体。(4)NH 3中的N 原子的孤对
第一章 金属的晶体结构 (一)填空题 3．金属晶体中常见的点缺陷是 空位、间隙原子和置换原子 ，最主要的面缺陷是 。 4．位错密度是指 单位体积中所包含的位错线的总长度 ，其数学表达式为V L =ρ。 5．表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做 晶格 ，而晶胞是指 从晶格中选取一个能够完全反应晶格特征的最小几何单元 。 6．在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是 [111] ，而面心立方晶格是 [110] 。 7 晶体在不同晶向上的性能是 不同的 ，这就是单晶体的 各向异性现象。一般结构用金属为 多 晶体，在各个方向上性能 相同 ，这就是实际金属的 伪等向性 现象。 8 实际金属存在有 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种缺陷。位错是 线 缺陷。 9．常温下使用的金属材料以 细 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以粗 晶粒为好。 10．金属常见的晶格类型是 面心立方、 体心立方 、 密排六方 。 11．在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，D(1/2，1，1/2)，那么AB 晶向指数为10]1[- ，OC 晶向指数为[221] ，OD 晶向指数为 [121] 。 12．铜是 面心 结构的金属，它的最密排面是 ｛111｝ ，若铜的晶格常数a=,那么 最密排面上原子间距为 。 13 α-Fe 、γ-Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Cr 、V 、Mg 、Zn 中属于体心立方晶格的有 α-Fe 、Cr 、V ， 属于面心立方晶格的有 γ-Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 ，属于密排六方晶格的有 Mg 、 Zn 。 14．已知Cu 的原子直径为0．256nm ，那么铜的晶格常数为 。1mm 3Cu 中的原子数 为 。 15．晶面通过(0，0，0)、(1/2、1/4、0)和(1/2，0，1/2)三点，这个晶面的晶面指数为 . 16．在立方晶系中，某晶面在x 轴上的截距为2，在y 轴上的截距为1/2；与z 轴平行，则 该晶面指数为 （140） . 17．金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有 金属键 的 结合方式。 18．同素异构转变是指 当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种金属内部由 一种晶体结构向另一种晶体结构的转变 。纯铁在 温度发生 和 多晶型转变。 19．在常温下铁的原子直径为0．256nm ，那么铁的晶格常数为 。 20．金属原子结构的特点是 。 21．物质的原子间结合键主要包括 离子键 、 共价键 和 金属键 三种。 (二)判断题 1．因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。 (N) 2．金属多晶体是由许多结晶位向相同的单晶体所构成。 ( N) 3．因为面心立方晶体与密排六方晶体的配位数相同，所以它们的原子排列密集程度也相同 4．体心立方晶格中最密原子面是｛111｝。 Y 5．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。N 6．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。 7．实际金属在不同方向上的性能是不一样的。N 8．纯铁加热到912℃时将发生α-Fe 向γ-Fe 的转变。 ( Y ) 9．面心立方晶格中最密的原子面是111}，原子排列最密的方向也是<111>。 ( N ) 10．在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低。 ( Y ) 11．纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。 ( N ) 12．实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。 ( Y ) 13．金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本区别。N
第三章晶体结构与性质 一、单选题 1.下列有关晶体的叙述中，错误的是（） 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+周围距离相等且最近的Na+共有6个 C．金属晶体中，以“…ABCABCABC…”形式的堆积称为面心立方堆积 D．干冰晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个 2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是 ( ) A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀 3.下列关于氯化钠晶体结构的说法中正确的是( ) A．氯化钠晶体中，阴、阳离子的配位数相等 B．氯化钠的晶体结构中，每1个Na＋仅结合1个Cl－ C．氯化钠的晶胞中的质点代表一个NaCl D．氯化钠晶体中存在单个的NaCl分子 4.离子晶体一般不具有的特征是( ) A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂 C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较小 5.六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如图)，难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。下列推测正确的是( ) A． SF6各原子均达8电子稳定结构 B． SF6易燃烧生成SO2 C． SF6分子是含有极性键的非极性分子
D． SF6是原子晶体 6.下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是( ) A．由分子间作用力结合而成，熔点很低 B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高 D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电 7.下列叙述正确的是( ) A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键 C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键一定是离子键 D．非金属原子间不可能形成离子键 8.下列有关晶体的叙述中错误的是（） A．石墨的层状结构中由共价键形成的最小的碳环上有六个碳原子 B．氯化钠晶体中每个Na+周围紧邻的有6个Cl﹣ C． CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣，每个Cs+周围等距离紧邻的有6个Cs+ D．在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有4个金属原子 9.金属钠晶体为体心立晶胞，实验测得钠的密度为ρ(g·cm－3)。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为N A(mol－1)，假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为( ) A． B． C． D． 10.下列说法正确的是( ) A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键 B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C．含有共价键的晶体一定是分子晶体 D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强 11.氮氧化铝（AlON）属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（）
第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）知道获得晶体的几种途径 （2）理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 （3）初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 2、过程与方法 （1）收集生活素材，结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类 （2）学生通过观察、实验等方法获取信息 （3）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工 3、情感态度与价值观 （1）培养学生科学探究的方法 （2）培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力，保持对生活中化学的好奇心和探知欲，增强学生学习化学的兴趣。 二、教学重点 1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别 2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 三、教学难点 1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法 四、教学用品 课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等 五、教学过程 １．新课导入： ［教师］上课前，我已经请同学们收集了一些身边的固体物质，大家都带来了吗？（学生：带来了）你们都带来了哪些固体呢？（学生七嘴八舌，并展示各自的固体）［教师］同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊！但是，我们每个人可能只带了几样，想知道别人收集了哪些固体物质吗？（学生：想）下面我们请前后四个同学组成一个小组，然后互相交流一下收集的各种固体物质，并讨论如何将这些固体物质进行分类呢？ ［分组讨论］互相交流各自所带的物品，并分类（教师进行巡视） ［教师］：请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。 ［学生汇报］：（我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类；塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。教师追问：你们为什么会这样分呢？生：根据这些有规则的几何外形，而另一些没有。） ［教师总结］这组同学收集的物品很丰富，并通过组内讨论确定了分类依据，然后进行了恰当的分类。其实，同学们也许没有留心观察，我们身边还有许多美丽的固体，当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。下面，我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。 ［视频投影］雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物（并配以相应的解说，给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。） ［教师讲述］我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体，而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。 ［板书］一、晶体与非晶体 设计意图：课前请同学收集身边的固态物质，然后在课堂上展示，并分组交流讨论，最后进行分类，并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手，直观、简洁地引入课题，潜移默化
1 下列叙述正确的是 A．两种元素构成的共价化合物分子中的化学键不一定是极性键 B．含有非极性键的化合物不一定是共价化合物 C．只要是离子化合物，其熔点就一定比共价化合物的熔点高 D．金属晶体的熔点都比原子晶体低 2 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4 C．MgO＞O2＞N2＞H2O D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 3 关于氢键，下列说法正确的是 A．每一个水分子内含有两个氢键 B．冰、水和水蒸气中都存在氢键 C．水的熔点比H2S高 D．由于氢键作用，H2O是一种非常稳定的化合物 4 氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是 Ａ．氯化硼液态时能导电而固态时不导电Ｂ．氯化硼加到水中使溶液的pH升高Ｃ．氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子Ｄ．氯化硼遇水蒸气会产生白雾 5 有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。 (1)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数示)__________________________。 (2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用M n+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 (3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。 6 金属的下列性质中，不能用金属的电子气理论加以解释的是 A．易导电B．易导热C．有延展性D．易锈蚀 7 下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是
A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高 以上练习题答案及详解 1 答案：AB 详解： A，正确，例如C2H2中还可以含有非极性键； B，正确，例如过氧化钠是离子化合物； C，错误，有些共价化合物是原子晶体，熔点很高； D，错误，有些金属晶体的熔点例如钨高于很多原子晶体 故选AB 2 答案：B 详解： A，二氧化硅中共价键强于硅中共价键，所以二氧化硅熔点高于晶体硅；B，正确，因为分子间作用力依次减弱； C，错误，由于H2O中含有氢键，所以H2O的熔沸点高于O2和N2 D，错误，生铁是铁碳合金，其熔点低于纯铁的熔点 故选B 3 答案：C 详解： A，错误，水分子内部含有的是H-O共价键； B，错误，水蒸气中由于分子间距离比较大所以不存在氢键； C，正确，因为H2O分子间存在氢键； D，错误，H2O很稳定，是因为H-O键键能很大 故选C
化学选修3第三章《晶体结构与性质》测试题 姓名 一、选择题（每小题只有一个正确答案。每小题3分，共60分） 1.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是( )。 A ．NH 4NO 3 B ．SiO 2 C ．CO 2 D ．Cu 2.支持固态氨是分子晶体的事实是( ) A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下，氨是气态物质 D.氨极易溶于水 3.下列分子晶体：①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N 2 ⑥H 2熔沸点由高到低的顺序是( ) A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②① 4.下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是( ) A.SO 2与Si02 B.C02与H 20 C.NaCl 与HCl https://www.doczj.com/doc/5918284482.html,l 4与KCl 5.固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅 6.科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH 4·nH 20)。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是( ) A ．离子晶体 B ．分子晶体 C ．原子晶体 D ．金属晶体 7.在x mol 石英晶体中，含有Si-O 键数是( ) A.x mol B.2x mol C.3 x mol D.4x mol 8.某化合物是 钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图 ，该物质化学式为( ) A 、Ca 4TiO 3 B 、Ca 4TiO 6 C 、Ca TiO 3 D 、Ca 8TiO 12 9．已知NaCl 的摩尔质量为58．5 g ·mol -1，食盐晶体的密度为ρg ·cm -3，若右图中Na + 与最邻近的Cl -的核间距离为a cm ，那么阿伏加德罗常数的值可表示为( ) A.3 117a ρ B.3 A M N a C. 3234a ρ D. 358.52a ρ 10.碳化硅SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C 原子和Si 原子的位置是交替的。 在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ 11.下列性质适合于分子晶体的是( ) A.熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电 B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电 C 、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃，熔融和溶液均导电 D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97 g ／cm 3 12.在40GPa 高压下，用激光器加热到1 800 K 时，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是( ) A 、原子晶体干冰的熔、沸点低，硬度小 B ．原子晶体干冰易气化，可用作致冷剂 C ．原子晶体干冰硬度大，可用于耐磨材料 D ．每摩原子晶体干冰中含2mol C —O 键 13.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C 60，下列说法正确的是( ) A.C 60是一种新型的化合物 B.C 60和石墨都是碳的同素异形体 C.C 60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 D 、C 60相对分子质量为12 14．科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图1所示：图中顶角和面心的原子都是钛原子，棱的中心和体心的原子都是碳原子该分子的化学式( ) A ．Ti l3C 14 B ．Ti 14C 13 C ．Ti 4C 5 D ．TiC 15、水的沸点是100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60．7℃，引起这种差异的主要原因是( ) A ．范德华力 B ．共价键 C ．氢键 D ．相对分子质量
第三章晶体结构与性质 第二节分子晶体与原子晶体（第1课时） 【学习目标】 1.说出分子晶体的定义、构成微粒、粒子间的作用力及哪些物质是典型的分 子晶体。 2.以冰和干冰为典型例子描述分子晶体的结构与性质的关系，解释氢键对冰晶 体结构和和物理性质的影响。 【预学能掌握的内容】 【自主学习】 一．分子晶体 1．定义：________________________________ 2.构成微粒________________ 3.粒子间的作用力：____________________ 4. 较典型的分子晶体有：①②_______ 单质 ③氧化物④⑤ 此外，还有少数盐是分子晶体，如 5.分子晶体的物理性质：熔沸点较____、易升华、硬度____。固态和熔融状态 下都。 6.分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响？ 一般说来，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大，分子间作用力越 ____，物质的熔沸点也越____。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不 完全符合，如：NH 3 ，H 2 O和HF的沸点就出现反常,因 为这些分子间存在____键。 7.分子晶体的结构特征： （１）只有范德华力，无分子间氢键－分子晶体的结构特征 为。如：C60、干冰、I2、O2。 如右图所示，每个CO2分子周围有个紧邻的 CO2分子。 （２）有分子间氢键－不具有分子密堆积特征。如：冰 中每个水分子周围只有个紧邻的水分子，这一 排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大 的空隙。 【预学中的疑难问题】 【合作探究】 1.大多数分子晶体的结构特征 （1）大多数分子晶体采用堆积 （2）若用一个小黑点代表一个分子，试画出大多数分子晶体的晶胞图 (3)干冰晶体 ①二氧化碳分子在晶胞中处于什么位置？ ②一个干冰晶胞中含有几个分子？ ③每个CO2分子周围有几个距它最近的分子？ ④干冰晶体中CO 2 分子的排列方向有几种 ④干冰和冰，那种晶体密度大？试从晶体结构特征解释。
结晶学及矿物学试题及 答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
考试课程名称：结晶学学时：40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为 晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多（ ） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i4和L i6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要 C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快
D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗为什么（6分） 2.简述同质多象的概念、同质多象转变的类型，并举例说明。（8分） 3.判断下列晶面与晶面，晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）：（8分） 1）等轴晶系和斜方晶系晶体：（001）与[001]，（010）与[010]，（111）与[111]，（110）与（010）。
晶体结构练习题 一、（2005 全国初赛）下图是化学家合成的能实现热电效应的一种 晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期 系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如 铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提 示： 晶胞的 6 个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的 氧化态为+3，问：铁的平均 氧化态多大？ 解析：晶胞里有2个La原子（处于晶胞的顶角和体心）； 有8个Fe 原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共 顶角相连的，平均每个八面体有6/2＝ 3 个锑原子，晶 胞中共有8 个八面体，8x3=24 个锑原子；即：La2Fe8Sb24。 答案：化学式LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25 二、（2004 年全国初赛）最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶 体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广 泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面 心）立方最密堆积（ccp ），它们的排列有序，没有相互代换的现象 1） （在（面心）立方最密堆积－填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1︰1，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1︰3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和 4 个镍原子一起构成，不填碳原子。） （2）MgCNi 3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。 三、将Nb2O5 与苛性钾共熔后，可以生成溶于水的铌酸钾，将其慢慢浓缩可以得到晶体 K p[Nb m O n] ·16H2O，同时发现在晶体中存在[Nb m O n]p－离子。该离子结构由6个NbO 6正八面体构成的。每个NbO6八面体中的6个氧原子排布如下：4个氧原子分别与4个NbO 6八面体共顶点；第5个氧原子与5个八面体共享一个顶点；第6个氧原子单独属于这个八面体的。列式计算并确定该晶体的化学式。计算该离子结构中距离最大的氧原子间的距离是距离最短的铌原子间距离的多少倍？ 解析：这是一个涉及正八面体堆积的问题，我们先根据题意来计算。对一个铌氧八面体，有一个氧原子完全属于这个八面体，有四个氧原子分别与一个八面体共用氧原子，即属于这个八面体的氧原子是1/2 个，另一个氧原子是六个八面体共用的，自然是1/6 了。故对一个铌而言，氧原子数为1＋4×1/2 ＋1/6 ＝19/6 。
一、选择题 1．关于晶体的下列说法正确的是() A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B．离子晶体中一定含金属阳离子 C．共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 D．分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低 解析：选D。金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，故A错误；离子晶体不一定由金属元素组成，如铵盐等，故B错误；共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子结构，如HCl等，故C错误；Hg为金属，常温下为液体，而S为非金属，常温下为固体，故D正确。 2．下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是() A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 解析：选B。A项，同属于原子晶体，熔、沸点高低主要看共价键的强弱，键能：晶体硅<碳化硅<二氧化硅，错误；B项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点，正确；C项，对于不同类型晶体，其熔、沸点高低一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体，常温下Br 2为液体，O2为气体，故MgO>H2O>Br2>O2，错误；D项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。 3．如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法中正确的是() A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构 B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体 D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力 解析：选A。在立方体的顶面上，有5个I2，4个方向相同，结合其他面考虑可知A选项正确；每个晶胞中有4个碘分子，B选项错误；此晶体是分子晶体，C选项错误；碘原子间只存在非极性键，范德华力存在于分子与分子之间，D选项错误。 4．下列数据是对应物质的熔点(℃)： BCl3Al2O3Na2O NaCl AlF3AlCl3干冰SiO2 －107 2 073 920 801 1 291 190 －57 1 723 A．铝的化合物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 解析：选B。A项，氧化铝的熔点高，属于离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体，正确；B项，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶体，错误；C项，同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，正确。 5．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() 解析：选B。根据均摊法计算，A结构中阳离子为4个，阴离子为1个，化学式为M4N；B结构中阳离子为1/2个，阴离子为1个，化学式为MN2；C结构中阳离子为3/8个，阴离子为1个，化学式为M3N8；D结构中阳离子为1个，阴离子为1个，化学式为MN。 6．下面有关晶体的叙述中，错误的是() A．白磷晶体中，分子之间通过共价键结合 B．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子 C．在NaCl晶体中每个Na＋(或Cl－)周围都紧邻6个Cl－(或Na＋)