全国版2019版高考化学一轮复习物质结构与性质第3节晶体结构与性质限时规范特训

第3节晶体结构与性质板块三限时规范特训一、选择题(每题6分，共54分)1．关于晶体的叙述中，正确的是( )A．原子晶体中，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解析B项，分子的稳定性取决于分子内部共价键的强弱，与分子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点的高低，取决于分子间作用力的大小；D项，也可能是分子晶体，如HCl。

2．[2017·宜昌模拟]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；B在二维空间里的非密置层放置，在三维空间得到体心立方堆积，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堆积，D正确。

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>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2D．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－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。

在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。

r (Mg 2＋)<r (Ca 2＋)<r (Ba 2＋)，故MgO 、CaO 、BaO 的晶格能依次减小，硬度依次减小。

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 ．B 2AB ．BA 2C ．B 7A 4D ．B 4A 7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18，面心上的离子被1个晶胞占有12，所以1个晶胞实际占有的B 离子为8×18＋6×12＝4，则该晶体的化学式为BA 2。

5．高温下，超氧化钾晶体(KO 2)呈立方体结构。

如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。

则下列有关说法正确的是( )A ．与K ＋最近且距离相等的K ＋有6个B ．超氧化钾的化学式为KO 2，每个晶胞含有1个K ＋和1个O －2C ．晶体中与每个K ＋距离最近的O －2有6个D ．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合答案 C解析 根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体(KO 2)是离子化合物，阴、阳离子分别为O －2、K ＋，晶体中K ＋与O －2间形成离子键，O －2中O —O 键为共价键。

作为面心立方晶体，每个晶胞中含有K ＋：8×18＋6×12＝4(个)，O －2：1＋12×14＝4(个)，晶胞中与每个K ＋最近且距离相等的O －2有6个，最近且距离相等的K ＋有12个。

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∶4B ．1∶4∶2C ．2∶9∶4D ．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 2 ④晶体氖与晶体氮 ⑤NaCl与AlCl 3 ⑥NH 4Cl 与NaOH ⑦MgCl 2与SiCl 4A ．①③⑥B ．②③⑥C ．②④⑥D ．⑤⑥⑦答案 B解析 ①SiO 2为原子晶体，SO 3为分子晶体，错误；②C 3N 4与SiC 均是含有共价键的原子晶体，正确；③CO 2与SO 2分子中都只含极性共价键，都属于分子晶体，正确；④晶体氖与晶体氮都是分子晶体，但晶体氖中不含化学键，晶体氮的分子中含有共价键，错误；⑤NaCl 为离子晶体，AlCl 3为分子晶体，错误；⑥NH 4Cl 与NaOH 均为离子晶体，均含有离子键和共价键，正确；⑦MgCl 2属于离子晶体，SiCl 4属于分子晶体，错误。

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解析 从图1可以看出水合铜离子中有1个铜离子和4个配位键，A 正确；按均摊法，每个晶胞中有Ca 2＋：8×18＋6×12＝4，B 正确；H 原子只有1个电子，电子云中点的疏密程度表示电子出现的机率密度，C 错误；从图4中可以看出中心的铜原子的配位数为12，D 正确。

9．以N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )A ．18 g 冰(图1)中含O —H 键数目为2N AB ．28 g 晶体硅(图2)中含有Si —Si 键数目为2N AC ．44 g 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，12 g 石墨烯中含C —C 键数目为1.5N A 答案 C解析 1个水分子中含有2个O —H 键，18 g 冰的物质的量为1 mol ，含O —H 键数目为2N A ，A 项正确；28 g 晶体硅中含有1 mol 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1 mol 单质硅含有2 mol 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，44 g 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，12 g 石墨烯即1 mol 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)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

回答下列问题：(1)基态Ga 原子的核外电子排布式为[Ar]________。

(2)根据元素周期律，元素的电负性Ga________(填“大于”或“小于”，下同)As ，第一电离能B________Ga ；BF 3和NH 3的分子能够通过配位键相结合的原因是________。

(3)杀虫剂Na 3AsO 4中阴离子的空间构型为________，As 原子采取________杂化。

(4)组成相似的GaF 3和GaCl 3晶体，前者属于离子晶体，后者属于分子晶体，从F －和Cl －结构的不同分析其原因是_____________。

(5)原子晶体GaAs 的晶胞参数a ＝x pm ，它的晶胞结构如图所示。

该晶胞内部存在的共价键数为________；A 原子距离B 原子所在六面体的侧面的最短距离为________(用x 表示)pm ；该晶体的密度为________g·cm －3。

(阿伏加德罗常数的值用N A 表示)答案 (1)3d 104s 24p 1(2)小于 大于 NH 3中的N 具有孤对电子，BF 3中的B 核外具有空轨道(3)正四面体 sp 3(4)Cl －的电子层数比F －的多，离子半径比F －的大(5)16 0.25x 5.8×1032x 3·N A解析 (3)AsO 3－4中As 原子的杂化轨道数为5＋32＝4，所以AsO 3－4的空间构型为正四面体。

As 原子采取sp 3杂化。

(5)由晶胞结构图可知每个Ga 原子与4个As 原子形成4个共价键，4个Ga 原子共形成16个共价键；Ga 原子距离As 原子所在六面体的侧面的最短距离为0.25x pm 。

1个晶胞中含有4个GaAs ，故该晶体的密度为＋N A g÷(x ×10－10 cm)3＝5.8×1032x 3·N A g·cm －3。

11．(15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CS 2，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：A ．________；B.________；C.________；D.________。

(3)某离子X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的结构如图2所示。

X的元素符号是________，与同一个N3－相连的X＋有________个。

(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图3)，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原子晶体(2)TiN>MgO>CaO>KCl(3)Cu 6(4)体心立方堆积b3∶4a3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)某离子X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，该离子含有28个电子，则X＋为Cu＋；采用X、Y、Z三轴切割的方法知与N3－相连的Cu＋个数是6。

(4)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·a3，ρ(γ－Fe)＝4×56N A·b3，α－Fe和γ－Fe两种晶体的密度比为b3：4a3。