2019届高考化学总复习第11章物质结构与性质第3讲晶体结构与性质配套练习新人教版选修3
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第十一章第三节1.(2019·湖北八校第一次联考)KIO3是一种重要的无机化合物,可作食盐中的补碘剂。
回答下列问题:(1)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr的低,原因是___________________________________。
(2)K+与Cl-具有相同的电子构型,r(K+)小于r(Cl-),原因是_____________________ ___________________________________________________。
(3)KIO3中阴离子的空间构型是_________, 中心原子的杂化形式为________。
(4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。
下列事实能够说明这个结论的是________(填序号)。
A.已经制得了IBr、ICl等卤素互化物和I2O5等碘的氧化物B.已经制得了I(NO3)3、I(ClO)3·H2O等含I3+离子的化合物C.碘易溶于KI等碘化物溶液,形成I错误!离子D.I4O9是一种碘酸盐(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。
与K紧邻的O个数为________,已知阿伏加德罗常数的值为N A,则KIO3的密度为______________________(列式表示)g·cm-3。
(6)若KIO3晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为(0,0,0) ,位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为错误!,在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0),则K原子的坐标参数为________。
(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编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((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)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3节晶体结构与性质板块三限时规范特训时间: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.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。
物质结构与性质专题3 晶体结构与性质方式。
7.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
【考点过关】1。
晶体的结构在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法关系式若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol该晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g;又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积,单位为cm3),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A类型金属晶体金属Po(钋)中金属原子堆积方式是简单立方堆积,原子的配位数为6,一个晶胞中含有1个原子金属Na、K、Cr、Mo(钼)、W等中金属原子堆积方式是体心立方堆积,原子的配位数为8,一个晶胞中含有2个原子金属Mg、Zn、Ti等中金属原子堆积方式是六方堆积,原子的配位数为12,一个晶胞中含有2个原子金属Au、Ag、Cu、Al等中金属原子堆积方式是面心立方堆积,原子的配位数为12,一个晶胞中含有4个原子NaCl晶体:晶胞中每个Na+周围吸引着6个Cl-,这些Cl-构成的几何图形是正八面体,每个Cl-周围吸引着6个Na+,Na+、Cl-个数比为1:1,每个Na+与12个Na+等距离相邻,每个氯化钠晶胞含有4个Na+和4个Cl离子晶体-。
(绿色为Cl—,桔黄色为Na+)CsCl晶体:晶胞中每个Cl—(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有8个,这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为立方体,在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有6个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为正八面体,一个氯化铯晶胞含有1个Cs+和1个Cl-。
(绿色为Cl—,黑色为Cs+)ZnS晶体:晶胞中S2—以面心立方堆积,Zn2+占据S2-围成的八个正四面体空隙中的四个互不相邻的正四面体空隙。
每个硫离子周围距离最近且相等的锌离子有4个,每个锌离子周围距离最近且相等的硫离子有4个。
一个ZnS晶胞中含有4个Zn2+和4个S2—。
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第3节晶体结构与性质一、选择题1.下列说法中正确的是( )A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动C.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析:选D。
A项,离子晶体中每个离子周围不一定吸引6个带相反电荷的离子,如CsCl晶体中每个Cs+吸引8个Cl-;B项,金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的;C项,分子晶体不一定是液态或气态,可能为固态,如I2、S8等.2.下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4石墨SC CH3COONa水晶D Ba(OH)2金刚石玻璃24是混合型晶体;D项中玻璃是非晶体。
3.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。
第三章《晶体结构与性质》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图是A,b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体.A.①④B.②④C.①③D.②③2.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()A. AlON和石英的化学键类型相同B. AlON和石英晶体类型相同C. AlON和Al2O3的化学键类型不同D. AlON和Al2O3晶体类型相同3.金属键具有的性质是A.饱和性B.方向性C.无饱和性和方向性D.既有饱和性又有方向性4.晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元,C60晶胞结构如图所示,下列说法正确的是()A. C60摩尔质量是720B. C60与苯互为同素异形体C.在C60晶胞中有14个C60分子D.每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个5.下列物质所属晶体类型分类正确的是()A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D6.下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()A. C(金刚石)和CO2B. NaBr和HBrC. CH4和H2OD. Cl2和KCl7.下列中,属于原子晶体的是()A.干冰B.金刚石C.碳酸钙D.烧碱8.如图是CaF2晶胞的结构。
下列说法正确的是()A.一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+B.一个CaF2晶胞中含有8个F-C.在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4D.在CaF2晶胞中F-的配位数为89.最近,美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。
这项技术具有广泛的能源潜在用途,包括为汽车提供原料、为潜水艇提供燃料等。
该技术通过向铝镓合金注水,铝生成氧化铝,同时生成氢气。
合金中镓(Ga,ⅢA)是关键成分,可阻止铝形成致密的氧化膜。
下列关于铝、镓的说法正确的是()A.铝的金属性比镓强B.铝的熔点比镓低C. Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似,一定能与NaOH溶液反应D.铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝10.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,X、Y、Z分别处于立方体的顶点、棱边的中点、立方体的体心。
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置” 。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为 n个晶胞所共有,则该粒子有 1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下:①晶胞顶角粒子为8 个晶胞共用,每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4 个晶胞共用,每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2 个晶胞共用,每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1 个晶胞独自占有,即为1注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较2、晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高。
如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
三、几种典型的晶体模型【分章节习题】第一节 晶体的常识[ 基础训练 ]1. 晶体与非晶体的严格判别可采用 ( )A. 有否自范性B. 有否各向同性C. 有否固定熔点D. 有否周期性结构2. 某物质的晶体中含 A 、B 、C 三种元素,其排列方式如图 1 所示 (其中前后两面心上的 B 原子未 能画出 ) ,晶体中 A 、 B 、 C 的中原子个数之比依次为 ( )NaCl晶体 每个 Na+紧邻 6 个 Cl -,每个 Cl -紧邻 6个 Na +(上、下、左、右、前、 后)这 6个离子构成一个正八面体。
第3讲 晶体结构与性质
【2019·备考】
最新考纲:1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
2.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
3.了解分子晶体结构与性质的关系。
4.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
5.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
6.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一 晶体的常识和常见四种晶体性质
(频数:★★★ 难度:★★☆
)
1.晶体 (1)晶体与非晶体
对固体进行X 射线衍射实验
(2)晶胞
①概念:描述晶体结构的基本单元。
②晶体中晶胞的排列——无隙并置 a .无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
b .并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)晶格能
①定义:气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol -1。
②影响因素
a .离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。
b.离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。
③与离子晶体性质的关系
晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。
①具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃。
②晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”,但不一定是最小的“平行六面体”。
2.四种晶体类型的比较
3.晶体熔沸点的比较
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
②金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)同种晶体类型熔、沸点的比较
①原子晶体:
原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→熔、沸点越高
如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
②离子晶体:
a.一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。
晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
③分子晶体:
a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。
如H2O>H2Te>H2Se >H2S。
b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2,CH3OH >CH3CH3。
d.同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>
CHCH3CH3CH2CH3>CCH3CH3CH3CH3。
④金属晶体:
金属离子半径越小,离子电荷数越多,金属阳离子与自由电子静电作用越强,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
①常温下为气态或液态的物质,其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。
②原子晶体中一定含有共价键,而分子晶体中不一定有共价键,如稀有气体的晶体。
③原子晶体熔化时,破坏共价键,分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,分子内的共价键不被破坏。
1.(RJ选修3·P844改编)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )
A.Si和CO2B.NaBr和O2
C.CH4和H2O D.HCl和KCl
解析A项,晶体类型不同;B项,化学键和晶体类型均不同;D项,化学键和晶体类型均不同。
答案 C
2.(RJ选修3·P848、9、10整合)下列说法正确的是(双选)( )
A.Na2O和SiO2熔化克服的作用力属于同种类型
B.氯化钠和HCl溶于水克服的作用力均是离子键
C.HF、HCl、HBr、HI中的熔点HF反常高的原因是HF分子之间能形成氢键
D.某晶体的熔点为112.8 ℃,溶于CS2、CCl4等溶剂,可推导该晶体可能为分子晶体
解析A项,Na2O和SiO2熔化克服的作用力分别为离子键和共价键;B项,NaCl和HCl溶于水克服的作用力分别是离子键和共价键。
答案CD
3.(溯源题)(1)[2017·江苏化学,21(5)]某Fe x N y的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)Cu n N y。
Fe x N y转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。
图1 FexNy晶胞结构示意图图2 转化过程的能量变化
(2)[2016·课标全国Ⅲ,37(5)]GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________,Ga与As以________键键合。
(3)[2014·课标Ⅰ理综,37(1)]准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
答案(1)Fe3CuN (2)原子晶体共价(3)X-射线衍射
探源:本高考题组源于教材RJ选修3 P62“科学视野”、P65“2分子晶体与原子晶体”、P78“4离子晶体”及其拓展,对晶体类型的判断及其熔、沸点高低的比较进行了考查。
题组一晶体类型的判断
1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )
A.分子晶体中一定含有共价键
B.原子晶体中共价键越强,熔点越高
C.离子晶体中含有离子键,不含有共价键
D.金属阳离子只能存在于离子晶体中
答案 B
2.现有几组物质的熔点(℃)数据:
据此回答下列问题:
(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是________。
(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。
①有金属光泽②导电性③导热性④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于_____________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为______________________________________________________________。
解析(1)A组熔点很高,为原子晶体,是由原子通过共价键形成的。
(2)B组为金属晶体,具有①②③④四条共性。
(3)HF中含有分子间氢键,故其熔点反常。
(4)D组属于离子晶体,具有②④两条性质。
(5)D 组属于离子晶体,其熔点与晶格能有关。
答案(1)原子共价键(2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (4)②④(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷数相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高
3.在下列物质中:NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。
(1)其中只含有离子键的离子晶体是________;
(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是。