2019届一轮复习人教版晶体结构与性质作业(3) 12页

晶体结构与性质 一、单选题 ‎1.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是(　　)‎ A． X元素的氢化物的水溶液显碱性 B． Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C． Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D． Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 ‎2.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(　　)‎ ‎①O2、I2、Hg　②CO、KCl、SiO2　③Na、K、Rb　④Na、Mg、Al A． ①③ B． ①④ C． ②③ D． ②④‎ ‎3.为了研究问题的方便，我们把在物质晶体立体示意图中处于图中某一位置（如顶点）的一种粒子（如原子、离子或分子）叫做一个质点．在下列各种物质的晶体中与其任意一个质点（原子或离子）存在直接的强烈相互作用的质点的数目表示正确的是（　　）‎ A． 干冰﹣﹣12 B． 水晶﹣﹣4 C． 氯化铯一﹣6 D． 晶体硅﹣﹣4‎ ‎4.下列各组物质的沸点，按由低到高顺序排列的是(　　)‎ A． NH3、CH4、NaCl、Na B． H2O、H2S、MgSO4、SO2‎ C． CH4、H2O、NaCl、SiO2 D． Li、Na、K、Rb、Cs ‎5.下列判断错误的是 A． 沸点： B． 熔点：‎ C． 酸性： D． 碱性：‎ ‎6.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（ ）‎ A． NaOH B． SiO2 C． Fe D． C3H8‎ ‎7.下列叙述正确的是(　　)‎ A． 金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属原子之间有较 强的作用 B． 通常情况下，金属里的自由电子会发生定向移动而形成电流 C． 金属是借助自由电子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D． 金属的导电性随温度的升高而减弱 ‎8.物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键．金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强．由此判断下列说法正确的是( )‎ A． 镁的硬度大于铝 B． 镁的熔沸点低于钙 C． 镁的硬度小于钾 D． 钙的熔沸点高于钾 ‎9.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 ‎10.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CO2　 B． NaBr和HBr C． CH4和H2O D． Cl2和KCl ‎11.共价键、范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是( )‎ A． 干冰 B． 氯化钠 C． 氢氧化钠 D． 氖 ‎12.下列叙述正确的是(　　)‎ A． 任何晶体中，若含有阳离子，就一定含有阴离子 B． 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子间的相互作用 C． 价电子越多的金属原子的金属性越强 D． 含有金属元素的离子不一定是阳离子 ‎13.已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为（　　）‎ ‎　‎ A． 14、6 B． 14、8 C． 4、8 D． 4、12‎ ‎14.石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结构。如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键，则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是 A． 1∶1 B． 1∶2 C． 1∶3 D． 2∶3‎ ‎15.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是(　　)‎ A． CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱 B． CaF2的熔沸点较高,硬度较大 C． CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电 D． CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 二、填空题 ‎ ‎16.现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是________，乙晶胞中a与b的个数比是________，‎ 丙晶胞中有________个c，有________个d。‎ ‎17.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞共用。金原子的直径为dcm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量(单位：g·mol－1)。‎ ‎(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。‎ ‎(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)一个晶胞的体积为________ cm3。‎ ‎(4)金晶体的密度为________g·cm－3。‎ ‎18.下图为一个金属铜的晶胞，请完成以下各题。‎ ‎(1)该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________个。‎ ‎(2)该晶胞称为________。(填序号)‎ A．六方晶胞 B．体心立方晶胞 C．面心立方晶胞 ‎(2)此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρg/cm3，则阿伏加德罗常数为________(用a、ρ表示)。‎ 三、推断题 ‎ ‎19.在1－18号元素中，部分连号元素单质的熔点情况如下图所示，试回答 ：‎ ‎(1)c点代表的单质可以是________，其熔点高的主要原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)d所属的晶体类型是___________________________________________________。‎ ‎20.A，B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A，B 形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题：‎ ‎(1)A，B的元素符号分别是________、________。‎ ‎(2)用电子式表示A，B元素形成化合物的过程________________________________。‎ ‎(3)A，B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子数之比为________。‎ ‎(4)A，B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其判断的理由是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎21.A，B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C，该化合物常温下呈液态。则：‎ ‎(1)A的原子结构示意图为________‎ ‎(2)C在固态时属于________晶体，B与C形成化合物B2C的化学式________，电子式________；它是由____键形成的________分子，在固态时属于________晶体，每个分子周围通过________键与另外________个相同的分子结合。‎ 四 、计算题 ‎ ‎22.下图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图，它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30 g·cm－3，钨的相对原子质量是183.9。假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问题：‎ ‎(1)每一个晶胞中均摊到________个钨原子。‎ ‎(2)计算晶胞的边长a。‎ ‎(3)计算钨的原子半径r(提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。‎ ‎23.NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列，若食盐的密度是2.2 g·cm-3，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5 g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少？ ‎24.1986‎ 年，在瑞士苏黎世工作的两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔物理学奖，实验测定表明，其晶胞结构如图所示。‎ ‎（1）根据所示晶胞结构，推算晶体中Y、Cu、Ba和O的原子个数比，确定其化学式。‎ ‎（2）根据（1）所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价（该化合物中各元素的化合价为、、和）。试计算化合物中两种价态的Cu原子个数比。‎ 答案解析 ‎1.【答案】C ‎【解析】根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外层电子排布为ns2np2，是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl，N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性，A错误；Al3＋的半径比Mg2＋小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。‎ ‎2.【答案】D ‎【解析】①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】A，干冰为分子晶体，晶体中质点之间的作用力较弱，分子间不存在强烈的相互作用，分子内每个C原子与2个O原子成键，故A错误；‎ B，水晶为二氧化硅，每个Si原子与4个O原子成键，而每个O原子与2个Si原子成键，数目可能为2或4，故B错误；‎ C，氯化铯晶胞是体心立方晶胞，配位数为8，质点的数目为8，故C错误；‎ D，硅晶体中每个Si原子与其它四个Si原子成键，故D正确．‎ ‎4.【答案】C ‎【解析】C项中SiO2是原子晶体，NaCl是离子晶体，CH4、H2O都是分子晶体，且常温下水为液态，CH4是气态。选项D中的五种碱金属晶体，由于其金属键渐弱(金属阳离子电荷数相等，但半径增大)等原因，熔点逐渐降低。‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】B考查不同类型晶体的熔沸点高低，一般认为是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以B正确； C项正确，一般元素非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强；D正确，一般元素金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强。A项错误，NH3分子间存在氢键，故最高，AsH3、PH3分子间不存在氢键，只有范德华力，组成和结构相似的分子相对分子质量越大，其分子间作用力越大，熔沸点越高故应该为：NH3＞AsH3＞PH3。‎ ‎6.【答案】D ‎【解析】NaOH属离子化合物，无分子，A错；SiO2属原子晶体，无分子，B错；Fe属金属单质，无分子，C错；C3H8属于分子晶体，可表示一个分子，D正确。‎ ‎7.【答案】D ‎【解析】　金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是因为金属晶体中金属阳离子与自由电子存在较强作用各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故A项不正确；金属里的自由电子要在外力作用下才能发生定向移动产生电流，故B项不正确；金属的导热性是由于自由电子碰撞金属离子将能量进行传递，故C项不正确。‎ ‎8.【答案】D ‎【解析】价电子数Al＞Mg，原子半径Al＜Mg，所以Al的金属键更强，所以A的说法错误．Mg和Ca的价电子数相同，而原子半径Mg＜Ca，所以金属键的强弱Mg＞Ca，所以B的说法错误．价电子数Mg＞K，原子半径Mg＜Ca＜K，所以C的说法错误．价电子数Ca＞K，原子半径Ca＜K，所以D的说法正确。‎ ‎9.【答案】A ‎【解析】掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷数依次增大，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，A符合题意。r(F－)B，则A是Mg，B为O。‎ ‎(2)电子式表示MgO的形成过程：‎ ‎(3)MgO晶体结构与NaCl相似，则每个Mg2＋周围有6个O2－，阴、阳离子数之比为1∶1。‎ ‎(4)因为Mg2＋、O2－所带电荷比Na＋、F－所带电荷数多，且r(Mg2＋)‎ ‎21.【答案】(1)(极性)共价　极性　分子　氢　4‎ ‎【解析】元素周期表中非金属性最强的元素为F，其离子(F－)核外有10个电子，A元素形成的离子最外层也有10个电子，且原子序数为B的11倍，可见A只能是Na，而B为H，与H易形成液态化合物的C元素为O。‎ ‎22.【答案】(1)2(2)3.16×10－8cm(3)1.37×10－8cm ‎【解析】(1)正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。‎ ‎(2)应用基本关系式：，先求出晶胞的体积，然后根据V＝a3计算晶胞的边长。‎ ‎23.【答案】两个距离最近的Na+中心间的距离=4.0×10-8cm。‎ ‎【解析】从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此小立方体不难想像出顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个（Na+-Cl-）离子对，‎ 每个小立方体的质量,‎ ‎????????,‎ 解得:=2.81×10-8cm 两个距离最近的Na+中心间的距离=4.0×10-8cm。 ‎24.【答案】（1）YBa2Cu3O7（2）价　n（Cu2＋）∶n（Cu3＋）＝2∶1‎ ‎【解析】（1）由题图所示晶胞可知：一个晶胞中有1个Y3＋，2个Ba2＋。晶胞最上方、最下方分别有4个Cux＋，它们分别被8个晶胞所共用；晶胞中间立方体的8个顶点各有一个Cux＋，它们分别被4个晶胞共用，因此该晶胞中的Cux＋为n（Cux＋）＝（个）。晶胞最上方、最下方平面的棱边上共有4个氧离子，分别被4个晶胞共用；又在晶胞上的立方体的竖直棱边上和晶胞下方的立方体的竖直棱边上各有4个氧离子，它们分别被4个晶胞共用；中间立方体的水平棱边上共有8个氧离子，它们分别被2个晶胞共用，因此该晶胞中的氧离子个数为n（O2－）＝（个）。所以晶体中Y、Ba、Cu、O原子个数比为1∶2∶3∶7，化学式为YBa2Cu3O7。‎ ‎（2）设Cu的平均化合价为x，由化合物中元素正负化合价代数为零可得：1×（＋3）＋2×（＋2）＋3×x＋7×（－2）＝0，x＝＋（价）。Cu2＋与Cu3＋原子个数之比为2∶1。‎