1、一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是()选项共价晶体离子晶体分子晶体A氮化硅磷酸单质硫B单晶硅氯化铝白磷C金刚石烧碱冰D铁尿素冰醋酸解析:选C。A项,磷酸属于分子晶体;B项,氯化铝属于分子晶体;D项,铁属于金属晶体,尿素属于分子晶体。2据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构。下列叙述正确的是()A该物质有很高的熔点、很大的硬度B该物质形成的晶体属于分子晶体C该物质分子中Si60被包裹在C60里面D该物质的相对分子质量为1 200解析
2、:选B。由分子式及信息可知,该物质为分子晶体,A错误,B正确;Si的原子半径大于C,所以Si60的体积大于C60的体积,C错误;相对分子质量为(1228)602 400,D错误。3(2020郑州联考)萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()ACaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔、沸点较高,硬度较大CCaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小解析:选C。难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔、沸点较高,硬度较大,也可能是共价晶体的性质,不能说明CaF2一定是离子晶体
3、;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性“分子”,不能说明CaF2一定是离子晶体。4下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()A124 g P4中含有PP键的个数为4NAB12 g石墨中含有CC键的个数为1.5NAC12 g金刚石中含有CC键的个数为4NAD60 g SiO2中含有SiO键的个数为2NA解析:选B。A项,6NA mol16NA;B项,1.5NA mol11.5NA;C项,2NA mol12NA;D项,4NA mol14NA。5某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示,A
4、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()AB2ABBA2CB7A4 DB4A7解析:选B。根据均摊法,A在正方体内,晶胞中的8个A离子完全被这1个晶胞占用;B分别在顶点和面心,顶点上的离子被1个晶胞占用,面心上的离子被1个晶胞占用,所以1个晶胞实际占用的B离子为864,则该晶体的化学式为BA2。6.二氧化硅有晶体和无定形两种形态,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。除石英外,SiO2还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结构和金刚石相似,其结构单元如图。下列有关说法中正确的是()A方英石晶体中存在着SiO4结构单元B1 mol Si形成2 mol SiO键C图中所示
5、的结构单元中实际占有18个硅原子D方英石晶体中,SiO键之间的夹角为90解析:选A。由方英石结构示意图知方英石晶体中存在着SiO4的结构单元,A项正确;1 mol Si形成4 mol SiO键,B项错误;题图所示的结构单元实际占有的硅原子数:8648个,C项错误;方英石晶体中存在着SiO4的结构单元,说明SiO键之间的夹角为10928,D项错误。7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如图所示,它的化学式是()ABaTi8O12 BBaTi4O5CBaTiO4 DBaTiO3解析:选D。仔细观察钛酸钡晶体的晶胞结构示意图可知,Ba2在立方体的
6、体心,完全属于该晶胞;Ti4处于立方体的8个顶点,每个Ti4为与之相连的8个立方体所共用,即每个Ti4只有属于该晶胞;O2处于立方体的12条棱的中点,每条棱为4个立方体共用,即每个O2只有属于该晶胞,则钛酸钡晶体中Ba2、Ti4、O2的个数比为1113。8.已知CsCl晶体的密度为 gcm3,NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Cs的核间距为 a cm,如图所示,则CsCl的相对分子质量可以表示为()ANAa3 BC D解析:选A。每个晶胞中Cs为81个,Cl为1个,即一个CsCl晶胞中含有一个CsCl微粒,Va3,MrVNAa3NA。二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。9下列关于晶体
7、的说法一定正确的是()A分子晶体中都存在共价键B如图CaTiO3晶体中每个Ti4与12个O2相邻CSiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点一定比分子晶体的熔点高解析:选BC。有些单原子的分子晶体中不存在共价键,如稀有气体构成的晶体,A错;由题图可知,CaTiO3晶体中Ti4位于顶点而O2位于面心,所以CaTiO3晶体中每个Ti4与12个O2相邻,B正确;SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子以共价键相结合,C正确;有些金属晶体的熔点比分子晶体的熔点低,如汞在常温下为液体,D错。10(2020海口模拟)二茂铁(C5H5)2Fe的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的
8、事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173 (在100 时开始升华),沸点是249 ,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是()A二茂铁属于分子晶体B在二茂铁结构中,C5H与Fe2之间形成的化学键类型是离子键C已知环戊二烯的结构式为,则其中仅有1号碳原子采取sp3杂化DC5H中一定含键解析:选B。A项,根据二茂铁熔点低、易升华,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂可知,二茂铁为分子晶体,正确;B项,C5H提供孤电子对,Fe2提供空轨道,二者形成配位键,错误;C项,1号碳原子含有4个键,无孤电子对,杂化类型为sp3,2、3、4、5号碳原子有3个键,无孤电子对,杂化
9、类型为sp2,因此仅有1号碳原子采取sp3杂化,正确;D项,C5H中碳原子没有达到饱和,存在碳碳双键,成键原子间只能形成一个键,另一个键必然形成键,正确。11如图为冰晶体的结构模型,大球代表O原子,小球代表H原子,下列有关说法正确的是()A冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体B冰晶体具有空间网状结构,是共价晶体C水分子间通过HO键形成冰晶体D冰晶体熔化时,水分子之间的空隙减小解析:选AD。冰是水分子之间通过氢键结合而成的分子晶体,B、C错误。12下图分别代表NaCl、金刚石、干冰、石墨结构的一部分。下列说法正确的是()ANaCl晶体只有在熔融状态下离子键被完全破坏,才能形成自由移动的离
10、子B金刚石中存在的化学键只有共价键,不能导电C干冰中的化学键只需吸收很少的热量就可以破坏,所以干冰容易升华D石墨中碳原子的最外层电子都参与了共价键的形成,故熔点很高、硬度很大解析:选B。A项,NaCl是离子化合物,在溶于水或熔融状态下离子键均能被完全破坏,错误;B项,金刚石为共价晶体,化学键只有共价键,不能导电,正确;C项,干冰属于分子晶体,干冰升华是物理变化,破坏的是分子间作用力,化学键不变,错误;D项,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合,形成正六边形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子,这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构
11、成的平面,形成了大键,因而这些电子可以在整个碳原子平面中运动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,所以石墨的熔点很高,但硬度较小,错误。三、非选择题13(1)SiC的晶体结构与晶体硅相似,其中C原子的杂化方式为_,微粒间存在的作用力是_,SiC和晶体Si的熔、沸点高低顺序是_。(2)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为_(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO高,其原因是_。(3)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2的化学式相似,但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子
12、间不形成键。从原子半径大小的角度分析产生这种差异的原因:_。SiO2为_晶体,CO2为_晶体,所以熔点:CO2_(填“”)SiO2。(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2四种晶体的构成微粒种类分别是_,熔化时克服的微粒间的作用力分别是_。解析:(1)SiC的晶体结构与晶体硅相似,晶体硅中一个硅原子与周围四个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3,则SiC晶体中C原子杂化方式为sp3;因为SiC键的键长小于SiSi键,所以熔、沸点高低顺序为SiCSi。(2)SiC的电子总数是20,则该氧化物为MgO;离子键的强弱与离子晶体中离子所带电荷数成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO中的离子
13、所带电荷数相同,但Mg2半径比Ca2小,故MgO的离子键强,熔点高。(3)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的键。SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,所以熔点:SiO2CO2。(4)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体,构成微粒为原子,熔化时破坏共价键;CO2为分子晶体,由分子构成,以分子间作用力结合。答案:(1)sp3共价键SiCSi(2)MgMg2半径比Ca2小,MgO的离子键强(3)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,pp轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的键共价分子(4)原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键、分子间
14、作用力14硫、钴及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态Co原子价电子排布图为_,第四电离能I4(Co)I4(Fe),其原因是_;Co与Ca同周期且最外层电子数相同,单质钴的熔、沸点均比钙大,其原因是_。(2)单质硫与熟石灰加热产物之一为CaS3,S的立体构型是_,中心原子杂化方式是_。(3)K和Na位于同一主族,K2S的熔点为840 ,Na2S的熔点为950 ,前者熔点较低的原因是_。(4)S与O、Se、Te位于同一主族,它们的氢化物的沸点如图所示,沸点按图像所示变化的原因是_。(5)钴的一种化合物晶胞结构如图所示。已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点的原子坐标参数为,则C点
15、的原子坐标参数为_。已知晶胞参数a0.548 5 nm,则该晶体的密度为_gcm3(列出计算表达式即可)。解析:(1)基态Co原子价电子排布式为3d74s2,价电子排布图为。(2)S中心原子S原子上的孤电子对的数目为2,形成键的数目是2,为sp3杂化,立体构型是V形。(5)已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B是面心,则B点的原子坐标参数为,C是体心,则C点的原子坐标参数为。立方晶胞顶点粒子占,面上粒子占,晶胞内部粒子为整个晶胞所有,因此一个晶胞中含有Ti4的个数为81,O2的个数为63,Co2的个数为1,则晶胞质量m,晶胞参数a0.548 5 nm0.548 5107 cm,则晶胞的体积V(0.548 5107)3 cm3,因此晶胞的密度 gcm3。答案:(1)铁失去的是较稳定的3d5上的一个电子,钴失去的是3d6上的一个电子钴的原子半径比钙小,价电子数比钙多,钴中金属键比钙中强(2)V形sp3(3)K的半径比Na大,K2S的离子键比Na2S弱(4)H2O分子间存在氢键,其他三种分子间不含氢键,所以H2O沸点最高;H2S、H2Se及H2Te的结构相似,随着相对分子质量的增大,范德华力增强,所以沸点逐渐升高(5)