1、基础课时3物质的聚集状态与物质性质一、选择题1(2016南充诊断)下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是 ()原子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。答案C2(2016石家庄高三上学期期末)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解析B项，分子的稳定性取决于分子内部的共价
2、键强弱，与分子间作用力无关；C项，分子晶体熔、沸点高低，取决于分子间作用力的大小；D项，也可能是分子晶体，如HCl。答案A3(2013重庆理综，3)下列排序正确的是()A酸性：H2CO3C6H5OHCH3COOHB碱性：Ba(OH)2Ca(OH)2KOHC熔点：MgBr2SiCl4BND沸点：PH3NH3H2O解析A项，酸性应为CH3COOHH2CO3C6H5OH，错误。B项，碱性应为Ba(OH)2KOHCa(OH)2，错误。C项，熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，即BNMgBr2SiCl4，错误。D项，由于NH3、H2O分子间形成氢键，所以沸点：H2ONH3PH3，正确。答案D4(2016广东
3、广州检测)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是()A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为：1个，2个，2个，4个C晶胞中原子的配位数分别是：6，8，8，12D空间利用率的大小关系为：解析为简单立方堆积，为体心立方堆积，为六方最密堆积，为面心立方最密堆积，与判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：81，812，812，864，B项正确；晶胞中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D项错误。答案B5(2016吉林高三调研)有关化学键和晶体的说法
4、中正确的是()A离子键的本质是静电作用，阴阳离子电荷越大、离子半径越小，静电作用越强B共价键的本质是共用电子对，因此必须由成键的两原子各提供一个电子形成C分子晶体的基本微粒是分子，分子晶体熔沸点由分子内部共价键强弱决定D原子晶体由于是空间网状结构，因此只能由碳、硅两元素构成答案A6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A项，6NA6NA；B项，1.5NA1.5NA；C项，应为2NA；D项，应为4NA。答
5、案B7(2016长沙一中专练)下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A熔点：NaFMgF2AlF3B晶格能：NaFNaClNaBrC阴离子的配位数：CsClNaClCaF2D硬度：MgOCaOBaO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(Mg2)r(Ca2)r(Ba2)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度
6、依次减小。答案A8(2016长沙模拟)下列有关说法不正确的是()A水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键BCaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2CH原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动D金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12解析电子云是用来表示电子出现的概率，但不代表有一个电子在那里，C项错。答案C二、填空题9(1)2014山东理综，33 (4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为 ，该
7、材料的化学式为 。(2)2014四川化学，8(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。(3)2014江苏化学，21A(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。(4)2013新课标，37(3)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D三种元素组成的一个化合物晶胞如图所示：该化合物的化学式为 ；D的配位数为 ；列式计算该晶
8、体的密度 gcm3。解析(4)由题意可知：A为F元素，B为K元素，C为Fe元素，D为Ni元素。根据晶胞结构可知：F为161/441/228，K为81/424，Ni为81/812，则化学式为K2NiF4。Ni的配位数为6，所以可以求出该晶体的密度： gcm33.4 gcm3。答案(1)12M3C60(2)21(3)12(4)K2NiF46 gcm33.410(2014福建理综，31节选)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为 。(2)
9、关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大 b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c两种晶体中的BN键均为共价键 d两种晶体均为分子晶体 (3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。(4)该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有 mol配位键。解析(1)硼为第5号元素，核外有5个电子，基态硼原子的电子排布式为
10、1s22s22p1。(2)a项，立方相氮化硼类似于金刚石的结构只有键，没有键，错误；b项，六方相氮化硼类似于石墨的结构，层与层之间存在分子间作用力，质地软，正确；c项，BN间通过共用电子对结合，均为共价键，正确；d项，立方相氮化硼为原子晶体，六方相氮化硼为混合型晶体，错误。(3)由六方相氮化硼晶体结构可知，层内每个硼原子与相邻的3个氮原子构成平面三角形，由于六方相氮化硼结构中已没有自由移动的电子，故其不导电。(4)根据题意，结合地理知识，合成立方相氮化硼晶体的条件为高温、高压。(5)NH4BF4由NH和BF构成，1个NH中含1个配位键，1个BF中含1个配位键，故1 mol NH4BF4中含有2
11、 mol配位键。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)高温、高压(5)211下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：图铜晶体中铜原子堆积模型(1)图所示的CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F数为 ，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为 。(2)图所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是 ，H3BO3 晶体中B原子个数与极性键个数比为 。(3)金属铜具有很好的延展性、导电性、传热性，对此现象最简单的解释是用 理论。(4)三种晶体中熔点最低的是 (填
12、化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为 。(5)已知两个距离最近的Ca2核间距离为a108cm，结合CaF2晶体的晶胞示意图，CaF2晶体的密度为 。解析(1)CaF2晶体中Ca2的配位数为8，F的配位数为4，Ca2和F个数比为12，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个。(2)图中B原子最外层三个电子形成三条共价键，最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两条键达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条BO极性键，每个O原子形成一条O
13、H极性价键，共6条极性键。(3)金属键理论把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成整块晶体的电子气，被所有原子所共用，从而把所有的原子联系在一起，可以用来解释金属键的本质，金属的延展性、导电性、传热性。(4)H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力。(5)一个晶胞中实际拥有的离子数：阳离子数为81/861/24，而阴离子为8个，从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2，晶胞内部的离子为F，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”，则CaF2晶体的密度为478 gmol1(a108cm)36.021023mol1gcm3。答案(1)812(2)O16(3)金属键(4)H3BO3分子
14、间作用力(5)gcm312(2016大连市高三测试)A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是 (用对应的元素符号表示)；基态D原子的电子排布式为 。(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取 杂化；BC的空间构型为 (用文字描述)。(3)1 mol AB中含有的键个数为 。(4)如图是金属C
15、a和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比 。(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.01023 cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n (填数值)；氢在合金中的密度为 。解析根据题中已知信息，第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知，A为碳元素。B、C、D元素的判断较容易，B为氮元素，C为氧元素，D为铜元素。晶胞的原子个数计算主要注意D原子个数计算，在晶胞上、下两个面上共有4个D原子，在前、后、左、右四个面上共有4
16、个D原子，在晶胞的中心还有一个D原子。故Ca与D的个数比为8(441)15。1 mol晶胞的体积为6.0210239.01023cm3，所以(H2)0.083 gcm3。答案(1)CON1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(2)sp2平面三角形(3)2NA(或26.021023)(4)15(5)50.083 gcm3选做题13元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8种元素。请回答下列问题：(1)基态磷原子核外有 种运动状态不同的电子。(2)第三周期8种元素按单质熔点()大小顺序绘制的柱形图(已知柱形“1”代表Ar)如下所示，则其中“2”
17、原子的结构示意图为 ，“8”原子的电子排布式为 。(3)氢化镁储氢材料的晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为 gcm3，则该晶体的化学式为 ，晶胞的体积为 cm3(用、NA表示，其中NA表示阿伏加德罗常数的值)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO三种晶体的结构与NaCl晶体的结构相似，已知NaCl、KCl、CaO晶体的晶格能数据如下表：晶体NaClKClCaO晶格能/(kJmol1)7867153 401则KCl、MgO、CaO三种晶体的熔点从高到低的顺序是 。其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最近且等距离的Mg2有 个。(5)Si、C和O的成键情况如下：化学键COC=OSiOSi=O键能
18、/(kJmol1)360803464640C和O之间易形成含有双键的CO2分子晶体，而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体，请结合数据分析其原因： 。解析(1)P的核外有15个电子，每个电子的运动状态均不同。(2)第三周期元素的单质，除Ar外，只有Cl2为气体，熔点较低，单质硅为原子晶体，熔点最高。(3)该晶体的晶胞中含有2个“MgH2”，则晶胞的体积为(cm3)。(4)晶格能越大，离子晶体的熔点越高，而晶格能与离子的电荷和半径有关，可以判断晶格能：MgOCaOKCl，则熔点：MgOCaOKCl。答案(1)15(2)1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2(3)MgH2(4)MgOCaOKCl12(5)碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(803 kJmol121 606 kJmol1)大于形成含单键的原子晶体放出的能量(360 kJmol141 440 kJmol1)，故碳与氧之间易形成含双键的CO2分子晶体；硅与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(640 kJmol121 280 kJmol1)小于形成含单键的原子晶体放出的能量(464 kJmol141 856 kJmol1)，故硅与氧之间易形成含单键的SiO2原子晶体
