1、十六 离子晶体 过渡晶体与混合型晶体【基础通关】(40 分钟 70 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 5 分，共 40 分)1(2021石家庄高二检测)下列关于晶体的说法正确的是()A离子晶体中一定含金属阳离子B只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体C在共价化合物分子中，各原子都形成 8 电子结构D分子晶体的熔点不一定比金属晶体的熔点低【解析】选 D。离子晶体中不一定含金属阳离子，如 NH4Cl，A 错误；含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体，B 错误；在共价化合物分子中，各原子不一定都形成 8 电子结构，如 H2O 中 H 原子只形成 2 电子稳定结构，C 错误；分子
2、晶体的熔点不一定比金属晶体的熔点低，如白磷与铯或汞，D 正确。2(2021丽江高二检测)下列说法不正确的是()A离子晶体可能全部由非金属元素构成B离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键C金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体D熔化后能导电的晶体一定是离子晶体【解析】选 D。离子晶体中不一定含有金属离子，如氯化铵晶体，选项 A 正确；离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，如铵盐、NaOH、Na2O2 等离子晶体中存在离子键和共价键，选项 B 正确；金属与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体，如 AlCl3 为分子晶体，选项 C 正确；熔融状态下能导电的晶体可能是金属晶体或离
3、子晶体，选项 D 不正确。3(2021西安高二检测)下列说法不正确的是()A离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性B并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键C离子键的实质是静电作用D静电作用只有引力【解析】选 D。离子键没有方向性和饱和性，形成共价键的原子之间存在共用电子对，且原子的电负性大小不同，共用电子对存在着偏移，因此共价键有方向性和饱和性，A 正确；离子键存在于阴、阳离子之间，并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键，非金属元素组成的铵盐中阴、阳离子间也是离子键，B正确；离子键的实质是阴、阳离子间的静电作用，C 正确；静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引力及电
4、子之间、原子核之间的静电排斥力，D 错误。4(2021绵阳高二检测)根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3 沸点为 260)，判断下列说法错误的是()AMgO 中的离子键比 NaCl 中的离子键强BSiCl4 晶体是分子晶体CAlCl3 晶体是离子晶体D晶体硼是共价晶体晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012 852701802 500【解析】选 C。根据表中各物质的熔点，判断晶体类型。NaCl 和 MgO 是离子化合物，形成离子晶体，故熔点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A 项正确；SiCl4 是共价化合物，熔点较低，为分子晶体；硼为非金属单质，熔点很高，是共价晶体，B、
5、D 项正确；AlCl3 虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔、沸点较低，应属于分子晶体。5.(2021太原高二检测)如图是氯化铯晶体的晶胞结构示意图(晶胞是指晶体中最小的重复单元)，其中黑球表示氯离子、白球表示铯离子。已知晶体中 2 个最近的铯离子的核间距离为 a cm，氯化铯的摩尔质量为 M gmol1，则氯化铯晶体的密度为()A 2MNAa3 gcm3 B M2NAa3 gcm3C MNAa3 gcm3DMa3NA gcm3【解析】选 C。晶体中 2 个最近的铯离子的核间距离为 a cm，相邻顶点上铯离子核间距离最近，为 a cm，即晶胞的棱长为 a cm，体积 Va3 cm
6、3，该晶胞中 Cs个数818 1，Cl个数为 1，根据晶胞密度公式 mV MNA1a3 MNAa3(gcm3)。6(2021徐州高二检测)石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是()A从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键B石墨中的碳原子采取 sp2 杂化，每个 sp2 杂化轨道含23 s 轨道与13 p 轨道C石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键D石墨烯中平均每个六元碳环含有 3 个碳原子【解析】选 C。石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故 A 错
7、误；石墨中的碳原子采取 sp2 杂化，每个 sp2 杂化轨道含13 s 轨道与23 p 轨道，故 B 错误；石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键，故 C 正确；每个 C 原子为 3 个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为 613 2，故 D 错误。7(2021金华高二检测)由短周期元素组成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子的核外电子数之和为 20。下列关于该离子化合物形成的晶体的说法正确的是()A晶体中阳离子和阴离子的个数不一定相等B晶体中一定只存在离子键不存在共价键C晶体所含元素一定不在同一周期也不在第一周期D晶体中阳离子半径一定大于阴离子半
8、径【解析】选 A。符合题设条件的物质有 NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F 等，A 选项正确；NaOH、NH4F 中除了含有离子键外，还含有共价键，B 选项错误；所含元素可能在同一周期，也可能在第一周期，如 NH4F，C 选项错误；NaF、Na2O、MgO 中阳离子半径都比阴离子半径小，D 选项错误。8(2021济南高二检测)下列说法正确的是()ANa2O 与 Na2O2 所含的化学键类型完全相同B离子晶体中一定存在共价键C分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高D石墨晶体中有共价键、范德华力、金属键等几种电性作用【解析】选 D。Na2O 只含离子键，Na2O2 既有离子键又
9、有非极性键，所以化学键类型不相同，故 A 错误；离子晶体中不一定存在共价键，如 NaCl 为离子晶体，不存在共价键，故 B 错误；分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，故 C 错误；石墨层状结构中的碳与碳之间是以共价键相连，片层结构之间的作用力是范德华力，石墨可以导电，有自由移动的电子，所以也存在金属键，故 D 正确。二、非选择题(本题包括 2 小题，共 30 分)9(15 分)(2021福州高二检测)元素的单质有多种形式，下图依次是 C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)C60 属于_晶体，
10、石墨属于_晶体。(3)石墨晶体中，层内 CC 键的键长为 142 pm，而金刚石中 CC 键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在 CC 间的_键(填“”或“”，下同)，而石墨层内的 CC 间不仅存在_键，还有_键。(4)金刚石晶胞含有_个碳原子。【解析】(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体，金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质，属于同素异形体；(2)C60 的构成微粒是分子，属于分子晶体；石墨的构成微粒是原子，且层与层之间存在分子间作用力，所以石墨属于混合型晶体；(3)共价单键为 键，共价双键中含有 键和 键，金刚石中碳原子之间只存在 键，石墨中碳原子之间存在 键和
11、 键；(4)晶胞中顶点微粒数为 818 1，面心微粒数为 612 3，体内微粒数为 4，共含有 8 个碳原子。答案：(1)同素异形体(2)分子 混合型(3)(4)810(15 分)(2020福州高二检测)参考下表中物质的熔点，回答下列问题。物质NaFNaClNaBrNaI熔点()995801755651物质NaClKClRbClCsCl熔点()801776715646物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点()90.470.25.2120物质SiCl4GeCl4SbCl4PbCl4熔点()70.249.536.215(1)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与_有关，因为一般
12、_比_熔点高。(2)钠的卤化物及碱金属氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的_有关，随着_增大，熔点依次降低。(3)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与_有关，随着_增大，_增强，熔点依次升高。【解析】(1)表中第一栏和第二栏的熔点明显高于第三、四栏其余物质的熔点，前者为A 族元素与A 族元素组成的离子晶体，而后者为分子晶体。(2)分析比较离子晶体熔点高低的影响因素：物质熔化实质是减弱晶体内微粒间的作用力，而离子晶体内是阴、阳离子，因此离子晶体的熔化实际上是减弱阴、阳离子间的作用力离子键，故离子晶体的熔点与离子键的强弱有关。从钠的卤化物进行比较：卤素离子半径是 r(F)r(Cl)r(Br)r
13、(I)，说明熔点随卤素阴离子半径的增大而减小。又从碱金属的氯化物进行比较：碱金属阳离子半径是 r(Na)r(K)r(Rb)离子晶体的熔点分子晶体的熔点；对于共价晶体，原子半径越大，键长越长，键能越小，熔点越低，键长 SiSiSiCCC，相应键能 SiSiSiC碳化硅晶体硅；分子晶体中有氢键的熔点较高，所以熔点：冰干冰，所以它们的熔点由高到低的顺序是。(2)A.M 位于顶点，数目为 418 12，N 位于顶点，数目为 418 12，微粒数目为 11，即化学式为 MN；BM 分别位于晶胞的体心和顶点位置，体心占 1 个，顶点占 818 1 个，共 2 个，N 分别位于面上和体内，面上 412 2
14、个，体内 2个，共 4 个，即晶胞中两种微粒数目之比为 12，化学式为 MN2；C.M 位于顶点，数目为 418 12，N 位于体心，数目为 1，化学式为 MN2；D.M 位于顶点，数目为 818 1，N 位于体心，数目为 1，化学式为 MN。(3)根据 FeS2 晶体的晶体结构可知，晶体中阳离子与阴离子个数比为 11，所以晶体中存在亚铁离子与 S22，亚铁离子与 S22之间是离子键，S22中存在非极性共价键，所以晶体中存在离子键和(非极性)共价键。晶体结构 A 中相邻的阴、阳离子间的距离为 a cm，所以晶胞的体积为 a3 cm3，晶胞中含有阴阳离子个数都是12，所以晶体的密度为 5664NAa312 gcm3 60NAa3 gcm3。答案：(1)(2)MN MN2 MN2 MN(3)离子键、非极性共价键 60NAa3
