1、第三章 晶体结构与性质 单元练习一、选择题（本题包括18小题，每小题4分，共72分，每小题有一个或两个选项符合题意，选错不得分，如果有两个正确选项，选对一个得2分）1.科学家最近又发现了一种新能源“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水和物（CH4nH2O）。其形成过程是：埋于海底地深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧型细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是（ ）A.离子晶体 B.分子晶体 C.原子晶体 D.金属晶体2.下列物质属于分子晶体的化合物是（ ）A.石英
2、B.碘 C.干冰 D.食盐3.下列叙述正确的是（ ）A.熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物 B.P4和NO2都是共价化合物C.在氧化钙和二氧化硅晶体中都不存在单个分子 D.离子化合物中一定不存在单个的分子4.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（ ）A. 该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更牢固B.该晶体中每个碳原子上连有4个氮原子、每个氮原子上连有三个碳原子C.该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8电子结构D.该晶体与金刚石类似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构5.下列叙述中正确的是（ ）A.共价化合物中一定没有
3、离子键，离子化合物中一定没有共价键B.分子晶体和原子晶体中一定含有共价键C.由不同原子形成的纯净物一定是化合物D.石墨转化为金刚石要吸收热量，石墨比金刚石稳定6.下列各组物质汽化或熔化时，所克服的粒子间的作用力属于同种类型的是（ ）A.碘和干冰的升华 B.二氧化硅和生石灰的熔化 C.氯化钠和铁的熔化 D.苯和乙烷的蒸发7.下列关于晶体的说法正确的是（ ）A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键 B.原子晶体的熔点一定比金属的高C.离子晶体发生状态变化时需要克服离子键 D.晶体中只要有阳离子就一定有阴离子8.北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60。实验
4、测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。下列关于K3C60的组成和结构分析正确的是（ ）A. K3C60中既有离子键又有极性键 B.1mol K3C60中含有的离子数目为636.021023C.该晶体在熔融状态下能导电 D.该物质的化学式可写作KC209.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是（ ）A.O2、I2、Hg B.CO2、KCl、SiO2 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、SO210.干冰汽化时，下列所述的内容发生变化的是（ ）A.分子内共价键 B.分子间作用力 C.分子间距离 D.分子内共价键的键长11.下列物质中可证明某晶体是离子晶体的是（ ）A.易溶于水 B
5、.晶体不导电，熔化时能导电 C.熔点较高 D.晶体不导电，水溶液能导电12.共价键、离子键和范德华力都是粒子之间的不同作用力，下列物质同时含有上述两种作用力的组合是（ ）Na2O2 SiO2 石墨 金刚石 食盐 白磷A. B. C. D. 13.分子晶体中如果只有范德华力，它的晶体一般采用密堆积结构，原因是分子晶体中（ ）A.范德华力无方向性和饱和性 B.占据晶格结点的粒子是原子C.化学键是共价键 D.三者都是SiOSiOSi O O OSiOSiOSiO O OSiOSiOSi14.干冰是一种面心立方体结构，即每8个CO2分子构成立方体，且在6个面的中心又被一个CO2分子占据，在每个CO2分
6、子周围最近且等距离的CO2有多少个（ ）A.4个 B.8个 C.12个 D.6个15.石英晶体的平面示意图如图所示，它实际上是网状结构，其中硅、氧原子的个数比是m：n，有关叙述正确的是（ ） O OSiO4O A.m：n=1：2 B.m：n=2：1 C.原硅酸根SiO44的结构为 ，则二聚硅酸根离子Si2O7x中的x=6 D.六聚硅酸根Si6O18y中的y=1016.下列有关数据的比较，不正确的是（ ）A.元素的价电子数和所在族的族序数相等 B.NaOH晶体中阳离子和阴离子数目相同 1 2 34 5 6C.CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl和Cl每个周围紧邻的Cs+个数相等D.Co（NH3
7、）63+中的NH3分子数与配位键数相等17.已知Co（NH3）63+的立体结构如图，其中16处的小圆圈表示NH3分子，且各相邻的NH3分子间的距离相等（图中虚线长度相等）。Co3+位于八面的中心，若其中三个NH3被Cl取代，所形成的Co（NH3）Cl3的同分异构体的数目为（ ）A.1 B.2 C.3 D.418.某学生用加热的方法测定磷酸二氢钙结晶水合物中的结晶水。该学生称出ag结晶水合物，置于坩埚中加热。但加热的时，由于温度控制不当而使温度偏高，导致磷酸二氢钙被分解，结果得到了bg无水偏磷酸钙。该学生经过一番思考后，没有重做实验就算出了结晶水的分子数，而且得到了老师的肯定。该结晶水分子数n的
8、正确算式是（ ）A.B. C. D.二、填空题19.（6分）同类晶体物质熔沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律变化的原因：物质 A组NaClKClCsCl熔点/K10741049918物质 B组NaMgAl熔点/K317923933晶体熔沸点的高低，决定于组成物质晶体微粒的作用力大小。A组是 晶体，晶体微粒之间通过 相连。B组晶体属 的 晶体，价电子数由多到少的顺序是 ，粒子半径由大到小的顺序是 。20.（6分）已知N、P同属于元素周期表的A族元素，N在第2周期、P在第3周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，NH键的夹角是107。（1）PH3分子与NH3分
9、子的构型关系是 （填“相同”、“相似”或“不同”），PH键 极性（填“有”或“无”），PH3分子 极性（填“有”或“无”）。（2）NH3与PH3相比，热稳定性更强的是 。（3）NH3与PH3在常温下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是 。21.(10分)某离子晶体的晶胞结构如图。（该晶胞可看成由8个X小立方体构成，在每个小立方体的体心各有一个白球，在大立Y方体的8个顶点和6个面心上各有一个黑球）试求： 晶体中每一个Y同时吸引着 个X，每个X同时 吸引着 个Y，该晶体的化学式是 。晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等X共有 个。晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角（XYX）为 。
10、设该晶体的摩尔质量为M g/mol，晶胞密度为g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间中心距离为 cm。22.（10分）X、Y、Z是三种常见的短周期元素，可形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物。已知Y的离子和Z的离子有相同的电子层结构，X离子比Y离子多1个电子层。（1）X离子的结构示意图为 。（2）Z2Y对应的水化物的碱性比LiOH 。（3）Z2X属于 （离子或共价）化合物。（4）Z2Y2中含有 和 键，Z2Y2溶于水时发生反应的化学方程式为 。23夏图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。（1）其中
11、代表金刚石的是（填编号字母，下同）_，金刚石中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体；（2）其中代表石墨是_，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为_个；（3）代表干冰的是_，它属于_晶体，每个CO2分子与_个CO2分子紧邻；（4）上述三种物质熔点由高到低的排列顺序为_。三、（本题包括2小题，共20分）24.（10分）作为新一代工程材料，膨胀石墨有着广泛的新用途，如可做高级密封材料，也可作为新型的导电材料应用于电池生产中，还可以作为新型的吸附剂用于环保上。它可由石墨（garphite）在浓硫酸介质中被氧化而制得：3nH2SO4+n graphite +n/2O=n/2H2O+g
12、raphite+HSO42H2SO4n（石墨硫酸盐）石墨硫酸盐经水洗、过滤、干燥、高温加热后即得膨胀石墨产品。（1）你认为在实际生产工艺中是什么原因造成石墨膨胀而制成石墨材料？（2）题给反应中的还原剂是 ，反应中转移电子总数为 （3）石墨硫酸盐中可能存在的作用力包括 。25.（10分）根据如图石墨晶体结构及提供的数据计算（保留三位有效数字）。有关公式、数据见右图框。（1）12g石墨中，正六边形的数目有多少？（2）求石墨的密度。（3）求12g石墨的体积（cm3）参考答案选择题见红字部分二、填空题19.离子 离子键 金属键结合而成 金属 NaMgAl Na+Mg2+Al3+20.（1）相似 有 有
13、 （2）NH3 （3）NH3分子中存在氢键288+1621.（1）4 8 XY2（或Y2X） （2）12 （3）10928 （4）22.（1）（2）强 （3）离子 （4）离子 （非极性）共价 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O223.（1）D 4 原子 （2）E 2 （3）B 分子 12 （4）石墨金刚石干冰24.（1）（高温加热后）H2SO4、HSO4和水分子在高温下迅速挥发，产生大量气体，从而使石墨膨胀。（2）石墨（garphite） ne（3）离子键、极性键和分子间作用力25.解答：（1）正六边形个数=6.021023mol-12=3.011023（2）由于层与层之间可以滑动，抽象出一个正六棱柱六棱柱体积=6sin60a2b=1.7510-23cm3由于每个正六棱柱为两个正六棱柱共有，所以每个正六棱柱占有2个C，密度为：1.7510-23cm3=2.28g/cm3（3）12g石墨体积=12g2.28g/cm3