1、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
2、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
3、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
4、数据(AlCl3沸点为260 ),判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012 852701802 500AMgO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【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、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
5、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()Agcm3Bgcm3Cgcm3 Dgcm3【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 cm3,该晶胞中Cs个数81,Cl个数为1,根据晶胞密度公式(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
6、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s轨道与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错误;石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道与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62,故D错误。7(2021金华高二检测)由短周期
7、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
8、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
9、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,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
10、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键;(4)晶胞中顶点微粒数为81,面心微粒数为63,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
11、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_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
12、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(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4,N位于顶点,数目为4,微粒数目为11,即化学式为MN;BM分别位于晶胞的体
13、心和顶点位置,体心占1个,顶点占81个,共2个,N分别位于面上和体内,面上42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4,N位于体心,数目为1,化学式为MN2;D.M位于顶点,数目为81,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S,亚铁离子与S之间是离子键,S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,所以晶体的密度为 gcm3gcm3。答案:(1)(2)MNMN2MN2MN(3)离子键、非极性共价键