1、跟踪检测（四十二） 晶体结构与性质1下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是()A分子晶体中一定含有共价键B原子晶体中共价键越强，熔点越高C离子晶体中含有离子键，不含有共价键D金属阳离子只能存在于离子晶体中解析：选B稀有气体晶体为分子晶体，不含共价键，A项错误；原子晶体中共价键越强，熔点越高， B项正确；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，C项错误；金属阳离子也可以存在于金属晶体中，D项错误。2下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()SiO2和SO3晶体硼和HClCO2和SO2晶体硅和金刚石晶体氖和晶体氮硫黄和碘ABCD解析：选C属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、S
2、O2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘，属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石，但晶体氖是由稀有气体分子构成的，分子间不存在化学键。3(2017仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中，错误的是()A白磷晶体中，分子之间通过共价键结合B金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都紧邻6个Cl(或Na)D离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析：选AA项，白磷晶体为分子晶体，分子之间通过范德华力结合，错误；B项，金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，正确；C项，在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都紧
3、邻6个Cl(或Na)，正确；D项，离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，分子间作用力被破坏，化学键不被破坏，正确。4X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是()AX的单质固态时为分子晶体BY的单质为原子晶体CX与Y形成的化合物固态时为分子晶体DX与碳形成的化合物为分子晶体解析：选C由题意可知，X是O，Y是Si。固态O2及O与碳形成的化合物(CO、CO2)均为分子晶体，Si的单质为原子晶体，A、B、D正确；SiO2为原子晶体，C错误。5(2017沈阳模拟)最近科学家成功的制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单
4、键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是( )A该物质的化学式为CO2B晶体的熔沸点高、硬度大C晶体中碳原子数与CO化学键数之比为14D该物质的性质与二氧化碳相似解析：选D晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳氧原子个数比12，化学式为CO2，A正确；该化合物晶体属于原子晶体，熔沸点高，硬度大，B正确；该晶体中，每个碳原子含有4个CO共价键，C原子与CO化学键数目之比为14，C正确；该化合物晶体属于原子晶体，二氧化碳为分子晶体，性质与二氧化碳不相似，D错误。6(2017西安模拟)有下列离子晶体空间结构示意图：为阳
5、离子，为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为()解析：选BA项，阳离子数目为864，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为41，化学式为M4N，错误；B项，阳离子数目为4，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为112，化学式为MN2，正确；C项，阳离子数目为3，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为138，化学式为M3N8，错误；D项，阳离子数目为81，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为11，化学式为MN，错误。7.(2017邢台模拟)某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394B142C294 D384解析：选BA粒子数为6，B粒子数为63
6、2，C粒子数为1，A、B、C粒子数之比为21142。8.(2017信阳模拟)已知CsCl晶体的密度为 gcm3，NA为阿伏加德罗常数，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 B.C. D.解析：选A该立方体中含1个Cl，Cs个数81，根据V知，MVNAa3NA，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以其相对分子质量是a3NA。9.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是()A超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个OB晶体中每个K周围有8个O，
7、每个O周围有8个KC晶体中与每个K距离最近的K有8个D晶体中与每个O距离最近的O有6个解析：选A由晶胞的结构知，有8个K位于顶点，6个K位于面心，则晶胞中含有的K数为864；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为1214，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K周围有6个O，每个O周围有6个K，晶体中与每个K(或O)距离最近的K(或O)有12个。10.(2017衡水模拟)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形的C存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是( )A1 个 Ca2周围距离最近且等距离的 C数目为 6
8、B该晶体中的阴离子与F2是等电子体C6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 molD与每个Ca2距离相等且最近的Ca2共有12个解析：选CA项，依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知，1个Ca2周围距离最近的C有4个，而不是6个，错误；B项，C含电子数为26214，F2的电子数为18，二者电子数不同，不是等电子体，错误；C项，6.4 g CaC2为0.1 mol，则含阴离子0.1 mol，正确；D项，与每个Ca2距离相等且最近的Ca2为4个，错误。11(2016海南高考)M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的
9、最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)单质M的晶体类型为_，晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为_。(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为_，其同周期元素中，第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，已知晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。
10、解析：(1)根据题给信息推断M为铜元素，Y为氯元素。单质铜的晶体类型为金属晶体，晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积，铜原子的配位数为12。(2)氯元素为17号元素，位于第三周期，根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故其同周期元素中，第一电离能最大的是Ar。氯元素的含氧酸中，酸性最强的是HClO4，该酸根离子中氯原子为sp3杂化，没有孤对电子，立体构型为正四面体形。(3)每个晶胞中含有铜原子个数为81/861/24，氯原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl，则1 mol晶胞中含有4 mol CuCl
11、,1 mol晶胞的质量为499.5 g，又晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为或 gcm3。该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物。该溶液在空气中Cu被氧化为Cu2，故深蓝色溶液中阳离子的化学式为Cu(NH3)42。答案：(1)金属晶体金属键12(2)1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面体(3)CuCl或Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)Cu(NH3)4212(2016全国丙卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为7
12、7.9 ，其原因是_。(2)GaAs的熔点为1 238 ，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。解析：(1)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为77.9 ，其原因是GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。(2)GaAs的熔点为1 238 ，其熔点较高，据此推知GaAs为原子晶体，Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结
13、构，4个Ga原子处于晶胞体内，8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga原子，含有As原子个数为81/861/24(个)，Ga和As的原子半径分别为rGapmrGa1010cm，rAspmrAs1010 cm，则原子的总体积为V原子4(rGa1010cm)3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则晶胞的体积为V晶胞4(MGaMAs)/NA cm3，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%100%100%。答案：(1)G
14、aF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体(2)原子晶体共价100%13(2017河北三市联考)在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。(1)某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于_(填“晶体”或“非晶体”)。(2)基态铜原子有_个未成对电子；Cu2的电子排布式为_；在CuSO4溶液中加入过量氨水，充分反应后加入少量乙醇，析出一种深蓝色晶体，该晶体的化学式为_，其所含化学键有_，乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为_。(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有键的数目为_。(
15、SCN)2对应的酸有硫氰酸(HSCN)、异硫氰酸(HNCS)两种。理论上前者沸点低于后者，其原因是_。(4)ZnS的晶胞结构如图1所示，在ZnS晶胞中，S2的配位数为_。(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图2所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为_gcm3。(用含a、NA的代数式表示)解析：(1)晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，题述金属互化物属于晶体。(2)基态铜原子的电子排布式为Ar3d104s1，有1个未成对电子；Cu2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9；得到的深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4，Cu(
16、NH3)4SO4中含有离子键、共价键、配位键。乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为sp3。(3)类卤素(SCN)2的结构式为NCSSCN,1 mol(SCN)2中含键的数目为5NA。异硫氰酸(HNCS)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。(4)根据题中图1知，距离Zn2最近的S2有4个，即Zn2的配位数为4，而ZnS中Zn2与S2个数比为11，故S2的配位数也为4。(5)根据均摊法，铜与金形成的金属互化物晶胞中Cu的个数为63，Au的个数为81，该金属互化物的化学式为Cu3Au，该金属互化物的密度为 gcm3 gcm3。答案：(1)晶体(2)11s22s22p63s23p63d9或Ar3d9Cu(NH3)4SO4共价键、离子键、配位键sp3(3)5NA异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能(4)4(5)(或其他合理答案)
