PAGEPAGE9晶體結構與性質一、選擇題1．下列各組晶體物質中，化學鍵類型相同，晶體類型也相同的是()①二氧化硅和三氧化硫②氯化鈉和氯化氫③二氧化碳和二氧化硫④晶體硅和金剛石⑤晶體氖和晶體氮⑥硫黃和碘A．①②③ B．④⑤⑥C．③④⑥ D．①③⑤答案：C解析：①二氧化硅是原子晶體，含有共價鍵，三氧化硫屬于分子晶體，含有共價鍵，晶體類型不同，故錯誤；②氯化鈉屬于離子晶體，含有離子鍵，氯化氫屬于分子晶體，含有共價鍵，晶體類型和化學鍵不同，故正確；③二氧化碳屬于分子晶體，含有共價鍵，二氧化硫屬于分子晶體，含有共價鍵、晶體類型和化學鍵類型相同，故正確④晶體硅屬于原子晶體，含有共價鍵，金剛石屬于原子晶體，含有共價鍵，晶體類型和化學鍵類型相同，故正確；⑤晶體氖屬于分子晶體，氖有單原子組成的分子，不含化學鍵，晶體氮屬于分子晶體，含有共價鍵，化學鍵類型不同，故錯誤；⑥硫磺屬于分子晶體，含有共價鍵，碘屬于分子晶體，含有共價鍵，晶體類型和化學類型相同，故正確；綜上所述，故選項C正確。2．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4答案：B解析：選B。A粒子數為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子數為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子數為1；故A、B、C粒子數之比1∶4∶2。3．下列分子晶體中，關于熔、沸點凹凸的敘述中，正確的是()A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案：C解析：選C。A、B項屬于無氫鍵存在的分子結構相像的狀況，相對分子質量大的熔、沸點高；C項屬于分子結構相像的狀況，但存在氫鍵的熔、沸點高；D項屬于相對分子質量相同，但分子結構不同的狀況，支鏈少的熔、沸點高。4．共價鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力都是構成物質微粒間的不同相互作用力，則不含有上述兩種相互作用力的晶體是()A．SiO2晶體 B．CCl4晶體C．Ba(OH)2晶體 D．Na2O2晶體答案：A解析：選A。A項，SiO2中只含共價鍵。5．鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，結構如圖所示，有關說法不正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．晶體的化學式為Ba2O2C．該晶體晶胞結構與NaCl相像D．與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個答案：B解析：Ba是活潑金屬，O是活潑非金屬形成是離子化合物，A對；依據Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的個數為8×1/8＋6×1/2＝4，O個數為12×1/4＋1＝4,所以Ba與O的個數比為1：1，該氧化物為BaO，B錯；NaCl晶胞結構也是該形態，C對；與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋為頂點和面心位置，每個晶胞中含有3×1/2個，每個頂點為8個晶胞共有，則共有8×3×1/2＝12個，D對，選B。6．離子晶體熔點的凹凸取決于晶體中晶格能的大小。推斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的凹凸依次是()A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl答案：C解析：選C。離子晶體中，晶格能越大，晶體熔、沸點越高；離子所帶電荷總數越多，半徑越小，晶格能越大。7．金屬晶體中金屬原子有三種常見的積累方式：六方積累、面心立方積累和體心立方積累。a、b、c分別代表這三種晶胞的結構，a、b、c三種晶胞內金屬原子個數比為()A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9答案：A解析：選A。a中：3＋2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝6b中：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4c中：8×eq\f(1,8)＋1＝2所以三種晶胞內金屬原子個數之比為3∶2∶1。8．下列有關說法正確的是()A．ZnS晶胞中，Zn2＋的配位數為4，距離Zn2＋最近且等距的Zn2＋有12個B．在CaF2晶胞中，F－實行A1型最密積累，F－的配位數為4C．金剛石晶體中，最小的環為12元環，每個碳原子被6個環所共有D．冰晶體屬于分子晶體，其遵循密積累原理答案：A解析：A、ZnS晶包如右，一個Zn2＋與四個S2－形成正四面體的結構，故Zn2＋的配位數是4，一個晶胞中距離Zn2＋最近且相等的Zn2＋有3個，依據晶體的積累可知，一個Zn2＋被8個晶胞共用，且一個晶胞中每一個最短的距離的連線為兩個晶胞共用，所以符合條件的Zn2＋的有3x8x1/2＝12.，A正確。B、CaF2為面心立方結構，Ca2＋呈立方密積累，陰離子F－填充在四面體空隙中，面心立方點陣對角線的1/4和3/4處，陰、陽離子的配位數分別是4和8，B錯誤。C、金剛石晶體中最小環為六元環，每個碳原子被12個環共用，C錯誤。D、冰晶體中除了范德華力外還有氫鍵作用，由于水分子間氫鍵的方向性，導致冰晶體不具有分子密積累特征，晶體中有相當大的空隙，D錯誤。正確答案為A。9．下列說法正確的是()A．二氧化硅與二氧化碳都是共價化合物，且晶體類型相同B．氧氣生成臭氧的過程中有化學鍵的斷裂和生成C．因為氮氣的鍵能比氧氣的鍵能大，所以氮氣的沸點比氧氣的高D．硫與氖晶體均是由單原子構成的分子晶體答案：B解析：A、二氧化硅中硅原子與氧原子形成共價鍵，二氧化碳中的碳原子與氧原子形成共價鍵，所以二者都是共價化合物，但是二氧化硅形成的是原子晶體，二氧化碳形成的是分子晶體，A錯誤；B、全部化學反應過程都是反應物中化學鍵斷裂后，重新組合成產物，B正確。C、N2和O2的晶體都是分子晶體，二者沸點的凹凸取決于分子間作用力的相對大小，與分子中共價鍵的鍵能無關，C錯誤。D、硫原子最外層沒有達到穩定結構，所以晶體中必定通過某種形式構成穩定的的分子，再通過分子間作用力形成晶體，D錯誤。正確答案B。10．(寧夏石嘴山市第三中學2025屆月考)下列晶體屬于A1型最密積累的是()A．干冰、氯化鈉、金屬銅 B．硫化鋅、金屬鎂、氮化硼C．水晶、金剛石、晶體硅 D．硫化鋅、氯化鈉、金屬鎂答案：A解析：A.干冰、氯化鈉、金屬銅為，面心立方積累即A1型，A正確。B．硫化鋅為面心立方積累即A1型、金屬鎂為A3型、氮化硼為原子晶體，不符合緊密積累原則，B錯誤。C.水晶、金剛石、晶體硅均為原子晶體，不符合緊密積累原子，C錯誤。 D．硫化鋅、氯化鈉為面心立方積累即A1型、金屬鎂為A3型，D錯誤。正確答案為A。11．推斷下列物質的晶胞結構，將對應序號填在線上。①干冰晶體②；②氯化鈉晶體①；③金剛石④；④碘晶體③；⑤氟化鈣⑥；⑥鈉⑤；⑦冰晶體⑧；⑧水合銅離子⑦；⑨H3BO3晶體⑩；⑩銅晶體⑨。12．氧和鈉能夠形成化合物F，其晶胞結構如圖所示，晶胞參數a＝0.566nm，F的化學式為________；晶胞中氧原子的配位數為__________；列式計算晶體F的密度(g·cm－3)__________。答案：Na2O8eq\f(4x62gmol－1,0.566x10－7cm3x6.02x1023mol－1)＝2.27g－3解析：O和Na能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的頂點和面心，陽離子位于晶胞的體心，則Na的個數為8，O的個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N(Na)：N(O)＝2：1，則形成的化合物為Na2O，晶胞中O位于頂點，Na位于體心，每個晶胞中有1個Na與O的距離最近，每個定點為8個晶胞共有，則晶胞中O原子的配位數為8，晶胞的質量為eq\f(4x62,6.02x1023)g，晶胞的體積為(0.566×10－7)cm3，則晶體F的密度為＝eq\f(4x62gmol－1,0.566x10－7cm3x6.02x1023mol－1)＝2.27g－313．(1)將等徑圓球在二維空間里進行排列，可形成密置層和非密置層。在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中，A屬于__________層，配位數是__________；B屬于__________層，配位數是__________。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里積累，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡潔立方積累，在這種晶體中，金屬原子的配位數是__________，平均每個晶胞所占有的原子數目是__________。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的積累方式。釙位于元素周期表的第__________周期第__________族，元素符號是__________，最外層電子排布式是_________________________________________________。答案：(1)非密置4密置6(2)61(3)六ⅥAPo6s26p414．氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)及新型多相催化劑組成的納米材料能利用可見光分解水，生成氫氣和氧氣。(1)Zn2＋基態核外電子排布式為________________________________(2)與CNO－互為等電子體的分子、離子化學式分別為_________________、________________________________________________________________________(各寫一種)(3)ZnO是兩性氧化物，能跟強堿溶液反應生成[Zn(OH)4]2－。不考慮空間構型，[Zn(OH)4]2－的結構可用示意圖表示為_____________________________，某種ZnO晶體的晶胞如圖1所示，O2－的配位數為__________________圖1ZnO晶胞圖2GaN晶胞(4)圖2是氮化鎵的晶胞模型。其中鎵原子的雜化方式為__________雜化，N、Ga原子之間存在配位鍵，該配位鍵中供應電子對的原子是__________。氮化鎵為立方晶胞，晶胞邊長為apm，若氮化鎵的密度為ρg·cm－3，則氮化鎵晶胞邊長的表達式a＝__________pm(設NA表示阿伏加德羅常數的值)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可)Neq\o\al(－,3)(3)或8(4)sp3雜化Neq\r(3,\f(168,NA.ρ))×1010解析：(1)鋅屬于第四周期第ⅠⅠB族元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，因此Zn2＋的基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)；(2)等電子體：原子總數相等，價電子總是相等微?；シQ為等電子體，CNO－中含有3個原子，價電子總數式16，CO2(或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可)(3)鋅供應空軌道，OH－中的O供應孤電子對，結構示意圖為或，離子晶體配位數，是四周最近的異性離子的個數，即O2－最近的AN2＋有8個，(4)依據晶胞，鎵有4個共價鍵，因此鎵的雜化類型為sp3，形成配位鍵，金屬供應空軌道，非金屬供應孤電子對，因此供應電子對的原子是N；依據晶胞的結構，Ga的個數為8×1/8＋1＝2，晶胞的質量為2×84/NAg，設晶胞的邊長為apm，晶胞的體積為(a×10－10)3，依據密度的定義即a＝eq\r(3,\f(168,NA.ρ))×1010。15．下圖為離子晶體空間構型示意圖：(●陽離子，○陰離子)以M代表陽離子，以N表示陰離子，寫出各離子晶體的組成表達式：A．__________、 B．__________、C．__________。答案：MNMN3MN2解析：在A中，含M、N的個數相等，故組成為MN；在B中，含M：eq\f(1,8)×4＋1＝eq\f(3,2)(個)，含N：eq\f(1,2)×4＋2＋4×eq\f(1,8)＝eq\f(9,2)(個)，M∶N＝eq\f(3,2)：eq\f(9,2)＝1∶3；在C中含M：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)(個)，含N為1個。16．用晶體的X－射線衍射法對Cu的測定得到以下結果：Cu的晶胞為面心立方最密積累(如下圖)，已知該晶體的密度為9.00g·cm－3，晶胞中該原子的配位數為__________；Cu的原子半徑為__________cm(阿伏加德羅常數為NA，要求列式計算)。答案：12eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))≈1.27×10－8cm。解析：設晶胞的邊長為acm，則a3·ρ·NA＝4×64a＝eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))面對角線為eq\r(2)a面對角線的eq\f(1,4)為Cu原子半徑r＝eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))≈1.27×10－8cm。17．下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：請回答下列問題：(1)上述晶體中，粒子之間以共價鍵結合形成的晶體是______________________________________________________________。(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的依次為_________________________________________________________________。(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能__________(填“大于”或“小于”)MgO晶體，緣由是________________________________________。(4)每個Cu晶胞中實際占有__________個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數為__________。(5)冰的熔點遠高于干冰，除H2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的緣由是____________________________________________。答案：(1)金剛石晶體(2)金剛石>MgO>CaCl2>冰>干冰(3)小于MgO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子電荷數；且r(Mg2＋)<r(Na＋)、r(O2－)<r(Cl－)(4)48(5)水分子之間形成氫健解析：(2)離子晶體的熔點與離子半徑及離子所帶電荷數有關，離子半徑越小，離子所帶電荷數越大，則離子晶體熔點越高。金剛石是原子晶體，熔點最高，冰、干冰均為分子晶體，冰中存在氫鍵，冰的熔點高于干冰。(4)銅晶胞實際占有銅原子數用均攤法分析，8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，氯化鈣類似于氟化鈣，Ca2＋的配位數為8，Cl－配位數為4。18．(2025屆四川省內江鐵路中學高三上學期入學考試)A、B、C、D為原子序數依次增大的四種元素，A2－和B＋具有相同的電子構型；C、D為同周期元素，C核外電子總數是最外層電子數的3倍；D元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負性最大的是__________(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為_________________________________________________。(2)單質A有兩種同素異形體，其中沸點高的是____________(填分子式)，緣由是________________；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為__________和__________。(3)C和D反應可生成組成比為1∶3的化合物E，E的立體構型為____________，中心原子的雜化軌道類型為__________。(4)化合物D2A的立體構型為__________，單質D與潮濕的Na2CO3反應可制備D2(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結構如圖所示，晶胞參數a＝0.566nm，F的化學式為__