第三章 晶体结构与性质单元练习题Word文件下载.docx
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C.Ti4C4
D.Ti4C3
4.下列物质属于原子晶体的化合物是( )
A.金刚石
B.刚玉
C.二氧化硅
D.干冰
5.下列说法正确的是( )
A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键
B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C.含有共价键的晶体一定是分子晶体
D.元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强
6.下列说法正确的是
C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体
D.元素的非金属型越强,其单质的活泼型一定越强
7.下列四种有关性质的叙述,可能属于金属晶体的是( )
A.由分子间作用力结合而成,熔点很低
B.固体或熔融后易导电,熔点在1000℃左右
C.由共价键结合成网状晶体,熔点很高
D.固体不导电,熔融状态下亦不导电,但溶于水后能导电
8.钾在氧气中燃烧时得到一种钾的氧化物晶体,其结构如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.该氧化物属于离子晶体,其中只含离子键
B.1mol该晶体中含有的离子数目为3NA
C.晶体中与每个K+距离相等且最近的K+共有8个
D.晶体中每个K+同时吸引着6个阴离子
9.能与氢氧化钠溶液反应且属化合物的原子晶体是( )
A.铝
B.金刚石
C.硅
D.二氧化硅
10.下列说法正确的是
A.分子晶体中只存在非极性共价键
B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体
C.干冰升华时,分子内共价健会发生断裂
D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
二、双选题
11.(多选)下列说法正确的是________。
A.Na2O和SiO2熔化克服的作用力属于同种类型
B.氯化钠和HCl溶于水克服的作用力均是分子间作用力
C.HF、HCl、HBr、HI的熔点HF反常高的原因是HF分子之间能形成氢键
D.某晶体的熔点为112.8℃,溶于CS2、CCl4等溶剂,可推导该晶体可能为分子晶体E.干冰熔化或升华时,CO2分子内的C===O键受到破坏
12.(多选)二氧化硅晶体是空间网状结构,如图所示。
关于二氧化硅晶体的下列说法中,不正确的是()
A.1molSiO2晶体中Si—O键为2mol
B.晶体中Si、O原子个数比为1:
4
C.晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构
D.晶体中最小环上的原子数为12
13.(多选)下列叙述不正确的是( )
A.由分子构成的物质其熔点一般较低
B.分子晶体在熔化时,共价键没有被破坏
C.分子晶体中一定存在共价键
D.分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定
14.(多选)金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是( )
A.钋Po——简单立方堆积——52%——6
B.钠Na——钾型——74%——12
C.锌Zn——镁型——68%——8
D.银Ag——铜型——74%——12
三、填空题
15.单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据:
(1)晶体硼的晶体类型属于________晶体,理由是______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有1个B原子。
通过观察图形及推算,此晶体结构单元由________个B原子组成,键角为________。
16.下列分子晶体在熔化时,只破坏范德华力的是____________________________
(填序号,下同),既破坏范德华力,又破坏氢键的是__________。
①H2 ②O2 ③P4(白磷) ④SO2 ⑤CO2 ⑥H2O2
⑦HF ⑧H2N—CH2CH2COOH ⑨H3PO4 ⑩C2H6
答案 ①②③④⑤⑩ ⑥⑦⑧⑨
解析 有氢键的分子晶体,其分子中应含有H—F键、H—O键、H—N键中的任何一个键,在熔化时其中的氢键被破坏。
17.金刚砂(SiC)与金刚石具有相似的晶体结构(如图所示),在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
试回答:
(1)金刚砂属于________晶体。
(2)在金刚砂的结构中,一个硅原子周围结合________个碳原子。
(3)金刚砂的结构中含有共价键形成的原子环,其中最小的环上有________个硅原子。
18.下列7种物质:
①白磷(P4);
②水晶;
③氯化铵;
④氢氧化钙;
⑤氟化钠;
⑥过氧化钠;
⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是________,只含离子键的离子晶体是________,既有离子键又有非极性键的离子晶体是________,既有离子键又有极性键的离子晶体是____________。
(2)既含范德华力,又有非极性键的晶体是______________________,熔化时既要克服范德华力,又要破坏化学键的是________________,熔化时只破坏共价键的是________。
19.有下列8种晶体,用序号回答下列问题:
A.水晶B.冰醋酸C.白磷D.固态氩E.氯化铵F.铝G.金刚石
(1)直接由原子构成的分子晶体是.
(2)由极性分子构成的晶体是,属于分子晶体的单质是.
(3)在一定条件下能导电而不发生化学反应的是,分子内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是。
四、推断题
20.有A,B,C,D,E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。
A的基态原子2p能级有3个单电子;
C的基态原子2p能级有1个单电子;
E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;
D与E同周期,价电子数为2。
则:
(1)D的元素符号为______。
A的单质分子中π键的个数为______。
(2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是__________________________________。
(3)A,B,C3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(4)写出基态E原子的价电子排布式:
__________________。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为ρg·
cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=________cm。
(用ρ、NA的计算式表示)
六、计算题
21.
(1)NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为
×
10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g·
mol-1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷:
一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
22.用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。
试回答下列问题:
(1)此金属晶胞属于哪一种类型?
(2)求每个晶胞的质量。
(3)求此金属的相对原子质量。
(4)求此金属原子的原子半径(pm)。
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据金刚石的晶体结构特点可知最小环上碳原子数为6个,任意两个C—C键夹角为109°
28′。
2.【答案】A
【解析】在原子晶体中,原子半径越小、键长越短、键能越大,熔、沸点越高。
题目中所给的信息是有关SiC的结构知识,通过加工信息,并比较碳原子和硅原子的半径,应得出Si-Si键的键长比Si-C键的键长长,Si-C键比C-C键的键长长,所以键能由高到低的顺序应该是:
C-C键>
C-Si键>
Si-Si键,由此可推出熔点由高到低的顺序是:
①③②
3.【答案】A
【解析】根据题意知,该结构就是其分子结构,分子中含有的原子就是其化学式中含有的原子,直接数出其中的Ti原子和C原子个数即可,其分子式为Ti14C13.
4.【答案】C
【解析】A,金刚石是原子晶体,是单质,故A错误;
B,刚玉(氧化铝)是离子晶体,故B错误;
C,二氧化硅是原子晶体,是化合物,故C正确;
D,干冰是分子晶体,故D错误;
5.【答案】A
【解析】稀有气体分子内没有化学键,A正确;
分子中含有两个氢原子的酸不一定是二元酸,关键看是否能电离出两个氢离子,B错误;
含有共价键的晶体不一定是分子晶体,可能是原子晶体或离子晶体,C错误;
非金属性是原子得电子能力,而单质的活泼性与物质的结构有关,D错误。
6.【答案】A
【解析】分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;
金属晶体中含有金属阳离子,但不是离子晶体;
元素的非金属型越强,其单质的活泼型不一定越强,例如氮气。
7.【答案】B
【解析】解析:
A项所述为分子晶体;
B项中固体能导电,熔点在1000℃左右,熔点不是很高,排除石墨等固体,应为金属晶体;
C项所述为原子晶体;
D项为分子晶体。
8.【答案】D
【解析】晶胞中K+离子位于晶胞的顶点和面心位置,根据均摊法晶胞中共含有K+离子的个数为4,阴离位于晶胞的边上和体心位置,共含有阴离的个数为12×
0.25+1=4,所以晶胞中K+与阴离的个数比为1:
1,该氧化物为KO2,
A,KO2中既含有离子键,又含有共价键,故A错误;
B,1molKO2中含有1molK+离子,1molO2﹣离子,含有的离子数目为2NA,故B错误;
C,晶体中与每个K+距离相等且最近的K+位于晶胞的顶点和面心上,每个顶点为8个晶胞所共有,每个晶胞中有3个面上的K+距离相等且最近,而每个面为两个晶胞共有,则晶体中与每个K+距离相等且最近的K+共有8×
3×
½
=12,故C错误;
D,晶体中位于顶点的K+离子和位于边上的阴离子距离最近,每个顶点为8个晶胞所共有,而每个边为4个晶胞共有,每个晶胞中有3个边上的阴离子距离相等且最近,根据均摊法计算,晶体中每个K+同时吸引着阴离子的数目为8×
0.25=6,故D正确.
9.【答案】D
【解析】A,铝属于金属晶体,能与氢氧化钠溶液反应,是单质不是化合物,故A错误;
B,金刚石属于原子晶体,不能与氢氧化钠溶液反应,是单质不是化合物,故
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