高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)過關(guān)練考點(diǎn)59晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(含解析)

考點(diǎn)59晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、晶體常識1．晶體與非晶體比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)粒子周期性有序排列結(jié)構(gòu)粒子無序排列性質(zhì)特征自范性有無熔點(diǎn)固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性二者區(qū)分方法①間接方法：測定其是否有固定的熔點(diǎn)；②科學(xué)方法：對固體進(jìn)行X?射線衍射實(shí)驗(yàn)2．獲得晶體的三條途徑（1）熔融態(tài)物質(zhì)凝固。（2）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。（3）溶質(zhì)從溶液中析出。3．晶胞（1）概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。（2）晶體中晶胞的排列——無隙并置①無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。③形狀：一般而言晶胞都是平行六面體。4．晶格能（1）定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位：kJ·mol?1。（2）影響因素①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。②離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。（3）與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。易錯警示：（1）具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，如切割整齊的玻璃。（2）晶胞是從晶體中“截取”出來具有代表性的最小部分，而不一定是最小的“平行六面體”。二、四類晶體的組成和性質(zhì)四種類型晶體的比較類型比較離子晶體金屬晶體分子晶體原子晶體概念離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體金屬原子通過金屬鍵相互結(jié)合形成的單質(zhì)晶體分子間以分子間作用力相結(jié)合而形成的晶體相鄰原子間以共價鍵相結(jié)合而形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體構(gòu)成晶體微粒陰、陽離子金屬陽離子、自由電子分子原子微粒之間的作用力離子鍵金屬鍵分子間作用力共價鍵物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)較高有的高(如鎢)、有的低(如汞)較低很高硬度較大有的高(如鉻)、有的低(如鈉)較小很大導(dǎo)電性熔融或在水溶液中導(dǎo)電良本身不導(dǎo)電，溶于水時發(fā)生電離后可導(dǎo)電絕緣體(或半導(dǎo)體)延展性無良無無溶解性易溶于極性溶劑，難溶于有機(jī)溶劑一般不溶于溶劑，鈉等活潑金屬可與水、醇、酸反應(yīng)極性分子易溶于極性溶劑；非極性分子易溶于非極性溶劑不溶于任何溶劑典型實(shí)例強(qiáng)堿(如NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)、金屬氧化物(如Na2O)金屬單質(zhì)(如鈉、鋁、鐵等)與合金大多數(shù)非金屬單質(zhì)(如P4、硫等)、非金屬氧化物(如CO2、SO2等，SiO2除外)、酸(如H2SO4)、所有非金屬氫化物(如甲烷、硫化氫等)、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)金剛石、晶體硅、二氧化硅等典型晶體模型晶體晶體結(jié)構(gòu)晶體詳解原子晶體金剛石（1）每個C與相鄰的4個C以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；（2）鍵角均為109°28'；（3）最小碳環(huán)由6個C組成且6個原子不在同一平面內(nèi)；（4）每個C參與4條C—C鍵的形成，C原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2原子晶體SiO2（1）每個Si與4個O以共價鍵結(jié)合，形成正四面體結(jié)構(gòu)；（2）每個正四面體占有1個Si，4個“SKIPIF1<0O”，n(Si)∶n(O)=1∶2；（3）最小環(huán)上有12個原子，即6個O，6個Si分子晶體干冰（1）每8個CO2分子構(gòu)成立方體且在6個面心又各占據(jù)1個CO2分子；（2）每個CO2分子周圍等距離且緊鄰的CO2分子有12個離子晶體NaCl型（1）每個Na+(Cl?)周圍等距離且緊鄰的Cl?(Na+)有6個。每個Na+周圍等距離且緊鄰的Na+有12個；（2）每個晶胞中含4個Na+和4個Cl?離子晶體CsCl型（1）每個Cs+(Cl?)周圍等距離且緊鄰的Cs+(Cl?)有6個；每個Cs+周圍等距離且緊鄰的Cl?有8個；（2）每個晶胞中含1個Cs+和1個Cl?金屬晶體簡單立方堆積典型代表為Po，配位數(shù)為6，空間利用率為52%面心立方最密堆積又稱為A1型或銅型，典型代表為Cu、Ag、Au，配位數(shù)為12，空間利用率為74%體心立方堆積又稱為A2型或鉀型，典型代表為Na、K、Fe，配位數(shù)為8，空間利用率為68%六方最密堆積又稱為A3型或鎂型，典型代表為Mg、Zn、Ti，配位數(shù)為12，空間利用率為74%三、晶體類型的判斷及熔、沸點(diǎn)比較1．晶體類型的判斷方法（1）依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷①離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用力是離子鍵。②原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用力是共價鍵。③分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用力是范德華力。④金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用力是金屬鍵。（2）依據(jù)物質(zhì)的分類判斷①金屬氧化物(如K2O、Na2O等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽是離子晶體。②大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等外)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、絕大多數(shù)酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。③常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。④金屬單質(zhì)及合金是金屬晶體。（3）依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷離子晶體的熔點(diǎn)較高；原子晶體的熔點(diǎn)很高；分子晶體的熔點(diǎn)較低；金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有比較低的。（4）依據(jù)導(dǎo)電性判斷①離子晶體溶于水或處于熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電。②原子晶體一般為非導(dǎo)體。③分子晶體為非導(dǎo)體，但分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導(dǎo)電。④金屬晶體是電的良導(dǎo)體。（5）依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷離子晶體硬度較大(或硬而脆)；原子晶體硬度大；分子晶體硬度小且較脆；金屬晶體多數(shù)硬度大且具有延展性，但也有硬度較低的。2．不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較（1）不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體。但應(yīng)注意原子晶體的熔點(diǎn)不一定比離子晶體高，如MgO具有較高的熔點(diǎn)，金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的熔點(diǎn)高，如汞常溫時為液態(tài)。（2）金屬晶體的熔、沸點(diǎn)差別很大，如鎢、鉑等金屬的熔、沸點(diǎn)很高，汞、銫等金屬的熔、沸點(diǎn)很低。3．同種類型晶體的熔、沸點(diǎn)的比較（1）原子晶體原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越大→熔、沸點(diǎn)越高如熔點(diǎn)：金剛石>碳化硅>硅。（2）離子晶體①一般地，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強(qiáng)，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。②衡量離子晶體穩(wěn)定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度也越大。（3）分子晶體①分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；能形成氫鍵的分子晶體熔、沸點(diǎn)反常得高，如H2O>H2Te>H2Se>H2S。②組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。③組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如CO>N2，CH3OH>CH3CH3。④同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3>>（4）金屬晶體金屬離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔、沸點(diǎn)越高，如熔、沸點(diǎn)：Na<Mg<Al。四、晶體的計(jì)算晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算常常涉及如下數(shù)據(jù)：晶體密度、NA、M、晶體體積、微粒間距離、微粒半徑、夾角等，密度的表達(dá)式往往是列等式的依據(jù)。解答這類題時，一要掌握晶體“均攤法”的原理，二要有扎實(shí)的立體幾何知識，三要熟悉常見晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能融會貫通，舉一反三?！熬鶖偡ā痹砭О腥我馕恢蒙系囊粋€原子如果被n個晶胞所共有，則每個晶胞對這個原子分得的份額就是SKIPIF1<0。注意：非平行六面體形晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算同樣可用“均攤法”，其關(guān)鍵仍然是確定一個粒子為幾個晶胞所共有。例如，石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(diǎn)(1個碳原子)對六邊形的貢獻(xiàn)為SKIPIF1<0，那么一個六邊形實(shí)際有6×SKIPIF1<0=2個碳原子。又如，在六棱柱晶胞(如圖所示的MgB2晶胞)中，頂點(diǎn)上的原子為6個晶胞(同層3個，上層或下層3個)共有，面上的原子為2個晶胞共有，因此鎂原子個數(shù)為12×SKIPIF1<0+2×SKIPIF1<0=3，硼原子個數(shù)為6。幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目A．NaCl(含4個Na＋，4個Cl－)B．干冰(含4個CO2)C．CaF2(含4個Ca2＋，8個F－)D．金剛石(含8個C)E．體心立方(含2個原子)F．面心立方(含4個原子)晶體微粒與M、ρ之間的關(guān)系若1個晶胞中含有x個微粒，則1mol該晶胞中含有xmol微粒，其質(zhì)量為xMg(M為微粒的相對“分子”質(zhì)量)；又1個晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積)，則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg，因此有xM=ρa(bǔ)3NA。考向一晶胞中粒子個數(shù)的計(jì)算典例1（1）圖1是Cu元素與H元素形成的一種紅色化合物的晶胞結(jié)構(gòu)，則該化合物的化學(xué)式為________。（2）圖2是由Q、R、G三種元素組成的一種高溫超導(dǎo)體的晶胞結(jié)構(gòu)，其中R為＋2價，G為－2價，則Q的化合價為________?！窘馕觥浚?）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷，一個晶胞中：Cu(●)：2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＋3＝6；H(○)：6×eq\f(1,3)＋1＋3＝6，所以化學(xué)式為CuH。（2）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可以判斷，一個晶胞中：R：8×eq\f(1,8)＋1＝2，G：8×eq\f(1,4)＋8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＋2＝8，Q：8×eq\f(1,4)＋2＝4，R、G、Q的個數(shù)之比為1∶4∶2，則其化學(xué)式為RQ2G4，由于R為＋2價，G為－2價，所以Q為＋3價?！敬鸢浮浚?）CuH（2）＋31．磁光存儲的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶體薄膜磁化并用光讀取之后開始的。如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(白球均在六棱柱內(nèi))，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為A．Mn2BiB．MnBiC．MnBi3D．Mn4Bi3考向二晶胞相關(guān)參數(shù)的計(jì)算典例1某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。②若合金的密度為dg·cm－3，晶胞參數(shù)a＝________nm?！窘馕觥竣俑鶕?jù)均攤法計(jì)算，晶胞中銅原子個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，鎳原子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，則銅原子和鎳原子的數(shù)量比為3∶1；②根據(jù)上述分析，該晶胞的組成為Cu3Ni，若合金的密度為dg·cm－3，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)，則晶胞參數(shù)a＝eq\r(3,\f(251,dNA))×107nm?！敬鸢浮竣?∶1②eq\r(3,\f(251,dNA))×1072．某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試求：（1）晶體中每一個Y同時吸引著個X，每個X同時吸引著個Y，該晶體的化學(xué)式是。（2）晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有個。（3）晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角(∠XYX)為。（4）設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol?1，晶體密度為ρg·cm?3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體中兩個距離最近的X間的距離為cm?？枷蛉w類型的判斷及其性質(zhì)典例1現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃據(jù)此回答下列問題：（1）A組屬于________晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是________。（2）B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號)。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性（3）C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_____________________________________。（4）D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電（5）D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因?yàn)開__________________?！窘馕觥浚?）A組熔點(diǎn)很高，為原子晶體，是由原子通過共價鍵形成的。（2）B組為金屬晶體，具有①②③④四條共性。（3）HF中含有分子間氫鍵，故其熔點(diǎn)反常。（4）D組屬于離子晶體，具有②④兩條性質(zhì)。（5）D組屬于離子晶體，其熔點(diǎn)與晶格能有關(guān)?！敬鸢浮浚?）原子共價鍵（2）①②③④（3）HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)（4）②④（5）D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在離子所帶電荷數(shù)相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高3．下列各組物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由低到高的順序排列正確的是①O2、I2、Hg②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA．①③ B．①④C．②③ D．②④考向四金屬晶胞的考查典例1下列有關(guān)說法不正確的是A．四水合銅離子的模型如圖1所示，1個水合銅離子中有4個配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2＋C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖4所示，為最密堆積，每個Cu原子的配位數(shù)均為12【解析】A項(xiàng)，四水合銅離子中銅離子的配位數(shù)為4，配體是水，水中的氧原子提供孤電子對與銅離子形成配位鍵，正確；B項(xiàng)，根據(jù)均攤法可知，在CaF2晶體的晶胞中，每個CaF2晶胞平均占有Ca2＋個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，正確；C項(xiàng)，電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會的多少，H原子最外層只有一個電子，所以不存在大多數(shù)電子，只能說H原子的一個電子在原子核附近出現(xiàn)的機(jī)會較多；D項(xiàng)，在金屬晶體的最密堆積中，對于每個原子來說，其周圍的原子有同一層上的六個原子和上一層的三個及下一層的三個，故每個原子周圍都有12個原子與之相連，正確?！敬鸢浮緾4．有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說法正確的是A．①為簡單立方堆積，②為六方最密堆積，③為體心立方堆積，④為面心立方最密堆積B．每個晶胞含有的原子數(shù)分別為①1個，②2個，③2個，④4個C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為①6，②8，③8，④12D．空間利用率的大小關(guān)系為①<②<③<④考向五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題典例1鈦(Ti)、釩(V)、鎳(Ni)、鑭(La)等在儲氫材料方面具有廣泛的用途。下面是一些晶體材料的結(jié)構(gòu)示意圖。請回答下列問題：（1）寫出鎳原子的核外電子排布式：______________________________。（2）鈦金屬晶體的原子堆積方式如圖1所示，則每個鈦原子周圍有______個緊鄰的鈦原子，該晶體中原子的堆積方式為____________________。（3）鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表。某合金儲氫后的晶胞如圖2所示，該合金的化學(xué)式為________，1mol鑭形成的該合金能儲存____mol氫氣。（4）嫦娥三號衛(wèi)星上的PTC元件(熱敏電阻)的主要成分——鋇鈦礦晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示，該晶體經(jīng)X射線分析鑒定，重復(fù)單位為立方體，邊長為acm。頂點(diǎn)位置被Ti4＋所占據(jù)，體心位置被Ba2＋所占據(jù)，所有棱心位置被O2－所占據(jù)。①該晶體中的O元素與H形成的化合物的中心原子的雜化類型為________，其分子空間構(gòu)型為________。②寫出該晶體的化學(xué)式：________?！窘馕觥浚?）Ni是28號元素，其原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。（2）由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以頂點(diǎn)原子為研究對象，與之最近的原子處于面心上，每個頂點(diǎn)原子為12個面共用，故晶胞中該原子的配位數(shù)為12，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積。（3）根據(jù)某合金儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知該合金中含有：La：8×eq\f(1,8)＝1；Ni：8×eq\f(1,2)＋1＝5，所以化學(xué)式是LaNi5；1mol該合金吸附氫氣的物質(zhì)的量是8mol×eq\f(1,4)＋2mol×eq\f(1,2)＝3mol。（4）①該晶體中的O元素與H元素形成的化合物H2O的中心原子O原子的雜化類型為sp3雜化，其分子空間構(gòu)型為V形；②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知：Ba：1；Ti：8×eq\f(1,8)＝1；O：12×eq\f(1,4)＝3，所以該晶體的化學(xué)式是：BaTiO3?！敬鸢浮浚?）1s22s22p63s23p63d84s2（2）12面心立方最密堆積（3）LaNi53（4）①sp3V形②BaTiO35．硼元素、鈣元素、銅元素在化學(xué)中有很重要的地位，單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。（1）已知CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。請回答下列問題：①將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中生成Cu2C2紅棕色沉淀，Cu+基態(tài)核外電子排布式為。其在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu，但CuO在高溫下會分解成Cu2O，試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu2O：。

②CaC2中SKIPIF1<0QUOTEC22-與O22+互為等電子體，1molSKIPIF1<0QUOTEO22+中含有的π鍵數(shù)目為。

③乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2CCH—C≡N)，丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是，構(gòu)成丙烯腈元素中第一電離能最大的是。

（2）Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，N3?的配位數(shù)為，Cu+半徑為apm，N3?半徑為bpm，Cu3N的密度為g·cm?3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題解題方法1．對于原子結(jié)構(gòu)，要重點(diǎn)掌握構(gòu)造原理，能夠應(yīng)用構(gòu)造原理熟練地寫出1~36號元素基態(tài)原子的電子排布式，答題時要看清題目要求，是書寫基態(tài)原子的電子排布式還是價電子(或外圍電子)的電子排布式。2．對于分子結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用價電子對互斥理論推測分子的立體構(gòu)型，例如常見的無機(jī)分子有直線形分子(如CO2)、平面三角形分子(如BF3)、V形分子(如H2O)、三角錐形分子(如NH3)等。3．在解題時，要能將常見的分子構(gòu)型根據(jù)電子排布的相似點(diǎn)，采用類比法遷移到新的物質(zhì)中。能應(yīng)用分子極性的規(guī)律判斷分子的極性，能應(yīng)用分子間作用力、氫鍵等知識解釋其對物質(zhì)性質(zhì)的影響。4．掌握幾種典型晶體結(jié)構(gòu)的立體模型，常見的晶體有離子晶體(如NaCl型和CsCl型)、分子晶體(如干冰)、原子晶體(如金剛石、晶體硅、二氧化硅)、金屬晶體(如Mg和Cu)及混合型晶體(如石墨)，在解題時，既要能分析其晶體結(jié)構(gòu)，又要能將常見的晶體結(jié)構(gòu)遷移到新的物質(zhì)中。1．下列晶體分類中正確的一組是選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金剛石玻璃2．下列有關(guān)晶體結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的描述正確的是A．冰中存在極性鍵、范德華力，不存在氫鍵B．因金屬性K>Na，故金屬鉀的熔點(diǎn)高于金屬鈉C．1mol的金剛石與1mol石墨晶體中所含的C—C鍵的數(shù)目相同D．氧化鎂的晶格能大于氯化鈉，故其熔點(diǎn)高于氯化鈉3．下列各物質(zhì)中，按熔點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是A．CH4>SiH4>GeH4>SnH4 B．KCl>NaCl>MgCl2>MgOC．Rb>K>Na>Li D．金剛石>Si>鈉4．下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是A．熔點(diǎn)：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．陰離子的配位數(shù)：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO5．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723據(jù)此做出的下列判斷中錯誤的是A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體6．鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是A．BaTi8O12 B．BaTi4O5C．BaTi2O4 D．BaTiO37．根據(jù)表中給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，判斷下列有關(guān)說法中錯誤的是晶體NaClMgCl2AlCl3SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)/℃810710190－682300沸點(diǎn)/7572500(注：AlCl3的熔點(diǎn)在2.02×105Pa條件下測定)A．SiCl4和AlCl3都是分子晶體B．單質(zhì)B可能是原子晶體C．NaCl和MgCl2在熔融狀態(tài)和溶于水時均能導(dǎo)電D．NaCl的鍵的強(qiáng)度比MgCl2的小8．下列有關(guān)性質(zhì)的比較，不正確的是A．晶體熔點(diǎn)由高到低：>B．硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅C．晶體熔點(diǎn)由高到低：Na>Mg>AlD．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI9．如圖所示某硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖(虛線不表示共價鍵)。通過觀察分析，下列敘述正確的是()A．鍵角為120° B．化學(xué)組成為SiOeq\o\al(2－,3)C．硅原子采用sp2雜化 D．化學(xué)組成為SiOeq\o\al(4－,4)10．（1）氮化鋁是一種新型無機(jī)非金屬材料，具有耐高溫、耐磨等特性，空間結(jié)構(gòu)如圖1所示。鋁的配位數(shù)為______。氮化鋁的晶體類型是________。圖1（2）N和Cu形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則該化合物的化學(xué)式為________。該化合物的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)。若該晶胞的邊長為apm。則該晶體的密度是________g·cm－3。圖2（3）F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子，F(xiàn)形成的單質(zhì)有δ、γ、α三種結(jié)構(gòu)，三種晶胞(分別如圖3所示)中F原子的配位數(shù)之比為________，δ、γ、α三種晶胞的邊長之比為________。圖311．（1）鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方，則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是。氯化銫晶體的晶胞如圖1，則Cs＋位于該晶胞的，而Cl－位于該晶胞的，Cs＋的配位數(shù)是。（2）銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式：。（3）圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是(填離子符號)。（4）實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖4所示)，已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：離子晶體NaClKClCaO晶格能/kJ·mol這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的順序是。其中MgO晶體中一個Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有個。12．鐵氧體是一種磁性材料，具有廣泛的應(yīng)用。（1）基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為____________。（2）工業(yè)制備鐵氧體常使用水解法，制備時常加入尿素[CO(NH2)2]、醋酸鈉等堿性物質(zhì)。尿素分子中四種不同元素的電負(fù)性由大至小的順序是________；醋酸鈉中碳原子的雜化類型是________。（3）工業(yè)制備鐵氧體也可使用沉淀法，制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等弱堿。比較下表中氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)的熔沸點(diǎn)，解釋其高低的主要原因___________________________________________。N2H4NH3熔點(diǎn)/℃2－77.8沸點(diǎn)/℃113.5－33.5（4）如圖是從某種鐵氧體離子晶體中，取出的能體現(xiàn)其晶體結(jié)構(gòu)的一個立方體，則晶體中的氧離子是否構(gòu)成了面心立方最密堆積________(填“是”或“否”)，該立方體是不是該晶體的晶胞________(填“是”或“否”)，立方體中三價鐵離子處于氧離子圍成的________空隙(填空間結(jié)構(gòu))。（5）根據(jù)上圖判斷該晶體的化學(xué)式__________。13．鈦對酸、堿具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，密度小，比強(qiáng)度高，已成為化工生產(chǎn)中重要的材料?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)鈦原子的價電子排布式為________，其原子核外未成對電子有________個。金屬鈦晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為a＝b＝295.08pm，c＝468.55pm，α＝β＝90°，γ＝120°，則金屬鈦為________堆積(填堆積方式)，其中鈦原子的配位數(shù)為________。（2）用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得到多孔的海綿鈦。已知TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為－25℃，沸點(diǎn)為136℃，由此可知TiCl4為________晶體。（3）通過X－射線探明KCl、CaO、TiN晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，且知兩種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下：離子晶體KClCaO晶格能/(kJ·mol－1)7153401解釋KCl晶格能小于CaO的原因：______________________________________。（4）鈦可與C、N、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____________。（5）鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為________。晶胞中的原子可用x、y、z組成的三數(shù)組來表示它在晶胞中的位置，稱為原子坐標(biāo)。已知原子坐標(biāo)為A(0，0，0)，Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2)，0))；則Ca的原子坐標(biāo)為________。1．[2019新課標(biāo)Ⅰ，節(jié)選]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉栴}：（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因。（4）圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離x=pm，Mg原子之間最短距離y=pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是g·cm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)。2．[2019新課標(biāo)Ⅱ，節(jié)選]近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物。回答下列問題：（4）一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖1圖2圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1?x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為____________，通過測定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計(jì)算該物質(zhì)的x值，完成它們關(guān)系表達(dá)式：ρ=________g·cm?3。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(SKIPIF1<0)，則原子2和3的坐標(biāo)分別為__________、__________。3．[2018新課標(biāo)Ⅲ卷，節(jié)選]鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：（5）金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為_______________。六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為________________g·cm－3（列出計(jì)算式）。4．[2018新課標(biāo)Ⅰ卷]Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_____、_____（填標(biāo)號）。A．B．C．D．（2）Li+與H?具有相同的電子構(gòu)型，r（Li+）小于r（H?），原因是______。（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是______、中心原子的雜化形式為______。LiAlH4中，存在_____（填標(biāo)號）。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵（4）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖（a）的Born?Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍琇i原子的第一電離能為kJ·mol?1，O=O鍵鍵能為kJ·mol?1，Li2O晶格能為kJ·mol?1。（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖（b）所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為______g·cm?3（列出計(jì)算式）。5．[2018新課標(biāo)Ⅱ卷]硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點(diǎn)/℃?85.5115.2>600（分解）?75.516.810.3沸點(diǎn)/℃?60.3444.6?10.045.0337.0回答下列問題：（1）基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為__________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_________形。（2）根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同其他分子的是_________。（3）圖（a）為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開_________。（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_____形，其中共價鍵的類型有______種；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。（5）FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___________g·cm?3；晶胞中Fe2+位于SKIPIF1<0所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為______nm。6．[2017江蘇，節(jié)選]鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)?、丙酮和乙醇參與。（5）某FexNy的晶胞如題21圖?1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x?n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如題21圖?2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為___________。7．[2017新課標(biāo)Ⅲ]研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：（1）Co基態(tài)原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是_________，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_________________。（2）CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。（3）在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開________________，原因是______________________________。（4）硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在________。（5）MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)（如圖），其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm，則r(O2?)為________nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a'=0.448nm，則r(Mn2+)為________nm。變式拓展變式拓展1．【答案】B【解析】由晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱內(nèi)，所以Bi為6個。黑球代表Mn原子，個數(shù)為12×QUOTE16SKIPIF1<0+2×QUOTE12SKIPIF1<0+1+6×QUOTE13SKIPIF1<0=6(個)，則兩者的原子個數(shù)比為6∶6=1∶1。2．【答案】（1）48XY2(或Y2X)（2）12（3）109°28'（4）SKIPIF1<0【解析】（1）此立方單元中只有1個Y，且每個Y同時吸引4個X，而X處于頂角上，為8個立方單元所共有，即每個X同時吸引著8個Y。在每個該立方單元中含X：QUOTE18SKIPIF1<0×4=QUOTE12SKIPIF1<0(個)，含Y：1個，則化學(xué)式為XY2或Y2X。（2）在一個立方單元中，每個X與它的距離最接近的X有3個，每個X位于立方單元的頂角處，同時被8個立方單元共有，則每個X周圍有3×QUOTE82SKIPIF1<0=12(個)與它最接近且距離相等的X。（3）在此立方單元中，1個Y與4個X形成正四面體結(jié)構(gòu)，故鍵角為109°28'。（4）因?yàn)橐粋€立方單元中只含QUOTE12SKIPIF1<0個XY2，則有QUOTEM2SKIPIF1<0=ρ·V·NA，V=SKIPIF1<0，而V=l3(設(shè)晶胞邊長為l)，則l3=QUOTEM2ρNASKIPIF1<0，l=QUOTE3M2ρNASKIPIF1<0，則X與X間的距離為SKIPIF1<0l=SKIPIF1<0QUOTE2·QUOTE3M2ρNASKIPIF1<0=SKIPIF1<0QUOTE32MρNA。3．【答案】D【解析】【解析】①中Hg在常溫下為液態(tài)，而I2為固態(tài)，故①錯；②中SiO2為原子晶體，其熔點(diǎn)最高，CO是分子晶體，其熔點(diǎn)最低，故②正確；③中Na、K、Rb價電子數(shù)相同，其原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔點(diǎn)逐漸降低，故③錯；④中Na、Mg、Al價電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，金屬鍵依次增強(qiáng)，熔點(diǎn)逐漸升高，故④正確。4．【答案】B【解析】①為簡單立方堆積、②為體心立方堆積、③為六方最密堆積、④為面心立方最密堆積，故A錯誤；①中原子個數(shù)為8×QUOTE18SKIPIF1<0=1、②中原子個數(shù)為1+8×QUOTE18SKIPIF1<0=2、③中原子個數(shù)為1+8×QUOTE18SKIPIF1<0=2、④中原子個數(shù)為8×QUOTE18SKIPIF1<0+6×QUOTE12SKIPIF1<0=4，故B正確；晶胞中原子的配位數(shù)分別為：①6，②8，③12，④12，故C錯誤；空間利用率③=④，故D錯誤。5．【答案】（1）①1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10Cu+價電子排布式為3d10，為全充滿結(jié)構(gòu)，更穩(wěn)定②2NA③sp、sp2N（2）6SKIPIF1<0QUOTE103×10304NA(a+【解析】（1）①首先寫出Cu原子的核外電子排布式，然后失去1個電子即可得到Cu+基態(tài)核外電子的排布式；②由乙炔的結(jié)構(gòu)式H—C≡C—H可知1個SKIPIF1<0QUOTEC22-與O22+均含有2個π鍵；③前面的2個碳原子均為sp2雜化，后面的碳原子為sp雜化；（2）依據(jù)化學(xué)式Cu3N可知8個頂點(diǎn)為N3?、12個棱上為Cu+，所以一個晶胞中含有3個Cu+、1個N3?；一個晶胞中有3個Cu+距離N3?最近，1個Cu+被4個晶胞共用，所以N3?的配位數(shù)為SKIPIF1<0×8=6；一個晶胞的質(zhì)量為SKIPIF1<0QUOTE3×64+14NAg；晶胞的邊長為(2a+2b)pm，晶胞體積為(2a+2b)3pm3，然后根據(jù)密度公式即可求出密度，注意單位換算?？键c(diǎn)沖關(guān)考點(diǎn)沖關(guān)1．【答案】C【解析】A項(xiàng)中固態(tài)Ar為分子晶體；B項(xiàng)中H2SO4為分子晶體、石墨是混合型晶體；D項(xiàng)中玻璃是非晶體。2．【答案】D【解析】冰中存在極性鍵，范德華力和氫鍵，A錯誤；因原子半徑：K>Na，故金屬鉀的熔點(diǎn)低于金屬鈉，B錯誤；金剛石中每個C原子形成4個C—C鍵，1molC形成2mol共價鍵，石墨中每個C原子與其他3個C原子形成3個C—C鍵，1molC形成1.5mol共價鍵，C錯誤；氧化鎂的晶格能大于氯化鈉，故其熔點(diǎn)高于氯化鈉，D正確。3．【答案】D【解析】晶體熔點(diǎn)的高低取決于構(gòu)成該晶體的結(jié)構(gòu)粒子間作用力的大小。A項(xiàng)，物質(zhì)均為結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，其熔點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，一般來說，結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大者分子間作用力也越大，故A項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)應(yīng)為逐漸升高的順序；B項(xiàng)，物質(zhì)均為離子晶體，離子晶體熔點(diǎn)高低取決于離子鍵鍵能的大小，一般來說，離子的半徑越小，電荷越多，離子鍵的鍵能就越強(qiáng)，故B項(xiàng)各物質(zhì)熔點(diǎn)也應(yīng)為升高順序；C項(xiàng)，物質(zhì)均為同主族的金屬晶體，其熔點(diǎn)高低取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，而金屬鍵鍵能與金屬原子半徑成反比，與價電子數(shù)成正比，堿金屬原子半徑依Li～Cs的順序增大，價電子數(shù)相同，故熔點(diǎn)應(yīng)是Li最高，Cs最低；D項(xiàng)，原子晶體的熔點(diǎn)取決于共價鍵的鍵能，鍵能則與鍵長成反比，金剛石C—C鍵的鍵長更短些，所以金剛石的熔點(diǎn)比硅高。原子晶體的熔點(diǎn)一般比金屬晶體的熔點(diǎn)高。4．【答案】A【解析】由于Na＋、Mg2＋、Al3＋的離子半徑依次減小，所帶電荷數(shù)依次增加，所以NaF、MgF2、AlF3的晶格能依次增大，即熔點(diǎn)依次升高，A錯誤；F－、Cl－、Br－的半徑依次增大，NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小，B正確；CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4，C正確；Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋的半徑依次增大，MgO、CaO、BaO的晶格能依次減小，即硬度依次減小，D正確。5．【答案】B【解析】A項(xiàng)，氧化鋁的熔點(diǎn)高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體，正確；B項(xiàng)，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶體，錯誤；C項(xiàng)，同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，如CO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，正確。6．【答案】D【解析】仔細(xì)觀察鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知：Ba2＋在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti4＋處于立方體的8個頂點(diǎn)，每個Ti4＋為與之相連的8個立方體所共用，即每個Ti4＋只有eq\f(1,8)屬于該晶胞；O2－處于立方體的12條棱的中點(diǎn)，每條棱為4個立方體共用，即每個O2－只有eq\f(1,4)屬于該晶胞。則晶體中Ba2＋、Ti4＋、O2－的個數(shù)比為1∶(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶1∶3。7．【答案】D【解析】由表中所給熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，SiCl4和AlCl3都為分子晶體，A項(xiàng)正確；單質(zhì)B的熔、沸點(diǎn)很高，可能為原子晶體，B項(xiàng)正確；NaCl和MgCl2都是離子晶體，在熔融狀態(tài)和溶于水時均能導(dǎo)電，C項(xiàng)正確；NaCl的熔、沸點(diǎn)高于MgCl2，表明Na＋與Cl－的鍵8．【答案】C【解析】A項(xiàng)，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)要高于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)，正確；B項(xiàng)均為原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短共價鍵越牢固，硬度越大，鍵長：C—C<C—Si<Si—Si，故硬度相反，正確；C項(xiàng)均為金屬晶體，熔點(diǎn)高低取決于原子半徑大小以及陽離子所帶電荷數(shù)，其規(guī)律是離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，熔點(diǎn)越高，則熔點(diǎn)：Al>Mg>Na，C不正確；離子鍵越強(qiáng)，則晶格能越大，陽離子相同時，離子鍵的強(qiáng)弱與陰離子半徑有關(guān)，半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，D項(xiàng)正確。9．【答案】D【解析】硅氧離子是以硅原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，硅氧離子中4個Si—O鍵完全相同，Si—O鍵的鍵角為109°28′，故A錯誤；硅原子核外最外層為4個電子，根據(jù)硅氧離子的空間結(jié)構(gòu)示意圖可知：硅氧離子中含有4個Si—O鍵，其中含1個硅原子和4個氧原子，所以硅的化合價為＋4價，氧為－2價，硅氧離子的組成為SiOeq\o\al(4－,4)，故B錯誤，D正確；硅原子核外最外層為4個電子，與氧原子形成4個σ鍵，無孤電子對，價層電子對數(shù)＝σ鍵個數(shù)＋孤電子對數(shù)＝4＋0＝4，雜化方式為sp3雜化，故C錯誤。10．【答案】（1）4原子晶體（2）Cu3Neq\f(M,a3NA)×1030（3）4∶6∶32eq\r(2)∶2eq\r(3)∶eq\r(6)【解析】（1）由氮化鋁的空間結(jié)構(gòu)知，1個鋁連接4個氮，鋁的配位數(shù)為4；根據(jù)氮化鋁具有耐高溫、耐磨等特性，推知它屬于原子晶體。（2）根據(jù)均攤法，每個晶胞平均含有Cu原子數(shù)為12×1/4＝3，N原子數(shù)為8×1/8＝1，故其化學(xué)式為Cu3N。根據(jù)密度的定義式：ρ＝m/V求得晶胞的密度，注意單位換算。（3）三種晶胞分別為體心立方(配位數(shù)為8)，面心立方(配位數(shù)為12)，簡單立方(配位數(shù)為6)，則配位數(shù)之比為4∶6∶3。由半徑表示邊長，則體心立方4r＝eq\r(3)a1，面心立方4r＝eq\r(2)a2，簡單立方2r＝a3，故邊長之比為2eq\r(2)∶2eq\r(3)∶eq\r(6)。11．【答案】（1）2體心頂點(diǎn)8（2）2CuH＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2CuCl2＋2HCl（3）F－（4）TiN>MgO>CaO>KCl12【解析】（1）體心立方晶胞中，1個原子位于體心，8個原子位于立方體的頂點(diǎn)，故1個晶胞中金屬原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2；氯化銫晶胞中，Cs＋位于體心，Cl－位于頂點(diǎn)，Cs＋的配位數(shù)為8。（2）由晶胞可知，粒子個數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CuH，＋1價的銅與－1價的氫均具有較強(qiáng)的還原性，氯氣具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物為CuCl2和HCl。（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑球有1個，灰球有1個，白球有3個，由電荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球?yàn)镕－。（4）從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道，離子所帶電荷越多、離子半徑越小，離子晶體的晶格能越大，離子所帶電荷數(shù)：Ti3＋>Mg2＋，離子半徑：Mg2＋＜Ca2＋，所以熔點(diǎn)：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶體中一個Mg2＋周圍和它最鄰近且等距離的Mg2＋有12個。12．【答案】（1）[Ar]3d64s2（2）O＞N＞C＞Hsp3雜化、sp2雜化（3）聯(lián)氨分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵（4）是否正八面體（5）Fe3O4【解析】（1）基態(tài)鐵原子核外有26個電子，其電子排布式為[Ar]3d64s2。（2）根據(jù)元素周期表中元素電負(fù)性的變化規(guī)律，電負(fù)性：O>N>C>H。CH3COONa中，甲基碳原子的雜化類型為sp3雜化，COO中碳原子的雜化類型為sp2雜化。（3）NH3、N2H4的分子間均能形成氫鍵，熔沸點(diǎn)相差較大，原因是聯(lián)氨分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨分子間形成的氫鍵。（4）從體心氧離子看，O周圍每個平面上均有4個氧離子，氧離子構(gòu)成了面心立方最密堆積。該立方體不是最小的能夠重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元，故不是Fe3O4晶胞。根據(jù)該立方體結(jié)構(gòu)，立方體中三價鐵離子處于氧離子圍成的正八面體的空隙。（5）該立方體中O2－的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，F(xiàn)e3＋的個數(shù)為4×eq\f(1,8)＋3×eq\f(1,2)＝2，F(xiàn)e2＋的個數(shù)為1，故該晶體的化學(xué)式為Fe3O4。13．【答案】（1）3d24s22六方最密12（2）分子（3）KCl、CaO均是離子晶體，而K＋的半徑大于Ca2＋、K＋的電荷數(shù)小于Ca2＋，Cl－的半徑大于O2－、Cl－的電荷數(shù)小于O2－，故KCl的晶格能小于CaO的晶格能（4）O＞N＞C（5）CaTiO3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))【解析】（1）鈦原子的核電荷數(shù)為22，其電子排布式為[Ar]3d24s2，則價電子排布式為3d24s2，其原子核外的d軌道有2個未成對電子。如題圖所示，金屬鈦為六方最密堆積，其中鈦原子的配位數(shù)為12。（2）TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為－25℃，沸點(diǎn)為136℃，熔、沸點(diǎn)較低，由此可判斷TiCl4是由共價鍵結(jié)合的分子，屬于分子晶體。（3）離子晶體的離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。KCl、CaO均是離子晶體，而K＋的半徑大于Ca2＋、K＋的電荷數(shù)小于Ca2＋，Cl－的半徑大于O2－、Cl－的電荷數(shù)小于O2－，故KCl的晶格能小于CaO的晶格能。（4）元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，C、N、O三種元素非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)镺＞N＞C，則電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C。（5）根據(jù)鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中Ti原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，O原子數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，Ca原子數(shù)為1，所以該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。Ca位于晶胞的體心，則Ca的原子坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))。直通高考直通高考1．【答案】（3）Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO>Li2O。分子間力（分子量）P4O6>SO2（4）SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0【解析】（3）由于Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力（分子量）P4O6＞SO2，所以熔點(diǎn)大小順序是MgO＞Li2O＞P4O6＞SO2；（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知Cu原子之間最短距離為面對角線的1/4，由于邊長是apm，則面對角線是SKIPIF1<0，則x＝SKIPIF1<0pm；Mg原子之間最短距離為體對角線的1/4，由于邊長是apm，則體對角線是SKIPIF1<0，則y＝SKIPIF1<0；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中含有鎂原子的個數(shù)是8×1/8+6×1/2+4＝8，則Cu原子個數(shù)16，晶胞的質(zhì)量是SKIPIF1<0。由于邊長是apm，則MgCu2的密度是SKIPIF1<0g·cm?3。2．【答案】（4）SmFeAsO1?xFxSKIPIF1<0(SKIPIF1<0)、(SKIPIF1<0)【解析】（4）由圖1可知，每個晶胞中含Sm原子：4SKIPIF1<0=2，含F(xiàn)e原子：4SKIPIF1<0+1=2，含As原子：4SKIPIF1<0=2，含O原子：（8SKIPIF1<0+2SKIPIF1<0）（1-x）=2（1-x），含F(xiàn)原子：（8SKIPIF1<0+2SKIPIF1<0）x=2x，所以該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx；根據(jù)該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx，一個晶胞的質(zhì)量為SKIPIF1<0，一個晶胞的體積為a2cSKIPIF1<010-30cm3，則密度SKIPIF1<0=SKIPIF1<0g/cm3，故答案為：SmFeAsO1-xFx；SKIPIF1<0；根據(jù)原子1的坐標(biāo)（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0），可知原子2和3的坐標(biāo)分別為（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，0），（0，0，SKIPIF1<0），故答案為：（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，0）；（0，0，SKIPIF1<0）。3．【答案】（5）六方最密堆積（A3型） SKIPIF1<0【解析】（5）由圖示，堆積方式為六方最緊密堆積。為了計(jì)算的方便，選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。六棱柱頂點(diǎn)的原子是6個六棱柱共用的，面心是兩個六棱柱共用，所以該六棱柱中的鋅原子為12×+2×+3=6個，所以該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為6×65/NAg。該六棱柱的底面為正六邊形，邊長為acm，底面的面積為6個邊長為acm的正三角形面積之和，根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式，該底面的面積為6×cm2，高為ccm，所以體積為6×cm3。所以密度為：g·cm-3。4．【答案】（1）D C（2）Li+核電荷數(shù)較大（3）正四面體 sp3 AB（4）520 498 2908（5）SKIPIF1<0【解析】分析：（1）根據(jù)處于基態(tài)時能量低，處于激發(fā)態(tài)時能量高判斷；（2）根據(jù)原子核對最外層電子的吸引力判斷；（3）根據(jù)價層電子對互斥理論分析；根據(jù)物質(zhì)的組成微粒判斷化學(xué)鍵；（4）第一電離能是氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，據(jù)此計(jì)算；根據(jù)氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時的能量變化計(jì)算鍵能；晶格能是氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，據(jù)此解答；（5）根據(jù)晶胞中含有的離子個數(shù)，結(jié)合密度的定義計(jì)算。詳解：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；選項(xiàng)C中有2個電子處于2p能級上，能量最高；（2）由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對最外層電子的吸引力較大，因此Li＋半徑小于H－；（3）LiAlH4中的陰離子是AlH4－，中心原子鋁原子含有的價層電子對數(shù)是4，且不存在孤對電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰陽離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，答案選AB；（4）根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040kJ/mol÷2＝520kJ/mol；0.5mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時吸熱是249kJ，所以O(shè)＝O鍵能是249kJ/mol×2＝498kJ/mol；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示意圖可知Li2O的晶格能是2908kJ/mol；（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鋰全部在晶胞中，共計(jì)是8個，根據(jù)化學(xué)式可知氧原子個數(shù)是4個，則Li2O的密