人教版高中化學(xué)選修三第三章-晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元練習(xí)題

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、單選題1.下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是（）A．存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O處于中心，Si處于4個頂角B．平均每個最小的環(huán)上，有3個Si原子和3個O原子C．平均每個最小的環(huán)上，Si和O原子數(shù)之比為1：2D．平均每個最小的環(huán)上，有6個Si原子和6個O原子2.金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積，下圖(a)、(b)、(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)比為()A．3∶2∶1B．11∶8∶4C．9∶8∶4D．21∶14∶93.回答下列問題：(1)金屬晶體的構(gòu)成微粒是_______________________________________________，微粒間的相互作用稱為________。這種作用力越強，晶體的熔、沸點越________，硬度越________。(2)金屬鍵的強弱與金屬價電子數(shù)的多少有關(guān)，價電子數(shù)越多，金屬鍵越強；與金屬原子的半徑大小也有關(guān)，金屬原子半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點逐漸升高的是________。A．Li、Na、KB．Na、Mg、AlC．Li、Be、MgD．Li、Na、Mg(3)已知下列金屬晶體：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au其堆積方式為①簡單立方堆積的是____________。②體心立方密堆積的是____________。③六方最密堆積的是____________。④面心立方最密堆積的是__________。4.下面的排序不正確的是()A．晶體熔點由低到高：F2<Cl2<Br2<I2B．熔點由高到低：Na>Mg>AlC．硬度由大到小：金剛石>碳化硅>晶體硅D．晶格能由大到?。篗gO>CaO>NaF>NaCl5.最近，科學(xué)家成功地制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體中每個碳原子均以四個共價單鍵與氧原子結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無限伸展結(jié)構(gòu)．下列對該晶體的敘述錯誤的是（）A．該物質(zhì)的化學(xué)式為CO4B．該晶體的熔、沸點高，硬度大C．該晶體中C原子與C﹣O化學(xué)鍵數(shù)目之比為1：4D．該晶體的空間最小環(huán)由12個原子構(gòu)成6.下列物質(zhì)屬于原子晶體的是（）A．熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B．熔點是10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．不溶于水，熔點3550℃，不導(dǎo)電D．熔點是97.80℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度是0.97g?cm-3．7.金屬的下列性質(zhì)中，不能用金屬的電子氣理論加以解釋的是()A．易導(dǎo)電B．易導(dǎo)熱C．易腐蝕D．有延展性8.下列固態(tài)物質(zhì)中，含有共價鍵的離子晶體是()A．KBrB．NaOHC．HClD．I29.金屬晶體的形成是因為晶體中存在()A．脫落價電子后的金屬離子間的相互作用B．金屬原子間的相互作用C．脫落了價電子的金屬離子與脫落的價電子間的相互作用D．金屬原子與價電子間的相互作用10.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＜④11.某物質(zhì)的晶體中含有A，B，C三種元素，其排列方式如右圖所示（其中前后兩面面心中的B元素的原子未能畫出）。晶體中A，B，C的原子個數(shù)比為()A．1∶3∶1B．2∶3∶1C．2∶2∶1D．1∶3∶312.下列說法正確的是()A．Na2O2晶體中,陰、陽離子個數(shù)比是1∶1B．NaCl晶胞中有1個Na+和1個Cl-C．CaF2晶體中,Ca2+和F-的配位數(shù)之比為1∶2D．CsCl晶胞中,Cl-的配位數(shù)是813.下列物質(zhì)的晶體中，不存在分子的是()A．二氧化硅B．二氧化硫C．二氧化碳D．二硫化碳14.下列說法正確的是()A．在含4molSi—O鍵的二氧化硅晶體中，氧原子的數(shù)目為4NAB．金剛石晶體中，碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2C．30g二氧化硅晶體中含有0.5NA個二氧化硅分子D．晶體硅、晶體氖均是由相應(yīng)原子直接構(gòu)成的原子晶體15.關(guān)于SiO2晶體的敘述正確的是（）A．通常狀況下，60克SiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值）B．60克SiO2晶體中，含有2NA個Si－O鍵C．晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一四面體的4個頂點D．SiO2晶體中含有1個硅原子，2個氧原子二、雙選題16.（多選）2010年10月5日17時45分，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是目前科技研究的熱點，可看作將石墨的層狀結(jié)構(gòu)一層一層的剝開得到的單層碳原子（結(jié)構(gòu)如圖所示）．將氫氣加入到石墨烯中開發(fā)出一種具有突破性的新材料石墨烷，下列說法中正確的是（）A．石墨烯是高分子化合物B．石墨烯與石墨烷互為同素異形體C．一定條件下石墨烯可與H2發(fā)生加成反應(yīng)D．根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖可知，石墨烯不能導(dǎo)電17.(多選)干冰汽化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是()A．分子內(nèi)共價鍵B．分子間作用力C．分子間的距離D．分子內(nèi)共價鍵的鍵長18.（多選）下列晶體直接由原子構(gòu)成的有（）A．硫磺B．石英晶體C．晶體硅D．金屬鋁19.（多選）金屬晶體的堆積方式、空間利用率和配位數(shù)關(guān)系正確的是()A．釙Po——簡單立方堆積——52%——6B．鈉Na——鉀型——74%——12C．鋅Zn——鎂型——68%——8D．銀Ag——銅型——74%——12三、填空題20.二氧化硅和二氧化碳的熔、沸點為何相差很大？21.有下列8種晶體，用序號回答下列問題：A．水晶B．冰醋酸C．白磷D．固態(tài)氬E．氯化銨F．鋁G．金剛石(1)直接由原子構(gòu)成的分子晶體是.(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是,屬于分子晶體的單質(zhì)是.(3)在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是，分子內(nèi)存在化學(xué)鍵，但受熱熔化時，化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是。22.(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(shù)是________；B屬于________層，配位數(shù)是________。(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積，得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞，它被稱為簡單立方堆積，在這種晶體中，金屬原子的配位數(shù)是________，平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是________。(3)有資料表明，只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式，釙位于元素周期表的第________周期________族，元素符號是________，最外電子層的電子排布式是________。23.二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其晶體模型如下圖所示。請認真觀察該晶體模型后回答以下問題：二氧化硅的晶胞結(jié)構(gòu)(1)二氧化硅晶體中最小環(huán)為________元環(huán)。(2)每個硅原子為________個最小環(huán)共有。(3)每個最小環(huán)平均擁有________個硅原子、________個氧原子。24.同類晶體物質(zhì)熔、沸點的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質(zhì)熔點規(guī)律性變化的原因：晶體熔、沸點的高低，決定于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組是______晶體，晶體微粒之間通過________相連，粒子之間的作用力由大到小的順序是________。B組晶體屬于____________晶體，價電子數(shù)由少到多的順序是__________，離子半徑由大到小的順序是__________。金屬鍵強弱由小到大的順序為______________。四、推斷題25.下圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分。(1)其中代表金剛石的是(填編號字母，下同)，其中每個碳原子與______個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于________晶體。(2)其中代表NaCl的是________，每個Na＋周圍與它最接近且距離相等的Na＋有________個。(3)代表干冰的是________，它屬于________晶體，每個CO2分子與______個CO2分子緊鄰。五、計算題26.下圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm－3，鎢的相對原子質(zhì)量是183.9。假設(shè)金屬鎢原子為等徑剛性球，試完成下列問題：(1)每一個晶胞中均攤到________個鎢原子。(2)計算晶胞的邊長a。(3)計算鎢的原子半徑r(提示：只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。27.1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種性能良好的金屬氧化物超導(dǎo)體，使超導(dǎo)工作取得突破性進展，為此兩位科學(xué)家獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎，實驗測定表明，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）根據(jù)所示晶胞結(jié)構(gòu)，推算晶體中Y、Cu、Ba和O的原子個數(shù)比，確定其化學(xué)式。（2）根據(jù)（1）所推出的化合物的組成，計算其中Cu原子的平均化合價（該化合物中各元素的化合價為、、和）。試計算化合物中兩種價態(tài)的Cu原子個數(shù)比。

答案解析1.【答案】C【解析】要應(yīng)用均攤法解題，由于每個Si原子被12個環(huán)所共用，每個O原子被6個環(huán)所共用，每個Si-O鍵被6個環(huán)所共用，則均攤之后在每個環(huán)上含有0.5個Si，1個O，2個Si-O鍵，此時則B，D錯誤，C正確了，也即在1molSiO2中含有4molSi-O鍵。2.【答案】A【解析】位于六方體中心的微粒為該1個立方體所有，位于六方體頂點的微粒為6個六方體共有，位于六方體面上的微粒為2個六方體共有，所以晶胞(a)中所含原子。位于立方體中心的微粒為該1個立方體所有，位于立方體頂點的微粒為8個立方體共有，位于立方體棱邊上的微粒為4個立方體共有，位于立方體面上的微粒為2個立方體共有，所以晶胞(b)中所含原子，晶胞(c)中所含原子。3.【答案】(1)金屬離子和自由電子金屬鍵高大(2)B(3)①Po②Na、K、Fe③Mg、Zn④Cu、Au【解析】4.【答案】B【解析】離子鍵的強弱順序為Na<Mg<Al。5.【答案】A【解析】A．晶體中每個碳原子均以四個共價單鍵與氧原子結(jié)合，每個氧原子和2個碳原子以共價單鍵相結(jié)合，所以碳氧原子個數(shù)比=1：2，則其化學(xué)式為：CO2，故A錯誤；B．該化合物晶體屬于原子晶體，所以其熔沸點高，硬度大，故B正確；C．該晶體中，每個碳原子含有4個C﹣O共價鍵，所以C原子與C﹣0化學(xué)鍵數(shù)目之比為1：4，故C正確；C．該晶體的空間最小環(huán)由6個碳原子和6個氧原子構(gòu)成，故D正確；6.【答案】C【解析】A，熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電，屬于離子晶體的物理性質(zhì)，故A錯誤；B，熔點是10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電，屬于分子晶體的物理性質(zhì)，故B錯誤；C，不溶于水，熔點3550℃，不導(dǎo)電，屬于原子晶體的物理性質(zhì)，故C正確；D，熔點是97.80℃，質(zhì)軟、導(dǎo)電，密度是0.97g?cm-3，屬于金屬鈉的物理性質(zhì)，故D錯誤；7.【答案】C【解析】大多金屬易被腐蝕，是因為金屬原子易失去電子。8.【答案】B【解析】9.【答案】C【解析】在金屬晶體中,原子間以金屬鍵相互結(jié)合,金屬鍵的本質(zhì)是金屬原子脫落下來的價電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”,被所有原子所共用,從而將所有金屬原子維系在一起而形成金屬晶體。實際上也就是靠脫落下來的價電子與其中的金屬離子間的相互作用而使它們結(jié)合在一起。10.【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，②與③判斷有誤，A項錯誤；每個晶胞含有的原子數(shù)分別為：①8×＝1，②8×＋1＝2，③8×＋1＝2，④8×＋6×＝4，B項正確；晶胞③中原子的配位數(shù)應(yīng)為12，其他判斷正確，C項錯誤；四種晶體的空間利用率分別為52%、68%、74%、74%，D項錯誤。11.【答案】A【解析】A原子的個數(shù)為8×1/8=1，B的個數(shù)為6×1/2=3，C的個數(shù)為1，所以A∶B∶C=1∶3∶1。12.【答案】D【解析】Na2O2晶體中陽離子是Na+,陰離子是(看作離子團),陰、陽離子個數(shù)比為1∶2;而NaCl只是化學(xué)式,陽離子為Na+,陰、陽離子個數(shù)比是1∶1,在晶胞中,根據(jù)均攤法,有4個Na+和4個Cl-;從CaF2化學(xué)式組成來看,Ca2+和F-的配位數(shù)之比是2∶1。13.【答案】A【解析】解析在SiO2、SO2、CO2、CS2中，只有SiO2屬于原子晶體，不存在分子。14.【答案】B【解析】在二氧化硅晶體中，每個硅原子形成4個Si—O鍵，故含有4molSi—O鍵的二氧化硅晶體的物質(zhì)的量為1mol，即含有2NA個氧原子，A項錯誤；金剛石中每個碳原子均與另外4個碳原子形成共價鍵，且每兩個碳原子形成一個C—C鍵，故1mol碳原子構(gòu)成的金剛石中共有2molC—C鍵，因此碳原子數(shù)與C—C鍵數(shù)之比為1∶2，B項正確；二氧化硅晶體中不存在分子，C項錯誤；氖晶體是由單原子分子靠分子間作用力結(jié)合在一起形成的，屬于分子晶體，D項錯誤。15.【答案】C【解析】60克SiO2晶體即1molSiO2，晶體中含有Si－O鍵數(shù)目為4mol（每個硅原子、氧原子分別含有4個、2個未成對電子，各拿出一個單電子形成Si－O共價鍵），含4NA個Si－O鍵；SiO2晶體中含有無數(shù)的硅原子和氧原子，只是硅氧原子個數(shù)比為1：2。答案：C16.【答案】BC【解析】A，高分子化合物具有很大的相對分子質(zhì)量，石墨烯相對分子質(zhì)量較小，故不屬于高分子化合物，故A錯誤；B，石墨烯和石墨烷都是有碳元素構(gòu)成，且屬于不同單質(zhì)，屬于同素異形體，故B正確；C，根據(jù)題目描述：將氫氣加入到石墨烯中開發(fā)出一種具有突破性的新材料石墨烷，不難推斷出石墨烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到石墨烷，故C正確；D，碳原子呈平面結(jié)構(gòu)，為sp2雜化，還有一個為雜化的p軌道，含有一個電子，與其他碳原子形成大π鍵，而電子則變成了屬于整個石墨烯的自由電子，在外加電場下，可以定向移動而導(dǎo)電，故D錯誤；17.【答案】BC【解析】分子晶體汽化時，只是分子間距離變大了，從而引起分子間作用力也發(fā)生變化，而分子本身并沒有變化。18.【答案】BC【解析】A，硫磺屬于分子晶體，晶體直接由分子構(gòu)成，故A錯誤；B，石英晶體屬于原子晶體，是由原子直接構(gòu)成的，故B正確；C，晶體硅是原子晶體，是由原子直接構(gòu)成的，故C正確；D，金屬鋁是由鋁離子和自由電子構(gòu)成的，故D錯誤．故選：BC．19.【答案】AD【解析】B項鉀型空間利用率為68%，配位數(shù)為8；C項中Zn為鎂型，空間利用率為74%，配位數(shù)為12；A、D堆積方式，空間利用率和配位數(shù)均正確。20.【答案】SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，熔化時破壞的分別是為共價鍵和分子間作用力，故SiO2熔、沸點高，而CO2熔、沸點低?！窘馕觥縎iO2為原子晶體，CO2為分子晶體，熔化時破壞的分別是為共價鍵和分子間作用力，故SiO2熔、沸點高，而CO2熔、沸點低。21.【答案】答案：(1)D(2)B；E；C、D(3)F；B、C【解析】直接由原子構(gòu)成的分子晶體是稀有氣體D；由極性分子構(gòu)成的晶體是B，含有共價鍵的離子晶體是E，是分子晶體而且是單質(zhì)的是C和D；一定條件下能導(dǎo)電但是不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是F，分子內(nèi)存在化學(xué)鍵受熱熔化不破壞化學(xué)鍵說明是分子晶體所以是BC，受熱熔化需需要克服共價鍵的是原子晶體所以是AG22.【答案】(1)非密置4密置6(2)61(3)6ⅥAPo6s26p4【解析】略23.【答案】(1)12(2)12(3)1【解析】如將金剛石晶體中的碳原子換成硅原子，則可得到晶體硅。與金剛石晶體相比，晶體硅中原子半徑較大，Si—Si鍵的鍵長較長。如在每個Si—Si鍵中插入一個氧原子，則可得到SiO2晶體，即圖所示的晶體結(jié)構(gòu)。利用金剛石結(jié)構(gòu)所得結(jié)論，二氧化硅晶體中的最小環(huán)應(yīng)為12元環(huán)(6個氧原子和6個硅原子交替成環(huán))；同理，每個硅原子為12個最小環(huán)共有；每個最小環(huán)平均擁有6×1/12＝1/2個硅原子和6×1/6＝1個氧原子。24.【答案】離子????離子鍵????NaCl>KCl>CsCl????金屬????Na<Mg<Al????Na＋>Mg2＋>Al3＋????Na<Mg<Al【解析】A組NaCl、KCl、CsCl為同一主族的鹵化物且為離子化合物，故熔點與離子鍵的強弱有關(guān)，離子鍵越弱，熔點越低。而Na＋、K＋、Cs＋的離子半徑逐漸增大，故Na＋與Cl－、K＋與Cl－、Cs＋與Cl－的離子鍵逐漸減弱，NaCl、KCl、CsCl的熔點依次降低；而B組中Na、Mg、Al是金屬晶體且價電子數(shù)依次增多，離子半徑逐漸減小，因此金屬原子核對外層電子束縛能力越來越大，形成的金屬鍵越來越牢固，故熔點依次升高。25.【答案】(1)D4原子(2)A12(3)B分子12【解析】根據(jù)不同物質(zhì)晶體的結(jié)構(gòu)特點來辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶體是簡單立方單元，每個Na＋與6個Cl－緊鄰，每個Cl－又與6個Na＋緊鄰，但觀察Na＋與距離最近且等距離的Na＋數(shù)時要拋開Cl－，從空間結(jié)構(gòu)上看是12個Na＋，即x、y、z軸面上各有4個Na＋。CsCl晶體由Cs＋、Cl－分別構(gòu)成立方結(jié)構(gòu)，但Cs＋組成