【优化指导】2022高考化学总复习第3章晶体结构与性质课时演练新人教版选修31．下列叙述正确的是( )A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C．离子晶体中可能含有共价键D．金属晶体的熔点和沸点都很高2．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是( )A．熔点：CO2>KCl>SiO2B．水溶性：HCl>H2S>SO2C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷D．热稳定性：HF>H2O>NH3解析：选项A，SiO2是原子晶体，熔点最高。选项B，HCl、SO2、H2S分子中键的极性依次减弱，在极性溶剂H2O中的溶解性也依次减小。选项C，戊烷的相对分子质量最大，其沸点最高。选项D，元素非金属性越强，其氢化物越稳定，正确。答案：D3.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是( )A．ZXY3 B．ZX2Y6C．ZX4Y8 D．ZX8Y12解析：由晶胞可知X占据8个顶点，属于该晶胞中X的个数为8×＝1；Y占据12条棱的中间，属于该晶胞中Y的个数为12×＝3；Z占据该晶胞的体心，属于该晶胞中Z的个数为1，X、Y、Z粒子的个数之比为1∶3∶1，故该化合物的化学式为ZXY3。8\n答案：A4．下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )A．液溴和苯分别受热变为气体B．干冰和氯化铵分别受热变为气体C．二氧化硅和铁分别受热熔化D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中5．(2022·大同调研)有a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大，a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，I1(a)<I1(c)<I1(b)且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态，已知bc与ac2互为等电子体，d为周期表前四周期中电负性最小的元素，f的原子序数为29。请回答下列问题(如需表示具体元素请用相应的元素符号)。(1)写出bc的电子式________，基态f原子的核外电子排布式________。(2)b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物，其主要原因有两个：一是__________________________________________________，二是__________________________________________________。(3)化合物甲由c、d两种元素组成，其晶胞如图(a)，甲的化学式__________________________________________________。(4)化合物乙的部分结构如图(b)，乙由a、b两元素组成，硬度超过金刚石。①乙的晶体类型为________，其硬度超过金刚石的原因是__________________________________________________。②乙的晶体中a、b两种元素原子的杂化方式均为________。 解析：由题知b为N，根据a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，I1(a)<I1(c)<I1(b)，知a为碳、c为氧；d为周期表前四周期中电负性最小的元素，是钾；f为铜。(3)根据晶胞的粒子个数求算方法知甲的化学式为KO2；乙为C3N48\n，为原子晶体，碳原子半径比氮原子半径大即C—N键的键长小于C—C，C—N键的键能大于C—C键，所以硬度超过金刚石。由(b)图知a、b两种元素原子的杂化方式均为sp3杂化。答案：(1)[)O··,))N))O··,)]＋ 1s22s22p63s23p63d104s1 (2)两种氢化物都是极性分子 分子间都能形成氢键 (3)KO2(4)①原子晶体 C—N键的键长小于C—C，C—N键的键能大于C—C键 ②sp3杂化一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1.右图为某晶体的一个晶胞。该晶体由A、B、C三种基本粒子组成。试根据图示判断，该晶体的化学式是( )A．A6B8C B．A2B4CC．A3BC D．A3B4C解析：由均摊法可知：晶胞中A为6×＝3；B为8×＝1，C为1，故其化学式为A3BC，所以C正确。答案：C2．下列说法正确的是( )A．原子晶体中只存在非极性共价键B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的沸点高于HFC．干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂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解析：A项SiO2中存在极性键；B项HF分子间存在氢键，故HF沸点高；D项AlCl3为共价化合物。答案：C3．下列物质形成的晶体中，其中任何一个原子都被相邻的四个原子包围，以共价键形成正四面体，并向空间伸展成网状结构的是( )A．四氯化碳 B．石墨C．金刚石 D．二氧化硅解析：这种晶体应是原子晶体，二氧化硅中氧原子与两个硅原子直接相连，不符合题意。答案：C4．(2022·佛山月考)据某科学杂志报道，国外一研究所发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si608\n结构。下列叙述正确的是( )A．该物质有很高的熔点、很大的硬度B．该物质形成的晶体属分子晶体C．该物质分子中Si60被包裹在C60里面D．该物质的相对分子质量为1200解析：由分子式及信息可知该物质为分子晶体，A错误，B正确；Si的原子半径大于C，所以Si60的体积大于C60的，C错误；相对分子质量＝(12＋28)×60＝2400，D错误。答案：B5.已知NaCl的摩尔质量为58.5g·mol－1，食盐晶体的密度为ρg·cm－3，若右图中Na＋与最邻近的Cl－的核间距离为acm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为( )A．117a3ρ B.C. D.解析：晶体的棱长为2a，V＝8a3晶胞的质量＝。ρ＝＝，则NA＝。答案：D6.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是( )A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个解析：对比NaCl晶体结构发现此晶体相当于用Ba2＋代替Na＋，O代替Cl－，故Ba2＋与O物质的量之比为1∶1，化学式为BaO2。答案：B7．下列性质适合于离子晶体的是( )A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm38\n解析：离子晶体在液态(即熔融态)是导电的，所以B项不是离子晶体；CS2是非极性溶剂，根据相似相溶原理，C项也不是离子晶体；由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，所以D项也不是离子晶体。答案：A8．下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )A．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B．12g石墨中含有3NA个C—C键C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子解析：依据金刚石、石墨、CsCl、干冰的晶体结构进行分析。石墨的片状结构每个C原子与另外3个C原子形成C—C键，即每个C原子形成1.5个C—C键，所以12g石墨中含有1.5NA个C—C键。答案：B9．有下列离子晶体立体结构示意图：若以M代表阳离子，以N代表阴离子，则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是( )A．①MN ②MN2 ③MN2 ④MNB．①MN ②MN2 ③MN3 ④MN4C．①MN2 ②MN2 ③MN2 ④MND．①MN ②MN ③MN2 ④MN2解析：①中M的个数为4×＝(个)，N的个数为4×＝(个)；②中M的个数为8×＋1＝2(个)，N的个数为4×＋2＝4(个)；③中M的个数为4×＝(个)，N有1个；④中M的个数为8×＝1(个)，N有1个。答案：A10．下列物质的熔沸点高低顺序中，正确的是( )A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4C．MgO＞H2O＞N2＞O28\nD．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠解析：A选项，同属于原子晶体，熔沸点高低主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅＜碳化硅，错误；B选项，同为组成、结构相似的分子晶体，熔沸点高低要看相对分子质量大小，正确；C选项，对于不同晶体类型熔沸点高低一般为：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，MgO＞(H2O、O2、N2)，H2O＞O2＞N2，不正确；D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。答案：B二、非选择题(本题共4个小题，共50分)11．(12分)(2022·山东高考)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。a．金属键具有方向性与饱和性b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。(3)过滤金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝________。CO与N2结构相似，CO分子内s键与p键个数之比为________。(4)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。解析：(1)金属键没有方向性和饱和性，a错；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，b对；金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，c错；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，d错。(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性小。(3)CO中C和O以三键结合，含有1个s键、2个p键。(4)甲醇分子内C的成键电子对数为4，无孤电子对，杂化类型为sp3，甲醇分子内O—C—H键角比甲醛分子内O—C—H键角小。答案：(1)b (2)C(碳) (3)4 1∶2 (4)sp3 小于12.(12分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。请回答：8\n(1)A元素的名称是________；(2)B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是____________________________________________________________________________________________________；(3)E属元素周期表中第________周期第________族的元素，其中元素名称是________，它的＋2价离子的电子排布式为__________________________________________________；(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为__________________________________________________。解析：依据晶胞结构可知，该晶胞中B与D的个数比为2∶1，再结合题给条件可推出A为H，B为F，C为Cl，D为Ca，E为Mn。答案：(1)氢 (2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键(3)四 ⅦB 锰 1s22s22p63s23p63d5(4)CaF213．(12分)(2022·聊城检测)下列物质在一定条件下形成晶体：①水晶 ②冰醋酸 ③氧化钙 ④白磷 ⑤晶体氩 ⑥氢氧化钠 ⑦铝 ⑧金刚石 ⑨过氧化钠 ⑩碳化钙 ⑪碳化硅 ⑫干冰 ⑬过氧化氢请用序号回答：(1)属于原子晶体的化合物________________。(2)直接由原子构成的晶体________________。(3)直接由原子构成的分子晶体________________。(4)由极性分子构成的晶体是________，含有非极性键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。(5)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是__________________________________________________，受热熔化时需克服共价键的是______________________________________。解析：属于原子晶体的是：金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有：氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(极性键构成的非极性分子)，过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；属离子晶体的有：CaO(离子键)、NaOH(既存在离子键又存在极性键)、Na2O2和CaC2(既存在离子键又存在非极性共价键)；铝属于金属晶体。答案：(1)①⑪ (2)①⑤⑧⑪ (3)⑤ (4)②⑬ ⑨ ④⑤ (5)⑦ ②④⑫⑬ ①⑧⑪14．(14分)(2022·新课标全国高考)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：8\n请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是__________、__________；(2)基态B原子的电子排布式为____________；B和N相比，电负性较大的是____________，BN中B元素的化合价为____________；(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________________；B原子的杂化轨道类型为______________________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为__________________；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________________，层间作用力为______________；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有__________个氮原子、__________个硼原子，立方氮化硼的密度是__________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。8
