1、1跟踪检测(四十九) 认识层面晶体结构与性质1下列晶体分类中正确的一组是( )选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4 石墨 SC CH3COONa 水晶D Ba(OH)2 金刚石 玻璃解析:选 C A 项中固态 Ar 为分子晶体;B 项中 H2SO4为分子晶体,石墨是混合型晶体;D 项中玻璃是非晶体。2下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )SiO 2和 SO3 晶体硼和 HCl CO 2和 SO2 晶体硅和金刚石 晶体氖和晶体氮 硫黄和碘A BC D解析:选 C 属于分子晶体的有 SO3、HCl、CO 2、SO 2、晶体氖、晶体氮、硫黄
2、、碘,属于原子晶体的有 SiO2、晶体硼、晶体硅、金刚石,但晶体氖中不存在化学键。3氮氧化铝(AlON)属原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( )AAlON 和石英的化学键类型相同BAlON 和石英晶体类型相同CAlON 和 Al2O3的化学键类型不同DAlON 和 Al2O3晶体类型相同解析:选 D AlON 与石英(SiO 2)均为原子晶体,所含化学键均为共价键,故 A、B 项正确;Al 2O3是离子晶体,晶体中含离子键,不含共价键,故 C 项正确、D 项错误。4下列说法中正确的是( )A离子晶体中每个离子周围均吸引着 6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外电场作用下金属
3、产生自由电子,电子定向运动C分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析:选 D A 项,离子晶体中每个离子周围不一定吸引 6 个带相反电荷的离子,如CsCl 晶体中,每个 Cs 吸引 8 个 Cl ;B 项,金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的;C 项,分子晶体在常温下不一定是液态或气态,可能为固态,如 I2、S 8等。5下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是( )2A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅CMgOH 2OO 2Br 2D金刚石生铁纯铁钠解析:选 B A 项,同属于原子晶体,熔、沸点高低由共价键的强弱即键能大小决定,键能由小到大也是熔、
4、沸点由低到高的顺序为晶体硅碳化硅二氧化硅Mg2 ,离子半径:Mg2 Ca 2 ,所以熔点:TiNMgOCaOKCl;MgO 晶体中一个 Mg2 周围和它最邻近且等距离的 Mg2 有 12 个。答案:(1)2 体心 顶点 8(2)2CuH3Cl 2 2CuCl22HCl= = = = =点 燃 (3)F (4)TiNMgOCaOKCl 1214(2017海南高考)A 族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_,原子间存在的共价键类型有_,碳原子的杂化轨道类型为_。(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为_,分子的立体构
5、型为_,属于_(填“极性”或“非极性”)分子。(3)四卤化硅 SiX4的沸点和二卤化铅 PbX2的熔点如图(b)所示。SiX 4的沸点依 F、Cl、Br、I 次序升高的原因是_。结合 SiX4的沸点和 PbX2的熔点的变化规律,可推断:依 F、Cl、Br、I 次序,PbX 2中的化学键的离子性_、共价性_(填“增强” “不变”或“减弱”)。解析:(1)该单质为石墨,石墨属于混合型晶体,层内碳原子之间形成 键和 键;石墨中碳原子有 3 个 键,无孤电子对,因此杂化类型为 sp2;(2)SiCl 4中心原子是 Si,有 4 个 键,孤电子对数为 0,价层电子对数为 4,空间构型为正四面体; 4 4
6、12属于非极性分子;(3)SiX 4属于分子晶体,不含分子间氢键,范德华力越大,熔沸点越高,范德华力随着相对分子质量的增大而增大,即熔沸点增高。答案:(1)混合型晶体 键、 键 sp 2 (2)4 正四面体 非极性 (3)均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大 减弱 增强15(2016全国卷)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。(1)原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数 A 为(0,0,0);B 为 ;C 为 。则 D 原子的坐标参数为(12, 0, 12) (12, 12, 0)6_。(2)晶胞参数,描述晶胞的大
7、小和形状。已知 Ge 单晶的晶胞参数 a565.76 pm,其密度为_gcm 3 (列出计算式即可)。解析:(1)根据题给图示可知,D 原子的坐标参数为 。(14, 14, 14)(2)每个晶胞中含有锗原子 81/861/248 个,每个晶胞的质量为 g,873NA晶胞的体积为(565.7610 10 cm)3,所以晶胞的密度为 873NA 565.7610 10 3gcm3 。答案:(1) (2) 107(14, 14, 14) 8736.02565.76316.Ni 和 La 的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
8、(1)该晶体的化学式为_。(2)已知该合金的摩尔质量为 M gmol1 ,密度为 d gcm3 ,设 NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是_cm 3(用含 M、 d、 NA的代数式表示)。(3)该晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存 6 个氢原子时比较稳定。已知:a511 pm, c397 pm;标准状况下氢气的密度为 8.98105 gcm3 ;储氢能力。若忽略储氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为储 氢 后 氢 气 的 密 度标 准 状 况 下 氢 气 的 密 度_。解析:(1)由晶胞结构图可知,1 个晶胞中 La 的原子个数为 8 1,Ni 的原子个数18为 8 15,则该晶体的化学式为 LaNi5。(2)1 个晶胞的质量 m ,由 V 可知 112 MNA m个晶胞中的体积 V cm3。(3)LaNi 5合金储氢后氢气的密度 MNAd m 晶 胞 中 的 HV 晶 胞 7gcm3 0.111 16NA 51110 10 2sin 60 39710 10gcm3 ,由定义式可知,储氢能力 1 236。0.1118.9810 5答案:(1)LaNi 5 (2) (3)1 236MNAd8
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