12.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是(　　)

A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体

B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+

C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2

D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE

解析:CaF2晶体中,Ca2+占据8个顶角、6个面心,故CaF2晶胞中含Ca2+的个数为8×+6×=4;金刚石晶体中,每个C原子与4个C原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,C原子与C—C键个数比为1∶2;由于是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或F4E4。

答案:D

二、非选择题(本题共4小题,共52分)

13.(16分)C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):

(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为　　　　。

A.同分异构体 B.同素异形体

C.同系物 D.同位素

(2)固态时,C60属于　　　　(填“原子”或“分子”)晶体,C60分子中含有双键的数目是　　　　。

(3)晶体硅的结构跟金刚石相似,1 mol晶体硅中含有硅—硅单键的数目约是　　　　NA。

(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是　　　　。

(5)观察CO2分子晶体结构的一部分,试说明每个CO2分子周围有　　　　个与之紧邻且等距的CO2分子;该结构单元平均占有　　　　个CO2分子。

(6)观察图形推测,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为　　　　,每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为　　　　,距离为　　　　,每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为　　　　,距离为　　　　,每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为　　　　。

解析:(1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质,故它们互为同素异形体。

(2)C60中只含碳元素,且不具有向空间无限伸展的网状结构,所以为分子晶体;C60的分子中的总的价电子的数目为60×4=240,由图示可知已成键的价电子数为60×3,所以可形成的双键的数目为=30。

(3)由金刚石的结构模型可知,每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键,故每个碳原子相当于形成(×4)个单键,则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键。

(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有,即对每个六边形贡 献个碳原子,所以每个正六边形占有的碳原子的数目为×6=2。

(5)题给出CO2分子晶体的一部分。取任一顶角的CO2分子,则与之距离最近且等距的是共用该顶角的三个面面心上的CO2分 子,共3个;而该顶角被8个同样晶胞共用,而面心上的分子被2个晶胞共用,这样符合题意的CO2分子的个数为=12;在此结构中,8个CO2分子处于顶角,为8个同样结构共用,6个CO2分子处于面心,为2个同样结构共用。所以,该结构单元平均占有的CO2分子的个数为8×+6×=4。

(6)以图中大立方体中心的Cs+为基准,与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位;与其次近的Cs+分别位于通过中心Cs+的三个切面的大正方形的顶点,个数为4×3=12;与其第三近的Cs+分别位于大立方体的8个顶点上;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为8。

答案:(1)B　(2)分子　30　(3)2　(4)2　(5)12　4

(6)6　12　a　8　a　8

14.(13分)(1)氯酸钾熔化,粒子间克服的作用力是　　　　　　;二氧化硅熔化,粒子间克服的作用力是　　　　　;碘的升华,粒子间克服的作用力是　　　　　。三种晶体的熔点由高到低的顺序是　　　　。

(2)下列六种晶体:①CO2　②NaCl　③Na　④Si

⑤CS2　⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为　　　　(填序号)。

(3)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:

A.固态时能导电,能溶于盐酸;

B.能溶于CS2,不溶于水;

C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水;

D.固态、液态时均不导电,熔点为3 500 ℃。

试推断它们的晶体类型:

A　　　　　　;B　　　　　　;

C　　　　　　;D　　　　　　。

(4)下图中A~D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:

A　　　　　　;B　　　　　　;

C　　　　　　;D　　　　　　。

解析:(1)氯酸钾是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服的作用力是离子键;二氧化硅是原子晶体,熔化原子晶体时需要克服的作用力是共价键;碘为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体,所以原子晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比要小得多,所以碘的熔点最低。

(2)先把六种晶体分类。原子晶体:④⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①⑤。由于碳原子半径小于硅原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅;CO2和CS2同属于分子晶体,其熔点取决于相对分子质量,故CS2的熔点高于CO2;Na在通常状况下是固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2;Na在水中反应即熔化成小球,说明它的熔点比NaCl低得多。

答案:(1)离子键　共价键　分子间作用力　SiO2>KClO3>I2　(2)①⑤③② ④⑥

(3)金属晶体　分子晶体　离子晶体　原子晶体

(4)氯化铯　氯化钠　二氧化硅　金刚石

15.(12分)金属镍及其化合物在合金 材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:

(1)Ni原子的核外电子排布式为　;

(2)NiO、FeO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO　　　(填“<”或“>”)FeO;某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误:　　　　　　　　　　　　　　　　　;

(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为　　　　　　、　　　　　　　　;

(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如右图所示。该合金的化学式为　　　　　　　　。

解析:(2)晶格能与离子半径有关,其他因素相同时,离子半径越大,晶格能越小;(3)由信息可知NiO与氯化钠的晶胞相似,所以Ni和O的配位数均为6;(4)La在8个顶点,所以晶胞单独占有的La原子的个数为=1;Ni有4个位于前、后、左、右四个面的面心,有一个位于体心,有4个在上下两个面上,所以晶胞单独占有的Ni原子的个数为+1=5。

答案:(1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2

(2)>　⑧应为黑色　(3)6 　6　(4)LaNi5

16.(11分)上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族且在铝的下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答:

(1)镓的基态原子的电子排布式是　　　　　。

(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(灰色球)个数为　　　　,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为　　　　。

(3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是　　　　　　　　。(用氢化物分子式表示)

(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子采取　　　　　　杂化。

(5)比较二者的第一电离能:As　　　　(填“<”“>”或“=”)Ga。

解析:(1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族,故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”:灰色球个数为()+()=4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键,所以NH3的沸点最高,由于AsH3的相对分子质量大于PH3,故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对,故其采取sp2杂化。

答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)

(2)4　正四面体

(3)NH3>AsH3>PH3

(4)sp2　(5)>

最后，希望精品小编整理的高三化学选修3第三章晶体结构与性质单元测试题对您有所帮助，祝同学们学习进步。

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