1、练案 32 第十一章物质结构与性质 第 32 讲晶体结构与性质 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 4 分，共 16 分) 1(2020山东等级考模拟)利用反应 CCl44Na 973 K NiCo C(金刚石)4NaCl 可实现人工合 成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是(D) AC(金刚石)属于原子晶体 B该反应利用了 Na 的强还原性 CCCl4和 C(金刚石)中的 C 的杂化方式相同 DNaCl 晶体中每个 Cl 周围有 8 个 Na 解析A 项，金刚石晶体中每个 C 与另外 4 个 C 形成共价键，构成正四面体，向空间 发展成网状结构，形成的晶体为原
2、子晶体，正确；B 项，该反应中 Na 由 0 价1 价，作 还原剂，将 CCl4还原，正确；C 项，CCl4和 C(金刚石)中的 C 的杂化方式都是 sp3杂化，正 确；D 项，NaCl 晶体中每个 Na 同时吸引 6 个 Cl，每个 Cl同时吸引 6 个 Na，配位数为 6，错误。 2(2021广西高三检测)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说 法正确的是(B) A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆 积 B每个晶胞含有的原子数分别为1，2，2，4 C晶胞中原子的配位数分别为6，8，8，12 D空间利用率的大小关系为，D 项错误。 3(2021山
3、东潍坊高三检测)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是(D) 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，6 个碳原子形成一个环且不在同一平面上 D该气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE 解析在 NaCl 晶体中，距 Na 最近的 Cl有 6 个，距 Cl最近的 Na有 6 个，这 6 个 离子构成一个正八面体，故 A 项正确；在 CaF2晶胞中含有 Ca2 数为 81 86 1 24，故 B 项正确；金刚石晶体中碳原子杂化方式为 sp3,6 个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故 C 项正确；气
4、态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有 4 个 E 原子，4 个 F 原子，则分 子式为 E4F4或 F4E4，故 D 项错误。 4(2021山东烟台高三月考)下列关于晶体的叙述正确的是(B) A晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 B区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行 X 射线衍射实验 C分子晶体中共价键键能越大熔点和沸点越高 D金属晶体发生形变时，内部金属离子与“自由电子”的相互作用消失 解析金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以晶体中有阳离子不一定存在 阴离子，故 A 错误；区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行 X射线衍射实 验，故 B 正确；分子晶体熔点和沸点与分子
5、间作用力有关，与共价键键能无关，故 C 错误； 金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”发生滑动， 但金属离子和自由电子之间 的相互作用仍然存在，故 D 错误。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 24 分) 5(2021天津高三检测)现有几组物质的熔点()数据： A 组B 组C 组D 组 金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题： (1)A 组属于原子晶体，其
6、熔化时克服的微粒间的作用力是共价键。 (2)B 组晶体共同的物理性质是(填序号)。 有金属光泽导电性 导热性延展性 (3)C 组中 HF 熔点反常是由于HF 能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多。 (4)D 组晶体可能具有的性质是(填序号)。 硬度小水溶液能导电 固体能导电熔融状态能导电 (5)D 组晶体的熔点由高到低的顺序为 NaClKClRbClCsCl， 其原因为D 组晶体都为 离子晶体，r(Na )r(K)r(Rb)NH 解析固体 Si3N4是原子晶体，呈空间立体网状结构，每个 Si 和周围 4 个 N 共用电子 对，每个 N 和周围 3 个 Si 共用电子对，Si3N4晶体中，Si
7、 位于正八面体的两个顶点，N 位于 八面体中间平面的 4 个点，故 A 正确；Si3N4是原子晶体，SiH4是分子晶体，Si3N4和 SiH4 中 Si 原子均采取 sp3杂化，故 B 错误；题给反应中每转移 12 mol e ，生成 12 mol H2，氧化 3 mol SiH4，故转移 0.8 mol e 时，氧化 0.2 mol SiH4，生成 0.8 mol22.4 Lmol117.92 L H2(标准状况)，故 C 错误；SiH4(Si 为4 价)，电负性：HSi，则电负性：NHSi，故 D 错 误。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 36 分) 5(2021山东临沂上学期月考，
8、17)钛有“生物金属”和“未来金属”之称，钛及其化 合物的应用正越来越受到人们的关注。 (1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由 TiCl4和 LiBH4反应制得。 TiCl4熔点为24 ，沸点为 136.4 ，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃， 固态 TiCl4属于分子晶体。 LiBH4中 BH 4的空间构型是正四面体形，B 原子的杂化轨道类型是sp3。 (2)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，部分结构如图 1 所示。该阳离子中 Ti 与 O 的原子个数之比为11，其化学式为TiO2 或(TiO)2n n。 (3)钛与卤素形成的化合物的熔、沸点如表所示。 熔点/ 沸点/ TiC
9、l424136.4 TiBr439230 TiI4150377 分析 TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因：TiCl4、TiBr4、TiI4都是 分子晶体，组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者 的熔点和沸点依次升高。 (4)TiO2晶胞是典型的四方系结构，其晶胞结构如图 2 所示，晶胞参数为 a nm 和 c nm， 设 NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 482164 NAa2c10 21 gcm 3。(写出表达式) 解析(1)由 TiCl4熔点为24 ，沸点为 136.4 ，可知固态 TiCl4属于分子晶体； BH 4中 B
10、 原子孤电子对数为3114 2 0，价层电子对数为 404，微粒空间构型为 正四面体形，B 原子杂化轨道数目为 4，B 原子采取 sp3杂化。 (2)由图 1 可知每个 Ti 连接 2 个 O 原子，每个 O 原子为 2 个 Ti 原子共用，即每个 Ti 占 有 1 个 O 原子， 该阳离子中 Ti 与 O 的原子个数之比为 11， 其化学式为 TiO2 或(TiO)2n n。 (4)晶胞中 Ti 原子数目为 181 82，O 原子数目为 24 1 24，故晶胞质量为 482164 NA g，晶胞密度为 482164 NAa10 72c107gcm 3482164 NAa2c10 21gcm
11、3。 6(2021湖北黄冈模拟)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学 和物理学等领域。 由 Mo 将 2 个 C60分子、 2 个 p甲酸丁酯吡啶及 2 个 CO 分子利用配位键 组装的超分子结构如图所示。 (1)Mo 处于第五周期第B 族，核外电子排布与 Cr 相似，它的基态价电子排布式是 4d55s1；核外未成对电子数是6个。 (2)该超分子中存在的化学键类型有AB。 A键B键 C离子键D氢键 (3)该超分子中配体 CO 提供孤电子对的原子是C(填元素符号)， p甲酸丁酯吡啶配 体中 C 原子的杂化方式有sp2和 sp3。 (4)从电负性角度解释 CF3COOH 的酸性强
12、于 CH3COOH 的原因F 的电负性强于 H， 对 电子的吸引能力强，使共用电子对偏向 F，使氧氢键较易断裂，因此 CF3COOH 酸性强于 CH3COOH。 (5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释 C60的熔点远低于金刚 石的原因是C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的共价键所需的能 量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力。 解析(1)Cr 的基态价电子排布为 3d54s1，而 Mo 与 Cr 同主族，但比 Cr 多了一周期， 因而基态价电子排布为 4d55s1， 用轨道电子排布表示为， 因而核 外未成对的电子为 6 个。 (2)观察该超分子结构
13、有双键，说明有键和键，分子中不存在离子键，根据信息 Mo 形成配位键，因而答案选 AB。 (3)CO 作配体时是 C 作配位原子，氧把孤电子对给了碳，碳变成富电子中心，有提供电 子对形成配位键的能力，p甲酸丁酯吡啶中碳原子有形成双键，说明其杂化方式为 sp2，在 丁基中 C 原子形成四个单键为 sp3杂化。 (4)F 的电负性强于 H， 对电子的吸引能力强， 使共用电子对偏向 F， 使氧氢键较易断裂， 因此 CF3COOH 酸性强于 CH3COOH。 (5)根据不同晶体类型的性质不同来解释：C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，原子晶 体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力。
