第3章 第3节 金属晶体与离子晶体-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2同步课件（人教版2019 新题型版）

化学 选择性必修2 物质结构与性质 RJ 新题型版 1 3 第三节 金属晶体与离子晶体 刷基础 2 1.[河北唐山十县一中联盟2023高二期中] 下列金属中，金属阳离子与自由电子间的作用力最强的 是( ) C A. B. C. D. 题型1 金属键与金属晶体 3 解析 金属单质中，金属阳离子与自由电子间的作用力越强，则该金属越难失去电子，即金属活 动性越弱，已知金属活动性顺序为、、、，故 中金属阳离子与自由电子间的作用力最 强。 题型1 金属键与金属晶体 4 2.（双选）[山东青岛2024高二开学考] 下列有关晶体的表述不正确的是( ) AD A.金属锗 是一种常见的金属晶体 B.根据电子气理论，金属具有良好的延展性是由于其受到外力时，各原子层发生相对滑动，但不 会改变原来的排列方式 C.能带理论是一种描述金属键的理论 D.在晶体中，平均每个十二元环占有个 原子 题型1 金属键与金属晶体 5 解析 锗属于金属，但锗的晶体是共价晶体，选项A错误；金属受外力作用时，金属晶体中各原 子层发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，也不破坏金属键，常常发生变形而不易折断， 具有良好的延展性，选项B正确；描述金属键的另一种理论是能带理论，选项C正确；在 晶体 中，最小环为十二元环，其中有6个原子和6个原子，含有12个键，每个 原子被6个十 二元环共有，每个十二元环所拥有的原子数为 ，选项D错误。 题型1 金属键与金属晶体 6 3.[河南南阳一中2023高二月考] 金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱， 而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 ( ) C A.金属镁的熔点大于金属铝 B.碱金属单质的熔、沸点从到 是逐渐增大的 C.金属铝的硬度大于金属钠 D.金属镁的硬度小于金属钙 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 7 解析 钠离子、镁离子、铝离子电子层数相同，核电荷数依次增大，它们的半径依次减小，并且 所带的电荷依次增多，所以它们的金属键依次增强，熔、沸点和硬度均依次增大，即熔点： ,硬度：，A错误，C正确；从到 ，电子层数递增，离子的半径逐渐增大，离 子所带电荷数相同，所以金属键逐渐减弱，它们的熔、沸点和硬度都逐渐减小，B错误；镁离子 比钙离子的半径小而所带电荷数相同，所以金属镁的金属键比金属钙的强，金属镁的熔、沸点和 硬度大于钙，D错误。 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 8 【归纳总结】金属阳离子半径越小，所带的电荷越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高，硬度越大。 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 9 4. [甘肃张掖2023高二月考] 如图是金属晶体内部电子气理论示意图。电子气理论可以用 来解释金属的某些性质。下列说法正确的是( ) C A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C.金属具有良好的延展性是因为在外力的作用下，金属晶体各原子层 会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且自由电子可以起 到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用 D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目 增多，所以合金的延展性比纯金属强、硬度比纯金属小 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 10 【教材变式】本题是教材P94练习与应用第6题的变式题，将电子气理论应用到金属晶体中定性 地解释其延展性、导电性和导热性。 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 11 解析 金属能导电是因为金属中自由移动的电子在外加电场作用下定向移动，A错误；金属能导 热是因为自由电子和金属阳离子在热的作用下运动加快，相互碰撞频率增加，从而发生热的传导， B错误；金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属晶体各原子层间会出现相对滑动,但不改变 原有的排列方式，自由电子可以起到“润滑”的作用，使金属不会断裂，C正确；合金与纯金属 相比，由于增加了不同的金属或非金属，改变了金属原子原有规则的层状排列，一般情况下，使 其层与层之间相对滑动变得困难，所以合金的延展性比纯金属差，硬度比纯金属大，D错误。 题型2 用电子气理论解释金属晶体的物理性质 12 5.下列关于离子晶体的说法正确的是( ) D A.形成离子晶体的阴、阳离子之间只存在静电引力 B.阴、阳离子的配位数只与阴、阳离子的电荷比有关 C.离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高 D.熔融状态下离子键被破坏，使离子自由移动从而导电 题型3 离子键与离子晶体 13 解析 形成离子晶体的阴、阳离子之间不仅存在静电引力，还存在静电斥力，故A错误；阴、阳 离子的配位数还与阴、阳离子的半径比有关，故B错误；共价化合物形成的共价晶体，熔点一般 高于离子化合物，故C错误；在熔融状态下离子晶体中的离子键被破坏，使离子自由移动从而能 导电，故D正确。 题型3 离子键与离子晶体 14 6.[天津滨海新区2024高二期中] 下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是( ) D A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电 C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电 题型3 离子键与离子晶体 15 解析 具有较高熔点的晶体不一定是离子晶体，共价晶体也具有较高的熔点，故A错误；固态不 导电，水溶液能导电的不一定是离子晶体，如、 等分子晶体固态不导电，水溶液能导电， 故B错误；晶体类型与溶解性无直接关系，故C错误；离子晶体固态时离子不能自由移动，所以不 能导电，而熔融状态下离子键被破坏，可以电离出自由移动的离子，可以导电，故D正确。 题型3 离子键与离子晶体 16 【归纳总结】离子晶体一般熔点较高，固态不导电，熔融状态下能导电，有些能溶于水，在水溶 液中电离能导电，如氯化钠。其中熔融状态下能导电，是离子晶体独特的性质，常用来判断某晶 体是离子晶体。 题型3 离子键与离子晶体 17 7.我国化学工作者成功研制出碱金属与形成的球碳盐 。实验测知该物质属于离子晶体， 具有良好的超导性。下列关于 的组成和结构的分析中正确的是( ) C A.晶体中既有离子键又有极性键 B.晶体的熔点比 晶体的熔点低 C.该晶体熔化时能导电 D.分子中碳原子采取 杂化 题型3 离子键与离子晶体 18 解析 晶体中有和 ，故有离子键和共价键，但共价键均存在于C原子之间，为非极性 键，A错误；晶体为离子晶体，而 是分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的熔点高， B错误；晶体为离子晶体，熔化时能电离出自由移动的离子，故能导电，C正确； 分子 中每个碳原子只与周围的3个碳原子形成 键且无孤电子对，故分子中碳原子采取 杂化， D错误。 题型3 离子键与离子晶体 19 8.[内蒙古呼伦贝尔2024高二期末] 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 ( ) D A.钛在元素周期表中的位置为第四周期第ⅡB族 B.基态的核外电子排布式为 C.与距离最近的 有4个 D.该化合物的化学式为 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 20 解析 钛在元素周期表中的位置为第四周期第ⅣB族，A错误；基态 原子失去最外层的两个电子 形成基态，故基态的核外电子排布式为 ，B错误；由题图可知，与 体心距离最近的位于顶点，有8个，C错误；该晶胞中，位于体心，个数为1， 位于8个顶点，个数为，位于6个面心，个数为 ，则该化合物的化学式为 ，D正确。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 21 9.[北京交大附中2024开学考] 因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构 也不同。两种铁晶胞（均为立方体，从左到右边长分别为和 ）的结构示意图如下。 下列说法不正确的是( ) B A.用 射线衍射可测定铁晶体的结构 B.图乙代表的铁单质中，一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子 C.图甲与图乙代表的铁单质中，原子之间以金属键相互结合 D.图甲与图乙代表的铁单质的密度不同 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 22 解析 用 射线衍射可获得晶体结构的有关信息，测定铁晶体的结构，故A正确。题图乙代表的铁 单质中，以底面面心的原子为例，3个截面各有4个紧邻的原子，一个铁原子周围最多有12个紧 邻的铁原子，故B错误。铁为金属晶体，铁单质中，原子之间以金属键相互结合，故C正确。设 为阿伏加德罗常数的值,题图甲中，根据“均摊法”，原子位于体心和8个顶点，晶胞中含 原子数为，则晶体密度为 ；同理题图乙 中，原子位于8个顶点和6个面心，晶胞中含原子数为 ，则晶体密度为 ，两种铁单质的密度不同，故D正确。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 23 10.[河南周口项城五校联考2023高二月考] 已知晶体的晶胞结构为 型，因晶体缺陷， ，测得晶胞的边长为（设 为阿伏加德罗常数的值）。下列说法错误的是 ( ) A A.若晶体中的分别为和，在和总数中，所占比例为 B.形成该晶体的化学键无方向性和饱和性 C.该晶体的密度为 D. 属于离子化合物 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 24 解析 设晶体中的个数为，则的个数为 ，根据正、负化合价代数和为0，有 ，则，则所占的比例为 ，故A错误；形成该晶体的 化学键是离子键，离子键没有方向性和饱和性，故B正确；晶体晶胞为型，1个 晶 胞中有4个，则1个晶胞中有4个，1个晶胞的质量为 ，1个晶胞的体 积为，根据知，晶体密度为 ，故C正确； 晶体的晶胞结构为型，是离子化合物，则 也是离子化合物，故D正确。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 25 11.（双选）[江苏盐城响水中学2024高二期中] 下列说法正确的是 ( ) BC A.在单质的晶体中不存在共价键 B.晶体中，一个周围有6个紧邻且等距的 C.某物质晶胞如图所示，其化学式为 D.晶体硅和锗都属于共价晶体，熔点： 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 26 解析 大多数单质的晶体中存在共价键，如氧气分子、金刚石、晶体硅等，故A错误； 晶体 中，一个周围有6个紧邻且等距的，故B正确；由晶胞结构可知位于体心，个数为1， 位于面心，个数为，位于顶点，个数为，则该晶体的化学式为 ，故C正 确；原子半径小于，比的键长短，的键能更大，则熔点： ，故D 错误。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 27 12.元素周期表中第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。常用于制硝酸铵、硝酸钾等； 是一元酸，可由制得，燃烧放出大量热，其燃烧热为 ；砷化镓可用作 半导体材料，其晶胞结构如图所示；铋熔点为，铋酸钠 不溶于水，有强氧 化性，能与反应生成和 。下列说法正确的是( ) A A.中的夹角为 B.中原子采用 杂化 C.砷化镓的化学式为 D.晶体铋属于共价晶体 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 28 解析 的中心原子的价层电子对数为 ，无孤电子对，分子结构为 平面三角形，所以的夹角为 ，A正确；的中心 原子的价层电子对数为 ，即杂化轨道数为4，属于 杂化，B错误；根据砷化镓的晶胞结构，用 “均摊法”计算，位于体内，个数为4，位于8个顶点和6个面心，个数为 ， 即砷化镓的化学式为 ，C错误；铋为金属单质，晶体铋属于金属晶体，D错误。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 29 13.[福建南平一中2024阶段考] 和的合金是目前使用最广泛的储氢材料之一。某 合金 （晶胞为平行六面体）由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成，丙是该合金的晶体结构。 甲 乙 丙 下列说法错误的是( ) B A.该晶体可表示为 B.该晶体中1个原子与6个 原子配位 C.该晶体的一个晶胞中原子数为5 D.通过晶体射线衍射实验可得出 晶胞 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 30 解析 该晶体结构中，两个底面上各有7个 ，其中6个在顶点，1个在面心，根据“均摊法”计 算可得该晶体结构中原子数为；两个底面上各有6个 ，侧面面心有6个 ，体内有6个，根据“均摊法”计算可得该晶体结构中原子数为 ， 则该晶体中与的个数比是，故晶体可表示为，A正确。对于面心 原子来说， 与同一层的6个原子和上下两层中位于体内的原子的距离均为，所以1个 原子与18个 原子配位，B错误。题图丙晶体结构中包含3个晶胞，根据“均摊法”计算可得一个晶胞中 原 子数为，C正确。 射线衍射实验可用于确定晶体的结构，D正确。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 31 14.如图所示，直线交点处的圆圈为晶体中或 所处的位置。这两种离子在空间三个互 相垂直的方向上都是等距离排列的。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 32 （1）请将其中代表的圆圈涂黑（不必考虑离子体积大小），以完成 晶体的晶胞结构示意 图。 [答案] （答案不唯一，合理即可） （2）晶体中，每个的周围与它最近且距离相等的 共有____个。 12 解析 从（1）答案中所画晶胞结构可以看出，与顶角最近且距离相等的 在面心，每 个晶胞中有3个面心上的与顶角最近且等距，而每个顶角 为8个晶胞共有，每个面心 为2个晶胞共有，则与顶角最近且等距的面心共有 个。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 33 （3）在晶胞的顶角、面、棱上的或 为该晶胞和与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中 的个数等于___，即______________（填计算式）； 的个数等于___，即 _________________________________________________________（填计算式）。 4 4 ［答案不唯一，只要与第（1）问对应即可］ 解析 根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数的方法是“均摊法”。如（1）中所画 晶胞 中，位于8个顶点和6个面心，个数为，位于12个棱心和体心， 个数为 。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 34 （4）设的摩尔质量为，晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为 。 则晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_ __________ 。 解析 设与的最近距离为，则两个最近的间的距离为，根据 可得 ，即，所以两个 间的最近距离为 。 题型4 金属晶体、离子晶体的结构及其特征 35 15.下列说法不正确的是( ) A A.是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理； 是偏向共价晶体的过渡晶体，当 作共价晶体来处理 B.中离子键的百分数为，则 不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的 过渡晶体 C.通常当作离子晶体来处理，因为 是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹 的离子晶体接近 D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 题型5 过渡晶体与混合型晶体 36 解析 和都是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故A错误； 中离子 键的百分数为，说明中存在共价键，则 不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价 晶体之间的过渡晶体，故B正确；离子键和共价键的本质区别是元素电负性的差值，差值大为离 子键，差值小为共价键，通常当作离子晶体来处理，因为 是偏向离子晶体的过渡晶体， 在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，故C正确；根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶 体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，故D正确。 题型5 过渡晶体与混合型晶体 37 16.[湖北武汉洪山高中2023高二月考] 以下有关石墨晶体的说法中，错误的有( ) ①石墨中仅存在分子间作用力；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C原子为 杂化；④石墨熔、 沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和数之比为 ；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石 墨层内导电性和层间导电性不同 C A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 题型5 过渡晶体与混合型晶体 38 解析 石墨中存在范德华力和共价键，还有金属键的特性，故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、 金属晶体的特征，属于混合型晶体，①错误，②正确；石墨层内为平面结构，因此石墨中的C为 杂化，③正确；石墨熔化也需要破坏共价键，金刚石键长大于石墨，石墨的熔点比金刚石的 高，石墨和金刚石熔化后，化学键均被破坏，再变成气态碳原子所需能量相同，沸点相同，④错 误；石墨中每个碳原子形成3个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子平均占 有个共价键，因此石墨中碳原子数和数之比为 ，⑤错误；石墨层间的分子间作用力较弱， 层和层之间容易相对滑动，硬度较小，金刚石属于共价晶体，硬度大，⑥错误；石墨层内存在大 键，电子能在层中自由移动，能够导电，而在层间只存在分子间作用力，不能导电，因此层内 和层间导电性不同，⑦正确；错误的是①④⑤⑥。 题型5 过渡晶体与混合型晶体 39 3 第三节 金属晶体与离子晶体 刷素养 40 17.石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的晶体。下列关于石墨 与石墨烯的说法中正确的是( ) C A.从石墨中剥离出石墨烯需要破坏化学键 B.石墨中的碳原子采取杂化，每个杂化轨道含轨道与 轨道 C.石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德华力，层内碳原子 间存在共价键，能导电 D.石墨烯中平均每个六元环含有3个碳原子 41 解析 石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，层内碳原子间存在共价键，每个C原子形 成3个 键，且每个C原子为3个六元环所共有，据此分析解题。石墨晶体中，层与层之间的作用 力为范德华力，从石墨中剥离出石墨烯需要破坏范德华力，故A错误；石墨中的碳原子采取 杂 化，每个杂化轨道含轨道与 轨道，故B错误；石墨属于混合型晶体，层与层之间存在范德 华力，层内碳原子间存在共价键，能导电，故C正确；每个C原子为3个六元环所共有，则石墨烯 中平均每个六元环含有的碳原子数为 ，故D错误。 42 3 第三节 金属晶体与离子晶体 刷提升 43 1.下列关于离子键特征的叙述正确的是( ) D ①离子键的实质是静电引力 ②因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，是随 意的 ③因为氯化钠的化学式是，故每个周围吸引一个 ④因为离子键无饱和性，故一 个离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子 ⑤一种离子在各个方向上都可以与带相反电荷 的离子发生静电作用，故离子键无方向性 ⑥每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子， 能够使体系的能量降低 A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.④⑤⑥ D.⑤⑥ 44 解析 离子键的实质是阴、阳离子间的静电作用，不仅仅是静电引力，还包括静电斥力，①错误； 虽然离子键无方向性，但阴、阳离子的排列并不是没有规律的，也不是随意的，而是形成一定形 状的规则的几何外形，②错误；仅仅表示氯化钠的组成是钠离子和氯离子按 结合，并不 是每个周围吸引一个，事实上每个周围等距且最近的有6个，还能吸引更远的 ， ③错误；虽然离子键无饱和性，但每个离子均有一定的配位数，故一个离子周围可以吸引一定数 目的带异性电荷的离子，而不是任意多个，④错误；一种离子在各个方向上都可以与带相反电荷 的离子发生静电作用，故离子键无方向性，⑤正确；每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的 离子，能够使体系的能量降低，⑥正确。故D正确。 45 2.[贵州部分学校2024联考] 下列各组物质的晶体类型相同的是( ) C A.金刚石和石墨 B.和 C.和 D.和 46 解析 金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，A项不符合题意；属于分子晶体， 属 于共价晶体，B项不符合题意；和 均是由阴、阳离子相互作用形成的离子晶体，C项符合 题意；属于离子晶体， 属于共价晶体，D项不符合题意。 47 3.（双选）[宁夏石嘴山平罗中学2024高二期中] 某镍铜合金的立方晶胞结 构如图所示，铜和镍原子半径分别为和，设晶胞参数为 ,下列分 析错误的是( ) AD A.晶胞中铜原子与镍原子的数量比 B.每个铜原子周围等距紧邻的镍原子数为4 C.晶胞参数 D.该晶体为离子晶体，构成晶体的微粒间作用是离子键 48 解析 原子位于立方晶胞的顶点， 原子位于立方晶胞的面心，根据“均摊法”，每个晶胞中 含有原子的个数为，含有原子的个数为，故晶胞中原子与 原子的数量 比为，A错误；以位于晶胞面心的原子为研究对象，它与该面四个顶点处的 原子等距紧邻， 故每个铜原子等距紧邻的镍原子数为4，B正确；已知晶胞参数为，则面对角线长度为 ，有 ，，C正确；、 均属于金属，合金也是通过金属键形 成的金属晶体，D错误。 49 4.[山东菏泽2023开学考] 萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如图所 示。下列说法正确的是( ) C A.氟化钙的化学式为 B.每个晶胞中含有14个 C.氟化钙中只含有离子键 D.每个周围最近且等距的 有4个 50 解析 由题图可知，位于晶胞的顶角和面心，数目为， 位于晶胞体内， 数目为8，则氟化钙的化学式为，故A错误；每个晶胞中含有4个 ，故B错误；氟化钙是 由钙离子和氟离子构成的化合物，只含有离子键，故C正确；以面心处 为研究对象，每个 周围距离最近且相等的 有8个，故D错误。 51 5.[重庆川外附中2024月考] 某荧光材料的晶胞结构如图所示，摩尔质量 为，设 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是 ( ) B A.该晶体的化学式是 B.该晶胞参数为，则其晶体密度 C.的配位数是4， 的配位数也是4 D.若A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为 52 解析 由题图可知，位于顶点和面心，位于体内，则1个晶胞中含有 的个数为 ，的个数为4，与个数比为，因此该晶体的化学式是 ，A项正 确；1个晶胞中含有4个与4个，即1个晶胞的质量为 ，晶胞体积为 ，因此晶体密度，B项错误；由题图可知，距离 最近且 等距的有4个，距离最近且等距的有4个，C项正确；若A的原子分数坐标为 ， 则位于坐标原点的为左下前顶点处的 ，A、B关于过坐标原点的体对角线轴对称，B的原子分 数坐标为 ，D项正确。 53 6.[江西宜春宜丰中学2024高二月考] 具有钙钛矿结构的杂化材料 在太阳能电池领 域具有重要的应用价值，其晶胞结构如图甲所示，B代表,A的原子分数坐标为 ，B的为 。设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为 。下列说法中错误的是( ) C 甲 乙 A.该晶胞中含有3个 B.A与C之间的距离为 C.为 D.若沿轴向 平面投影，则其投影图如图乙所示 54 解析 B代表，晶胞中数目为1，中、的个数比为 ，所以该晶胞 含有3个，故A正确；A位于顶点，C位于面心， 与C之间的距离为面对角线长的一半，为 ，故B正确；的摩尔质量为 ，根据“均摊法”，1个晶胞中含 有1个，晶胞的体积为 ，则, 为 ，故C错误；若沿轴向 平面投影，则其投影图如题图乙所示，中心为面心、体 心的投影重叠，故D正确。 55 7.[广东佛山2023高二月考] 碳有多种同素异形体，部分晶体或晶胞的结构如图甲所示 （设 为阿伏加德罗常数的值）。 甲 56 回答下列问题： （1）下列作用力中石墨晶体内不存在的是_____（填序号）。 AD A.离子键 B.共价键 C.范德华力 D.氢键 57 解析 石墨为层状结构，层内碳原子之间通过碳碳单键结合，碳碳单键属于共价键；层与层之间 靠范德华力维系；碳原子层中存在自由移动的电子，自由移动的电子使层内碳原子间存在类似金 属键的作用力，故石墨晶体中不存在离子键和氢键。 58 （2）下列有关比较或说法中正确的是_____（填序号）。 AB A.沸点：石墨金刚石 B.熔点：石墨 金刚石 C.三者都不溶于水及有机溶剂（如苯） D. 晶体中，与分子A等距且最近的分子有6个 59 解析 金刚石与石墨熔化后碳原子排列发生改变，原子间作用力变得相同，汽化（达到沸点）时， 两者均转化为小分子C、 等，石墨和金刚石的原有结构都不存在，且生成的气态产物是一样的， 即金刚石的沸点与石墨相同，属于分子晶体，沸点较低，所以沸点：金刚石石墨 ，A 正确；金刚石为共价晶体、石墨为混合型晶体，金刚石中的键长大于石墨中 的键长， 键长越短，断键所需能量越高，所以金刚石熔点低于石墨， 为分子晶体，熔化时破坏分子间 作用力，熔点较低，所以熔点：石墨 金刚石，B正确； 、苯都是非极性分子，根据 “相似相溶”，能溶于苯，C错误； 为分子晶体，分子间只存在范德华力，采用分子密堆 积，则晶体中 的配位数为12，即与A等距且最近的分子有12个，D错误。 60 （3）①石墨、金刚石、中C原子以 杂化的是________。 金刚石 解析 石墨中每个C原子的价层电子对数是3、金刚石中每个C原子的价层电子对数是4、 中每 个C原子的价层电子对数是3，石墨、金刚石、中C原子杂化类型依次是、、 。 ②金刚石中含有_____个 。 解析 金刚石中每个碳原子形成的个数为， 金刚石中 ，个数为 。 ③晶胞中A的原子分数坐标为 ，则B的原子分数坐标为_________。 解析 晶胞中A的原子分数坐标为 ，分析晶胞结构可知，B位于上底面的面心，B的原子 分数坐标为 。 61 （4）金刚石的晶胞如图乙所示，设晶胞边长为，则金刚石的密度为_____ 。 乙 解析 金刚石晶胞体积 ，晶胞中C原子4个位于体内、8个位于顶角和6个位于面心，个数 为，晶体密度 。 62 8.[北京海淀区2023高二期末] 硼及其化合物具有多种结构和化学性质，化合物中的硼原子多以缺 电子中心参与反应。 （1）基态硼原子的核外电子排布式为___________。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道，基态硼原子的电子有___种空间运动状态。 3 解析 基态硼原子核外有5个电子，根据构造原理可知基态B原子核外电子排布式为 ； 基态B原子核外有3个轨道，则其核外电子有3种空间运动状态。 63 （2）分子的空间结构为____________，和反应后形成一种超强酸， 中心硼原 子的杂化方式为_____。 平面三角形 解析 的中心B原子的价层电子对数为 ，根据价层电子对互斥模型可知该 分子的空间结构为平面三角形；中B原子与原子形成4个 键，为 杂化。 64 （3）六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，其晶体片层结构如图甲所示。 ①六方氮化硼的化学式为____，其晶体中存在的作用力有____（填序号）。 .范德华力 键 .离子键 65 解析 六方氮化硼类似于石墨的结构，由题图甲可知正六边形中每个原子都为3个六边形共用， 则1个六边形中原子数目为、B原子数目为，故六方氮化硼的化学式为 。不 同非金属原子之间易形成极性共价键，所以B、原子之间存在极性共价键 键 ；由其类似于 石墨的结构知，六方氮化硼中层与层之间存在范德华力。 66 ②石墨能导电的主要原因是电子能在由电负性相同的碳原子所形成的大 键中流动。但六方氮化 硼晶体不导电，可能的原因是______________________________________。 六方氮化硼晶体片层结构中没有自由电子 解析 六方氮化硼晶体不导电，可能的原因是六方氮化硼晶体片层结构中没有自由电子，所以不导电。 67 （4）立方氮化硼晶体结构与金刚石相似，其晶胞如图乙所示。 ①每个晶胞中平均含有___个硼原子，距离硼原子最近的氮原子有___个。 4 4 解析 B原子位于8个顶角和6个面心， 原子位于晶胞体内，根据“均摊法”，晶胞中的B原子个 数为，原子个数为4； 原子位于晶胞体对角线上，距离硼原子最近的氮原子 有4个； 68 ②已知：立方氮化硼晶体的摩尔质量为，密度为，设 为阿伏加德罗常数的 值，则该晶体的晶胞边长为_ _____ 。 解析 晶胞中含4个B原子、4个原子，设晶胞边长为，根据 ， 解得 。 69 9.某合金的晶胞结构如图所示。 （1）已知该合金的摩尔质量为，密度为。设 为阿伏加德罗常数的值，则 该晶胞的体积为____（用含、、 的代数式表示）。 解析 该晶胞中，位于顶角，位于面心及体心，根据“均摊法”，1个晶胞中 原子个数为 ,原子个数为,原子与原子个数比为 ,则一个晶胞的质量 ，根据，可得 。 70 （2）该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知： ，；标准状况下氢气的密度为 ；储氢能力 。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为 ______ （结果保留整数）。 236 解析 合金储氢后氢的密度 ，由定义式可知 储氢能力 。 71 $$