第3章 第3节 第2课时 离子晶体、过渡晶体与混合型晶体-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（人教版2019 单选版）

化学　选择性必修2[RJ] 第二课时　离子晶体、过渡晶体与混合型晶体 1.借助NaCl、CsCl的晶胞模型认识离子晶体的结构特点，能辨识常见的离子晶体。2.能说明离子键的形成，并能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响，从宏观角度解释离子晶体性质的差异，促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体。4.了解晶体类型的比较与判断方法。 1．离子晶体 (1)定义：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。 (2)微粒间的作用力：离子键。 (3)离子晶体的性质 熔、沸点 熔、沸点较高，难挥发 硬度 硬度较大，难于压缩 导电性 固体不导电，但在熔融状态下或水溶液中能导电 2．过渡晶体与混合型晶体 (1)过渡晶体 典型晶体包括分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体，当某晶体中的离子键成分大于共价键成分时，通常当作离子晶体来处理，当离子键成分小于共价键成分时，通常当作共价晶体来处理，当离子键成分接近于共价键成分时我们称之为过渡晶体；四类晶体都有过渡型。 (2)混合型晶体——石墨 石墨的结构特点及晶体类型 石墨晶体中，既有共价键，又有类似金属键的作用力，还有范德华力，属于混合型晶体。 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)离子晶体中一定含金属阳离子。(　　) (2)只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体。(　　) (3)石墨为混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力。(　　) (4)离子晶体中只存在离子键，不可能存在其他化学键。(　　) (5)某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体。(　　) (6)可通过某一晶体的离子键成分来判断该晶体属于离子晶体还是共价晶体。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 解析：(1)离子晶体中不一定含金属阳离子，如NH4Cl。 (2)含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体。 (4)离子晶体中一定存在离子键，可能含共价键，如氯化铵晶体中既有离子键又有共价键。 (5)某些分子晶体溶于水也可电离出自由移动的离子，如HCl，熔融状态能电离产生离子的化合物一定是离子晶体。 2．下列说法中正确的是(　　) A．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力 B．第ⅠA族元素与第ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物 C．离子晶体的熔点一定比共价晶体的熔点高 D．离子晶体中可能只含有非金属元素 答案：D 解析：形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子之间的相互吸引，也存在着电子之间的相互排斥和原子核之间的相互排斥，A错误；氢是第ⅠA族元素，与第ⅦA族元素形成的化合物HX都是共价化合物，B错误；NaCl是离子晶体，SiO2是共价晶体，但前者的熔点较低，C错误；NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金属元素的离子晶体，D正确。 3．下列关于氯化铯晶体的叙述不正确的是 (　　) A．1 mol氯化铯中有6.02×1023个CsCl分子 B．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围与它最近且等距离的Cs＋有6个 C．氯化铯晶体中，Cs＋和Cl－的配位数都是8 D．每个晶胞中平均含有1个Cs＋和1个Cl－ 答案：A 解析：在氯化铯晶体中不存在CsCl分子，只存在Cs＋和Cl－，化学式CsCl表示氯化铯晶体中Cs＋和Cl－的个数比为1∶1。 4．石墨晶体的二维平面结构如图所示。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　　) ①石墨中存在两种作用力；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C为sp2杂化；④石墨的熔、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2；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；⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A．全对 B．除⑤外 C．除①④⑤⑥外 D．除⑥⑦⑧外 答案：C 解析：①不正确，石墨中存在三种作用力，一种是范德华力，一种是共价键，还有一种是类似金属键的作用力；④不正确，石墨是混合型晶体，熔点比金刚石高；⑤不正确，石墨中碳原子数和C—C键数之比为2∶3；⑥不正确，石墨质软，金刚石的硬度大。 5．同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因： A组物质 NaCl KCl CsCl 熔点/K 1074 1049 918 B组物质 Na Mg Al 熔点/K 370 922 933 晶体熔、沸点的高低，取决于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组物质是________晶体，晶体中微粒之间通过________相连。B组物质是________晶体，价层电子数由少到多的顺序是________，粒子半径由大到小的顺序是________。 答案：离子　离子键　金属　Na<Mg<Al　Na>Mg>Al 知识点一　离子晶体的结构与性质 1．离子晶体的结构特点 (1)离子晶体微粒之间的作用力是离子键，由于离子键没有方向性和饱和性，故离子晶体一般采取密堆积方式。 (2)离子晶体中存在的微粒是阳离子和阴离子，离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。 (3)离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强。 [注意]　(1)离子晶体中一定有离子键，可能有共价键和氢键等，如KNO3等晶体中既有离子键又有共价键；CuSO4·5H2O中除含有离子键外，还含有共价键和氢键。 (2)离子晶体中，每一个阴(阳)离子周围排列的带相反电荷离子的数目(即配位数)是固定的，不是任意的。 2．离子晶体的性质 性质 原因 熔、沸点 离子晶体有较高的熔、沸点，难挥发。离子晶体中有较强的离子键，熔化或汽化时需消耗较多的能量。同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高 硬度 硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。但当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎 导电性 离子晶体中，阴、阳离子不能自由移动，离子晶体不导电。熔融状态或溶于水时，解离成自由移动的离子而导电 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中 延展性 无延展性 3.常见离子晶体的晶胞结构 (1)NaCl型 如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－是6个(上、下、左、右、前、后各1个，即配位数是6)，构成正八面体；每个Cl－周围距离最近的Na＋也是6个(即配位数是6)，构成正八面体。由此可推知该晶体的化学式为NaCl。 每个Na＋周围距离最近的Na＋是12个(上层4个，同层4个，下层4个)，每个Cl－周围距离最近的Cl－也是12个。 每个晶胞中实际拥有的Na＋数是4，Cl－数是4。由此也可推知该晶体的化学式为NaCl。 (2)CsCl型 如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－是8个(即配位数是8)，构成正六面体；每个Cl－周围距离最近的Cs＋也是8个(即配位数是8)，构成正六面体。由此可推知该晶体的化学式为CsCl。 每个Cs＋周围距离最近的Cs＋是6个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体；每个Cl－周围距离最近的Cl－也是6个，构成正八面体。 每个晶胞中实际拥有的Cs＋数是1，Cl－数是1。由此也可推知该晶体的化学式为CsCl。 (3)CaF2型 如图所示，每个Ca2＋周围距离最近的F－是8个(即配位数是8)，构成正六面体；每个F－周围距离最近的Ca2＋是4个(即配位数是4)，构成正四面体。由此可推知该晶体的化学式为CaF2。 每个Ca2＋周围距离最近的Ca2＋是12个(上层4个，同层4个，下层4个)；每个F－周围距离最近的F－是6个(上、下、左、右、前、后各1个)。 每个晶胞中实际拥有的Ca2＋数是4，F－数是8。由此也可推知该晶体的化学式为CaF2。 [练1]　下列描述符合离子晶体性质的是(　　) 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0.97 g·cm－3 答案：A 解析：离子晶体在液态(即熔融态)时能导电，所以B项描述的不是离子晶体的性质；CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律知，C项描述的应是非极性分子晶体的性质；由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，所以D项描述的不是离子晶体的性质。 [练2]　几种离子晶体的晶胞如图所示，则下列说法错误的是(　　) A．熔、沸点：NaCl>CsCl B．在NaCl晶胞中，距离Na＋最近且等距的Na＋数目为12 C．若ZnS的晶胞边长为a pm，则Zn2＋与S2－之间最近距离为a pm D．上述三种晶胞中，其阳离子的配位数大小关系为ZnS<NaCl<CsCl 答案：C 解析：NaCl和CsCl都是离子晶体，Na＋半径小于Cs＋半径，半径越小，离子间的离子键越强，熔、沸点越高，因此熔、沸点：NaCl>CsCl，A正确；由图可知，在NaCl晶胞中，距离Na＋最近且等距的Na＋数目为12，B正确；ZnS的晶胞边长为a pm，Zn2＋与S2－之间的最近距离为体对角线的，因此为a pm，C错误；ZnS中阳离子配位数为4，NaCl中阳离子配位数为6，CsCl中阳离子配位数为8，因此阳离子的配位数大小关系为ZnS<NaCl<CsCl，D正确。 [练3]　参考下表物质的熔点，回答有关问题： 物质 NaF NaCl NaBr NaI KCl RbCl CsCl 熔点/℃ 995 801 755 651 776 715 646 物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 GeCl4 SnCl4 PbCl4 熔点/℃ －90.4 －70.4 5.2 120 －49.5 －36.2 －15 (1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的________有关，随着________的增大，熔点依次降低。 (2)硅的卤化物熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与__________________有关，随着______________增大，________________增强，熔点依次升高。 (3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与________有关，因为一般________比________熔点高。 答案：(1)半径 半径　 (2)相对分子质量 相对分子质量 分子间作用力　 (3)晶体类型 离子晶体 分子晶体 知识点二　混合型晶体——石墨晶体的结构与特性 1．石墨晶体的结构 石墨晶体具有层状结构(如图所示)，每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的3个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形平面网状结构；每个碳原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，因此能够形成遍及整个平面的大π键。正是由于电子可以在整个六边形网状平面上运动，因此石墨的大π键具有金属键的性质，这就是石墨沿层的平行方向导电性强的原因。这些网络状的平面结构以范德华力结合形成层状结构，这样，石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，同时还有类似金属键的作用力。因此石墨晶体是一种混合型晶体。 在石墨晶体中，每个碳原子参与了3个C—C键的形成，每个C—C键被2个碳原子共用，每个碳原子被3个正六边形共用，故每个正六边形平均占有的碳原子数为6×＝2，碳原子个数与C—C键键数之比为1∶＝2∶3。 2．石墨晶体独特的性质 (1)导电性：石墨有导电性，而且由于相邻碳原子平面相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面，所以石墨的导电性只能沿着石墨平面的方向。 (2)润滑性：石墨晶体层与层之间存在范德华力，结合力弱，层与层之间可发生相对滑动，使之具有润滑性。可用作润滑剂、铅笔笔芯等。 (3)石墨的熔、沸点很高，石墨的熔点比金刚石还高。 [练4]　中科院的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯，该材料可用作电动车的“超强电池”，充电只需7秒钟，即可续航35公里。下面有关石墨晶体的说法错误的是(　　) A．石墨晶体中既有共价键又有分子间作用力 B．石墨晶体熔、沸点很高，硬度很大 C．石墨晶体中每个六边形平均含2个完整碳原子 D．石墨晶体中，每个C原子被3个六元环共用 答案：B 解析：石墨晶体中同一层内的碳原子间形成的是共价键，层间是分子间作用力，A正确；石墨晶体熔、沸点很高，但硬度不大，B错误；每一层内碳原子排列成正六边形，每个C原子连接3个六元环，则每个六边形平均含完整碳原子数为6×＝2，C、D正确。 [练5]　石墨的片层结构如图所示，请回答下列问题。 (1)一个六元环实际含有________个碳原子。 (2)石墨晶体每一层内碳原子数与C—C键数、六元环数之比是________。 (3)设NA为阿伏加德罗常数的值。n g碳原子形成如图所示的六元环的个数为________。 答案：(1)2　(2)2∶3∶1　(3) 本课总结 晶体类型的判断及熔、沸点的比较 1．晶体类型的判断方法 晶体类型 根据晶体的概念判断 根据物质的类别判断 根据晶体的特征性质判断 离子晶体 通过阴、阳离子相互作用形成的晶体 金属氧化物、强碱和绝大多数盐类 熔、沸点较高，且在熔融状态下导电的化合物 分子晶体 由分子通过分子间作用力形成的晶体 部分非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等外)、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物(除SiO2外)、稀有气体、几乎所有的酸和绝大多数有机物(除有机盐外) 熔、沸点较低且不导电的单质和化合物，溶解性符合“相似相溶”规律 共价晶体 由原子通过共价键形成的晶体 金刚石、晶体硅、晶体硼、SiC和SiO2等 熔、沸点很高，硬度很大，不导电，不溶于一般溶剂的物质 金属晶体 由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体 纯金属、合金 有延展性、导电性、导热性，熔、沸点一般较高 2.典型晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体熔、沸点高低比较 判断晶体熔、沸点的高低要抓住晶体熔化时所需要克服的作用力来分析。因为不同晶体的粒子间作用力不同，影响晶体熔、沸点的因素不同，所以比较晶体熔、沸点时首先应该明确晶体的类型。一般来说，熔、沸点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点比较特殊，有的很高，如钨、铂等；有的很低，如汞、铯等。 (2)同种类型晶体：构成晶体粒子间的作用力大，则熔、沸点高，反之则低，具体地说： ①共价晶体 比较共价晶体熔、沸点高低的关键是比较共价键的强弱。一般来说，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高。 ②离子晶体 结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越多，则晶体的熔、沸点越高。如熔、沸点：MgO>NaCl>CsCl。 ③分子晶体 组成和结构相似，且不存在分子间氢键的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高。具有分子间氢键的分子晶体，其熔、沸点较高。 ④金属晶体 金属晶体熔、沸点的高低取决于金属键的强弱。一般来说，金属阳离子的半径越小，所带电荷数越多，金属阳离子与“自由电子”之间的静电作用越强，金属键越强，熔、沸点越高。如熔、沸点：Na<Mg<Al。 1．(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　) A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) 答案：B 解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。 2．(1)(2024·全国甲卷节选)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 －34 29 143 (2)(2024·新课标卷节选)Ni(CO)4结构如图所示，其中含有σ键的数目为________，Ni(CO)4晶体的类型为__________。 (3)(2024·山东卷节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是_________________________________。 答案：(1)SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高 (2)8　分子晶体 (3)FDCA形成的分子间氢键更多 解析：(2)单键均为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，由Ni(CO)4的结构可知，4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键，而每个配体CO中含有1个σ键和2个π键，因此1个Ni(CO)4分子中含有8个σ键。Ni(CO)4的沸点很低，结合其结构可知该物质由分子构成，因此其晶体类型为分子晶体。 3．(2023·全国乙卷节选)已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ NaCl 800.7 SiCl4 －68.8 GeCl4 －51.5 SnCl4 －34.1 Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是__________________________________。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_______________________________________________________________ _____________________。SiCl4的空间结构为________，其中Si的轨道杂化形式为________。 答案：氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体　随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大　正四面体　sp3 4．(2022·全国乙卷节选)卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为________。解释X的熔点比Y高的原因__________________________。 答案：CsCl　CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体 解析：CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高。 5．(2021·山东高考节选)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为______________；OF2分子的空间构型为________；OF2的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是________________________________________________。 答案：F>O>Cl　角(V)形　低于　OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ 对点 离子晶体 离子晶体 混合型晶体 晶体的类型与特点 离子晶体 离子晶体 过渡晶体 混合型晶体 离子晶体 碳单质的种类、晶体类 型及结构晶体类型判断及性质 离子晶体结构、性质及相关计算 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．有关离子晶体的下列说法不正确的是(　　) A．离子晶体在熔融状态时都能导电 B．离子晶体具有较高的熔、沸点，较大的硬度 C．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1 D．氯化钠溶于水时离子键被破坏 答案：C 2．氟在自然界中常以CaF2的形式存在。下列关于CaF2的表述正确的是(　　) A．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电 B．F－的半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2 C．阴、阳离子数目之比为2∶1的物质，均与CaF2晶体结构相同 D．Ca2＋与F－间只存在静电吸引 答案：A 解析：F－的半径小于Cl－，则CaF2的离子键强度大于CaCl2，CaF2的熔点高于CaCl2，故B错误；阴、阳离子数目之比为2∶1的物质与CaF2晶体结构可能相同，也可能不同，故C错误；Ca2＋与F－间既存在静电吸引，又存在电子与电子、原子核与原子核之间的同性电荷产生的排斥力，故D错误。 3．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图： 下列有关说法正确的是(　　) A．石墨烯中碳原子的杂化方式为sp3杂化 B．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 C．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 D．石墨烯具有导电性 答案：D 解析：石墨烯是平面结构，碳原子的杂化方式为sp2杂化，故A错误；石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子，故B错误；从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，不破坏化学键，故C错误。 4．下列关于晶体的叙述正确的是(　　) A．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 B．石墨为混合型晶体，层内碳原子以共价键相连，熔点高 C．大多数晶体都是纯粹的晶体，如氧化铝就是典型的共价晶体 D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体 答案：B 解析：分子晶体中，共价键的键能越大，该物质的稳定性越强，而分子间作用力越大，熔、沸点越高，所以不能根据键能的大小判断分子晶体的熔、沸点高低，A错误；石墨层内碳原子通过共价键连接，熔化时需破坏共价键，导致熔点高，B正确；纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体，C错误；某些共价化合物溶于水后也可电离出自由移动的离子，如HCl等，D错误。 5．下表给出几种氯化物的熔点和沸点： NaCl AlCl3 SiCl4 熔点/℃ 801 190 －70 沸点/℃ 1413 180 57.57 有关表中所列三种氯化物的性质，以下叙述正确的是(　　) ①氯化铝在加热时能升华 ②四氯化硅在固态时属于分子晶体 ③氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合 ④氯化铝晶体属于离子晶体 A．②③ B．③④ C．①② D．①②③④ 答案：C 解析：由表格中的数据可知，AlCl3的沸点低于熔点，加热时能升华，故①正确；SiCl4的熔、沸点较低，在固态时属于分子晶体，故②正确；NaCl的熔、沸点较高，属于离子晶体，粒子之间以离子键结合，故③错误；AlCl3的熔、沸点都较低，属于分子晶体，故④错误。 6．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．该晶体属于共价晶体 B．晶体的化学式为Ba2O2 C．该晶体的晶胞结构与CsCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个 答案：D 解析：题图晶体中含有Ba2＋和O，则该晶体属于离子晶体，A错误；该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似，所以与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个，C错误，D正确；在1个NaCl晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，因此该氧化物的1个晶胞中含有4个Ba2＋和4个O，晶体的化学式应为BaO2，B错误。 7．泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI，使Na＋和I－两核间距为1.0～1.5 nm时，呈离子键；当核间距约为0.28 nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(　　) A．NaI晶体是过渡晶体 B．离子晶体可能含有共价键 C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键 D．共价键和离子键存在明显的界限 答案：A 8．(2024·武汉市高三年级调研)我国科学家利用黑磷实现了高速场效应晶体管的应用尝试，黑磷的结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．黑磷与白磷互为同素异形体 B．1 mol黑磷含有3 mol P—P键 C．黑磷中P的杂化方式为sp3 D．黑磷层间作用为范德华力 答案：B 解析：黑磷与白磷为磷元素的不同单质，互为同素异形体，A正确；黑磷中1个P形成3个P—P键，每个P—P键被2个P共有，则1 mol黑磷中含有1.5 mol P—P键，B错误；黑磷中每个P形成3个P—P键，孤电子对数为1，则P的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C正确；黑磷层间作用为范德华力，D正确。 9．经X射线研究证明，PCl5在固体时，由空间结构分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是(　　) A．PCl5固体是分子晶体 B．PCl5晶体由PCl和PCl构成，且离子数目之比为1∶1 C．PCl5晶体具有良好的导电性 D．PCl5晶体由PCl和PCl构成，且离子数目之比为1∶1 答案：D 解析：PCl5在固体时，由空间结构分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，说明PCl5是离子晶体，A错误；在杂化轨道理论中，正四面体只有AB4型，正八面体只有AB6型，结合化学式知，PCl5晶体由PCl和PCl构成，B错误，D正确；固体中离子不能自由移动，没有导电性，C错误。 二、非选择题 10．碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图。 回答下列问题： (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为__________。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别为________、________。 (3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。 (4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在________共价键，还有________键。 答案：(1)同素异形体　(2)sp3　sp2　(3)分子　混合型　(4)σ　σ　π 11．填写下列空白： (1)GaF3的熔点高于1000 ℃，GaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是________________________________。 (2)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素，A2－和B＋具有相同的电子层结构；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题： ①单质A有两种同素异形体，其中沸点较高的是________(填分子式)，原因是______________________________________； ②A和B的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________；二者熔点高低顺序为________(化学式)； ③B与D形成化合物的晶体类型是______________。 答案：(1)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 (2)①O3　O3相对分子质量较大且分子具有弱极性，分子间范德华力大　②分子晶体　离子晶体　NaH>H2O　③离子晶体 解析：(1)GaF3属于离子晶体，熔点较高；GaCl3属于分子晶体，熔点较低。 (2)由分析可知A、B、C、D四种元素分别是O、Na、P、Cl。①氧元素有两种同素异形体，分别是O2和O3，其中O3的沸点高于O2；②A和B的氢化物分别是H2O和NaH，NaH属于离子晶体，H2O属于分子晶体，故熔点NaH>H2O。 12．(2024·北京市海淀区高三期中)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如图1： (1)下图中，表示Cu2O晶胞的是________(填“图2”或“图3”)。 (2)Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100 ℃，原因是_________________________________________________________________________　_______________________________________________________________________________。 (3)CuFeS2的晶胞如图4所示。 ①图5所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是___________________________________　_____________________________________________________________________________________________________________。 ②从图4可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为________。 ③已知：CuFeS2晶体的密度是4.3 g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。则a＝____________。 答案：(1)图2 (2)二者同属离子晶体，且结构相似，但是O2－的半径比S2－小，Cu2O晶体中的离子间距小于Cu2S晶体中的，Cu2O晶体离子键作用较Cu2S晶体更强，因此熔点更高 (3)①图5中上底面中心的Fe原子无法与下底面中心的Cu原子在平移之后实现无隙并置　②4　③×1010 1 学科网（北京）股份有限公司 $$