内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
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[能力提升训练]
[学习目标]
1.知道金属键的含义,能用金属键理论即“电子气理论”解释金属的物理性质。
2.通过模型了解离子晶体的结构特点,并利用其结构特点解释物质性质。
3.了解过渡晶体与混合型晶体。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(1)概念:金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用称为金属键。
(2)本质:金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有的金属原子维系在一起,形成一种“巨分子”。
(3)描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。
2.金属晶体的组成和性质
(1)组成:除纯金属外,还有大量合金,大多数合金以一种金属为主要组成,如碳钢、锰钢、不锈钢的主要成分为铁;黄铜、青铜、白铜的主要成分为铜。
(2)性质
①“电子气理论”解释金属的性质
②金属键的强弱决定着金属晶体的性质
金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,硬度越大。金属键强度差别较大,如金属钠的熔点较低、硬度较小,而钨是熔点最高的金属,铬是硬度最大的金属。
二、离子晶体
1.概念及成键微粒
(1)概念:由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。
(2)成键微粒
①构成微粒:阴离子和阳离子。
②微粒间的作用力:离子键。
2.典型离子晶体的结构特征
化学式
NaCl
CsCl
晶胞
晶胞中
离子数目
Na+:4;
Cl-:4
Cs+:1;
Cl-:1
阳离子的
配位数
6
8
阴离子
的配位数
6
8
3.物理性质
熔、沸点
熔、沸点较高,难挥发
硬度
硬度较大,难于压缩
导电性
固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电
三、过渡晶体与混合型晶体
1.过渡晶体
(1)概念
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)离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
氧化物
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
离子键的百分数/%
62
50
41
33
2.混合型晶体(以石墨晶体为例)
(1)结构特点——层状结构
①层内碳原子采取sp2杂化,形成平面六元并环结构;层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的。
②所有碳原子的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,石墨具有类似金属晶体的导电性。
(2)晶体类型——混合型晶体
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。
四、四种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。
[典例分析]
知识点一 金属键与金属晶体的物理性质
[典例1]下列有关金属键和金属性质的叙述中,错误的是
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用
C.自由电子吸收可见光后又迅速释放,使金属具有不透明性和金属光泽
D.金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的
【答案】D
【详解】A.金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,自由电子为整个金属的所有阳离子所共有,所以金属键没有方向性和饱和性,A正确;
B.金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,B正确;
C.自由电子通过吸收及释放可见光,使金属具有不透明性和金属光泽,C正确;
D.金属导电是由自由电子在外加电场中的定向运动实现的,金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成的热能的传递,D错误;
故选D。
[变式1]下列关于金属键或金属的性质说法正确的是
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的
②金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
③、、的沸点依次升高
④金属键没有方向性和饱和性,金属中的电子在整个三维空间运动,属于整个金属
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】C
【详解】①金属的导电性是在外加电场的作用下,自由电子发生定向移动实现的,而金属阳离子并没有移动,因此①错误;
②金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用,并非仅存在静电吸引作用,因此②错误;
③一般情况下,金属阳离子所带电荷数越多,半径越小,金属键越强,金属单质的熔、沸点越高,硬度越大,、、三种离子的半径依次减小、离子所带电荷数依次增多,金属键越来越强,因此③正确;
④金属键没有方向性和饱和性,所有电子在三维空间运动,属于整个金属,因此④正确;
故选:C。
[变式2]金属键的实质是
A.金属阳离子和自由电子之间的相互排斥
B.阴、阳离子之间的相互作用
C.金属阳离子和自由电子之间的相互吸引
D.金属阳离子和自由电子之间的相互作用
【答案】D
【详解】金属晶体中存在金属阳离子和自由电子之间的吸引作用,金属阳离子之间的排斥作用、自由电子之间的排斥作用,故选:D。
[变式3]下列有关金属的说法正确的是
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是“自由电子”
B.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动
C.金属原子的价电子数越多,其金属性就越强
D.自由电子在运动时与金属原子碰撞,引起两者能量交换,从而使金属具有导热性
【答案】D
【详解】A.因金属元素的电负性和电离能较小,则金属原子中的价电子容易脱离原子核的束缚成为晶体中的“自由电子”,故A错误;
B.金属导电的实质是“自由电子”在外电场的作用下,定向移动而产生电流,故B错误;
C.金属性的强弱与价电子数的多少无必然联系,故C错误;
D.金属自由电子受热后运动速率增大,与金属离子碰撞频率增大,传递了能量,故金属有良好的导热性,故D正确;
故选:D。
知识点二 离子晶体的结构与性质
[典例2]下列有关离子晶体的说法正确的是
A.离子晶体中一定含有金属元素,含有金属元素的化合物一定是离子晶体
B.离子键只存在于离子晶体中,离子晶体中一定含有离子键
C.离子晶体中不可能含有共价键
D.离子晶体受热熔化破坏化学键,吸收热量,属于化学变化
【答案】B
【详解】A.离子晶体中不一定含有金属元素,含有金属元素的化合物不一定是离子晶体,A错误;
B.含有离子键的化合物一定是离子晶体,离子晶体中可能含有共价键,B正确;
C.离子晶体中可能含有共价键,如过氧化钠,C错误;
D.离子晶体受热熔化时,虽然离子键被破坏,但没有生成新的物质,不属于化学变化,如氯化钠晶体熔化,D错误;
故选:B。
[变式1]下列有关离子晶体的比较不正确的是
A.熔点:
B.离子键强弱:
C.离子晶体中除了含有离子键外,还可能存在共价键、氢键等
D.硬度:
【答案】A
【详解】A.,、、所带电荷数依次增大,所以、、的离子键依次增强,故熔点依次升高,A项错误;
B.,故、、的离子键依次减弱,B项正确;
C.晶体为离子晶体,晶体中存在共价键、氢键等,C项正确;
D.,故、、中离子键依次减弱,硬度依次减小,D项正确。
故选A。
[变式2]下列叙述不正确的是
A.离子晶体中只含有离子键
B.含有离子键的晶体一定是离子晶体
C.离子晶体中可能含有共价键
D.有的离子晶体的阴离子或阳离子中存在电中性分子
【答案】A
【详解】A.为离子晶体,含有离子键和共价键,A错误;
B.含有离子键的化合物形成的晶体一定是离子晶体,B正确;
C.为离子晶体,含有离子键和共价键,C正确;
D.为离子晶体,阳离子中存在电中性分子,D正确;
故选A。
[变式3]下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是
A.熔点: B.离子半径:
C.阴离子的配位数: D.硬度:
【答案】A
【详解】A.由于,且、、所带电荷数依次增多,所以、、的离子键依次增强,故熔点依次升高,A错误;
B.、、的电子层结构相同,则核电荷数越大,半径越小,B正确;
C.在、、晶体中,阴离子的配位数分别为8、6、4,C正确;
D.,故、、中的离子键依次减弱,硬度依次减小,D正确;
故选A。
知识点三 晶体类型的判断及熔、沸点的比较
[典例3]下列晶体分类中正确的一组是
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
D
金刚石
玻璃
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.是离子晶体,Ar是稀有气体,分子间以范德华力相互结合,为分子晶体,A错误;
B.纯中无,是分子晶体,石墨是混合型晶体,B错误;
C.是离子晶体,是典型的共价晶体,是分子晶体,C正确;
D.是离子晶体,金刚石是典型的共价晶体,玻璃没有固定的熔点,为非晶体,D错误;
故选:C。
[变式1]下列说法错误的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
【答案】A
【详解】A.原子晶体中不一定只存在非极性共价键,如碳化硅和二氧化硅为原子晶体,晶体中存在极性共价键,故A错误;
B.分子晶体是由分子组成的晶体,晶体中分子间存在分子间作用力,则状态变化时,只需克服分子间作用力,故B正确;
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性的特性,故C正确;
D.离子晶体是由阴、阳离子形成离子晶体,在熔化状态下能电离出自由移动的离子,能导电,故D正确;
故选A。
[变式2]下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是
A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2
C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs
【答案】C
【详解】A.NH3存在氢键,沸点大于CH4,A错误;
B.H2O存在氢键,沸点大于H2S、SO2,B错误;
C.SiO2为原子晶体,NaCl为离子晶体,CH4、H2O都是分子晶体,且常温下水为液态,CH4为气态,各物质的沸点按由低到高顺序排列,C正确;
D.五种碱金属晶体,由于金属键逐渐减弱(金属阳离子电荷数相等但半径增大)等原因,熔沸点依次降低,D错误;
答案选C。
[变式3]下列说法错误的是
A.共价晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,需克服分子间作用力而不破坏共价键
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
【答案】A
【详解】A.共价晶体中也可能存在极性键,如SiO2为共价晶体,晶体中存在极性共价键,不存在非极性共价键,故A错误;
B.分子晶体是由分子组成的晶体,晶体中分子间存在分子间作用力,则状态变化时,只需克服分子间作用力,故B正确;
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性,故C正确;
D.离子晶体是由阴、阳离子形成离子晶体,在熔化状态下能电离出自由移动的离子,能导电,故D正确;
故选A。
[基础达标训练]
1.下列有关金属键的叙述错误的是
A.金属能导热是因为自由电子自身与金属阳离子发生碰撞实现的
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的电子属于整个金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
【答案】B
【详解】金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用,既有金属阳离子和自由电子间的静电吸引作用,也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用。答案选B。
2.下列晶体熔化时不需破坏化学键的是
A.二氧化硅晶体 B.食盐
C.干冰 D.金属镁
【答案】C
【详解】A.SiO2属于共价晶体,熔化时,SiO2破坏Si-O之间的共价键,A不合题意;
B.NaCl属于离子晶体,熔化食盐时需破坏Na+与Cl-之间的离子键,B不合题意;
C.干冰属于分子晶体,熔化干冰时仅仅需要破坏范德华力,不需要破坏化学键,C符合题意;
D.金属镁属于金属晶体,熔化金属镁时需要破坏金属键,D不合题意;
故答案为:C。
3.金属能导电的原因是
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
【答案】B
【详解】金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的,在外加电场作用下自由电子定向移动,产生电流,这就是金属导电的原因。
4.下列有关晶体的叙述中,不正确的是
A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B.晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序
C.晶胞是晶体中最小的平行六面体
D.金属晶体可以是纯金属也可以是合金,合金形成的金属晶体硬度更大
【答案】C
【详解】A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,A正确;
B.晶体中原子呈周期性有序排列,这是与非晶体的区别,B正确;
C.晶胞是从晶体的点阵中取出一个具有代表性的基本单元,不一定是平行六面体,C错误;
D.金属晶体包含金属单质和合金,合金的硬度大于成分金属,所以合金形成的金属晶体硬度更大,D正确;
故答案为:C。
5.下列生活中的问题,不能用金属键理论知识解释的是
A.铁易生锈 B.用金属铝制成导线
C.用铂金做首饰 D.用铁制品做炊具
【答案】A
【详解】A.铁易生锈,是因为铁中含有碳,易发生电化学腐蚀,与金属键无关,故A正确;
B.用金属铝制成导线,是利用金属的导电性,金属中存在金属阳离子和“自由电子”,当给金属通电时,“自由电子”定向移动而导电,能用金属键理论知识解释,故B错误;
C.用金箔做首饰,是因为有金属光泽,金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,能用金属键理论知识解释,故C错误;
D.用铁制品做炊具,是利用了金属的导热性,金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换,能用金属键理论知识解释,故D错误;
答案选A。
6.下列说法不正确的是
A.“电子气理论”可解释金属材料具有良好导电性、导热性和延展性
B.Al2O3的离子键成分的百分数较小,可当作共价晶体来处理
C.熔点为2700℃,导电性好、延展性强的晶体一定是共价晶体
D.混合型晶体是由多种类型晶体互相混合而成的晶体,如石墨就是常见的混合型晶体
【答案】C
【详解】A.“电子气理论”可解释金属材料具有良好导电性、导热性和延展性,A正确;
B.Al2O3的离子键成分的百分数较小,可当作共价晶体来处理,B正确;
C.熔点为2700℃,导电性好、延展性强的晶体有可能是金属晶体,C错误;
D.混合型晶体是由多种类型晶体互相混合而成的晶体,如石墨就是常见的混合型晶体,D正确。
故选C。
7.下列关于晶体的说法,不正确的是
A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
C.分子晶体中共价键的键能越大,该分子的熔、沸点越高
D.MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高
【答案】C
【详解】A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性,A正确;
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,有可能是金属晶体,B正确;
C.分子晶体中共价键的键能越大,其热稳定性越强,该分子的熔、沸点只与分子间作用力大小有关,和共价键无关,C错误;
D.MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高,D正确。
故选C。
8.以下有关石墨晶体的说法中,其中错误的有
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石墨熔点、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⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】C
【详解】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sp2杂化,③正确;石墨的熔点比金刚石的高,④错误;石墨中每个碳原子成3个共价键,因此石墨中碳原子数和C−C个数之比为2:3,⑤错误;石墨质软,金刚石的硬度大,⑥错误;石墨层内存在大π键,电子能自由移动,能够导电,而在层间只存在分子间作用力,因此层内和层间导电性不同,⑦正确;每个六元环完全占有的碳原子数是6×=2,⑧正确。
故选:C。
9.下列各组物质中,化学键类型与晶体类型均相同的是
A.、 B.、
C.、 D.、
【答案】C
【详解】A.NaCl中只有离子键,NaOH中有离子键和极性共价键,两者都是离子晶体,A不符合题意;
B.SiO2、SO2中都只有极性共价键,SiO2是共价晶体,SO2是分子晶体,B不符合题意;
C.Na2CO3、KClO3中都含有离子键和极性共价键,二者都是离子晶体,C符合题意;
D.H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,H2O2是分子晶体,Na2O2是离子晶体,D不符合题意;
故选C。
10.下表给出了几种物质的熔点和沸点:
单质B
熔点/℃
801
710
-68
2300
沸点/℃
1465
1418
57
2500
下列说法中,错误的是
A.是分子晶体 B.单质B可能是共价晶体
C.时,呈气态 D.水溶液不能导电
【答案】D
【详解】A.由题表中所给熔、沸点数据可知,的熔、沸点最低,应为分子晶体,A正确;
B.单质B的熔、沸点最高,可能为共价晶体,B正确;
C.的沸点是,则时,呈气态,C正确;
D.属于易溶的离子晶体,水溶液能导电,D错误;
故答案选D。
[能力提升训练]
11.下列有关金属晶体和离子晶体的叙述中,不正确的是
A.金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个
B.金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其距离最近的镁原子有6个
C.在晶体中,每个周围与其距离最近的有12个
D.在晶体中,每个周围与其距离最近的有8个
【答案】B
【详解】A.金属钠形成的晶胞是体心立方晶胞,晶体中每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个,故A正确;
B.金属镁形成的晶胞是六方最密堆积,晶体中每个镁原子周围与其距离最近的镁原子有12个,故B错误;
C.氯化钠晶胞中,每个钠离子周围距离最近的钠离子个数,故C正确;
D.氯化铯晶体中每个周围与其距离最近的有8个,故D正确;
答案选B。
12.共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质:①;②SiO₂;③石墨; ④金刚石; ⑤CaCl₂; ⑥白磷, 其中含有两种作用力的组合是
A.①③⑤⑥ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
【答案】B
【详解】①中与之间形成离子键,中的氧原子间形成共价键,①符合;
②SiO₂中,Si与O原子形成共价键,②不符合;
③石墨是层状结构,层内碳原子之间形成共价键,层与层之间通过分子间作用力结合,③符合;
④金刚石是原子晶体,只存在共价键,故④不符合;
⑤CaCl₂中与只存在离子键,⑤不符合;
⑥白磷分子中P原子之间存在共价键、白磷分子之间存在范德华力,所以白磷中存在两种结合力,⑥符合;
综上,含有两种作用力的物质有①③⑥,故选B。
13.下列有关晶体的说法中一定正确的是
①共价晶体中只存在非极性共价键 ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体 ③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积 ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键 ⑦金属晶体和离子晶体都能导电
A.①③⑦ B.只有⑥ C.②④⑤⑦ D.⑤⑥
【答案】B
【详解】①共价晶体中也可能存在极性键,如SiO2晶体为共价晶体,晶体中存在极性共价键,不存在非极性共价键,①错误;
②稀有气体分子属于单原子分子,形成的晶体属于分子晶体,②错误;
③干冰属于分子晶体,升华时破坏的是分子间作用力,不是共价键,③错误;
④金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝是共价化合物,④错误;
⑤分子晶体的堆积方式不一定均为分子密堆积,如冰,每个水分子周围只有4个水分子,不是密堆积,⑤错误;
⑥离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合形成的晶体,金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体,所以金属晶体中不存在离子键,⑥正确;
⑦离子晶体中没有自由移动的离子,不能导电;金属晶体中存在自由移动的电子,能导电,⑦错误。
综上,正确的选项只有⑥;
答案选B。
14.下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为网状结构,由共价键形成的碳环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D.干冰晶体中,每个分子中碳原子采取杂化
【答案】C
【详解】A.金刚石网状结构中,每个碳原子含有4个共价键,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,故A正确;
B.氯化铯晶体中,铯离子的配位数是8,每个Cs+周围紧邻8个Cl-,故B正确;
C.氯化钠晶胞中,每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12,距离相等且最近的氯离子共有6个,故C错误;
D.分子中碳原子的价层电子对数为2+=2,采取杂化,故D正确;
故选C。
15.下列说法不正确的是
A.离子化合物和金属单质的构成粒子中均含有阳离子
B.离子键和金属键本质上都是静电作用,都没有方向性和饱和性
C.熔点:MgO>NaCl>Hg>HBr
D.NaHSO4在水溶液中和熔融状态下都能导电,电离方程式相同
【答案】D
【详解】A.离子化合物由阳离子和阴离子构成,金属单质中存在金属阳离子和电子,两种物质的构成粒子中均含有阳离子,A正确;
B.离子键和金属键本质上都是静电作用,都没有方向性和饱和性,B正确;
C.MgO和NaCl为离子晶体,镁离子和氧离子半径分别小于钠离子半径和氯离子半径,且镁离子和氧离子所带电荷数分别大于钠离子和氯离子,故MgO熔点高于NaCl,Hg为金属晶体常温下为液态,HBr为分子晶体常温下为气态,故熔点MgO>NaCl>Hg>HBr,C正确;
D.NaHSO4在水溶液中电离方程式为NaHSO4=Na++H++,在熔融状态下电离方程式为NaHSO4=Na++,电离方程式不同,D错误;
故答案选D。
16.下列说法不正确的是
A.中离子键的百分数为62%,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
B.通常当作离子晶体来处理,因为是偏向离子晶体的非过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C.是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理;是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理
D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
【答案】B
【详解】A.中离子键的百分数为62%,还存在共价键,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A正确;
B.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,是过渡晶体而不是非过渡晶体,故B错误;
C.、均是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理,故C正确;
D.根据微粒间存在的作用力分析,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;
故选B。
17.下列有关晶体的说法中正确的是
A.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻6个Cl-
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个
C.冰晶体中,每个H2O周围紧邻12个H2O
D.金刚石晶体中,每个六元环上平均占有2个碳原子
【答案】B
【详解】A.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻的Cl-有8个,A错误;
B.氯化钠晶体中,钠离子位于体心和棱心位置,每个面上与体心钠离子紧邻且等距的钠离子有4个,共有3个互相垂直的面,故每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,B正确;
C.冰晶体中存在氢键,每个H2O周围紧邻的H2O有4个,C错误;
D.金刚石晶体中,每个碳被12个六元环共用,每个六元环平均占有0.5个碳原子,D错误;
故答案选B。
18.氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A.在NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
C.CO2晶胞中,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D.石墨是混合型晶体,层间是范德华力,层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
【答案】A
【详解】A.NaCl是离子晶体,故在NaCl晶体中不存在NaCl分子,只存在Na+和Cl-,A错误;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与周围的4个碳原子形成碳碳键,而每个碳碳键又同时被两个碳原子共用,故碳原子与碳碳键个数的比为1∶=1∶2,B正确;
C.CO2晶胞即干冰晶体结构为分子密堆积,二氧化碳分子处于晶胞的顶点与面心位置,以顶点二氧化碳研究,与它距离最近且相等的CO2分子处于面心位置,而每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,则一个CO2分子周围与它距离最近且相等的CO2分子有=12个,C正确;
D.由题干图示可知,石墨是混合型晶体,层间是范德华力,层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键,D正确;
故选A。
19.下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为8
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,故正确;
②离子键是阴、阳离子间的静电作用力,包括吸引力和排斥力,故错误;
③分子晶体的熔点不一定比金属晶体低,如汞在常温下为液体,碘是分子晶体,常温下为固体,故错误;
④分子晶体熔、沸点的高低由分子间作用力决定,故错误;
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成,所以共价晶体含有共价键,故正确;
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成,所以含有离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,故错误;
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体,键能越大,硬度越大,原子半径:C>Si,键长:C-C>C-Si>Si-Si,键能:C-C>C-Si>Si-Si,故硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,故正确;
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为6,故正确;
综上所述,共4个正确;
故选C。
20.共价键、离子键、范德华力、氢键等都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质在熔化时破坏的作用力相同的是
A.硼和金刚石 B.NaCl 和AlN C.干冰和冰 D.Fe和S
【答案】A
【分析】大多非金属元素之间形成的键是共价键,以共价键结合的物质可能为共价晶体,也可能为分子晶体,在分子晶体中还存在分子间作用力;活泼金属和活泼的非金属之间形成的键大多是离子键,离子晶体中含有离子键;金属晶体中含有金属键;电负性很大的元素(N、O、F)与氢元素形成共价键时,H原子几乎是裸露的质子,不同分子之间存在氢键,以此来解答。
【详解】A.金刚石和硼单质都属于共价晶体,原子与原子之间形成共价键,熔化时破坏共价键,A符合题意;
B.NaCl属于离子晶体,钠离子与氯离子之间形成离子键,只存在离子键,熔化时破坏离子键;AlN属于共价晶体,铝原子与氮原子之间通过共价键结合, 熔化时破坏共价键,B不符合题意;
C.干冰和冰都属于分子晶体,分子中都存在共价键,干冰分子间存在分子间作用力,冰中H2O分子间存在分子间作用力和氢键,熔化时干冰破坏分子间作用力,冰熔化时破坏分子间作用力和氢键,C不符合题意;
D.Fe是金属晶体,铁原子与铁原子间形成金属键,熔化时破坏金属键;S单质是分子晶体,硫分子和硫分子之间存在分子间作用力,所以熔化时破坏分子间作用力,D不符合题意;
故选A。
21.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Cl—最近的Na+形成正八面体
B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有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
【答案】D
【详解】A.由晶胞结构可知,氯化钠晶胞中位于顶点的钠离子与棱上的氯离子距离最近,则钠离子周围最近的氯离子有6个,6个氯离子构成一个正八面体,故A正确;
B.由晶胞结构可知,氟化钙晶胞中位于顶点和面心的钙离子数目为8×+6×=4,故B正确;
C.由图可知,金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为4×=2,则晶体中碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故C正确;
D.气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错误;
故选D。
22.下表中是几种物质的熔点:
物质
熔点/℃
920
801
1291
190
物质
熔点/℃
2073
1723
据此做出的下列判断中错误的是
A.铝的化合物晶体中有的是离子晶体
B.表中只有、干冰是分子晶体
C.同主族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同主族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
【答案】B
【详解】A.由表格中的数据可知是离子晶体,A正确;
B.由表格中的数据可知、、干冰均为分子晶体,B错误;
C.同主族碳、硅元素的氧化物二氧化碳是分子晶体,二氧化硅是共价晶体,故同主族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,C正确;
D.S和C分别属于不同主族的元素,而,形成的是都是分子晶体,D正确;
故选B。
23.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二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是
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;石墨能导电
D.石墨烯中平均每个六元环含有3个碳原子
【答案】C
【详解】A.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;
B.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;
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;石墨能导电,故C正确;
D.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;
故选:C。
24.下表列出了有关晶体的认识,其中不正确的是
A
B
C
D
晶体
氯化钾
干冰
金刚石
碘
构成晶体的微粒
阴、阳离子
分子
原子
分子
晶体中微粒间存在的作用力
离子键
共价键
共价键
范德华力
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氯化钾属于离子晶体,组成微粒是阴阳离子,晶体微粒间的作用力是离子键,故A正确;
B.干冰属于分子晶体,组成微粒是分子,晶体微粒间的作用力是范德华力,故B错误;
C.金刚石属于原子晶体,组成微粒是原子,晶体微粒间的作用力是共价键,故C正确;
D.碘属于分子晶体,组成微粒是分子,晶体微粒间的作用力是范德华力,故D正确;
答案为B。
25.有下列8种晶体:①水晶()、②氧化镁、③冰、④氢氧化钠、⑤干冰、⑥金刚石、⑦硫、⑧氯化铵。用序号回答下列问题:
(1)直接由原子构成的晶体是 ,分子间存在氢键的是 。
(2)由分子构成的晶体是 。
(3)属于电解质的是 ,受热熔化后化学键不发生变化的是 ,受热熔化需克服共价键的是 。
(4)属于离子晶体的是 ,含有共价键的离子晶体是 。
【答案】(1) ①⑥ ③
(2)③⑤⑦
(3) ②③④⑧ ③⑤⑦ ①⑥
(4) ②④⑧ ④⑧
【分析】①水晶(SiO2)中含共价键,为共价化合物,是直接由硅、氧原子构成的晶体,共价晶体,是非电解质;
②氧化镁中含离子键,为离子化合物,是由阴、阳离子构成的晶体,离子晶体,是电解质;
③冰中含共价键,为共价化合物,是由分子构成的晶体,分子晶体,分子间存在氢键,是电解质;
④氢氧化钠中含共价键、离子键,为离子化合物,是由阴、阳离子构成的晶体,离子晶体,是电解质;
⑤干冰中含共价键,为共价化合物,是由分子构成的晶体,分子晶体,是非电解质;
⑥金刚石含共价键,为单质,是直接由碳原子构成的晶体,共价晶体,既不是电解质也不是非电解质;
⑦硫含共价键,为单质,是由分子构成的晶体,分子晶体,既不是电解质也不是非电解质;
⑧氯化铵中含共价键、离子键,为离子化合物,是由阴、阳离子构成的晶体,离子晶体,是电解质;
【详解】(1)直接由原子构成的晶体是①⑥;分子间存在氢键的是③;
(2)由分子构成的晶体是③⑤⑦;
(3)属于电解质的是②③④⑧;受热熔化后化学键不发生变化的是分子晶体③⑤⑦;受热熔化需克服共价键的是共价晶体①⑥;
(4)属于离子晶体的是②④⑧;含有共价键的离子晶体是④⑧。
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第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
模块导航:[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→
[能力提升训练]
[学习目标]
1.知道金属键的含义,能用金属键理论即“电子气理论”解释金属的物理性质。
2.通过模型了解离子晶体的结构特点,并利用其结构特点解释物质性质。
3.了解过渡晶体与混合型晶体。
[思维导图]
[核心知识梳理]
一、金属键与金属晶体
1.金属键
(1)概念: 和 之间存在的强烈的相互作用称为金属键。
(2)本质:金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子共用,从而把所有的 维系在一起,形成一种“巨分子”。
(3)描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。
2.金属晶体的组成和性质
(1)组成:除纯金属外,还有大量 ,大多数合金以一种金属为主要组成,如碳钢、锰钢、不锈钢的主要成分为铁;黄铜、青铜、白铜的主要成分为铜。
(2)性质
①“电子气理论”解释金属的性质
②金属键的强弱决定着金属晶体的性质
金属原子半径 ,价电子数 ,金属键越强,金属晶体的熔、沸点 ,硬度 。金属键强度差别较大,如金属钠的熔点较低、硬度较小,而钨是熔点最高的金属,铬是硬度最大的金属。
二、离子晶体
1.概念及成键微粒
(1)概念:由 和 相互作用而形成的晶体。
(2)成键微粒
①构成微粒: 和 。
②微粒间的作用力: 。
2.典型离子晶体的结构特征
化学式
NaCl
CsCl
晶胞
晶胞中
离子数目
Na+:4;
Cl-:4
Cs+:1;
Cl-:1
阳离子的
配位数
6
8
阴离子
的配位数
6
8
3.物理性质
熔、沸点
熔、沸点较 ,难挥发
硬度
硬度较 ,难于压缩
导电性
固态时 导电,熔融状态或在水溶液中 导电
三、过渡晶体与混合型晶体
1.过渡晶体
(1)概念
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 ,当某晶体中的离子键成分大于共价键成分时,通常当作 来处理,当离子键成分小于共价键成分时,通常当作 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 。
(2)离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体
氧化物
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
离子键的百分数/%
62
50
41
33
2.混合型晶体(以石墨晶体为例)
(1)结构特点——层状结构
①层内碳原子采取 杂化,形成平面六元并环结构;层间没有化学键相连,是靠 维系的。
②所有碳原子的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,石墨具有类似金属晶体的导电性。
(2)晶体类型——混合型晶体
石墨晶体中,既有共价键,又有类似 的作用力,还有 ,属于混合型晶体。
四、四种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 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 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 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 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: 晶体> 晶体> 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 ,键长 ,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 ,离子所带电荷数 ,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 ,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 ,所带电荷数 ,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。
[典例分析]
知识点一 金属键与金属晶体的物理性质
[典例1]下列有关金属键和金属性质的叙述中,错误的是
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用
C.自由电子吸收可见光后又迅速释放,使金属具有不透明性和金属光泽
D.金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的
[变式1]下列关于金属键或金属的性质说法正确的是
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的
②金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
③、、的沸点依次升高
④金属键没有方向性和饱和性,金属中的电子在整个三维空间运动,属于整个金属
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
[变式2]金属键的实质是
A.金属阳离子和自由电子之间的相互排斥
B.阴、阳离子之间的相互作用
C.金属阳离子和自由电子之间的相互吸引
D.金属阳离子和自由电子之间的相互作用
[变式3]下列有关金属的说法正确的是
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是“自由电子”
B.金属导电的实质是金属阳离子在外电场作用下的定向移动
C.金属原子的价电子数越多,其金属性就越强
D.自由电子在运动时与金属原子碰撞,引起两者能量交换,从而使金属具有导热性
知识点二 离子晶体的结构与性质
[典例2]下列有关离子晶体的说法正确的是
A.离子晶体中一定含有金属元素,含有金属元素的化合物一定是离子晶体
B.离子键只存在于离子晶体中,离子晶体中一定含有离子键
C.离子晶体中不可能含有共价键
D.离子晶体受热熔化破坏化学键,吸收热量,属于化学变化
[变式1]下列有关离子晶体的比较不正确的是
A.熔点:
B.离子键强弱:
C.离子晶体中除了含有离子键外,还可能存在共价键、氢键等
D.硬度:
[变式2]下列叙述不正确的是
A.离子晶体中只含有离子键
B.含有离子键的晶体一定是离子晶体
C.离子晶体中可能含有共价键
D.有的离子晶体的阴离子或阳离子中存在电中性分子
[变式3]下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是
A.熔点: B.离子半径:
C.阴离子的配位数: D.硬度:
知识点三 晶体类型的判断及熔、沸点的比较
[典例3]下列晶体分类中正确的一组是
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
D
金刚石
玻璃
A.A B.B C.C D.D
[变式1]下列说法错误的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
[变式2]下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是
A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2
C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs
[变式3]下列说法错误的是
A.共价晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,需克服分子间作用力而不破坏共价键
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
[基础达标训练]
1.下列有关金属键的叙述错误的是
A.金属能导热是因为自由电子自身与金属阳离子发生碰撞实现的
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.金属键中的电子属于整个金属
D.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
2.下列晶体熔化时不需破坏化学键的是
A.二氧化硅晶体 B.食盐
C.干冰 D.金属镁
3.金属能导电的原因是
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
4.下列有关晶体的叙述中,不正确的是
A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B.晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序
C.晶胞是晶体中最小的平行六面体
D.金属晶体可以是纯金属也可以是合金,合金形成的金属晶体硬度更大
5.下列生活中的问题,不能用金属键理论知识解释的是
A.铁易生锈 B.用金属铝制成导线
C.用铂金做首饰 D.用铁制品做炊具
6.下列说法不正确的是
A.“电子气理论”可解释金属材料具有良好导电性、导热性和延展性
B.Al2O3的离子键成分的百分数较小,可当作共价晶体来处理
C.熔点为2700℃,导电性好、延展性强的晶体一定是共价晶体
D.混合型晶体是由多种类型晶体互相混合而成的晶体,如石墨就是常见的混合型晶体
7.下列关于晶体的说法,不正确的是
A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
C.分子晶体中共价键的键能越大,该分子的熔、沸点越高
D.MgO和NaCl两种晶体中,MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高
8.以下有关石墨晶体的说法中,其中错误的有
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石墨熔点、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⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9.下列各组物质中,化学键类型与晶体类型均相同的是
A.、 B.、
C.、 D.、
10.下表给出了几种物质的熔点和沸点:
单质B
熔点/℃
801
710
-68
2300
沸点/℃
1465
1418
57
2500
下列说法中,错误的是
A.是分子晶体 B.单质B可能是共价晶体
C.时,呈气态 D.水溶液不能导电
[能力提升训练]
11.下列有关金属晶体和离子晶体的叙述中,不正确的是
A.金属钠形成的晶体中,每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个
B.金属镁形成的晶体中,每个镁原子周围与其距离最近的镁原子有6个
C.在晶体中,每个周围与其距离最近的有12个
D.在晶体中,每个周围与其距离最近的有8个
12.共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质:①;②SiO₂;③石墨; ④金刚石; ⑤CaCl₂; ⑥白磷, 其中含有两种作用力的组合是
A.①③⑤⑥ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
13.下列有关晶体的说法中一定正确的是
①共价晶体中只存在非极性共价键 ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体 ③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积 ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键 ⑦金属晶体和离子晶体都能导电
A.①③⑦ B.只有⑥ C.②④⑤⑦ D.⑤⑥
14.下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为网状结构,由共价键形成的碳环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D.干冰晶体中,每个分子中碳原子采取杂化
15.下列说法不正确的是
A.离子化合物和金属单质的构成粒子中均含有阳离子
B.离子键和金属键本质上都是静电作用,都没有方向性和饱和性
C.熔点:MgO>NaCl>Hg>HBr
D.NaHSO4在水溶液中和熔融状态下都能导电,电离方程式相同
16.下列说法不正确的是
A.中离子键的百分数为62%,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
B.通常当作离子晶体来处理,因为是偏向离子晶体的非过渡晶体,在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
C.是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理;是偏向共价晶体的过渡晶体,当作共价晶体来处理
D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
17.下列有关晶体的说法中正确的是
A.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻6个Cl-
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个
C.冰晶体中,每个H2O周围紧邻12个H2O
D.金刚石晶体中,每个六元环上平均占有2个碳原子
18.氯化钠、金刚石、干冰、石墨四种晶体的结构模型如图所示,下列说法错误的是
A.在NaCl晶体中,每个晶胞含有4个NaCl分子
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
C.CO2晶胞中,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个
D.石墨是混合型晶体,层间是范德华力,层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
19.下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②离子键是阴、阳离子间的相互吸引作用
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为8
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
20.共价键、离子键、范德华力、氢键等都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质在熔化时破坏的作用力相同的是
A.硼和金刚石 B.NaCl 和AlN C.干冰和冰 D.Fe和S
21.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Cl—最近的Na+形成正八面体
B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有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
22.下表中是几种物质的熔点:
物质
熔点/℃
920
801
1291
190
物质
熔点/℃
2073
1723
据此做出的下列判断中错误的是
A.铝的化合物晶体中有的是离子晶体
B.表中只有、干冰是分子晶体
C.同主族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同主族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
23.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二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是
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;石墨能导电
D.石墨烯中平均每个六元环含有3个碳原子
24.下表列出了有关晶体的认识,其中不正确的是
A
B
C
D
晶体
氯化钾
干冰
金刚石
碘
构成晶体的微粒
阴、阳离子
分子
原子
分子
晶体中微粒间存在的作用力
离子键
共价键
共价键
范德华力
A.A B.B C.C D.D
25.有下列8种晶体:①水晶()、②氧化镁、③冰、④氢氧化钠、⑤干冰、⑥金刚石、⑦硫、⑧氯化铵。用序号回答下列问题:
(1)直接由原子构成的晶体是 ,分子间存在氢键的是 。
(2)由分子构成的晶体是 。
(3)属于电解质的是 ,受热熔化后化学键不发生变化的是 ,受热熔化需克服共价键的是 。
(4)属于离子晶体的是 ,含有共价键的离子晶体是 。
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