3.2 几种简单的晶体结构模型 （专项训练）化学鲁科版选择性必修2

3．2 几种简单的晶体结构模型 题型01 金属晶体的原子堆积模型 题型02 常见离子晶体的结构 题型03 晶格能及离子晶体的物理性质 题型04 常见分子晶体的结构和性质 题型05 常见共价晶体的结构和性质 题型06 混合型晶体 题型07 判断晶体类型的方法 题型08 判断晶体熔、沸点高低的方法 题型01 金属晶体的原子堆积模型 1．常见金属晶体的结构 常见金属 Po Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、Pt Li、Na、K、Ba、W、Fe Mg、Zn、Ti 堆积方式 简单立方堆积 面心立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 结构示 意图 配位数 6 12 8 12 每个晶胞均摊的原子数 1 4 2 2 晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系 a=2r a=4r a=4r a=2r 空间利用率 52% 74% 68% 74% 【典例1】已知如图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是 A．该晶体中的配位数为8 B．该晶胞中正四面体空隙填充率为100% C．该晶胞中与紧邻的有12个 D．该晶体的密度为 【变式1-1】铁有、、三种晶体结构，以下依次是、、三种晶体在不同温度下转化的示意图。下列有关说法错误的是 A．晶体中与晶体互为同素异形体 B．晶体中Fe原子采用面心最密堆积 C．Fe原子的半径为r nm，晶胞与晶胞密度比为2：1 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 【变式1-2】金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．中铁原子的配位数为12 B．1个晶胞的质量约为g C．金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 D．与性质完全相同 题型02 常见离子晶体的结构 1．常见离子晶体的结构 晶体类型 晶胞 每个晶胞完整拥有微粒数 配位数 实例 NaCl型 Na+:______ Cl-:______ ______ Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF、MgO等 CsCl型 Cs+:______ Cl-:______ ______ CsBr、CsI、 NH4Cl等 CaF2型 Ca2+:______ F-:______ Ca2+:______ F-:______ BaF2、PbF2、 CeO2等 ZnS型 Zn2+:______ S2-:______ ______ BeO、BeS等 【典例2】硫元素与铁、铜元素形成的某种化合物的结构如图甲所示，晶胞的俯视图如图乙。 已知，位于顶点的Fe原子的坐标参数为(0，0，0)。下列说法错误的是 A．晶体中S位于Fe和Cu组成的四面体中心 B．晶体中距离Cu最近的S有4个 C．图乙中“△”代表S原子 D．该晶体的密度为 【变式2-1】铈(Ce，镧系元素)的氧化物是常用的催化剂，能用于汽车尾气的净化。两种铈的氧化物的立方晶胞结构(晶胞参数均为a nm)如图a和图b所示。图b晶胞中存在O缺陷，其中Ce的化合价有+3和+4。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．Ce位于元素周期表的ds区 B．图a晶胞中与Ce最近的O的个数为4 C．图b晶胞中化合价为＋3的Ce的数目为2 D．图a表示的晶体的摩尔体积为 【变式2-2】已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示，若晶胞边长为xpm。已知a、b的坐标参数依次为、，下列说法正确的是 A．O的配位数为8 B．d的坐标参数为 C．不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为 D．a、b原子间距离为 题型03 晶格能及离子晶体的物理性质 1．晶格能 (1)概念：将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。 (2)意义：吸收的能量越多，晶格能越大，表示离子间作用力越______，离子晶体越______。晶格能通常取正值，单位：kJ·mol－1。 (3)影响因素 晶格能∝ q1. q2/r，离子半径越______，离子所带的电荷数越______，晶格能越大，熔点越______；反之越小 2．离子晶体的物理性质 ①离子晶体一般具有较高的熔、沸点，硬而脆； ②晶体不导电，熔化状态或溶于水发生电离，形成自由移动的离子，能够导电； ③一般易溶于水难溶于非极性溶剂。 【典例3】根据下表的数据，判断下列说法正确的是 离子化合物 电荷数Z 晶格能 熔点 NaF 1 923 993 NaCl 1 786 801 MgO 2 3791 2852 CaO 2 3401 2614 A．晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比 B．晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大 C．NaF晶体比NaCl晶体稳定 D．表中物质CaO的晶体最稳定 【变式3-1】NaCl为离子晶体，其晶格能可通过下图的Born-HaBer循环计算得到。已知，晶格能是指1 mol离子晶体完全气化为阴、阳离子所吸收的能量。下列说法错误的是 A．Na的第一电离能为603 kJ/mol B．Cl-Cl键的键能为244 kJ/mol C．NaCl的晶格能为787 kJ/mol D．1 mol NaCl(s)完全熔化所吸收的热量小于787 kJ 【变式3-2】晶格能是反映离子晶体稳定性的物理量，其定义为气态离子形成离子晶体释放的能量。生成的Born-Haber循环如图所示。 下列说法错误的是 A．离子晶体稳定性： B．的第三电离能为 C．断裂键消耗的能量 D． 题型04 常见分子晶体的结构和性质 1．分子晶体的概念及物质 概念 分子之间通过___________结合形成的晶体 构成微粒 _________ 微粒间作用力 _____________ 常见分子晶体 所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX(卤素氢化物)； 部分非金属单质：X2(卤素单质)，O2，H2，S8，P4，C60； 部分非金属氧化物：CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10； 几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4； 绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖 2．典型的分子晶体的结构 碘晶体 干冰 冰 晶胞或结 构模型 微粒间作用力 ______ ______ ______和______ 晶胞微粒数 ______ ______ — 配位数 — ______ ______ 3．典型的分子晶体的结构 (1)分子晶体由于以较弱的______相结合，因此一般熔点较______，硬度较______。 (2)对组成和结构______，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力______，熔点______。 【典例4】晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 【变式4-1】干冰的晶胞如图。下列说法错误的是 A．C元素和O元素均位于元素周期表p区 B．每个晶胞中CO2分子数目为4 C．该晶体属于分子晶体 D．每个CO2分子周围紧邻等距的CO2分子数为4 【变式4-2】某分子晶体晶胞结构模型如图，下列说法正确的是 A．该晶胞模型为分子密堆积 B．该晶胞中分子的配位数为8 C．分子晶体的晶胞均可用此模型表示 D．该晶体熔沸点高、硬度大 【变式4-3】通过X射线衍射实验可以测定晶体的结构。乙酸的晶体和晶胞如图。下列说法错误的是 A．乙酸晶体属于分子晶体，每个晶胞中有4个乙酸分子 B．晶体中分子的不同取向及非紧密堆积方式与氢键有关 C．分子沿z轴在底面上的投影，1和2、3和4分别重合 D．乙酸晶体的X射线衍射图谱中有若干个明锐的吸收峰 题型05 常见共价晶体的结构和性质 1．共价晶体的结构特征 (1)在共价晶体中，各原子均以共价键结合，因为共价键有方向性和饱和性，所以中心原子周围的原子数目是有限的，原子不采取密堆积方式。 (2)共价晶体的组成微粒是______，不存在单个______，其化学式仅代表原子的______。 (3)空间结构：___________结构。 2．常见共价晶体的结构 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 中心原子杂化类型 sp3 sp3 sp3 键角 109°28′ 109°28′ 109°28′ 晶胞中微粒数目 8个C C：4个 Si：4个 Si：8个 O：16个 1 mol物质中化学键数目 2 mol C—C 2 mol C—Si 4 mol Si—O 3．共价晶体的性质 ①共价晶体具有______的熔点。对结构相似的共价晶体来说，原子半径______，键长______，键能______，晶体的熔点就越高。 ②共价晶体具有______的硬度； 【典例5】磷化硼（）是一种半导体材料，熔点，其结构与氮化硼相似，已知磷化硼晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系，立方晶胞结构如图，1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，下列说法正确的是 A．熔点： B．晶体中，与原子距离最近且相等的原子有12个 C．晶体中相邻两个原子之间最近的距离为 D．3号原子的坐标为 【变式5-1】某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 【变式5-2】坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料，使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼（BN）的结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A．N的配位数是4 B．N和B的最短距离为 pm C．B位于N构成的八面体空隙中 D．立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体 题型06 混合型晶体 1．晶体的复杂性 (1)一方面，物质组成的复杂性导致晶体中存在多种不同微粒以及不同的微粒间作用，这也使这类晶体具有重要应用。 (2)另一方面，金属键、离子键、共价键、配位键等都是化学键的典型模型，但是，原子之间形成的化学键往往是介于典型模型之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体。 金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等模型都是典型的晶体结构模型，大多数实际晶体结构要复杂得多，都是______型或______型的。 2．石墨晶体 晶体模型 结构特点 (1)石墨晶体是______结构，在每一层内，每个C原子与其他3个C原子以共价键结合，形成无限的______形平面网状结构。每个C原子有1个未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，能够形成遍及整个平面的______键。 (2)C原子采取______杂化，C—C键之间的夹角为______。 (3)层与层之间以______结合 晶体类型 石墨中既含有______键，又有______，同时还有______键的特性，因此石墨属于______型晶体 物理性质 熔点______、质______、易导电 【典例6】石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层碳原子中，其化学式为KCx，它的平面图如图所示，单层化合物厚度为b nm，下列说法错误的是 A．该石墨间隙化合物能导电 B．与K距离最近的C原子数为6 C．该石墨间隙化合物的化学式为 D．该石墨间隙化合物单层的密度为： 【变式6-1】氮化硼（BN）晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是 A．六方相氮化硼为混合晶体 B．立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12 C．六方相氮化硼导电能力强于石墨 D．立方相氮化硼熔点高于单晶硅 【变式6-2】中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 金刚石 石墨 石墨炔 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是 A．三种物质的晶体类型不相同 B．三种物质互为同分异构体 C．三种物质中均有碳碳原子间的键 D．如图可表示金刚石的立方晶胞结构 题型07 判断晶体类型的方法 1．看构成微粒或作用力类型 晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体 构成微粒 原子 离子 分子 原子 微粒间作用力 金属键 离子键 分子间作用力 共价键 2．看物质类别 ①金属单质或者合金为______晶体； ②金刚石、晶体硅、硼、SiO2、SiC、Si3N4、BN、AlN等为______晶体； ③强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类为______晶体； ④所有非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物为______晶体 3．看物理性质 晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体 熔、沸点 有的很高，有的很低 高 较低 较高 硬度 —— 小 较小 大 导电性 固态导电 固体不导电，熔融状态可导电，某些溶于水可导电 固态不导电，某些溶于水后能导电 一般不导电，个别为半导体 【典例6】下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 【变式6-1】分析下列各物质的性质，判断其固态属于共价晶体的是 A．固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 B．黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电 C．选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华 D．无色晶体，沸点2980℃，固态不导电，熔融态能导电 【变式6-2】下列各组物质的晶体类型相同的是 A．C60和石墨 B．金刚石和SiO2 C．NaCl和AlCl3 D．I2和Cu 【变式6-3】下列固体分类中正确的一组是 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A 苏打 金刚砂 干冰 B 玻璃 硫磺 C 石墨 冰醋酸 D 胆矾 金刚石 A．A B．B C．C D．D 题型08 判断晶体熔、沸点高低的方法 1．不同晶体类型熔、沸点比较 （1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体______离子晶体______分子晶体。 （2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 2．同种晶体类型熔、沸点比较 （1）共价晶体 （2）离子晶体 一般地说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子晶格能越大，对应离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO______MgCl2______NaCl______CsCl。 （3）分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。 如熔、沸点：H2O______H2Te______H2Se______H2S。 ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如熔、沸点：CH4______SiH4______GeH4。 ③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。 如熔、沸点：CO　______N2，CH3CH3______CH3OH。 ④同分异构体之间 a.一般是支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷______异戊烷______新戊烷。 b.结构越对称，熔、沸点越低，如沸点：对二甲苯______间二甲苯______邻二甲苯。 ⑤状态不同的分子晶体的熔、沸点： 固体______液体______气体，如S______Br2______O2。 （4）金属晶体 金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na______Mg　________________Al。 【典例7】下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是（　　） A.O2、I2、Hg　 B.CO2、KCl、SiO2 C.Al、Mg、Na　 D.NaCl、KCl、RbCl 【变式7-1】下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是（　　） A.Rb＞K＞Na＞Li B.KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO C.金刚石＞SiO2＞CsCl＞钠 D.H2O＞CH4＞硫黄＞H2 【变式7-2】中科大陈乾旺教授等人发明合成金刚石的新方法，其化学原理是：①Na+CO2C(金刚石)+C(石墨)+Na2CO3(未配平)，该方法比1955年人工首次制得金刚石的旧方法容易得多，其化学原理是：②C（石墨）(金刚石）。以下表述正确的是（       ） A．金刚石属于原子晶体 B．反应①中各物质熔沸点高低顺序为：金刚石﹥石墨﹥Na2CO3﹥Na﹥CO2 C．石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，但没有金属键 D．干冰晶体中，与1个CO2分子紧邻且等距的CO2分子有6个 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3．2 几种简单的晶体结构模型 题型01 金属晶体的原子堆积模型 题型02 常见离子晶体的结构 题型03 晶格能及离子晶体的物理性质 题型04 常见分子晶体的结构和性质 题型05 常见共价晶体的结构和性质 题型06 混合型晶体 题型07 判断晶体类型的方法 题型08 判断晶体熔、沸点高低的方法 题型01 金属晶体的原子堆积模型 1．常见金属晶体的结构 常见金属 Po Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、Pt Li、Na、K、Ba、W、Fe Mg、Zn、Ti 堆积方式 简单立方堆积 面心立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 结构示 意图 配位数 6 12 8 12 每个晶胞均摊的原子数 1 4 2 2 晶胞边长（a）与原子半径（r）的关系 a=2r a=4r a=4r a=2r 空间利用率 52% 74% 68% 74% 【典例1】已知如图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是 A．该晶体中的配位数为8 B．该晶胞中正四面体空隙填充率为100% C．该晶胞中与紧邻的有12个 D．该晶体的密度为 【答案】A 【详解】A．Li2S为反萤石结构，S2-作面心立方堆积，Li+填充四面体空隙。四面体空隙中阳离子配位数为4（周围4个S2-），A错误； B．面心立方晶胞有8个四面体空隙，反萤石结构中Li+填充全部8个四面体空隙，填充率100%，B正确； C．S2-采用面心立方堆积，面心立方结构中每个原子紧邻的原子数为12，C正确； D．晶胞中S2-有4个（8×1/8+6×1/2=4），Li+有8个（填充8个四面体空隙），质量为(8×7+4×32)/NA=184/NA g，体积为(d×10-10cm)3=d3×10-30 cm3，密度=184/(d3NA)×1030g/cm3，D正确； 故选A。 【变式1-1】铁有、、三种晶体结构，以下依次是、、三种晶体在不同温度下转化的示意图。下列有关说法错误的是 A．晶体中与晶体互为同素异形体 B．晶体中Fe原子采用面心最密堆积 C．Fe原子的半径为r nm，晶胞与晶胞密度比为2：1 D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同 【答案】C 【详解】A．晶体与晶体结构不同，属于同种元素组成的不同的单质，互为同素异形体，A正确； B．晶体中Fe原子处于顶点与面心，属于面心立方最密堆积，B正确； C．晶胞中含Fe的个数为8×=1，其晶胞边长为2rnm，晶胞中含Fe的个数为8×+6×=4，其晶胞边长为rnm，晶胞与晶胞密度比为1∶，C错误； D．由题给信息可知，将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，得到的晶体类型不相同，D正确； 答案选C。 【变式1-2】金属铁因生产工艺和温度不同，会有不同的晶体结构。和的晶体结构如图所示，下列说法正确的是 A．中铁原子的配位数为12 B．1个晶胞的质量约为g C．金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 D．与性质完全相同 【答案】A 【详解】A．γ-Fe属于面心立方最密堆积，铁原子的配位数为12，故A正确； B．1个γ-Fe晶胞中有个铁原子，故质量约为，故B错误； C．金属铁具有导电性的原因是铁原子最外层的电子逃逸出原子，形成自由电子。这些自由电子在电场力的作用下能够做定向移动，从而形成电流，使得金属铁能够导电，故C错误； D．α-Fe与γ-Fe晶体结构不同，故性质不完全相同，故D错误； 故选A。 题型02 常见离子晶体的结构 1．常见离子晶体的结构 晶体类型 晶胞 每个晶胞完整拥有微粒数 配位数 实例 NaCl型 Na+:4 Cl-:4 6 Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF、MgO等 CsCl型 Cs+:1 Cl-:1 8 CsBr、CsI、 NH4Cl等 CaF2型 Ca2+:4 F-:8 Ca2+:8 F-:4 BaF2、PbF2、 CeO2等 ZnS型 Zn2+:4 S2-:4 4 BeO、BeS等 【典例2】硫元素与铁、铜元素形成的某种化合物的结构如图甲所示，晶胞的俯视图如图乙。 已知，位于顶点的Fe原子的坐标参数为(0，0，0)。下列说法错误的是 A．晶体中S位于Fe和Cu组成的四面体中心 B．晶体中距离Cu最近的S有4个 C．图乙中“△”代表S原子 D．该晶体的密度为 【答案】D 【详解】A．由晶胞结构可知，Fe在8个顶点，1个内部，4个面上，S在内部，为8个，Cu在6个面上，4条棱上，晶体中S位于Fe和Cu组成的四面体中心，A正确； B．由晶胞结构可知，以位于面心的Cu为研究对象，距离Cu最近的S有4个，B正确； C．由晶胞结构可知，S在内部，为8个，则俯视图乙中“△”代表S原子，C正确； D．该晶胞中含有=4个Fe、=4个Cu和8个S，晶胞的化学式为CuFeS2.因此该晶体的密度，D错误； 故选D。 【变式2-1】铈(Ce，镧系元素)的氧化物是常用的催化剂，能用于汽车尾气的净化。两种铈的氧化物的立方晶胞结构(晶胞参数均为a nm)如图a和图b所示。图b晶胞中存在O缺陷，其中Ce的化合价有+3和+4。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．Ce位于元素周期表的ds区 B．图a晶胞中与Ce最近的O的个数为4 C．图b晶胞中化合价为＋3的Ce的数目为2 D．图a表示的晶体的摩尔体积为 【答案】C 【详解】A．的原子序数为58，在元素周期表中的位置是‌第六周期、第ⅢB族‌，是镧系元素，属于区，A错误； B．在图a晶胞中，Ce位于面心立方堆积的顶点和面心，O填充所有四面体空隙，与Ce距离最近且相等的O有8个，即Ce的配位数为8，B错误； C．根据均摊法，图b晶胞中Ce的个数为，O位于晶胞内，氧原子的个数为7，化学式为：。 设化合价为+3的Ce数目为�� ，则+4价Ce数目为4 − ��， 根据化合物中正负化合价代数和为0，列式：，，C正确； D．图a晶胞中Ce的个数为，O位于晶胞内，氧原子的个数为8。每个晶胞的体积为，1 mol该晶体含有NA 个晶胞，且1个晶胞中含有4个化学式单元， 则晶体的摩尔体积为：，D错误； 故选C。 【变式2-2】已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示，若晶胞边长为xpm。已知a、b的坐标参数依次为、，下列说法正确的是 A．O的配位数为8 B．d的坐标参数为 C．不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为 D．a、b原子间距离为 【答案】C 【详解】A．由图可知，小球的数目为，大球的个数为4，所以小球和大球的比例为1：2，所以小球为O原子，大球为Cu原子，图中1个O原子被4个Cu原子包围，所以O的配位数为4，A错误； B．由图可知，d的坐标参数为，B错误； C．该晶胞沿体对角线投影图为正六边形，则不考虑原子的相对大小，晶胞体对角线的投影图为，C正确； D．b位于晶胞中心位置，则a、b原子原子间的距离为体对角线的一半，即，D错误； 故答案选C。 题型03 晶格能及离子晶体的物理性质 1．晶格能 (1)概念：将1 mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。 (2)意义：吸收的能量越多，晶格能越大，表示离子间作用力越强，离子晶体越稳定。晶格能通常取正值，单位：kJ·mol－1。 (3)影响因素 晶格能∝ q1. q2/r，离子半径越小，离子所带的电荷数越多，晶格能越大，熔点越高；反之越小 2．离子晶体的物理性质 ①离子晶体一般具有较高的熔、沸点，硬而脆； ②晶体不导电，熔化状态或溶于水发生电离，形成自由移动的离子，能够导电； ③一般易溶于水难溶于非极性溶剂。 【典例3】根据下表的数据，判断下列说法正确的是 离子化合物 电荷数Z 晶格能 熔点 NaF 1 923 993 NaCl 1 786 801 MgO 2 3791 2852 CaO 2 3401 2614 A．晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比 B．晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大 C．NaF晶体比NaCl晶体稳定 D．表中物质CaO的晶体最稳定 【答案】C 【分析】根据表中的数据可知，晶格能越大，熔点越高，而晶格能的主要影响因素是离子所带电荷和离子半径，离子所带的电荷越高，晶格能越大；离子半径越小，晶格能越大。 【详解】A．表中NaF的电荷数为1(正负离子均带一个电荷)，MgO的电荷数为2，MgO的晶格能远大于NaF，说明晶格能与电荷数成正比；MgO、CaO的电荷数相同，但镁离子半径小于钙离子半径，MgO中的正负离子距离小于CaO中的，由晶格能：MgO＞CaO知，晶格能的大小与正负离子的距离成反比，而非正比，A错误； B．晶格能反映的是正负离子间的静电作用(包括引力和斥力)，而非仅引力，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大，B错误； C．晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，物质越稳定，NaF的晶格能(923 kJ/mol)高于NaCl(786 kJ/mol)，说明NaF更稳定，C正确； D．晶格能越大，物质越稳定，表中MgO的晶格能最大，则MgO最稳定，D错误； 故选C。 【变式3-1】NaCl为离子晶体，其晶格能可通过下图的Born-HaBer循环计算得到。已知，晶格能是指1 mol离子晶体完全气化为阴、阳离子所吸收的能量。下列说法错误的是 A．Na的第一电离能为603 kJ/mol B．Cl-Cl键的键能为244 kJ/mol C．NaCl的晶格能为787 kJ/mol D．1 mol NaCl(s)完全熔化所吸收的热量小于787 kJ 【答案】A 【详解】A．由图可知，1 mol Na(s)失去1 mol电子变为Na+(g)需吸收热量为Q=107 kJ+496 kJ=603 kJ，Na的第一电离能是1 mol Na(g)变为1 mol Na+(g)所需吸收的热量。由于Na(s)变为Na(g)还需要吸收热量，故Na的第一电离能大于603 kJ/mol，A错误； B．由图可知，1 mol Cl2(g)断裂1 mol Cl-Cl键吸收的热量Q=2×122 kJ=244 kJ，则Cl-Cl键的键能为244 kJ/mol，B正确； C．由图可知，1 mol NaCl(s)气化为1 mol Na+(g)和1 mol Cl-(g)吸收的热量为Q=411 kJ+107 kJ+496 kJ+122 kJ-349 kJ=787 kJ，则NaCl的晶格能为787 kJ/mol，C正确； D．由选项C分析可知，1 mol NaCl(s)气化为1 mol Na+(g)和1 mol Cl-(g)吸收787 kJ的热量，则1 mol NaCl(s)完全熔化变为液态时所吸收的热量小于787 kJ，D正确； 故合理选项是A。 【变式3-2】晶格能是反映离子晶体稳定性的物理量，其定义为气态离子形成离子晶体释放的能量。生成的Born-Haber循环如图所示。 下列说法错误的是 A．离子晶体稳定性： B．的第三电离能为 C．断裂键消耗的能量 D． 【答案】B 【详解】A．晶格能是反映离子晶体稳定性的物理量，其定义为气态离子形成离子晶体释放的能量，由图可知，形成离子释放845kJ能量，形成离子释放5493kJ能量，则离子晶体稳定性：，故A正确； B．Tl原子的第三电离能是由气态Ti2+离子失去1个电子形成气态Tl3+离子所需要的能量，根据Tl＋(g)+F-(g)+F2(g)→Tl3+(g)+F－(g)+F2(g)∆H=-，可判断的第三电离能不是，故B错误； C．由图可知，F2(g)→2F(g)吸收158kJ能量，则断裂键消耗的能量，故C正确； D．根据盖斯定律，，故D正确； 故选B。 题型04 常见分子晶体的结构和性质 1．分子晶体的概念及物质 概念 分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体 构成微粒 分子 微粒间作用力 分子间作用力 常见分子晶体 所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3，CH4，HX(卤素氢化物)； 部分非金属单质：X2(卤素单质)，O2，H2，S8，P4，C60； 部分非金属氧化物：CO2，SO2，NO2，P4O6，P4O10； 几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4； 绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖 2．典型的分子晶体的结构 碘晶体 干冰 冰 晶胞或结 构模型 微粒间作用力 范德华力 范德华力 范德华力和氢键 晶胞微粒数 4 4 — 配位数 — 12 4 3．典型的分子晶体的结构 (1)分子晶体由于以较弱的分子间作用力相结合，因此一般熔点较低，硬度较小。 (2)对组成和结构相似，晶体中又不含氢键的分子晶体来说，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增强，熔点升高。 【典例4】晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 【答案】A 【详解】A．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，A正确； B．由图可知晶胞中分子的取向不完全相同，如1和2，B错误； C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误； D．由晶胞图可知，分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含个分子，含有8个O原子，D错误； 故答案选A。 【变式4-1】干冰的晶胞如图。下列说法错误的是 A．C元素和O元素均位于元素周期表p区 B．每个晶胞中CO2分子数目为4 C．该晶体属于分子晶体 D．每个CO2分子周围紧邻等距的CO2分子数为4 【答案】D 【详解】A．C元素和元素均位于元素周期表区，A项正确； B．每个晶胞中分子数目为=4，B项正确； C．干冰属于分子晶体，C项正确； D．由晶胞结构可知，每个分子周围紧邻等距的分子数为12，D项错误； 故选D。 【变式4-2】某分子晶体晶胞结构模型如图，下列说法正确的是 A．该晶胞模型为分子密堆积 B．该晶胞中分子的配位数为8 C．分子晶体的晶胞均可用此模型表示 D．该晶体熔沸点高、硬度大 【答案】A 【详解】A．该分子晶体为二氧化碳晶体，以一个分子为中心，周围可以有12个紧密的分子的特征称为分子密堆积，故A正确； B．二氧化碳晶体配位数为12，故B错误； C．分子晶体晶胞类型很多，还有简单立方堆积等，故C错误； D．分子晶体的沸点低、硬度小，故D错误； 故选：A。 【变式4-3】通过X射线衍射实验可以测定晶体的结构。乙酸的晶体和晶胞如图。下列说法错误的是 A．乙酸晶体属于分子晶体，每个晶胞中有4个乙酸分子 B．晶体中分子的不同取向及非紧密堆积方式与氢键有关 C．分子沿z轴在底面上的投影，1和2、3和4分别重合 D．乙酸晶体的X射线衍射图谱中有若干个明锐的吸收峰 【答案】C 【详解】A．乙酸由分子构成，晶体类型为分子晶体；根据晶胞结构，乙酸分子在晶胞中以独立分子形式存在，通过均摊法或直接观察可知每个晶胞含4个乙酸分子，A正确； B．乙酸分子含羧基（-COOH），可形成氢键，氢键具有方向性和饱和性，会影响分子取向及导致非紧密堆积，B正确； C．沿z轴投影时，1和2、3和4号分子取向相反（如羧基方向相反），甲基与羧基的相对位置不同，投影无法重合，C错误； D．晶体具有序结构，X射线衍射图谱中会出现明锐吸收峰，非晶体为弥散峰，乙酸晶体符合此特征，D正确； 故答案选C。 题型05 常见共价晶体的结构和性质 1．共价晶体的结构特征 (1)在共价晶体中，各原子均以共价键结合，因为共价键有方向性和饱和性，所以中心原子周围的原子数目是有限的，原子不采取密堆积方式。 (2)共价晶体的组成微粒是原子，不存在单个分子，其化学式仅代表原子的个数比。 (3)空间结构：空间网状结构。 2．常见共价晶体的结构 金刚石 碳化硅 二氧化硅 晶胞 中心原子杂化类型 sp3 sp3 sp3 键角 109°28′ 109°28′ 109°28′ 晶胞中微粒数目 8个C C：4个 Si：4个 Si：8个 O：16个 1 mol物质中化学键数目 2 mol C—C 2 mol C—Si 4 mol Si—O 3．共价晶体的性质 ①共价晶体具有很高的熔点。对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。 ②共价晶体具有很大的硬度； 【典例5】磷化硼（）是一种半导体材料，熔点，其结构与氮化硼相似，已知磷化硼晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系，立方晶胞结构如图，1号原子的坐标为，2号原子的坐标为，下列说法正确的是 A．熔点： B．晶体中，与原子距离最近且相等的原子有12个 C．晶体中相邻两个原子之间最近的距离为 D．3号原子的坐标为 【答案】B 【详解】A．磷化硼（）结构与氮化硼相似，均为共价晶体，原子半径小，键键长短，键能大，故熔点高，A错误； B．据图可以看出晶体中原子周围距离最近且相等的原子有12个，B正确； C．相邻两个原子之间最近的距离为面对角线的一半，即为，C错误； D．1号P原子的坐标为，2号P原子的坐标为，将晶胞均分为8个小立方体，则3号B原子在前左下角小立方体体心的位置，故3号原子的坐标为，D错误； 故答案选B。 【变式5-1】某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 【答案】D 【详解】A．同素异形体为单质，二氧化碳是共价化合物，故A错误； B．CO2共价晶体转化为CO2分子晶体，结构已发生改变，且二者的性质也有较大差异，故二者是不同的物质，所以二者的转变是化学变化，故B错误； C．CO2共价晶体与SiO2结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，故C错误； D．在CO2分子晶体中，每个CO2分子独立存在，分子内部的碳原子与氧原子通过共价键连接（结构为O=C=O，包含2个σ键和2个π键），但晶体中分子间仅通过较弱的分子间作用力结合，不形成额外的共价键，当碳原子数目为n时，共价键总数主要来自分子内部，每个碳原子对应2个共价键（C=O双键），故总共价键数约为2n；在CO2的共价晶体中，碳原子与氧原子通过共价键形成三维网状结构，类似于SiO2晶体，每个碳原子与4个氧原子形成共价键，每个氧原子连接两个碳原子，当碳原子数目为n时，每个碳原子贡献4个共价键，但每个键被两个原子共享，故总共价键数为，故D正确； 故答案为D。 【变式5-2】坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料，使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼（BN）的结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A．N的配位数是4 B．N和B的最短距离为 pm C．B位于N构成的八面体空隙中 D．立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中氮原子位于硼原子围成的正四面体空隙中，则氮原子的配位数为4，A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中氮原子与硼原子的最短距离为体对角线的，由晶胞参数为a pm 可知，最短距离为 pm，B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子距离最近，所以硼原子位于氮原子围成的正四面体空隙中，C错误； D．氮化硼和碳化硅都是共价晶体，共价晶体的硬度大小取决于共价键的强弱，由元素周期律可知，原子半径的大小顺序为：B<Si、N<C，则键长的大小顺序为：B-N<C-Si，共价键的键长越小，键能越大，共价键越强 ，所以立方氮化硼晶体硬度大于碳化硅晶体，D正确； 故选C。 题型06 混合型晶体 1．晶体的复杂性 (1)一方面，物质组成的复杂性导致晶体中存在多种不同微粒以及不同的微粒间作用，这也使这类晶体具有重要应用。 (2)另一方面，金属键、离子键、共价键、配位键等都是化学键的典型模型，但是，原子之间形成的化学键往往是介于典型模型之间的过渡状态。由于微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能是居于金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体。 金属晶体、离子晶体、共价晶体、分子晶体等模型都是典型的晶体结构模型，大多数实际晶体结构要复杂得多，都是过渡型或混合型的。 2．石墨晶体 晶体模型 结构特点 (1)石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个C原子与其他3个C原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构。每个C原子有1个未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，能够形成遍及整个平面的大π键。 (2)C原子采取sp2杂化，C—C键之间的夹角为120°。 (3)层与层之间以范德华力结合 晶体类型 石墨中既含有共价键，又有范德华力，同时还有金属键的特性，因此石墨属于混合型晶体 物理性质 熔点高、质软、易导电 【典例6】石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层碳原子中，其化学式为KCx，它的平面图如图所示，单层化合物厚度为b nm，下列说法错误的是 A．该石墨间隙化合物能导电 B．与K距离最近的C原子数为6 C．该石墨间隙化合物的化学式为 D．该石墨间隙化合物单层的密度为： 【答案】D 【详解】A．该石墨间隙化合物中碳原子为sp2杂化，未参与杂化的2p轨道形成离域大π键，2p电子可在整个碳原子平面自由移动，使该化合物能导电，A正确； B．由图可知，每个钾原子位于碳原子构成的六元环中心，与钾原子最近的碳原子为该六元环的顶点碳原子，故与K距离最近的C原子数为6，B正确； C．由图可知，可选择图中虚线框选的部分作为该石墨间隙化合物的晶胞，碳原子位于晶胞内部，有8个，钾原子位于晶胞的4个顶点上，有个，则化学式为KC8，C正确； D．该石墨间隙化合物单层的密度，D错误； 故选D。 【变式6-1】氮化硼（BN）晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是 A．六方相氮化硼为混合晶体 B．立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12 C．六方相氮化硼导电能力强于石墨 D．立方相氮化硼熔点高于单晶硅 【答案】C 【详解】A．六方相氮化硼与石墨相似，具有层状结构，属于混合晶体（层内共价键，层间分子间作用力），A正确； B．立方相氮化硼晶体中，N原子构成面心立方堆积，每个N原子周围距离最近且等距的N原子有12个，B正确； C．石墨中存在自由移动的电子从而导电，而六方相氮化硼的层内结构中，由于 B 和 N 的电负性差异大，B-N 键具有部分离子键特性（与石墨中纯共价键不同）。离子键导致电子被束缚在原子附近，难以形成离域电子云，抑制了导电性，C错误； D．立方相氮化硼与金刚石均为共价晶体，共价晶体的熔点与共价键键能有关，B-N键的键长比Si-Si键短，键能更大，因此立方相氮化硼熔点高于单晶硅，D正确； 故答案选C。 【变式6-2】中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 金刚石 石墨 石墨炔 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是 A．三种物质的晶体类型不相同 B．三种物质互为同分异构体 C．三种物质中均有碳碳原子间的键 D．如图可表示金刚石的立方晶胞结构 【答案】B 【详解】A．金刚石是共价晶体，石墨是混合晶体(层内共价键、层间范德华力)，石墨炔为含共价键的混合晶体，三者晶体类型不同，A正确； B．同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，而金刚石、石墨、石墨炔均为碳的单质，属于同素异形体，非同分异构体，B错误； C．共价键中单键、双键、三键均含σ键，三种物质中碳碳键分别为单键、含大π键的共价键、单键与三键，均存在σ键，C正确； D．金刚石立方晶胞为立方体结构，顶点、面心及内部均有碳原子，图示符合其晶胞特征，D正确； 故答案为：B。 题型07 判断晶体类型的方法 1．看构成微粒或作用力类型 晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体 构成微粒 原子 离子 分子 原子 微粒间作用力 金属键 离子键 分子间作用力 共价键 2．看物质类别 ①金属单质或者合金为金属晶体； ②金刚石、晶体硅、硼、SiO2、SiC、Si3N4、BN、AlN等为共价晶体； ③强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类为离子晶体； ④所有非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物为分子晶体 3．看物理性质 晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 共价晶体 熔、沸点 有的很高，有的很低 高 较低 较高 硬度 —— 小 较小 大 导电性 固态导电 固体不导电，熔融状态可导电，某些溶于水可导电 固态不导电，某些溶于水后能导电 一般不导电，个别为半导体 【典例6】下列各组物质，晶体类型相同的是 A．NaCl和HCl B．金刚石和镁 C．和 D．和 【答案】D 【详解】A．NaCl是离子晶体，HCl为分子晶体，晶体类型不同，A不符合题意； B．金刚石是共价晶体，镁是金属晶体，晶体类型不同，B不符合题意； C．CO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，晶体类型不同，C不符合题意； D．CS2和H2O均为分子晶体，晶体类型相同，D符合题意； 故答案选D。 【变式6-1】分析下列各物质的性质，判断其固态属于共价晶体的是 A．固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右 B．黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电 C．选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华 D．无色晶体，沸点2980℃，固态不导电，熔融态能导电 【答案】B 【详解】A．固态时或熔融后易导电，熔点在1000℃左右，应该为金属晶体，故A不选； B．黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电，应为共价晶体，故B选； C．在室温下易升华，应为分子晶体，故C不选； D．固态不导电，熔融态能导电，应为离子晶体，故D不选； 答案选B。 【变式6-2】下列各组物质的晶体类型相同的是 A．C60和石墨 B．金刚石和SiO2 C．NaCl和AlCl3 D．I2和Cu 【答案】B 【详解】A．C60属于分子晶体，石墨属于混合型晶体，A错误； B．金刚石和SiO2均为共价晶体，B正确；   C．NaCl属于离子晶体，AlCl3属于共价晶体，C错误； D．I2属于分子晶体，Cu属于金属晶体，D错误； 故选B。 【变式6-3】下列固体分类中正确的一组是 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A 苏打 金刚砂 干冰 B 玻璃 硫磺 C 石墨 冰醋酸 D 胆矾 金刚石 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．苏打为碳酸钠，是离子晶体，金刚砂(SiC)是共价晶体，干冰是分子晶体，A分类正确； B．玻璃为混合物，不是晶体，B分类错误； C．石墨是混合晶体，C分类错误； D．SiO2是共价晶体，D分类错误。 答案为A。 题型08 判断晶体熔、沸点高低的方法 1．不同晶体类型熔、沸点比较 （1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 （2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 2．同种晶体类型熔、沸点比较 （1）共价晶体 （2）离子晶体 一般地说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子晶格能越大，对应离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。 （3）分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高，如熔、沸点：H2O　＞H2Te＞H2Se＞H2S。 ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如熔、沸点：CH4＜SiH4＜GeH4。 ③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高，如熔、沸点：CO　＞N2，CH3CH3＜CH3OH。 ④同分异构体之间 a.一般是支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷__＞__异戊烷__＞__新戊烷。 b.结构越对称，熔、沸点越低，如沸点：对二甲苯__＜__间二甲苯__＜__邻二甲苯。 ⑤状态不同的分子晶体的熔、沸点： 固体＞液体＞气体，如S__＞__Br2__＞__O2。 （4）金属晶体 金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na__＜__Mg　＜__Al。 【典例7】下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是（　　） A.O2、I2、Hg　 B.CO2、KCl、SiO2 C.Al、Mg、Na　 D.NaCl、KCl、RbCl 【答案】B 【详解】A项，熔点：固体＞液体＞气体，故熔点：I2＞Hg＞O2；B项，熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，故熔点：SiO2＞KCl＞CO2；C项，金属键强度：Al＞Mg＞Na，故熔点：Al＞Mg＞Na；D项，离子键强度：NaCl＞KCl＞RbCl，故熔点：NaCl＞KCl＞RbCl。 【变式7-1】下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是（　　） A.Rb＞K＞Na＞Li B.KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO C.金刚石＞SiO2＞CsCl＞钠 D.H2O＞CH4＞硫黄＞H2 【答案】C 【详解】碱金属一般熔点较低，随原子序数增加，熔、沸点降低，所以熔点：Rb＜K＜Na＜Li，A错误；离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，晶体熔点越高，因为半径：Na＋＜K＋，熔点：NaCl＞KCl，O2－所带电荷数多于Cl－且半径小于Cl－，所以熔点：MgO＞MgCl2，B错误；金刚石和SiO2为共价晶体，CsCl为离子晶体，钠为金属晶体，金刚石中C—C的键能大于SiO2中的Si—O，所以熔点：金刚石＞SiO2＞CsCl＞钠，C正确；硫黄为固体，熔点最高，H2O分子中含有氢键，熔、沸点较高，CH4相对分子质量大于H2，所以熔点： 硫黄＞H2O＞CH4＞H2，D错误。 【变式7-2】中科大陈乾旺教授等人发明合成金刚石的新方法，其化学原理是：①Na+CO2C(金刚石)+C(石墨)+Na2CO3(未配平)，该方法比1955年人工首次制得金刚石的旧方法容易得多，其化学原理是：②C（石墨）(金刚石）。以下表述正确的是（       ） A．金刚石属于原子晶体 B．反应①中各物质熔沸点高低顺序为：金刚石﹥石墨﹥Na2CO3﹥Na﹥CO2 C．石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，但没有金属键 D．干冰晶体中，与1个CO2分子紧邻且等距的CO2分子有6个 【答案】A 【详解】A．金刚石是由碳原子通过共价键形成的原子晶体，A正确； B．石墨结构中的碳碳键比金刚石的短，熔点比金刚石的高，B错误； C．石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是一种混合晶体，C错误； D．干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以干冰晶胞中，每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子，D错误。 答案选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $