内容正文:
第三章晶体结构与性质
期末复习常考知识点题型训练
★ 高频考点知识梳理
【考点一】晶体与非晶体
比较
晶体
非晶体
结构特征
结构粒子周期性有序排列
结构粒子无序排列
自范性
熔点
各向异性
区分方法
间接:测定是否有固定熔点;科学:X射线衍射实验
获得晶体的三条途径:①熔融态物质凝固;
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);
③溶质从溶液中析出。
【考点二】晶胞与均摊法
晶胞是描述晶体结构的基本单元,晶体由晶胞“无隙并置”而成(无隙:相邻晶胞之间无间隙;并置:所有晶胞平行排列、取向相同)。
立方晶胞中粒子数的均摊计算:
位置
被几个晶胞共用
每个晶胞分得份额
顶角
棱上
面上
内部
三棱柱晶胞中粒子数的均摊计算:
位置
被几个晶胞共用
每个晶胞分得份额
顶角
水平棱上
竖直棱上
面上
内部
【考点三】常见晶体结构模型
铜晶胞 钠 锌 碘 金刚石 CO2
NaCl CsCl 石墨 冰
NaCl型: 每个Na⁺周围等距最近的Cl⁻有 个(配位数 )
每个Na⁺周围等距最近的Na⁺有 个
CsCl型: 每个Cs⁺周围等距最近的Cl⁻有 个(配位数 )
干冰: 每个CO₂分子周围等距最近的CO₂分子有 个
冰: 每个水分子与相邻 个水分子以氢键结合,
含1 mol H₂O的冰中最多形成 mol氢键
金刚石: 每个C与 个C形成共价键,C—C键角 ,最小环为 元环,
1 mol金刚石含C—C键 mol
SiO₂: 每个Si与 个O形成共价键,每个O与 个Si形成共价键,
1 mol SiO₂含Si—O键 mol
石墨: 晶体,层内C原子 杂化,存在共价键和类似金属键的作用,层间存在范德华力。
【考点四】四种晶体类型比较
晶体类型
构成粒子
粒子间作用力
熔化时键的变化
熔沸点
典型实例
分子晶体
干冰、冰、I₂、白磷
共价晶体
金刚石、SiO₂、SiC
离子晶体
NaCl、MgO、NaOH
金属晶体
Na、Mg、Fe
【考点五】熔沸点比较规律
1、不同类型:共价晶体 离子晶体 分子晶体
2、同种类型:
共价晶体:原子半径越小→键长越短→键能越大→熔沸点越高(如:金刚石 SiC Si)
离子晶体:离子所带电荷越多、离子半径越小→离子键越强→熔沸点越高
如:MgO NaCl CsCl
分子晶体:①结构和组成相似时,相对分子质量越大,熔沸点越高;
②相对分子质量相近时,分子极性越大,熔沸点越高;
③有氢键的物质熔沸点反常升高 (如H₂O H₂Te H₂Se H₂S)
金属晶体:价层电子数越多、原子半径越小→金属键越强→熔沸点越高
(如Na Mg Al)
【考点六】晶体密度计算核心公式
N: 一个晶胞所含粒子数
M:摩尔质量
a: 晶胞参数 1nm = cm; 1pm = cm
ρ: 单位 g·cm-3
【考点七】配合物与超分子
配合物:由中心离子(或原子)与配体通过配位键(特殊共价键)结合而成
超分子:由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的聚集体,具有分子识别和自组装等重要特性
液晶:介于液态和晶态之间的物质状态,具有液体的流动性和晶体的某些物理性质
等离子体:由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体
【考点题型】
1. 下列关于晶体的说法正确的是( )
A.具有规则几何外形的固体一定是晶体
B.晶体在不同方向上的物理性质一定相同
C.X射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的实验方法
D.非晶体没有固定的熔点,也没有各向异性
2. 冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关,二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.部分冠醚可以用来识别碱金属离子
B.该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种
C.二苯并-18-冠-6也能适配Na+
D.K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子
3. 下列各组物质中,均属于分子晶体的是( )
A.金刚石、干冰、食盐 B.白磷、硫黄、碘
C.二氧化硅、碳化硅、氯化钠 D.镁、铝、铜
4. 干冰(CO₂)晶体中,每个CO₂分子周围等距且最近的CO₂分子有( )
A.4个 B.6个 C.8个 D.12个
5. 下列有关晶体熔化时化学键变化的说法正确的是( )
A.分子晶体熔化时,共价键一定断裂
B.共价晶体熔化时,共价键被破坏
C.离子晶体熔化时,离子键不断裂
D.金属晶体熔化时,金属键不断裂
6. 下列有关SiO₂晶体的说法正确的是( )
A.SiO₂晶体是由SiO₂分子通过共价键结合形成的
B.每个Si原子与4个O原子形成共价键,每个O原子与2个Si原子形成共价键
C.SiO₂晶体中最小环为六元环
D.SiO₂晶体属于分子晶体
7. 下列物质中,熔点由高到低排列正确的是( )
A.金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅 B.NaCl > CsCl > MgO
C.HCl > HBr > HI D.Na > Mg > Al
8. 下列有关配合物与超分子的说法不正确的是( )
A.超分子内部分子之间通过共价键相结合
B.配合物通常由中心离子(或原子)与配体通过配位键结合而成
C.液晶态介于晶体状态和液态之间,具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性
D.超分子具有分子识别和自组装等重要特性
9. 下列有关冰晶体的说法正确的是( )
A.冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接
B.冰晶体属于共价晶体
C.冰熔化时,氢键不被破坏
D.冰晶体中不存在范德华力
10. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )
A.测定熔点 B.观察外形 C.X射线衍射实验 D.测密度
11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 mol金刚石中的C—C键数目为4NA
B.1 mol SiO₂晶体中的Si—O键数目为4NA
C.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
D.NaCl晶体中,每个Na⁺周围等距且最近的Na⁺有8个
12. 下列有关四种晶体类型的比较正确的是( )
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
A
NH₄Cl
Ar
C₆H₁₂O₆
生铁
B
H₂SO₄
Si
S
Hg
C
CH₃COONa
SiO₂
I₂
Fe
D
Ba(OH)₂
石墨
普通玻璃
Cu
13. 硒(Se)是人体必需的微量元素。下列有关硒及其化合物的说法不正确的是( )
A.基态硒原子的价电子排布式为4s²4p⁴ B.H₂Se的沸点高于H₂O
C.SeO₃的空间结构为平面三角形 D.硒的单质属于分子晶体
14. 关于晶体类型与熔沸点的判断,下列说法正确的是( )
A.晶体硅的熔点高于干冰 B.MgO的熔点低于NaCl
C.白磷的熔点高于金刚石 D.铁的熔点低于汞
15. 黑辰砂是一种黑色结晶状物质,其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为ρ g/cm3。下列说法正确的是( )
A.黑辰砂的化学式为Hg2S,Hg2+位于S2-所构成的四面体空隙中
B.S2-周围距离最近且相等的S2-有12个
C.该晶胞中最近的S2-之间的距离为
D.若a的原子分数坐标为(0,0,0),则b的原子分数坐标为(,,)
16. 石墨晶体是混合型晶体的典型代表,下列关于石墨晶体的说法不正确的是( )
A.石墨晶体中层内碳原子以共价键结合,层间以范德华力结合
B.石墨晶体中每个碳原子的杂化方式为sp²
C.石墨晶体中平均每个正六边形拥有的碳原子数为2
D.石墨晶体中每个碳原子与相邻的4个碳原子形成共价键
25-26高二第二学期化学期末复习(九)参考答案
【考点一】晶体与非晶体 有 无; 固定 不固定; 有 无
【考点二】晶胞与均摊法 立方晶胞中粒子数的均摊计算:8 1/8 ; 4 1/4 ; 2 1/2 ; 1
三棱柱晶胞中粒子数的均摊计算:12 1/12; 4 1/4; 6 1/6; 2 1/2; 1 1
【考点三】常见晶体结构模型 NaCl型:6(配位数6);12 CsCl型:8(配位数8)
干冰(CO₂) :12 冰:4,2 金刚石:4,109°28′,六,2 SiO₂:4,2,4
石墨:混合型,sp²
【考点四】四种晶体类型比较
晶体类型
构成粒子
粒子间作用力
熔化时键的变化
熔沸点
典型实例
分子晶体
分子
分子间作用力
不破坏化学键
较低
干冰、冰、I₂、白磷
共价晶体
原子
共价键
破坏共价键
很高
金刚石、SiO₂、SiC
离子晶体
阴、阳离子
离子键
断开离子键
较高
NaCl、MgO、NaOH
金属晶体
金属阳离子、自由电子
金属键
破坏金属键
差异大
Na、Mg、Fe
【考点五】熔沸点比较规律
1、共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体 2、金刚石 > SiC > Si
离子晶体:MgO > NaCl > CsCl 分子晶体:如H₂O > H₂Te > H₂Se > H₂S
金属晶体:如Na < Mg < Al
【考点六】 1nm = 10-7 cm; 1pm = 10-10 cm
【考点题型】
1—5 C C B D B 6—10 B A A A C 11—15 B C B A B 16.D
1. 答案:C
2. 答案:C【详解】A.冠醚能识别直径与其空腔直径适配得碱金属离子,所以部分冠醚可以用来识别碱金属离子,故A正确;B.该冠醚分子中,苯环上的碳原子采用sp2杂化,其余单键碳原子杂化方式为sp3,杂化方式有有2种,故B正确; C.Na+半径小于K+,二苯并-18-冠-6不能适配Na+,故C错误;D.K+含有空轨道、O原子含有孤电子对,K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子,故D正确;
3. 答案:B解析:分子晶体由分子通过分子间作用力结合。A项金刚石为共价晶体,食盐为离子晶体;B项白磷(P₄)、硫黄(S₈)、碘(I₂)均为分子晶体;C项二氧化硅、碳化硅为共价晶体,氯化钠为离子晶体;D项镁、铝、铜为金属晶体。
4. 答案:D
5. 答案:B解析:A项,分子晶体熔化时克服分子间作用力,共价键不断裂;B项,共价晶体熔化时需破坏共价键(如金刚石熔化需破坏C—C键);C项,离子晶体熔化时破坏离子键,离子键断裂;D项,金属晶体熔化时破坏金属键。
6. 答案:B解析:A项,SiO₂晶体中不存在单个SiO₂分子,是由Si和O交替排列形成的空间网状结构,属于共价晶体;B项正确,每个Si与4个O形成4个Si—O键,每个O连接两个Si;C项,SiO₂晶体中最小环为12元环(6个Si和6个O交替);D项,SiO₂属于共价晶体。
7. 答案:A解析:A项,同为共价晶体,原子半径:C< Si,键长:金刚石< SiC < Si,键能:金刚石> SiC > Si,故熔点:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅,正确;B项,离子晶体熔点比较,MgO中Mg²⁺、O²⁻电荷数高、半径小,离子键强,熔点应高于NaCl,且NaCl的熔点高于CsCl(因离子半径Na⁺<Cs⁺,Cl⁻相同),该项顺序错误;C项,分子晶体HCl、HBr、HI,相对分子质量增大,范德华力增大,熔点应升高,但HI受范德华力主导,实际熔点HI>HBr>HCl,该项顺序错误;D项,金属晶体熔点:同周期从左到右金属键增强,Al>Mg>Na,顺序错误。
8. 答案:A解析:超分子内部分子之间通常通过非共价键相互作用(如氢键、范德华力、疏水作用等)结合,并非共价键,故A不正确;B、C、D均为正确表述。
9. 答案:A解析:冰晶体中,每个水分子与周围4个水分子通过氢键连接(四面体构型),A正确;冰属于分子晶体,B错误;冰熔化时氢键和范德华力都被破坏,C错误;冰晶体中水分子间存在氢键和范德华力,D错误。
10. 答案:C
11. 答案:B解析:A项,金刚石中每个C原子平均形成2个C—C键(每个C与4个C相连,但每个键被2个C共享),故1 mol金刚石含2 mol C—C键;B项,SiO₂中每个Si形成4个Si—O键,1 mol SiO₂含4 mol Si—O键,正确;C项,分子间作用力不影响分子内部的化学稳定性,只影响物理性质;D项,NaCl晶体中,每个Na⁺周围等距且最近的Na⁺有12个(位于棱心和面心方向)。
12. 答案:C解析:四种晶体类型正确归类。A项中Ar是分子晶体,不是离子晶体;B项中H₂SO₄是分子晶体,不是离子晶体;C项分类正确:CH₃COONa为离子晶体,SiO₂为共价晶体,I₂为分子晶体,Fe为金属晶体;D项中普通玻璃是非晶体,不属于分子晶体,且石墨为混合型晶体。
13. 答案:B解析:硒(Se)位于第4周期ⅥA族,基态价电子排布为4s²4p⁴,A项正确。B项,H₂Se沸点低于H₂O,因H₂O存在氢键,不正确;C项,SeO₃中Se无孤电子对,价层电子对数为3,sp²杂化,空间结构为平面三角形,正确;D项,硒单质在常温下为固体,属于分子晶体,正确。
14. 答案:A解析:A项,晶体硅为共价晶体,干冰为分子晶体,共价晶体熔点远高于分子晶体,正确;B项,MgO的熔点高于NaCl(Mg²⁺和O²⁻电荷数高、半径小);C项,白磷为分子晶体,金刚石为共价晶体,白磷熔点远低于金刚石;D项,铁为金属晶体,汞为液态金属,常温下汞是液体,铁熔点高于汞。
15. 答案:B【详解】A.位于顶点与面心,晶胞内有个,位于所构成的四面体空隙中,晶胞内有个,化学式为,A错误;
B.采取面心立方堆积,面心立方中,每个周围距离最近且相等的有12个,B正确;C.晶胞质量,晶胞边长,该晶胞中最近的之间的距离为,C错误;D.若的原子分数坐标为(0,0,0),根据坐标轴可得:的原子分数坐标为(,,),D错误;故选B。
16. 答案:D解析:石墨晶体中每个碳原子与相邻的3个碳原子形成共价键(sp²杂化),形成六元环平面结构,层间为范德华力,层内还有大π键(类似金属键)。D项说“与相邻的4个碳原子”错误,应是3个。
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