1、1物质的聚集状态与物质性质专项训练题组 1 晶体的组成及类型判断1下列说法中正确的是( )A完全由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物B构成分子晶体的粒子一定含有共价键C分子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点低D含有金属离子的晶体一定是离子晶体答案 A解析 由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如 NH4Cl 等，故 A 正确；稀有气体元素所形成的分子晶体中不含共价键，B 不正确；金属汞的熔点低于许多分子晶体，C 不正确；金属晶体中也含有金属阳离子，D 不正确。2下列说法不正确的是( )熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体水溶液能导电的晶体一定是离子晶体熔融状态不能导电的晶体一定是原子晶体固
2、态能导电的晶体一定是金属晶体A BC D答案 D解析 熔融状态能导电的晶体可能是离子晶体(如 K2SO4)，也可能是金属晶体(如 Al)，错；水溶液能导电的晶体可能是离子晶体(如 NaCl)，也可能是分子晶体(如 HCl)，错；熔融状2态不能导电的晶体可能是原子晶体(如金刚石)，也可能是分子晶体(如 SO3)，错；固态能导电的晶体可能是金属晶体，也可能是原子晶体(如硅)，还有可能是混合键型晶体(如石墨)，错。3下列关于原子晶体的说法中错误的是( )A原子晶体中不存在独立的“分子”B原子晶体中所有原子之间以共价键结合成空间网状结构C金刚石是原子晶体，所以其化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气发生
3、反应D原子晶体中必须有共价键，不可能存在分子间作用力答案 C解析 原子晶体中原子之间以共价键结合形成空间网状结构，故原子晶体中不存在单独的“分子” ；由原子晶体的定义可知，原子晶体中只有共价键，不存在分子间作用力。金刚石的化学性质不活泼，但在一定条件下能与 O2、CO 2等发生反应。故选 C。4萤石(CaF 2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明 CaF2一定是离子晶体的是( )ACaF 2难溶于水，其水溶液的导电性极弱BCaF 2的熔点较高，硬度较大CCaF 2固体不导电，但在熔融状态下可以导电DCaF 2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小答案 C解析 化合物中存在离子键则必为离子晶体，
4、而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是固体不导电，熔融状态下能导电，故选 C。5下表给出了几种氯化物的熔、沸点：NaCl MgCl2 CaCl2 SiCl4熔点/ 801 712 782 68沸点/ 1 465 1 412 1 600 57.6则下列各项表述与表中数据一致的有( )CaCl 2属于离子晶体 SiCl 4是分子晶体 1 500 时，NaCl 可汽化 MgCl 2水溶液不能导电A B C D答案 D解析 由表格中的数据可知 CaCl2的熔、沸点较高，则 CaCl2属于离子晶体，故正确；由表格中的数据可知 SiCl4的熔、沸点较低，则 SiCl4是分子晶体，故正确；由表格中的数据可知，
5、NaCl 的沸点为 1 465 ，则 1 500 时，NaCl 可汽化，故正确；由表格中的数据可知 MgCl2的熔、沸点较高，则 MgCl2属于离子晶体，所以 MgCl2水溶液能导电，故错3误。题组 2 晶体的熔、沸点比较6NaF、NaI、MgO 均为离子化合物，根据下列数据，判断这三种化合物的熔点的高低顺序是( )物质 NaF NaI MgO离子所带电荷数 1 1 2键长(10 10 m) 2.31 3.18 2.10A. BC D答案 B解析 一般来说，离子半径越小，离子所带电荷数越多，则离子键越强，离子化合物的熔点也越高；同时，所含化学键的键长越短，键能往往越大，破坏化学键所需的能量就越
6、高，离子化合物的熔点也越高。根据表中信息，题给三种化合物的熔点按的顺序逐渐降低。7下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列的是( )O 2、I 2、Hg CO、KCl、SiO 2 Na、K、Rb Na、Mg、AlA B C D答案 D解析 中 Hg 在常温下为液态，而 I2为固态，故错；中 SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO 是分子晶体，其熔点最低，故正确；中 Na、K、Rb 价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中 Na、Mg、Al 价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。8下列物质的沸点高低顺序正确的是( )A金刚石晶体硅
7、二氧化硅BHIHBrHClHFCNaFNaClNaBrDNaClHgS答案 C解析 原子晶体中原子半径越小，键长越短，共价键越强，沸点越高，因键长 CC二氧化硅晶体硅，故 A 错误；氢化物中分子间存在氢键的沸点较高，没有氢键时，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则沸点为HFHIHBrHCl，故 B 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，沸点越高，NaF、NaCl、NaBr 中离子所带电荷相同，离子半径 F NaClNaBr，故 C 正确；一般而言，离子晶体的沸点高于分子晶体，硫常温下呈固体，4Hg 常温下呈液体，所以沸点：NaClSHg，故 D 错误。题组
8、3 晶胞的分析与计算9下列有关晶体的叙述中，不正确的是( )A金刚石为立体网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有 6 个碳原子B氯化钠晶体中，每个 Na 周围紧邻且距离相等的 Na 共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻 8 个 ClD干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12 个 CO2分子答案 B解析 金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有 6 个碳原子；NaCl 晶体中，每个 Na 周围紧邻 6 个 Cl ，每个 Na 周围紧邻 12 个 Na ；氯化铯晶体中，每个 Cs 周围紧邻 8 个Cl ，每个 Cs 周围紧邻 6 个 Cs ；干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧
9、邻 12 个 CO2分子。10 X 射线金相学中记载关于铜与金可形成两种有序的金属互化物，其结构如图所示。下列有关说法正确的是( )A图、中物质的化学式相同B图中物质的化学式为 CuAu3C图中与每个铜原子紧邻的铜原子有 3 个D设图中晶胞的边长为 a cm，则图中合金的密度为 gcm3261NAa3答案 B解析 图结构中实际占有的铜原子的个数为 8 2 2，金原子的个数为 4 2，18 12 12故化学式为 CuAu；图结构中实际占有的铜原子的个数为 8 1，金原子的个数为186 3，故化学式为 CuAu3；图中，铜原子位于立方体的顶点，故紧邻的铜原子有 6 个；12图中，铜原子、金原子各为
10、 2 个，晶胞的体积为 a3 cm3，故密度 m/V (64197) a3 gcm3 gcm3 。2NA 522NAa3题组 4 晶体结构与性质的综合11根据下表的数据，判断下列说法正确的是( )离子化合物 离子电荷数 键长/ pm 晶格能/ 熔点/ 摩氏硬度5kJmol1NaF 1 231 923 993 3.2NaCl 1 282 786 801 2.5MgO 2 210 3 791 2 852 6.5CaO 2 240 3 401 2 614 4.5A晶格能的大小与阴、阳离子电荷数和距离成正比B晶格能越大，即阴、阳离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度就越大CNaF 晶体比 NaC
11、l 晶体稳定D表中物质 CaO 的晶体最稳定答案 C解析 A 项，根据表中的数据可知，晶格能的大小与阴、阳离子之间的距离成反比；B 项，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，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，硬度就越大；C 项，晶格能：NaFNaCl，故NaF 晶体比 NaCl 晶体稳定；D 项，晶格能越大，晶体越稳定，表中所列物质中 MgO 的晶体最稳定。12下列关于晶体的说法一定正确的是( )A分子晶体中都存在共价键B如图是 CaTiO3的晶体结构模型，其中每个 Ti4 和 12 个 O2 相紧邻CSiO 2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价
12、键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高答案 B解析 稀有气体都是单原子分子，无共价键，故 A 错误；CaTiO 3晶体中，每个 Ti4 和 12 个O2 相紧邻，故 B 正确；在 SiO2晶体中 Si、O 以单键相结合，每个硅原子与 4 个氧原子结合，故 C 错误；金属汞的熔点比 I2、蔗糖等的熔点都低，故 D 错误。题组 5 综合应用13(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于 1 个体心立方晶胞的金属原子数目是_。氯化铯晶体的晶胞如图 1，则 Cs 位于该晶胞的_，而 Cl 位于该晶胞的_，Cs 的配位数是_。6(2)铜的氢化物的晶体结构如图 2 所示，写
13、出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：_。(3)图 3 为 F 与 Mg2 、K 形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是_(填离子符号)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN 这 4 种晶体的结构与 NaCl 晶体结构相似(如图 4 所示)，已知 3 种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体 NaCl KCl CaO晶格能/kJmol1 786 715 3 401则这 4 种离子晶体(不包括 NaCl)熔点从高到低的顺序是_。其中 MgO 晶体中一个 Mg2 周围和它最邻近且等距离的 Mg2 有_个。答案 (1)2 体心 顶点 8 (2)2CuH3Cl 2 2CuCl22HCl=
14、 = = = =点 燃 (3)F (4)TiNMgOCaOKCl 12解析 (1)体心立方晶胞中，1 个原子位于体心，8 个原子位于立方体的顶点，故 1 个晶胞中金属原子数为 8 12；氯化铯晶胞中，Cs 位于体心，Cl 位于顶点，Cs 的配位数为188。(2)由晶胞结构可知，粒子个数比为 11(白球为 8 6 4，黑球为 4)，化学式为18 12CuH，1 价的铜与1 价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为 CuCl2和HCl。(3)由晶胞结构可知，黑球有 1 个，灰球有 1 个，白球有 3 个，由电荷守恒可知n(Mg2 ) n(K ) n(F )113，故白球为 F 。(4)从
15、 3 种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越大、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：7Ti3 Mg2 ，离子半径：Mg 2 Ca 2 ，所以熔点：TiNMgOCaOKCl；MgO 晶体中一个 Mg2 周围和它最邻近且等距离的 Mg2 有 12 个。14下图为 CaF2、H 3BO3(层状结构，层内的 H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题。(1)图 1 所示的 CaF2晶体中与 Ca2 最近且等距离的 F 数为_，图 3 中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_。(2)图 2 所示的物质结构中最外层已达 8 电子结构的原子是_。H
16、 3BO3晶体中 B 原子个数与极性键个数比为_。(3)三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用力为_。答案 (1)8 12 (2)O 16 (3)H 3BO3 分子间作用力解析 本题考查了离子晶体、分子晶体和金属晶体三种不同的晶体类型，涉及配位数、化学键的破坏等知识点。(1)从图 1 面心上的一个 Ca2 可看出连接 4 个 F ，若将旁边的晶胞画出，也应连 4 个 F ，则一个 Ca2 连有 8 个 F 。铜属于面心立方最密堆积，配位数为12。(2)H 是两电子，B 从图 2 看，只形成三个共价键，应为 6 个电子，只有氧为 8 电子。H3BO3属于分子晶体，一
17、个 B 连有 3 个 O,3 个 O 又连有 3 个 H，所以一个 B 对应 6 个极性键。(3)熔点大小一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体看具体情况，此题 H3BO3为分子晶体，熔点最低，熔化时破坏分子间作用力。15(1)下图为固态 CO2的晶胞结构示意图：通过观察分析，可得出每个 CO2分子周围有_个与之紧密相邻且等距的 CO2分子。试判断：SiO 2、CO 2、CS 2，这些晶体的熔点由高到低排列的顺序是_。在一定温度下，用 X 射线衍射法测得干冰晶胞的边长 a5.7210 8 cm，则该温度下干8冰的密度为_。(2)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数
18、量比为_。若合金的密度为 d gcm3 ，晶胞参数 a_ nm。答案 (1)12 SiO 2CS2CO2 1.56 gcm 3(2)31 13107(2516.021023d)解析 (1)观察 CO2晶胞结构示意图，以某一个 CO2分子为中心，在三维空间中找出与之紧密相邻且等距离的 CO2分子。如以立方体的顶点为例，与之紧密相邻且等距离的 CO2分子应为每一平面面心的 CO2分子，在三维空间延伸共有 12 个。比较 SiO2、CO 2、CS 2三种物质熔点的高低顺序有多种方法，例如可利用常温下三种物质的状态判断，其熔点高低顺序为SiO2CS2CO2。利用切割法计算每个晶胞中平均拥有 CO2的个数为 8 6 4，根据密度18 12的定义得： 1.56 gcm3 。(2)由晶胞结构 Ni 原子处于立方晶胞4446.021023 g5.7210 8 cm3的顶点，Cu 原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有 Cu 原子的个数为6 3，含有 Ni 原子的个数为 8 1，故晶胞中 Cu 原子与 Ni 原子的数量比为 31。12 18根据 m V 可得，1 mol 晶胞的质量为(64359) g a3d gcm3 NA，则 a13cm13107 nm。(2516.021023d) ( 2516.021023d)
