高中化学苏教版（2021） 选择性必修2 专题3 阶段重点突破练(二)（41张PPT）

(共41张PPT)
阶段重点突破练(二)
1.下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是
A.1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子
B.氯化钠晶体中，每个Na＋周围紧邻6个Cl－
C.氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－
D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na＋、4个Cl－
√
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一、晶体类型与结构
解析　氯化钠为离子晶体，不存在单个的分子，故A错误；
在氯化钠的晶胞中，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，则每个Na＋周围距离相等的Cl－共有6个，故B正确；
氯化铯晶体的晶胞中，铯离子在体心，氯离子在顶点，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－，故C正确；
在NaCl晶胞中，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，钠离子数为12× ＋1＝4，氯离子数为8× ＋6× ＝4，故D正确。
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2.下列关于CaF2的表述正确的是
A.Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用
B.F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2
C.阴、阳离子个数比为2∶1的物质，均与CaF2晶体结构相同
D.CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
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解析　Ca2＋与F－之间既有静电引力作用，也有静电排斥作用，A错误；
离子所带电荷数相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2的熔点高，B错误；
晶体结构还与离子的半径大小有关，所以阴、阳离子个数比为2∶1的物质，不一定与CaF2晶体结构相同，C错误；
CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下能发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，D正确。
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3.经X射线研究证明：PCl5在固态时，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晶体具有良好的导电性
C.PCl5晶体由[PCl4]＋和[PCl6]－构成，其离子数目之比为1∶1
D.PCl5晶体由[PCl3]2＋和[PCl7]2－构成，其离子数目之比为1∶1
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解析　根据题意知，PCl5固体由两种离子构成，PCl5固体属于离子晶体，A项错误；
PCl5晶体属于离子晶体，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动，故PCl5晶体没有良好的导电性，B项错误；
两种离子分别是正四面体和正八面体，正四面体为AB4型，正八面体为AB6型，根据PCl5的化学式，正四面体型的为[PCl4]＋，正八面体型的为[PCl6]－，且两种离子数目之比为1∶1，C项正确、D项错误。
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4.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是
A.该晶体属于分子晶体
B.该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等
C.阳离子的配位数为6
D.氧化锌的熔点大于硫化锌
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解析　A项，该晶体属于离子晶体，错误；
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B项，从晶胞图分析，含有Zn2＋的数目为8× ＋6× ＝4，S2－位于立方体内，S2－的数目为4，所以该晶胞中Zn2＋与S2－的数目相等，错误；
C项，在ZnS晶胞中，1个S2－周围距离最近的Zn2＋有4个，1个Zn2＋周围距离最近的S2－有4个，则S2－的配位数为4，Zn2＋的配位数也为4，错误；
D项，ZnO和ZnS中，O2－的半径小于S2－的半径，离子所带的电荷数相等，所以ZnO的离子键键能大于ZnS，ZnO的熔点大于ZnS，正确。
5.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是
A.超氧化钾的化学式为KO2
B.每个晶胞含有8个K＋和4个
C.晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D.晶体中0价氧原子和－2价氧原子个数比为2∶1
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√
解析　由题中的晶胞结构知，有8个K＋位于晶胞顶点，6个K＋位于晶胞面心，则晶胞中含有的K＋的个数为8× ＋6× ＝4；
有12个位于棱上，1个处于体心，则晶胞中含有
的个数为12× ＋1＝4，超氧化钾的化学式为KO2；
晶体中每个K＋距离最近的K＋有12个；
设晶体中0价氧原子和－2价氧原子的个数分别为x、y，
则有x＋y＝8，x×0＋y×(－2)＝－4，得x∶y＝3∶1。
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6.具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是
A.熔点113 ℃，能溶于CS2 B.熔点44 ℃，液态不导电
C.熔点1 124 ℃，易溶于水 D.熔点180 ℃，固态能导电
二、晶体类型与性质
√
解析　熔点113 ℃，能溶于CS2，这是分子晶体的性质，故A错误；
熔点低，液态不导电，这是分子晶体的性质，故B错误；
熔点较高，多数离子晶体易溶于水，此性质为离子晶体的性质，故C正确；
离子晶体在固态时不导电，故D错误。
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7.(2020·济南高二检测)离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子间离子键的强弱，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是
A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaO
B.NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C.CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
D.CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
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解析　对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，离子键越强，熔点越高。一般在阴、阳离子的核间距离相当时首先看离子所带电荷数，CaO、BaO所带电荷数都大于KCl、NaCl，所以CaO、BaO的熔点大于KCl、NaCl；其次在电荷数相当时，看阴、阳离子的核间距离，r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)，熔点：CaO＞BaO，r(K＋)＞r(Na＋)，熔点：NaCl＞KCl。
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8.下列比较正确的是
A.化学键的键能由大到小：金刚石＞碳化硅＞硅
B.熔、沸点由高到低：氯化钠＞氧化镁＞金刚石＞二氧化碳
C.硬度由大到小：C60＞碳化硅＞铁＞氯化钠
D.共价键的极性由强到弱：H—I键＞H—Br键＞H—Cl键
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解析　原子半径：C＜Si，则化学键的键能由大到小：金刚石＞碳化硅＞硅，A正确；
金刚石是共价晶体，氯化钠和氧化镁是离子晶体，二氧化碳是分子晶体，则熔、沸点由高到低：金刚石＞氧化镁＞氯化钠＞二氧化碳，B错误；
碳化硅是共价晶体，铁是金属晶体，氯化钠是离子晶体，C60是分子晶体，则硬度由大到小：碳化硅＞铁＞氯化钠＞C60，C错误；
非金属性：I＜Br＜Cl，则共价键的极性由弱到强：H—I键＜H—Br键＜H—Cl键，D错误。
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9.(1)在①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石、⑦(NH4)2SO4、⑧乙醇中，由极性键形成的非极性分子有______(填序号，下同)，含有金属离子的物质是______，分子间可形成氢键的物质是____，属于离子晶体的是_____，属于共价晶体的是_____，①～⑤五种物质的熔点由高到低的顺序是____________________。
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①⑤
②③
⑧
②⑦
④⑥
④＞②＞③＞⑤＞①
解析　①CO2、⑤CS2中只含有极性键，分子都是直线形分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子；
②NaCl由钠离子和氯离子构成；
③Na由钠离子和自由电子构成，都含有金属离子；
⑧乙醇中羟基氢与其他羟基上的氧原子能形成氢键；
⑦(NH4)2SO4由铵根离子和硫酸根离子构成，属于离子化合物；离子化合物在固态时均为离子晶体；
④Si、⑥金刚石都是由原子构成的共价晶体；
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晶体的熔点：共价晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体，Si是共价晶体，熔点最高，CO2和CS2都是分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，Na的熔点低于100 ℃，所以熔点由高到低的顺序为④＞②＞③＞⑤＞①。
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(2)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：
A.固态时能导电，能溶于盐酸
B.能溶于CS2，不溶于水
C.固态时不导电，液态时能导电，可溶于水
D.固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃
试推断它们的晶体类型：A.__________；B.__________；C._________；D._________。
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金属晶体
分子晶体
离子晶体
共价晶体
解析　A固态时能导电，能溶于盐酸，应为活泼金属，属于金属晶体；
B能溶于CS2，不溶于水，属于分子晶体；
C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；
D固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，属于共价晶体。
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(3)下图中A～D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：A.________；B._______；C.________；D.__________
________。
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氯化铯
氯化钠
二氧化硅
金刚石(或
晶体硅)
解析　由晶胞结构模型可知：在氯化铯晶体中，每个Cs＋同时吸引8个Cl－，每个Cl－同时吸引8个Cs＋，氯离子与铯离子数目之比为1∶1，故A为氯化铯；
在氯化钠晶体中，每个Na＋同时吸引着6个Cl－，每个Cl－同时吸引着6个Na＋，氯离子与钠离子的数目之比为1∶1，故B为氯化钠晶体；
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在二氧化硅晶体中，每个Si原子与4个O原子结合，每个O原子与2个Si原子结合，硅原子与氧原子的个数之比为1∶2，故C为SiO2；
在金刚石晶体中，每个碳原子周围紧邻4个碳原子，最小碳环由6个碳原子组成，故D为金刚石(晶体硅的结构和金刚石相似)。
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三、晶体结构的综合分析
10.硒化锌是一种透明黄色半导体，也可作红外光学材料，熔点1 520 ℃。硒化锌晶体材料对热冲击具有很高的承受能力，使它成为高功率CO2激光器系统中的最佳光学材料。硒化锌的晶胞结构如图所示：
(1)图中x和y点所堆积的原子均为____(填元素符号)。
Zn
解析　该硒化锌晶胞中Se已有4个，Zn已有7× ＋5× ，显然x和y点所堆积的原子均为Zn。
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(2)若该晶胞密度为ρ g·cm－3，硒化锌的摩尔质量为M g·
mol－1。用NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a＝
___________nm。
解析　该晶胞中含有4个Zn2＋、4个Se2－，
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11.砷化镓是第二代半导体，熔点为1 238 ℃，具有空间网状结构，性能比硅更优良。砷化镓半导体材料的一个重要特性就是光电特性。由于它具有直接带隙以及宽禁带等结构，它的光发射效率比硅、锗等半导体材料高，
广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术。砷化镓晶体晶胞结构如图所示：
(1)砷化镓属于_____晶体。
(2)砷化镓与氮化硼属于同种晶体类型。则两种晶体熔点较高的是____，其理由是______________________________________________________
_____。
共价
BN
二者均为共价晶体，B—N键的键长比Ga—As键的键长短，键
能大
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(3)Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρ g·cm－3，则GaAs晶胞中原子的体积
占晶胞体积的百分率为___________________________。
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解析　该晶胞中含有4个Ga、4个As，
则晶胞中原子的体积
则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为
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12.按要求回答下列问题。
(1)黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图所示，其中最小的环为____元环，每个环平均含有___个P原子。
六
2
解析　观察黑磷晶体结构片段可知，最小的环为六元环，每个环有6个P原子，但每个P原子被3个环共用，则每个环平均含有P原子的个数为6×
＝2。
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(2)磷烯是新型二维半导体材料，具有类似石墨一样的片层结构(如图)，层与层之间以________结合。从结构上看，单层磷烯导电性优于石墨烯的原因是______________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
范德华力
石墨烯同层碳原子中，1个碳原子和周围3个碳原子结合后，还剩1个外围电子，单层磷烯同层磷原子中，1个磷原子和周围3个磷原子结合后，还剩2个外围电子
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(3)阳离子[(CH3)3NH]＋和阴离子A按个数比4∶1组成化合物，阴离子A的结构如图所示，阴离子A的化学式为__________。
[Ge4S10]4－
解析　阴离子A中含有4个Ge和10个S，其中4个S只形成一个共价键，则还要得到一个电子才能形成8电子稳定结构，则A离子带有4个负电荷，即离子的化学式为[Ge4S10]4－。
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(4)如图为钛酸钡晶体的晶胞结构，该晶体经X射线分析得出，重复单元为立方体，顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，棱心位置被O2－所占据。
①写出该晶体的化学式：________。
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BaTiO3
解析　由结构可知，Ba2＋位于体心有1个，Ti4＋位于顶点，数目为8×
＝1，O2－位于棱心，数目为12× ＝3，故其化学式为BaTiO3。
②若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞顶点，则O2－处于立方体的_____位置。
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面心
解析　根据晶胞结构可知，每个Ti4＋周围有6个O2－，若Ti4＋位于晶胞的体心，Ba2＋位于晶胞的顶点，则O2－处于立方体面心上。
③Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。
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解析　根据晶胞的结构可知，每个Ti4＋周围有6个O2－，所以Ti4＋的氧配位数为6；立方晶胞12条棱上的12个O原子均与体心Ba2＋等距，所以Ba2＋的氧配位数为12。
(5)Li2S是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数a＝588 pm。
①S2－的配位数为____。
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解析　以最右面中心S2－分析，连接左边有4个锂离子，右边的晶胞中也应该有4个锂离子，因此配位数为8。
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②设NA为阿伏加德罗常数的值，Li2S的晶胞密度
为________________(列出计算式)g·cm－3。
解析　设NA为阿伏加德罗常数的值，
根据晶胞结构计算出锂离子有8个，硫离子有4个，
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(6)A、B、C 为原子序数依次递增的前四周期的元素，A的第一电离能介于镁和硫两元素之间，A 单质晶体的晶胞结构如图1所示。B的外围电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn＋2，C位于元素周期表的ds区，其基态原子不存在不成对电子。B与C所形成化合物晶体的晶胞如图2所示。
①A 单质晶体属于_____(填晶体类型)晶体。
共价
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解析　A、B、C为原子序数依次递增的前四周期的元素，A的第一电离能介于镁和硫两元素之间，A单质晶体的晶胞结构如图1所示，可知A为硅形成的晶体，属于共价晶体。
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②B与C所形成化合物晶体的化学式为_____。
ZnS
解析　B的外围电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn＋2，有三个电子层，最外层有6个电子，B为S原子，C位于元素周期表的ds区，其基态原子不存在不成对电子，为Zn原子，由晶胞图知B与C所形成化合物晶体的化学式为ZnS。
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本课结束