2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第三章 晶体结构与性质 阶段重点突破练(四)（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第三章 晶体结构与性质 阶段重点突破练(四)（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 632.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-29 19:32:33 | ||
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文档简介
阶段重点突破练(四)
一、晶体类型与结构
1．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
2．经X射线研究证明：PCl5在固体状态时，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
3．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞结构如图所示。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
4．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O
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
5．(2022·福州高二期中)铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置。下列说法正确的是( )
A．Fe原子的配位数为4
B．a位置原子的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)
C．Fe原子与Mg原子间最短距离为b nm
D．晶体储氢时，H2在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为FeMg2H，则储氢率为100%
二、晶体类型与性质
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
7．(2022·济宁高二检测)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
8．A～I是几种常见的单质，它们的沸点如图所示。下列推断正确的是( )
A．D可能为共价晶体，H可能为分子晶体
B．G可能为离子晶体，A可能为分子晶体
C．G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体
D．D可能为共价晶体，B一定是离子晶体
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________________________________________。
(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.________________。
(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.________________。
三、晶体结构的综合分析
10．(2021·湖北，10)某立方晶系的锑钾(Sb K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A．该晶胞的体积为a3×10－36 cm3
B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4
D．K和Sb之间的最短距离为a pm
11．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)。
(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。
12．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。砷化镓晶体的晶胞结构如图所示。
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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__________________。
13．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。
(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______________________________
________________________________________________________________________。
(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，则S的杂化轨道类型是______________，阴离子A的化学式为______________。
(4)下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：________。
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。
③Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。
(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________。
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。
(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的价电子排布为(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。
②B 与 C 所形成化合物晶体的化学式为________________。
阶段重点突破练(四)
1．D [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。]
2．C [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，正四面体的为AB4型，正八面体的为AB6型，根据PCl5的化学式，正四面体形的为[PCl4]＋，正八面体形的为[PCl6]－，且两种离子数目之比为1∶1，C项正确、D项错误。]
3．D [A项，该晶体属于离子晶体，错误；B项，从晶胞结构分析，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，与S2－距离最近的Zn2＋有4个，与Zn2＋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。]
4．A [由题中的晶胞结构知，有8个K＋位于晶胞顶角，6个K＋位于晶胞面心，则晶胞中含有的K＋的个数为8×＋6×＝4；O有12个位于棱上，1个处于体心，则晶胞中含有O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。]
5．B [由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与位于体对角线上镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，故A错误；由晶胞结构可知，a位置镁原子位于将晶胞平分为左上侧的立方单位的体心位置，原子的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)，故B正确；由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与镁原子的最短距离为体对角线的，则铁原子与镁原子间最短距离为b nm，故C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的铁原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为12×＋1＝4，储氢后的化学式为FeMg2H2，故D错误。]
6．C [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。]
7．D
8．A [D的沸点很高，可能为共价晶体，H的沸点低，且常温下为气体，可能为分子晶体，A项正确；G的沸点低，且常温下为气体，G不可能为离子晶体，A的沸点为1 000 ℃左右，不可能是分子晶体，B项错误；G、H的沸点低，可能是分子晶体，E、F可能是离子晶体或金属晶体，C项错误；D可能为共价晶体或金属晶体，B可能是离子晶体或金属晶体，D项错误。]
9．(1)①⑤ ②③ ⑧ ②⑦ ④⑥ ④＞②＞③＞⑤＞① (2)金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体
(3)氯化铯 氯化钠 二氧化硅 金刚石(或晶体硅)
解析 (1)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；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。
(2)固态时能导电，能溶于盐酸，应为活泼金属，属于金属晶体；能溶于CS2，不溶于水，属于分子晶体；固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，属于共价晶体。
(3)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；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)。
10．B [该晶胞的边长为a×10－10 cm，故晶胞的体积为(a×10－10 cm)3＝a3×10－30 cm3，A项错误；该晶胞中K的个数为12×＋9＝12，Sb的个数为8×＋6×＝4，故K和Sb原子个数之比为3∶1，B项正确；以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即a pm，D项错误。]
11．(1)Zn (2)×107
解析 (1)该ZnSe晶胞中Se已有4个，Zn已有7×＋5×个，显然x和y点所堆积的原子均为Zn。(2)该晶胞中含有4个Zn2＋、4个Se2－，则该晶胞的质量 g＝ρ g·cm－3×(a×
10－7cm)3，解得a＝×107 nm。
12．(1)共价 (2)BN 二者均为共价晶体，B—N的键长比Ga—As的键长短，键能大 (3)×100%
解析 (3)该晶胞中含有4个Ga、4个As，则晶胞中原子的体积V′＝[π(rGa×10－10cm)3＋π(rAs×10－10cm)3]×4，晶胞的体积V＝cm3，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%＝×100%。
13．(1)六 2 (2)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个价电子 ，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个价电子 (3)sp3杂化 [Ge4S10]4－
(4)①BaTiO3 ②面心 ③6、12 (5)①8 ②×1030 (6)①共价 ②ZnS
解析 (1)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6×＝2个P原子。(3)S原子的最外层电子数为6，由图可知S原子形成2个共价键，则阴离子A中S原子含有2对成键电子对和2个孤电子对，即其价层电子对数为4，属于sp3杂化；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－。(4)①由结构可知，Ba2＋位于体心有1个，Ti4＋位于顶点，数目为8×＝1个，O2－位于棱心，数目为12×＝3个，故其化学式为BaTiO3。②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。③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)①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。②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，硫离子共4个，Li2S的晶胞密度ρ＝＝ g·cm－3＝×1030 g·cm－3。(6)①A、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。②B的价电子排布为(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。
一、晶体类型与结构
1．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
2．经X射线研究证明：PCl5在固体状态时，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
3．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞结构如图所示。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
4．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O
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
5．(2022·福州高二期中)铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置。下列说法正确的是( )
A．Fe原子的配位数为4
B．a位置原子的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)
C．Fe原子与Mg原子间最短距离为b nm
D．晶体储氢时，H2在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为FeMg2H，则储氢率为100%
二、晶体类型与性质
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
7．(2022·济宁高二检测)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
8．A～I是几种常见的单质，它们的沸点如图所示。下列推断正确的是( )
A．D可能为共价晶体，H可能为分子晶体
B．G可能为离子晶体，A可能为分子晶体
C．G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体
D．D可能为共价晶体，B一定是离子晶体
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________________________________________。
(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.________________。
(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.________________。
三、晶体结构的综合分析
10．(2021·湖北，10)某立方晶系的锑钾(Sb K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是( )
A．该晶胞的体积为a3×10－36 cm3
B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4
D．K和Sb之间的最短距离为a pm
11．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)。
(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。
12．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。砷化镓晶体的晶胞结构如图所示。
(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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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__________________。
13．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。
(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______________________________
________________________________________________________________________。
(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，则S的杂化轨道类型是______________，阴离子A的化学式为______________。
(4)下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：________。
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。
③Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。
(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________。
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。
(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的价电子排布为(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。
②B 与 C 所形成化合物晶体的化学式为________________。
阶段重点突破练(四)
1．D [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。]
2．C [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，正四面体的为AB4型，正八面体的为AB6型，根据PCl5的化学式，正四面体形的为[PCl4]＋，正八面体形的为[PCl6]－，且两种离子数目之比为1∶1，C项正确、D项错误。]
3．D [A项，该晶体属于离子晶体，错误；B项，从晶胞结构分析，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，与S2－距离最近的Zn2＋有4个，与Zn2＋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。]
4．A [由题中的晶胞结构知，有8个K＋位于晶胞顶角，6个K＋位于晶胞面心，则晶胞中含有的K＋的个数为8×＋6×＝4；O有12个位于棱上，1个处于体心，则晶胞中含有O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。]
5．B [由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与位于体对角线上镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，故A错误；由晶胞结构可知，a位置镁原子位于将晶胞平分为左上侧的立方单位的体心位置，原子的分数坐标为(0.25,0.75,0.75)，故B正确；由晶胞结构可知，位于顶角的铁原子与镁原子的最短距离为体对角线的，则铁原子与镁原子间最短距离为b nm，故C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的铁原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为12×＋1＝4，储氢后的化学式为FeMg2H2，故D错误。]
6．C [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。]
7．D
8．A [D的沸点很高，可能为共价晶体，H的沸点低，且常温下为气体，可能为分子晶体，A项正确；G的沸点低，且常温下为气体，G不可能为离子晶体，A的沸点为1 000 ℃左右，不可能是分子晶体，B项错误；G、H的沸点低，可能是分子晶体，E、F可能是离子晶体或金属晶体，C项错误；D可能为共价晶体或金属晶体，B可能是离子晶体或金属晶体，D项错误。]
9．(1)①⑤ ②③ ⑧ ②⑦ ④⑥ ④＞②＞③＞⑤＞① (2)金属晶体 分子晶体 离子晶体 共价晶体
(3)氯化铯 氯化钠 二氧化硅 金刚石(或晶体硅)
解析 (1)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；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。
(2)固态时能导电，能溶于盐酸，应为活泼金属，属于金属晶体；能溶于CS2，不溶于水，属于分子晶体；固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，属于共价晶体。
(3)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；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)。
10．B [该晶胞的边长为a×10－10 cm，故晶胞的体积为(a×10－10 cm)3＝a3×10－30 cm3，A项错误；该晶胞中K的个数为12×＋9＝12，Sb的个数为8×＋6×＝4，故K和Sb原子个数之比为3∶1，B项正确；以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即a pm，D项错误。]
11．(1)Zn (2)×107
解析 (1)该ZnSe晶胞中Se已有4个，Zn已有7×＋5×个，显然x和y点所堆积的原子均为Zn。(2)该晶胞中含有4个Zn2＋、4个Se2－，则该晶胞的质量 g＝ρ g·cm－3×(a×
10－7cm)3，解得a＝×107 nm。
12．(1)共价 (2)BN 二者均为共价晶体，B—N的键长比Ga—As的键长短，键能大 (3)×100%
解析 (3)该晶胞中含有4个Ga、4个As，则晶胞中原子的体积V′＝[π(rGa×10－10cm)3＋π(rAs×10－10cm)3]×4，晶胞的体积V＝cm3，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%＝×100%。
13．(1)六 2 (2)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个价电子 ，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个价电子 (3)sp3杂化 [Ge4S10]4－
(4)①BaTiO3 ②面心 ③6、12 (5)①8 ②×1030 (6)①共价 ②ZnS
解析 (1)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6×＝2个P原子。(3)S原子的最外层电子数为6，由图可知S原子形成2个共价键，则阴离子A中S原子含有2对成键电子对和2个孤电子对，即其价层电子对数为4，属于sp3杂化；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－。(4)①由结构可知，Ba2＋位于体心有1个，Ti4＋位于顶点，数目为8×＝1个，O2－位于棱心，数目为12×＝3个，故其化学式为BaTiO3。②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。③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)①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。②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，硫离子共4个，Li2S的晶胞密度ρ＝＝ g·cm－3＝×1030 g·cm－3。(6)①A、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。②B的价电子排布为(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。