(18)3.2.2几种简单的晶体结构模型__高二化学鲁科版(2019)选择性必修二同步课时作业

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名称 (18)3.2.2几种简单的晶体结构模型__高二化学鲁科版(2019)选择性必修二同步课时作业
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-05-04 15:51:22

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(18)3.2.2几种简单的晶体结构模型——高二化学鲁科版(2019)选择性必修二同步课时作业
1.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )
A.在水中能电离出离子的物质 B.熔融状态下能导电的化合物
C.在水中能电离出的化合物 D.熔化时化学键无变化的化合物
2.下列晶体中,属于含有非极性共价键的离子晶体的是( )
A. B. C. D.
3.下列关于NaCl晶体结构的说法中正确的是( )
A.NaCl晶体中,每个周围吸引的与每个周围吸引的数目相等
B.NaCl晶体中,每个周围吸引1个
C.NaCl晶胞中的粒子代表一个NaCl
D.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子
4.离子晶体一般不具有的特征是( )
A.熔点较高,硬度较大 B.易溶于水而难溶于有机溶剂
C.固态时不能导电 D.熔融态时不能导电
5.下列叙述不正确的是( )
A.离子晶体中只含有离子键
B.含有离子键的晶体一定是离子晶体
C.离子晶体中可能含有共价键
D.有的离子晶体的阴离子或阳离子中存在电中性分子
6.的晶胞结构和部分离子的投影位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.属于离子晶体 B.的配位数为8
C.图甲为沿y轴投影图 D.图乙为沿面对角线投影图
7.硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构。下列说法不正确的是( )
A.氧化铍熔点较高,可用作耐火材料
B.电解熔融氯化铍制备铍单质
C.用碳原子取代晶体硅中部分原子,硬度变大
D.不慎将碱液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上1%的硼酸
8.硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其晶胞结构,图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标,b点的坐标。下列说法正确的是( )
A.的配位数为12
B.若换为,则晶胞棱长保持不变
C.基态Se的电子排布式为
D.c点离子的坐标为
9.氟化钾镁是一种具有优良光学性能的材料,主要应用于激光领域,其立方晶胞结构如图。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.的配位数为12
B.每个位于距其最近且等距的构成的正四面体空隙中
C.若位于晶胞的体心,则位于晶胞的面心
D.若晶胞参数为anm,则晶体的密度是
10.钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该晶体熔点低、硬度小
B.每个晶胞中含有6个
C.钛酸钙的化学式为
D.每个周围距离最近且等距的有12个
11.研究人员设计了新款锂超离子导体,可由与按一定比例反应合成。其导电性可媲美有机电解液,有着广泛的应用前景。的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞中与间的最近距离为a pm,下列说法错误的是( )
A.晶胞中每个与4个呈四面体结构的离子相邻
B.熔点:
C.若晶胞中位于顶点,则位于面心
D.该晶体的密度为
12.晶胞是晶体结构的基本单元,几种常见离子晶体的晶胞如图所示。已知离子键强弱主要取决于离子半径的大小和离子带电荷的多少,则下列说法错误的是( )
A.熔沸点:
B.在晶胞中,阳离子配位数为6
C.在晶胞中,距离最近且等距的数目为8
D.若的晶胞边长为,则与之间最近距离为
13.的晶胞与相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长(如图),已知的摩尔质量为,若阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是( )
A.填充在围成的四面体空隙中
B.两个最近之间的距离为
C.每个周围等距紧邻的有4个
D.晶体密度为
14.被认为是良好的光学基质材料,可由制备。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子轨道表达式为_________;基态N原子中未成对电子数为_________。
(2)O的第一电离能小于N的第一电离能的原因为_________;的组成元素的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。
(3)中阴离子的立体构型为_________;其中C原子的杂化方式为_________;HF的沸点远大于HCl的原因是_________。
(4)具有金红石型四方结构,具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①和晶体(晶胞顶点为)中,Zn的配位数之比为_________。
②若表示阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度为_________(用含的代数式表示)。
③晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,0,0),C为(0,1,0),则D的原子坐标参数为_________。
15.镁可用作轻质合金,在航天器材与光学设备的生产制造方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子有_______种空间运动状态,在元素周期表中,和均与相邻,这三种元素第一电离能由大到小的顺序是_______。
(2)可用于的冶炼:,基态的价电子排布图(轨道表示式)为_______,的熔点比(714℃)低,其原因是_______。
(3)大黄素的分子结构如图所示,其中碳原子的杂化轨道类型是_______,分子中至少有_______个原子共平面,一定条件下,大黄素分子中的_______原子能提供孤对电子与形成配位键。
(4)由和F三种元素组成的晶体,其立方晶胞如图,与的最小核间距大于与的最小核间距,x与y为整数,则在晶胞中的位置为_______,的配位数是_______,若晶胞参数为,则晶体密度_______(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A.在水中能电离出离子的物质常见为电解质,可能是酸、碱、盐,如硫酸是分子晶体,但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子,A项错误;
B.熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物,B项正确;
C.如硫酸是分子晶体,但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子,C项错误;
D.熔化时化学键无变化的晶体可能是分子晶体,如冰融化变成液态水,D项错误;
故选B。
2.答案:C
解析:和的晶体中含有极性共价键,项不符合题意;中不含有共价键,D项不符合题意。
3.答案:A
解析:氯化钠晶体中,每个周围吸引6个,每个周围吸引6个,A项正确,B项错误;NaCl晶体中的粒子表示或,C项错误;NaCl晶体中不存在单个NaCl分子,D项错误。
4.答案:D
解析:离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性,如熔点较高,硬度较大,易溶于水而难溶于有机溶剂,固态时不能导电,熔融态时能导电。故选D。
5.答案:A
解析:如NaOH晶体中还含有O—H共价键,A错误,C正确;含有离子键的晶体一定是离子晶体,B正确;为离子晶体,该离子晶体的阳离子为,其中含有电中性分子,D正确。
6.答案:D
解析:A.氟化钙是由钙离子和氟离子形成的离子晶体,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钙离子与位于体对角线处的氟离子的距离最近,则钙离子的配位数为8,故B正确;
C.由晶胞结构和图甲可知,图甲为氟离子沿y轴投影图,故C正确;
D.由晶胞结构可知,沿面对角线投影图的四个侧面面心应在同一条线上,图乙钙离子分布不符合,故D错误;
故选D。
7.答案:B
解析:A.铍与铝位于对角线,氧化铝、氧化铍是离子晶体,离子所带电荷较多、半径较小,晶格能大,熔点较高,可用作耐火材料,故A正确;B.氯化铝、氯化铍是共价化合物,熔融时不会导电,电解熔融氯化铍、氯化钠的混合物制备铍单质,故B错误;C.C-S键的键能大于Si-S键,用碳原子取代晶体硅中部分原子,硬度变大,故C正确;D.不慎将碱液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上1%的硼酸,故D正确;选B.
8.答案:D
解析:D.a的坐标为(0,0,0),b的坐标,则a原子位于坐标原点,b原子在体对角线的顶点,可知c原子到x轴、y轴、z轴的距离分别是,,,即c的坐标为,D正确;
故选D。
9.答案:B
解析:A.由图可知,与等距且最近的F-位于棱心,共12个,即的配位数为12,故A正确;B.每个位于距其最近且等距的构成的正八面体体心中,故B错误;C.若位于晶胞的体心,则位于晶胞的顶点处,位于面心,故C正确;D.由均摊法可知,1个晶胞中含有的数目为,F-的数目为,的数目为1,晶胞的质量为:,密度为:,故D正确;故选B。
10.答案:D
解析:钠酸钙属于离子晶体,离子晶体熔点较高,硬度较大,A项错误;由均推法可知,1个晶胞中含有的个数是,的个数是1,的个数为,则钛酸钙的化学式为,项错误;由晶胞结构可知,以顶角的为研究对象,每个周围距离最近且等距的个数为,D项正确。
11.答案:C
解析:位于棱心,正四面体结构的位于体心,则每个与4个呈四面体结构的离子相邻,A正确;、均为离子晶体,的半径大于的半径,且所带电荷数小于所带电荷数,则中的离子键更强,熔点:,B正确;该晶胞中与构成体心立方结构,如果将置于顶点,则位于体心,C错误;由于与最近的距离为a pm,即晶胞的面对角线长的一半为a pm,故晶胞的棱长为 pm,体积为,根据均摊法,1个晶胞中含有1个、1个、3个,则1个晶胞的质量为,故该晶体密度为,D正确。
12.答案:D
解析:A.NaCl和CsCl均为离子晶体,半径小于半径,则氯化钠内离子键较强,因此熔沸点:,故A正确;
B.在NaCl晶胞中,距离最近且等距的为6个,则配位数为6,故B正确;
C.在CsCl晶胞中,位于顶点且被8个晶胞共用,为体心,则距离最近且等距的数目为8,故C正确;
D.根据ZnS的晶胞结构可知,与间最近距离为体对角线的,若晶胞边长为apm,则与之间最近距离为,故D错误;
故选:D
13.答案:C
解析:A.由晶胞结构可知,填充在钙离子围成的八面体空隙中,故A错误;
B.由晶胞结构可知,位于体心的与位于棱上的距离最近,为低面对角线的一半,两个最近之间的距离为,故B错误;
C.由晶胞结构可知,碳化钙晶胞不是正方体,位于体心的与位于左右棱上的距离最近,则每个周围等距紧邻的有4个,故C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的钙离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的的个数为12×+1=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=,解得d=,故D错误;
故选C。
14.答案:(1);3
(2)N原子价电子排布为半满结构,较O原子更稳定,因此N原子更难失去第一个电子,第一电离能更大;F>N>H
(3)平面正三角形;;HF分子间能形成氢键
(4)1∶1;;(0,,)
解析:(1)基态Zn原子的价电子轨道表达式为;基态N原子电子排布式为:,未成对电子数为3。
(2)O原子电子排布式为:,N原子电子排布式为:,O的第一电离能失去的电子,N的第一电离能失去的电子,是半充满稳定状态,因此N原子更难失去第一个电子,第一电离能更大。元素的电负性同周期从左到右逐渐增大,的组成元素的电负性由大到小的顺序为F>N>H。
(3)的中心原子C原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,微粒立体构型与VSEPR模型相同为平面三角形,所以中阴离子的立体构型为平面正三角形;其中C原子的杂化方式为;HF的沸点远大于HCl的原因是HF分子间能形成氢键。
(4)①晶胞中,白色球数目为,黑色球数目,故白色球为Zn、黑色球为F,可知Zn的配位数为6,而晶体(晶胞顶点为)中,体心白色球为Zn,Zn的配位数为6,故二者配位数之比为6∶6=1∶1。
②晶胞相当于含有2个“”,晶胞质量,晶体密度。
③D原子处于晶胞左侧面面心位置,由A、B、C的坐标参数可知,D的参数x=0,y=z=,故D的坐标参数为(0,,)。
15.答案:(1)6;Be>Mg>Al
(2);为离子晶体,为分子晶体,一般离子晶体沸点更高
(3);24;O
(4)顶点;12;
解析:(1)Mg为第12号元素,电子排布式为,空间运动状态种类数等于轨道数,因此基态Mg原子的核外电子有6种空间运动状态;同周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势,但第IIA和VA出现反常,同主族元素从上往下减小,Be、Al、Mg,这三种元素第一电离能由大到小的顺序是:Be>Mg>Al,故答案为:6;Be>Mg>Al。
(2)Ti为第22号元素,因此基态Ti的价电子排布图为;的熔点与的熔点差值很大,其原因是:为离子晶体,为分子晶体,一般离子晶体沸点更高,故答案为:;为离子晶体,为分子晶体,一般离子晶体沸点更高。
(3)根据结构分析可知,连接的4根键均为单键的碳原子的杂化轨道类型是,碳氧双键上的C原子、苯环上的C原子的杂化轨道类型均是;根据结构可知,与苯环直连的原子与苯环共平面,与碳氧双键直连的原子与之共平面,杂化的C原子最多与另外2个原子共平面,因此分子中至少有24个原子共平面;配位键是一方提供孤电子对,一方提供空轨道,观察结构可知羰基、羟基上的O均有孤电子对,因此大黄素分子中的O原子能提供孤对电子形成配位键,故答案为:;24;O。
(4)根据均摊法可知,晶胞中,白色小球有个,灰色小球有个,黑色小球有1个,F的价态为-1价,K、Mg的价态分别为+1、+2价,根据化合价代数和为0以及晶胞结构可知,、有1个,有3个,位于棱上,题中已知与的最小核间距大于与的最小核间距,可知在晶胞中的位置为顶点,在晶胞中的位置为体心;最近且等距的是其配位数,有12个;晶胞参数为,则晶体密度,故答案为:顶点;12;。