3.3 金属晶体与离子晶体 同步练习（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 3.3 金属晶体与离子晶体 同步练习（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 580.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-13 23:40:16 | ||
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文档简介
第三节 金属晶体与离子晶体
课时1 金属晶体与离子晶体
1 如图是金属晶体的“电子气”理论示意图。用该理论解释金属导电的原因是( )
A. 金属能导电是因为含有金属阳离子
B. 金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C. 金属能导电是因为含有的电子做无规则运动
D. 金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
2 金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A. 脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B. 金属原子间的相互作用
C. 脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D. 金属原子与价电子间的相互作用
3 物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断，下列说法错误的是( )
A. 硬度：Mg＞Al B. 熔点：Mg＞Ca
C. 硬度：Mg＞K D. 熔点：Ca＞K
4 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积，如图甲、乙、丙分别代表这三种堆积方式的单元结构，则甲、乙、丙三种单元内金属原子个数之比为( )
甲 乙 丙
A. 3∶2∶1 B. 1∶2∶1 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
5 根据下列晶体的相关性质，判断可能属于金属晶体的是( )
A. 由分子间作用力结合而成，熔点低
B. 由共价键结合成空间网状结构，熔点高
C. 固态或熔融态时易导电，熔点在1 000 ℃左右
D. 固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
6 Cu2O的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. Cu＋的价电子表达式为3d84s1
B. Cu2O的熔点低于Cu2S
C. O2-在晶胞中的配位数为4
D. 晶体密度为ρ＝g/cm3
7 北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( )
A. K3C60中只有离子键 B. K3C60中不含共价键
C. 该晶体在熔融状态下能导电 D. C60与12C互为同素异形体
8 下列说法正确的是( )
A. 形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B. ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物
C. 离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高
D. 离子化合物中可能只含有非金属元素
9 为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理的是( )
A. 观察常温下的状态，SbCl5与SnCl4均为液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B. 测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、－33 ℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C. 将SbCl3、SbCl5、SnCl4分别溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D. 测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
10 几种常见离子晶体的晶胞类型如图所示，设晶胞边长均为a nm，下列说法错误的是( )
NaCl型 ZnS型(闪锌矿) CaF2型(萤石)
A. 在NaCl型晶胞中，每个Cl－周围有6个Na＋
B. 在ZnS型晶胞中阴阳离子的最短距离是a nm
C. CaF2型晶胞沿体对角线的投影为
D. 在CaF2型晶胞中，“小”离子填充了“大”离子形成的正四面体空隙
11 黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下：
(1) Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，每生成1 mol Cu2O转移的电子数为________。
(2) 为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，反应的化学方程式为________________________________________。
(3) SO2中心原子的杂化方式是________，用价层电子对互斥模型解释SO2的空间结构不同于CO2的原因：_____________________________________________。
(4) Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，原因是___________________________________________________。
(5) CuFeS2的晶胞如图1所示。
图1 图2
①图2所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是_____________________
___________________________________________________。
②从图1可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为________。
12 (1) 氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。写出与AlH空间结构相同的一种分子：________(填化学式)。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na＋有________个。
(2) 氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。氮化钼的化学式为________。
(3) ①已知MgO与NiO的晶体结构(如图所示)相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 pm和69 pm。则熔点：MgO________(填“＞”“＜”或“＝”)NiO，理由是______________________________________________。
②若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C的坐标参数为________。
13 (1) (2025连云港中学月考)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业，其晶胞结构如图1，该晶胞中每个Cu＋的配位数与含有的Cl－的个数之比为________；铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，其主要原因是_____________
________________________________________________________。
图1 图2
(2) (2025无锡江阴月考)富集钴渣经进一步处理后可制得CoxTiOy，此时Co的价层电子排布为3d7，CoxTiOy晶胞结构如图2所示。y＝______，与Ti原子最近的Co原子有______个。
(3) (2025连云港期中)ZnO晶体有立方岩盐结构、立方闪锌矿结构等结构，晶胞如图3所示，立方岩盐结构、立方闪锌矿结构晶胞中锌原子的配位数之比为________。
立方岩盐 立方闪锌矿
图3 图4
(4) (2024南通海安实验中学阶段考试)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图4所示，Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为________。
课时2 过渡晶体与混合型晶体
1 从严格意义上讲石墨属于( )
A. 分子晶体 B. 共价晶体 C. 金属晶体 D. 混合型晶体
2 石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )
A. 2∶3
B. 2∶1
C. 1∶3
D. 3∶2
3 下列关于过渡晶体的说法正确的是( )
A. 石墨属于过渡晶体
B. SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理
C. 绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体
D. Na2O晶体中离子键的百分数为100%
4 石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是( )
石墨 石墨烯晶体
A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B. 石墨中的碳原子采取sp3杂化
C. 石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，有类似金属晶体的性质
D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
5 下列说法不正确的是( )
A. Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
B. 由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合型晶体
C. 分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
D. 石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合型晶体
6 将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨吸收钾形成名称为钾石墨的物质，其组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K 等。下列分析正确的是( )
A. 题干中所列举的 6 种钾石墨属于有机高分子材料
B. 钾石墨中碳原子的杂化方式是 sp3杂化
C. 若某钾石墨的原子分布如图所示，则它所表示的是 C12K
D. 图中相距最近的两个K原子之间的距离为石墨中 C—C键长的2倍
7 下列关于晶体的说法不正确的是( )
A. 具有各向异性的固体可能是晶体
B. 液晶是物质的一种聚集状态
C. 晶体类型一定是纯粹的，不存在过渡晶体
D. 由晶体X射线衍射图经过计算，可以获得晶胞的形状、大小以及微粒在晶胞里的位置
8 下列说法错误的是( )
A. 冠醚与钾离子通过离子键形成超分子，其结构如图所示
B. 某些由离子组成的物质在常温下也可能以液态形式存在
C. 通过X射线衍射实验可区分晶体和非晶体
D. 大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体
9 Ⅰ. 现有5种固态物质：四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号 信息 物质名称 晶体类型
(1) 熔点：120.5 ℃，沸点：271.5 ℃，易水解
(2) 熔点：630.74 ℃，沸点：1 750 ℃，导电
(3) 由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定
(4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点：2 300 ℃，沸点：2 550 ℃，硬度大
(5) 由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感
Ⅱ. (1) 碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体的熔点由高到低的顺序是______________(填序号)。
①晶体硅 ②硝酸钾 ③金刚石 ④碳化硅 ⑤干冰 ⑥冰
(2) 继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点：Si60＞N60＞C60，而破坏分子所需要的能量：N60＞C60＞Si60，其原因是________________
______________________________________________________________________。
10 根据要求，回答下列问题。
(1) N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为__________________；三氯化铁的熔点为282 ℃，易溶于乙醚(C2H5OC2H5)等溶剂中，则其为________(填晶体类型)晶体。
(2) Na2O为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的____________百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O，其结构示意图如图1所示。
图1
则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是________(填字母)。
a. 金属键 b. 离子键 c. 氢键 d. π键 e. 极性键
(3) Li2S是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2所示。
图2
①已知A的坐标为(0，0，0)，B的坐标为________________(填分数坐标)。
②设阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2S晶体的密度为_____________g/cm3(用含a，NA的代数式表示)。
第三节 金属晶体与离子晶体
课时1 金属晶体与离子晶体
1. B
2. C 金属阳离子间同为阳离子，相互排斥不能形成金属键，A错误；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，金属原子是中性的，B错误；脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用是金属键，C正确；金属原子与价电子间不能形成金属键，D错误。
3. A Mg2+半径比Al3+大，带电荷数比Al3+少，则金属键能：Mg＜Al，硬度：Mg＜Al，A错误；Mg2+半径比Ca2+小，带电荷数相同，则金属键能：Mg＞Ca，熔点：Mg＞Ca，B正确；Mg2+半径比K＋小，带电荷数比K＋多，则金属键能：Mg＞K，硬度：Mg＞K，C正确；Ca2+半径比K＋小，带电荷数比K＋多，则金属键能：Ca＞K，熔点：Ca＞K，D正确。
4. A 5. C
6. C 根据晶胞结构及化学式可知，晶胞中Cu＋位于晶胞内部，共有4个，O2-位于顶角及晶胞体心，共有8×＋1＝2个。Cu原子序数为29，Cu＋的价电子排布式为3d10，A错误；Cu2O和Cu2S均为离子晶体，电荷量相同，O2-半径小于S2-，Cu2O中离子键强度更大，熔点更高，B错误；根据分析可知，与每个O2-最近的Cu＋有4个，即其配位数为4，C正确；根据晶胞密度计算公式：ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，D错误。
7. C
8. D 形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子之间的相互吸引，也存在着电子之间的相互排斥和原子核之间的相互排斥，A错误；氢是ⅠA族元素，HX(X为卤素原子)都是共价化合物，B错误；NaCl是离子化合物，SiO2是共价化合物，但前者的熔点较低，C错误；NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金属元素的离子化合物，D正确。
9. B
10. C 从NaCl型晶胞结构图可看出，每个Cl－周围有6个Na＋，A正确；从ZnS型晶胞结构图可看出，阴阳离子的最短距离是晶胞体对角线的，即a nm，B正确；CaF2型晶胞沿体对角线的投影为，C错误；从CaF2型晶胞结构图中看出，“小”离子有8个均匀分布在晶胞体内，“大”离子在顶点及面心，每个顶点的“大”离子与其所在的3个平面面心的“大”离子形成1个正四面体，则正四面体空隙填充了“小”离子，D正确。
11. (1) 6NA (2) 2SO2＋O2＋2CaO2CaSO4
(3) sp2 SO2中S原子的价层电子对数为3、孤电子对数为1，分子的空间结构为V形，CO2中C原子的价层电子对数为2、孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形 (4) 二者同属离子晶体，O2-的半径比S2-小，Cu2O晶体中离子键强于Cu2S晶体，所以熔点高于Cu2S (5) 图2中上底面中心的黑色原子(Fe)无法与下底面中心的白色原子(Cu)在平移之后实现无隙并置 4
解析：(1) Cu2S在空气煅烧反应生成Cu2O和SO2，反应的化学方程式为2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2，反应中硫元素的化合价升高被氧化，Cu2S是反应的还原剂，氧元素的化合价降低被还原，O2是反应的氧化剂，反应生成2 mol Cu2O时，转移电子的物质的量为12 mol，则反应生成1 mol Cu2O时，转移电子的数目为6NA。(3) SO2分子中硫原子的价层电子对数为3、孤电子对数为1，原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间结构为V形，CO2分子中碳原子的价层电子对数为2、孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形。(5) ①由图可知，图2中上底面中心的黑色原子(Fe)无法与下底面中心的白色原子(Cu)在平移之后实现无隙并置。②由晶胞结构可知，晶胞中位于面心、棱上铜原子个数为6×＋4×＝4。
12. (1) CH4(合理即可) 8 (2) Mo2N
(3) ①＞ Mg2+的半径比Ni2+的小，MgO的离子键比NiO的强 ②
解析：(2) 由题图信息知，Mo原子位于晶胞的顶角和面心，1个晶胞含有Mo原子的个数为6×＋8×＝4，N原子位于晶胞的棱上和体心，1个晶胞含有N原子的个数为4×＋1＝2，故氮化钼的化学式为Mo2N。(3) ①离子晶体结构相同时，离子半径越小，离子键越强，Mg2+的半径比Ni2+的小，MgO的离子键比NiO的强，故熔点：MgO＞NiO。
13. (1) 1∶1 Cu失去1个电子时，核外电子排布从[Ar]3d104s1变为[Ar]3d10能量较低的稳定结构较容易；Zn失去1个电子时，核外电子排布从[Ar]3d104s2变为[Ar]3d104s1较难
(2) 3 8 (3) 3∶2 (4) 体心 12
课时2 过渡晶体与混合型晶体
1. D 石墨晶体中层与层之间通过分子间作用力相连，同一层内通过共价键相连，所以从严格意义上讲石墨属于混合型晶体，D正确。
2. A 石墨晶体中，每一个六边形占有的碳原子数目为×6＝2，占有碳碳单键的数目为×6＝3，所以石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为2∶3，A正确。
3. B 石墨为混合型晶体，不属于过渡晶体，A错误；SiO2属于过渡晶体，但性质上更偏向共价晶体，故当作共价晶体来处理，B正确；大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，C错误；金属性越强，氧化物中离子键的百分数越大，电负性相差越大，离子键百分数越大，即与电负性有关，Na2O晶体中离子键的百分数不是100%，D错误。
4. C
5. B 一般电负性差值大于1.7为离子键，电负性差值小于1.7为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，A正确；石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，所以是混合型晶体，不属于金属晶体，也不属于共价晶体，B错误；根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，C正确；石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，是一种混合型晶体，D正确。
6. D 题干中列举的6种物质是由石墨吸收钾形成的，不属于有机物，属于无机化合物，A错误；钾石墨是石墨吸收钾形成的化合物，其中的碳原子形成了键角约为120°的三条共价键，因此采用的是sp2杂化，B错误；由该种钾石墨的结构可知，可选择图中虚线框选的部分作为该钾石墨的晶胞，碳原子位于晶胞的内部共有8个，钾原子位于晶胞的四个顶点上，因此均摊法计算该钾石墨的化学式为C8K，C错误；由该种钾石墨的结构可知，钾原子排列在每个六边形单元格中心位置，并且间隔一个六边形单元格填充，因此钾原子之间的最短距离等于相邻的两个六边形单元格中心连线的长度的2倍，即碳碳键长的2倍，D正确。
7. C 晶体具有各向异性，因此具有各向异性的固体可能是晶体，A正确；液晶和固态、气态、液态都属于物质的一种聚集状态，液晶状态介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性，B正确；晶体类型不一定是纯粹的，存在过渡晶体，C错误；X射线衍射图经过计算，可以获得晶胞的形状、大小，分子或原子在微观空间有序列排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目、位置等，D正确。
8. A 冠醚与钾离子通过配位键形成超分子，A错误；某些由离子组成的物质在常温下也可能以液态形式存在，如离子液体，B正确；X射线衍射实验可区分晶体和非晶体，C正确；由于微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体，D正确。
9. Ⅰ. (1) 四氯化硅 分子晶体
(2) 锑 金属晶体 (3) 氖 分子晶体
(4) 硼 共价晶体 (5) 石墨 混合型晶体
Ⅱ. (1) ③④①②⑥⑤
(2) 结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60＞N60＞C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量：N60＞C60＞Si60
10. (1) N＞O＞S 分子 (2) 离子键 a
(3) ① ②
解析：(1) N为ⅤA族元素，p轨道为半充满状态，故其第一电离能比O大，O和S同主族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能由大到小的顺序N＞O＞S。根据相似相溶原理，三氯化铁为分子晶体。(2) ②补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O，结构中没有金属阳离子与自由电子之间的作用力，故无金属键；氧和钙之间存在离子键；水分子间存在氢键；碳碳双键之间存在π键；碳氢之间为极性键。(3) ①由图可知，B点位于体对角线处，所以B的原子坐标为(，，)。②均摊法可知，S2-的个数＝8×＋6×＝4，Li＋有8个，所以密度ρ＝＝。
课时1 金属晶体与离子晶体
1 如图是金属晶体的“电子气”理论示意图。用该理论解释金属导电的原因是( )
A. 金属能导电是因为含有金属阳离子
B. 金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C. 金属能导电是因为含有的电子做无规则运动
D. 金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
2 金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A. 脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B. 金属原子间的相互作用
C. 脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D. 金属原子与价电子间的相互作用
3 物质结构理论推出：金属键越强，其金属的硬度越大，熔、沸点越高。且研究表明，一般来说，金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，由此判断，下列说法错误的是( )
A. 硬度：Mg＞Al B. 熔点：Mg＞Ca
C. 硬度：Mg＞K D. 熔点：Ca＞K
4 金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积，如图甲、乙、丙分别代表这三种堆积方式的单元结构，则甲、乙、丙三种单元内金属原子个数之比为( )
甲 乙 丙
A. 3∶2∶1 B. 1∶2∶1 C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
5 根据下列晶体的相关性质，判断可能属于金属晶体的是( )
A. 由分子间作用力结合而成，熔点低
B. 由共价键结合成空间网状结构，熔点高
C. 固态或熔融态时易导电，熔点在1 000 ℃左右
D. 固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
6 Cu2O的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. Cu＋的价电子表达式为3d84s1
B. Cu2O的熔点低于Cu2S
C. O2-在晶胞中的配位数为4
D. 晶体密度为ρ＝g/cm3
7 北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是( )
A. K3C60中只有离子键 B. K3C60中不含共价键
C. 该晶体在熔融状态下能导电 D. C60与12C互为同素异形体
8 下列说法正确的是( )
A. 形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B. ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物
C. 离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高
D. 离子化合物中可能只含有非金属元素
9 为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理的是( )
A. 观察常温下的状态，SbCl5与SnCl4均为液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B. 测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、－33 ℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C. 将SbCl3、SbCl5、SnCl4分别溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D. 测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
10 几种常见离子晶体的晶胞类型如图所示，设晶胞边长均为a nm，下列说法错误的是( )
NaCl型 ZnS型(闪锌矿) CaF2型(萤石)
A. 在NaCl型晶胞中，每个Cl－周围有6个Na＋
B. 在ZnS型晶胞中阴阳离子的最短距离是a nm
C. CaF2型晶胞沿体对角线的投影为
D. 在CaF2型晶胞中，“小”离子填充了“大”离子形成的正四面体空隙
11 黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下：
(1) Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，每生成1 mol Cu2O转移的电子数为________。
(2) 为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，反应的化学方程式为________________________________________。
(3) SO2中心原子的杂化方式是________，用价层电子对互斥模型解释SO2的空间结构不同于CO2的原因：_____________________________________________。
(4) Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，原因是___________________________________________________。
(5) CuFeS2的晶胞如图1所示。
图1 图2
①图2所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是_____________________
___________________________________________________。
②从图1可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为________。
12 (1) 氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。写出与AlH空间结构相同的一种分子：________(填化学式)。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na＋有________个。
(2) 氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。氮化钼的化学式为________。
(3) ①已知MgO与NiO的晶体结构(如图所示)相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 pm和69 pm。则熔点：MgO________(填“＞”“＜”或“＝”)NiO，理由是______________________________________________。
②若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C的坐标参数为________。
13 (1) (2025连云港中学月考)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业，其晶胞结构如图1，该晶胞中每个Cu＋的配位数与含有的Cl－的个数之比为________；铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，其主要原因是_____________
________________________________________________________。
图1 图2
(2) (2025无锡江阴月考)富集钴渣经进一步处理后可制得CoxTiOy，此时Co的价层电子排布为3d7，CoxTiOy晶胞结构如图2所示。y＝______，与Ti原子最近的Co原子有______个。
(3) (2025连云港期中)ZnO晶体有立方岩盐结构、立方闪锌矿结构等结构，晶胞如图3所示，立方岩盐结构、立方闪锌矿结构晶胞中锌原子的配位数之比为________。
立方岩盐 立方闪锌矿
图3 图4
(4) (2024南通海安实验中学阶段考试)由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图4所示，Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为________。
课时2 过渡晶体与混合型晶体
1 从严格意义上讲石墨属于( )
A. 分子晶体 B. 共价晶体 C. 金属晶体 D. 混合型晶体
2 石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )
A. 2∶3
B. 2∶1
C. 1∶3
D. 3∶2
3 下列关于过渡晶体的说法正确的是( )
A. 石墨属于过渡晶体
B. SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理
C. 绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体
D. Na2O晶体中离子键的百分数为100%
4 石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是( )
石墨 石墨烯晶体
A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B. 石墨中的碳原子采取sp3杂化
C. 石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，有类似金属晶体的性质
D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
5 下列说法不正确的是( )
A. Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近
B. 由于石墨晶体导电，所以它是金属晶体，又由于它熔点很高，所以它是共价晶体，故石墨晶体属于混合型晶体
C. 分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
D. 石墨晶体中既有共价键，又有金属键还有范德华力，是一种混合型晶体
6 将石墨置于熔融的钾或气态钾中，石墨吸收钾形成名称为钾石墨的物质，其组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K 等。下列分析正确的是( )
A. 题干中所列举的 6 种钾石墨属于有机高分子材料
B. 钾石墨中碳原子的杂化方式是 sp3杂化
C. 若某钾石墨的原子分布如图所示，则它所表示的是 C12K
D. 图中相距最近的两个K原子之间的距离为石墨中 C—C键长的2倍
7 下列关于晶体的说法不正确的是( )
A. 具有各向异性的固体可能是晶体
B. 液晶是物质的一种聚集状态
C. 晶体类型一定是纯粹的，不存在过渡晶体
D. 由晶体X射线衍射图经过计算，可以获得晶胞的形状、大小以及微粒在晶胞里的位置
8 下列说法错误的是( )
A. 冠醚与钾离子通过离子键形成超分子，其结构如图所示
B. 某些由离子组成的物质在常温下也可能以液态形式存在
C. 通过X射线衍射实验可区分晶体和非晶体
D. 大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体
9 Ⅰ. 现有5种固态物质：四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号 信息 物质名称 晶体类型
(1) 熔点：120.5 ℃，沸点：271.5 ℃，易水解
(2) 熔点：630.74 ℃，沸点：1 750 ℃，导电
(3) 由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定
(4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点：2 300 ℃，沸点：2 550 ℃，硬度大
(5) 由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感
Ⅱ. (1) 碳化硅(SiC)是一种晶体，具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体的熔点由高到低的顺序是______________(填序号)。
①晶体硅 ②硝酸钾 ③金刚石 ④碳化硅 ⑤干冰 ⑥冰
(2) 继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点：Si60＞N60＞C60，而破坏分子所需要的能量：N60＞C60＞Si60，其原因是________________
______________________________________________________________________。
10 根据要求，回答下列问题。
(1) N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为__________________；三氯化铁的熔点为282 ℃，易溶于乙醚(C2H5OC2H5)等溶剂中，则其为________(填晶体类型)晶体。
(2) Na2O为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的____________百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O，其结构示意图如图1所示。
图1
则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是________(填字母)。
a. 金属键 b. 离子键 c. 氢键 d. π键 e. 极性键
(3) Li2S是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2所示。
图2
①已知A的坐标为(0，0，0)，B的坐标为________________(填分数坐标)。
②设阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2S晶体的密度为_____________g/cm3(用含a，NA的代数式表示)。
第三节 金属晶体与离子晶体
课时1 金属晶体与离子晶体
1. B
2. C 金属阳离子间同为阳离子，相互排斥不能形成金属键，A错误；金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈作用，金属原子是中性的，B错误；脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用是金属键，C正确；金属原子与价电子间不能形成金属键，D错误。
3. A Mg2+半径比Al3+大，带电荷数比Al3+少，则金属键能：Mg＜Al，硬度：Mg＜Al，A错误；Mg2+半径比Ca2+小，带电荷数相同，则金属键能：Mg＞Ca，熔点：Mg＞Ca，B正确；Mg2+半径比K＋小，带电荷数比K＋多，则金属键能：Mg＞K，硬度：Mg＞K，C正确；Ca2+半径比K＋小，带电荷数比K＋多，则金属键能：Ca＞K，熔点：Ca＞K，D正确。
4. A 5. C
6. C 根据晶胞结构及化学式可知，晶胞中Cu＋位于晶胞内部，共有4个，O2-位于顶角及晶胞体心，共有8×＋1＝2个。Cu原子序数为29，Cu＋的价电子排布式为3d10，A错误；Cu2O和Cu2S均为离子晶体，电荷量相同，O2-半径小于S2-，Cu2O中离子键强度更大，熔点更高，B错误；根据分析可知，与每个O2-最近的Cu＋有4个，即其配位数为4，C正确；根据晶胞密度计算公式：ρ＝＝ g/cm3＝ g/cm3，D错误。
7. C
8. D 形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子之间的相互吸引，也存在着电子之间的相互排斥和原子核之间的相互排斥，A错误；氢是ⅠA族元素，HX(X为卤素原子)都是共价化合物，B错误；NaCl是离子化合物，SiO2是共价化合物，但前者的熔点较低，C错误；NH4Cl、(NH4)2SO4等都是只含有非金属元素的离子化合物，D正确。
9. B
10. C 从NaCl型晶胞结构图可看出，每个Cl－周围有6个Na＋，A正确；从ZnS型晶胞结构图可看出，阴阳离子的最短距离是晶胞体对角线的，即a nm，B正确；CaF2型晶胞沿体对角线的投影为，C错误；从CaF2型晶胞结构图中看出，“小”离子有8个均匀分布在晶胞体内，“大”离子在顶点及面心，每个顶点的“大”离子与其所在的3个平面面心的“大”离子形成1个正四面体，则正四面体空隙填充了“小”离子，D正确。
11. (1) 6NA (2) 2SO2＋O2＋2CaO2CaSO4
(3) sp2 SO2中S原子的价层电子对数为3、孤电子对数为1，分子的空间结构为V形，CO2中C原子的价层电子对数为2、孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形 (4) 二者同属离子晶体，O2-的半径比S2-小，Cu2O晶体中离子键强于Cu2S晶体，所以熔点高于Cu2S (5) 图2中上底面中心的黑色原子(Fe)无法与下底面中心的白色原子(Cu)在平移之后实现无隙并置 4
解析：(1) Cu2S在空气煅烧反应生成Cu2O和SO2，反应的化学方程式为2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2，反应中硫元素的化合价升高被氧化，Cu2S是反应的还原剂，氧元素的化合价降低被还原，O2是反应的氧化剂，反应生成2 mol Cu2O时，转移电子的物质的量为12 mol，则反应生成1 mol Cu2O时，转移电子的数目为6NA。(3) SO2分子中硫原子的价层电子对数为3、孤电子对数为1，原子的杂化方式为sp2杂化，分子的空间结构为V形，CO2分子中碳原子的价层电子对数为2、孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形。(5) ①由图可知，图2中上底面中心的黑色原子(Fe)无法与下底面中心的白色原子(Cu)在平移之后实现无隙并置。②由晶胞结构可知，晶胞中位于面心、棱上铜原子个数为6×＋4×＝4。
12. (1) CH4(合理即可) 8 (2) Mo2N
(3) ①＞ Mg2+的半径比Ni2+的小，MgO的离子键比NiO的强 ②
解析：(2) 由题图信息知，Mo原子位于晶胞的顶角和面心，1个晶胞含有Mo原子的个数为6×＋8×＝4，N原子位于晶胞的棱上和体心，1个晶胞含有N原子的个数为4×＋1＝2，故氮化钼的化学式为Mo2N。(3) ①离子晶体结构相同时，离子半径越小，离子键越强，Mg2+的半径比Ni2+的小，MgO的离子键比NiO的强，故熔点：MgO＞NiO。
13. (1) 1∶1 Cu失去1个电子时，核外电子排布从[Ar]3d104s1变为[Ar]3d10能量较低的稳定结构较容易；Zn失去1个电子时，核外电子排布从[Ar]3d104s2变为[Ar]3d104s1较难
(2) 3 8 (3) 3∶2 (4) 体心 12
课时2 过渡晶体与混合型晶体
1. D 石墨晶体中层与层之间通过分子间作用力相连，同一层内通过共价键相连，所以从严格意义上讲石墨属于混合型晶体，D正确。
2. A 石墨晶体中，每一个六边形占有的碳原子数目为×6＝2，占有碳碳单键的数目为×6＝3，所以石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为2∶3，A正确。
3. B 石墨为混合型晶体，不属于过渡晶体，A错误；SiO2属于过渡晶体，但性质上更偏向共价晶体，故当作共价晶体来处理，B正确；大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，C错误；金属性越强，氧化物中离子键的百分数越大，电负性相差越大，离子键百分数越大，即与电负性有关，Na2O晶体中离子键的百分数不是100%，D错误。
4. C
5. B 一般电负性差值大于1.7为离子键，电负性差值小于1.7为共价键，Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，A正确；石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，所以是混合型晶体，不属于金属晶体，也不属于共价晶体，B错误；根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，C正确；石墨晶体中既有共价键，又有金属键和范德华力，是一种混合型晶体，D正确。
6. D 题干中列举的6种物质是由石墨吸收钾形成的，不属于有机物，属于无机化合物，A错误；钾石墨是石墨吸收钾形成的化合物，其中的碳原子形成了键角约为120°的三条共价键，因此采用的是sp2杂化，B错误；由该种钾石墨的结构可知，可选择图中虚线框选的部分作为该钾石墨的晶胞，碳原子位于晶胞的内部共有8个，钾原子位于晶胞的四个顶点上，因此均摊法计算该钾石墨的化学式为C8K，C错误；由该种钾石墨的结构可知，钾原子排列在每个六边形单元格中心位置，并且间隔一个六边形单元格填充，因此钾原子之间的最短距离等于相邻的两个六边形单元格中心连线的长度的2倍，即碳碳键长的2倍，D正确。
7. C 晶体具有各向异性，因此具有各向异性的固体可能是晶体，A正确；液晶和固态、气态、液态都属于物质的一种聚集状态，液晶状态介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性，又具有类似晶体的各向异性，B正确；晶体类型不一定是纯粹的，存在过渡晶体，C错误；X射线衍射图经过计算，可以获得晶胞的形状、大小，分子或原子在微观空间有序列排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目、位置等，D正确。
8. A 冠醚与钾离子通过配位键形成超分子，A错误；某些由离子组成的物质在常温下也可能以液态形式存在，如离子液体，B正确；X射线衍射实验可区分晶体和非晶体，C正确；由于微粒间的作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体，D正确。
9. Ⅰ. (1) 四氯化硅 分子晶体
(2) 锑 金属晶体 (3) 氖 分子晶体
(4) 硼 共价晶体 (5) 石墨 混合型晶体
Ⅱ. (1) ③④①②⑥⑤
(2) 结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60＞N60＞C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量：N60＞C60＞Si60
10. (1) N＞O＞S 分子 (2) 离子键 a
(3) ① ②
解析：(1) N为ⅤA族元素，p轨道为半充满状态，故其第一电离能比O大，O和S同主族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能由大到小的顺序N＞O＞S。根据相似相溶原理，三氯化铁为分子晶体。(2) ②补钙剂——抗坏血酸钙的组成为Ca(C6H7O6)2·4H2O，结构中没有金属阳离子与自由电子之间的作用力，故无金属键；氧和钙之间存在离子键；水分子间存在氢键；碳碳双键之间存在π键；碳氢之间为极性键。(3) ①由图可知，B点位于体对角线处，所以B的原子坐标为(，，)。②均摊法可知，S2-的个数＝8×＋6×＝4，Li＋有8个，所以密度ρ＝＝。