晶体结构及性质知识点和练习题Word文档格式.docx
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熔点、
沸点
熔、沸点较低
熔、沸点高
一般较高、
部分较低
熔、沸点较高
导热性
不良
良好
导电性
差，有些溶
于水可导电
多数差
固态不导电，
熔化或溶于水能导电
机械加
工性能
硬度
硬度较小
高硬度
一般较高、部分较低
略硬而脆
溶解性
相似相溶
不溶
不溶，但有的反应
多数溶于水，难溶于有机溶剂
3、不同晶体的熔沸点由不同因素决定：
离子晶体的熔沸点主要由离子半径和离子所带电荷数（离子键强弱）决定，分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量的大小决定，原子晶体的熔沸点主要由晶体中共价键的强弱决定，且共价键越强，熔点越高。
4、金属熔沸点高低的比较：
（1）同周期金属单质，从左到右（如Na、Mg、Al）熔沸点升高。
（2）同主族金属单质，从上到下（如碱金属）熔沸点降低。
（3）合金的熔沸点比其各成分金属的熔沸点低。
（4）金属晶体熔点差别很大，如汞常温为液体，熔点很低（-38.9℃），而铁等金属熔点很高（1535℃）。
5、原子晶体的熔点不一定都比金属晶体的高，如金属钨的熔点就高于一般的原子晶体。
6、分子晶体的熔点不一定就比金属晶体的低，如汞常温下是液体，熔点很低。
7、判断晶体类型的主要依据？
一看构成晶体的粒子（分子、原子、离子）；
二看粒子间的相互作用；
另外，分子晶体熔化时，化学键并未发生改变，如冰→水。
8、化学变化过程一定发生就化学键的断裂和新化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化，如食盐的熔化会破坏离子键，食盐结晶过程会形成离子键，但均不是化学变化过程。
9、判断晶体类型的方法？
（1）依据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力是离子键。
②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用力是共价键。
③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。
④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用力是金属键。
（2）依据物质的分类判断
①金属氧化物（如K2O、Na2O2等）、强碱（如NaOH、KOH等）和绝大多数的盐类是离子晶体。
②大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外）、气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）是分子晶体。
③常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质（除汞外）与合金是金属晶体。
（3）依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高，常在数百至一千摄氏度。
②原子晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度。
③分子晶体的熔点低，常在数百摄氏度以下至很低温度。
④金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。
（4）依据导电性判断
①离子晶体的水溶液及熔化时能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。
④金属晶体是电的良导体。
（5）依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大或较硬、脆。
②原子晶体硬度大。
③分子晶体硬度小且较脆。
④金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性。
（6）判断晶体的类型也可以根据物质的物理性质：
①在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体（Hg除外），如H2O、H2等。
对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。
②固态不导电，在熔融状态下能导电的晶体（化合物）是离子晶体。
如：
NaCl熔融后电离出Na+和Cl－，能自由移动，所以能导电。
③有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。
④易升华的物质大多为分子晶体。
⑤熔点在一千摄氏度以下无原子晶体。
⑥熔点低，能溶于有机溶剂的晶体是分子晶体。
10、晶体熔沸点高低的判断？
（1）不同类型晶体的熔沸点：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；
金属晶体（除少数外）＞分子晶体；
金属晶体熔沸点有的很高，如钨，有的很低，如汞（常温下是液体）。
（2）同类型晶体的熔沸点：
①原子晶体：
结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。
如金刚石＞氮化硅＞晶体硅。
②分子晶体：
组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越强，晶体熔沸点越高。
如CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4。
若相对分子质量相同，如互为同分异构体，一般支链数越多，熔沸点越低，特殊情况下分子越对称，则熔沸点越高。
若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔沸点特别高。
③金属晶体：
所带电荷数越大，原子半径越小，则金属键越强，熔沸点越高。
如Al＞Mg＞Na＞K。
④离子晶体：
离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔沸点越高。
如KF＞KCl＞KBr＞KI。
11、Na2O2的阴离子为O22-，阳离子为Na+，故晶体中阴、阳离子的个数比为1：
2。
12、离子晶体中，阴、阳离子采用不等径密圆球的堆积方式。
13、分子的稳定性是由分子中原子间化学键的强弱决定。
14、冰是分子晶体，冰融化时破坏了分子间作用力和部分氢键，化学键并未被破坏。
15、离子晶体熔化时，离子键被破坏而电离产生自由移动的阴阳离子而导电，这是离子晶体的特征。
16、①离子晶体不一定都含有金属元素，如NH4Cl
②离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，
如NaOH、Na2O2
③金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。
17、①溶于水能导电的不一定是离子晶体，如HCl等
②熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体，如Si、石墨、金属等。
典型题例
2．食盐晶体如右图所示。
在晶体中，∙表示Na+，ο表示Cl-。
已知食盐的密度为ρg/cm3，NaCl摩尔质量Mg/mol，阿伏加德罗常数为N，则在食盐晶体里Na+和Cl-的间距大约是
A.
cmB.
cmC.
cmD.
cm
3.下列各项所述的数字不是6的是
A．在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
5.现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式不属AB型的是
ABCD
1.钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，起结构如下图所示，有关说法正确的是
A.该晶体属于离子晶体
B.晶体的化学式为Ba2O2
C.该晶体晶胞结构与CsCl相似
D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个
2.据报道，某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。
则这种合金的化学式为
A．LaNi6B．LaNi3
C．LaNi4D．LaNi5
4、某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图：
A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为
A．B2A B．BA2 C．B7A4D．B4A7
5、高温下，超氧化钾（KO2）晶体结构与NaCl相似，其晶体结构的一个基本重复单元如右图所示，已知晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为—2价。
则下列说法正确的是
A．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为1:
1
B．晶体中每个K+周围有8个O2—，每个O2—周围有8个K+
C．超氧化钾晶体中阳离子与阴离子的个数比为1：
2
D．晶体中与每个K+距离最近的K+有12个
6、石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结构。
如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键，则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是（）
A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．2∶3
7、某离子化合物的晶体中，最小重复单元及其八分之一结构单元如图所示，具有该晶体结构的化合物可能是（）
A．CaF2 B．CO2 C．NaCl D．CsCl
8、下列各组物质中，按熔沸点由高到低的顺序排列正确的是（）
A．O2、I2、Hg B．Cl2、KCl、SiO2
C．Rb、K、NaD．SiC、NaCl、SO2
二、晶体中距离最近的微粒数的计算：
例1：
在氯化钠晶体（图1）中，与氯离子距离最近的钠离子有个；
与氯离子距离最近的氯离子有个。
例2：
二氧化碳晶体中，与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有个。
从上题的解答方法可以看出，要计算出晶胞中微粒的实际数目，同样要有以晶胞为核心向空间扩展形成晶体的意识，要分析晶胞中不同位置的微粒被晶胞共用的情况，若一个微粒被n个晶胞所共用，则该微粒对晶胞的贡献为
。
用
乘以对应的微粒数，再加和即得晶体中的实际微粒数。
根据上述方法还能确定晶体的化学式。
例4：
写出下列离子晶体的化学式
三．晶体中化学键数目的计算
例5：
金刚石结构中，一个碳原子与个碳原子成键，则每个碳原子实际形成的化学键为根；
amol金刚石中，碳碳键数为mol。
例7：
C60分子是形如球状的多面体，如图6，该结构的建立是基于如下考虑：
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键②C60分子只含有五边形和六边形。
C70分子也可制得，它的分子模型可以与C60同样考虑而推知。
通过计算确定C70分子中五边形和六边形数。
四．综合计算
例8：
（99年全国高考题）中学教材图示了氯化钠的晶体结构，它向三维空间伸得到完美的晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与氯化钠相同，Ni2+与最近距离的O2-为a×
10-8cm，计算晶体的密度。
例9：
二氧化硅晶体的结构计算：
书本上介绍了二氧化硅晶体平面示意图（图1），图2表示空间网状示意图，图3表示二氧化硅的晶胞。
试回答：
（1）30g二氧化硅中含有molSi-O键。
（2）最小的环上共有个原子，其中个氧原子，硅原子。
（3）已知二氧化硅晶体的密度为ρg/cm3，试求出二氧化硅晶体中硅氧键的键长。
2.B3.C5.B1.AD2.D
晶体及其性质过关检测题
一、选择题（本题包括6小题，每小题3分，共18分。
每小题只有一个选项符合题意。
）
1．科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物（CH4·
nH20）。
其形成：
埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。
又知甲烷同C02一样也是温室气体。
这种可燃冰的晶体类型是（）
A．离子晶体B．分子晶体C．原子晶体D．金属晶体
2．下列化学式能真实表示物质分子组成的是（）
A．NaOHB．Si02C．CsClD．S03
3．下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（）
A．SO2与Si02B．C02与H20C．NaCl与HClD．CCl4与KCl
4．金刚石和石墨两种晶体中，每个最小的碳环里实际所包含的碳原子数（）
A．前者多B．后者多C．相等D．无法确定
5．石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层谈原子中。
比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK,其平面图形见下图，则x值为（）
A．8B．12C．24D．60
6．关于晶体的下列说法正确的是（）
A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B．离子晶体中一定含金属阳离子
C．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
D．分子晶体的熔点不一定比金属晶体熔点低
二、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。
每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；
若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给1分，选两个且都正确的给3分，但只要选错一个，该小题就为0分。
7．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是（）
A．1mol氯化钠中有NA个NaCl分子
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Na+共有6个
C．氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻8个Cl-
D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-
8．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是（）
A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水是分子晶体
9．下列说法中，正确的是（）
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点就越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔沸点就越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定
10．组成晶体的质点（分子、原子、离子）以确定的位置在空间作有规则排列，具有一定几何形状的空间格子，称为晶格，晶格中能代表晶体结构特征的最小重复单位称为晶胞。
在冰晶石（Na3AlF6）晶胞中，AlF63-占据的位置相当于NaCl晶胞中C1-占据的位置，则冰晶石晶胞中含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为（）
A．2:
1B．3:
2C．5:
2D．5:
1
11．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（）
3、月球是距离地球最近的星球直径大约是地球的1/4，质量大约是地球的1/80，月球体积大约是地球的1/49，月球引力大约是地球的1/6。
A．金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅B．CI4>
CBr4>
CCl4>
CH4
10、由于人口迅速增长、环境污染和全球气候变暖，世界人均供水量自1970年以来开始减少，而且持续下降。
C．MgO>
H20>
02>
N2D．金刚石>
生铁>
纯铁>
钠
12．20世纪80年代中期，科学家发现并证明碳还以新的单质形态C60存在。
后来人们又相继得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。
90年代初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。
（如图1-5）：
下列说法错误的是（ ）
18、大多数生物都是由多细胞组成的，但也有一些生物，它们只有一个细胞，称为单细胞生物。
如草履虫、变形虫、细菌等。
20、在观星过程中，我们看到的天空中有一条闪亮的“银河”光带，实际是由许许多多的恒星组成的一个恒星集团，被人们称为银河系。
我们生活的地球在银河系。
A．金刚石和石墨的熔点肯定要比C60高B．据估计C60熔点比金刚石和石墨要高
C．无论是球碳分子，还是管状碳分子、洋葱状碳分子，都应看作是碳的同素异形体
D．球碳分子是碳的同素异形体，而管状碳分子、洋葱状碳分子则不一定
一、填空：
13．据报道，科研人员应用电子计算机模拟出类似C60的物质N60，试推测出该物质不可能具有的性质是（）
19、夏季是观察星座的好季节，天空中有许多亮星，其中人们称之为“夏季大三角”的是天津四、织女星和牛郎星。
它们分别属于天鹅座、天琴座、天鹰座。
A．N60易溶于水B．稳定性：
N60<
N2
4、举例说明微生物对人类有益的方面是什么？
C．等物质的量时，分解吸收的热量：
N60>
N2D．熔点：
14．科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，
如图1所示：
图中顶角和面心的原子都是钛原子，棱的中心和体心
的原子都是碳原子该分子的化学式是（）
A．Til3C14B．Ti14C13C．Ti4C5D．TiC
5、铁生锈变成了铁锈，这是一种化学变化。
水分和氧气是使铁生锈的原因。
15．下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）（）
A．124gP4含有P—P键的个数为4NAB．12g石墨中含有C—C键的个数为1．5NA
C．12g金刚石中含有C—C键的个数为2NAD．60gSi02中含Si—O键的个数为2NA
16．下列数据是对应物质的熔点
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
920℃
801℃
1291℃
190℃
BCl3
Al2O3
CO2
SiO2
-107℃
2073℃
-57℃
1723℃
据此做出的下列判断中错误的是（）
A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
二、填空题（每空2分，共16分）
17、二氧化硅晶体是立体的网状结构，其晶体模型
如右图所示。
认真观察晶体模型并回答下列问题：
（1）二氧化硅晶体中最小的环为元环。
（2）每个硅原子为个最小环共有。
（3）每个最小环平均拥有个氧原子。
18、某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。
试分析：
（1）晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每个x同时
吸引着__________个Y，该晶体的化学式为__________。
（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有
__________个。
（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹∠XYX的
度数为__________。
（4）设该晶体的摩尔质量为Mg·
mol-1，晶体密度为ρ·
cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________。
四、推断题（
（1）到（4）题每空1分，其中（5）题每空2分，共15分）
19、有A、B、C、D四种元素，A元素的气态氢化物分子式为RH4，其中R的质量分数为75%，该元素核内有6个中子，能与B形成AB2型化合物，B在它的氢化物中含量为88.9％，核内质子数和中子数相等，C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物。
（1）A元素的一种无色透明的单质，名称叫______，其晶体类型是______。
（2）B的氢化物的电子式为______，属______分子。
（极性或非极性）
（3）A和B形成化合物的分子空间构型为______，属______分子（极性或非极性），其晶体类型是______。
俗名______。
（4）C元素位于周期表中第______周期______族，A、C、D三元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序排列（用分子式表示）_______________________。
（5）C和D的化合物溶于水后滴入过量KOH，现象是_______________________________，离子方程式_______________________________。
五、计算题（每空3分，共21分）
20、晶胞是晶体中最小重复单位，并在空间不断伸展构成晶体。
NaCl晶体是一个正六面体（如图）。
我们把阴、阳离子看成不等径的圆球，并彼此相切，离子键的键长是相邻阴阳离子的半径之和（如图）。
已知a为常数，请计算下列问题：
（1）每个晶胞中平均分摊____个Na+，____个C1-。
（2）NaCl晶体离子键的键长为_____，Na+离子半径与Cl-离子半径之比为
=______。
（3）NaCl晶体不存在分子，但在高温下（≥1413℃时）晶体转变成气体NaCl的分形式存在，现有1molNaCl晶体，加强热使其气化，测得气体体积为11.2升（已折为标况）。
则此时氯化钠气体的分子式为
。
21、
（1）中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸到完美晶体。
NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近的O2—核间距离为a×
10—8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g／mol）。
（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：
一个Ni2+空缺，另有两个Ni2被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比
答案及分析
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意。
3
4
5
6
B
D
A
二、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意。
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
AB
C
BC
BD
AD
二、填空题
17、12、12、1
18、
（1）48XY2（或Y2X）
（2）12（3）109°
28'
（4）
19、
（1）金刚石；
（3）直线型分子；
非极性；
分子晶体；
干冰
（4）3；
ⅢA；
HClO4＞H2CO3＞Al（OH）3（5）先有白色沉淀，滴入过量KOH时白色沉淀消失。
Al3++3OH-=Al（OH）3↓Al（OH）3+OH-=AlO2—+2H2O
20、⑴4；
4⑵0.025⑶a/20.414⑷Na2Cl2
21、
（1）
；
（2）Ni3+：
Ni2+＝6：
9l
解析：
，质量=74.7g/mol×
1mol=74.7g。
（1）观察所给氯化钠晶体结构来参考分析氧化NiO晶体：
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