資源簡介

本專題復習提升
易混易錯練
易錯點1　晶體類型判斷錯誤
1.下列各組晶體中,所含化學鍵類型相同,晶體類型也相同的是(　　)
①SiO2和SO3　　　　　　②晶體硼和HCl
③CO2和SO2　　　　　　④晶體硅和金剛石
⑤固態氖和固態氮　　　　　　⑥硫黃和碘
A.①②③　B.④⑤⑥　C.③④⑥　D.①③⑤
2.下列說法正確的是(　　)
物質 氯化鈉 氯化鋁
沸點/K 1413 455.7
A.氯化鈉、氯化鋁沸點相差極大,如表所示,是因為它們的晶體類型不同
B.NaCl晶體中存在共價鍵
C.水從液態變成氣態,O—H鍵斷裂
D.處于同一主族的C和Si的最高價氧化物晶體類型相同,熔、沸點相差不大
易錯點2　晶體熔、沸點高低判斷錯誤
3.下列有關晶體的敘述中,正確的是(　　)
A.熔點I2>Cl2;沸點PH3>NH3
B.熔點SiO2>CO2;沸點C(CH3)4>CH3>CH3CH2CH2CH2CH3
C.共價晶體的構成粒子是分子,故共價晶體都不導電
D.金屬晶體的導電、導熱性均與自由電子密切相關
4.下列關于物質熔、沸點的比較不正確的是(　　)
A.Si、SiC、金剛石的熔點依次升高
B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高
C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高
D.AsH3、PH3、NH3的沸點依次升高
易錯點3　晶體結構判斷及其相關計算錯誤
5.超氧化鉀被稱為“化學氧自救劑”,主要用于煤礦井下急救。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(結構與NaCl晶胞相似)。則下列有關說法正確的是(　　)
A.晶體中與K+最近且距離相等的K+有6個
B.超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞含有1個K+和1個
C.超氧化鉀晶體與金剛石均為共價晶體
D.若K+與最近的間距離為dcm,NA代表阿伏加德羅常數的值,則該晶體的密度為g/cm3
6.Fe3O4晶體中,O2-圍成正四面體空隙和正八面體空隙,Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面體空隙中,下列有關說法錯誤的是(　　)
A.若1、3、6、7號O2-圍成的正四面體空隙填充有Fe3+,則8、9、12、14號O2-圍成的正四面體空隙也填充有Fe3+
B.晶體中正四面體空隙數與正八面體空隙數之比為2∶1
C.若由1、3、6、7號O2-圍成的正四面體空隙填充有Fe3+,設立方體的棱長為1,11號O2-坐標為(0,0,0),則該Fe3+的坐標為()
D.若該立方體棱長為dnm,則該晶體的密度為g·cm-3
思想方法練
以微粒觀的思想分析晶體的結構
方法概述
　　我們需要以氯化鈉、金剛石、干冰等典型晶體為載體,以微粒觀的思想分析晶胞結構,解決堆積方式、配位數、晶胞相關計算等問題,晶體結構知識能考查學生的觀察能力、思維能力和空間想象能力,在分析這類題目時,可通過對晶體結構的觀察,利用均攤法來解決晶胞中所含的微粒數、晶體的化學式等問題。
1.下列說法不正確的是(　　)
A.金剛石晶體為空間網狀結構,由共價鍵形成的碳環中,最小的環上有6個碳原子
B.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰且等距的Cl-有8個
C.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍緊鄰且等距離的Na+有6個
D.1個干冰晶胞中含有4個CO2分子
2.鐵鎂合金是目前已發現的儲氫密度較高的儲氫材料之一,其晶胞結構如圖所示。儲氫時,H2在晶胞的體心和棱心位置,且最近的兩個氫分子之間的距離為anm,設NA表示阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是(　　)
A.鐵鎂合金晶胞中Fe原子數為4
B.Mg與Fe之間的最近核間距為anm
C.在鐵鎂合金晶體中,與鐵原子等距離且最近的鐵原子有12個
D.儲氫后的晶體密度為g·cm-3
3.金剛砂與金剛石具有相似的晶體結構,摩氏硬度為9,熔點為2600℃,其晶胞結構如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.金剛砂的化學式為SiC
B.金剛砂和金剛石中C的配位數相同
C.C—Si鍵的長度為apm,則晶胞棱長為2apm
D.C位于Si構成的四面體空隙中
4.二氧化硅是制造玻璃、光導纖維、電子部件等的重要材料。二氧化硅有晶態和無定形態兩種形態,投影結構如圖所示。下列說法錯誤的是　(　　)
A.水晶的投影結構如圖1所示
B.圖2代表的固體為晶態二氧化硅
C.可根據熔點區別不同結構的二氧化硅
D.二氧化硅晶態和無定形態的本質區別是微粒是否按一定規律周期性有序排列
5.氮化硼是一種重要的無機非金屬材料,在工業生產中有著重要的作用。常見的三種氮化硼晶體結構如圖:
下列敘述錯誤的是(　　)
A.h-BN晶體中存在大π鍵
B.c-BN晶體中由B、N構成的最小環為六元環
C.w-BN晶體中B的配位數為12
D.w-BN晶體的密度可表示為×1021g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數的值)
6.硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料,其晶胞結構如圖甲所示。圖乙為該晶胞沿z軸方向在xy平面的投影,已知晶胞邊長為apm,a點的原子分數坐標為(0,0,0)。下列說法正確的是(　　)
　甲　乙
A.基態Se核外有34種不同空間運動狀態的電子
B.d的原子分數坐標為()
C.兩個Se原子的最短距離為pm
D.該晶體的密度為g·cm-3
7.在離子晶體中,當0.414<<0.732時,AB型化合物往往采用和NaCl晶體相同的晶體結構(如圖1)。已知=0.573,但在室溫下,AgI的晶體結構如圖2所示,稱為六方碘化銀。下列說法不正確的是(　　)
圖1
圖2
A.一個NaCl晶胞中含有4個Na+
B.NaCl晶體中陽離子位于陰離子堆積形成的正四面體空隙中
C.AgI晶體結構不同于NaCl的原因可能是Ag+和I-之間的化學鍵不是純粹的離子鍵
D.AgI晶體中I-的配位數為4
8.海水中含有大量鹵族元素。NaCl的晶胞結構示意圖(晶胞棱長為anm)如下所示。
(1)在NaCl晶體中,Na+位于Cl-所圍成的　　　　　　(填立體構型)的中心,該多面體的棱長是　　　　nm。
(2)Na+的配位數是　　　　　。
9.我國科學家發明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑,其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+在晶體中的配位數是　　　　,晶胞參數為apm、apm、cpm,該晶體密度為　　　　　　g·cm-3(寫出表達式,Zr的相對原子質量為91)。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑化學式可表示為ZnxZr1-xOy,則y=　　　　(用x表示)。
答案與分層梯度式解析
本專題復習提升
易混易錯練
1.C　固體SO3是分子晶體,二氧化硅是共價晶體,SiO2、SO3都只含共價鍵,故①不符合題意;固體HCl是分子晶體,晶體硼是共價晶體,二者都只含共價鍵,故②不符合題意;CO2和SO2固體都是分子晶體,二者都只含極性共價鍵,故③符合題意;晶體硅和金剛石都是共價晶體,二者都只含非極性共價鍵,故④符合題意;固態氖和固態氮都是分子晶體,氖中不含化學鍵,氮中含共價鍵,故⑤不符合題意;硫黃和碘都是分子晶體,二者都只含非極性共價鍵,故⑥符合題意。
易錯分析　晶體類型判斷錯誤導致錯選
　　一般,存在分子間作用力的晶體為分子晶體,只存在共價鍵的晶體為共價晶體,存在離子鍵的晶體為離子晶體;共價晶體中一定不存在分子間作用力,分子晶體中一般存在共價鍵,但稀有氣體氖由單原子分子形成,固態氖中不存在共價鍵。
2.A　氯化鈉屬于離子晶體,氯化鋁屬于分子晶體,二者沸點相差極大跟它們的晶體類型不同有關,A正確;NaCl屬于離子晶體,是由陰、陽離子組成的,NaCl晶體中不存在共價鍵,B錯誤;水從液態變成氣態屬于物理變化,不涉及O—H鍵斷裂,C錯誤;CO2屬于分子晶體,SiO2屬于共價晶體,二者晶體類型不相同,熔、沸點相差很大,D錯誤。
易錯分析　臆想物質的晶體類型導致錯選。宏觀角度應從物質性質判斷;微觀角度應從物質構成微粒間的作用力判斷。
3.D　組成和結構相似,且不存在分子間氫鍵的分子晶體,一般相對分子質量越大,熔、沸點越高,所以熔點:I2>Cl2;由于NH3分子間存在氫鍵,故沸點NH3>PH3,A錯誤。SiO2是共價晶體,CO2是分子晶體,所以熔點:SiO2>CO2;碳原子數相同的烷烴,支鏈越多,沸點越低,因此沸點:CH3CH2CH2CH2CH3>(CH3)2CHCH2CH3>C(CH3)4,B錯誤。共價晶體的構成粒子是原子,共價晶體一般不導電,C錯誤。金屬晶體的導電、導熱性均與自由電子密切相關,D正確。
易錯分析　易忽視NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間作用力只有范德華力,導致不能正確比較PH3、NH3的沸點高低。
4.D　Si、SiC、金剛石都是共價晶體,共價鍵越強熔點越高,所以熔點由高到低的順序為金剛石>SiC>Si,A項正確;一般來說,熔點:共價晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點:BN>MgBr2>SiCl4,B項正確;組成和結構相似的分子晶體,一般相對分子質量越大,沸點越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高,C項正確;AsH3、PH3為組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,沸點越高,所以沸點AsH3>PH3,NH3分子間存在氫鍵,其沸點大于AsH3、PH3,因而沸點:NH3>AsH3>PH3,D項錯誤。
5.D　晶胞中K+位于頂點和面心,對于頂點K+,距離其最近的鉀離子在面心,在晶體中與K+最近且距離相等的K+有12個,A錯誤;晶胞中鉀離子的個數為8×=4,超氧根離子位于棱上和體心,個數為12×+1=4,B錯誤;超氧化鉀晶體是離子晶體,金剛石是由碳原子形成的共價晶體,C錯誤;設晶體的密度為ρg/cm3,則(2d)3ρ=,解得ρ=,D正確。
易錯分析　易因不能正確判斷晶胞參數而計算錯誤。涉及晶體密度計算時,需要首先根據均攤法計算出晶胞中原子個數,進而計算晶胞的質量。注意 dcm不是晶胞的棱長,而是K+與最近的間距離,即該晶胞棱長的一半。
6.A　根據題圖O2-的排列方式得,該晶體結構中含O2-的個數為8×=4,即1個Fe3O4晶胞中含有1個“Fe3O4”(2個Fe3+,1個Fe2+,4個O2-),又根據題給信息Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面體空隙中,即Fe3O4晶胞中只有一個Fe3+位于正四面體空隙,A項錯誤;由題圖可知,由O2-圍成的正四面體空隙有8個,由O2-圍成的正八面體體心落在該立方體的體心和棱心,即正八面體數目為1+12×=4,晶體中正四面體空隙數與正八面體空隙數之比為8∶4=2∶1,B項正確;根據11號O2-坐標為(0,0,0)確定該Fe3+坐標為(),C項正確;晶胞體積為(d×10-7)3cm3,該晶體的密度為g·cm-3,D項正確。
思想方法練
1.C　金剛石空間網狀結構中,最小的環上有6個碳原子,A正確;氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰且等距離的Cl-有8個,B正確;氯化鈉晶體中,每個Na+周圍緊鄰且等距的Na+有12個,C錯誤;CO2分子在晶胞的頂點和面心,由均攤法可得1個干冰晶胞中含8×=4個CO2分子,D正確。
2.B　由鐵鎂合金晶胞結構可知,鐵原子處于面心和頂點位置,由均攤法計算可知,鐵鎂合金晶胞中含有鐵原子數為8×=4,A項正確;由題干信息可計算該晶胞的棱長為anm,Mg與Fe之間的最近核間距為anm,B項錯誤;在該合金中與鐵原子等距離且最近的鐵原子有12個,C項正確;儲氫后的晶體化學式為FeMg2H2,晶體密度為g·cm-3,D項正確。
方法點津　計算晶體密度的方法
3.C　金剛砂晶胞中C原子位于頂點和面心,一個該晶胞中C原子數目為8×=4,Si原子位于晶胞體內,一個該晶胞中Si的原子數目為4,金剛砂的化學式為SiC,A正確;金剛砂和金剛石中C的配位數相同,均為4,B正確;設晶胞棱長為x,則apm,C錯誤;C位于Si構成的四面體空隙中,D正確。
4.B　圖1為晶態二氧化硅投影結構的示意圖,A正確;圖2結構中原子排列整體無序,其代表的固體是無定形態二氧化硅,B錯誤;二氧化硅晶體有固定的熔點,無定形態二氧化硅沒有固定的熔點,故可根據熔點區別不同結構的二氧化硅,C正確;微粒是否按一定規律周期性有序排列,決定了二氧化硅是晶態還是無定形態,D正確。
5.C　h-BN晶體結構類似于石墨,h-BN晶體中存在大π鍵,A項正確;c-BN晶體結構類似于金剛石,c-BN晶體中由B、N構成的最小環為六元環,B項正確;以w-BN晶體結構中上面面心的B為研究對象,可知該B周圍與其距離相等且最近的N有6個,故B的配位數為6,C項錯誤;一個題給w-BN晶體結構中含有B的個數為12×=3,N的個數為3,則該晶體結構的質量為g,一個該晶體結構的體積為a2b×10-21cm3,故w-BN晶體的密度可表示為×1021g·cm-3,D項正確。
6.D　基態Se的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,電子的空間運動狀態數=電子所占原子軌道數,基態Se核外有18種不同空間運動狀態的電子,A錯誤;d原子為晶胞圖中位于“右前上”的Zn,其原子分數坐標為(),B錯誤;由圖甲可知,兩個Se原子間的最短距離為面對角線長的一半,即apm,C錯誤;一個ZnSe晶胞中含4個Zn,4個Se,其晶體密度為g·cm-3,D正確。
7.B　由均攤法可得,在1個NaCl晶胞中,含Na+8×=4個,A正確;氯化鈉晶胞中,鈉離子處于氯離子形成的正八面體中心,B錯誤;Ag+和I-的離子半徑大,成鍵離子受相反電荷離子的電場作用變成橢球形,離子鍵就向共價鍵過渡,它們之間的化學鍵具有離子鍵和共價鍵的雙重特性,C正確;由圖2知離I-最近且等距離的Ag+有四個,即I-的配位數為4,D正確。
8.答案　(1)正八面體　a
(2)6
解析　(1)晶體中,以Na+為中心,在它的上、下、前、后、左、右有6個等距離且最近的Cl-,Na+位于Cl-所圍成的正八面體的中心,該正八面體的棱長=晶胞面對角線長的一半=anm。(2)根據晶胞結構示意圖,以晶胞中體心Na+為例,晶胞面心Cl-距離其最近且距離相等,即Na+的配位數為6。
9.答案　8　　2-x
解析　配位數是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目,根據四方ZrO2晶胞圖知,每個晶胞中離頂點處Zr4+最近的O2-有1個,周圍有8個晶胞,故其配位數為8;利用均攤法,1個晶胞中含Zr4+數為8×=4,O2-數為8,晶胞體積為a2cpm3=a2c×10-30cm3,故其密度為g·cm-3;根據化合物中各元素正、負化合價代數和為0知,(+2)x+(+4)(1-x)+(-2)y=0,解得y=2-x。
31

展開更多......

收起↑