3.3金属晶体与离子晶体 课时作业

3.3金属晶体与离子晶体 课时作业
一、单选题
1．利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是
A．C(金刚石)属于共价晶体
B．该反应利用了Na的强还原性
C．CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D．NaCl晶胞如上图，NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na+
2．下列比较中不正确的是
A．键长大小：P—H＞S—H＞O—H B．共价键的键能：C—C＜C=C＜C≡C
C．晶格能：NaF＞KCl＞MgO D．键角大小：BeCl2＞BF3＞H2O
3．下列说法正确的是
A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大
B．大多数晶体都是过渡晶体
C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体
D．是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体
4．下列物质含有离子键的是
A．HCl B．NaCl C．N2 D．NO
5．以卤水(含较多)为原料制备的流程如下：
下列有关说法不正确的是
A．脱硫时主要反应的离子方程式为
B．过滤2所得固体的主要成分为
C．过滤2所得滤液中主要存在的离子：
D．的晶胞如图所示，的配位数为6
6．下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是 (　　)
Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
920℃ 97.8℃ 1 291℃ 190℃ 2 073℃ －107℃ －57℃ 1 723℃
A．只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B．在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
C．同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体
D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
7．下列物质所属晶体类型分类正确的是
A B C D
原子晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化硼 食盐 明矾 石膏
金属晶体 铜 汞 铝 铁
A．A B．B C．C D．D
8．MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是(　　)
A．MgO>Rb2O>BaO>CaO B．MgO>CaO>BaO>Rb2O
C．CaO>BaO>MgO>Rb2O D．CaO>BaO>Rb2O>MgO
9．下列关于晶体的说法正确的是
①金属晶体能导电，离子晶体在一定条件下也能导电
②金属晶体和离子晶体的熔、沸点都很高
③在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
④CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻
⑤金刚石、SiC、 NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
⑥分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
⑦SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑧晶体状态能导电的一定是金属晶体
A．②③⑤⑧ B．①②⑥⑦ C．②④⑥⑧ D．①③④⑤
10．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是
A．CsCl、KCl、NaCl B．SiCl4、SiF4、SiH4
C．H2Se、H2S、H2O D．晶体硅、碳化硅、金刚石
11．下列物质，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是
A．MgO、NaCl、KCl 、AlCl3 B．CF4、 CCl4 、CBr4、CI4
C．金刚石、碳化硅、晶体硅、石墨 D．冰、冰醋酸、干冰、固体氩
12．在冰晶石()晶胞中，占据的位置相当于晶胞中占据的位置，则冰晶石晶胞中含个数为
A．12 B．8 C．4 D．3
13．下列说法错误的是
①晶体中与每个距离相等且最近的共有个
②含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
③键与键的电子云形状相同
④含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
14．下列物质中含有共价键的离子化合物的是
A．HCl B．KCl C．NH4Cl D．Cl2
15．科学家用有机分子和球形笼状分子C60，首次制成了“纳米车”(如下图)，每辆“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是
A．C60熔点比石墨熔点高
B．C60中碳原子间存在极性共价键
C．“纳米车”是肉眼可见的
D．利用“纳米车”装载药物分子，因为体积小，所以能在器官和血管中自由通行
二、填空题
判断正误
16．构成单质分子的粒子一定含有共价键。(_______)
17．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物。(_______)
18．非极性键只存在于双原子单质分子里。(_______)
19．不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键。(_______)
20．化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力。(_______)
21．所有物质中都存在化学键。(_______)
22．由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键。(_______)
23．原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键。(_______)
24．非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键。(_______)
25．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键。(_______)
26．NaOH和Na2O2中均含共价键和离子键。(_______)
27．将NaH溶于水，得到的水溶液能导电说明NaH是离子化合物。(_______)
28．形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力。(_______)
29．全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物。(_______)
30．某些金属与非金属原子间能形成共价键。(_______)
31．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物。(_______)
32．在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物。(_______)
33．离子化合物在任何状态下都能导电。(_______)
34．回答下列问题：
(1)Al(OH)3具有一元弱酸的性质，在水中电离时产生的含铝微粒具有正四面体结构，写出其电离方程式___。
(2)卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示。
TiF4的熔点比TiCl4熔点高很多的原因是___。
三、实验题
35．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体的晶胞如右图所示。 随着科学技术的发展，测定阿伏伽德罗常数的手段越来越多，测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法，具体步骤如下：①将固体食盐研细，干燥后，准确称取m gNaCl固体并转移到定容仪器A中。②用滴定管向仪器A中加苯，并不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为VmL。回答下列问题：
⑴步骤①中A仪器最好用__________________(填仪器名称)。
⑵能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管______，其原因是____________。
⑶能否用水代替苯_______，其原因是______________________。
⑷经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的Na+ 和Cl- 平均距离为acm，则利用上述
方法测得的阿伏伽德罗常数的表达式为NA=_______________________。
四、有机推断题
36．重要的广谱抗菌药环丙沙星的合成路线如下：
请回答下列问题
(1)A的分子式为___________；
(2) BC实现了___________变成___________(填官能团名称)；
(3)D的结构为，固体D属于___________晶体，D熔点比___________(填“高”或“低”)，原因是___________；
(4)F分子中碳原子的杂化方式为___________；
(5)AB的化学方程式为___________；
(6)E的芳香族同分异构体有___________种。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．C(金刚石)属于共价晶体，故A正确；
B．该反应Na化合价升高，失去电子，发生氧化反应，利用了Na的强还原性，故B正确；
C．CCl4中心原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，C(金刚石)中的C的杂化方式为sp3杂化，两者杂化方式相同，故C正确；
D．NaCl晶胞如上图，根据图中信息得到NaCl晶体中每个Cl－周围有6个Na+，故D错误。
综上所述，答案为D。
2．C
【详解】A．原子半径越小，形成的共价键键长越短，原子半径：P＞S＞O，因此键长：P—H＞S—H＞O—H，A正确；
B．1个单键中只含有1个δ键，1个双键中含有1个δ键、1个π键，1个三键中含有1个δ键、2个π键，因此共价键键能：C-C＜C=C＜C≡C，B正确；
C．MgO中离子所带电荷数大于NaF、KCl中离子所带电荷，NaF、KCl中离子所带电荷数相等，NaF中阴阳离子半径均小于KCl中阴阳离子半径，离子半径越小、离子所带电荷越多，其晶格能越大，因此晶格能：MgO＞NaF＞KCl，C错误；
D．1个BeCl2中Be原子的δ键数为1、孤对电子对数为=0，分子为直线型，键角为180 ，1个BF3中B原子的δ键数为3、孤对电子对数为=0，分子为平面三角型，键角为120 ，1个H2O中O原子的δ键数为2、孤对电子对数为=2，分子为V型，键角小于109 28’，因此键角大小：BeCl2＞BF3＞H2O，D正确；
答案选C。
3．B
【详解】A．第三周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，与氧元素的电负性差值逐渐减小，则最高价氧化物中离子键的百分数逐渐减小，A错误；
B．纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体，B正确；
C．过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，C错误；
D．、都不是纯粹的典型晶体，而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，D错误；
故选B。
4．B
【详解】HCl、N2和NO中都只含有共价键，而NaCl中含有离子键，故答案B。
5．C
【分析】由图示知，加入石灰乳形成Mg(OH)2沉淀，同时获得CaSO4，Mg(OH)2经过加热分解得到MgO，滤液中含有CaSO4和过量的Ca(OH)2，可除去卤水中硫酸根离子，从而达到脱硫的目的，同时获得副产品石膏（CaSO4·2H2O）。
【详解】A．由分析知，脱硫时主要生成CaSO4·2H2O，故主要反应为：Ca2+++2H2O= CaSO4·2H2O↓，A正确；
B．由分析知，过滤2主要获得沉淀Mg(OH)2，含少量CaSO4等杂质，B正确；
C．加入石灰乳后，Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，故过滤2所得滤液中主要存在的离子没有Mg2+，C错误；
D．由于离子半径：O2-＞Mg2+，故晶胞中小球代表Mg2+，以体心Mg2+为参考，其上下左右前后各有1个O2-离其最近，故Mg2+配位数为6，D正确；
故答案选C。
6．D
【详解】A．金属晶体由金属阳离子和电子构成，是金属晶体，不是离子晶体，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，选项A错误；
B．共价化合物分子中各原子最外层电子不一定为8电子结构，有H、B的共价化合物中H和B不能满足最外层8电子稳定结构，如HCl、等，选项B错误；
C．C和Si同主族，但氧化物的晶体类型不同，属于分子晶体，属于原子晶体，所以同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体，选项C错误；
D．如表中数据可知，Na的熔点比AlCl3低，属于分子晶体，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，选项D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．生石灰是离子晶体，故A错误；
B．氯化铯是离子晶体，故B错误；
C．氮化硼为原子晶体，故C错误；
D．铜、汞、铝、铁都为金属晶体，故D正确。
综上所述，答案为D。
8．B
【详解】Rb+只带1个单位的正电荷，Mg2+、Ca2+、Ba2+都带2个单位的正电荷，Rb2O的晶格能最小；离子半径：r（Mg2+）r（Ca2+）r（Ba2+），MgO、Rb2O、CaO、BaO的晶格能由大到小的顺序为：MgOCaOBaORb2O，则四种离子晶体熔点由高到低的顺序为：MgOCaOBaORb2O；答案选B。
【点睛】离子晶体熔点的高低取决于晶格能的大小，晶格能的大小与离子所带电荷数和离子半径有关，离子所带电荷数越大、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子晶体的熔点越高。
9．D
【详解】①金属晶体能导电，离子晶体在熔融状态下也能导电，正确；②部分金属晶体的熔沸点很高，如钨，但有的很低，如汞，有的离子晶体的熔、沸点很高如MgO，有的很低，如离子液体，错误；③在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子，但有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体，正确；④Ti4+位于晶胞的顶点，O2-位于面心，每个Ti4+和12个O2-相紧邻，正确；⑤一般共价晶体熔点高于离子晶体，离子晶体高于分子晶体。金刚石和SiC是共价晶体，原子间以共价键结合，碳原子半径比硅原子半径小，所以金刚石熔点高于SiC； NaF和NaCl都是离子晶体，F-半径比Cl-半径小，所以NaF熔点比NaCl高；H2O和H2S都是分子晶体，水分子间有氢键，熔点比H2S高，所以金刚石、SiC、 NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的依次降低，正确；⑥分子的稳定性和分子间作用力无关，和分子内的共价键强弱有关，错误；⑦SiO2 晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合，错误；⑧晶体状态能导电的可以是金属晶体，也可以是石墨，石墨属于混合型晶体，错误；故正确的是①③④⑤，选D。
10．B
【详解】A．这几种物质都是离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷相同，阳离子半径依次减小，则熔点依次升高，A错误；
B．这几种物质都属于分子晶体且都不含氢键，其相对分子质量依次减小，则熔点依次降低，B正确；
C．水中含有氢键熔点最高，相对分子质量H2Se>H2S，分子间作用力H2Se更强，所以熔点高低顺序是 H2O>H2Se>H2S，C错误；
D．这几种物质都是原子晶体，键长C-C故选B。
11．A
【详解】A．MgO、NaCl、KCl构成离子晶体 、AlCl3构成分子晶体，离子晶体中，阴、阳离子的带电荷越多、离子半径越小，离子键就越强，熔点就越高，所以熔点由高到低排列顺序是MgO、NaCl、KCl 、AlCl3，A正确；
B．CF4、 CCl4 、CBr4、CI4都构成分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间的作用力依次增大，熔点依次升高，B不正确；
C．金刚石、碳化硅、晶体硅都构成共价晶体，键长C-C＜C-Si＜Si-Si，则键能C-C＞C-Si＞Si-Si，熔点金刚石＞碳化硅＞晶体硅，石墨为平面正六边形结构，石墨中C-C键长比金刚石中C-C键长短，熔点石墨比金刚石高，所以熔点：石墨＞金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C不正确；
D．冰、冰醋酸、干冰、固体氩都构成分子晶体，但冰醋酸的凝固点比水高，所以熔点由高到低的顺序是：冰醋酸、冰、干冰、固体氩，D不正确；
故选A。
12．A
【详解】晶胞中所含个数为，由题意知，冰晶石晶胞中的个数也应为4，化学式中和的个数比为3：1，所以冰晶石晶胞中含个数为。故选：A。
13．C
【详解】①采用X、Y、Z三轴切割的方法知，氯化钠的晶胞中每个钠离子距离相等且最近的钠离子个数是12，故①正确；
②含有共价键的晶体不一定具有高的熔点、沸点及硬度，如大多数分子晶体都含共价键，而分子晶体的熔点、沸点及硬度较低，故②错；
③s能级电子云是球形，p能级电子云是哑铃状，所以键与键的电子云形状不同，故③错误；
④π键和键的活泼性不同导致物质的化学性质不同，通常含有π键的物质性质较活泼，所以含有π键的化合物与只含o键的化合物的化学性质不同，故④正确；
综上所述，②③错误，故选C。
14．C
【分析】凡含有离子键的化合物，一定是离子化合物；只含有共价键的化合物，一定是共价化合物。一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键。但活泼金属和活泼非金属不一定形成离子键，例如AlCl3中Al－Cl键为共价键；另外非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可形成离子键，如NH4Cl等。
【详解】A．HCl是共价化合物，其中只有共价键，A错误；
B．MgCl2是离子化合物，只有离子键，B错误；
C．NH4Cl是由铵根离子和氯离子构成的离子化合物，铵根离子中含有氮氢共价键，既有离子键还有共价键，C正确；
D．氯气为单质不是化合物，D错误；
故选C。
15．D
【详解】A．C60是分子晶体熔点低于混合型晶体石墨，故A错误；
B．C60中碳原子间形成C-C非极性共价键，故B错误；
C．“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成，我们不能直接用肉眼观察分子的运动，故C错误；
D．“纳米车”可作为药物载体，分子体积小，可运输到器官和血管中，达到精准治疗的效果，故D正确；
故选：D。
16．错误 17．正确 18．错误 19．错误 20．正确 21．错误 22．错误 23．错误 24．正确 25．正确 26．正确 27．错误 28．错误 29．正确 30．正确 31．正确 32．错误 33．错误
【解析】16．稀有气体不含有共价键，错误。
17．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐，正确。
18．H2O2中也存在非极性键，错误。
19．H2O2中也存在非极性键，错误。
20．化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力，正确。
21．稀有气体不含有共价键，错误。
22．AlCl3中是共价键，错误。
23．原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键不一定是离子键，如HCl，错误。
24．非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如铵盐，正确。
25．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中一定不含离子键，正确。
26．NaOH和Na2O2中均含共价键和离子键，正确。
27．将NaH溶于水，得到的水溶液能导电可能为发生了化学反应生成了可以电离的物质，不能说明NaH是离子化合物，错误。
28．形成离子键的阴、阳离子间存在静电吸引力和静电斥力，错误。
29．全部由非金属元素形成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐，错误。
30．某些金属与非金属原子间能形成共价键，如AlCl3，正确。
31．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物，正确。
32．在水溶液中能导电的化合物不一定是离子化合物，如HCl，错误。
33．离子化合物在固态下不能导电，错误。
34．(1)Al(OH)3+H2OAl(OH)+H+
(2)TiF4是离子晶体，熔沸点较高，TiCl4属于分子晶体，熔点较低。
【解析】(1)
Al(OH)3具有一元弱酸的性质，在水中电离时产生的含铝微粒具有正四面体结构，该微粒是Al(OH)，其电离方程式为：Al(OH)3+H2OAl(OH)+H+；
(2)
对于不同类型的晶体，物质的熔沸点变化规律是：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。TiF4的熔点比TiCl4熔点高很多是由于TiF4是离子晶体，Ti4+与Cl-离子之间以离子键结合，离子键是一种强烈的相互作用，断裂消耗很高能量，故熔沸点较高，而TiCl4属于分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，分子间作用力比化学键弱很多，故断裂消耗的能量较低，因此物质的熔沸点较低。
35． 容量瓶 否 实验中需要准确量取苯的体积 否 若用水代替苯，NaCl会溶解，造成NaCl的体积不能准确测定出来
【分析】(1)容量瓶为定容仪器，能够较准确的测定体积；
(2)实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管；
(3)NaCl会溶解，造成NaCl的体积不能准确测定出来；
(4)由实验中NaCl的质量与体积，可以得到NaCl晶体的密度，均摊法计算晶胞中Na+、Cl-数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则晶胞棱长=2a cm，而晶胞质量等于晶体密度与晶胞体积乘积，联立计算。
【详解】(1)能够较准确的测定NaCl固体体积，所以步骤①中仪器最好用容量瓶；
(2)实验中需要准确量取苯的体积，因此不能用胶头滴管代替滴定管；
(3)不能用水代替苯，若用水代替苯，NaCl会溶解，造成NaCl的体积不能准确测定出来；
(4)NaCl的密度为g/cm3，最近的Na+与Cl-间的平均距离为acm，则晶胞棱长=2a cm，NaCl晶胞的体积=(2a)3cm3，晶胞中Na+离子数目=1+12×=4、Cl-数目=8×+6×=4，则NaCl晶胞的质量=g=g/cm3×(2a)3cm3，整理得NA=。
36．(1)
(2) 酰胺基 氨基
(3) 离子 低 两者离子电荷相同但D物质离子半径较大，熔点较低
(4)、
(5)+2Cl2 +2HCl
(6)5
【分析】A苯环上的氢原子被氯原子取代生成B，B发生水解生成C，C发生反应生成D，D发生反应生成E，E与CH3COCl发生取代反应生成F，F与CO(OC2H5)2发生取代反应生成G，G最后生成环丙沙星。
（1）
根据A的结构简式可知，A的分子式为C8H9NO。
（2）
B发生水解生成C，实现了酰胺基变成氨基。
（3）
根据D的结构可知，其由阳离子和阴离子构成，属于离子晶体。D中阴阳离子均带一个单位的电荷，与氯化钠中阴阳离子相同，但是D中阴阳离子的半径大于钠离子和氯离子，因此氯化钠中离子键较强，D的熔点低于NaCl。
（4）
F中苯环上和羰基上的碳原子形成一个平面，其碳原子均为sp2杂化，甲基上的碳原子形成4条σ键，为sp3杂化。
（5）
A与氯气发生取代反应生成B，其化学方程式为+2Cl2+2HCl。
（6）
E中含有两个氯原子和一个F原子，若两个氯原子处于邻位，则F原子有2种位置，若两个氯原子处于间位，则F原子有3种位置，若两个氯原子处于对位，则F原子有一种位置，除去E本身的结构，其芳香族同分异构体有2+2+1=5种。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页