3.3.1金属晶体和离子晶体
一、选择题
1.
D
金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来，故A正确；金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C正确；当金属晶体受到外力作用时，金属原子间滑动而不断裂金属键，所以表现出良好的延展性，故D错误。
2．
D
因金属的价电子受原子核的吸引力小，则金属原
子中的价电子在金属晶体中为自由电子，而不是所有的核外电子，A错误；金属导电的实质是在外电场作用下自由电子定向移动而产生电流的结果，B错误；金属原子在化学变化中失去电子越容易，其还原性越强，C错误；金属晶体中原子的堆积方式会影响金属的性质，如延展性，D正确。
3．
B
A．溴单质是含有非极性键的分子晶体，故A不符合题意；
B．过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子晶体，故B符合题意；
C．二氧化碳是只含有极性键的分子晶体，故C不符合题意；
D．氯化镁是只含有离子键的离子晶体，故D不符合题意；
故选B。
4．
C
A．金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成，金属晶体中也含有金属阳离子，故A错误；
B．金属晶体的熔沸点差别很大，有的比共价晶体的熔点高，如W，有的比分子晶体的熔点低，如Hg，故B错误；
C．共价晶体熔化时破坏共价键，共价键键能越强，熔点越高，故C正确；
D．分子晶体的熔沸点低，常温下呈液态(如H2O)、气态(如CO2)、固态(如I2)，故D错误；
答案为C。
5．
C
A．共用电子对越多，键长越短，碳碳键键长：碳碳单键＞碳碳双键＞碳碳三键，故A正确；
B．同周期从左到右原子半径逐渐减小，金属键越强，熔点越高，因此熔点：Na＜Mg＜Al，故B正确；
C．同主族从上到下原子半径、离子半径逐渐减小，同电子层结构核多径小原则，因此微粒半径：Li+＜Na+＜O2?，故C错误；
D．BF3是平面三角形，键角为°，CH4是正四面体形，键角为°28′，H2O是“V”形结构，键角为°，因此键角：BF3＞CH4＞H2O，故D正确。
综上所述，答案为C。
6．
A
A．Al、Mg、Ca均为金属晶体，金属晶体中金属离子的半径越小，离子所带电荷数越多，金属键越强，晶体的熔沸点越高，离子半径：Al3+Mg2+Ca2+，则熔点：AlMgCa，故A正确；
B．水为液态沸点，三者中沸点最高，故B错误；
C．晶体硅为共价晶体，单质硫和白磷为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体，故C错误；
D．三者均为共价晶体，原子的电负性越强，原子半径越小形成共价键越强，晶体的硬度越大，电负性：CSi，共价键强度：C-CC-SiSi-Si，硬度：金刚石碳化硅硅，故D错误；
故选：A。
7．
D
A．用均摊法计算可知，银的晶胞中有8×1/8+6×1/2=4个银原子，故A错误；
B．11号到17号元素位于元素周期表中同一周期，同周期自左向右电负性逐渐增大，所以元素的电负性逐渐增大，但稀有气体元素的电负性不满足，故B错误；
C．固态时能导电的晶体不一定是金属晶体，例如石墨能导电，但石墨不是金属晶体，故C错误；
D．在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，故D正确；
故选D。
8．
D
A．乙醇与氯乙烷都是极性分子，由于乙醇分子之间存在氢键，增加了乙醇分子之间的吸引作用，导致乙醇的沸点比氯乙烷高，A不符合题意；
B．C3F8(全氟丙烷)与C3H8的分子结构相似，都是由分子构成，由于全氟丙烷的相对分子质量比丙烷大，所以全氟丙烷的沸点比丙烷的高，B不符合题意；
C．Na与K是同一主族的元素，物质晶体结构相似，由于金属键：Na大于K，所以Na的沸点比K的沸点高，C不符合题意；
D．对羟基苯甲酸()的分子之间会形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，而邻羟基苯甲酸的分子之间只存在分子间作用力，导致物质的沸点：邻羟基苯甲酸()＜对羟基苯甲酸()，D符合题意；
故合理选项是D。
9．
B
A．Al3+、Na+核外电子排布相同，有2个电子层，电子层数相同，半径随着原子序数递增而减小，r(Na+)＞r(Al3+)，Cl-结构示意图为，电子层数为3，半径最大，即微粒半径大小顺序是，r(Cl-)＞r(Na+)＞r(Al3+)，故A说法正确；
B．共价晶体硬度可以从键能角度考虑，C的原子半径小于Si的原子半径，因此键长的大小顺序Si-Si＞Si-C＞C-C，键长越长，键能越小，因此硬度大小顺序是金刚石＞SiC＞晶体硅，故B说法错误；
C．H2O和HF含有分子间氢键，AsH3不含分子间氢键，沸点最低，常温下H2O为液体，HF为气体，因此H2O的沸点高于HF，故C说法正确；
D．离子晶体熔点与晶格能有关，晶格能大小与离子半径以及所带电荷数有关，r(K+)＞r(Na+)＞r(Mg2+)，r(Cl-)＞r(O2-)，晶格能大小顺序是MgO＞NaCl＞KCl，离子晶体熔点为MgO＞NaCl＞KCl，故D说法正确；
答案为B。
10．
C
A．SiO2是原子晶体，原子间存以较强的共价键相互作用，而CO2是分子晶体，分子间只有较小的范德华力，所以熔点SiO2＞CO2，故A正确；
B．金刚石和晶体硅都是原子晶体，原子晶体中化学键键能越大、键长越短，其硬度越大，键长C-CSi-Si，所以硬度：金刚石＞晶体硅，故B正确；
C．Au质软，延展性在金属中最好，则延展性：FeAu，故C错误；
D．晶格能与离子半径成反比，与电荷成正比，离子半径：Mg2+Na+，则晶格能MgO＞Na2O，故D正确；
答案选C。
11．
D
A．三者都为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，因此CH4SiH4GeH4，故A错误；
B．离子半径Cs+＞K+＞Na+，三者都是离子晶体，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，因此熔点CsClKClNaCl，故B错误；
C．三者都是金属晶体，Na、Mg、Al半径逐渐减小，金属键越强，熔点越高，所以熔点Na＜Mg＜Al，故C错误；
D．三者都是原子晶体，原子半径越小，共价键越强，熔点越高，所以熔点金刚石碳化硅晶体硅，故D正确。
综上所述，答案为D。
12．
B
A．氯化钠的晶胞如图，据图可知距离Na+最近的Cl-有6个，即配位数为6，化学式为NaCl，所以配位数相同，即阴阳离子的配位数都为6，A正确；
B．由非金属元素构成的化合物不一定是共价化合物，如NH4Cl只含非金属元素，但为离子化合物，B错误；
C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；
D．二氧化碳的晶胞如图，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12，所以在CO2晶体中，与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子，D正确；
综上所述答案为B。
13．
C
A．氯化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故A不符合题意；
B．HCl溶于水时克服的是共价键，故B不符合题意；
C．碘升华时克服的是范德华力，故C符合题意。
D．氢氧化钠是离子化合物，熔化时离子键断裂，故D不符合题意。
综上所述，答案为诶C。
二、非选择题
14．
(1)AE
(2)BCDE
(3)BEBCAG
(4)NaOH溶液Be(OH)2+2OH—=BeO+2H2O
A．水晶是纯净的二氧化硅晶体，二氧化硅是共价化合物，是由原子组成的原子晶体，属于非电解质；
B．冰醋酸是醋酸的俗称，醋酸是共价化合物，固体是由极性分子组成的分子晶体，属于电解质；
C．白磷是非金属单质，是由多原子分子组成的分子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
D．固态氩是非金属单质，是由单原子分子组成的分子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
E．氯化铵是离子化合物，是由阴阳离子组成的离子晶体，属于电解质；
F．铝是金属单质，是由金属阳离子和自由电子形成的金属晶体，单质既不是电解质也不是非电解质；
G．金刚石是非金属单质，是由原子组成的原子晶体，单质既不是电解质也不是非电解质。
(1)由分析可知，属于原子晶体的化合物是水晶，属于离子晶体的是氯化铵，故答案为：A；E；
(2)由分析可知，由极性分子构成的晶体是冰醋酸，属于分子晶体的单质是白磷、固态氩，含有共价键的离子晶体是氯化铵，故答案为：B；CD；E；
(3)由分析可知，属于电解质的是冰醋酸、氯化铵，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是冰醋酸、白磷，受热熔化，需克服共价键的是二氧化硅、金刚石，故答案为：BE；BC；AG；
(4)由对角线关系可知，氢氧化铍与氢氧化铝一样是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成偏铍酸钠和水，而氢氧化镁不与氢氧化钠溶液的反应，则用氢氧化钠溶液鉴别氢氧化铍和氢氧化镁，反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH—=BeO22-+2H2O，故答案为：NaOH溶液；Be(OH)2+2OH—=BeO22-+2H2O。
15．
(1)[∶H]—
(2)Na＜Al＜Mg
(3)1∶2N2CN—
(4)氯化钠属于离子晶体，四氯化硅属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体
(5)21.48×/(a3NA)
G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，G的简单阴离子最外层有2个电子，则G为H元素；Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，则Q为C元素；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，则X为Mg元素；T2R的晶体类型是离子晶体，则R为O元素、T为Na元素；Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于原子晶体，则Y为Si元素；在元素周期表中Z元素位于第11列，则Z为Cu元素。
(1)氢元素的简单阴离子为H—离子，电子式为[∶H]—，故答案为：[∶H]—；
(2)同周期元素，从左到右第一电离能有增大的趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，第一电离能大于相邻的元素，则钠、镁、铝三种元素第一电离能由小到大的顺序为Na＜Al＜Mg，故答案为：Na＜Al＜Mg；
(3)乙炔的结构简式为HC≡CH，碳碳三键中含有1个σ键和2个π键，则σ键与π键的个数比为1∶2；HC≡CH可以视作C22-，C22-与氮气、氰酸根离子的原子个数都为2、价电子数都为14，互为等电子体，则乙炔的等电子体为氮气、氰酸根离子，故答案为：1∶2；N2；CN—；
(4)离子晶体中阴阳离子间的离子键强于分子晶体中分子间的分子间作用力，熔沸点高于分子晶体，氯化钠属于离子晶体，四氯化硅属于分子晶体，则氯化钠的熔点比四氯化硅高，故答案为：氯化钠属于离子晶体，四氯化硅属于分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体；
(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铜原子个数为8×1/8=1，位于面心的镁原子个数为6×1/2=3，位于体心的碳原子个数为1，则晶胞的化学式为CuMg3C，每个碳原子周围有6个镁原子，由化学式可知，每个镁原子周围有2个碳原子；设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：(a×10—7)3d=/NA，解得d=1.48×/(a3NA)，故答案为：1.48×/(a3NA)。