?第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第三節(jié)金屬晶體與離子晶體

1.了解金屬晶體、離子晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力。
2.了解晶格能。
3.理解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點。

一、金屬晶體及其性質(zhì)
1.金屬鍵：金屬陽離子和自由電子之間存在的強烈的相互作用。
2.金屬晶體：金屬原子通過金屬鍵形成的晶體稱為金屬晶體。
二、離子晶體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.離子鍵：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。
2.離子晶體：陰、陽離子相互作用而形成的晶體。

1.下列含有共價鍵的離子化合物是(　　)
A.MgCl2B.KOHC.NH3·H2OD.C6H12O6（葡萄糖）
【解析】A．MgCl2是只含有離子鍵的離子化合物，故A不符合題意；B．KOH是既含有離子鍵又含有共價鍵的離子化合物，故B符合題意；C．NH3·H2O是只含有共價鍵的共價化合物，故C不符合題意；D．C6H12O6（葡萄糖）是只含有共價鍵的共價化合物，故D不符合題意；故答案為：B。
【分析】離子化合物中一定由離子鍵可能有共價鍵。根據(jù)給出的選項進行判斷成鍵類型即可
2.德國化學(xué)家利用N2和H2在催化劑表面合成氨氣而獲得諾貝爾獎，該反應(yīng)的微觀歷程如圖所示，其中、、、分別表示N2、H2、NH3及催化劑。下列說法錯誤的是(　　)

A.NH3為共價化合物B.①→②過程中催化劑與氣體之間形成離子鍵
C.②→③過程需要吸收能量D.使用催化劑，合成氨反應(yīng)放出的熱量不變
【解析】A．NH3是由共價鍵結(jié)合成的化合物，為共價化合物，A不符合題意；B．①→②過程中催化劑將氣體吸附，沒有形成化學(xué)鍵，B符合題意；C．②→③過程中化學(xué)鍵斷裂，需要吸收能量，C不符合題意；D．使用催化劑能加快反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，故合成氨反應(yīng)放出的熱量不變，D不符合題意。故答案為：B。
【分析】氨氣是氮原子和氫原子通過共用電子對形成的共價化合物，通過圖片發(fā)現(xiàn)催化劑只是將氣體吸附于表面，斷鍵時需要吸收能量，成鍵時需要放出能量，催化劑只是降低了活化能，并不能改變焓變，焓變只和起始和末尾狀態(tài)有關(guān)。
3.下圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)示意圖，試判斷屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的是(　　)

A.a和cB.b和cC.a和dD.只有a
【解析】因為在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著最近的等距離的6個Cl-，同樣，每個Cl-周圍吸引著最近的等距離的6個Na+。a圖中，如果把中心微?？醋鱊a+，其周圍為6個Cl-，a圖符合條件；b圖中，如果把頂點看成Na+，則周圍有8個Cl-，b圖不符合條件；c圖中，如果把中心微粒看作Na+，其周圍為8個Cl-，c圖不符合條件；d圖中，選取其中一個離子，然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個等距離且最近的帶相反電荷的離子，所以配位數(shù)也為6，d圖符合條件，綜上，ad符合題意；故答案為：C。
【分析】該題的解題關(guān)鍵是抓著在NaCl晶體中Na+和Cl-的配位數(shù)都為6，d圖可以向空間延伸。
4.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的表述均正確，且存在因果關(guān)系的是：(　　)

表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶體中Cl—與Na+間的作用力大于碘晶體中分子間的作用力
B
通常條件下，CH4分子比SiH4分子穩(wěn)定性高
Si的原子半徑比C的大，Si與H之間的鍵能比C與H間的小
C
在形成化合物時，同一主族元素的化合價相同
同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不導(dǎo)電
P4O10、C6H12O6均屬于共價化合物
A.A B.B C.C D.D
【解析】A.溶解度與離子鍵、分子間作用力的強弱無關(guān)，碘為非極性分子，難以溶于極性溶劑，故A不符合題意；B.CH4分子比SiH4分子穩(wěn)定性高的原因是C與H間的鍵能大于Si與H之間的鍵能，故B符合題意；C.同一主族元素的最外層電子數(shù)相同，但化合價不一定相同，如O無正價，但S的最高正價為+6價，故C不符合題意；D.氯化氫為共價化合物，水溶液能導(dǎo)電，P4O10、C6H12O6溶于水后均不導(dǎo)電，是因為二者為非電解質(zhì)，故D不符合題意；故答案為：B。
【分析】A.相似相溶的原理，水是極性分子，易溶極性分子，不易溶非極性分子；B.氫化物的穩(wěn)定性主要和鍵能有關(guān)C.同一主族的最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似，但是化合價不一定相同，化合價主要還和與之結(jié)合的元素的性質(zhì)有關(guān)；D.導(dǎo)電與否主要是受否由自由移動的陰陽離子，主要看是否為電解質(zhì)。
5.如圖是NaCl晶體的一個晶胞的結(jié)構(gòu)模型(黑球為Cl-、白球為Na+)。KO2的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，KO2可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用O2-代替，則下列對于KO2晶體結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是(　　)

A.與K＋距離相等且最近的K＋有8個
B.與K＋距離相等且最近的O2-構(gòu)成的多面體是正八面體
C.一個KO2晶胞中的K＋和O2-粒子數(shù)均為4個
D.與K＋距離相等且最近的O2-共有6個
【解析】A．K+位于晶胞棱心，被橫平面、豎平面和正平面共有，且每一個平面有4個K+距離最近，共4×3=12個，A符合題意；B．與K+距離相等且最近的O2-共有6個，構(gòu)成正八面體，K+位于正八面體中心，B不符合題意；C．K+位于晶胞棱心和體心，平均每個晶胞的數(shù)目為12×14+1=4，O2-位于頂點和面心，平均每個晶胞的數(shù)目為8×18+6×12=4，即一個KO2晶胞中分攤得的K＋和O2-粒子數(shù)均為4個，C不符合題意；D．K+位于晶胞棱心，與K+距離相等且最近的O2-位于頂點和面心，共有6個，D不符合題意；故答案為：A。
【分析】KO2的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，KO2可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用O2-代替，即圖中白球位置，由圖可知與12個距離相等

1.下列各組中每種物質(zhì)都既有離子鍵又有共價鍵的一組是(　　)
A.NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4B.MgO、Na2SO4、HNO3
C.Na2O2、KOH、mLD.HCl、Al2O3、MgCl2
2.下列說法錯誤的是(　　)
A.傳統(tǒng)的無機非金屬材料多為硅酸鹽材料，如陶瓷、玻璃、水泥
B.二氧化硅用于光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等的太陽能電池
C.碳化硅硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料
D.碳納米材料包括富勒烯、碳納米管、石墨烯等
3.下列有關(guān)分子與晶體的說法正確的是(　　)
A.金剛石、氮化硼、C60熔化需克服的作用力類型相同
B.晶體中有陰離子，必有陽離子；反之晶體中有陽離子，也必有陰離子
C.釙單質(zhì)為簡單立方堆積，則晶胞中釙原子配位數(shù)為6
D.COS與CO2互為等電子體，故COS是直線形的非極性分子
4.下列物質(zhì)發(fā)生變化時，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是(　　)
A.液溴和碘分別受熱變?yōu)闅怏wB.干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w
C.二氧化硅和氧化鈉分別受熱熔化D.食鹽和氯化氫分別溶解在水中
5.下列有關(guān)共價鍵的敘述中，錯誤的是(　　)
A.某原子跟其他原子形成共價鍵時，其共價鍵數(shù)一定等于該元素原子的價電子數(shù)。
B.水分子內(nèi)氧原子結(jié)合的電子數(shù)已經(jīng)達到飽和，故不能再結(jié)合其他氫原子。
C.非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物
D.所有簡單離子的核電荷數(shù)與其核外電子數(shù)一定不相等。
6.下列關(guān)于晶體的敘述中錯誤的是(　　)
A.金剛石中由共價鍵形成的最小的碳原子環(huán)上有六個碳原子
B.NaCl晶胞中共有4個Na+和4個Cl﹣
C.在CsCl晶體中每個Cs+周圍緊鄰的有8個Cl﹣，而和每個Cs+等距離緊鄰的也有8個Cs+
D.在面心立方最密堆積的金屬晶體中，每個金屬原子周圍緊鄰的有12個金屬原子
7.螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實驗事實能說明CaF2一定是離子晶體的是(　　)
A.CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱
B.CaF2的熔、沸點較高，硬度較大
C.CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電
D.CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小
8.下列說法正確的是(　　)
①在水中氫、氧原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合②金屬和非金屬化合形成離子鍵
③離子鍵是陽離子、陰離子的相互吸引④兩個非金屬原子間不可能形成離子鍵
⑤非金屬原子間不可能形成離子鍵⑥離子化合物中可能有共價鍵
⑦共價化合物中可能有離子鍵
A.①②③B.②④⑤C.④⑥D(zhuǎn).①②③④⑤⑥
9.隨著工業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展對材料性能要求的提高，無機非金屬材料成為高技術(shù)領(lǐng)域必須材料。下列說法錯誤的是(　　)
A.高純度的硅可用于制造計算機芯片
B.用氫氟酸可以生產(chǎn)磨砂玻璃
C.工業(yè)上利用硅的高熔點可以用物理方法制得高純度硅
D.碳納米管表面積大、強度高，可用于生產(chǎn)感應(yīng)器
10.下列物質(zhì)屬于離子化合物且含有共價鍵的是(　　)
A.MgCl2B.SiO2C.CH3ClD.NH4Cl
11.C、Si、Ge、Sn都是IVA族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用.請回答下列問題：
（1）Ge的原子核外電子排布式為________。
（2）C、Si、Sn三種元素的單質(zhì)中，能夠形成金屬晶體的是________。
（3）CO2分子的空間構(gòu)型及碳氧之間的成鍵方式________。
（4）1molSiO2晶體中的硅氧鍵數(shù)目為________。
（5）CO可以和很多金屬形成配合物，如Ni(CO)4，Ni與CO之間的鍵型為________。
（6）碳氧鍵的紅外伸縮振動頻率與鍵的強度成正比，已知Ni(CO)中碳氧鍵的伸縮振動頻率為2060cm-1，CO分子中碳氧鍵的伸縮振動頻率為2143cm-1，則Ni(CO)中碳氧鍵的強度比CO分子中碳氧鍵的強度________(填字母)。
（A）強(B)弱(C)相等(D)無法判斷。
（7）螢石(CaF2)晶體的晶胞如圖所示，已知立方體邊長為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CaF2晶體的密度為________g·cm-3(列出計算式)。

12.原子序數(shù)依次增大的A,B,C,D,E,F五種元素的原子位于前四周期，A元素原子核外有三種不同能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同，C原子的核外已成對的電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍；D核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比E少1；E與C同主族；F2+的M能層里電子全滿。
（1）B元素的名稱為________，F(xiàn)元素基態(tài)原子的價電子排布式為________。
（2）元素A、B、C第一電離能順序為________（填元素符號）。
（3）C與E分別形成的最簡單氫化物沸點高低順序為________（用化學(xué)式表示），原因是________。
（4）D與溴形成的化合物DBr5，加壓條件下95℃液化，發(fā)生完全電離得到一種能夠?qū)щ姷囊后w，經(jīng)測定，該熔體中含有一種正四面體結(jié)構(gòu)的陽離子和Br－，請寫出該條件下DBr5電離的電離方程式________。該熔體中陽離子的中心原子的雜化方式為________。
（5）請寫出E的兩種常見氧化物的分子空間構(gòu)型：________，________。

（6）F與E形成的離子晶體晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為________（用元素符號表示）；若晶體的密度為ρg/cm3，則該晶胞的棱長為________pm。

答案解析部分
1.【答案】C
【解析】A．硫酸中只含共價鍵，故A選項不符合題意。
B．硝酸中只含共價鍵、MgO中只含離子鍵，故B選項不符合題意。
C.這三種物質(zhì)中都含有離子鍵和共價鍵，故C選項符合題意。
D．HCl中只含共價鍵、氧化鋁中只含離子鍵、氯化鎂中只含離子鍵，故D選項不符合題意。
故故答案為：C。
【分析】活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵，非金屬元素之間易形成共價鍵，第IA族金屬元素、第IIA族和第VIA族、第VIIA族元素之間易形成離子鍵，含有銨根離子的鹽中含有離子鍵，據(jù)此分析解答。
2.【答案】B
【解析】A．硅酸鹽材料屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料，包括水泥、玻璃、陶瓷、磚瓦等，A不符合題意；B．二氧化硅主要用于生產(chǎn)光纖等，硅用于光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等太陽能電池的生產(chǎn)等，B符合題意；C．碳化硅屬于共價晶體，它具有耐磨、硬度大等特點，可用于生產(chǎn)砂紙和砂輪的磨料，C不符合題意；D．碳納米材料是一類新型的無機非金屬材料，主要包括富勒烯、碳納米管、石墨烯等，D不符合題意；故答案為：B。
【分析】A．玻璃、水泥、陶瓷為傳統(tǒng)無機非金屬材料；B．硅用于光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等太陽能電池的生產(chǎn)等；C．碳化硅屬于共價晶體，它具有耐磨、硬度大等特點；D．碳納米材料是一類新型的無機非金屬材料。
3.【答案】C
【解析】A．金剛石、氮化硼是原子晶體，熔化時破壞共價鍵，C60是分子晶體，熔融時破壞分子間作用力，所以克服作用力類型不同，故A不符合題意；B．晶體中有陽離子，未必一定有陰離子，如在金屬晶體中，存在金屬陽離子和自由移動的電子，不存在陰離子，故B不符合題意；C．釙單質(zhì)為簡單立方堆積，晶胞圖為，其配位數(shù)是6，故C符合題意；D．COS與CO2互為等電子體，COS分子電子式為，電荷的分布是不均勻、不對稱的，正負電荷的重心不重合，是由極性鍵形成的極性分子，故D不符合題意；故答案為C。
【分析】A.金剛石和氮化硼是原子晶體，熔化時破壞的是共價鍵，而C60是分子晶體，熔融時是破壞分子間作用力；B.金屬晶體中含有金屬陽離子和電荷，但是不存在陰離子；C.根據(jù)簡單立方體的晶胞即可判斷配位數(shù)；D.價電子對數(shù)相等，故為等電子體，但是COS的正負電荷中心不重合，因此是極性分子。
4.【答案】A
【解析】A．溴和碘形成的都是分子晶體，液溴和碘分別受熱變?yōu)闅怏w克服分子間作用力，故A符合；B．干冰屬于分子晶體，轉(zhuǎn)化為氣體克服分子間作用力，氯化銨是離子晶體，受熱易分解發(fā)生化學(xué)變化，克服化學(xué)鍵，故B不符合；C．二氧化硅屬于原子晶體，熔融時克服化學(xué)鍵，氧化鈉屬于離子晶體，熔融時克服離子鍵，故C不符合；D．食鹽屬于離子晶體，溶于水克服離子鍵，氯化氫屬于共價化合物，溶于水克服共價鍵，故D不符合；故答案為：A。
【分析】A．溴和碘形成的都是分子晶體，分子間作用力為范德華力；B．干冰屬于分子晶體，分子間作用力為范德華力，氯化銨是離子晶體，受熱分解；C．二氧化硅屬于原子晶體，熔融時克服共價鍵，氧化鈉屬于離子晶體，熔融時克服離子鍵；D．NaCl屬于離子晶體，溶于水克服離子鍵，HCl屬于共價化合物，溶于水克服共價鍵。
5.【答案】A
【解析】A、非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目取決于該原子最外層的不成對電子數(shù)，一般最外層有幾個不成對電子就能形成幾個共價鍵，故A符合題意；B、一個原子的未成對電子一旦與另一個自旋相反的未成對電子成鍵后，就不能再與第三個電子配對成鍵，因此，一個原子有幾個不成對電子，就會與幾個自旋相反的未成對電子成鍵，這就是共價鍵的飽和性，故一個氧原子只能與兩個氫原子結(jié)合生成H2O，故B不符合題意；C、非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物，如NH4Cl等銨鹽；故C不符合題意；D、不管是陰離子還是陽離子，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)必定存在差別，此差值就是離子所帶的電荷數(shù)，故D不符合題意；故答案為：A。
【分析】A.非金屬元素的原子形成的共價鍵數(shù)目取決于該原子最外層的不成對電子數(shù)；B.共價鍵的飽和性是指每個原子的成鍵總數(shù)或以單鍵相連的原子數(shù)目是一定的；C.NH4Cl等銨鹽是離子化合物；D.陽離子是原子失去電子形成的，陰離子是原子得電子形成的。
6.【答案】C
【解析】A、根據(jù)教材圖片知，金剛石結(jié)構(gòu)中每個碳原子能形成4個共價鍵，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子，選項A不符合題意；B、氯化鈉晶胞中，氯離子個數(shù)＝８×１８＋６×１２＝４，鈉離子個數(shù)=12×14+1=4，所以氯化鈉晶胞中共有4個Na+和4個Cl﹣，選項B不符合題意；C、根據(jù)晶胞圖片知，在CsCl晶體中每個Cs+周圍都緊鄰8個Cl﹣，每個等距離緊鄰的有6個Cs+，選項C符合題意；D、面心立方晶胞中，每個頂點、面心上各有一個金屬原子，所以每個金屬原子周圍緊鄰的有3×8×12=12個金屬原子，選項D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】本題考查晶體結(jié)構(gòu)，明確晶胞結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵。金剛石的結(jié)構(gòu)中，每個碳原子能形成4個共價鍵，根據(jù)教材圖片確定由共價鍵形成的最小碳環(huán)上的碳原子個數(shù)；利用均攤法計算氯化鈉晶胞中鈉離子和氯離子個數(shù)；根據(jù)晶胞圖片確定離子配位數(shù)；面心立方晶胞中，每個頂點、面心上各有一個金屬原子。
7.【答案】C
【解析】A、難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱，不能說明CaF2一定是離子晶體，故A不符；B、熔、沸點較高，硬度較大，也可能是原子晶體，B項不能說明CaF2一定是離子晶體，故B不符；C、固體不導(dǎo)電但熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電，一定有自由移動的離子生成，C項說明CaF2一定是離子晶體，故C符合題意；D、CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小，只能說明CaF2是極性分子，不能說明CaF2一定是離子晶體，故D不符；故答案為：C。
【分析】判斷某固體是否為離子晶體主要是固體不導(dǎo)電，但是熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電化合物。
8.【答案】C
【解析】①在水中存在化學(xué)鍵與氫鍵，氫鍵不是化學(xué)鍵，故①不符合題意；②氯化鋁中只含共價鍵，故②不符合題意；③離子鍵是陽離子、陰離子的靜電作用力，含靜電吸引和靜電排斥，故③不符合題意；④兩個非金屬原子間只能以共用電子對結(jié)合，則只能形成共價鍵，不能形成離子鍵，故④符合題意；⑤非金屬原子間可能形成離子鍵，如銨鹽為離子化合物，故⑤不符合題意；⑥離子化合物中一定含離子鍵，可能含有共價鍵，如NaOH中含離子鍵和共價鍵，故⑥符合題意；⑦共價化合物中一定不含離子鍵，含離子鍵的為離子化合物，故⑦不符合題意；正確的有④⑥，
故答案為：C。
【分析】①水是共價化合物，水中存在化學(xué)鍵，但是水分子和水分子之間可以形成氫鍵，氫鍵是一種作用力不是化學(xué)鍵②金屬和非金屬化合一般形成離子鍵，也可能形成共價鍵③離子化合物中存在陰陽離子，同電性相斥，異電性相吸④非金屬原子之間可以形成離子鍵和共價鍵，但是只有兩個時只能以共價鍵的形式存在⑤非金屬原子之間可以形成離子鍵和共價鍵⑥離子化合物中一定有離子鍵，可能有共價鍵⑦共價化合物中不存在離子鍵，若含有離子鍵那一定是離子化合物。
9.【答案】C
【解析】A.高純度的硅可用于制造計算機芯片，A不符合題意；B.用氫氟酸可以生產(chǎn)磨砂玻璃，B不符合題意；C.由SiO2+2C高溫__Si+2CO↑反應(yīng)可以制得粗硅，若要制得高純度硅，其化學(xué)方程式為Si(s)＋3HCl(g)=SiHCl3(g)＋H2(g)，SiHCl3(g)＋H2(g)=1100℃Si(s)＋3HCl(g)，該過程為化學(xué)變化，故C符合題意；D.碳納米管表面積大、強度高，因此可用于生產(chǎn)感應(yīng)器，D不符合題意；故答案為：C。
【分析】A.硅是半導(dǎo)體材料，可以用來做太陽能電池板和計算機芯片，而二氧化硅一般做光導(dǎo)纖維
B.氫氟酸能與二氧化硅反應(yīng)；C.制取高純硅過程中發(fā)生了化學(xué)變化，產(chǎn)生了新物質(zhì)，故不為物理變化；
D.生產(chǎn)傳感器對表面積和硬度要求比較高，碳納米管有這個特性。
10.【答案】D
【解析】A．氯化鎂由氯離子和鎂離子構(gòu)成，是離子化合物，只含離子鍵，不含共價鍵，故A不符合題意；B．二氧化硅不含離子鍵，不是離子化合物，故B不符合題意；C．一氯甲烷不含離子鍵，不是離子化合物，故C不符合題意；D．NH4Cl由氯離子和銨根離子構(gòu)成，是離子化合物，銨根離子中的N原子和H原子以共價鍵相連，D符合題意；故答案為：D。
【分析】共價化合物只有共價鍵，而離子化合物中一定有離子鍵，可能存在共價鍵，故既有離子鍵和共價鍵鈉一定是離子化合物。故找出離子化合物即可
11.【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p2
（2）Sn
（3）直線形、共價鍵
（4）4mol
（5）配位鍵
（6）B
（7）78×4a3NA
【解析】（1）Ge的原子序數(shù)是32，因此核外電子能級排布是1s22s22p63s23p63d104s24p2，故答案是：1s22s22p63s23p63d104s24p2
（2）碳和硅均是非金屬元素形成的是非金屬單質(zhì)形成的是原子晶體，錫是金屬元素易形成的是金屬晶體。故答案是Sn
（3）二氧化碳中的碳是sp雜化，是線性分子，含有極性鍵的非極性分子，碳和氧形成的是碳氧共價鍵，故答案是直線型、共價鍵
（4）二氧化硅是原子晶體，一個硅原子與4個氧原子連接，1個氧原子與2個硅原子連接因此1mol二氧化硅含有4mol硅氧鍵，故4mol
（5）Ni原子3d軌道上有空軌道，CO中碳原子提供孤對電子，因此形成的是配位鍵，故答案是：配位鍵
（6）碳氧鍵的紅外伸縮振動頻率與鍵的強度成正比，因此Ni(CO)中碳氧鍵的強度比CO分子中碳氧鍵的強度弱，故正確答案是B
（7）鈣離子占據(jù)頂點和面心，氟離子在1/8晶胞體心，根據(jù)計算出鈣離子的個數(shù)=1/8x8+6x1/2=4,氟離子的個數(shù)=8，取1mol進行計算，密度=m/v=19x8+40x4NAa3,故答案是78×4a3NA
【分析】（1）根據(jù)原子序數(shù)即可寫出
（2）金屬元素形成的是金屬晶體
（3）二氧化碳的碳原子是sp雜化，形成是極性鍵的非極性分子
（4）根據(jù)二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)判斷硅氧鍵的數(shù)目
（5）過渡性金屬有空軌道，而碳原子易提供孤對電子易形成配位鍵
（6）據(jù)題目給出信息即可判斷
（7）先計算出晶胞中的原子個數(shù)，再根據(jù)ρ=m/v計算
12.【答案】（1）氮；3d104s2
（2）N>O>C
（3）H2O>H2S；水分子間可形成氫鍵，而硫化氫分子間沒有
（4）PBr5=[PBr4]++Br-；sp3
（5）V形；平面三角形
（6）ZnS；3388ρNA×1010
【解析】（1）B元素的名稱是氮元素，F(xiàn)為鋅元素，其基態(tài)原子的價電子排布式為3d104s2；（2）同周期從左到右元素第一電離能呈增大趨勢，N的2p能級半充滿較穩(wěn)定，N的第一電離能大于O，元素
C、N、O的第一電離能的順序為N>O>C；（3）C與E形成的最簡單氫化物分別為H2O和H2S，因為水分子間能形成氫鍵而H2S不能，所以沸點H2O>H2S；（4）D與溴形成的化合物為PBr5，PBr5加壓條件下95℃液化，發(fā)生完全電離得到一種能夠?qū)щ姷囊后w，經(jīng)測定，該熔體中含有一種正四面體結(jié)構(gòu)的陽離子和Br－，形成正四面體結(jié)構(gòu)的離子應(yīng)是PBr4+，P的價層電子對數(shù)為12×（5-1-4×1）+4=4，其中心原子采取sp3雜化，其電離方程式為：PBr5=[PBr4]++Br-；（5）E的兩種常見的氧化物為SO2和SO3，其分子構(gòu)型分別為V形和平面正三角形；（6）利用均攤法可以看出，該晶體晶胞中F和E原子個數(shù)均為4個，所以該晶體的化學(xué)式為ZnS。設(shè)晶體的棱長為x，則有密度ρ=mV=4×97g/molx3NA，求得x=3388ρNAcm=3388ρNA×1010pm。
【分析】（1）價電子排布式是原子在參與化學(xué)反應(yīng)時能夠用于成鍵的電子，是原子核外跟元素化合價有關(guān)的電子。在主族元素中，價電子數(shù)就是最外層電子數(shù)。副族元素原子的價電子，除最外層電子外，還可包括次外層電子。主族元素的價層電子指最外層電子，價電子排布式即外圍電子排布式；（2）同周期的原子由左到右電離能是逐漸增大的，但是第二主族和第五主族出現(xiàn)異常；（3）元素的非金屬性越強，其最簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強；氫鍵是一種特殊的分子間作用力，可增大物質(zhì)的熔沸點；（4）根據(jù)題目描述可知該物質(zhì)電離后得到的是配位離子[PBr4]+和Br-；在[PBr4]+中，P原子的價層電子數(shù)是4并且沒有孤電子對，所以中心原子的雜化方式是sp3；（5）水是V型結(jié)構(gòu)；二氧化碳是直線型；（6）根據(jù)均攤法可以得出該晶體的化學(xué)式；根據(jù)晶胞的密度公式可以得出晶胞的體積，繼而求出其棱長。

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高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2電子課本

第三節(jié) 金屬晶體與離子晶體

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修2

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