温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。
关闭Word文档返回原板块。
核心素养测评十八晶体结构与性质一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)1.(2020年山东等级考模拟)利用反应CCl4+4Na C(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)属于原子晶体B.该反应利用了Na的强还原性l4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+【解析】选D。
A.金刚石晶体：每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构。
形成的晶体为原子晶体，故A正确；B.该反应中Na由0价→+1价，作还原剂将CCl4还原，故B正确；l4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化，故C正确；D.NaCl晶体：每个Na+同时吸引6个Cl-，每个Cl-同时吸引6个Na+，配位数为6，故D错误。
2.(双选)钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是( )A.该晶体属于分子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与NaCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个【解析】选A、B。
Ba是活泼金属，O是活泼非金属，形成的是离子化合物，A 错；根据Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8×1/8+6×1/2=4，O个数为2×(12×1/4+1)=8，所以Ba与O的个数比为1∶2，该氧化物为BaO2，B错；NaCl晶胞结构也是该形状，C对；与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+为顶点和面心位置，每个晶胞中共有8×3×1/2=12个，D对。
【加固训练】下列有关晶体结构或性质的描述不正确的是( )A.冰中存在极性键、范德华力和氢键B.因原子半径K>Na，故金属钾的熔点低于金属钠C.1 mol金刚石与1 mol石墨晶体中所含的C—C键的数目相同D.氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠【解析】选C。
冰中存在极性键、范德华力和氢键，A项正确；因原子半径：K>Na，导致K的金属键不如Na强，故金属钾的熔点低于金属钠，B项正确；金刚石中每个C原子形成4个 C—C 键，1 mol C形成2 mol共价键，石墨中每个C原子与其他3个C原子形成3个 C—C键，1 mol C形成1.5 mol共价键，C项错误；氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠，D项正确。
3.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是 ( )A.①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为①1，②2，③2，④4C.晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12D.空间利用率的大小关系为①<②<③<④【解析】选B。
②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，②与③判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为①8×=1，②8×+1=2，③1+8×=2，④8×+6×=4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C 项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，应为④=③>②>①，D项错误。
4.有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是( )A.在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体B.在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+C.在金刚石晶体中，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE【解析】选D。
在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，距Cl-最近的Na+有6个，这6个离子构成一个正八面体，故A项正确；在CaF2晶胞中含有C数为8×+6×=4，故B项正确；金刚石晶体中碳原子杂化方式为sp3，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故C项正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题，共26分)5.(12分)现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 ℃Li：181 ℃HF：-83 ℃NaCl：801 ℃硅晶体：1 410 ℃Na：98 ℃HCl：-115 ℃KCl：776 ℃硼晶体：2 300 ℃K：64 ℃HBr：-89 ℃RbCl：718 ℃二氧化硅：1 723 ℃Rb：39 ℃HI：-51 ℃CsCl：645 ℃据此回答下列问题：(1)A组属于__________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是__________。
(2)B组晶体共同的物理性质是______(填序号)。
①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于______________。
(4)D组晶体可能具有的性质是__________(填序号)。
①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为______________。
【解析】(1)A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。
(2)B组为金属晶体，具有①②③④四条共性。
(3)HF分子间含有氢键，故其熔点反常。
(4)D组属于离子晶体，具有②④两条性质。
(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。
答案：(1)原子共价键(2)①②③④(3)HF能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高6.(14分)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。
(1)印度尼赫鲁先进科学研究中心的Datta和Pati等人借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究，从理论角度证明这种材料的分子呈平面结构(如图1)，每个杂环平面上下两侧最多可吸附10个H2分子。
①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为________、________。
②相关键长数据如表所示：化学键C—S C S C 16S8中碳硫键键长/pm 181 155 176从表中数据可以看出，C 16S8中碳硫键键长介于C—S键与C S键之间，原因可能是________________。
③C16S8与H2微粒间的作用力是_____________。
(2)具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进入由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中。
若将Cu原子与Ag原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(晶胞结构如图2)相似，该晶体储氢后的化学式为__________。
(3)MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞如图3所示，已知该晶体的密度为a g·cm-3，则晶胞的体积为__________cm3(用含a、N A的代数式表示，N A表示阿伏加德罗常数的值)。
【解析】(1)①根据图1可知，C原子采取sp2杂化，S原子采取sp3杂化。
②C16S8分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质，从而导致C16S8中碳硫键键长介于C—S键与C S键之间。
③C16S8与H2微粒间的作用力为范德华力。
(2)根据题意知，该晶胞中铜原子数=6×=3，银原子数=8×=1，氢原子可进入由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中，则H原子位于该晶胞内部，储氢后该晶胞中含有8个H，则该晶体储氢后的化学式为Cu3AgH8。
(3)该晶胞中Mg原子数=8×+1=2，H原子数=2+4×=4，则该晶胞中含2个MgH2，该晶胞的体积V= cm3。
答案：(1)①sp2sp3②C16S8分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质③范德华力(2)Cu3AgH8(3)一、选择题(本题包括3小题，每题6分，共18分)1.下列说法正确的是( )A.钛和钾都采取图1的堆积方式B.图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置，此方式在三维空间里堆积，仅得简单立方堆积C.图3是干冰晶体的晶胞，晶胞棱长为a cm，则在每个CO2周围最近且等距离的CO2有8个D.图4是一种金属晶体的晶胞，它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC…堆积的结果【解析】选D。
图1表示的堆积方式为六方最密堆积，K采用体心立方堆积，A 错误；图2在二维空间里的非密置层放置，在三维空间也能得到体心立方堆积，B错误；干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞，配位数为12，即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个，C错误；该晶胞类型为面心立方，金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC…的方式堆积，D正确。
2.(双选)(2019·松原模拟改编)在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。
后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。
21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。
下列有关说法错误的是 ( )A.金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应B.已知C(石墨，s)C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定C.C60晶体结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有6个D.熔点比较：C60<C70<C90<金刚石【解析】选A、C。
C60的结构中存在碳碳双键，可与H2发生加成反应，故A错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，则石墨能量低，金刚石能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上，这样的面有12个，所以这样的分子也有12个，故C错误；C60、C70、C90为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，金刚石为原子晶体，在这四种物质中熔点最高，熔点比较：C60<C70<C90<金刚石，故D正确。
【加固训练】下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是 ( )A.熔点：NaF>MgF2>AlF3B.晶格能：NaF>NaCl>NaBrC.阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2D.硬度：MgO>CaO>BaO【解析】选A。