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课时跟踪检测三十六 晶体结构与性质
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题 (每小题6分,共36分)
1.(2017届温州市联考)氮氧化铝(AlON)属原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( )
A.AlON和石英的化学键类型相同 B.AlON和石英晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同 D.AlON和Al2O3晶体类型相同
解析:氮氧化铝(AlON)与石英均为原子晶体,所含化学键均为共价键;Al2O3为离子晶体,所含化学键为离子键,D项错误。
答案:D
2.金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体的根本区别是( )
A.基本构成微粒和微粒间的作用力不同
B.外部形状不同
C.金属晶体和原子晶体属于单质,分子晶体和离子晶体属于化合物
D.基本构成微粒做周期性重复排列所遵循的规律不同
解析:晶体之所以被分成不同的晶体类型,关键是根据构成晶体的粒子及粒子之间的作用力的不同,金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,作用力是金属键;离子晶体的构成微粒是离子,作用力是离子键;原子晶体的构成微粒是原子,作用力是共价键;分子晶体的构成微粒是分子,作用力是分子间作用力,故选A项。
答案:A
3.(2017届南充诊断)下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是( )
原子晶体
离子晶体
分子晶体
A
氮化硅
磷酸
单质硫
B
单晶硅
氯化铝
白磷
C
金刚石
烧碱
冰
D
铁
尿素
冰醋酸
解析:A项,磷酸属于分子晶体;B项,氯化铝属于分子晶体;D项,铁属于金属晶体,尿素属于分子晶体。
答案:C
4.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是( )
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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个,②2个,③2个,④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为:①NaBr>NaI,D项错误。
答案:D
6.高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( )
A.与K+最近且距离相等的K+有6个
B.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个O
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C.晶体中与每个K+距离最近的O有6个
D.晶体中,所有原子之间都以离子键相结合
解析:根据题给信息,超氧化钾晶体是面心立方晶体,超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物,阴、阳离子分别为O、K+,晶体中K+与O间形成离子键,O中O—O键为共价键。作为面心立方晶体,每个晶胞中含有K+:8×+×6=4(个),O:1+×12=4(个),晶胞中与每个K+距离相等且最近的O有6个,最近且距离相等的K+有12个。
答案:C
二、非选择题(共64分)
7.(15分)(2016年全国卷Ⅲ)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式:________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为________,其中As的杂化轨道类型为________。
(4)GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是_______________。
(5)GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
解析:(1)由As位于第四周期第ⅤA族,类比P的核外电子排布式可知基态As原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Ga位于第四周期第ⅢA族,而As位于第四周期第ⅤA族,同周期主族元素的原子半径随核电荷数增大而减小,故原子半径:Ga>As;同周期元素随原子序数的增大,第一电离能呈增大的趋势,因As的4p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能比同周期相邻元素的大,故第一电离能:Ga”“