適用于新高考新教材廣西專(zhuān)版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練19晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時(shí)規(guī)范練19晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題:本題共9小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.分子晶體中肯定存在分子間作用力B.共價(jià)晶體中只含有共價(jià)鍵C.任何晶體中,若含有陽(yáng)離子就肯定含有陰離子D.單質(zhì)的晶體中肯定不存在離子鍵2.B和Al為同主族元素,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.BF3可以與F-形成配位鍵B.H3BO3是三元弱酸C.BF3與AlCl3形成的晶體都是分子晶體D.B與N形成的共價(jià)晶體,具有較高硬度和熔點(diǎn)3.下表是鈉、硅的鹵化物及其熔點(diǎn):物質(zhì)NaFNaClNaBr熔點(diǎn)/℃995801755物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4熔點(diǎn)/℃-90.2-70.45.2下列說(shuō)法中不正確的是()A.鈉的鹵化物都是離子晶體,硅的鹵化物都是分子晶體B.鈉的鹵化物的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)C.硅的鹵化物的熔點(diǎn)與范德華力的大小有關(guān)D.據(jù)此推想,熔點(diǎn):NaI>NaBr,SiI4>SiBr44.(2022湖北卷)某立方鹵化物可用于制作光電材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.Ca2+的配位數(shù)為6B.與F-距離最近的是K+C.該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3D.若F-換為Cl-,則晶胞棱長(zhǎng)將變更5.(2023遼寧一模)硫化鋅(ZnS)可用作分析試劑、熒光體、光導(dǎo)體材料。一種p型硫化鋅的立方晶胞中S2-的位置如圖a所示,半數(shù)的四面體空隙中填入Zn2+(圖b為晶胞在z軸方向的投影)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ()A.晶胞中Zn2+的數(shù)目是4B.S2-的配位數(shù)為8C.熔點(diǎn):ZnS<ZnOD.已知晶胞參數(shù)為apm,則Zn2+與S2-的最近距離為34a6.某立方晶系的銻鉀(Sb-K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說(shuō)法正確的是()A.該晶胞的體積為a3×10-36cm3B.K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C.與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4D.K和Sb之間的最短距離為12a7.幾種單質(zhì)的沸點(diǎn)如圖所示。下列推斷正確的是()A.D可能為共價(jià)晶體,H可能為分子晶體B.G可能為離子晶體,A可能為分子晶體C.G、H肯定是分子晶體,E、F肯定是金屬晶體D.D可能為共價(jià)晶體,B肯定是離子晶體8.已知NixMg1-xO晶體屬立方晶系,晶胞邊長(zhǎng)為a。將Li+摻雜到該晶體中,可得到一種高性能的p型太陽(yáng)能電池材料,其結(jié)構(gòu)單元如圖所示。假定摻雜后的晶胞參數(shù)不發(fā)生變更,下列說(shuō)法正確的是()A.該結(jié)構(gòu)單元中氧原子數(shù)為3B.Ni和Mg間的最短距離是22C.Ni的配位數(shù)為4D.該物質(zhì)的化學(xué)式為L(zhǎng)i0.5Mg1.12Ni2.38O49.(2023湖北名校聯(lián)盟聯(lián)測(cè))砷化鎵是繼硅之后探討最深化、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,其結(jié)構(gòu)與硫化鋅相像,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,圖2為晶胞沿z軸的1∶1平面投影圖,已知圖中A球的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),B球?yàn)?1,1,1),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.Ga的配位數(shù)是4B.晶胞參數(shù)為22apmC.晶胞中離As原子距離最近且等距的As原子有8個(gè)D.晶胞中離B球距離最遠(yuǎn)的黑球的坐標(biāo)參數(shù)為(14二、非選擇題:本題共3小題。10.我國(guó)科學(xué)家勝利合成了甲基胺離子導(dǎo)向的鈣鈦礦類(lèi)雜化材料(CH3NH3)PbI3,該物質(zhì)因具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率而在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。回答下列問(wèn)題。(1)C、N基態(tài)原子中,第一電離能較大的是。

(2)CH3NH3+的電子式為,C、N原子的雜化軌道類(lèi)型分別為、;CH3NH3a.σ鍵 b.π鍵c.配位鍵 d.氫鍵已知甲基的供電子實(shí)力強(qiáng)于氫原子,則CH3NH2、(CH3)2NH中接受質(zhì)子實(shí)力較強(qiáng)的是。

(3)(CH3NH3)PbI3的晶體屬于立方晶系,其晶格結(jié)構(gòu)如圖所示,其中B代表Pb2+,則(填字母)代表I-,每個(gè)晶胞中I-的數(shù)目為。

原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可用于表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。其中,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0,0,0),B為(12,1已知(CH3NH3)PbI3的晶胞參數(shù)為apm,晶體密度為ρg·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則(CH3NH3)PbI3的摩爾質(zhì)量為g·mol-1(用代數(shù)式表示)。

11.我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器勝利進(jìn)行萬(wàn)米海試,國(guó)產(chǎn)新型材料“鈦”牛了!該合金中含鈦、鐵、鎳、鉑等十幾種元素,具有高強(qiáng)度、高韌性。回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)鈦原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。TiF4的熔點(diǎn)(377℃)遠(yuǎn)高于TiC14(-24.12℃)的緣由是。

(2)鄰二氮菲()中氮原子可與Fe2+通過(guò)配位鍵形成橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子,利用該反應(yīng)可測(cè)定Fe2+的濃度,該反應(yīng)的相宜pH范圍為2~9,試說(shuō)明選擇該pH范圍的緣由:

。

(3)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子(離子)的位置,稱(chēng)作原子(離子)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。氯鉑酸鉀(K2PtCl6,化學(xué)式量為486)的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①該晶胞中部分PtCl62-、K+的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為PtCl62-(0,0,0)、KA+(0.25,0.75,0.25)、KB+(0.75,0.②用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若試驗(yàn)測(cè)得氯鉑酸鉀的密度為dg·cm-3,則A、B兩個(gè)K+的距離為pm(列出計(jì)算式即可)。

12.(1)砷與銦(In)形成的化合物(X)具有優(yōu)良的光電性能,廣泛應(yīng)用于光纖通信用激光器,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長(zhǎng)a=666.67pm,則其密度為g·cm-3(邊長(zhǎng)a可用20003pm近似計(jì)算,設(shè)NA=6.02×1023mol-1(2)銻酸亞鐵晶胞如圖所示,其晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm,α=β=γ=90°,則:①銻酸亞鐵的化學(xué)式為。

②晶體的密度為g·cm-3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

參考答案課時(shí)規(guī)范練19晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.C解析金屬晶體中,含有金屬陽(yáng)離子卻不含有陰離子,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.B解析BF3中硼原子有2p空軌道,可與F-形成含配位鍵的配離子[BF4]-,A正確;H3BO3的電離方程式為H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,則其是一元弱酸,B錯(cuò)誤;BF3與AlCl3都是共價(jià)化合物,二者形成的晶體都是分子晶體,C正確;B和N形成BN,屬于共價(jià)晶體,具有較高的硬度和熔點(diǎn),D正確。3.D解析由表中物質(zhì)的熔點(diǎn)可知,鈉的鹵化物的熔點(diǎn)較高,都是離子晶體,其熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān);硅的鹵化物的熔點(diǎn)較低,都是分子晶體,其熔點(diǎn)與范德華力的大小有關(guān),A、B、C均正確。依據(jù)熔點(diǎn)變更規(guī)律,熔點(diǎn):NaBr>NaI,SiI4>SiBr4,D錯(cuò)誤。4.B解析Ca2+配位數(shù)為與其距離最近且等距離的F-的個(gè)數(shù),如題圖所示,Ca2+位于體心,F-位于面心,所以Ca2+配位數(shù)為6,A項(xiàng)正確;F-與K+的最近距離為棱長(zhǎng)的22,F-與Ca2+的最近距離為棱長(zhǎng)的12,所以與F-距離最近的是Ca2+,B項(xiàng)錯(cuò)誤;每個(gè)晶胞中K+位于頂點(diǎn),所以K+個(gè)數(shù)為18×8=1,F-位于面心,F-個(gè)數(shù)為12×6=3,Ca2+位于體心,所以Ca2+個(gè)數(shù)為1,即該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3,C項(xiàng)正確;F5.B解析由題干信息可知ZnS的晶胞為。晶胞中Zn2+的數(shù)目是4,A正確;依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,S2-的配位數(shù)為4,B錯(cuò)誤;ZnS、ZnO均為離子晶體,O2-的半徑小于S2-的半徑,故ZnO的離子鍵強(qiáng),熔點(diǎn)高,C正確;已知晶胞參數(shù)為apm,則Zn2+與S2-的最近距離等于體對(duì)角線的14,即34a6.B解析晶胞參數(shù)為apm=a×10-10cm,則晶胞的體積為(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,A錯(cuò)誤;該晶胞中K原子個(gè)數(shù)為12×14+9=12,Sb原子個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,則K和Sb原子個(gè)數(shù)之比為3∶1,B正確;以面心Sb為探討對(duì)象,與Sb最鄰近的K原子處于Sb四周8個(gè)小立方體的體心,故最鄰近的K的個(gè)數(shù)為8,C錯(cuò)誤;分析圖b,K與Sb之間的最短距離為小立方體體對(duì)角線的12,體對(duì)角線為37.A解析D的沸點(diǎn)約為3000℃,則D可能為共價(jià)晶體;H的沸點(diǎn)低于0℃,則H可能為分子晶體,A正確。G的沸點(diǎn)低于0℃,則G可能是分子晶體;A的沸點(diǎn)約1000℃,可能為離子晶體,B錯(cuò)誤。G、H的沸點(diǎn)低于0℃,可能是分子晶體;E、F的沸點(diǎn)較低,可能是分子晶體或金屬晶體,C錯(cuò)誤。D的沸點(diǎn)約為3000℃,可能是共價(jià)晶體或金屬晶體(如鎢);B的沸點(diǎn)約1000℃,可能是離子晶體或金屬晶體,D錯(cuò)誤。8.B解析由“均攤法”可知該結(jié)構(gòu)單元中氧原子數(shù)為1+12×14=4,A錯(cuò)誤;由題圖可知,Ni和Mg間的最短距離為晶胞面對(duì)角線的一半,即12a2+a2=22a,B正確;由晶胞可知Ni的配位數(shù)為6,C錯(cuò)誤;1個(gè)晶胞中Li的個(gè)數(shù)=1×12=0.5,Mg的個(gè)數(shù)=2×12+1×18=1.125,Ni的個(gè)數(shù)=7×18+3×12=2.9.C解析由砷化鎵的晶胞可知,晶胞中與Ga原子距離最近且等距的As原子的個(gè)數(shù)為4,則Ga原子的配位數(shù)為4,A正確;圖中白球與黑球的投影距離為apm,則晶胞棱長(zhǎng)為2×2apm,晶胞參數(shù)為22apm,B正確;晶胞中離As原子距離最近且等距的As原子共有12個(gè)(同層4個(gè),上層4個(gè),下層4個(gè)),C錯(cuò)誤;依據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知,晶胞中離B球距離最遠(yuǎn)的黑球即和A球干脆相連的黑球,其原子坐標(biāo)參數(shù)為(1410.答案(1)N(2)[H··C····HH··N··(3)C3(12,12,0)ρa(bǔ)3N解析(1)C、N均屬于其次周期元素,N的第一電離能大于C。(2)CH3NH3+的電子式為[H··C····HH··N····HH··H]+,碳原子形成4個(gè)σ鍵,則雜化類(lèi)型為sp3;氮原子形成4個(gè)(3)題給晶格結(jié)構(gòu)為兩個(gè)相鄰的晶胞。晶胞中A的數(shù)目為8×18=1,B的數(shù)目為1,C的數(shù)目為6×12=3,B代表Pb2+,由化學(xué)式(CH3NH3)PbI3可知,Pb2+和I-個(gè)數(shù)之比為1∶3,則C代表I-;原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0,0,0),B為(12,12,12),則C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(12,12,0);設(shè)(CH3NH3)PbI3的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,晶胞質(zhì)量為MNAg,晶胞體積為a3×10-30cm3,晶胞密度ρ=11.答案(1)12TiF4晶體為離子晶體,TiCl4晶體為分子晶體(2)當(dāng)H+濃度高時(shí),鄰二氮菲中的N原子優(yōu)先與H+形成配位鍵,導(dǎo)致與Fe2+配位實(shí)力減弱;當(dāng)OH-濃度較高時(shí),OH-與Fe2+反應(yīng),會(huì)影響Fe2+與鄰二氮菲的配位(3)①(0.25,0.25,0.25)②22×3解析(1)基態(tài)Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,電子占據(jù)12個(gè)不同原子軌道,故核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有12種。TiF4的熔點(diǎn)(377℃)遠(yuǎn)高于TiCl4(-24.12℃),其緣由是Ti和F的電負(fù)性相差較大,形成離子晶體,Ti和Cl的電負(fù)性相差不大,形成分子晶體。(3)①PtCl62-(0,0,0)位于三維坐標(biāo)原點(diǎn),與其距離最近的K+處于靠近原點(diǎn)的位置,該K+的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.25)。②一個(gè)晶胞有4個(gè)PtCl6-,8個(gè)鉀離子,設(shè)晶胞的棱長(zhǎng)為acm,一個(gè)晶胞的質(zhì)量=4×486NAg,故a=34×486dN12.答案(1)4