2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時跟蹤練32晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時跟蹤練32晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[基礎(chǔ)鞏固]1．下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是()A．SiO2和SO3 B．I2和NaClC．Cu和Ag D．SiC和MgO解析：選C。A.SiO2為共價晶體，SO3為分子晶體，晶體類型不同；B.I2為分子晶體，NaCl為離子晶體，晶體類型不同；C.Cu和Ag都為金屬晶體，晶體類型相同；D.SiC為共價晶體，MgO為離子晶體，晶體類型不同。2．下列有關(guān)物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A．液晶中分子的長軸取向一樣，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是一種特殊的氣體，由陽離子和電子兩部分構(gòu)成C．純物質(zhì)有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變更D．超分子內(nèi)部的分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體解析：選B。液晶分子沿分子長軸方向有序排列，從而表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，故A正確；等離子體是由陽離子、電子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體，故B錯誤；純物質(zhì)有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變更，故C正確；超分子內(nèi)部的多個分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體，故D正確。3．納米SiO2為無定形(非晶態(tài))白色粉末，具有顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對紫外線反射實力強等特點。下列關(guān)于納米SiO2的說法正確的是()A．對光有各向異性B．熔點與晶體SiO2相同C．與晶體SiO2互為同分異構(gòu)體D．可用X射線衍射試驗區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2解析：選D。A.納米SiO2為無定形，不是晶體，沒有對光的各向異性，故A錯誤；B.納米SiO2不是晶體，SiO2是共價晶體，因此二者熔點不同，故B錯誤；C.具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，SiO2只是化學(xué)式，晶體SiO2沒有分子式，故C錯誤；D.納米SiO2不是晶體，SiO2是共價晶體，可用X射線衍射試驗區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2，故D正確。4．(2024·潮州統(tǒng)考)下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中，結(jié)論正確的是()A．分子的極性：BCl3>PCl3B．沸點：鄰羥基苯甲醛<對羥基苯甲醛C．熔點：MgCl2<AlCl3D．硬度：C(金剛石)<SiC解析：選B。A.BCl3的中心B原子上的孤電子對數(shù)為eq\f(3－3×1,2)＝0、價層電子對數(shù)為3＋0＝3，故為sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，為非極性分子；PCl3的中心P原子上的孤電子對數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1、價層電子對數(shù)為3＋1＝4，故為sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，為極性分子，A錯誤。B.鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵、對羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，沸點：鄰羥基苯甲醛＜對羥基苯甲醛，B正確。C.氯化鎂屬于離子晶體、氯化鋁屬于分子晶體，離子鍵強于分子間作用力，故熔點：MgCl2＞AlCl3，C錯誤。D.金剛石與碳化硅均屬于共價晶體，碳原子半徑小于硅原子半徑，碳碳鍵比碳硅鍵更堅實，硬度：C(金剛石)＞SiC，D錯誤。5．下表是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723下列推斷錯誤的是()A．鋁的化合物形成的晶體中有離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可能形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體解析：選B。氟化鋁的熔點較高，屬于離子晶體，A項正確；題表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶體，B項錯誤；同族元素的氧化物可能形成不同類型的晶體，如干冰是分子晶體，二氧化硅是共價晶體，C項正確；題表中Al2O3與SiO2均是共價晶體，Al與Si位于不同主族，D項正確。6．黑砷在催化電解水方面受到關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，與石墨類似。下列說法正確的是()A．黑砷中As—As的強度均相同B．黑砷與C60都屬于混合型晶體C．黑砷與石墨均可作為電的良導(dǎo)體D．黑砷單層中As原子與As—As的個數(shù)比為1∶3解析：選C。A.依據(jù)題圖可知，黑砷中存在的As—As的鍵長不同，故鍵能不同，故A錯誤；B.C60屬于分子晶體，黑砷晶體結(jié)構(gòu)類似石墨，石墨晶體中既有共價鍵，又有范德華力，為混合型晶體，所以黑砷屬于混合型晶體，故B錯誤；C.黑砷晶體結(jié)構(gòu)與石墨類似，石墨是電的良導(dǎo)體，故黑砷也是電的良導(dǎo)體，故C正確；D.依據(jù)題圖可知，黑砷晶體每層原子之間組成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，一個正六邊形有6個As，每個As與相鄰的3個As以As—As相結(jié)合，即每個As屬于3個正六邊形，實際屬于這個正六邊形的As原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2，同理，一個正六邊形有六條邊，但每個As—As屬于相鄰的兩個正六邊形，實際屬于這個正六邊形的As—As個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，故黑砷單層中As原子與As—As的個數(shù)比為2∶3，故D錯誤。7．(2024·廣州高三測試)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說法正確的是()A．S位于元素周期表s區(qū)B．該物質(zhì)的化學(xué)式為H2SC．該晶體屬于分子晶體D．原子M的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))解析：選D。A.S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，位于元素周期表p區(qū)，A錯誤；B.利用均攤法，該晶胞中S原子的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，H原子的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝6，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S，B錯誤；C.該物質(zhì)為一種新型超導(dǎo)材料，說明其是由陰、陽離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，C錯誤；D.原子M的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，D正確。8．(2024·廣州高三調(diào)研)CeO2納米粒子在抗病毒和抗腫瘤方面有無限潛力。其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，M的坐標(biāo)為(0，0，0)，下列說法正確的是()A．一個晶胞中有14個Ce4＋B．Ce4＋的配位數(shù)為6C．N的坐標(biāo)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4))D．每個O2－四周與它最近且等距的O2－有6個解析：選D。A.由題圖可知，Ce4＋位于晶胞的頂點和面心，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，A錯誤；B.由題圖可知，Ce4＋的配位數(shù)為8，B錯誤；C.由題圖可知，N的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，C錯誤；D.每個O2－四周與它最近且等距的O2－有6個，D正確。9．Ⅰ.C60、金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)如下圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))：(1)C60晶體的晶體類型為________。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相像，1mol晶體硅中所含有硅硅單鍵的數(shù)目是________(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。Ⅱ.類石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣袤的應(yīng)用前景，探討表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。g-C3N4具有和石墨相像的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)g-C3N4晶體中存在的微粒間作用力有______(填字母)。a．非極性鍵b．金屬鍵c．π鍵d．范德華力(2)g-C3N4中，C原子的雜化軌道類型為________，N原子的配位數(shù)為________。(3)每個基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實線圈部分)中兩個N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的g-C3N4(OPCN)。OPCN的化學(xué)式為__________________________________________。解析：Ⅰ.(1)C60屬于分子晶體。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相像，金剛石中1條碳碳鍵被兩個C原子共用，一個C原子形成4個碳碳鍵，1mol金剛石中有2mol碳碳鍵，故1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目為2NA。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，六邊形上每個C原子被三個六邊形共用，故平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2。Ⅱ.(1)依據(jù)題意，g-C3N4晶體具有和石墨相像的層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖，推斷其存在的微粒間作用力有極性鍵、π鍵和范德華力。(2)g-C3N4中，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，C原子與N原子形成三個σ鍵，層內(nèi)存在大π鍵，不存在孤電子對，故C原子的雜化軌道類型為sp2雜化；依據(jù)二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，N原子的成鍵有兩種狀況：連兩個C原子和連三個C原子，故N原子的配位數(shù)為2、3兩種。(3)從基本結(jié)構(gòu)單元分析得知，N原子的成鍵有兩種狀況：連兩個C原子和連三個C原子，連兩個C原子的N原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，連三個C原子的N原子處在中心的完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，處在“頂點”上的屬于三個基本結(jié)構(gòu)單元，故一個基本結(jié)構(gòu)單元含有6個C原子和7＋eq\f(1,3)×3＝8個N原子；將圖中虛線圈所示的N原子用O原子代替，O原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，故該基本結(jié)構(gòu)單元含有6個C原子、6個N原子、2個O原子，形成O摻雜的g-C3N4(OPCN)的化學(xué)式為C3N3O。答案：Ⅰ.(1)分子晶體(2)2NA(3)2Ⅱ.(1)cd(2)sp2雜化2、3(3)C3N3O[素養(yǎng)提升]10．圖1為磷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)，圖2為硼酸晶體的層狀結(jié)構(gòu)(虛線表示氫鍵)。下列說法錯誤的是()A．磷化硼的化學(xué)式為BPB．磷化硼晶體中含有配位鍵C．H3BO3是三元酸D．含1molH3BO3的硼酸晶體中有3mol氫鍵解析：選C。A.由題圖1可知，磷化硼晶胞中有4個B，4個P，B與P的原子個數(shù)之比為1∶1，故磷化硼的化學(xué)式為BP，A正確；B.磷化硼中B原子與四周4個P原子成鍵，同時P原子與四周4個B原子成鍵，其中有3個共價鍵，P原子有一個孤電子對，B原子有一個空軌道，形成1個配位鍵，B正確；C.H3BO3中B原子有一個空軌道，可結(jié)合OH－的孤電子對形成配位鍵，即H3BO3的電離方程式為H3BO3＋H2O=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(B（OH）4))－＋H＋，所以H3BO3是一元酸，C錯誤；D.由題圖2可知，每個硼酸分子四周有6個氫鍵，而每個氫鍵被2個硼酸分子共用，依據(jù)“均攤法”，1mol硼酸晶體中有6mol×eq\f(1,2)＝3mol氫鍵，D正確。11．(2024·揭陽模擬)鈣鈦礦是以俄羅斯礦物學(xué)家Perovski的名字命名的，最初單指鈦酸鈣這種礦物[如下圖(a)]，此后，把結(jié)構(gòu)與之類似的晶體統(tǒng)稱為鈣鈦礦型物質(zhì)。某鈣鈦礦型太陽能光伏電池的有機半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)如下圖(b)所示，其中A為CH3NHeq\o\al(＋,3)，另外兩種離子為I－和Pb2＋。下列說法錯誤的是()A．鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3B．圖(b)中，X為Pb2＋C．CH3NHeq\o\al(＋,3)中含有配位鍵D．圖(a)晶胞中與每個Ca2＋緊鄰的O2－有12個解析：選B。A.題圖(a)中，Ca2＋位于8個頂點，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Ti4＋位于體心，個數(shù)為1，O2－位于6個面心，個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3，故A正確；B.題圖(b)中，A、B、X分別位于晶胞的頂點、體心和面心，依據(jù)“均攤法”可以確定1個晶胞中有1個A、1個B和3個X，依據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價代數(shù)和為零可知，CH3NHeq\o\al(＋,3)和Pb2＋均有1個，I－有3個，故X為I－，故B錯誤；C.類比NHeq\o\al(＋,4)成鍵狀況可知，CH3NHeq\o\al(＋,3)中含有H＋與—NH2形成的配位鍵，故C正確；D.Ca2＋位于頂點，與鄰近的3個面的面心上的O2－緊鄰，每個頂點參與形成8個晶胞，每個面參與形成2個晶胞，因此與每個Ca2＋緊鄰的O2－有3×8÷2＝12個，故D正確。12．(2024·江門高三調(diào)研)一種由A、B、C三種元素組成的新物質(zhì)是潛在的拓?fù)浣^緣材料，其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示(晶胞參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。下列說法不正確的是()A.圖乙是該物質(zhì)的晶胞單元B．晶胞中A、B、C三種原子的個數(shù)之比為1∶1∶2C．A、B原子之間的最短距離為eq\f(\r(2),2)xnmD．該晶體中，1個B原子四周距離最近的C原子數(shù)為6解析：選D。A項，晶胞是晶體的最小重復(fù)單元，對比圖甲和圖乙，圖乙是該物質(zhì)的晶胞單元，A正確；B項，由圖乙知，晶胞中A的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4，B的數(shù)目為4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4，C的數(shù)目為8，故晶胞中A、B、C三種原子的個數(shù)之比為1∶1∶2，B正確；C項，A、B原子之間的最短距離是面對角線的eq\f(1,2)，即eq\f(\r(2),2)xnm，C正確；D項，該晶體中，1個B原子四周距離最近的C原子數(shù)為4，D錯誤。13．(2024·新高考福建卷)1962年首個稀有氣體化合物XePtF6問世，目前已知的稀有氣體化合物中，含氙(54Xe)的最多，氪(36Kr)次之，氬(18Ar)化合物極少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2是[BrOF2]＋、[AsF6]－與KrF2分子形成的化合物，其晶胞如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)As原子的價層電子排布式為________________________________________________________。(2)Ar、Kr、Xe原子的活潑性依次增加，緣由是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)晶體熔點：KrF2________XeF2(填“>”“<”或“＝”)，推斷依據(jù)是______________________