2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專練56晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含解析新人教版

PAGE8-專練56晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．[2024·高三專項(xiàng)測試]關(guān)于晶體的下列說法正確的是()A．化學(xué)鍵都具有飽和性和方向性B．晶體中只要有陰離子，就確定有陽離子C．氫鍵具有方向性和飽和性，也屬于一種化學(xué)鍵D．金屬鍵由于無法描述其鍵長、鍵角，故不屬于化學(xué)鍵2．下列關(guān)于晶體的說法中，不正確的是()①晶體中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對無序，無自范性②含有金屬陽離子的晶體確定是離子晶體③共價(jià)鍵可確定分子晶體的熔、沸點(diǎn)④MgO的晶格能遠(yuǎn)比NaCl大，這是因?yàn)榍罢唠x子所帶的電荷數(shù)多，離子半徑?、菥О蔷w結(jié)構(gòu)的基本單元，晶體內(nèi)部的微粒按確定規(guī)律作周期性重復(fù)排列⑥晶體盡可能實(shí)行緊密積累方式，以使其變得比較穩(wěn)定⑦干冰晶體中，一個(gè)CO2分子四周有12個(gè)CO2分子緊鄰；CsCl和NaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都為6。A．①②③B．②③④C．④⑤⑥D(zhuǎn)．②③⑦3．[2024·棗莊月考]下表所列物質(zhì)晶體的類型全部正確的一組是()原子晶體離子晶體分子晶體A氮化硅磷酸單質(zhì)硫B單晶硅氯化鋁白磷C金剛石燒堿冰D鐵尿素冰醋酸4.下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是()A．熔點(diǎn)：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．陰離子的配位數(shù)：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO5．[2024·隨州二中月考]下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()A．熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B．熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C．能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃D．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g·cm－36．據(jù)某科學(xué)雜志報(bào)道，國外有一探討發(fā)覺了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結(jié)構(gòu)好像中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測定其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是()A．該物質(zhì)有很高的熔點(diǎn)、很大的硬度B．該物質(zhì)形成的晶體屬于分子晶體C．該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為1200D．該物質(zhì)分子中Si60被包袱在C60里面7．已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說法錯(cuò)誤的是()A．該晶體屬于原子晶體，其化學(xué)鍵比金剛石更堅(jiān)固B．該晶體中每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子、每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子C．該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿意8電子結(jié)構(gòu)D．該晶體與金剛石相像，都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)8．[2024·鄭州模擬]下列有關(guān)說法不正確的是()A．水合銅離子的模型如圖1所示，1個(gè)水合銅離子中有4個(gè)配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個(gè)CaF2晶胞平均占有4個(gè)Ca2＋C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核旁邊運(yùn)動(dòng)D．金屬Cu中Cu原子積累模型如圖4，為最密積累，每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為129．現(xiàn)有四種晶體，其離子排列方式如圖所示，其中化學(xué)式正確的是()10．有四種不同積累方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說法正確的是()A．①為簡潔立方積累，②為六方最密積累，③為體心立方積累，④為面心立方最密積累B．每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)分別為①1個(gè)、②2個(gè)、③2個(gè)、④4個(gè)C．晶胞中原子的配位數(shù)分別為①6、②8、③8、④12D．空間利用率的大小關(guān)系為①<②<③<④11．[2024·湖北黃石高三調(diào)研]晶體硼的結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶體硼結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個(gè)等邊三角形的面和確定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。下列有關(guān)說法不正確的是()A．每個(gè)硼分子含有12個(gè)硼原子B．晶體硼是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C．晶體硼中鍵角是60°D．每個(gè)硼分子含有30個(gè)硼硼單鍵12．下列關(guān)于晶體說法正確的組合是()①分子晶體中都存在共價(jià)鍵②在晶體中只要有陽離子就確定有陰離子③金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低④離子晶體中只有離子鍵，沒有共價(jià)鍵，分子晶體中確定沒有離子鍵⑤CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個(gè)Ti4＋和12個(gè)O2－緊鄰⑥SiO2晶體中每個(gè)硅原子與2個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合⑦晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定⑧氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑦D．③⑤⑧13．已知某離子晶體晶胞如右圖所示，其摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg/cm3。下列說法中正確的是()A．晶體晶胞中陰、陽離子的個(gè)數(shù)都為1B．該晶體中兩個(gè)距離最近的同種離子的核間距為eq\r(3,\f(4M,NA×d))cmC．其中陰、陽離子的配位數(shù)都是4D．該晶胞可能是NaCl的晶胞14．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571710下列推斷中錯(cuò)誤的是()A．鋁的化合物晶體中有的是離子晶體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15．[角度創(chuàng)新]鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)和隔膜四大部分組成。(1)基態(tài)Li＋的電子排布式為____________。(2)LiPF6是鋰離子電池電解液的重要組成部分，一般采納PF5、LiF為原料制備。上述原料的熔點(diǎn)PF5________(填“>”“＝”或“<”)LiF，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)鋰離子電池的正極材料主要有層狀結(jié)構(gòu)的LiMO2、尖晶石結(jié)構(gòu)的LiM2O4以及橄欖石型的LiMPO4(M＝Fe、Mn、Ni、Co等元素)。①橄欖石型LiFePO4正極材料中，F(xiàn)e2＋的價(jià)層電子排布式為________，POeq\o\al(3－,4)的空間構(gòu)型為__________________。②層狀LiCoO2的結(jié)構(gòu)如圖所示，Li＋和Co3＋各自位于立方緊密積累氧層中交替的八面體位置。鈷原子的配位數(shù)為________；設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則LiCoO2的密度是________g·cm－3(列出計(jì)算表達(dá)式)。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，例如，圖中原子1的坐標(biāo)為(0,0,0)，則原子2和原子3的坐標(biāo)分別為________________、________________。16．Li是最輕的固體金屬，采納Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為________、________(填標(biāo)號)。(2)Li＋與H－具有相同的電子構(gòu)型，r(Li＋)小于r(H－)，緣由是______________。(3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是________、中心原子的雜化形式為________。LiAlH4中，存在________(填標(biāo)號)。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍?，Li原子的第一電離能為________kJ·mol－1，O＝O鍵鍵能為________kJ·mol－1，Li2O晶格能為________kJ·mol－1。(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式)。專練56晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．B共價(jià)鍵具有飽和性和方向性，A不正確；晶體中只要有陰離子，就確定有陽離子，B正確；氫鍵不是化學(xué)鍵，C不正確；金屬鍵屬于化學(xué)鍵，D不正確。2．D①晶體中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非晶體中原子排列相對無序，無自范性，可以用衍射方法鑒別晶體和非晶體，故正確；②含有金屬陽離子的晶體不確定是離子晶體，如金屬晶體，但含有陰離子的晶體確定是離子晶體，故錯(cuò)誤；③確定分子晶體的熔、沸點(diǎn)的分子間作用力，共價(jià)鍵確定分子的穩(wěn)定性，故錯(cuò)誤；④晶格能與離子半徑成反比、與離子電荷成正比，鎂離子、氧離子電荷都大于鈉離子、氯離子，且半徑都小于鈉離子、氯離子，所以MgO的晶格能遠(yuǎn)比NaCl大，故正確；⑤晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，晶體內(nèi)部的微粒按確定規(guī)律作周期性重復(fù)排列，且有自范性，非晶體中原子排列相對無序，無自范性，故正確；⑥在以沒有方向性和飽和性的作用力結(jié)合形成晶體時(shí)，晶體盡量實(shí)行緊密積累方式以使其變得比較穩(wěn)定，故正確；⑦干冰晶體中，一個(gè)CO2分子四周有12個(gè)CO2分子緊鄰，CsCl晶體中陰陽離子配位數(shù)是8，NaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)是6，故錯(cuò)誤。3．C4.A5.A6.B7．D依據(jù)題意可知，該晶體屬于原子晶體，且原子半徑N<C，其化學(xué)鍵比金剛石更堅(jiān)固，A正確；碳最外層有4個(gè)電子，氮最外層有5個(gè)電子，則該晶體中每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子，每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子，碳原子和氮原子的最外層都滿意8電子結(jié)構(gòu)，B、C正確；金剛石中只有非極性共價(jià)鍵，但C3N4晶體中C、N之間以極性共價(jià)鍵結(jié)合，D錯(cuò)。8．C水合銅離子中銅離子的配位數(shù)為4，配體是水，水中的氧原子供應(yīng)孤電子對與銅離子形成配位鍵，A正確；依據(jù)均攤法可以知道，在CaF2晶體的晶胞中，每個(gè)CaF2晶胞平均占有Ca2＋個(gè)數(shù)為1/8×8＋1/2×6＝4，B正確；電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會的多少，H原子最外層只有一個(gè)電子，所以不存在大多數(shù)電子一說，只能說H原子的一個(gè)電子在原子核旁邊出現(xiàn)的機(jī)會較多，C錯(cuò)誤；在金屬晶體的最密積累中，對于每個(gè)原子來說，在其四周的原子有與之同一層上有六個(gè)原子和上一層的三個(gè)及下一層的三個(gè)，故每個(gè)原子四周都有12個(gè)原子與之相連，對于銅原子也是如此，D正確。9．CA離子個(gè)數(shù)是1，B離子個(gè)數(shù)為1/8×8＝1，則其化學(xué)式為AB，A錯(cuò)；E離子個(gè)數(shù)＝1/8×4＝1/2，F(xiàn)離子個(gè)數(shù)＝1/8×4＝1/2，則其化學(xué)式為EF，B錯(cuò)；X離子個(gè)數(shù)是1，Y離子個(gè)數(shù)＝1/2×6＝3，Z離子個(gè)數(shù)＝1/8×8＝1，則其化學(xué)式為XY3Z，C正確；A離子個(gè)數(shù)＝1/8×8＋1/2×6＝4，B離子個(gè)數(shù)＝12×1/4＋1＝4，則其化學(xué)式為AB，D錯(cuò)。10．B11.B12.D13.D14．B由表中數(shù)據(jù)可知，Al2O3為離子晶體，A正確；表中AlCl3、BCl3和干冰是分子晶體，沸點(diǎn)都較低，B錯(cuò)誤；C和Si同主族，但氧化物的晶體類型不同，分別屬于分子晶體和原子晶體，C正確；Na和Al不同主族，但對應(yīng)的氧化物都為離子晶體，說明不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體，D正確。15．(1)1s2(2)<PF5是分子晶體，LiF是離子晶體(3)①3d6正四面體(或四面體)②6eq\f(3×98,NA×\f(\r(3),2)×a2×c×10－21)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，1，\f(1,4)))解析：(1)基態(tài)Li＋的電子排布式為1s2。(2)PF5是分子晶體，LiF是離子晶體，則熔點(diǎn)PF5小于LiF。(3)①鐵是26號元素，鐵原子失去2個(gè)電子變?yōu)镕e2＋，該離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，價(jià)層電子排布式為3d6。POeq\o\al(3－,4)中P原子的價(jià)層電子對數(shù)＝4＋eq\f(5＋3－4×2,2)＝4，且不含孤電子對，依據(jù)價(jià)層電子對互斥理論推斷其空間構(gòu)型為正四面體。②結(jié)合題圖，以六棱柱上底面面心處的鈷原子為探討對象，則鈷原子的配位數(shù)為6。LiCoO2晶胞中Li原子個(gè)數(shù)＝2＋2×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,6)＝3，Co原子個(gè)數(shù)＝2＋4×eq\f(1,6)＋4×eq\f(1,12)＝3，O原子個(gè)數(shù)＝4＋4×eq\f(1,3)＋4×eq\f(1,6)＝6，晶胞體積＝eq\f(\r(3),2)(a×10－7×a×10－7×c×10－7)cm3＝eq\f(\r(3),2)×a2×c×10－21cm3，則ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(3×98,NA×\f(\r(3),2)×a2×c×10－21)g·cm－3，或以六棱柱為探討對象，每個(gè)六棱柱由3個(gè)晶胞組成。原子1的坐標(biāo)為(0,0,0)，原子2處于棱心，其坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))，原子3處于棱長eq\f(1,4)處，其坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，1，\f(1,4)))。16．(1)DC(2)Li＋核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982908(5)eq\f(8×7＋4×16,NA0.4665×10－73)解析：(1)能量最低