第4章 第4节 不同聚集状态的物质与性质-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮教师用书word（鲁科单选版）

第四节　不同聚集状态的物质与性质 课程标准 核心素养(教师用书独具) 1.能说出晶体与非晶体的区别；能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律 2．能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用 1.宏观辨识与微观探析：认识晶胞及晶体的类型，能从不同角度分析晶体的组成粒子、结构特点，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题 2．证据推理与模型认知：能运用典型晶体模型判断晶体的结构特点即组成并进行相关计算 3．变化观念与平衡思想：认识不同晶体类型的特点，能从多角度、动态地分析不同晶体的组成及相应物质的性质 考点一　晶体的常识 一、晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的区别 比较 晶体 非晶体 结构特征 结构粒子在三维空间中呈　周期性有序　 排列 结构粒子　无序　排列 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 异同表现 　各向异性　 　各向同性　 二者 区别 方法 间接方法 测定其是否有固定的　熔点　 科学方法 对固体进行　X­射线衍射　实验 2.获得晶体的三条途径 (1)熔融态物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 (3)溶质从溶液中析出。 二、晶胞 1．概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元。 2．晶体中晶胞的排列——无隙并置 (1)无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 (2)并置：所有晶胞　平行　排列、　取向　相同。 三、突破晶胞组成的计算——均摊法 1．原则：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是。 2．方法 (1)长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 (2)非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占有个碳原子，一个六边形实际占有6×＝2个碳原子。又如，在六棱柱晶胞(如图中所示的MgB2晶胞)中，顶点上的原子为6个晶胞(同层3个，上层或下层3个)共有，面上的原子为2个晶胞共有，因此镁原子个数为12×＋2×＝3，硼原子个数为6。 四、晶胞中粒子数与M、ρ(晶体密度，g·cm－3)之间的关系 若1个晶胞中含有x个粒子，则1 mol该晶胞中含有x mol粒子，其质量为xM g；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积，单位为cm3)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)凡有规则外形的固体一定是晶体( × ) (2)晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件( × ) (3)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同( × ) (4)用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的( × ) (5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块 ( × ) (6)晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列( √ ) (7)区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X­射线衍射实验( √ ) (8)等离子体和离子液体都具有良好的导电性( √ ) 2．有关晶体的下列说法中正确的是(　　) A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B．氯化钠熔化时离子键未被破坏 C．冰熔化时水分子中共价键发生断裂 D．共价晶体中共价键越强，熔点越高 解析：D　[A.分子的稳定性取决于共价键的强弱，与分子间作用力大小无关，故A错误；B.氯化钠为离子晶体，熔化时破坏离子键，故B错误；C.冰是分子晶体，融化时只破坏分子间作用力，与共价键无关，故C错误；D.共价晶体熔化时要破坏共价键，所以共价晶体共价键越强，熔点越高，故D正确。] 3．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　) A．1∶4∶2　　　　 B．2∶9∶4 C．3∶8∶4 D．3∶9∶4 解析：A　[A位于正三棱柱的顶角，则有的A属于该晶胞，该晶胞中含A的个数为6×＝，B分为两类，位于侧棱上的B有属于该晶胞，位于上下底面边上的B有属于该晶胞，该晶胞含B原子个数为3×＋6×＝2，含C原子个数为1，则A、B、C三种原子个数之比为∶2∶1＝1∶4∶2。] ◆[题组1]　晶胞中微粒数目的计算　 1．Paul Chu教授发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性，该化合物的晶胞结构如下图所示，该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为(　　) A．2∶3∶3 B．1∶1∶1 C．1∶2∶3 D．1∶4∶6 解析：D　[Y原子位于体心，数目为1；Cu原子位于顶点和棱，数目为8×＋8×＝3；Ba原子位于晶胞体内，数目为2；Y、Ba、Cu原子个数之比为1∶2∶3，根据原子守恒，则Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量之比为∶2∶3＝1∶4∶6。] 2．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是(　　) A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋ C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个 解析：A　[A.晶胞中所含K＋的个数为8×＋6×＝4，所含O的个数为12×＋1＝4，K＋和O的个数比为1∶1，所以超氧化钾的化学式为KO2，故A正确；B.晶体中每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，故B错误；C.晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，故C、D错误。] ◆[题组2]　晶体密度及微粒间距离的计算　 3．(双选)(2024·聊城市模拟)中科院福建物质结构研究所陈教授团队将Bi3＋掺杂Cs2SnCl6(晶胞结构为a)获得空位有序型双钙钛矿纳米晶体(晶胞结构为b)，过程如图所示。若a和b的晶胞参数均为x nm，下列说法正确的是(　　) A．a中的Cs＋位于[SnCl6]2－组成的八面体空隙中 B．b中两个最近的[BiCl5]2－的距离为x nm C．[SnCl6]2－和[BiCl5]2－的中心原子的价层电子对数不相同 D．晶体b的密度为g/cm3 解析：BD　[A.a中[SnCl6]2－位于晶胞的顶点和面心，Cs＋位于[SnCl6]2－组成的四面体空隙中，故A错误；B.根据图示，b中两个最近的[BiCl5]2－的距离为面对角线的一半，为x nm，故B正确；C.[BiCl5]2－有1个空位，所以[SnCl6]2－和[BiCl5]2－的中心原子的价层电子对数相同，故C错误；D.根据均摊法原则，[BiCl5]2－数为、[SnCl6]2－数为、Cs＋数为8，晶体b的密度为g/cm3，故D正确。] 4．(2023·山东卷)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： (1)－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为______，HOF水解反应的产物为______(填化学式)。 (2)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°)，其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝______g·cm－3(用含NA的代数式表示)。 解析：(1)常温常压下HOF为无色气体，说明其沸点较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HOF中F为－1价，则其水解反应为HOF＋H2O===HF＋H2O2，水解产物为HF、H2O2。 (2)根据均摊法，X的晶胞中白色小球的个数为16×＋4×＋2＝8，黑色小球的个数为8×＋2＝4，灰色小球的个数为8×＋1＝2，则X中灰球、黑球、白球的个数比为1∶2∶4，根据Cu化合价为＋2，结合原子守恒、化合物中各元素正负化合价代数和为0可知，X为K2CuF4，则题中反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F22KCl＋K2CuF4。该晶胞中含有2个K2CuF4，晶胞质量为 g，晶胞体积为a×10－10cm×b×10－10cm×c×10－10cm＝a2c×10－30cm3，则化合物X的密度ρ＝g÷(a2c×10－30cm3)＝g·cm－3。 答案：(1)分子晶体　HF、H2O2 (2)CuCl2＋4K＋2F22KCl＋K2CuF4　 考点二　四种晶体性质的比较 一、四种晶体类型的比较 　　类型 比较　　 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 构成微粒 　分子　 　原子　 金属阳离子、 自由电子 　阴、阳离子　 粒子间 的相互 作用力 　范德华力　 (某些含 氢键) 　共价键　 　金属键　 　离子键　 硬度 较小 很大 有的很大， 有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高， 有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于 任何溶剂 难溶于常 见溶剂 大多易溶于 水等极性溶剂 导电、 导热性 一般不导电， 溶于水后 有的导电 一般不具 有导电性 电和热的 良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电 物质 类别 及举 例　 大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物 (如K2O、Na2O)、 强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl) 二、晶格能 1．概念：气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。 2．影响因素 (1)离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 (2)离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 3．与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越　稳定　，且熔点越高，硬度越大。 三、晶体熔、沸点的高低的比较 1．不同类型晶体熔、沸点的比较 (1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。 (2)金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。 2．同种类型晶体熔、沸点的比较 (1)共价晶体 共价半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高 如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。 (2)离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。 (3)分子晶体 ①分子间范德华力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4。 ③组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，其分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3Cl＞CH3CH3。 ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。 如CH3CH2CH2CH2CH3＞ (4)金属晶体 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属晶体的熔、沸点越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2023·广东卷)“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体( × ) (2)(2023·海南卷)我国科学家由嫦娥五号带回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物SiO2属于离子晶体( × ) (3)SiC的晶体结构与晶体硅相似，则SiC晶体中微粒间存在的作用力是共价键( √ ) (4)在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子( × ) (5)金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体( √ ) (6)金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的钠原子有8个( √ ) (7)在CsCl晶体中，每个Cs＋周围与其距离最近的Cl－有8个( √ ) 2．(2024·安徽安庆检测)下列物质所属晶体类型分类正确的是(　　) 选项 A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝 金属晶体 铜 汞 铝 铁 解析：D　[A.氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料，熔融时不导电为共价化合物，熔点高、硬度大，为共价晶体，另外石墨属于混合型晶体，故A错误；B.生石灰为CaO，为离子晶体，故B错误；C.氯化铯为活泼金属的氯化物，为离子晶体，故C错误；D.金刚石为共价晶体，干冰为二氧化碳，属于分子晶体，芒硝为硫酸钠，属于离子晶体，铁为金属单质，为金属晶体，故D正确。] 3．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。 (1)碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：______________________。 (2)五氟化矾，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。 (3)溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：______________。 (4)硼，熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大：____。 (5)硒，熔点217 ℃，沸点685 ℃，溶于氯仿：______。 (6)锑，熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电：______。 答案：(1)共价晶体　(2)分子晶体　(3)离子晶体 (4)共价晶体　(5)分子晶体　(6)金属晶体 ◆[题组1]　晶体的性质　 1．(2021·辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是(　　) A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为H3S C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体 解析：D　[A.S的价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表p区，A正确；B.由该物质形成晶体的晶胞可知：S个数为8×＋1＝2，H个数为：12×＋6×＝6，故H、S原子个数比为3∶1，故该物质的化学式为H3S，B正确；C.S位于H构成的八面体空隙中，如图所示，C正确；D.由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D错误。] 2．(2024·山东日照校际联考)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，其熔化时克服的粒子间的作用力是______； (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，为共价晶体，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中含有分子间氢键，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)共价　共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (4)②④ (5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)<r(K＋)<r(Rr＋)<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 ◆[题组2]　结构决定性质类简答题突破　 3．碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol—1) 356 413 336 226 318 452 (1)硅和碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因为 ________________________________________________________________________。 答案：(1)硅烷中Si—Si和Si—H的键能小于烷烃分子中C—C和C—H的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成 (2)C—H键的键能大于C—O，C—H比C—O稳定，而Si—H的键能小于Si—O，Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 4．完成下列填空 (1)(天津高考)Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为 ________________________________________________________________________。 (2)(全国卷Ⅰ)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图所示的Born­Haber循环计算得到。 Li2O晶格能为______kJ·mol－1。 (3)(全国卷Ⅰ)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是 ________________________________________________________________________。 答案：(1)NiO>CoO>FeO (2)2 908 (3)K的原子半径较大且价电子数较小，金属键较弱 考点三　几种常见的晶体模型 一、晶体类型判断 1．依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断 (1)离子晶体的构成粒子是阴、阳离子，粒子间的作用是离子键。 (2)共价晶体的构成粒子是原子，粒子间的作用是共价键。 (3)分子晶体的构成粒子是分子，粒子间的作用为范德华力或氢键。 (4)金属晶体的构成粒子是金属离子和自由电子，粒子间的作用是金属键。 2．依据物质的类别判断 (1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外)、气态氢化物、非金属氧化物(SiO2除外)、酸、绝大多数有机物(有机盐除外)是分子晶体。 (3)常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 (4)金属单质(常温汞除外)与合金是金属晶体。 3．依据晶体的熔点判断 (1)离子晶体的熔点较高，常在数百至1 000余度。 (2)共价晶体熔点高，常在1 000度至几千度。 (3)分子晶体熔点低，常在数百度以下至很低温度。 (4)金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。 4．依据导电性判断 (1)离子晶体在水溶液中及熔化时能导电。 (2)共价晶体一般为非导体。 (3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要指酸和非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电。 (4)金属晶体是电的良导体。 5．依据硬度和机械性能判断 (1)离子晶体硬度较大或硬而脆。 (2)共价晶体硬度大。 (3)分子晶体硬度小且较脆。 (4)金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 二、典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解 共 价 晶 体 金 刚 石 ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成　正四面体　结构 ②键角均为　109°28′　 ③最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内 ④每个C参与4条C—C的形成，C原子数与C—C的键数之比为　1∶2　 SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”， n(Si)∶n(O)＝　1∶2　 ③最小环上有12个原子，即6个O,6个Si 分 子 晶 体 干冰 ①8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 ②每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 离 子 晶 体 NaCl 型 ①每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个 ②每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－ CsCl 型 ①每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 ②如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 金 属 晶 体 简单 立方 堆积 典型代表Po，配位数为6，空间利用率52% 面心 立方 最密 堆积 典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74% 体心 立方 堆积 典型代表Na、K、Fe，配位数为8，空间利用率68% 六方 最密 堆积 典型代表Mg、Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74% 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铜原子的堆积方式为致密层的体心立方( × ) (2)在NaCl晶胞中，一个晶胞中含有4个“NaCl”分子，一个CsCl晶胞中含有8个“CsCl”分子( × ) (3)在NaCl晶胞中，与一个Na＋配位的6个Cl—构成一个正八面体( √ ) (4)1 mol晶体Si中含有2 mol Si—Si，同样1 mol SiO2中也含有2 mol Si—O( × ) (5)在NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个，故Na＋的配位数为12( × ) (6)在石墨中，C原子个数与C—C的键数之比为1∶3( × ) 2．(2024·安徽安庆检测)下列有关说法不正确的是(　　) A.水合铜离子的模型如图所示，1个水合铜离子中有4个配位键 B.CaF2晶体的晶胞如图所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋ C.H原子的电子云图如图所示，H原子核外的大多数电子在原子核附近运动 D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图所示，该金属晶体为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12 解析：C　[A.如题图所示，铜离子与4个水分子结合，所以1个水合铜离子中有4个配位键，故A正确；B.晶胞中Ca2＋处于晶胞的顶点和面心，则每个CaF2晶胞中Ca2＋数为8×＋6×＝4，故B正确；C.H原子外只有一个电子，在原子核附近运动，故C错误；D.在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，故D正确。] ◆[题组1]　晶体类型的判断　 1．下列晶体分类中正确的一组是(　　) 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 解析：C　[A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体，石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。] 2．(1)(全国卷Ⅲ)苯胺()的晶体类型是______。 (2)(高考全国卷Ⅲ)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。 (3)(2015·高考全国卷Ⅰ，37(4))CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于____晶体。 (4)(2015·全国卷Ⅱ)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。 回答下列问题： 单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是______(填分子式)，原因是 ________________________________________________________________________； A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和______________。 答案：(1)分子晶体 (2)共价晶体　共价　 (3)分子 (4)O3　O3的相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体　离子晶体 ◆[题组2]　典型晶体模型与晶胞计算　 3．(2024·福建南安检测)有关晶体的叙述中正确的是(　　) A．在SiO2晶体中，最小的单元环是由6个硅原子组成的六元环 B．在124 g白磷(P4)晶体中，含P—P共价键个数为4NA C．金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C—C的键能小于Si—Si D．28 g晶体Si中含Si原子与Si—Si键之比为1∶2 解析：D　[A.在SiO2晶体中，最小的单元环是由6个硅原子和6个氧原子组成的十二元环，A不正确；B.1个白磷(P4)分子中有6个P—P共价键，124 g白磷(P4)晶体的物质的量为1 mol，故其中含P—P共价键个数为6NA，B不正确；C.金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C—C的键能大于Si—Si，C不正确；D.晶体Si中每个Si原子与周围的4个Si原子形成共价键，由于2个Si原子之间只能形成一个共价键，因此平均每个Si原子形成2个共价键，因此，Si原子与Si—Si之比为1∶2，D正确。] 4．(1)(江苏高考(4))一个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为______。 (2)(全国卷Ⅲ (5))NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示： 这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________________________(用n代表P原子数)。 (3)(全国Ⅲ)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm－3，其晶胞结构如图所示。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rGapm和rAspm，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)考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×＋1＝2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4。 (2)可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导：PO、P2O、P3O 磷原子的变化规律为：1,2,3，n 氧原子的变化规律为：4,7,10,3n＋1 酸根的变化规律为：3,4,5，n＋2 因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为[PnO3n＋1](n＋2)－。 (3)首先用均摊法计算出1个晶胞中含有As原子的个数：8×＋6×＝4，再通过观察可知1个晶胞中含有4个 Ga原子。4个As原子和4个Ga原子的总体积V1＝4× cm3；1个晶胞的质量为4个As原子和4个Ga原子的质量之和，即 g，所以1个晶胞的体积V2＝(MAs＋MGa) cm3。最后由V1/V2即得结果。 答案：(1)4　(2)[PnO3n＋1](n＋2)－ (3)×100% 考点四　配合物和超分子、液晶和纳米材料 一、配位键及配合物 1．配位键 由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成的　共价键　。 2．配位键的表示方法 如A→B：A表示　提供　孤电子对的原子，B表示　接受　孤电子对的原子。 3．配位化合物 (1)组成 (2)形成条件 二、超分子 1．超分子是由　两种或两种以上的　分子通过　分子间相互作用　形成的分子聚集体。超分子是广义的，包括离子。 2．超分子实例 (1)用超分子分离　C60和C70　。 (2)冠醚识别碱金属离子(如K＋)。 三、液晶 1．定义 在一定的温度范围内既具有液体的　可流动　性，在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面又表现出类似晶体的　各向异　性的物质。 2．结构特点 液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出　有序　的排列，由此在分子长轴的平行方向和垂直方向表现出不同的性质。 四、纳米材料 1．定义 三维空间尺寸至少有　一维　处于　纳米　尺度的、具有特定功能的材料。 2．结构特点 纳米材料由直径为几或几十　纳米　的颗粒和颗粒间的界面两部分组成。通常，纳米颗粒内部具有晶状结构，原子排列有序，而界面则为无序结构。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)(2023·湖北卷)冠醚(18­冠­6)的空穴与K＋尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子( √ ) (2)形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对( √ ) (3)配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]中存在离子键、配位键、极性键( √ ) (4)配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子( √ ) (5)Zn2＋与CN－生成的配离子[Zn(CN)4]2－中，σ键和π键的数目之比为1∶1( √ ) (6)超分子是相对分子质量很大的有机化合物( × ) (7)(全国卷Ⅲ改编)FeCl3中化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，其中Fe的配位数为4( √ ) (8)[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Co3＋提供接受孤电子对的空轨道，配体是NH3分子和Cl原子( × ) 2．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是(　　) A．配位化合物中必定存在配位键 B．配位化合物中只有配位键 C．[Fe(SCN)6]3－中的Fe3＋提供空轨道，SCN－中的硫原子提供孤电子对形成配位键 D．许多过渡元素的离子(如Cu2＋、Ag＋等)和某些主族元素的离子或分子(如Cl－、NH3等)能形成配合物 解析：B　[配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有离子键等其他化学键，A正确，B错误；Fe3＋、Cu2＋、Ag＋等过渡元素的离子有空轨道，可与有孤电子对的分子或离子形成配合物；NH3中的氮原子、SCN－中的硫原子等有孤电子对，可以形成配合物，C、D均正确。] ◆[题组1]　微粒间作用力对物质性质、变化的影响　 1．在下列变化过程中，属于“破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键”过程的是(　　) A．冰→水→水蒸气→H2和O2 B．2Na＋Cl22NaCl C．2H2＋O22H2O D．2H2O22H2O＋O2↑ 解析：D　[A项，冰转化为水是物理变化，水蒸气转化为H2和O2，破坏极性键，形成非极性键，不符合题意；B项，钠是金属，与氯气反应生成氯化钠，形成离子键，不符合题意；C项，氢气与氧气反应生成水，破坏非极性键，形成极性键，不符合题意；D项，双氧水分解生成水和氧气，破坏极性键和非极性键，形成极性键和非极性键，符合题意。] 2．化学反应的本质是反应物化学键断裂和生成物化学键形成的过程，下列关于化学反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2的叙述正确的是(　　) A．反应过程中只涉及离子键和极性共价键的断裂 B．反应过程中只涉及离子键和非极性共价键的形成 C．反应过程中既涉及离子键和极性共价键的断裂，又涉及离子键和非极性共价键的形成 D．反应过程中既涉及离子键、极性和非极性共价键的断裂，又涉及离子键、极性和非极性共价键的形成 答案：D ◆[题组2]　配位理论及其应用　 3．在10－9～10－7 m范围内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃烧，甚至发生爆炸，下列说法正确的是(　　) A．纳米铜是一种新型胶体 B．纳米铜颗粒比普通铜更易与氧气发生反应 C．纳米铜与普通铜所含铜原子的种类不同 D．纳米铜无需密封保存 解析：B　[纳米铜不是分散系，不属于胶体，A错误；普通铜加热条件下才能与氧气反应，而纳米铜遇到空气就会剧烈燃烧，更易发生氧化反应，B正确；纳米铜和普通铜都由铜元素组成，所含铜原子种类相同，C错误；纳米铜极易与氧气反应，应密封保存，D错误。] 4．超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p­甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示： (1)Mo处于第五周期第ⅥB族，价电子排布与Cr相似，它的基态价电子排布式是__________；核外未成对电子数是__________个。 (2)该超分子中存在的化学键类型有__________。 A．σ键 B．π键 C．离子键　 D．氢键 (3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是　____________(填元素符号)，p－甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有__________。 (4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因是： ________________________________________________________________________。 (5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)Cr的基态价电子排布为3d54s1，而Mo与Cr同主族，但位于Cr的下一周期，因而其基态价电子排布为4d55s1，用轨道表示式为，因而核外未成对的电子数为6。 (2)该超分子结构中有双键，说明有σ键和π键，分子中不存在离子键，根据信息可知Mo与配体分子形成配位键，因而答案选AB。 (3)由该超分子结构图可知，CO做配体时是C做配位原子；p­甲酸丁酯吡啶中形成双键的碳原子的杂化方式为sp2，丁基中的C原子形成四个单键，为sp3杂化。 (4)F的电负性大，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，进而使O—H键极性增强，更易断裂，导致CF3COOH酸性强于CH3COOH。 (5)根据不同晶体类型的性质不同来解释。C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所消耗的能量。 答案：(1)4d55s1　6　(2)AB　(3)C　sp2和sp3 (4)F的电负性大，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，进而使O—H键极性增强，更易断裂，故CF3COOH的酸性强于CH3COOH (5)C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所消耗的能量 [例]　(2023·北京卷)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物。 (1)同位素示踪实验可证实S2O中两个S原子的化学环境不同，实验过程为SOS2OAg2S＋SO。过程ⅱ中，S2O断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是NaSO3和35S，过程ⅱ含硫产物是__________________________。 (2)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。 晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋个数为________。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为________g·cm－3。(1 nm＝10－7cm) (3)浸金时，S2O作为配体可提供孤电子对与Au＋形成[Au(S2O3)2]3－。分别判断S2O中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 第一步：思“原理” 由已知信息：SOS2OAg2S＋SO，过程ⅱ中，S2O断裂的只有硫硫键，推知过程ⅰ也只能形成硫硫键，即硫硫键从哪里形成，即从哪里断裂；由均摊法原则推知一个晶胞含有4个“分子”，结合密度公式求出密度；由VSEPR价层电子对理论求出中心S原子无孤对电子，端基S原子含有孤对电子。 第二步：定“答案” ①由硫硫键形成与断裂，若过程ⅰ所用试剂是NaSO3和35S，则过程ⅱ断下来的S只能与Ag＋结合为Ag2S，故含硫产物为NaSO4和AgS； ②晶体的密度ρ＝＝g·cm－3； ③S2O中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。 解析：(1)过程Ⅱ中S2O断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中SO最终转化为SO，S最终转化为Ag2S。若过程ⅰ所用的试剂为NaSO3和35S，过程Ⅱ的含硫产物是NaSO4和AgS； (2)由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×＋4×＋2×＋1＝4个[Mg(H2O)6]2＋，含有4个S2O；该晶体的密度ρ＝＝g·cm－3； (3)具有孤电子对的原子就可以给中心原子提供电子配位。S2O中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。 答案：(1)NaSO4和AgS (2)4　×1021 (3)S2O中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 1．(2023·湖南卷)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　) A．晶体最简化学式为KCaB6C6 B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个 C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面 D．晶体的密度为g·cm－3 解析：C　[由图可知，晶胞中K处于顶角，数目为×8＝1，Ca在晶胞的体心，数目为1，B在晶胞的面上，数目为×2×6＝6，C也在晶胞的面上，数目为×2×6＝6，故晶体的最简化学式为KCaB6C6，A项正确；由晶胞图可知，与Ca2＋最近且距离相等的K＋有8个，而晶胞中Ca2＋、K＋数目之比为1∶1，故与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个，B项正确；结合图示可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体中共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质量为217 g·mol－1，晶胞体积为(a×10－10)3 cm3，故晶体密度为g·cm－3，D项正确。] 2．(2023·辽宁卷)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是(　　) A．图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10－30)g·cm－3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D．Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导 解析：C　[A.根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×＋1＝3，O：2×＝1，Cl：4×＝1,1个晶胞的质量为g＝g，晶胞的体积为(a×10－10cm)3＝a3×10－30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10－30cm3)＝g/cm3，A正确；B.图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B正确；C.根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×＝2。O：2×＝1，Cl或Br：4×＝1，Mg的个数小于2，根据化合物元素正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1－x，C错误；D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋的传导，D正确；答案选C。] 3．(2023·全国甲卷)将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)如图1所示的几种碳单质，它们互为______，其中属于共价晶体的是______，C60间的作用力是______。 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是______(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为______，氮原子提供孤对电子与钴离子形成______键。 (3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为______。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为______键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F－的配位数为______。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝______g·cm－3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 解析：(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图1所示的几种碳单质，它们的组成元素均为碳元素。因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于共价晶体；C60间的作用力是范德华力； (2)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供一对电子参与形成大π键，因此标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H＋；钴酞菁分子中，失去了2个H＋的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子。因此，钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。 (3)由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为12×＝3，小灰色球的个数为8×＝1，则灰色的球为F－，距F－最近且等距的Al3＋有2个，则F－的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为(a pm)3＝a3×10－30cm3，晶胞的质量为，则其晶体密度ρ＝ g·cm－3。 答案：(1)同素异形体　金刚石　范德华力 (2)③　＋2　配位 (3)sp3　离子　2　(或) 4．(1)(2022·湖南高考)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示； ①该超导材料的最简化学式为 ________________________________________________________________________； ②Fe原子的配位数为______； ③该晶胞参数a＝b＝0.4 nm、c＝1.4 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为______g·cm－3(列出计算式)。 (2)(2022·江苏卷)FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为____，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2＋紧邻，且Fe－S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2＋和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。如图中用“－”将其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接起来____。 (3)(2022·广东卷)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为______________________。 ②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρ g·cm－3，则X中相邻K之间的最短距离为______nm(列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 解析：(1)①由平面投影图可知，晶胞中位于顶角和体心的钾原子个数为8×＋1＝2，硒原子8个位于棱上；2个位于晶胞内部，其个数为2＋8×＝4，铁原子8个位于面心，其个数8×＝4，则超导材料最简化学式为KFe2Se2；②由平面投影图可知，位于面心上的铁原子与位于棱上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4；③设晶体的密度为d g/cm3，由晶胞的质量公式可得：＝abc×10—21×d，解得d＝。 (2)因为FeS2的晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，一个NaCl晶胞含有4个Na＋和4个Cl－，则该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2＋紧邻，且Fe－S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2＋和S的位置(S中的S－S键位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与S－S键所在体对角线上距离最近的顶角相邻的三个面的面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等，其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接图如下：。 (3)①根据晶胞结构得到K有8个，含有SeBr的数目是8×＋6×＝4，则X的化学式为K2SeBr6。②设X的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρg·cm－3，设晶胞参数为a nm，得到ρ＝＝＝ρ g·cm－3，解得a＝×107 nm，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即××107 nm。 答案：(1)①KFe2Se2　②4 ③ (2)4　　(3)①K2SeBr6 ②××107 5．(化学与科学技术)(2024·菏泽市一模)我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Cu等元素。回答下列问题： (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是____(填标号，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____。 (2)铵盐大多不稳定。从结构的角度解释NH4F比NH4I更易分解的原因是 ________________________________________________________________________。 (3)镍能形成多种配合物，其中Ni(CO)4是无色挥发性液体，K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。 K2[Ni(CN)4]中的配位原子是：____； K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构，六方氮化硼的结构与石墨类似，可做润滑剂；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为________________；立方氮化硼晶胞的密度为ρ g·cm－3，晶胞的边长为a cm。则阿伏加德罗常数的表达式为 ________________________________________________________________________。 解析：(1)硼为5号元素，基态硼原子电子排布式为1s22s22p1； 为s轨道全充满的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收能量最多； 中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱，故选CD； (2)氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF，导致NH4F比NH4I更易分解； (3)K2[Ni(CN)4]中镍可以提供空轨道，碳可以提供孤电子对，故配位原子是：C；K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是K2[Ni(CN)4]为离子晶体、而Ni(CO)4为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体； (4)六方氮化硼的晶体结构类似石墨晶体，为混合型晶体；立方氮化硼晶胞中，根据“均摊法”，晶胞中含8×＋6×＝4个B、4个N，则晶体密度为ρg·cm－3＝g·cm－3，则NA＝ mol－1。 答案：(1)A　CD　(2)氟离子半径小于碘离子，氢氟键键能更大，更容易形成，故氟更易夺取铵根离子中氢生成HF　(3)C　K2[Ni(CN)4]为离子晶体、而Ni(CO4)为分子晶体　(4)混合型晶体　mol－1 6．(化学与应用)(2024·烟台市二模)硅材料和铝材料在生产生活中应用广泛。回答下列问题： (1)一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃的反应。由硅原子核形成的三种微粒：a.([Ne]3s23p2)、b.([Ne]3s23p1)、c.([Ne]3s23p14s1)，半径由大到小的顺序为____(填标号)；第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有______种。 (2)N(SiH3)是一种高介电常数材料。已知：N(SiH3)3中Si－N－Si键角120°，N(CH3)3中C－N－C键角111°。共价键的极性Si－N________C－N(填“>”“＝”或“<”)。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子杂化类型相同的是________(填标号)。 A．Al(OCH3)3　　　　 B．NH3BH3 C．N(CH3)3 D．NH4NO3 (3)铝硼中间合金在铝生产中应用广泛。金属铝熔点为660.3 ℃，晶体硼熔点为2 300 ℃，晶体硼熔点高于铝的原因是________。晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子，结构如图。若其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有________种。 (4)已知合金Na2AlAu3的立方晶胞结构如图1，Na原子以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中填入Au3Al四面体；图2为沿x轴投影晶胞中所有Na原子的分布图。 每个Na周围距离其最近的Na有________个；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点的分数坐标为，则B点的分数坐标为________；设NA为阿伏加德罗常数的值，Na2AlAu3的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，则A、C两原子间的距离为________pm(列出计算表达式)。 解析：(1)电子层数越多半径越大，质子数相同、电子层数也相同时，电子数越多半径越大，由硅原子核形成的三种微粒：a.([Ne]3s23p2)、b.([Ne]3s23p1)、c.([Ne]3s23p14s1)，半径由大到小的顺序为([Ne]3s23p14s1)>([Ne]3s23p2)>([Ne]3s23p1)；同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，第三周期元素中，Mg的3s能级全充满、P的3p能级半充满，结构稳定，第一电离大于同周期相邻元素，第一电离能介于Al和P之间的元素有Mg、Si、S共3种元素。 (2)两元素电负性差值越大，形成的共价键极性越强，C的电负性大于Si，共价键的极性Si－N>C－N。N(SiH3)3中Si－N－Si键角120°，说明N原子采用sp2杂化。A.Al(OCH3)3中Al原子形成3个σ键，无孤电子对，Al原子采用sp2杂化，故选A；B.NH3BH3中B原子形成4个σ键，无孤电子对，B原子采用sp3杂化，故不选B；C.N(CH3)3中N原子形成3个σ键，C－N－C键角111°，说明有1个孤电子对，N原子采用sp3杂化，故不选C；D.NH4NO3中N原子价电子对数为3，N原子采用sp2杂化，故选D；选AD。 (3)晶体硼是共价晶体，铝是金属晶体，所以晶体硼熔点高于铝。晶体硼的结构，若其中有两个原子为10B，其余为11B，可以理解为2个11B被10B代替，则该结构单元可能1、2号B原子为10B,1、3号B原子为10B,1、4号B原子为10B，共3种结构。 (4)根据图示，每个Na周围距离其最近的Na有4个；如A点的分数坐标为，则B点的分数坐标为；根据均摊法原则，每个晶胞含有Na的个数为8×＋6×＋4＝8，设NA为阿伏加德罗常数的值，Na2AlAu3的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，设晶胞的边长为a cm，则a＝ cm，A、C两原子间的距离为＝×cm＝××1010 pm。 答案：(1)cab　3　(2)>　AD　(3)晶体硼为共价晶体，铝为金属晶体　3　(4)4　　××1010 [归纳提升] 体系构建 核心巧记 1.熟悉四种晶体类型 共价晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体。 2．熟记几种晶体的结构 干冰、NaCl晶体、CsCl晶体、金刚石、石墨。 3．掌握判断熔点高低的一般规律 共价晶体>离子晶体>分子晶体。 4．牢记立方体晶胞分摊粒子数的四条规律 (1)顶点粒子数× (2)棱上粒子数× (3)面心粒子数× (4)体心粒子数×1 5．熟悉晶体计算的四种方式 (1)计算晶胞中所含有的微粒个数。 (2)能写出晶胞中某些粒子的坐标点。 (3)计算出晶胞中某些特殊点之间的距离。 (4)计算出晶胞的密度。 学科网（北京）股份有限公司 $$