2025届高考化学一轮复习 课件微专题10 晶体结构与性质

微专题10　晶体结构与性质 高考怎么考 高考考什么 命题角度一 晶体类型与微粒间作用力 命题角度二 晶体结构与简单计算 高考精准练 1 高考怎么考 1. [2022• 湖北卷] 某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A.Ca2+的配位数为6 B.与F-距离最近的是K+ C.该物质的化学式为KCaF3 D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变 B 　　　 [解析] Ca2+的配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数,由题图可知,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+的配位数为6,A正确; F-与K+的最近距离为棱长的,F-与Ca2+的最近距离为棱长的,F-与F-的最近距离为棱长的,所以与F-距离最近的是Ca2+,B错误; 高考怎么考 1. [2022• 湖北卷] 某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A.Ca2+的配位数为6 B.与F-距离最近的是K+ C.该物质的化学式为KCaF3 D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变 B 　　　 K+位于顶角,所以晶胞中K+个数为×8=1,F-位于面心,晶胞中F-个数为×6=3,Ca2+位于体心,所以晶胞中Ca2+个数为1,综上,该物质的化学式为KCaF3,C正确; F-与Cl-半径不同,替换后晶胞棱长将改变,D正确。 高考怎么考 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(图甲),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(图乙)。下列说法错误的是 (　 ) A.图甲晶体密度为 g·cm-3 B.图甲中O原子的配位数为6 C.图乙表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导 C　 甲 乙 高考怎么考 [解析]根据均摊法,图甲的晶胞中Li的个数为8×+1=3,O的个数为2×=1,Cl的个数为4×=1,该晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10 cm)3= a3×10-30 cm3,则该晶体的密度为g÷(a3×10-30 cm3)= g·cm-3,A项正确; 图甲晶胞中,O位于面心,与O等距离且最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确; 甲 乙 高考怎么考 根据均摊法,图乙晶胞中Li的个数为1,Mg和空位共有8×=2个,其中Mg的个数小于2,O的个数为2×=1,Cl和Br共有4×=1个,根据化合物中正负化合价的代数和为0,图乙表示的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误; 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项正确。 甲 乙 高考怎么考 3. [2023•湖北卷] 镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn,在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构,即得到晶体LaHx。下列说法错误的是 (　 ) A.LaH2晶体中La的配位数为8 B.晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaHx C.在LaHx晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼 D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm-3 C　 高考怎么考 [解析]由LaH2的晶胞结构可知,晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子,若以右侧面心La为研究对象,与之最近的H原子有8个,则La的配位数为8,故A正确; LaH2中,H和H的最短距离为晶胞边长的一半,即281.05 pm,LaHx中,H和H的最短距离为×484.0 pm-107.9 pm≈101.7 pm,则晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaHx,故B正确; 高考怎么考 由题干信息可知,在LaH2晶胞中,每个H结合4个H形成类似CH4的结构得到LaHx,这样的结构有8个,LaHx晶胞中共有40个H,除去顶角间直接相连的8个H,剩余32个H可形成笼状结构,但不是闭合的,故C错误; LaHx晶胞中含H质量为 g,晶胞的体积为(484.0×= (4.84×10-8)3 cm3,则LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm-3,故D正确。 高考怎么考 4. (1)[2022•辽宁卷节选] 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g·mol-1,则M元素为　　　　(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为　　　　。  Fe　 [解析] (1)由图可知,“ ”代表M(NH3,“ ”代表B, “ ”处于8个顶角和6个面心,则每个晶胞中含“ ”的 个数为8×+6×=4,8个“ ”均处于晶胞内部,则“ ”和“ ”的个数之比为4∶8=1∶2,故该晶体的化学式为M(NH3)6·(BH4)2,根据化合物中化合价代数和为0,可得M元素显+2价;又知该化合物的摩尔质量为188 g·mol-1,则有Ar(M)+17×6+15×2=188,解得Ar(M)=56,故M元素为Fe。 高考怎么考 4. (1)[2022•辽宁卷节选] 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188 g·mol-1,则M元素为　　　　(填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为　　　　。  Fe　 [解析] M离子为Fe2+,基态Fe原子核外电子排布式为 [Ar]3d64s2,失去4s轨道上的2个电子得到Fe2+, 故Fe2+的价电子排布式为3d6。 3d6　 高考怎么考 (2)[2022•北京卷] FeS2晶胞为立方体,边长为a nm,如图所示。 ①与Fe2+紧邻的阴离子个数为　　 　　。  ②晶胞的密度为ρ=　　 　　 g·cm-3。(1 nm=10-9 m)  6　 [解析] (2)①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶角的亚铁离子与位于棱上的阴离子间的距离最近,则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6。 ②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶角和面心的Fe2+个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的离子个数为12×+1=4,设晶体的密度为d g·cm-3,由晶胞的质量公式可得:=10-21a3 cm3 d g·cm-3,解得d=×1021。 ×1021 命题角度一 晶体类型与微粒间作用力 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. 晶体类型的判断方法 判断依据 判断方法 粒子间作用力 　阴、阳离子 离子晶体　　　原子 共价晶体 　相邻分子 分子晶体　 金属阳离子、自由电子 金属晶体 物质的分类 　①活泼金属氧化物和过氧化物、强碱、绝大多数的盐是离子晶体。 　②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物是分子晶体。 　③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、GaAs等。 　④金属单质、合金是金属晶体。 整合要点·夯实必备 高考考什么 判断依据 判断方法 熔点 　一般来说,共价晶体>离子晶体(离子液体例外)>金属晶体(有例外)>分子晶体。 导电性 　①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。 　②共价晶体一般为非导体。 　③分子晶体为非导体,但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时,分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。 　④金属晶体是电的良导体。 硬度和 机械性能 　一般情况下,硬度:共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大,但也有较小的,且具有较好的延展性。 整合要点·夯实必备 高考考什么 2. 晶体熔、沸点高低的判断规律 (1)不同类型晶体的熔、沸点的判断 一般来说,共价晶体>离子晶体(离子液体例外)>金属晶体(有例外)>分子晶体。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (2)同种类型晶体的熔、沸点的判断 晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点) 分子晶体 　①组成、结构相似的物质,存在氢键的物质的熔、沸点高 　②组成、结构相似,一般相对分子质量越大,熔、沸点越高 　③组成和结构不相似的物质,分子极性越大,熔、沸点越高 　④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低 　①HF>HCl 　②HI>HBr>HCl 　③CO>N2 　④正戊烷>异戊烷>新戊烷 整合要点·夯实必备 高考考什么 晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点) 共价晶体 　原子半径小的键长短→键能大→晶体的熔、沸点高 　金刚石>碳化硅>硅 金属晶体 　离子半径越小、所带电荷越多,熔、沸点越高 　Al>Mg>Na;Li>Na>K 离子晶体 　阴、阳离子的电荷数越多、离子半径越小,离子晶体的熔、沸点越高 　MgO>NaCl>CsCl 整合要点·夯实必备 高考考什么 3. 认识配位键和配位化合物 (1)孤电子对 分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。 (2)配位键 ①配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。 ②配位键的表示:配位键可以用A—B来表示,如N可表示为 ,在N中,虽然有一个N—H形成的过程与其他3个N—H形成的过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (3)配位化合物{以[Cu(NH3)4]SO4为例} 配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子(或离子)有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 探究典例·提升能力 高考考什么 例1 [2022•山东卷] AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是 (　 ) A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同 A　 [解析] Al和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A错误; 不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B正确; 探究典例·提升能力 高考考什么 例1 [2022•山东卷] AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是 (　 ) A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同 A　 金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,由于AlN、GaN的成键结构与金刚石类似,则AlN、GaN晶体中所有原子均采取sp3杂化,C正确; 金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN的成键结构与金刚石类似,则AlN、GaN晶体中所有原子的配位数也均为4,D正确。 迁移应用 [2023• 山东菏泽一模] 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)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____________________________________________________________________________________________。  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的氢生成HF [解析] (1)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的氢生成HF,导致NH4F比NH4I更易分解。 探究典例·提升能力 高考考什么 (2)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______________________________________________________________。 [解析] (2)K2[Ni(CN)4]中镍可以提供空轨道,C的电负性比N小,碳原子更易提供孤电子对形成配位键,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。 探究典例·提升能力 高考考什么 C　 K2[Ni(CN)4]为离子晶体,而Ni(CO)4为分子晶体 命题角度二 晶体结构与简单计算 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. 掌握典型物质晶体结构特点 典型物质 晶体结构 结构分析 金刚石 　(1)每个C与相邻4个C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6个C不在同一平面内 　(4)每个C参与4个C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2 　(5)密度= g·cm-3(a cm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值) 整合要点·夯实必备 高考考什么 典型物质 晶体结构 结构分析 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”,因此二氧化硅晶体中Si与O的个数比为1∶2 　(3)最小环上有12个原子,即6个O,6个Si 　(4)密度= g·cm-3(a cm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值) 整合要点·夯实必备 高考考什么 典型物质 晶体结构 结构分析 干冰 　(1)每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子 　(2)每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个 　(3)密度= g·cm-3(a cm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值) 整合要点·夯实必备 高考考什么 典型物质 晶体结构 结构分析 NaCl 　(1)Na+和Cl-的配位数均为6,与Na+等距离且最近的Na+个数为12 　(2)密度= g·cm-3(a cm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值) CsCl 　(1)Cs+和Cl-的配位数均为8,与Cs+等距离且最近的Cs+个数为6 　(2)密度= g·cm-3(a cm为晶胞边长,设NA为阿伏伽德罗常数的值) 整合要点·夯实必备 高考考什么 2. 晶胞相关计算 (1)晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法 长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 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 六边形共用,每个六边形占。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (2)计算晶体密度的方法 整合要点·夯实必备 高考考什么 3. 原子分数坐标参数 (1)原子分数坐标的表示方法 晶胞中任意一个原子的中心位置均可用3个不大于1的数在三维坐标系中表示出来,如位于晶胞原点(顶角)的原子的坐标为(0,0,0);位于晶胞体心的原子的坐标为(,,);位于xOy面心的原子的坐标为(,,0);位于xOz面心的原子的坐标为(,0,)(如图)。 整合要点·夯实必备 高考考什么 (2)求目标原子分数坐标参数的思维模型 整合要点·夯实必备 高考考什么 4. 晶胞的投影图 (1)定义:用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去,在该平面上得到的图像,称为投影。题目中涉及的投影一般为投射线的中心线垂直于投影的平面,即一般为正投影。 典型晶胞 体心立方晶胞 面心立方晶胞 金刚石晶胞图 沿坐标轴 方向投影 　顶角投影——仍在顶角 　体心投影——面心 　顶角投影——仍在顶角 　面心投影——在面心或棱上 　顶角投影——仍在顶角 　面心投影——在面心或棱上 　小立方体体心投影——小正方形面心 整合要点·夯实必备 高考考什么 (2)典型晶胞投影图分析 沿体对角线 方向投影 　6个顶角投影——在大六边形6个顶角上 　1个顶角——在六边形中心 (体心与另1个顶角被遮挡) 　6个顶角投影——在大六边形6个顶角上 　6个面心投影——在小六边6个顶角上 　1个顶角——在六边形中心(另1个顶角被遮挡) 　6个顶角投影——在大六边形6个顶角上 　3个面心+3个小立方体体心投影——在小六边形6个顶角上(另3个面心在3个小立方体体心背后遮挡) 　或6个面心投影——在小六边形6个顶角上(3个小立方体体心被3个面心遮挡) 　1个顶角投影——在六边形中心(1个小立方体体心+1个顶角被遮挡) 整合要点·夯实必备 高考考什么 探究典例·提升能力 高考考什么 例2 [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。阿伏伽德罗常数的值为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 C [解析]根据晶胞结构可知,K个数为8×=1,Ca个数为1,B个数为12×=6,C个数为12×=6,故该晶体最简化学式为KCaB6C6,A正确; 根据晶胞结构可知,Ca2+位于晶胞体心,K+位于顶角,则晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个,B正确; 探究典例·提升能力 高考考什么 例2 [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。阿伏伽德罗常数的值为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 C 根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成6个四边形和8个六边形,共14个面,C错误; 根据选项A分析可知,晶胞质量为 g,晶胞体积为a3×10-30 cm3,则其密度为 g·cm-3,D正确。 探究典例·提升能力 高考考什么 【思维建模】 (1)确定晶体的化学式 (2)晶胞计算 迁移应用 (1)[2023•山东卷节选] 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　　　　　　　　　　　　　 　。 若阿伏伽德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=　　　 　　g·cm-3(用含NA的代数 式表示)。  CuCl2+4K+2F2 K2CuF4+2KCl [解析] (1)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X, 由质量守恒可知X中一定含有Cu、F,已知X属于四方晶系,其中 Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知,该晶胞中含有黑球的个数为 8×+2=4、白球的个数为16×+4×+2=8、灰色球的个数为 8×+1=2,则X中含有3种元素,其原子个数比为2∶4∶1, 探究典例·提升能力 高考考什么 CuCl2+4K+2F2 K2CuF4+2KCl 由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1,为满足原子个数比和 各元素化合价的代数和为0,第3种元素只能为K,可以推断X为 K2CuF4,上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F2 K2CuF4+2KCl。 若阿伏伽德罗常数的值为NA,晶胞的质量为 g,晶胞的体积为 a2c pm3=a2c×10-30 cm3,化合物X的密度ρ== g·cm-3。 探究典例·提升能力 高考考什么 迁移应用 (1)[2023•山东卷节选] 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　　　　　　　　　　　　　 　。 若阿伏伽德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=　　　 　　g·cm-3(用含NA的代数 式表示)。  (2)[2022•湖南卷节选] 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　 。 Fe原子的配位数为　　 　　。  ②该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密 度为　　　　　　 　　 g·cm-3(列出计算式)。 KFe2Se2　 [解析] (2)①由平面投影图可知,晶胞中钾原子位于顶角和 体心,钾原子个数为8×+1=2,铁原子位于4个侧面上,且 每个侧面有2个铁原子,则晶胞中铁原子的个数为 2×4×=4,硒原子位于4条侧棱上(每条侧棱上有2个)和 体内(在体心钾原子上下各有1个),则晶胞中硒原子的个数为2×4×+2=4,则该超导材料的最简化学式为KFe2Se2。 探究典例·提升能力 高考考什么 (2)[2022•湖南卷节选] 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　 。 Fe原子的配位数为　　 　　。  ②该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密 度为　　　　　　 　　 g·cm-3(列出计算式)。 KFe2Se2　 以右侧面上部的铁原子为例,与之最近的硒原子有 同侧面上部2个、体内上部1个,还有相邻晶胞中体内 上部1个,所以铁原子的配位数为4。 探究典例·提升能力 高考考什么 　4　 (2)[2022•湖南卷节选] 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　 。 Fe原子的配位数为　　 　　。  ②该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密 度为　　　　　　 　　 g·cm-3(列出计算式)。 KFe2Se2　 ②设晶体的密度为d g·cm-3,由晶胞的质量公式可得 g=abc×10-21 cm3×d g·cm-3,解得 d=。 探究典例·提升能力 高考考什么 　4　 　　 1. [2021•湖北卷] 某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图甲为该合金的晶胞结构图,图乙表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 ( 　) A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3 B.K和Sb原子数之比为3∶1 C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为 a pm B　　　 高考精准练 [解析]该晶胞的边长为a×10-10 cm,故晶胞的体积为(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3,A项错误; 该晶胞中K的个数为12×+9=12,Sb的个数为8×+6×=4,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确; 43 1. [2021•湖北卷] 某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图甲为该合金的晶胞结构图,图乙表示晶胞的一部分。下列说法正确的是 ( 　) A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3 B.K和Sb原子数之比为3∶1 C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为 a pm B　　　 高考精准练 以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误; K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即a pm,D项错误。 44 2. [2022•重庆卷节选] 配位化合物X由配体L2-( )和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。X晶体具有面心立方 结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图) 构成。 (1)晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的 不同之处在于__________________________ ___________________。  与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧　 [解析] (1)由X晶胞的组成单元的对角面 可知,晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+ 的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧。 高考精准练 45 (2)已知Zn—O键长为d nm,理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 　　　　　　 nm。  a-2d　 [解析] (2)由X晶胞的组成单元结构可知, [Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子 距离、边长和面对角线构成直角三角形, 氧离子距离为单元结构的体对角线,设 A、B两个锌离子之间的最短距离为x nm, 由体对角线的长度可得:x nm+2d nm= nm,解得x=a-2d。 高考精准练 46 (3)已知晶胞参数为2a nm,阿伏伽德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别 为M1和M2,则X的晶体密度为　　　　　　　　　 g·cm-3(列出化简的计算式)。  [解析](3)由X晶胞的组成单元结构可知, 单元结构中位于顶角的[Zn4O]6+的个数为 8×=1,位于棱上的L2-的个数为12×=3,设 晶体的密度为d g·cm-3,由X晶体具有面心 立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元 构成可得:=(2a×10-7 cm)3d g·cm-3,解得d=。 高考精准练 47 3. [2023•江西赣州二模] 碳元素是形成化合物最多的元素,碳及其化合物构成了丰富多彩的物质世界。回答下列问题: (1)碳酸盐是构成岩石、土壤等的主要成分,其阴离子C的空间结构为_________ _______。已知碳酸镁的热分解温度(402 ℃)比碳酸钙(900 ℃)低,试解释原因: _______________________________________________________________________ _____________________。 高考精准练 平面正　 [解析](1)阴离子C的价层电子对数为3+=3,形成3个σ键,没有孤电子对,空间结构为平面正三角形; 碳酸镁分解产物是MgO和CO2, 碳酸钙分解产物是CaO和CO2,MgO的离子键强于CaO,更加稳定,则碳酸镁更容易分解。 碳酸镁分解产物是MgO和CO2, 碳酸钙分解产物是CaO和CO2,MgO的离子键强于CaO,更加稳定 三角形　 48 (2)在碳酸氢盐中,存在阴离子HC的多聚链状结构(其结构 单元如图),连接结构单元的主要作用力是氢键,请在图中前后 各链接一个结构单元,该结构中,碳原子杂化方式为　　 　　。  高考精准练 　sp2杂化　 [解析] (2)阴离子HC的多聚链状结构,连接结构单元的主要作用力是氢键,故图中前后各链接一个结构单元后为 , 其中C原子形成3个σ键,没有孤电子对,则碳原子杂化方式为sp2杂化。 [答案] 49 (3)一种碳化钨的晶体结构如图,其高为b pm,阿伏伽德罗常数的值为NA,晶体的密度为 ρ g·cm-3,则其底面六边形的边长为　　 　　pm(列出计算式)。 高考精准练 [解析](3)从图中可知,该晶体结构含有C原子个数为3,含有W原子 个数为2×+12×=3,则晶胞的质量为 g= g,设其底面六边形的边长为 x pm,则其体积为6××x pm×x pm×b pm=bx2 pm3,晶体的密度为ρ g·cm-3,即=ρ g·cm-3,则x=。 50 $$