28 第3章 章末复习建构课-【名师导航】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件(鲁科版)

章末复习建构课 第3章　不同聚集状态的物质与性质 知识体系构建 章末复习建构课 高考真题体验 考向1　晶体的结构与性质 1．(2023·山东卷)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具有润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(　　) A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中C—C键的键长比C—F短 D．1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 √ 11 12 13 章末复习建构课 B　[A.石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道，并含有一个未成对电子，电子可以在整个六边形网状平面运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误；B.(CF)x中C的所有价键均参与成键，没有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强，B正确；C.已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中C—C键的键长比C—F键长，C错误；D.由题干结构示意图可知，在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C—C键被2个碳原子共用，同时和1个F形成共价键，即 1 mol(CF)x中含有2.5x mol共价单键，D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 2．(2023·北京卷)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　) A．三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 A　[A.原子间优先形成σ键，三种物质中均存在碳碳原子间的σ键，A项正确；B.金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B项错误；C.金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合型晶体，C项错误；D.金刚石中没有自由移动的电子，不能导电，D项错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 3．(2023·重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及该分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2 C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 D　[A.由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确；B.由题干图示中的晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为8×＋2×＝2，B正确；C.由题干信息可知，该晶体是由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确；D.由题干信息可知，该晶体是由分子组成的分子晶体，D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 4．(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 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 B　[Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F－的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F－位于面心，所以Ca2+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，所以与F－距离最近的是Ca2+，B错误；每个晶胞中：K＋位于顶点，所以K＋个数为×8＝1，F－位于面心，F－个数为×6＝3，Ca2+位于体心，所以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。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 5．(2023·福建卷)铜的硫化物结构多样，天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 晶胞中含有________个，N(Cu＋)∶N(Cu2+)＝________。晶体中的微粒间作用力有________(填标号)。 a．氢键　　　　　　　　 b．离子键 c．共价键 d．金属键 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 2 2∶1 bc 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　由图可知，晶胞中含的个数为8×＋4×＝2，故晶胞中S的总价态为2×(－2)＋2×(－2)＝－8；晶胞中Cu的总个数为6，设Cu＋的个数为x，Cu2+的个数为y，则x＋y＝6，x＋2y＝＋8，联立二式解得x＝4，y＝2，故N(Cu＋)∶N(Cu2+)＝2∶1。晶体中的微粒间作用力有离子键及共价键。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 6．(2022·山东卷)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°。回答下列问题： 晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2+与Zn2+ 的配位数之比为________；x∶y∶z＝___________； 晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_____________。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 2∶3 2∶1∶1 Zn2+、Ni2+ 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　由题干晶胞示意图可知， ，Ni2+周围连接四个原子团，形成的配位键数目为4，空间结构为正方形，VESPR模型为平面四边形，采用dsp2杂化； 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 Zn2+周围形成的配位键数目为6，VESPR模型为正八面体，采用sp3d2杂化，所以Ni2+与Zn2+的配位数之比为4∶6＝2∶3；含有CN－(小黑球N＋小白球C)为8×＝4，晶胞中含有NH3(棱上小黑球)个数为8×＝2，晶胞中苯环在四个侧面且每个苯环只有一半属于该晶胞，所以苯环个数为4×＝2，则该晶胞的化学式为Ni(CN)4·Zn(NH3)2·2C6H6，即x∶y∶z＝4∶2∶2＝2∶1∶1。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 考向2　晶胞的相关计算 7．(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。设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 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 C　[A.根据晶胞结构可知，其中K个数：8×＝1，其中Ca个数：1，其中B个数：12×＝6，其中C个数：12×＝6，故其最简化学式为KCaB6C6，A正确；B.根据晶胞结构可知，K＋位于晶胞体心，Ca2+位于顶点，则晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2+有8个，B正确；C.根据晶胞结构可知，晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误；D.根据选项A分析可知，该晶胞最简化学式为KCaB6C6，则1个晶胞质量为g，晶胞体积为a3×10-30cm3，则其密度为g·cm-3，D正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 8．(2023·全国乙卷)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有________个Mg，该物质的化学式为__________，B—B最近距离 为________。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 1 MgB2 　a 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　由硼镁化合物的晶体结构可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由切割法可以求出正六棱柱中含有12×＋2×＝3个Mg，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中B在正六棱柱体内，共6个，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，硼原子在图中两个正三角形的重心，顶点到对边的垂线长度为a，因此B—B最近距离为a××2＝a。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 9．(2023·全国甲卷)将酞菁—钴钛菁—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)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__________。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 同素异形体 金刚石 范德华力 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 (2)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2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，设阿伏加德罗常数的值为NA)。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 离子 2 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [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)由AlF3的晶胞结构图可知，其中灰色球的个数为12×＝3，小白球的个数为8×＝1，则灰色球为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 g，则其晶体密度ρ＝ g·cm-3。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 10．(2023·山东卷)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化合价呈＋2价。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)。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 CuCl2＋4K＋2F2===K2CuF4＋2KCl 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　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，其中Cu化合价呈＋2价。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，其个数比为1∶2∶4，由于其中Cu化合价呈＋2价、F的化合价呈－1价、K的化合价呈＋1价，根据化合价代数和为0，可以推断X为K2CuF4，一 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 定条件则上述反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F2K2CuF4＋2KCl。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞的质量为g，晶胞的体积为abc pm3＝abc×10-30cm3，则化合物X的密度ρ＝＝g·cm-3。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 考向3　原子投影图的识别及原子分数坐标的判断 11．(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(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 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 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 √ 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 C　[A.由LaH2的晶胞结构可知，La位于顶点和面心，晶胞内8个小立方体的中心各有1个H，若以顶点La研究，晶体中与之最近且等距的H有8个，则La的配位数为8，故A正确；B.由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx，故B正确；C.由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似CH4的结构，这样的结构有8个，顶点数为4×8＝32，且不是闭合的结构，故C错误；D.1个晶胞中含有5×8＝40个H，含H质量为g，晶胞的体积为(484.0×10-10cm)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。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 12．(2022·河北卷)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。 (1)该物质的化学式为___________。 (2)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，称作原子分数坐标，例如图中A原子的 坐标为，则B原子的坐标为___________。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 Cu2ZnSnS4 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　(1)由晶胞结构可知，位于顶点和体心的锌原子个数为8×＋1＝2，位于面上的铜原子个数为8×＝4，位于面心和棱上的锡原子个数为2×＋4×＝2，位于体内的硫原子个数为8，则该物质的化学式为Cu2ZnSnS4。 (2)若将晶胞先分为上下两个相等的正方体后再将每个正方体继续分为8个相等的小正方体，则B原子位于上面的正方体分割成的8个小立方体中位于右下后方的小立方体的体心，由A原子的坐标为)可知，B原子的坐标为。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 13．(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。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 (1)X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)。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 K2SeBr6 ×107 知识体系构建 高考真题体验 章末综合测评 章末复习建构课 [解析]　(1)根据晶胞结构得到其中K有8个， 有8×＋6×＝4个，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ρ g·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。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 $$