主题5 第四讲 物质的聚集状态 常见晶体类型及性质（课件）-【新高考方案】2026年高考化学Ⅰ一轮总复习

第四讲 物质的聚集状态　 常见晶体类型及性质 |内|容|与|目|标| 1.了解物质的常见聚集状态及特点。 2.了解晶体与非晶体的区别和鉴别。 3.了解晶胞的特征和晶体结构的测定方法。 4.了解常见晶体类型的构成粒子、粒子间作用及其物理性质(溶解性、 导电性和熔沸点等)。 一、 二、 逐点清(一)　晶体与晶胞 三、 目 录 逐点清(二)　常见晶体类型 的结构 逐点清(三)　四种晶体类型的 组成与性质 四、 课时跟踪检测 逐点清(一)　晶体与晶胞 输入你的标题 系统教材 ·固本强基 1.物质的聚集状态 阳离子 2.晶体与非晶体　　　　　　　 (1)晶体与非晶体的比较   晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈 ____________排列 原子排列__________ 性质 特征 自范性 ___ ____ 熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性 周期性有序 相对无序 有 无 (2)得到晶体的途径 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。 (3)晶体与非晶体的测定方法 测定 方法 测熔点 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点 最可靠方法 对固体进行 实验 X射线衍射 3.晶胞 (1)概念:晶胞是描述晶体结构的基本单元,是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。 (2)晶体中晶胞的排列——无隙并置 ①无隙:相邻晶胞之间没有 。 ②并置:所有晶胞 排列、 相同。 任何间隙 平行 取向 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在物质的三态相互转化过程中只是分子间距离发生了变化 ( ) (2)具有规则几何外形的固体一定是晶体 ( ) (3)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 ( ) (4)晶胞是晶体中的最小的结构单元 ( ) (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 ( ) × × √ × √ 2.(人教选2 P73“思考与讨论”栏目改编)根据晶体物理性质的各向异性的特点,能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石。 提示:利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石。宝石是晶体,具有固定的熔点和各向异性,可用硬度、熔点、折光率等性质来鉴别宝石。 (1)可观察宝石的形状,具有多面体的外形;实验它的硬度,可在玻璃上划出痕迹,初步确定它是晶体;(2)可利用宝石的折光率鉴别;(3)可利用X射线衍射仪鉴别 √ 输入你的标题 迁移应用·深化学习　 |牛刀小试| 题点(一)　晶体与非晶体的比较 1.下列关于晶体和非晶体的说法正确的是(　　) A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列,因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质 B.晶体在熔化过程中需要不断地吸热,温度不断地升高 C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同 D.晶体和非晶体之间不可以相互转化 解析:晶体在三维空间里呈周期性有序排列,其许多物理性质常常会表现出各向异性,A不正确;晶体的熔点是固定的,所以在熔化过程中温度不会变化,B不正确;在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的,D不正确。 2.玻璃是常见的非晶体,在生产生活中有着广泛的用途,如图是玻璃的结构示意图,下列有关玻璃的说法错误的是 (　　) A.玻璃内部微粒排列是无序的 B.玻璃熔化时吸热,温度不断上升 C.光导纤维和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶体 D.利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶 解析:根据玻璃的结构示意图可知,构成玻璃的粒子无周期性排列,是无序的,所以玻璃是非晶体,因此没有固定的熔点,A、B对;玻璃属于非晶体,但光导纤维属于晶体,C错;区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,D对。 √ √ 题点(二)　根据晶胞确定化学式或配位数 3.某晶体的一部分如图所示,这个晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　) A.3∶9∶4　　　 　 B.1∶4∶2 C.2∶9∶4 D.3∶8∶4 解析:图示晶胞中,含A粒子个数为6×=,含B粒子个数为6×+3×=2,含C粒子个数为1,N(A)∶N(B)∶N(C)=∶2∶1=1∶4∶2。 4.储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料,如镧(La)镍(Ni)合金,它吸收氢气可结合成金属氢化物。某镧镍储氢合金晶胞结构如图,该材料中镧、镍、氢的原子个数比为 (　　) A.8∶9∶10　　　　 B.1∶5∶6 C.1∶5∶3 D.1∶5∶5 解析:利用均摊法,La在晶胞的顶角,N(La)=8×=1;Ni在面心和体心, N(Ni)=8×+1=5;氢气在棱上和面心,N(H2)=8×+2×=3;则镧、镍、氢的原子个数比为1∶5∶6。 √ √ 5.(2024·湖北卷)黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 (　　) A.Ⅰ为18K金 B.Ⅱ中Au的配位数是12 C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 解析:18K金中金的质量分数为75%,Ⅰ中Au位于体心,个数为1,Cu位于顶点,个数为8×=1,则Au的质量分数为×100%≈75%,A正确;Ⅱ中Au位于顶点,个数为8×=1,Cu位于面心,个数为6×=3,晶体的化学式为Cu3Au,1个Cu周围有4个Au,则1个Au周围有12个Cu,Au的配位数是12,B正确;Ⅲ中Au-Cu和Au-Au的最小核间距均为面对角线长度的,故最小核间距Au-Cu=Au-Au,C错误;结合上述分析可知,Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1∶1,Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1∶3,Ⅲ中Au位于面心,个数为6×=3,Cu位于顶点,个数为8×=1,Au、Cu原子个数比为3∶1,D正确。 |练后补强| 学会均摊法计算晶胞中的微粒数 (1)长方体结构 长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算:如某个粒子为N个晶胞所共有,则该粒子有属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞,立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。 (2)非长方体结构 在六棱柱结构(如图2)中,顶角上的原子有属于此结构,面上的原子有属于此结构,因此六棱柱中镁原子个数为12×+2×=3,硼原子个数为6。 逐点清(二)　常见晶体类型的结构 1.分子晶体——干冰和冰 干冰的晶 体结构 干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个,属于分子密堆积。每个晶胞中含有 个CO2分子。同类晶体还有晶体I2、晶体O2等 冰的晶体 结构 冰的结构模型中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接,含1 mol H2O的冰中,最多可形成 mol氢键。晶胞结构与金刚石相似,含有8个H2O 4 2 2.共价晶体——金刚石与SiO2 金刚石 晶体 ①金刚石晶体中,每个C与另外 个C形成共价键,碳原子采取 杂化, C—C—C夹角是109°28',最小的环是6元环。每个C被12个六元环共用。 含有1 mol C的金刚石中形成的C—C共价键有2 mol。 ②在金刚石的晶胞中,内部的C在晶胞的体对角线的处。每个晶胞含有8个C 4 sp3 二氧化 硅晶体 SiO2晶体中,每个Si原子与 个O原子成键,每个O原子与2个Si原子成键,最小的环是12元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子。1 mol SiO2 晶体中含Si—O键数目为 ,在SiO2晶体中Si、O原子均采取 杂化。 低温石英结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,具有手性 续表 4 4NA sp3 3.金属晶体 (1)金属键 ①“电子气理论”是把金属键描述为金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起,形成“巨分子”。 ②金属键的实质是金属阳离子与电子气间的静电作用。 ③利用“电子气理论”可以解释金属材料具有延展性、导电性和导热性。 (2)金属晶体的物理性质 注意:金属晶体具有导电性,但导电的物质不一定是金属,如石墨晶体导电但不是金属晶体。 延展性 当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但排列方式不变,金属晶体中的化学键没有被破坏,所以金属有良好的延展性 导电性 在外加电场的作用下,金属晶体中的“自由电子”做定向移动而形成电流,呈现良好的导电性 导热性 “自由电子”在运动时会与金属离子不断发生碰撞,从而引起两者能量的 交换 4.离子晶体 NaCl型 在晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引 个Na+,配位数为6。每个晶胞含4个Na+和 个Cl- CsCl型 在晶体中,每个Cl-吸引8个Cs+,每个Cs+吸引 个Cl-,配位数为8 CaF2型 在晶体中,F-的配位数为4,Ca2+的配位数为 ,晶胞中含4个Ca2+,含 个F-。晶胞中F-在体对角线的处 6 4 8 8 8 5.混合型晶体——石墨晶体 (1)石墨层状晶体中,层与层之间的作用是范德华力。 (2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2,C原子采取的杂化方式是 。 (3)在每层内存在共价键和大π键。 (4)C—C的键长比金刚石的C—C的键长短,熔点比金刚石的 。 (5)导电性:石墨晶体中,每个碳原子的配位数为3,有一个未参与杂化的2p电子,p轨道中的电子在整个平面中运动。但电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。故在电场中,p轨道中的电子只能沿石墨平面方向定向移动。 sp2 高 6.过渡晶体 纯粹的典型晶体是不多的,大多数晶体是它们之间的过渡晶体。如Na2O和Al2O3晶体中都含有离子键的成分,它们既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键,Na2O更偏向离子晶体,Al2O3更偏向共价晶体。 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)分子晶体中都含有共价键 ( ) (2)含有阴离子的晶体一定含有金属阳离子 ( ) (3)干冰升华时,碳氧共价键被破坏 ( ) (4)共价晶体中共价键越弱,熔点越低 ( ) (5)同一主族的氧化物,晶体类型可能不同 ( ) (6)共价晶体中只存在极性共价键,不可能存在其他类型的化学键 ( ) (7)常温下,金属单质都以金属晶体的形式存在 ( ) (8)(2024·贵州卷)富勒烯C60是分子晶体 ( ) × × × √ √ × × √ √ 2.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是 (　　) A.甲图:在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个 B.乙图:在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+ C.丙图:在金刚石晶体中,最小的环上有6个C原子 D.丁图:该气态团簇分子的分子式为EF或FE 解析:以顶点Na+研究,与之最近的Cl-处于晶胞棱心且关于Na+对称,即距Na+最近的Cl-有6个,故A正确;在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,故B正确;金刚石晶体中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,每个碳原子形成四个共价键,从而形成空间网状结构,由金刚石的晶胞结构图可以看出最小的环上有6个碳原子,故C正确;该气态团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,故D错误。 3.在下列物质中:NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石、晶体氩。 (1)其中只含有离子键的离子晶体是　　　　　　　。  (2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是　　 　　　　。  (3)其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是　　　　　。  (4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是　　 　。  (5)其中形成的晶体是分子晶体的是　　　 　　　　　　　　　　　。  (6)其中含有极性共价键的共价晶体是　　　　　　。  NaCl、Na2S　 NaOH、(NH4)2S　 (NH4)2S Na2S2 H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶体氩　 SiO2、SiC 4.(1)在金刚石晶体中最小碳环含有　　个C原子;每个C原子被　　个最小碳环共用。  (2)在干冰中粒子间作用力有 。 (3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为　　　。  (4)在NaCl晶体中,每个Na+周围有　　个距离最近且相等的Na+,每个Na+周围有　　个距离最近且相等的Cl-,其空间结构为 。　　　  (5)在CaF2晶体中,每个Ca2+周围距离最近且等距离的F-有　　个;每个F-周围距离最近且等距离的Ca2+有　 个。  (6)碳的一种单质的结构如图所示。该单质的晶体类型为　　　 　,  依据电子云的重叠方式,原子间存在的共价键类型有　　　　 　,碳原 子的杂化轨道类型为　　 。  6 12 共价键、范德华力 2NA 12 6 正八面体形 8 4 混合型晶体 σ键和π键 sp2 逐点清(三)　四种晶体类型的组成与性质 (一)四种晶体类型的比较 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 组成粒子 分子或原子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 粒子间的 相互作用力 分子间作用力、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　 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂 导电、 传热性 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 (二)晶体类型的两类判断依据 1.依据物质的分类判断 (1)金属氧化物(K2O、Na2O2等)、强碱(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(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、稀有气体、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)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碳化硅、二氧化硅等。 (4)金属单质是金属晶体。 2.依据各类晶体的特征性质判断 一般来说,低熔、沸点的化合物属于分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的物质属于共价晶体;能导电、传热、具有延展性的晶体为金属晶体。 (三)晶体熔、沸点的比较 1.不同类型晶体 熔沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体。 2.同种类型晶体 离子晶体 一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl 共价晶体 原子半径越小、键长越短、键能越大,晶体的熔、沸点越高,如熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅 分子晶体 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 具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常地高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S 组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2,CH3OH>CH3CH3 同分异构体,支链越多,熔、沸点越低 金属晶体 一般来说,金属阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al 基本能力自查 题点(一)　常见晶体类型及性质的判断 1.根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260 ℃),判断下列说法错误的是 (　　) A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强 B.SiCl4晶体是分子晶体 C.AlCl3晶体是离子晶体 D.晶体硼是共价晶体 晶体 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶体硼 熔点/ ℃ 801 2 852 -70 180 2 500 √ 解析: NaCl和MgO是离子化合物,形成离子晶体,熔、沸点越高说明晶格能越大,离子键越强,A项正确;SiCl4是共价化合物,熔、沸点较低,为分子晶体,硼为非金属单质,熔、沸点很高,是共价晶体,B、D项正确;AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物,但其晶体熔、沸点较低,属于分子晶体,C项错误。 2.(2023·山东卷·节选)-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)。  解析: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。 分子晶体 HF、H2O2 题点(二)　晶体熔沸点的比较 3.(2024·山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是 (　　) A.金刚石(C) B.单晶硅(Si) C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相) 解析:金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN),都为共价晶体,结构相似,则原子半径越大,键长越长,键能越小,熔点越低,在这几种晶体中,键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C,所以熔点最低的为单晶硅。 √ 4.(1)噻吩( )沸点低于吡咯( )的原因是 。  (2)邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺( )都是合成酞菁的原料, 后者熔点高于前者,主要原因是____________________________________________ 　 。  吡咯分子间可以形成氢键 两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子 间作用力增大,熔点更高 课时跟踪检测 (说明:标 题目配有讲评课件) 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 一、选择题 1.下列关于物质聚集状态的叙述错误的是(　　) A.在电场存在的情况下,液晶分子沿着电场方向有序排列 B.非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章 C.物质的聚集状态除了晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等 D.等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体 解析:液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响,在电场存在的情况下,液晶分子沿着电场方向有序排列,A正确;内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体,B正确;物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等,C正确;等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,D错误。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 2.C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是 (　　) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 解析:自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,所以没有自范性,A错误;碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的单质,所以互为同素异形体,B正确;碳玻璃具有高硬度,与金刚石的物理性质类似,因而结构具有一定的相似性,所以含有sp3杂化的碳原子,C正确;金刚石与碳玻璃属于同素异形体,性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异,D正确。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 3.下列晶体分类中正确的一组是 (　　) 解析: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。 11 12 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 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 4.下列有关晶体类型的判断正确的是 (　　) 解析:SiI4熔沸点较低,应属于分子晶体,A错误;B的熔沸点较高,应属于共价晶体, B错误;锑属于金属晶体,C错误。 11 12 A SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃ 共价晶体 B B:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大 金属晶体 C 锑:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,晶体导电 共价晶体 D FeCl3:熔点282 ℃,易溶于水,也易溶于有机溶剂 分子晶体 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 5.(2025·乐山第一中学校月考)下列关于晶体性质描述正确的是 (　　) A.SiO2、NaCl、干冰的熔沸点依次减小 B.自然界中的玻璃、炭黑、蜡状的白磷(P4)等属于非晶体 C.CO2、H2O、C60等分子晶体一个分子周围有12个紧邻的分子,该特征称为分子密堆积 D.冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子,因为水分子之间存在氢键,氢键只具有饱和性 解析:SiO2、NaCl、干冰分别为共价晶体、离子晶体、分子晶体,其熔沸点依次减小,A正确;白磷(P4)属于分子晶体,B错误;分子晶体的结构特征不都是分子密堆积,如冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,微粒间作用力只有范德华力的分子晶体结构特征才是密堆积,C错误;冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子,因为水分子之间存在氢键,氢键具有方向性和饱和性,D错误。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 6.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是 (　　) A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征 11 12 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 256 382 解析:AlF3为离子晶体,其他三种为分子晶体,A正确;每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA,B错误;每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,均满足8电子结构,C正确。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 7.(2023·重庆卷)配合物[MA2L2]的分子结构以及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 解析:由配合物[MA2L2]的分子结构可知,中心原子M形成了4个配位键,故中心原子M的配位数是4,A正确;由晶胞结构可知,晶胞中配合物分子位于晶胞顶点和上下底面面心,数目为8×+2×=2,B正确;该晶体为配合物分子组成的分子晶体,晶体中相邻分子间存在范德华力,C正确,D错误。 11 12 √ 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 8.(2025·广州市第五中学段考)如图为几种物质晶体或晶胞结构示意图。 下列说法不正确的是(　　) A.1 mol冰晶体中可含有2 mol氢键 B.金刚石、MgO、碘单质熔点:MgO>金刚石>碘单质 C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 D.碘单质是分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大 11 12 √ 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 解析:由图可知,1个水分子能形成4个氢键,每个氢键为2个水分子所共有,每个水分子含有4×=2个氢键,所以1 mol冰晶体中含有氢键的物质的量为2 mol,故A正确;金刚石是共价晶体,氧化镁是离子晶体,碘单质是分子晶体,则熔点:金刚石>MgO>碘单质,故B错误;由晶胞结构可知,在金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,每个共价键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的共价键为4×=2个,则碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故C正确;碘单质是非极性分子形成的分子晶体,在非极性有机溶剂中(如CCl4)的溶解度大于在极性溶剂(H2O)中的溶解度,故D正确。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 9.(2025·大庆东风中学模拟)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的晶胞结构相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形的,使晶胞沿一个方向拉长,下列关于CaC2晶体的说法正确的是(　　) A.每个Ca2+周围距离最近且相等的的数目为6 B.CaC2晶体,每个晶胞中含有4个Ca2+和4个 C.6.4 g CaC2晶体中含有0.2 mol阴离子 D.每个Ca2+周围距离最近且相等的Ca2+有12个 11 12 √ 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 解析:根据题意可知,存在使晶胞沿一个方向拉长,根据晶胞图可知,每个Ca2+周围距离最近且相等的的数目为4,故A错误;CaC2晶体中,每个晶胞中含有Ca2+数目为12×+1=4个,的数目为8×+6×=4,故B正确;6.4 g CaC2物质的量为0.1 mol,CaC2中的阴离子为,则含阴离子物质的量为0.1 mol,故C错误;该晶胞中沿一个方向拉长,导致晶胞的一个平面的长与宽不等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个,故D错误。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 10.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)钾锰铁基普鲁士白[K2MnFe(CN)6]是一种钾离子电池正极材料,充电时随着K+脱出,其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的晶胞俯视图及Ⅱ的晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是 (　　) A.Ⅲ转化为Ⅰ是非自发过程 B.充电过程中Fe或Mn的价态降低 C.晶体Ⅱ的化学式为KMnFe(CN)6 D.晶胞Ⅲ中π键数目为24 11 12 √ 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 解析:钾锰铁基普鲁士白[K2MnFe(CN)6]是一种钾离子电池正极材料,充电时装置为电解池,其为阳极,失去电子发生氧化反应,充电随着K+脱出,其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ,则Ⅲ转化为Ⅰ是原电池放电过程。由分析可知,Ⅲ转化为Ⅰ是原电池放电过程,原电池中会发生自发的氧化还原反应,A错误; 充电过程阳极发生氧化反应,则Fe或Mn的价态升高,B错误;据“均摊法”,晶胞Ⅱ中含12×+1=4个FeC6、8×+6×=4个MnN6、4个K,则化学式为KMnFe(CN)6,C正确;结合C分析,晶胞Ⅲ中含24个CN-,CN-中含有碳氮三键,1个三键含有1个σ键2个π键,则其中π键数目为48,D错误。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11.(2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为2LiH+C+N2 Li2CN2+H2,晶胞如图所示,下列说法错误的是(　　) A.合成反应中,还原剂是LiH和C B.晶胞中含有的Li+个数为4 C.每个C周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D.C为V形结构 11 12 解析:LiH中H元素为-1价,C中N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应2LiH+C+N2 Li2CN2+H2可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,由此可知还原剂是LiH和C,故A正确;根据均摊法可知, Li+位于晶胞的面上,则含有Li+的个数为8×=4,故B正确; 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11.(2024·湖南卷)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为2LiH+C+N2 Li2CN2+H2,晶胞如图所示,下列说法错误的是(　　) A.合成反应中,还原剂是LiH和C B.晶胞中含有的Li+个数为4 C.每个C周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D.C为V形结构 11 12 √ 解析:观察位于体心的C可知,与它最近且距离相等的Li+有8个,故C正确;C的中心原子C原子的价层电子对数为2+×(4+2-3×2)=2,且C与CO2互为等电子体,可知C为直线形分子,故D错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 二、非选择题 12.(14分)(2025·上海市南汇中学月考)(一)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。 (1)已知:Cu2O晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表　　原子;每个Cu2O晶胞中含氧原子数目为　　个。  解析:根据图示,顶点和体心小球原子个数为1+8×=2,内部大球d代表的原子个数为4,根据化学式Cu2O,大球d代表Cu,小球个数为O原子个数,则晶胞中含O原子的数目为2个。 11 12 Cu 2 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 12.(14分)(2025·上海市南汇中学月考)(一)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。 (2)测定晶体结构最常用的仪器为　　　。  A.质谱仪 B.核磁共振仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪 解析:X射线衍射仪可以测定晶体结构。 (3)赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物Cu2O既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为 　 。  解析:赤铜矿在稀硫酸中浸出,Cu2O发生歧化反应,得到硫酸铜溶液和铜,该反应的离子方程式为Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。 11 12 D Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 12.(14分)(2025·上海市南汇中学月考)(一)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。 (二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。 (4)若已知Al的原子半径为d pm,NA代表阿伏加德罗常数的值,Al的相对原子质量为27,完成以下问题: ①Al在周期表中的位置:　　　 　　。  ②一个晶胞中Al原子的数目　　。  11 12 第三周期第ⅢA族 4 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 解析:①Al在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;②根据乙的结构可知晶胞Al的原子数=8×+6×=4。 11 12 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 12.(14分)(2025·上海市南汇中学月考)(一)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。 (三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体 时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示。 (5)对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有　　　个。  A.2 B.4 C.6 D.8 解析:对于a位置的Fe原子,位于顶点,与其最近的且距离相等的N原子位于体心,因此有8个,故答案为D。 11 12 D 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 12.(14分)(2025·上海市南汇中学月考)(一)湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。 (三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体 时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示。 (6)该氮化铁晶体的化学式为　　　。  A.FeN B.Fe3N C.Fe4N D.Fe14N 解析:a位置Fe的个数为8×=1,b位置Fe的个数为6×=3,N位于晶胞内部,化学式为Fe4N,故答案为C。 11 12 C $$