主题5 第四讲 物质的聚集状态 常见晶体类型及性质(基础落实课)（课件）-【新高考方案】2026年高考化学一轮总复习（江苏专版）

物质的聚集状态　 常见晶体类型及性质 第四讲 (基础落实课) |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 [再认再现•旧知新学] (一)物质的聚集状态 阳离子 (二)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。 (三)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:所有晶胞都是 排列的, 相同。 平行 取向 3.平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算 一、晶体与非晶体的比较 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)通过X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体( ) (2)晶体有规则的几何外形,非晶体没有( ) (3)晶胞是晶体中的最小的结构单元( ) (4)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高( ) (5)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( ) √ × × × √ [边练边学•实践提能] 2.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,下列有关玻璃态水的叙述正确的是 (　　) A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.在玻璃态水的X射线图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰 解析:玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构,因密度与普通液态水相同,故水由液态变为玻璃态时体积不变。 √ √ 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.(2025·扬州中学高三开学考试)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-, CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为 。 下列说法正确的是(　　) A.基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1 B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2- C.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6 D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6 √ 解析:铁的原子序数是26,基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6,A项错误;由图可知Cu+连有3个CN-,其中2个CN-被2个Cu+共有,则Cu+与CN-的个数之比为1∶=1∶2,所以化学式为[Cu(CN)2]-,B项错误;根据化学式K4[Fe(CN)6]可判断Fe2+的配位数为6,C项正确;根据铁晶胞示意图可知,与顶点Fe紧邻的Fe位于三个面的面心处,而顶点Fe被8个晶胞共有,每个面心被两个晶胞共有,所以与每个Fe紧邻的Fe数为3×8×=12,D项错误。 逐点清(二)　常见晶体类型的结构 [再认再现•旧知新学] 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 4NA sp3 4 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 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 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。 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。 [边练边学•实践提能] √ 1.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是 (　　) A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个 B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+ C.在金刚石晶体中,最小的环上有6个C原子 D.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。 2.(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　 。  6 12 共价键、范德华力 2NA　 12 6 正八面体形 (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　　。  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 [再认再现•旧知新学] (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 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 续表 (二)晶体类型的两类判断依据 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 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 续表 (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 3.分子晶体 (1)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。 (2)具有氢键的分子晶体,熔、沸点反常地高,如H2O>H2Te>H2Se>H2S。 (3)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。 (4)同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。 4.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。 [边练边学•实践提能] 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.(2025·江苏无锡教学质量调研)碳化钙的晶胞如图所示,反应CaC2+2H2O ===C2H2↑+Ca(OH)2常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是(　　) A.1个C2H2中含1个π键 B.的电子式为[C︙︙C]2- C.1个碳化钙晶胞中含4个 D.Ca(OH)2属于共价晶体 解析:1个C2H2中存在一个碳碳三键,有两个π键,A错误;中碳原子为8电子结构,电子式为[︰C︙︙C︰]2-,B错误;晶胞中顶点和面心为,1个晶胞中含的个数为8×+6×=4个,C正确;Ca(OH)2属于碱 ,存在Ca2+和OH-,是离子晶体,D错误。 二、晶体熔沸点的比较 3.(1)(2023·辽宁卷·节选)噻吩( )沸点低于吡咯( )的原因是______________ 　 。  (2)(2022·海南卷·节选)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 (3)(2022·浙江选考·节选)四种晶体的熔点数据如下表: CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是  物质 CF4 SiF4 BF3 AlF3 熔点/℃ -183 -90 -127 >1 000 CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大 。 |思维建模|晶体熔沸点高低的比较方法 (1)首先看物质的状态,一般情况下固体>液体>气体;二是看物质所属晶体类型,一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体。 (2)同类晶体熔沸点比较思路为共价晶体→共价键键能→键长→原子半径;分子晶体→分子间作用力→相对分子质量;离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径。 随堂训练——融会贯通本课主干知识 阅读下列材料,完成1~3题。 化学材料在人类社会发展中起着重要作用。我国科研人员分析嫦娥五号月壤,首次在月壤样本中发现了天然形成的少层石墨烯(2~7层),如图1。我国科学家首次合成了化合物[K(2,2,2⁃crypt)][K@Au12Sb20][K(2,2,2⁃crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯,具有与富勒烯C60相似的高对称性,结构如图2所示。已知:锑(Sb)为第五周期元素,与氮同族。 √ 1.下列关于几种含碳材料的说法不正确的是 (　　) A.①属于共价晶体 B.②中碳原子是sp2杂化 C.③碳纳米管属于胶体 D.④C60间的作用力是范德华力 解析:金刚石中碳原子间均以共价键相结合,属于共价晶体,A正确;石墨中的碳原子形成平面结构,采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道,B正确;碳纳米管属于单质,不属于胶体分散系,C错误;C60之间的相互作用力是范德华力,属于分子晶体,D正确。 √ 2.关于图1,下列有关石墨烯的说法正确的是 (　　) A.可能具有良好的导电性能 B.与石墨结构相似,都属于共价晶体 C.碳原子均为sp3杂化 D.与金刚石互为同分异构体 解析:石墨烯是单层石墨,石墨是导体,所以石墨烯可能具有良好的导电性能,A正确;石墨烯与石墨结构相似,都属于混合型晶体,B错误;石墨烯是层状结构,其中碳原子均为sp2杂化,C错误;石墨烯与金刚石为碳元素的不同单质,互为同素异形体,D错误。 √ 3.关于图2,下列说法正确的是 (　　) A.金属富勒烯所含元素都是过渡元素 B.图示中的K+位于Au形成的多面体笼内 C.纳米汽车可用富勒烯制作轮子,富勒烯是一种有机非金属材料 D.基态Sb原子中占据能量最高能级的原子轨道电子云轮廓图为球形 解析:金属富勒烯中的K、Sb都不是过渡元素,A错误;由题图可知,中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形,上、中、下层分别有5、10、5个面),B正确;富勒烯是碳元素的一种单质,属于新型无机非金属材料,C错误;锑(Sb)为第五周期元素,与氮同族,N的价电子排布为2s22p3,所以基态Sb原子的价电子排布为5s25p3,占据能量最高能级是5p,原子轨道的电子云轮廓图为哑铃形,D错误。 课时跟踪检测 (说明:标 的为难度题,建议教师重点讲评) 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 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。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 2.(2025·江苏连云港、淮安第一次调研)周期表中第ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似,BeO的熔点为2 575 ℃,熔融时BeF2能导电,而BeCl2不能导电。下列有关说法正确的是 (　　) A.BeF2和BeCl2均为离子化合物 B.BeO的晶胞如图所示,晶胞中O2-的配位数为4 C.第ⅡA族元素形成的氧化物均能与冷水直接化合成强碱 D.在空气中加热蒸发BeCl2和MgCl2溶液都能得到BeCl2和MgCl2固体 解析:BeCl2在熔融态不导电,属于共价化合物,A错误;由题图可知,面心O2-与两个Be2+相连,面心O2-应连接两个晶胞,故晶胞中O2-的配位数为4,B正确;第ⅡA族中的Mg元素形成的氧化物为MgO,MgO与冷水直接化合成的Mg(OH)2,不是强碱,C错误;BeCl2易水解,溶液呈酸性,类似于AlCl3溶液,则蒸干灼烧后会得到BeO,D错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 3.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质,下列说法正确的是 (　　) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.在金刚石中每个C原子连接4个六元环,石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4,而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 解析:B.金刚石中每个C连接12个六元环,错误;C.金刚石中碳杂化方式为sp3,错误;D.金刚石中C原子数与C—C数之比为1∶2,石墨中C原子数与C—C数之比为2∶3,错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 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。 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 √ 11 12 13 14 15 5.(2025·江苏如皋中学期初考试)某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示,其中A为CH3N,另两种离子为I-和Pb2+。下列说法正确的是(　　) A.CH3N中C和N的轨道杂化方式相同 B.X为Pb2+ C.晶胞中距离A最近的X有6个 D.该晶胞中含有8个A 解析:CH3N中碳原子是饱和碳原子,为sp3杂化,氮原子形成3个N—H键和1个C—N键,杂化方式为sp3, A正确;根据均摊法,由晶胞结构可知,晶胞中有A离子8×=1个,有B离子1个,有X离子6×=3个,根据正负化合价代数和为0可知,X为I-,B为Pb2+,B、D错误;由图可知,A为8个晶胞共用,与之距离最近的X处于面心,而面心为2个晶胞共用,则晶胞中距离A最近的X有=12个,C错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 √ 11 12 13 14 15 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 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 11 12 13 14 15 √ 7.某物质的晶体中含有A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出)。则晶体中A、B、C的原子个数比为 (　　) A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.2∶2∶1 D.1∶3∶3 解析:A:8×=1,B:6×=3,C:1。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 8.(2025·江苏扬州中学月考)下列说法正确的是 (　　) A.PCl3是由极性键形成的非极性分子 B.NH3易液化是由于NH3与H2O分子间形成氢键 C.ⅤA族元素单质的晶体类型相同 D.白磷晶体(如图)中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子 解析:PCl3是由极性键形成的极性分子,A项错误;NH3易液化是由于NH3分子间形成氢键,B错误;ⅤA族元素单质中N2和P4是分子晶体,铋是金属晶体,晶体类型不相同,C项错误;从白磷晶体中可以看出,1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子,D项正确。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 9.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 (　　)   性质差异 结构因素 A 沸点:正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力 B 熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型 C 酸性:CF3COOH(pKa=0.23)远强于CH3COOH(pKa=4.76) 羟基极性 D 溶解度(20 ℃):Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 解析:正戊烷中不含支链,新戊烷中含支链,分子间作用力:正戊烷>新戊烷,所以正戊烷沸点高于新戊烷,A正确;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体,B正确;F的电负性大于H,—CF3为吸电子基团,导致CF3COOH中羟基极性比CH3COOH大,更易电离出H+,C正确;NaHCO3溶解度小于Na2CO3,是因为NaHCO3晶体结构中的HOCO2—与另一个HOCO2—通过氢键形成双聚或多聚离子,导致其不易溶于水,D错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 10.(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。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 11.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:S的价层电子排布为3s23p4,位于元素周期表p区,A正确;由均摊法可知S:8×+1=2,H:6×+12×=6,该物质的化学式为H3S,B正确;由题知该物质是一种新型超导材料,该晶体为离子晶体,D错误。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 √ 12.(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 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 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。 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 二、非选择题 13.(5分)(2025·江苏淮安开学考试)将回收的废催化剂进行处理,制成的改性Fe3O4是一种优良的磁性材料,该Fe3O4晶胞的的结构如图所示,研究发现结构中的Fe2+只可能出现在图中某一“ ”所示位置上,请确定Fe2+所在晶胞的位置　,请说明确定理由:__________________________________________________________ 　 。  解析:根据“均摊法”, 该Fe3O4晶胞的中含4×+3×=2个Fe3+、12×+1=4个O2-,结合化学式可知,还缺1个Fe2+,则Fe2+所在晶胞的位置为体内c位置。 c 该Fe3O4晶胞中含4×+3×=2个Fe3+、12×+1=4个O2-,结合化 学式可知,还缺1个Fe2+,则Fe2+所在晶胞的位置为体内c位置 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 14.(5分)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(中的S—S键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他 已省略)。在图中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来。  解析: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+和的位置(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点相邻的三个面心位置的Fe2+紧邻且间距相等。 4 1 2 3 4 5 8 7 6 9 10 11 12 13 14 15 15.(6分)如图是一种由Y(与Sc同族)、Fe、Ba、O组成的晶体,晶胞棱上的球代表Ba,顶点的球代表Y,四方锥中心和八面体中心的球代表Fe,其余小球代表O。 (1)该晶体的化学式为　　 　　。  解析:由晶胞结构可知,Y位于顶点,原子数为×8=1;Ba位于棱上,原子数为×8=2;O原子有12个位于面上,2个位于晶胞内,原子数为×12+2=8;3个Fe原子位于晶胞内,该晶体的化学式为YBa2Fe3O8。 (2)其中Y的配位数为　　。  解析:从晶胞结构知Y位于晶胞顶点,距离Y最近的原子共有8个,即Y的配位数为8。 YBa2Fe3O8 8 $$