内容正文:
化学 选择性必修2 物质结构与性质 LK
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3
第3章高考强化
刷真题
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高考强化
主讲老师
1.[重庆化学2023·9,3分]配合物 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( )
D
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
4
解析 由题干配合物的分子结构示意图可知,中心原子 周围形成了4个配位键,A正确;
晶胞中配合物分子位于顶点和上下面心,分子的数目为 ,B正确;该晶体为由分
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错误。
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高考强化
主讲老师
2.[湖南化学2024·12,3分] 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为
,晶胞如图所示,下列说法错误的是( )
D
A.合成反应中,还原剂是 和C
B.晶胞中含有的 个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的 有8个
D.为 形结构
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解析 合成反应中,元素化合价由价升高为0价,C元素化合价由0价升高为价, 和
,A正确;由晶胞结构可知,位于面上,数目为,B正确;以体心 为
例,周围与它最近且距离相等的有8个,C正确;与 互为等电子体,中心原子C的杂化
方式相同,都为 杂化,空间构型为直线形,D错误。
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高考强化
主讲老师
3.(双选)[山东化学2022·15,4分] 是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极
材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价 原子。下列说
法正确的是( )
BD
A.每个晶胞中个数为
B.每个晶胞完全转化为 晶胞,转移电子数为8
C.每个晶胞中0价原子个数为
D.当转化为时,每转移电子,产生 原子
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解析 由晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为 ,位于体内的
铜离子和亚铜离子的个数之和为,设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为 和
,则,由化合物中各元素正负化合价代数和为0可得,解得 ,
A错误。转化为的电极反应式为 ,由
晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离子个数为 ,则每个晶胞中含有4个
,转移电子数为8,B正确。转化为 的电极反应式为
,由 晶胞结构可知,位于顶点和面心的硒离
子个数为,则每个晶胞中含有4个,晶胞中0价铜原子个数为 ,C
错误。转化为 的电极反应式为
,故每转移 电子,产生
,D正确。
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高考强化
主讲老师
4.[江西化学2024·12,3分]的立方晶胞如图,晶胞参数为,的分数坐标为 ,
阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法正确的是( )
D
A.的配位数是6 B.和最短距离为
C.晶体密度 D.的分数坐标为
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解析 由题给晶胞图可知,与距离最近且相等的有4个,故其配位数为4,A错误;和 最
短距离为,B错误;根据切割法,该晶胞中位于棱心,共有个, 位于面心,
共有个,则晶体密度,C错误;的分数坐标为,以 为
原点、以晶胞参数为单位长度建立题图所示坐标系,的分数坐标为 ,D正确。
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高考强化
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5.[安徽化学2024·14,3分]研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物 ,其
立方晶胞和导电时迁移过程如图所示。已知该氧化物中为价、为 价。下列说法错误
的是( )
B
A.导电时,和的价态不变 B.若, 与空位的数目相等
C.与体心最邻近的 原子数为12 D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
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解析 导电时,和 没有得失电子,化合价未发生变化,A正确;设1个晶胞中含有的空位个数
为,根据晶胞结构可知,或或空位位于体心,个数和为1,则有 ,根据化合物
中各元素正、负化合价代数和为0可得,,若,解得, ,
则 和空位的数目不相等,B错误;根据晶胞结构可知,12个氧原子位于棱心,与体心距离相等,
均为面对角线长的一半,故与体心最邻近的氧原子个数为12,C正确;带正电荷, 移动方
向与电流方向相同,导电时空位移动方向与 迁移方向相反,即与电流方向相反,D正确。
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高考强化
主讲老师
6.[河北化学2024·12,3分]金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的
一种氟化物的立方晶胞及晶胞中点的截面图,晶胞的边长为, 为阿伏加德罗常数的
值。下列说法错误的是( )
D
A.该铋氟化物的化学式为
B.粒子、之间的距离为
C.该晶体的密度为
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
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解析 根据题给晶胞结构,由切割法可知,每个晶胞中含有个 ,含有
个,故该铋氟化物的化学式为 ,A正确;将晶胞均分为8个小立方体,
则晶胞体内的8个位于8个小立方体的体心,以为原点建立坐标系,设 的原子分数坐标为
,与、均在同一条棱上的的原子分数坐标为,则 的原子分数坐标为
,的原子分数坐标为,故粒子、 之间的距离为
,B正确;由A项分析可知,每个晶胞中有4个
单元,晶胞体积为,则晶体密度为 ,
C正确;以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内,有8个,D
错误。
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高考强化
主讲老师
7.(1)[浙江化学2023年1月·17题节选]与 形成的某化合物晶体的晶胞如图甲。该晶体类型
是__________,该化合物的化学式为_____。
共价晶体
甲
解析 由题图可知,与原子间通过共价键形成空间网状结构,该晶体属于共价晶体; 位于晶
胞顶角(8个)和面心(6个), 位于晶胞体内,根据切割法可知,一个晶胞中含有
个,8个,该化合物的化学式为 。
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(2)[海南化学2023·19题节选]近年来,研究人员发现含钒的锑化物 在超导方面表现
出潜在的应用前景。晶胞如图乙所示,晶体中包含由、 组成的二维平面(见图丙)。
乙
丙
①晶胞中有4个面的面心,由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为___。锑和磷同
族,锑原子基态的价层电子排布式为________。
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解析 晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,则
钒原子周围紧邻的锑原子数为6;锑和磷同族,锑元素位于第五周期ⅤA族,基态锑原子的价层电
子排布式为 。
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②晶体中少部分钒原子被其他元素(包括、、、 )原子替代,可得到改性材料。下列关
于替代原子说法正确的是____(填序号)。
.有或 价态形式
.均属于第四周期元素
.均属于过渡元素
.替代离子与原离子的离子半径相近
解析 中为价,为价,的总化合价为,平均价态为 ,故替代后,替代
原子化合价可能为或价,正确;、、属于第四周期元素,属于第五周期, 错
误;是ⅣA族元素,不属于过渡元素, 错误;钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替
代原子与原离子的离子半径相近,才能填充进去, 正确。
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丁
(3)[北京化学2023·15题节选] 的晶胞形状为长方体,边长分别为
、、 ,结构如图丁所示。
晶胞中的个数为___。已知的摩尔质量是 ,阿
伏加德罗常数为,该晶体的密度为_ ____________ 。
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解析 由图丁晶胞结构可知,1个晶胞中含有个 ,含有
4个;该晶体的密度 。
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戊
(4)[山东化学2023·16题节选]一定条件下,、和反应生成 和化合
物。已知属于四方晶系,晶胞结构如图戊所示(晶胞参数 ,
),其中化合价为 。上述反应的化学方程式为
______________________________________。若阿伏加德罗常数的值为 ,化合物
的密度____________(用含 的代数式表示)。
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解析 由图戊可知,灰球表示的原子位于顶点和体心,个数为 ,黑球表示的原子位
于侧棱和体内,个数为 ,白球表示的原子位于棱上、侧面和体内,个数为
。根据题意知,生成的反应为,则 中一定含有
、元素,已知化合价为,结合化合物中各元素正、负化合价代数和为0及、 常见化合
价可知,灰球为,黑球为,白球为,则化合物为 ,化学方程式为
。根据晶胞中各原子个数知,每个晶胞中含有2个
结构单元,密度 。
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(5)[北京化学2024·15题节选]白锡和灰锡是单质 的常见同素异形体。二者晶胞如图己:
白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
己
①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的 原子有___个。
4
解析 灰锡具有金刚石结构,所以灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的 原子有4个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和 ,则白锡和灰锡晶体的密度之比是________。
解析 根据切割法,白锡晶胞中含原子个数为,灰锡晶胞中含 原子个数为
,白锡与灰锡晶体的密度之比为 。
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高考强化
主讲老师
8.[全国甲理综2023·35题改编]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:
甲
(1)图甲所示的几种碳单质,它们互为____________,其中属
于原子(共价)晶体的是________, 间的作用力是_________
_________________。
同素异形体
金刚石
分子间作用力(范德华力)
解析 金刚石、石墨、 和碳纳米管为碳元素组成的结构不同的
单质,互为同素异形体;金刚石中相邻原子间以共价键结合形成
空间立体网状结构,属于原子(共价)晶体; 是分子晶体,
微粒间的作用力为分子间作用力。
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(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图乙所示。
乙
酞菁分子中所有原子共平面,其中轨道能提供一对电子的原子是____(填图乙酞菁中 原子的
序号)。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
配位
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解析 根据题意,酞菁分子中所有原子共平面,故①、②、③号原子均为 杂化,其中①、②
号原子除形成 键外,还形成了 键,故未参与杂化的 轨道中只有1个电子,孤电
子对在杂化轨道上,③号原子分别和2个C原子与1个原子形成3个 键,即3个 杂化轨
道上各有1个单电子,则孤电子对在未参与杂化的 轨道上,所以符合题意的为③;钴酞菁分子
中,③号原子各失去一个氢原子,形成价阴离子配体,所以钴离子的化合价为价, 原子
提供孤电子对,钴离子提供空轨道,形成配位键。
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(3)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图丙所示,二聚体中 的轨道杂化
类型为_____。的熔点为,远高于的 ,由此可以判断铝氟之间的化学键为
______键。结构属立方晶系,晶胞如图丁所示,的配位数为___。若晶胞参数为 ,晶
体密度_ ___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为 )。
离子
2
丙 的分子结构
丁 的晶体结构
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解析 二聚体中原子形成四个共价键,构成四面体结构,所以轨道杂化类型为;
的熔点远高于,已知为分子晶体,一般来说,熔、沸点:离子晶体 分子晶体,故
为离子晶体,、之间的化学键为离子键;由 的晶胞结构可知,位于棱心的离子个数
为,位于顶点的离子个数为,结合的化学式和离子半径大小,故 位于
晶胞的棱心,位于顶点,与等距离且最近的有2个,所以 的配位数为2;每个晶胞
中含有的的个数是1,所以每个晶胞中含有1个 ,晶体密度
。
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方法技巧
判断的配位数时,也可以先分析周围等距离最近的的个数,位于 上下、前后、左
右棱心位置,即配位数为6,结合的化学式推出 的配位数为2。
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第3章高考强化
刷原创
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高考强化
主讲老师
1. 可用作一种高电导率、高理论体积容量、高理论质量容量的新型电池材料,晶胞结构如图
所示。已知:晶胞参数为, 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
B
A.晶体中 位于晶胞的顶点和面心 B.阳离子配位数为8,阴离子配位数为4
C.与的最小核间距为 D.晶体密度为
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解析 中锂离子和硒离子个数比是 ,根据晶胞分析,白色球在晶胞内部,有8个,黑色球
位于晶胞中的顶点和面心,共有个,因此白色球代表,黑色球代表 ,A
正确;由题给晶胞可知距离最近且等距的有4个,距离最近且等距的 有8个,阳离
子配位数为4,阴离子配位数为8,B错误;与 的最小核间距为晶胞体对角线长的四分之一,
即,C正确;晶体密度 ,D正确。
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高考强化
主讲老师
2.一种可用作新型太阳能电池的晶体材料,含有、、 三种离子,其立方晶胞结构
中有两种八面体空隙,第一种全部由构成,第二种由和共同构成, 只填充在由
构成的八面体空隙中,晶胞的平面投影如图所示,晶胞参数为 ,下列说法错误的是( )
B
A.该晶体的化学式为
B.每个周围与它距离最近的 有8个
C.紧邻的两个间的距离为
D.第一种和第二种八面体空隙的个数比为
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解析 该晶体为立方晶胞,其在、、 平面投影相同,根据晶胞的平面投影图和题述可知
在体心,为,在面心,为,●在顶点,为 ,其晶胞结构
为 。由“切割法”计算知,1个晶胞中有1个,有个 ,有
个,故该晶体化学式为,A正确;由晶胞结构图知,每个
周围与它距离最近的有6个,B错误;紧邻的 位于共棱的两个面的面心,由几何关系知
其距离为,C正确;全部由构成的八面体空隙在晶胞的体心,有1个,由和 共
同构成的八面体空隙在棱心,有个,则二者的数目之比为 ,D正确。
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