内容正文:
化学 选择性必修2 物质结构与性质 SJ
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专题3 高考强化
刷真题
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专题3
高考强化
主讲老师
1.[山东化学2023·5,2分]石墨与在反应,石墨层间插入得到层状结构化合物 ,
该物质仍具润滑性,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( )
B
A.与石墨相比,导电性增强 B.与石墨相比, 抗氧化性增强
C.中的键长比短 D.中含有 共价单键
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解析 石墨中C原子上未参与杂化的所有轨道相互平行且重叠,使未参与杂化的 电子可在整个
碳原子平面上运动,因此,石墨有类似金属晶体的导电性。石墨与反应后, 原子与碳原子形
成共价键,使石墨层内 轨道中电子的数目减少,流动性降低,导电性下降,A错误;与石墨相比,
氟的电负性大,不容易被氧化,抗氧化性增强,B正确;碳的原子半径大于氟,故 中
的键长比的键长长,C错误;根据能形成一个共价键,可知 中含有
,已知石墨中1个碳原子形成个共价键, 中含
,故中含有 共价单键,D错误。
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专题3
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2.[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
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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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专题3
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3.[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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专题3
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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;根据均摊法,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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专题3
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5.[湖北化学2023·15,3分]镧和可以形成一系列晶体材料 ,在储氢和超导等领域具有
重要应用。属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。高压下,中的每个结合4个
形成类似的结构,即得到晶体 。下列说法错误的是( )
C
A.晶体中 的配位数为8
B.晶体中和的最短距离:
C.在晶胞中, 形成一个顶点数为40的闭合多
面体笼
D. 单位体积中含氢质量的计算式为
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解析 在晶体中,对于面心的原子来说,其在1个晶胞内与4个 原子等距且最近,每个面
心的原子被2个晶胞共用,所以晶体中的配位数为8,A正确;由 晶胞的投影图可知,
在晶胞内,原子之间的最短距离为晶胞棱长的一半,即,而 晶胞可分为8
个小立方体,如图所示 ,其中原子到小立方体中心的 原子的距离为体对角线长度的
,即,因为 原子形成的四面体位于小立方体内部,
小立方体内体心原子到小立方体内任意一点的距离都小于体心原子到小立方体顶点 原子的
距离,则原子之间的最短距离,B正确;每个由5个 原子构成的正四
面体中,有4个原子用于构成闭合多面体笼,晶胞中一共有8个 原子构成的正四面体,所
以原子形成的闭合多面体笼的顶点数为,C错误;1个晶胞中含有40个 原子,
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则1个晶胞中的质量为,1个 晶胞的体积为
,因此 单位体积中含氢质量的计算式为
,D正确。
6.[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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7.[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,由均摊法可知,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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8.[湖南化学2022·18题节选]富马酸亚铁 是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如
图所示:
(1)富马酸分子中 键与 键的数目比为______;
解析 结合富马酸亚铁的分子式及富马酸的分子结构模型可知,富马酸结构式
为 ,单键均为 键,双键中有1个 键、1个 键,则其 键与 键数目之比
为 。
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(2)富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为________________。
解析 富马酸亚铁中 为金属元素,电负性最小,非金属元素中,非金属性越强,电
负性越大,故各元素的电负性由大到小的顺序为 。
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9.(1)[浙江化学2022年6月·26(4分)]
①乙醇的挥发性比水的强,原因是______________________________________________________
_______________。
乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力小
解析 一般来说沸点越低的物质挥发性越强,氢键能影响物质的熔、沸点,乙醇分子间形成氢键
的数量比水分子间形成氢键的数量少,因此乙醇的分子间作用力小,沸点比水低,挥发性更强。
②金属氢化物是应用广泛的还原剂。的还原性比 的强,原因是________________________
____________________________________________。
半径小于,与的离子键作用强,更难失电子,还原性更弱
解析 和的还原性强弱由的失电子能力决定, 失电子能力越强,还原性越强;由于
离子半径:,则的离子键作用较强,使得中 更难失电子,从而还原性更弱。
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(2)[浙江化学2022年1月·26(4分)]
①两种有机物的相关数据如下表:
物质
相对分子质量 73 45
沸点/ 153 220
的相对分子质量比的大,但其沸点反而比 的低,主要原因是______
____________________________________________________________________________________
_________________________。
分子间只有一般的分子间作用力,分子间存在氢键,破坏一般的分子间作用力更容易,所以沸点低
解析 和均为分子晶体, 分子间只存在一般的分子间作用力
(范德华力), 分子间形成氢键,氢键的强度大于一般的分子间作用力,所以
的沸点比 低。
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②四种晶体的熔点数据如下表:
物质
熔点/
和熔点相差较小,和 熔点相差较大,原因是 _______________________________
____________________________________________________________________________________
________________________________________________________________ 。
和 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;通过分子间作用力形成分子晶体, 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
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方法技巧
物质熔点判断方法
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10.[广东化学2023·18题节选]
(1)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的 射线衍射图
谱中,出现了 的明锐衍射峰。
① 属于______(填“晶体”或“非晶体”)。
晶体
解析 根据题目信息,滤渣的射线衍射图谱中出现了 的明锐衍射峰,说明
为晶体。
②提高了、 的浸取速率,其原因是________________________________________
_________________________________________。
将滤泥中的胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,减少胶状物质对含、成分的包裹
解析 根据题目信息, 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物,胶
状物质会包裹含、的成分,转化为棒状颗粒物后,可以减少胶状物质对含、 的成分的包
裹,释放出含、的成分,增大反应物的接触面积,从而提高、 的浸取速率。
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(2)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为_____。
解析 为强酸弱碱盐, 会水解,通入氯化氢气体可抑制其水解。
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②由可制备晶体,其立方晶胞如图。与最小间距大于与最小间距,、 为
整数,则在晶胞中的位置为______;晶体中一个周围与其最近的 的个数为____。
体心
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解析 在晶胞图中,体心、顶点、面心代表的原子个数分别为1、、 ,结合题
给信息晶体为,且、均为整数可推出其化学式为,即面心代表 ,设晶胞参数
为,则面心与体心的间距为,面心与顶点的间距为,由与的最小间距大于与 的最
小间距可知,位于晶胞的体心,位于晶胞的顶点;则晶体中一个周围与其最近的 的个数
为 。
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(3)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则所得 溶液中
与 的比值,理论上最高为_____。
解析 由题可知“结晶纯化”得到的晶体为 ,热解时生成的固体氧化物为氧化镁,
则可得化学方程式 ,硝酸在“热解”过程中可能
进一步分解,故与的比值理论上最高为 。
②“热解”对于从矿石提取、工艺的意义,在于可重复利用 和______(填化学式)。
解析 “热解”时生成的 可在硝酸浸取液加活性氧化镁步骤中重复利用。
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11.(1)[河北化学2022·17题节选]如图甲是 四元半导体化合物的四方晶胞。
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①该物质的化学式为____________。
解析 由晶胞结构示意图可知位于晶胞的顶点(8个)和体心(1个),所以晶胞中 个数
,位于晶胞的内部(8个),所以晶胞中个数为8, 位于晶胞的面心(2个)
和棱上(4个),所以晶胞中个数, 位于晶胞的面上(8个),所以晶胞
中个数,则该物质的化学式为 。
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________。
解析 根据坐标系及A原子分数坐标可知,坐标原点为下底面左后顶点原子处,B点 原子与右
侧后方棱上的原子配位,且距下底面高度占晶胞高度的,所以B原子的坐标为 。
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(2)[海南化学2022·19题节选]以、 等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、
效率高的优势。 回答问题:
①金属能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。 与氨水反应的离子方程式为
_____________________________________________________。
解析 由于配合物中是配体、配位数是4,即配离子为 ,则发生的反应为
。
②晶体中部分原子被原子替代后可以改善半导体的性能。 键中离子键成分的百分数
小于 键,原因是________________。
的电负性大于
解析 由于的电负性大于,故键中离子键成分百分数小于 键。
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③图乙为某晶胞示意图,图丙是若干晶胞无隙并置而成的底面 原子排列局部平面图。
为所取晶胞的下底面,为锐角等于 的菱形。以此为参考,用给出的字母表示出与所取
晶胞相邻的两个晶胞的底面______、__________________________。
(其他合理答案也可)
乙
丙
解析 由图示可知要找出以、、为边的菱形,从而可以找出相邻的晶胞的底面为 、
、、和 (用字母表示)。
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(3)[广东化学2024·18题节选]一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为 与
交替填充在 构成的立方体体心,形成如图丁所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最
简比________,其立方晶胞的体积为_____ 。
丁
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解析 由题意可知该合金的晶胞可表示为 ,其中A和B分别代表以 为中心的小立方体和
以为中心的小立方体,则每个晶胞中和的个数均为4, 位于晶胞的体心(1个)、面心
(6个)、棱心(12个)和顶点(8个),每个晶胞中的个数为 ,
则粒子个数最简比 。该立方晶胞的棱长是小立方体棱长的2倍,因此该晶胞的
体积为 。
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专题3 高考强化
刷原创
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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 位于晶胞的顶角和面心 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
位于晶胞中的顶角和面心,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相等的有4个,距离最近且相等的 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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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“均摊法”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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