内容正文:
化学 选择性必修2 物质结构与性质 SJ
1
2
突破2 晶体类型的判断与晶胞结构的有关计算
刷难关
2
高中必刷题
主讲老师
1.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化硼 食盐 明矾 石膏
金属晶体 铜 汞 铝 铁
D
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
4
解析 氮化硼为共价晶体,A错误;生石灰是离子晶体,B错误;氯化铯是离子晶体,C错误;金
刚石为共价晶体,干冰为分子晶体,石膏为离子晶体,铁为金属晶体,D正确。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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2.[山东菏泽2024高二期中]根据下列几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法错误的是
( )
物质 单质B
熔点/ 801 712 190 2 075
沸点/ 1 413 1 412 178 57.6 4 000
注:熔点在 条件下测定。
A
A.与 晶体结构相似
B.单质B晶体内部原子之间可能通过共价键连接
C. 加热易升华
D.晶体中离子键的强度比 晶体中的小
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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解析 由表中数据可知,的熔、沸点较低,属于分子晶体,而 属于共价晶体,二者晶体
结构不相似,A错误;单质B的熔、沸点很高,可能是共价晶体,晶体内部原子之间通过共价键连
接,B正确;由表中数据可以知道 的沸点低于熔点,所以受热时能够不经液态直接升华,C
正确;离子晶体的离子键越强,对应物质的熔、沸点越高,由表中数据可以知道, 的熔、沸
点均比高,所以晶体中的离子键强度应比 的大,D正确。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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方法技巧
离子键强弱比较方法
(1)离子半径越小,离子键越强;
(2)离子所带电荷越多,离子键越强;
(3)离子的电负性差值越大,离子键越强。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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3.[四川成都2025期中]下列为几种晶体结构或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成晶体的是____________。
金刚石晶体
解析 共价晶体中原子间以共价键结合,粒子之间以共价键结合形成晶体的是金刚石晶体。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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(2)金刚石、、 、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为_________________________
____。
金刚石 干冰
解析 熔点高低的一般规律:共价晶体 离子晶体 分子晶体,和 属于离子晶体,两
者离子所带电荷数相同,半径小于,则熔点: ;金刚石是共价晶体,熔点
最高,则熔点由高到低的顺序为金刚石 干冰。
(3)每个晶胞中实际占有___个原子;晶体中 的配位数为___。
4
8
解析 原子占据晶胞的面心和顶点,则每个晶胞中实际占有的原子数为 ;
根据氯化钙的晶胞图可知,每个周围距离最近且相等的有8个,所以晶体中 的
配位数为8。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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(4)冰的熔点远高于干冰,除是极性分子、 是非极性分子外,还有一个重要的原因是
________________________。
分子之间能形成氢键
解析 冰的熔点远高于干冰,除是极性分子、 是非极性分子外,还因为水分子间存在氢键。
题型1 晶体类型和晶体性质的判断
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4.[辽宁部分学校2024高二期中]的硫化物有和两种。已知:二者晶胞中 的位置如图
甲所示,离子位于所构成的四面体空隙中,如图乙所示( 表示离子、 表示 )。下列
说法错误的是( )
D
A.的排列方式与中 相似
B.在晶胞中,如果A处的坐标为,一个的坐标为 ,
则在处不存在
C.晶胞中,距离最近的 有4个
D.和 晶胞的俯视图均为
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 晶胞中8个位于顶点,6个位于面心,因此的硫化物中的排列方式与 中
相似,A正确;图甲中位于晶胞的顶点及面心,可得晶胞中有个 ,则
晶胞中也有4个,除题中所给的坐标,另外三个的坐标分别为 、
、,即在 处不存在,B正确;由图乙知晶胞中,距离 最近的
有4个,同理距离最近的 有4个,C正确;俯视图即从上往下投影,晶胞侧面面心上的
投影在四边的中心,即为 ,D错误。
题型2 晶胞结构的有关计算
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5.[湖北部分学校2025阶段考]单晶锗是重要的半导体。原子分数坐标表示晶胞内部各原子的相
对位置。如图为单晶锗的晶胞,其中原子分数坐标、、 。已
知锗晶胞参数为, 为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
C
A.D的原子分数坐标为
B.锗晶胞含有8个锗原子
C.与锗原子等距离且最近的锗原子数为6
D.单晶锗的密度
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 根据A、B、C的原子分数坐标,可知D原子分数坐标为 ,A正确;观察题
图可知8个锗原子位于顶角,6个锗原子位于面心,4个锗原子位于体内,锗晶胞中含8个锗原子,
B正确;与锗原子最近且等距离的锗原子有4个(体对角线上锗原子和与其相连的4个锗原子之间
距离最近),C错误;,单晶锗的密度 ,D正确。
题型2 晶胞结构的有关计算
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6.[福建泉州2025期中]超高硬度生物材料 合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶
体有(图甲)、(图乙)两种结构。设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法
错误的是( )
D
A.图甲中,与原子距离最近且等距的 原子有8个
B.图乙中,原子位于 原子构成的四面体空隙中
C.图乙中,若的坐标为,则的坐标为
D.图乙中,若晶胞棱长为 ,则晶体的密度为
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 图甲中,原子在立方体的面心,以最上面的面心的 原子为例,到下方四个侧面面心的
原子距离相等且最近,上方四个侧面面心也有4个原子距离相等且最近,故与 原子距离最近
且等距的原子共8个,A正确;图乙中,原子形成体心立方堆积,原子位于 原子构成的
四面体空隙中,B正确;图乙中,若的坐标为,则的坐标为 ,C正确;图
乙中,根据“均摊法”,原子个数为,原子个数为 ,晶胞棱长为
,根据晶体密度的计算公式 ,D错误。
题型2 晶胞结构的有关计算
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易错警示
、 ,在计算晶体密度时一定要注意单位正确换算。
题型2 晶胞结构的有关计算
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7.非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态 原子核外电子的运动状态有___种。
9
解析 基态原子核外有9个电子,每个电子的运动状态均不同,所以基态 原子核外电子的运动
状态有9种。
(2)、、中电负性最小的是___;的电子式为_______;的沸点低于 ,原因是_
____________________________________________________________________________________
_____。
、均为分子晶体,的相对分子质量比小,范德华力小,所以的沸点低于
解析 同周期主族元素,从左到右电负性逐渐增大,则电负性:,由中显价、显
价知,电负性:,、、中电负性最小的为; 为共价化合物,电子式为 ;
、均为分子晶体,的相对分子质量比小,范德华力小,所以的沸点低于 。
题型2 晶胞结构的有关计算
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(3)是第五周期的稀有气体元素,与形成的室温下易升华。 与水反应时放出氧气和
氙气,氟以化合态留在溶液中,该反应的化学方程式为___________________________________。
解析 由题意可知,与反应的产物为、和 。
题型2 晶胞结构的有关计算
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(4)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为 。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相对位置,称为原子的分数坐标。已知 键长为
(, 为阿伏加德罗常数的值),则B点原子的分数坐标为________;晶胞
中A、B间距离_ _______________;的晶体密度为_________ 。
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 由题图可知,左下前原子为坐标原点,则B点原子在轴上,分数坐标为。 间距
离 。
由均摊法可知,位于晶胞中8个顶角和体内,1个晶胞中含有个, 位于棱上和体
内,1个晶胞中含有个,则1个晶胞中含有2个 ,晶体密度为
。
题型2 晶胞结构的有关计算
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8.[河南部分学校2025期中联考改编]
(1)与 形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片,其晶胞结构如图甲所示,该合金的化
学式为_______。
甲
解析 根据均摊法,该晶胞中原子的个数为,原子的个数为 ,所以该合金
的化学式为 。
题型2 晶胞结构的有关计算
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(2)的熔点为,密度为 ,其晶胞结构如图乙所示。该晶体的类型为
___________,与以______键结合。设和的摩尔质量分别为和 ,
原子半径分别为和,阿伏加德罗常数的值为,则 晶胞中原子的体积占晶胞体积
的百分率为_ _______________________(列出含、、、、 和 的计算式)。
共价晶体
共价
乙
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 根据晶体的熔点和晶胞结构可以判断该晶体为共价晶体,所以原子之间应该以共价键结合。
每个晶胞中含有4个和个,所以晶胞质量为 ,进而得到晶胞体积
为。每个晶胞中含有4个原子和4个 原子,所以晶胞中原子
占有的总体积为;故 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为
。
题型2 晶胞结构的有关计算
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(3)自然界中有丰富的钛矿资源,如图丙表示的是钡钛矿晶体的晶胞结构,经 射线衍射分析,
该晶胞为正方体,晶胞参数为 。
丙
写出钡钛矿晶体的化学式:________,其密度是_ ___________ (设阿伏加德罗常数的值
为 )。
题型2 晶胞结构的有关计算
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解析 由晶胞结构可知,位于体心,个数为1,位于顶点,个数为, 位于棱心,个
数为,故其化学式为;晶胞质量为 ,故晶体密度
。
题型2 晶胞结构的有关计算
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$$