专题3 物质结构与性质 专题强化训练3-【备考最优解】2025版高考化学二轮专题复习教用word

专题强化训练 1．研究晶体性质对工业流程的探究十分重要，某化学社团欲探究A、B、C（均为单质或化合物）三种由、C、、元素组成的晶体。他们对上述物质进行相关实验，数据如下： 物质 熔点/ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与反应 A 811 较大 易溶 水溶液或熔融时导电 白色沉淀 B 3 550 很大 不溶 不导电 不反应 C 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 根据以上实验数据，填写表格： 物质 化学式 晶体类型 微粒间作用力 A __________ __________ ________ B ________________ __________ ________ C ________ __________ ________________ 【答案】； 离子晶体； 离子键； C（金刚石）； 共价晶体； 共价键； ； 分子晶体； 分子间作用力 2．[2024·山东联考]人们最早研究的钙钛矿太阳能电池材料是用“光敏材料”和“卤素材料”合成出来的，如和。 （1） 结合得到，结合形成的化学键是______（填字母）。 A. 配位键 B. 键 C. 氢键 D. 键 （2） 已知为推电子基团，原子电子云密度越大，碱性越强，则、中碱性较强的物质是__________________。 【答案】（1） A （2） 【解析】 （1） 中 原子上含有孤电子对，结合 形成的化学键是配位键。 （2） 为推电子基团，使 原子上电子云密度变大，碱性增强，含甲基多的碱性较强，因此 的碱性较强。 3．[2024·潍坊一模]吡啶为含有机化合物。这类物质是合成医药、农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与（即）反应生成有机化合物B，具有优异的催化性能。 吡啶类化合物A中原子的杂化类型是__________，含有机物B的分子结构中含________（填字母）。 A.离子键 B.配位键 C. 键 D. 键 E.氢键 【答案】； 【解析】由化合物 的结构示意图可知，分子内 形成碳氮双键（吡啶中六元环为平面结构），的杂化类型为；根据结构简式，含 有机化合物 中含有单键、双键、、配位键，故含有配位键、 键、 键。 4． （1） 能以单体、多聚体等形式存在。单体的模型名称为________；多聚体为链状结构，所有原子均满足8电子稳定结构，中心原子的杂化方式是__________；晶体的熔点____（填“高于”或“低于”）晶体的熔点，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （2） 已知具有对称的空间结构，中的两个被取代，能得到两种不同结构的产物，的空间结构为____________。 【答案】（1） 直线形；；低于；是分子晶体，熔点取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小个数量级 （2） 平面四边形 【解析】 （1） 单体 中的 形成2个 键，无孤电子对，原子采取 杂化，模型名称为直线形；多聚体 为链状结构，所有原子均满足8电子稳定结构，说明 连了4个，其中2个为配位键，共形成4个 键，原子采取 杂化；晶体的熔点低于 晶体的熔点，因为 是分子晶体，熔点取决于范德华力，是离子晶体，熔点取决于离子键，范德华力很弱，比化学键的键能小 个数量级，因此 晶体的熔点低于 晶体的熔点。 （2） 已知 具有对称的空间结构，中的两个 被 取代，能得到两种不同结构的产物，说明 的空间结构为平面四边形。 5．[2024·江西联考]的晶胞中的重复排列方式如右图所示，晶体中一个周围与其最近的个数为__；该排列方式中存在着两种由围成的空隙类型，如1、5、6、7的围成正四面体空隙，5、6、7、8、9、14的围成正八面体空隙，中有一半的（Ⅲ）填充在正四面体空隙中，另一半的（Ⅲ）和（Ⅱ）填充在正八面体空隙中，则晶体中有____%正四面体空隙未填充（Ⅲ），有__%正八面体空隙被填充。 【答案】12； 87.5； 50 【解析】以底面面心处 为研究对象，同层、上层、下层各有4个与其最近的，晶体中一个 周围与其最近的 个数为12；由“均摊法”可知，晶胞中含有的 个数为，晶胞中含有1个，可以写为，故晶胞中含有1个（Ⅱ）和2个（Ⅲ），由题图知，晶胞中含有8个正四面体空隙，形成的正八面体空隙的中心在棱心和体心上，故正八面体空隙数为，中有一半的（Ⅲ）填充在正四面体空隙中，另一半的（Ⅲ）和（Ⅱ）填充在正八面体空隙中，晶胞中1个（Ⅲ）填充在正四面体空隙中，1个（Ⅲ）和1个（Ⅱ）填充在正八面体空隙中，故 的正四面体空隙未填充（Ⅲ），的正八面体空隙被填充。 6．[2024·哈尔滨三模]砷化镓是一种高性能半导体材料，被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞（晶胞参数为）如下图所示。请回答下列问题： （1） 的配位数为______。 （2） 晶体中配位键占共价键总数的__________。 （3） 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为________。 【答案】（1） 4 （2） （3） 【解析】 （1） 晶胞中 与周围等距且最近的 形成的空间结构为正四面体形，所以 的配位数为4。 （2） 该晶胞中，每个 形成3个共价键和1个配位键，故该晶胞中共价键有12个，配位键有4个，共价键总数为16个，所以晶体中配位键占共价键总数的。 （3） 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为体对角线的，即。 7．二茂铁的化学式为，由与两个构成（如右图所示），熔点为。 （1） 二茂铁熔点低于铁的原因为__________________________________________________________________________________________________________。 （2） 大 键通常用符号表示（代表参与形成大 键的原子数，代表大 键的电子数），中的大 键表示为____________。 （3） 与两个形成配位键后，使的、、能级中共具有18电子的稳定结构，与两个形成配位键的数目为______。 【答案】（1） 二茂铁属于分子晶体，铁属于金属晶体，铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力 （2） （3） 6 【解析】 （1） 二茂铁熔点低于铁的原因为二茂铁属于分子晶体，铁属于金属晶体，铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力。 （2） 在 中的每个碳原子上都有一个未参与杂化的电子，这些电子占据与环所在的平面垂直的 轨道，5个碳原子的5个 轨道肩并肩，外加得到一个电子重叠形成大 键，故 中的大 键可表示为。 （3） 的价层电子排布式是，与两个 形成配位键后，使 的、、能级中共具有18电子的稳定结构，即、、能级均填满电子，故每个 提供6个电子与 形成配位键，即形成3个配位键，则 与两个 形成配位键的数目为6。 8． （1） [2024·江苏卷]铁酸铋晶胞如下图所示（图中有4个原子位于晶胞体对角线上，原子未画出），其中原子数目比________。 （2） [2024·浙江1月选考]某化合物的晶胞如下图所示，化学式是____________________，晶体类型是__________。 【答案】（1） （2） ；分子晶体 【解析】 （1） 由铁酸铋晶胞结构示意图可知，晶胞中体内有4个 原子，面上有8个 原子，根据“均摊法”可知，原子的数目为；原子全部在晶胞的面上，原子数目为，因此，原子数目比。 （2） 由晶胞图可知，每个 结合4个 和2个，该化合物的化学式为；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为 分子，故为分子晶体。 9．[2024·北京卷]白锡和灰锡是单质的常见同素异形体，二者晶胞如下图所示。白锡具有体心四方结构，灰锡具有立方金刚石结构。 （1） 灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有______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______________。 【答案】（1） 4 （2） 【解析】 （1） 灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，这5个碳原子在空间构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，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） 根据“均摊法”，白锡晶胞中含 原子数为，灰锡晶胞中含 原子数为，所以白锡与灰锡的密度之比为。 10．[2024·河北卷改编]金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。下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。请回答下列问题： （1） 该铋氟化物的化学式为____________。 （2） 晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有______个。 （3） 粒子、之间的距离为__________。 （4） 该晶体的密度为________________________________。 【答案】（1） （2） 8 （3） （4） 【解析】 （1） 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。 （2） 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为位于该晶胞体内的8个氟离子。 （3） 将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中 点的截面图可知，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，令 的原子分数坐标为、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,,，所以粒子、之间的距离为。 （4） 每个晶胞中有4个、12个，晶胞体积为，晶体密度。 11．[2024·泰安一模]钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在平面、平面、平面上的投影如下图所示，该化合物的化学式为__________，设晶胞边长为，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为__________________________（用含、的代数式表示）。 【答案】； 【解析】根据晶胞的三视图可知，原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有 原子数为；原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有 原子数为，晶胞内 原子与 原子个数比为，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为；一个晶胞中含有2个 原子和4个 原子，晶体密度。 12．[2024·菏泽一模]在超高压下，金属钠和氦可形成化合物。结构中的钠离子按简单立方排布，形成立方体空隙，如下图所示，电子对和氦原子交替分布填充在立方体的中心。若将氦原子放在晶胞顶点，则电子对在该晶胞中的所有分数坐标除了，0，、，0，，还有______________________________________________________________；若晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞的边长__________________________（用含 、的代数式表示）。 【答案】,,、，，； 【解析】分析题给条件可知，若将 放在晶胞顶点，则电子对 位于晶胞棱心和体心，位于棱心的电子对 在晶胞中的分数坐标为,0,、,0,，观察结构不难得出除此之外还有,,；位于体心的电子对 在晶胞中的分数坐标为,,。每个小立方体中有 个钠离子，电子对 和氦原子交替分布填充在立方体的中心，所以该晶体的晶胞应是由8个小立方体形成的大立方体，其中有一半小立方体中有 原子，一半有电子对，所以晶胞中有8个钠离子、4个 原子，晶胞的质量为，已知晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，晶胞的边长为，所以晶胞的体积为，密度，可得。 第11页/共77页 学科网（北京）股份有限公司 $