训练29 晶体结构与性质-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考化学大一轮复习全新方案基础版

班级： 姓名： 训练29 晶体结构与性质 (总分：60分) 一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有一个 C.H3NBH3分子中存在配位键 选项符合题意)】 D.超导材料X的化学式为MgB 1.(2023·北京卷)中国科学家首次成功制得大面积 6.(2023·山东卷)石墨与F2在450℃反应，石墨层 单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步 间插入F得到层状结构化合物(C℉)，，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 () 金刚石 石墨 石墨炔 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 ( A.与石墨相比，(CF),导电性增强 A.三种物质中均有碳碳原子间的。键 B.与石墨相比，(CF),抗氧化性增强 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C.(CF),中C一C的键长比C一F短 C.三种物质的晶体类型相同 D.1mol(CF),中含有2xmol共价单键 D.三种物质均能导电 7.(2024·山东淄博模拟)铝的卤 2.下列各组物质的晶体类型相同的是 化物AIX(X=CI、Br、I)气态时 A.SiO2和SO3 B.L2和NaCl 以Al2X。双聚形态存在，下列 C.Cu和Ag D.SiC和MgO 说法错误的是 3.(2025·山西忻州两校期中)下列有关晶体的说法 性质 AIF AICI AlBr All 错误的是 () A.晶胞是晶体中最小的结构重复单元 熔点/℃ 1290 192.4 97.8 189.4 B.有金属光泽的晶体一定是金属晶体 沸点/℃ 1272 180 256 382 C.可通过X射线衍射区分晶体、准晶和非晶体 A.A1F,晶体类型与其他三种不同 D.相同化学成分的固体可能是晶体，也可能是非 B.1 mol Al.2Cl。中所含配位键数目为4NA 晶体 C.Al2X。中A1、X原子价电子层均满足8e结构 4.AN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构 D.AICl熔点高于AIBr3的原因是CI的电负性大 与金刚石相似，晶体中只存在N一Al、N一Ga。下 于Br,具有一定离子晶体特征 列说法错误的是 ) 8.CaC2晶体的晶胞结构与 A.GaN的熔点高于AlN NaCl晶体的相似（如图所8 B.晶体中所有化学键均为极性键 示)，但CaC2晶体中由于哑 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 铃形的C?存在，使晶胞沿 8C3 D.晶体中所有原子的配位数均相同 一个方向拉长。下列关于 8 5.(2024·江苏宿迁一模)硼可 CaC,晶体的说法正确的是 8 8 用镁热还原B2O3制备，晶体 ( 硼硬度与金刚石相近。B与 A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C数目 Mg形成超导材料X,B层与 为6 a Mg层交替排列，结构如图。 B.1个CaC2晶体的晶胞平均含有1个Ca2+和 下列说法不正确的是( ) OMg o B 1个C2 A.晶体硼为共价晶体 C.6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1mol B.BH:中的键角H一B一H为109°28 D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个 (横线下方不可作答) 365 第六章物质结构与性质 9.(2025·八省联考四川卷)一种具有钙钛矿结构的 (2)气态A1C13通常以二聚体Al,Cl。的形式存 光催化剂，其四方晶胞结构如图所示（α=B=Y 在，其空间结构如图2a所示，二聚体中A1的轨道 90°)，NA是阿伏加德罗常数的值。 杂化类型为 。 AIF3的熔点为1090℃， ○Pb2+ 远高于A1C1的192℃，由此可以判断铝氟之间 ●02 ●Ti+ 的化学键为 键。AIF:结构属立方晶系， 21 晶胞如图2b所示，F的配位数为 。 若 晶胞参数为apm,晶体密度p 8· cm3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为Na)。 m a pm 下列说法错误的是 A.该物质的化学式为PbTiO. B.1位和2位0的核间距为2.2 2a pm 图2aAl,C1的分子结构 图2bAF,的晶胞结构 C.晶体的密度为 AXaiX10”g·cm 303 12.(15分) 得分 D2位0的分数坐标为（分0，） (l)FeMg合金的晶胞中，Mg占据由Fe围成的 所有正四面体空隙，晶胞沿之轴在xy面上的投 10.(2025·贵州贵阳一中校考)Li2S属立方晶体，晶 胞边长为dpm,晶胞截面图如图所示。则下列 影如图所示，该合金的化学式为 ;若晶 关于该晶胞的描述正确的是 ( 胞的棱长为anm,阿伏加德罗常数的值为NA, ●) 合金的密度p g·cm3(用含NA的代 os" 数式表示)；若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的 o Li" 1=0 =0.25d =0.5d 3=0.75d 体心和棱心位置，则含24gMg的晶体可储存标 A.每个晶胞中含有的S2数目为8 准状况下H2的体积约为 B.与Li最近且等距离的S2-有4个 Q O OFe C.该晶胞中两个距离最近的Li和S2的核间距 OMg 的计算表达式为2dpm D.Li,S晶体的密度为184 ×1021g·cm dNA (2)过渡金属硫族化合物 二、非选择题（共30分） Cu2 ZnSbS.4为具有良好可控 11.(15分)(2023·全国甲卷节选)将酞菁一钴酞 性的半导体材料。Cu2 ZnSbS,2apm 菁一三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种 的四方晶胞如图所示。 高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： ①Sb位于晶胞的顶角和体 +a pm- 得分 心，图中A代表的原子是 (1)图1所示的几种碳单质，它们互为 其中属于共价晶体的是 ,Co间的作用 @A的原子分数坐标为0,2 ,B的原子分数 力是 坐标为(0,1)，C的原子分数坐标为 ③设阿伏加德罗常数的值为NA,Cu2 ZnSbS4的 金刚石 石墨 碳纳米管 密度为 g·cm3(列出计算表达式)。 图1 红对勾·讲与练 366 高三化学·基础版该超分子分子间作用力有氢键与范德华力，所以加热熔化时 既破坏氢键，也破坏范德华力，D正确。 6.B因HOCH2CN存在分子间氢键，故沸，点高于HCHO,A 说法正确；1个甲醛分子有3个6键，1mol甲醛应有3VA个 σ键，B说法错误；两种物质的中心粒子配位数均为4，C说法 正确；[Zn(CN),]中Zn为sp杂化，空间结构为正四面 体，D说法正确。 7.B由题表中数据可知，碱金属离子在冠醚空腔直径范围内， 冠醚与碱金属离子的包含物都是超分子，可以识别碱金属离 子，A正确：Li计半径小于Na+,则二苯并-18-冠-6不能适配 L,B错误；该冠醚分子中苯环上碳原子为s印杂化，其他 碳原子为sp杂化，C正确；由结构简式可知，一个配离子中 配位键的数目为6，D正确。 8.BCH,C1COOH中的羟基极性强于乙酸，使得 CH2C1COOH酸性强于乙酸，故A正确；硫化钠和硫化钾均 为离子晶体，离子晶体的熔，点与离子键的强弱有关，钠离子 半径小于钾离子半径，钠离子与硫离子之间的离子键强于 钾离子与硫离子之间的离子键，因此硫化钠的熔点高于硫 化钾，故B错误；正丁烷和异丁烷均为分子晶体，分子晶体 的熔、沸，点与分子间作用力有关，正丁烷的分子间作用力大 于异丁烷，因此正丁烷的沸点高于异丁烷，故C正确：乙醇 和CH,CH,CH,CH2CH,OH均为极性分子，但是乙醇的烃 基基团小于CHCH2CHCH2CH2OH的烃基基团，因此乙 醇在水中的溶解度大于CH,CH,CH,CH,CH,OH,故D 正确。 9.C反应过程中，既有极性键C一H、。一H断裂与形成，又有 非极性键H一H形成与断裂，故A正确：根据题干流程图和 元素守恒，甲烷和水反应生成甲酸和氢气，物质转化总反应 为CH,十2H:0催化剂HCO0H十3H。,故B正确：反应I 是1 mol CH1和2molH2O反应生成1 mol CO2和4mol H2,反应前c键为8mol,反应后g键为6mol,所含c键的总 数有变化，故C错误；CH、CO2、H2分子结构对称，均为非 极性分子，HCOOH、H2O分子结构不对称，均为极性分子， 故D正确。 10.D配合物1中，H,。中氧原子提供孤电子对，C02+提供空 轨道形成配位键，配合物1结构中右侧N、O分别提供一个 孤电子对，与C0+形成配位键，则配合物1中含有2种配 体，A正确；由配合物2的结构可知，N采取sp杂化，B正 确：配合物1转变为配合物2的过程中，配合物1中断裂2 个H2O与Co+形成的配位键，配合物2中，SO中的O 与C0+形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正 确：配合物1、2中C0都为十2价，C0的化合价没有发生变 化，D错误。 11.(1)③④②③④(2)CH大于(3)平面三角形四 面体形CIO3(4)SiCL1>SiH,>CH1 解析：由A、B、C、D、E为短周期的非金属元素及s轨道最多 可容纳2个电子可得，A为H,B为C(碳)，C为O:由D与 B同主族可知，D为S;由E位于C的下一周期，且E是同 周期元素中电负性最大的可知，E为C1。(1)H2O、CHC] 为极性分子；CO2中碳原子上的价层电子对数为2十 4一2X2=2,C0,分子中碳原子采取sp杂化；SiCl,中硅原 2 子上的价层电子对数为4+4一4X1=4,SC1,分子中难原 2 子采取sp杂化；HO分子中氧原子上的价层电子对数为 2+6一2X1-4,H,0分子中氧原子采取p杂化：CH,C中碳 原子上的价层电子对教为4+-1X)-1X3=4,CH,C1 2 中碳原子采取sD杂化。(2)该溶剂为苯(CH),CCl,为 非极性分子，苯易溶于非极性溶剂CC1,中，相同条件下，该 物质在CCL,中的溶解度大于其在H2O中的溶解度。 (3)S0中硅原子上的价层电子对教为3+4十22X3 2 3,VSEPR模型名称为平面三角形，CIO?中氯原子上的价 层电子对数为3+7中1,2X3=4,VSEPR模型名称为四 2 面体形：SO中硅原子上无孤电子对，C1O中氯原子上 有孤电子对，CIO?的VSEPR模型与空间结构不一致。 (4)CH,、SiH,、SiCL分子结构相似，相对分子质量越大，范 德华力越大，沸点越高，故沸点由高到低的顺序为 SiCL,>SiH1>CH1。 12.(1)①K②B (2)L的体积比Y的空腔小很多，不易与空腔内氧原子上 的孤电子对作用形成稳定结构 (3)①<②冠醚Z可溶解烯烃，进入冠醚Z中的K+因静 电作用将MO,带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提 高氧化效果 解析：(1)①基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层 上的电子，所以其能层符号为K。②Li提供空轨道、氧原 子提供孤电子对，二者形成配位键。(2)冠醚Y的空腔较 大，L+的体积较小，导致该离子不易与氧原子上的孤电子 对形成配位键，所以得不到稳定结构。(3)①水分子中氧原 子的价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断水分 子的价层电子对空间结构为四面体。由于水分子中氧原子 上含有2个孤电子对，孤电子对之间的排斥力较强，导致水 分子中键角小于109°28′。②根据“相似相溶”规律，冠醚Z 可溶解烯烃，进入冠醚Z中的K因静电作用将MO,带 入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高氧化效果。 训练29晶体结构与性质 1.A原子间优先形成σ键，三种物质中均存在6键，A项正 确；金刚石中所有碳原子均采用$D杂化，石墨中所有碳原 子均采用sp杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp杂化， 碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B项错误；金刚石为共价 晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误；金刚 石中没有自由移动的电子，不能导电，D项错误。 2.CSO2为共价晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同；I2为 分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同；Cu和Ag都为 金属晶体，晶体类型相同：SiC为共价晶体，Mg)为离子晶 体，晶体类型不同。 3.B晶胞是晶体中最小的结构重复单元，A正确；有金属光泽 的晶体不一定是金属晶体，如晶体硅，B错误；准晶是一种介 于晶体和非晶体之间的独特晶体，可通过X射线衍射方法区 分晶体、准晶和非晶体，C正确：同种物质可能以晶体和非晶 体两种不同形式出现，例如天然水晶是晶体，而熔化后再凝 固的水晶（石英玻璃）就是非晶体，D正确。 4.AAlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于铝原子的半径小 于Ga,N一Al的键长小于N一Ga的键长，N一Al的键能较 大，键能越大其对应的共价晶体的熔，点越高，故GN的熔，点 低于AN,A说法错误；不同种元素的原子之间形成的共价 键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法 正确：金刚石中每个碳原子形成4个共价键（即碳原子的价 层电子对数为4)且无孤电子对，碳原子均采取s即杂化，由 于AlN、GN成键结构与金刚石相似，故两种晶体中所有原 子也均采取$即杂化，C说法正确；金刚石中每个碳原子与其 周围4个碳原子形成共价键，即碳原子的配位数是4，由于 AlN、GN成键结构与金刚石相似，故两种晶体中所有原子 的配位数也均为4，D说法正确。 5.D晶体硼硬度与金刚石相近，金刚石是共价晶体，所以晶体 硼也属于共价晶体，A正确；BH中中心原子B的价层电子 参考答案523 对数为4，采取sp杂化，所以键角H一B一H为109°28'，B 正确；在NH,BH3中硼原子为sD杂化，其中，1个硼原子与 3个氢原子形成3个共价键，N提供孤电子对，B提供空轨道 形成1个配位键，C正确；由均摊法，晶胞中所含硼原子个数 为6，钱原子个戴为12×日十2×日=3，则起导材科X的化 学式为MgB2D错误。 6.B石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上 电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(C℉)，中没有 未参与杂化的2D轨道上的电子，故与石墨相比，(CF),导电 性减弱，A错误：石墨层间插入F后形成的C一F键长短，键 能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化性增强，B正确，C错 误；由题千结构示意图可知，在(CF),中每个C与周围的 3个碳原子、1个氟原子形成共价键，每个C一C被2个碳原 子共用，即1mol(CF),中含有2.5xmol共价单键，D错误。 7.BA1F,为离子晶体，其他三种为分子晶体，A正确；每个A 与周围的三个C1共用一对电子，与另一个C1形成配位键 故1 mol Al2 Cl:中所含配位键数目为2NA,B错误；每个Al 与周围的三个C1共用一对电子，与另一个C1形成配位键， 均满足8电子结构，C正确。 8.C依据题干晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与 宽不相等，再由题图中体心可知，1个C+周围距离最近且 相等的C有4个，A项错误；由题干晶胞结构示意图可知， 1个CaC,晶体的晶胞中平均含有4个Ca+和4个C,B项 错误；6.4gCaC2为0.1mol,则含阴离子0.1mol,C项正 确；与每个Ca2+距离相等且最近的Ca+有4个，D项错误。 9.C根据各粒子在晶胞中位置，Pb+在晶胞顶角，个数为8× =1,6个氧离子位于面心，个数为6X=3,T位于体 1 心，仅有一个，故化学式为PbTiO3,A正确：如图 m.●1 「构造一个直角三角形，m=0.5a, a pm apm n=0.55a,则1位和2位02的核间距为√m十npm V0.5a)+(0.55a)ypm=V2.2I。 2二apm,B正确；根据密度 303 公式p=N.aXaX1,1aX100XN7 g·cm-3= 303×100 .la'XNA B·cm,C错误；根据B项解析图示，设b,点为 坐标原点，则2位0的分数金标为（合0，号）D正痛。 10.B由题千晶胞截面图可知，硫离子位于晶胞的顶角和面 1 1 心，其离子个数为8X8十6X2=4,鲤离子位于晶胞内， 其离子个数为8。由以上分析可知，每个晶胞中含有的S2 数目为4，A错误；Li位于立方晶胞体对角线四分之一处， 与其最近且等距离的S-有4个，B正确：该晶胞中两个距离 最近的L和S的核间距恰好为该立方晶胞体对角线的四分 之一，该晶胞边长为dpm,则核间距的计算表达式为dpm, C错误；由以上分析可知，一个晶胞中含有4个S-和8个 L计，晶胞边长为dX10-1°cm,则Li2S晶体的密度为 524红对闪·讲与练·高三化学·基础版 7X8+32X4X10g·em=0×10g·m, (d×100)×NA dN D错误。 1.(1)同素异形体金刚石范德华力 (2)sp2离子2NA(aX10) 84 解析：(1)题图1所示物质为碳元素形成的不同单质，它们 互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的三 雏骨架结构，为共价晶体；石墨属于混合型晶体；C为典型 的分子晶体，C间的作用力是范德华力：碳纳米管是纳米 级石墨晶体。(2)根据ACL形成的二聚体结构可知，每个 A1和4个C1成键，杂化轨道类型为sp杂化。AlF3的熔，点 远高于A1C1,故A1F为离子晶体，铝氣之间形成的是离子 键。由AF中的原子个数比，可知该晶胞中顶角为A+, 棱心为F,与F距离最近的A+有2个，即F的配位数 为2。该晶胞中A1数目为8X8=1,F数目为12父 子-3，即1个晶地中含1个AF,根据品跑的参教可知， 84 品你蜜度p=N(aXI0)g·cm。 2.(1)Mg Fe(FeMg )10 11.2 (20C②(1，分，）⑤12+2X46t64X2 a3×10-38VA 解析：(1)由题千投影图和题给信息可知Fe位于顶角和面 心，个数为8X号6X号-4：Mg位于体内，且充满所有 1 Fe围成的四面体空隙，则Mg有8个，该合金的化学式为 416 Mg:Fe或FeMg:品胞质量为Ng,合金的密度p 6×10g·©m,H,分子在品胞的体心和棱心位置 则1个晶跑中可倍存的：分子数为1十12×=4，含 24gMg,即1 mol Mg的晶体中含8mol晶胞，则可储存 1 molH,标准状况下H,的体积约为11.2L。(2)①由 晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和体心的锑原子个数为8X 日十1=2，位于面上的小灰球的个数为8X，=4,位于面 1 心和棱上的小白球的个数为2×2十4×年=2，位于体内 的大灰球的个数为8，由晶体的化学式为Cu2 ZnSbS,可知， 小灰球为铜原子，小白球为锌原子，大灰球为硫原子。②由 位于兴面上的A的愿子分数生指为0，宁宁)和位于= 面上的B的原子分教坐标为（仔0，是）可知，C的原子分 /1 13 数坐标为(1,2，子)。③由晶胞的质量公式可得，晶胞密 2×(122+32×4+65+64×2) 度-NAXL(@X10)'×2aX10gcm 122+32×4+65+64×2 aX10-3NA g·cm3。 第七章化学反应与能量 训练30化学反应的热效应 A光伏发电将光能转化为电能，利用光伏发电产生的电能 电解水将电能转化为化学能，而不是直接将光能转化为化学