专题04 过渡晶体和混合晶体的结构及迁移（重难点训练）化学鲁科版选择性必修2

专题04 过渡晶体和混合晶体的结构及迁移 建议时间：25分钟 突破一 过渡晶体结构与性质 1．下列晶体最能体现过渡晶体结构与性质的是 A．金刚石 B．CsCl C．Al2O3 D．KF 2．（24-25高二下·云南文山·期中）观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4●7H2O MgO A．金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同 B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C．FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D．晶体熔点：金刚石>CaO>MgO 3．（24-25高二上·河北衡水·期末）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．NaCl晶胞每个周围距离最近且相等的有12个 B．晶胞中配位数为6 C．若金刚石的晶胞边长为a，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 A．A B．B C．C D．D 4．（2021·浙江嘉兴·一模）某种化学品的结构如图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，则下列说法中正确的是    A．元素对应简单离子半径大小关系为：M>X>W B．W和M形成的化合物晶体类型是偏向离子晶体的过渡晶体 C．W的同周期主族元素中，第一电离能比W大的元素只有1种 D．X、Y、Z、W形成的简单氢化物中，沸点高低顺序为：W>X>Z>Y 5．（2024·湖北武汉·一模）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 突破二 混合晶体结构与性质 6．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp3杂化 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 7．（25-26高三上·内蒙古乌兰察布·开学考试）某化合物存在多条无限伸展的链状结构，链和链之间存在范德华力，其晶胞结构如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是 A．化学式为 B．晶体类型为混合晶体 C．每个二价铁周围有4个氯和2个 D．晶体中之间存在氢键 8．（2025·浙江绍兴·模拟预测）硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面应用广泛。图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，图(b)硼氢化钠晶胞结构。下列说法正确的是 A．图a中多硼酸根的化学式为 [BO3] B．硼氢化钠晶体中BH周围紧邻且等距的Na+数为4 C．图(a)中O-B-O的键角大于BH中的H-B-H的键角 D．硼氢化钠晶体属于混合晶体，有较强的还原性 9．（23-24高三下·重庆·阶段练习）磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如下图，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是 A．磷化硼属于混合晶体 B．磷化硼晶体中存在配位键 C．磷化硼晶体在熔融状态下可作离子导体 D．磷化硼晶体中微粒的空间堆积方式与氯化钠相同 10．（24-25高二下·福建泉州·开学考试）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 金刚石 石墨 石墨炔 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是 A．三种物质的晶体类型不相同 B．三种物质互为同分异构体 C．三种物质中均有碳碳原子间的键 D．如图可表示金刚石的立方晶胞结构 突破三 过渡晶体和混合晶体的综合迁移 11．石墨晶体是层状结构（如图）。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是 ①石墨中存在两种作用力； ②石墨是混合型晶体； ③石墨中的C为sp2杂化； ④石墨熔点、沸点都比金刚石低； ⑤石墨中碳原子数和C-C键数之比为1∶2； ⑥石墨和金刚石的硬度相同； ⑦石墨层内导电性和层间导电性不同； ⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A．全对 B．除⑤外 C．除①④⑤⑥外 D．除⑥⑦⑧外 12．（24-25高二下·陕西咸阳·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 13．（24-25高二下·天津南开·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力，属于混合晶体 14．根据要求，回答下列问题： (1)与能生成血红色的，则中心离子的配位数是 ，N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为 ；三氯化铁的熔点为，易溶于乙醚()等溶剂中，则其为 (填晶体类型)晶体。 (2)为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的 百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，其结构示意图如图1：    则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是 (填字母)。 a． 金属键    b． 离子键    c． 氢键    d． 键    e． 极性键 (3)是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2。    ①图2中的配位数为 ； ②已知A的坐标为，B的坐标为 (填分数坐标)； ③设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为 (用含a，的代数式表示)。 15．（24-25高二下·江西南昌·期中）碳元素的单质有多种形式，回答下列问题： (1)石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为 ，其占据的最高能级形状为 。 ②石墨有类似于金属晶体的导电性，原因是 。 ③碳原子可构成 (用含n的代数式表示)个正六边形。 (2)金刚石是一种空间网状结构的晶体，其晶胞结构如图所示。 ①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比为 。 ②金刚石的硬度大于石墨的硬度，其原因是 。 (3)为 (填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点：金刚石 (填“>”或“<”)金刚砂，原因是 。 建议时间：25分钟 1．下列说法不正确的是 A．液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性 B．常压下，0℃时冰的密度比水的密度小，水中4℃时密度最大，这些都与分子间的氢键有关 C．金属易导电、易导热、有延展性、易锈蚀均与金属中的自由电子有关 D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是一种混合型晶体 2．（24-25高二下·山东泰安·期中）正交黑磷具有独特的物理和化学性质，使其在多个高科技领域展现出广阔的应用前景。其结构如图所示。下列关于正交黑磷说法错误的是 A．具有层状结构，每一层内部的磷原子之间全部通过共价键连接 B．属于分子晶体 C．具有可调节的带隙，使其在电子学和光电子学领域具有广泛的应用前景 D．层与层之间的相互作用为分子间作用力 3．（24-25高二下·山东德州·期中）从微观角度审视物质的结构和性质是掌握化学知识的有效途径。以下实例与解释不相符合的是 选项 实例 解释 A 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 B 碱性： F的电负性大于，中N的电子云密度减小 C 水溶性：(顺式甘氨酸铜)>(反式甘氨酸铜)          分子极性：顺式甘氨酸铜>反式甘氨酸铜 D 石墨能导电 未参与杂化的电子能在整个石墨结构中自由移动 A．A B．B C．C D．D 4．以表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．18g冰(图甲)中含氢键数目为 B．12g金刚石(图乙)中含有键数目为 C．44g干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 D．12g石墨(图丁)中含六元环的数目为 5．（23-24高二下·广东广州·期末）观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A．物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 B．SiO2晶体中Si和Si-O键个数比为1∶4 C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D．C60晶体堆积属于分子密堆积 6．（24-25高二下·江西萍乡·期末）物质结构决定性质，进而影响用途。下列对于事实的解释正确且合理的是 事实 解释 A 石墨具有导电性而被用作电极 石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 B 金刚石可制作裁割玻璃的刻刀 金刚石中C原子最外层满足8电子稳定结构 C 干冰在工业上广泛用作制冷剂 干冰升华断裂化学键同时吸收热量 D 可识别，能增大KCl在有机溶剂中的溶解度 能与有机溶剂形成超分子 A．A B．B C．C D．D 7．（24-25高二下·广东广州·期末）下表中关于各微粒描述完全正确的一项是 A．和都是非极性分子 B．熔点由高到低顺序： C．干冰和石英晶体化学键类型相同，故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同 D．石墨是典型的过渡晶体 8．（24-25高二下·澳门香港·期末）几种晶体的晶胞或晶体结构如图，下列说法正确的是 A．晶胞中，每个晶胞含4个碳原子 B．晶胞中，填充在形成的正八面体空隙中 C．石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力，属于过渡晶体 D．立方BN晶胞中，若晶胞参数为apm，则N原子间最近的距离为 9．（24-25高二下·广东茂名·期中）下列关于晶体的说法中，正确的是 A．共价键的强弱可决定分子晶体的熔、沸点 B．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 C．晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性 D．石墨晶体属于共价晶体 10．（24-25高二下·陕西渭南·期末）某锂电池的负极材料由锂原子嵌入石墨烯层间形成，其晶胞结构如图甲（底边为平行四边形），下列说法错误的是 A．多层石墨烯之间是通过范德华力联系在一起的 B．利用X射线衍射实验可测得晶胞参数 C．1、2号Li原子间的距离为 D．图乙表示该化合物沿z轴方向的局部投影图 11．（24-25高二下·浙江宁波·期末）按要求回答下列问题。 (1)某富锂超离子导体的立方体晶胞如图。 ①化学式是 ②Cl的配位数(紧邻的阳离子数)是 。 (2)下列有关原子结构和元素性质的说法不正确的是_______。 A．过程中不能形成发射光谱 B．若硅原子的轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．同一原子中，电子的能量不一定是低于电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 (3)石墨、金刚石和都是由碳元素构成，但它们的熔点分别是左右、左右、，(熔点：石墨金刚石)，从“粒子间的相互作用力的角度”说明它们熔点差异的理由 。 (4)以市售高岭土(化学成分：、和)为原料制备碱式氯化铝的工艺流程如图： 已知：a，结构不同的在酸中的溶解性差别较大；b，调节溶液的为，沉降可得碱式氯化铝 ①高岭土不直接酸溶，而是经过焙烧后再酸溶，“焙烧”的目的 。 ②“酸溶”过滤后，滤液中存在的溶质有 。 ③加水“稀释”是为了调节溶液的，除了加水以外，还可以加适量的 来调节溶液pH。 ④写出“沉降”过程中所发生反应的化学方程式 。 12．（24-25高二下·山东滨州·期末）我国成功发射的神舟十八号载人飞船，首次采用“锂离子电池”作电源，锂离子电池放电时的工作原理如图。 (1)石墨以其层状结构在锂离子电池负极材料中占重要优势。下列关于石墨晶体的叙述正确的是 （填标号）。 a．石墨属于共价晶体，其熔点比金刚石高 b．石墨晶体中含有键 c．石墨在与层垂直方向上的电导率高于与层平行方向上的电导率 (2)碳酸丙烯酯是锂离子电池的常用溶剂，工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。合成反应如下： ①A可由水解生成，该反应的化学方程式为 ；D的空间结构为 。 ②B还可与甲醛在一定条件下制备脲醛树脂（），该反应的化学方程式为 。 (3)锂离子电池正极材料的晶胞结构如图1（部分位于晶胞之外），每个晶胞中含有 个；充电时，脱出部分，形成，结构如图2，则 。 13．（24-25高二下·福建莆田·期中）类石墨相氮化碳作为一种新型光催化材料，具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示。 回答下列问题： (1)基态C原子的未成对电子数与成对电子数之比为 ，基态N原子的电子排布式为 (2)的沸点大于原因是 。 (3)氮化碳晶体中存在的微粒间作用力有 （填标号）。 a．极性键    b．离子键    c．键    d．配位键 (4)氮化碳中，N原子的配位数为 ，C原子的杂化轨道类型 。 (5)氮化碳的化学式为 。 (6)氮化碳和的熔点相差较大的原因是______（填标号）。 A．C-N键键能更低 B．是非极性分子 C．两种晶体的晶胞结构不同 D．两种晶体类型不同 (7)每个基本结构单元（图中实线圈部分）中两个N原子（图中虚线圈所示）被O原子代替，形成O掺杂的氮化碳，其化学式为 。 14．（24-25高二下·重庆·阶段练习）碳是地球上组成生命的最基本元素之一、不仅能形成丰富多彩的有机化合物，还能形成多种无机化合物，碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题： (1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体，图1晶体中C原子的杂化方式为 ，图2晶体中，每个六元环占有 个C原子。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)丙炔()分子中σ键数目为 。 (4)碳和氢形成的最简单碳正离子的空间构型为 。 (5)g-C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图(左)所示，用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(右)所示，该化合物的化学式为 ，该化合物中所有元素的电负性由大到小的顺序为 。 15．（24-25高二下·天津静海·阶段练习）碳和硅是中学常见元素，其单质及化合物有独特的性质和用途。回答问题： (1)基态碳原子的轨道表示式为 ，CO2属于 分子(填“极性”或“非极性”)； (2)30克SiO2晶体(如图)中含有的Si-O键数目为 NA； (3)碳元素能形成多种单质，如：金刚石、石墨、C60等： ①C60是分子晶体，分子间排列呈现 状态。(填“密堆积”或“非密堆积”) ②石墨是一种混合晶型，结构中具有的作用力有 。 a．共价键     b．范德华力    c．氢键      d．金属键    e．离子键 ③金刚石晶胞结构如图所示，每个晶胞中实际拥有 个C，碳原子的配位数为 。 (4)碳化硅(SiC)晶体结构类似金刚石，其中C原子和Si原子的位置是交替的。假设其碳化硅晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度可以表示为 g/cm3。 建议时间：10分钟 1．（2025·湖北·高考真题）下列关于物质性质或应用解释错误的是 选项 性质或应用 解释 A 石蜡油的流动性比水的差 石蜡油的分子间作用力比水的小 B 溶于水显碱性 可结合水中的质子 C 可以氧化 中O显正电性 D 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系 A．A B．B C．C D．D 2．（2025·广东·高考真题）由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性 B 钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同 C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 A．A B．B C．C D．D 3．（2024·湖北·高考真题）结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 A．A B．B C．C D．D / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 过渡晶体和混合晶体的结构及迁移 建议时间：25分钟 突破一 过渡晶体结构与性质 1．下列晶体最能体现过渡晶体结构与性质的是 A．金刚石 B．CsCl C．Al2O3 D．KF 【答案】C 【详解】A．金刚石由C原子构成，C原子以sp3杂化的方式形成共价键三维骨架结构，是典型的共价晶体，A不符合题意； B．Cs的金属性很强，Cl的非金属性强，二者形成的CsCl晶体中Cs+与Cl-以离子键的形式结合，是典型的离子晶体，B不符合题意； C．Al2O3中离子键成分的百分数为41%，不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体，是介于两者之间的过渡晶体，能体现过渡晶体结构与性质，C符合题意； D．K的金属性强，F的非金属性很强，二者形成的KF晶体中K+与F-以离子键的形式结合，是典型的离子晶体，D不符合题意； 故选C。 2．（24-25高二下·云南文山·期中）观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 金刚石 石墨 FeSO4●7H2O MgO A．金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同 B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 C．FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 D．晶体熔点：金刚石>CaO>MgO 【答案】C 【详解】A．金刚石中C原子杂化方式为sp3，石墨中碳原子的杂化方式为sp2，故A错误； B．石墨晶体中层内是共价键，层间是范德华力，石墨是混合型晶体，故B错误； C．键角3是硫酸根中键角，中S上的孤电子对数为0，价层电子对数为4，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角最大，键角1与键角2中的O均采用sp3杂化，键角1与键角2比较，键角1上的O提供孤电子对形成配位键，使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少，导致键角1比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，故C正确； D．离子半径：Ca2+>Mg2+，离子半径越小、电荷数越多，离子晶体熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点高于CaO和MgO，则晶体熔点：金刚石>MgO>CaO，故D错误； 故答案为C。 3．（24-25高二上·河北衡水·期末）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．NaCl晶胞每个周围距离最近且相等的有12个 B．晶胞中配位数为6 C．若金刚石的晶胞边长为a，其中两个最近的碳原子之间的距离为 D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种过渡晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．NaCl晶胞中Na+位于体心和棱的中心，以体心的Na+为研究对象，每个周围距离最近且相等的有12个，A正确； B．晶胞中位于顶点和面心，每个周围距离最近且相等的有12个，晶胞中配位数为12，B错误； C．若金刚石的晶胞边长为a，由题干晶胞结构示意图可知，其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的=，C错误； D．石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征，所以石墨为混合晶体，D错误； 故答案为：A。 4．（2021·浙江嘉兴·一模）某种化学品的结构如图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，则下列说法中正确的是    A．元素对应简单离子半径大小关系为：M>X>W B．W和M形成的化合物晶体类型是偏向离子晶体的过渡晶体 C．W的同周期主族元素中，第一电离能比W大的元素只有1种 D．X、Y、Z、W形成的简单氢化物中，沸点高低顺序为：W>X>Z>Y 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，M带3个单位的正电荷，可知M为Al元素，化合物中Z形成6个共价键，Z为S元素；X形成1个共价键、Y形成4个共价键、W形成2个共价键，则X为F元素、Y为C元素、W为O元素，以此来解答。 【详解】由上述分析可知，W为O元素、X为F元素、Y为C元素、Z为S元素、M为Al元素， A．具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则对应简单离子半径大小关系为：W＞X＞M，故A错误； B．W和M形成的化合物为氧化铝，为离子晶体，故B错误； C．W的同周期主族元素中，第一电离能比W大的元素有N元素、F元素，故C错误； D．水分子间氢键比HF分子间氢键多，不含氢键的氢化物中相对分子质量越大、沸点越高，则X、Y、Z、W形成的简单氢化物中，沸点高低顺序为：W＞X＞Z＞Y，故D正确； 故选：D。 5．（2024·湖北武汉·一模）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【答案】C 【详解】A．石墨晶体结构是层状的，每一层原子之间由共价键组成正六边形结构，层与层之间由范德华力互相吸引，石墨晶体属于混合晶体，A正确； B．氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%，所以氧化镁晶体是一种过渡晶体，B正确； C．金属本身就有自由电子，不是在外加电场作用下产生的，金属导电的原因是在外加电场的作用下自由电子定向运动，C错误； D．液晶像液体一样具有流动性，也具有晶体的各向异性，D正确； 故本题选C。 突破二 混合晶体结构与性质 6．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp3杂化 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 【答案】C 【详解】A．石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，A错误； B．石墨中的碳原子采取杂化，B错误； C．石墨晶体中层与层之间的作用力为分子间作用力，层内碳原子间存在碳碳共价键，C正确； D．每个C原子被3个六元碳环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有的碳原子数为，D错误； 故选C。 7．（25-26高三上·内蒙古乌兰察布·开学考试）某化合物存在多条无限伸展的链状结构，链和链之间存在范德华力，其晶胞结构如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是 A．化学式为 B．晶体类型为混合晶体 C．每个二价铁周围有4个氯和2个 D．晶体中之间存在氢键 【答案】D 【详解】A．计算晶胞中各粒子数目：Fe（II）为白色大球，位于晶胞的棱上，故其在晶胞中数目用均摊法计算为：个；Cl-为黑色小球，其位于晶胞内部（2个）、面上，故其在晶胞中数目用均摊法计算为：个；NH₃为灰色小球，位于晶胞面上和棱上，故其在晶胞中数目用均摊法计算为：个；则Fe:NH3:Cl⁻=1:2:2，化学式为Fe(NH3)2Cl2，A正确； B．该化合物存在无限伸展的链状结构（链内以配位键结合，属于共价键范畴），链间存在范德华力，同时含共价键和分子间作用力，属于混合晶体，B正确； C．由该物质的晶胞结构图可知，Fe2+周围有4个Cl-（每个Cl-连接2个Fe）和2个NH3（N原子配位），C正确； D．NH3作为配体与Fe2+通过配位键结合，N的孤对电子参与成键后电子云密度降低，且链间以范德华力结合，NH3分子间距离较远，无法形成氢键，D错误； 故答案选D。 8．（2025·浙江绍兴·模拟预测）硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面应用广泛。图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，图(b)硼氢化钠晶胞结构。下列说法正确的是 A．图a中多硼酸根的化学式为 [BO3] B．硼氢化钠晶体中BH周围紧邻且等距的Na+数为4 C．图(a)中O-B-O的键角大于BH中的H-B-H的键角 D．硼氢化钠晶体属于混合晶体，有较强的还原性 【答案】C 【详解】A．中多硼酸根离子中每个B原子与3个氧原子相连，其中2个氧原子与两个B原子相连，则最小重复单元中含有1个原子、2个原子，元素化合价为价，元素合价为价，则该离子带电荷数=，故其化学式为或，A错误； B．以体内的看离它最近的Na+如图所示标注的离子共8个，则其配位数为8，，B错误； C．a图中O-B-O中心原子B价电子对数为，为sp2杂化，键角为120°；而BH中心原子B价电子对数为，为sp3杂化，键角为109°28′，键角前者大于后者，C正确； D．硼氢化钠晶体是由阴阳离子构成的离子晶体，具有较强的还原性，在有机化学中常用作还原剂，D错误； 故选C。 9．（23-24高三下·重庆·阶段练习）磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如下图，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是 A．磷化硼属于混合晶体 B．磷化硼晶体中存在配位键 C．磷化硼晶体在熔融状态下可作离子导体 D．磷化硼晶体中微粒的空间堆积方式与氯化钠相同 【答案】B 【详解】A．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，晶体中仅含共价键，属于共价晶体，A项错误； B．B原子最外层有3个电子，P原子最外层有5个电子，磷化硼晶体中每个原子均满足8电子稳定结构，则每个B形成3个普通的B—P共价键、还有1个共价键由P单方面提供孤电子对与B共用，即存在配位键，B项正确； C．磷化硼晶体在熔融状态下不导电，不能作离子导体，C项错误； D．磷化硼晶体中微粒的配位数为4，NaCl晶体中微粒的配位数为6，两者微粒的空间堆积方式不同，D项错误； 答案选B。 10．（24-25高二下·福建泉州·开学考试）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 金刚石 石墨 石墨炔 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是 A．三种物质的晶体类型不相同 B．三种物质互为同分异构体 C．三种物质中均有碳碳原子间的键 D．如图可表示金刚石的立方晶胞结构 【答案】B 【详解】A．金刚石是共价晶体，石墨是混合晶体(层内共价键、层间范德华力)，石墨炔为含共价键的混合晶体，三者晶体类型不同，A正确； B．同分异构体指分子式相同、结构不同的化合物，而金刚石、石墨、石墨炔均为碳的单质，属于同素异形体，非同分异构体，B错误； C．共价键中单键、双键、三键均含σ键，三种物质中碳碳键分别为单键、含大π键的共价键、单键与三键，均存在σ键，C正确； D．金刚石立方晶胞为立方体结构，顶点、面心及内部均有碳原子，图示符合其晶胞特征，D正确； 故答案为：B。 突破三 过渡晶体和混合晶体的综合迁移 11．石墨晶体是层状结构（如图）。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是 ①石墨中存在两种作用力； ②石墨是混合型晶体； ③石墨中的C为sp2杂化； ④石墨熔点、沸点都比金刚石低； ⑤石墨中碳原子数和C-C键数之比为1∶2； ⑥石墨和金刚石的硬度相同； ⑦石墨层内导电性和层间导电性不同； ⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A．全对 B．除⑤外 C．除①④⑤⑥外 D．除⑥⑦⑧外 【答案】C 【详解】①石墨中存在三种作用力，一种是范德华力，一种是共价键，还有一种是大π键，错误； ②石墨层内以共价键结合，层间以范德华力结合，为混合晶体，正确； ③石墨中的C为sp2杂化，正确； ④石墨熔点比金刚石高，错误； ⑤石墨中碳原子数和C-C键数之比为2∶3，错误； ⑥石墨质软，金刚石的硬度大，错误； ⑦石墨层内有导电性，而层间不导电，正确； ⑧每个六元环完全占有的碳原子数是6×=2，正确； 故答案为C。 12．（24-25高二下·陕西咸阳·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．石墨晶体属于混合晶体 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子 D．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 【答案】C 【详解】A．石墨晶体层内为共价键，层间存在金属键和范德华力，属于混合晶体，A正确； B．氧化镁晶体中离子键占比50%，剩余为共价键成分，符合过渡晶体的定义，B正确； C．金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，但不存在阴离子，因此含有阳离子不一定有阴离子，C错误； D．液晶同时具备液体的流动性和晶体的部分各向异性，D正确； 答案选C。 13．（24-25高二下·天津南开·期中）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是 A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 B．氧化镁晶体中离子键的百分数为，氧化镁晶体是一种过渡晶体 C．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动 D．石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力，属于混合晶体 【答案】C 【详解】A．液晶具有液体的流动性和类似晶体的各向异性，描述正确，A正确； B．氧化镁晶体离子键占50%，共价键占50%，说明其结构介于离子晶体和共价晶体之间，属于过渡晶体，B正确； C．金属导电是因自由电子在外加电场下定向运动，而非“产生”自由电子，C错误； D．石墨层内为共价键，层间为范德华力，属于混合晶体，D正确； 故选C。 14．根据要求，回答下列问题： (1)与能生成血红色的，则中心离子的配位数是 ，N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为 ；三氯化铁的熔点为，易溶于乙醚()等溶剂中，则其为 (填晶体类型)晶体。 (2)为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的 百分数较大，补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，其结构示意图如图1：    则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是 (填字母)。 a． 金属键    b． 离子键    c． 氢键    d． 键    e． 极性键 (3)是目前正在开发的电池正极活性物质，其晶胞结构如图2。    ①图2中的配位数为 ； ②已知A的坐标为，B的坐标为 (填分数坐标)； ③设阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为 (用含a，的代数式表示)。 【答案】(1) 6 N＞O＞S 分子 (2) 离子键 a (3) 8 [或] 【详解】（1）①配离子为SCN-和配位分子为5个水分子，共6个，所以中心离子的配位数为6； ②N为第VA族元素，p轨道为半充满状态，故其第一电离能比O大，所以第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S ③三氯化铁的熔点为，熔点较低，且易溶于乙醚()等溶剂中，根据相似相溶原理，三氯化铁为分子晶体； （2）①为过渡晶体，通常当作离子晶体来处理，原因是钠氧键的离子键百分数较大； ②补钙剂——抗坏血酸钙的组成为，结构中没有金属之间的作用力，故无金属键；氧和钙之间存在离子键；水分子间存在氢键；碳碳双键之间存在键；碳氢之间为极性键； （3）①硫离子的配位数指距离最近且相等的锂离子数目，由图可知位于四面体空隙的锂离子符合条件的共8个； ②由图可知，B点位于体对角线处，所以B的原子坐标为（）； ③均摊法可知，硫离子的个数为：，锂离子有8个，所以密度为； 15．（24-25高二下·江西南昌·期中）碳元素的单质有多种形式，回答下列问题： (1)石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为 ，其占据的最高能级形状为 。 ②石墨有类似于金属晶体的导电性，原因是 。 ③碳原子可构成 (用含n的代数式表示)个正六边形。 (2)金刚石是一种空间网状结构的晶体，其晶胞结构如图所示。 ①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比为 。 ②金刚石的硬度大于石墨的硬度，其原因是 。 (3)为 (填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点：金刚石 (填“>”或“<”)金刚砂，原因是 。 【答案】(1) 哑铃形 石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子 (2) 1∶2 碳原子的排列方式不同 (3) 共价晶体 > 金刚石、SiC均为共价晶体，原子半径碳<硅，原子半径越小键能越大，晶体熔点越高 【详解】（1） ①碳元素原子序数为6，基态原子核外电子排布为1s22s22p2，故价层电子轨道表示式为，占据的最高能级为2p，电子云轮廓为哑铃形；②在石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子，石墨有类似于金属晶体的导电性；③由均摊法可知，每个碳原子被3个六边形占有，故1个六边形中含有的碳原子数目为=2个，ng碳原子数目为，则正六边形数目为； （2）①金刚石晶体中，每个碳原子都以4根单键与另外4个碳原子相连，每个单键被两个碳原子共用，故相当于每个碳原子形成的共价键数目为个，即金刚石晶体中碳原子个数与C−C键数目之比为1∶2； ②金刚石中每个碳原子都与四个其他的碳原子形成非常牢固的共价键，构成了非常坚硬的三维晶格结构，而在石墨中，每个碳原子仅与三个其他的碳原子形成共价键，形成了类似于层状的二维结构，这种二维的结构使得石墨的晶体相对较松散，缺乏金刚石这样紧密的结构；因此，金刚石的硬度要比石墨高得多，是碳原子的排列方式不同； （3）金刚石为碳单质，金刚砂为SiC，两者均为共价晶体，金刚石中存在碳碳单键，金刚砂为碳硅单键，由于原子半径碳<硅，原子半径越小键能越大，晶体熔点越高。故熔点：金刚石>金刚砂。 建议时间：25分钟 1．下列说法不正确的是 A．液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性 B．常压下，0℃时冰的密度比水的密度小，水中4℃时密度最大，这些都与分子间的氢键有关 C．金属易导电、易导热、有延展性、易锈蚀均与金属中的自由电子有关 D．石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是一种混合型晶体 【答案】C 【详解】A．液晶态介于晶体和液体之间，具有两者的部分性质，A正确； B．冰的密度小于水及4℃水密度最大均与氢键排列有关，B正确； C．金属导电、导热和延展性可用自由电子解释，但锈蚀是化学反应，与自由电子无关，C错误； D．石墨层内为共价键，层间为范德华力，离域电子体现金属键特性，属于混合晶体，D正确； 故选C。 2．（24-25高二下·山东泰安·期中）正交黑磷具有独特的物理和化学性质，使其在多个高科技领域展现出广阔的应用前景。其结构如图所示。下列关于正交黑磷说法错误的是 A．具有层状结构，每一层内部的磷原子之间全部通过共价键连接 B．属于分子晶体 C．具有可调节的带隙，使其在电子学和光电子学领域具有广泛的应用前景 D．层与层之间的相互作用为分子间作用力 【答案】B 【详解】A．由结构可知，正交黑磷具层状结构，层内磷原子间通过共价键连接，A正确； B．层内原子以共价键结合，层间靠分子间作用力，属于混合型晶体（类似石墨），不是分子晶体，B错误； C．正交黑磷因独特结构有可调节带隙，在电子学、光电子学领域应用广泛，C正确； D．由结构可知，层与层间相互作用为分子间作用力，D正确； 故选B。 3．（24-25高二下·山东德州·期中）从微观角度审视物质的结构和性质是掌握化学知识的有效途径。以下实例与解释不相符合的是 选项 实例 解释 A 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 B 碱性： F的电负性大于，中N的电子云密度减小 C 水溶性：(顺式甘氨酸铜)>(反式甘氨酸铜)          分子极性：顺式甘氨酸铜>反式甘氨酸铜 D 石墨能导电 未参与杂化的电子能在整个石墨结构中自由移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，A正确； B．由于电负性：，与相比，中的氮原子结合能力较弱，导致碱性减弱，B正确； C．顺式甘氨酸铜的极性强，易溶于水，C正确； D．石墨中同层内的碳原子为sp2杂化，每个碳原子形成3个σ键，每个碳原子剩余的1个电子形成大π键，未参与杂化的2p电子可在同层内运动，而不是可在整个石墨中运动，D错误； 故选D。 4．以表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．18g冰(图甲)中含氢键数目为 B．12g金刚石(图乙)中含有键数目为 C．44g干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 D．12g石墨(图丁)中含六元环的数目为 【答案】C 【详解】A．由图可知，冰中1个水分子与周围4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子所共有，则每个水分子形成的氢键数目为4×=2个，则18g冰含有氢键数目为×2×NAmol-1=2NA，故A正确； B．由图可知，金刚石中1个碳原子与周围4个碳原子形成4个σ键，每个σ键为2个碳原子所共有，则每个碳原子形成的σ数目为4×=2个，则12g金刚石中含有σ键数目为×2×NAmol-1=2NA，故B正确； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳个数为8×+6×=4，则44g干冰中含有晶胞结构单元为××NAmol-1=NA，故C错误； D．由图可知，石墨中1个碳原子被3个六元环共有，所以每个六元环含有的碳原子数目为6×=2个，12g石墨中含有碳原子的物质的量为1mol，所以含有的六元环的物质的量为mol=0.5mol，即六元环的数目为0.5NA，故D正确； 故选C。 5．（23-24高二下·广东广州·期末）观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A．物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶1 B．SiO2晶体中Si和Si-O键个数比为1∶4 C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D．C60晶体堆积属于分子密堆积 【答案】A 【详解】A．假设金刚石和碳化硅的物质的量均为1mol，金刚石中每个碳原子连接四根共价键，但每根共价键被两个环共用，因此每个碳原子实际连接根共价键，可知1mol金刚石中含有2molC-C键；1molSiC中有1mol碳原子和1mol硅原子，每个原子通过共价键连接到其他原子，形成Si-C键。由于每个共价键是两个原子共有的，因此每个原子独占的键数是总键数的一半，即2mol，由于碳原子和硅原子的数量相等，因此总共有4molSi-C键；可知物质的量相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2，故A错误； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1∶4，故B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2∶1，故C正确； D．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，故D正确； 故答案选A。 6．（24-25高二下·江西萍乡·期末）物质结构决定性质，进而影响用途。下列对于事实的解释正确且合理的是 事实 解释 A 石墨具有导电性而被用作电极 石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 B 金刚石可制作裁割玻璃的刻刀 金刚石中C原子最外层满足8电子稳定结构 C 干冰在工业上广泛用作制冷剂 干冰升华断裂化学键同时吸收热量 D 可识别，能增大KCl在有机溶剂中的溶解度 能与有机溶剂形成超分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．由于石墨中所有未参与杂化的p轨道相互平行而且相互重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此，石墨有类似金属晶体的导电性，A正确； B．具有三维骨架结构的金刚石里的C—C共价键的键长很短，键能很大，故金刚石硬度大，可用于裁割玻璃，B错误； C．干冰升华没有断裂化学键，C错误； D．冠醚环上氧原子的孤对电子与配位形成超分子，18-冠-6识别，使钾离子从水溶液转移到有机溶剂中，进而增大KCl在有机溶剂中的溶解度，D错误； 故答案为：A。 7．（24-25高二下·广东广州·期末）下表中关于各微粒描述完全正确的一项是 A．和都是非极性分子 B．熔点由高到低顺序： C．干冰和石英晶体化学键类型相同，故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同 D．石墨是典型的过渡晶体 【答案】B 【详解】A．为三角锥形结构，分子中正负电中心不重合，为极性分子，为平面正三角形结构，分子中正负电中心重合，为非极性分子，A错误； B．（离子晶体，高电荷、小半径）熔点高于（离子晶体，低电荷、大半径），（分子晶体）熔点最低，B正确； C．干冰（分子晶体，熔化克服范德华力），石英（共价晶体，熔化破坏共价键），故熔化时需克服微粒间的作用力类型不同，C错误； D．石墨为层状结构，层内每个碳原子以sp2杂化轨道形成3个碳碳共价键，未参与杂化的p轨道中的电子在整个碳原子平面中运动，层间为范德华力，属于混合型晶体，而非过渡晶体，D错误； 故答案选B。 8．（24-25高二下·澳门香港·期末）几种晶体的晶胞或晶体结构如图，下列说法正确的是 A．晶胞中，每个晶胞含4个碳原子 B．晶胞中，填充在形成的正八面体空隙中 C．石墨晶体中有共价键、金属键和范德华力，属于过渡晶体 D．立方BN晶胞中，若晶胞参数为apm，则N原子间最近的距离为 【答案】D 【详解】A．第一个图中，分子处于顶点(8个)和面心(6个)，根据均摊法，一个晶胞中含个分子，A项错误； B．晶胞中，位于顶点(8个)和面心(6个)，位于体内(8个)，由图知，每个周围有4个离其等距且最近，所以填充在形成的正四面体空隙中，B项错误； C．石墨晶体中，层内碳原子之间以共价键结合，层与层之间存在范德华力，并且石墨有类似金属的导电性，但其中不存在金属键，石墨兼具多种晶体微粒间作用力特征，所以石墨属于过渡晶体，C项错误； D．立方BN晶胞中，B位于顶点(8个)和面心(6个)，N位于体内(4个)，由图知，N原子间最近的距离为面对角线长度的，若晶胞参数为apm，则N原子间最近的距离为，D项正确； 故选D。 9．（24-25高二下·广东茂名·期中）下列关于晶体的说法中，正确的是 A．共价键的强弱可决定分子晶体的熔、沸点 B．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 C．晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性 D．石墨晶体属于共价晶体 【答案】C 【详解】A．分子晶体熔化、沸腾时破坏分子间作用力，不破坏共价键，分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，共价键决定分子晶体的稳定性，故A错误； B．含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属中含有金属阳离子，但不属于离子晶体，故B错误； C．晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故C正确； D．石墨层内为共价键，层间为范德华力，属于混合型晶体而非单纯共价晶体，故D错误； 故答案选C。 10．（24-25高二下·陕西渭南·期末）某锂电池的负极材料由锂原子嵌入石墨烯层间形成，其晶胞结构如图甲（底边为平行四边形），下列说法错误的是 A．多层石墨烯之间是通过范德华力联系在一起的 B．利用X射线衍射实验可测得晶胞参数 C．1、2号Li原子间的距离为 D．图乙表示该化合物沿z轴方向的局部投影图 【答案】D 【详解】A．石墨烯层与层之间的作用力为范德华力，A不符合题意； B．X射线衍射实验主要用于测定物质的晶体结构等微观结构特性，故可以利用X射线衍射实验测得晶胞参数，B不符合题意； C．由晶胞结构可知，晶胞的底面是夹角不是90º的平行四边形，1号、2号锂原子之间的距离为面对角线，由碳原子之间的距离为anm可知，晶胞的边长为3anm，面对角线的长度为3anm×sin60°×2，即1号、2号锂原子之间的距离为，C不符合题意； D．由晶胞结构或知，该化合物沿z轴方向局部投影图为，D符合题意； 故选D。 11．（24-25高二下·浙江宁波·期末）按要求回答下列问题。 (1)某富锂超离子导体的立方体晶胞如图。 ①化学式是 ②Cl的配位数(紧邻的阳离子数)是 。 (2)下列有关原子结构和元素性质的说法不正确的是_______。 A．过程中不能形成发射光谱 B．若硅原子的轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．同一原子中，电子的能量不一定是低于电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 (3)石墨、金刚石和都是由碳元素构成，但它们的熔点分别是左右、左右、，(熔点：石墨金刚石)，从“粒子间的相互作用力的角度”说明它们熔点差异的理由 。 (4)以市售高岭土(化学成分：、和)为原料制备碱式氯化铝的工艺流程如图： 已知：a，结构不同的在酸中的溶解性差别较大；b，调节溶液的为，沉降可得碱式氯化铝 ①高岭土不直接酸溶，而是经过焙烧后再酸溶，“焙烧”的目的 。 ②“酸溶”过滤后，滤液中存在的溶质有 。 ③加水“稀释”是为了调节溶液的，除了加水以外，还可以加适量的 来调节溶液pH。 ④写出“沉降”过程中所发生反应的化学方程式 。 【答案】(1) 12 (2)BD (3)熔化时破坏分子间作用力，石墨、金刚石熔化时破坏共价键，共价键的强度大于分子间作用力；石墨因“存在大键”或“碳原子是杂化”，导致键长更短，键能更大，所以熔点比金刚石高 (4) “焙烧”有助于改变高岭土中的结构，使其更易溶于酸 和 【分析】（4）由已知a结构不同的在酸中的溶解性差别较大可知高岭土经焙烧使之变成更易溶于酸的结构，再进行酸溶，溶解，不反应以滤渣形式去除，得到的氯化铝溶液经蒸发浓缩、加水稀释、沉降可得碱式氯化铝。 【详解】（1）①由晶胞结构可知，Cl原子在侧棱上，个数为，O原子位于上下面心，个数为，Li位于中心和横棱，个数为，化学式为； ②以体心的Li+为研究对象，周围的Cl有4个，根据化学式比例，那么Cl周围的Li+有12个； 故答案为：；12。 （2）A．发射光谱是由较高能量的激发态跃迁到基态或较低能量的激发态释放能量，而的能量和的能量相同，所以不能形成发射光谱，A正确； B．基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占不同的轨道且自旋平行，违反了洪特规则，B错误； C．没有说明s和p能级所在的能层，s电子的能量不一定低于p电子的能量如3s高于2p，故C正确； D．第一周期只有ns能级，D错误； 故选BD。 （3）为分子晶体，分子间通过范德华力结合，破坏所需能量低；石墨和金刚石中碳原子以共价键结合，破坏需高能量；且因石墨中“存在大键”或“碳原子是杂化”，导致键长更短，键能更大，所以熔点比金刚石更高。 （4）①由已知a可知焙烧有助于改变结构，使之更易溶于酸，因此“焙烧”有助于改变高岭土中的结构，使其更易溶于酸； ②焙烧后溶于酸溶解变成，不反应存在在滤渣中，因此滤液中存在的溶质为和过量的； ③水解显酸性，可以加入和H+反应的物质来调节pH，但是又不能引入杂质离子，因此调节pH可选择； ④沉降时反应物为和，生成物为，根据原子守恒可得反应的化学方程式为：； 故答案为：“焙烧”有助于改变高岭土中的结构，使其更易溶于酸；和；；。 12．（24-25高二下·山东滨州·期末）我国成功发射的神舟十八号载人飞船，首次采用“锂离子电池”作电源，锂离子电池放电时的工作原理如图。 (1)石墨以其层状结构在锂离子电池负极材料中占重要优势。下列关于石墨晶体的叙述正确的是 （填标号）。 a．石墨属于共价晶体，其熔点比金刚石高 b．石墨晶体中含有键 c．石墨在与层垂直方向上的电导率高于与层平行方向上的电导率 (2)碳酸丙烯酯是锂离子电池的常用溶剂，工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。合成反应如下： ①A可由水解生成，该反应的化学方程式为 ；D的空间结构为 。 ②B还可与甲醛在一定条件下制备脲醛树脂（），该反应的化学方程式为 。 (3)锂离子电池正极材料的晶胞结构如图1（部分位于晶胞之外），每个晶胞中含有 个；充电时，脱出部分，形成，结构如图2，则 。 【答案】(1)b (2) +2NaOH+2NaCl 三角锥形 (3) 6 7：5 【详解】（1）a．金刚石为共价晶体，原子间以共价键形成立体网状结构；石墨层内碳原子之间形成共价键，层间为范德华力，为混合型晶体，石墨中碳原子均为sp2杂化，未参与杂化的p轨道形成π键，石墨中碳碳共价键比金刚石中碳碳共价键键长更短、键能更大，石墨的熔点高于金刚石的熔点，故a错误； b．石墨中每个C原子形成3个C-C键，每个键被2个C共用，故每1molC对应1.5molC-C键，12g石墨的物质的量为，因此含C-C键的物质的量为1.5mol，即键，故b正确； c．石墨为层状结构，层间距离比较大，电子不能从一个平面跃迁到另外一个平面，只能在层内运动，石墨在与层垂直方向上的电导率低于与层平行方向上的电导率，故c错误； 故答案选b。 （2） ①在碱性条件下水解产生A，反应的化学方程式为：+2NaOH+2NaCl；根据原子守恒可知，D为NH3，其中心原子N的价层电子对数为，含有一对孤电子对，因此D的空间结构为三角锥形； ②B还可与甲醛在一定条件下制备脲醛树脂（），可知与甲醛按照物质的量1：1反应，发生聚合反应的化学方程式为：。 （3）在LiCoO2的晶胞中，含Li+数目为=3，依据化学式可得出，每个晶胞中含有3个Co、6个O，即含有6个； 充电时，LiCoO2脱出部分Li+，形成Li1-xCoO2，由图2可得出含Li+个数为=，Co、O原子个数不变，设Co3+个数为y，则Co4+个数为(3-y)，依据电荷守恒可得，y=，3-y=，则n(Co3+):n(Co4+)=：=7：5。 13．（24-25高二下·福建莆田·期中）类石墨相氮化碳作为一种新型光催化材料，具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示。 回答下列问题： (1)基态C原子的未成对电子数与成对电子数之比为 ，基态N原子的电子排布式为 (2)的沸点大于原因是 。 (3)氮化碳晶体中存在的微粒间作用力有 （填标号）。 a．极性键    b．离子键    c．键    d．配位键 (4)氮化碳中，N原子的配位数为 ，C原子的杂化轨道类型 。 (5)氮化碳的化学式为 。 (6)氮化碳和的熔点相差较大的原因是______（填标号）。 A．C-N键键能更低 B．是非极性分子 C．两种晶体的晶胞结构不同 D．两种晶体类型不同 (7)每个基本结构单元（图中实线圈部分）中两个N原子（图中虚线圈所示）被O原子代替，形成O掺杂的氮化碳，其化学式为 。 【答案】(1) (2)氨分子间能形成氢键 (3)ac (4) 2和3 杂化 (5) (6)CD (7) 【详解】（1）基态C原子的核外电子排布式是1s22s22p2，成对电子数为4，未成对电子数为2，未成对电子数与成对电子数的比值为1∶2；N是第7号元素，基态N原子的核外电子排布式是。 （2）的沸点大于原因是：氨分子间能形成氢键。 （3）氮化碳晶体具有和石墨相似的层状结构，结合二维平面结构图，判断其存在的微粒间作用力有极性键、π键和范德华力，故选ac。 （4）根据二维平面结构图得知，N原子的成键有连两个C原子和连三个C原子的两种情况，故N原子的配位数为2、3；结合二维平面结构图得知，C原子与N原子形成三个σ键，层内存在大π键，不存在孤电子对，故C原子的杂化轨道类型为sp2杂化。 （5）一个基本结构单元含有6个C原子和7+个N原子，氮化碳的化学式为。 （6）具有和石墨相似的层状结构，具有共价键、范德华力与π 键，属于混合型晶体；为分子晶体、面心立方结构，氮化碳和CO2的熔点相差较大的原因是两种晶体的晶胞结构不同、两种晶体类型不同，故选CD。 （7）一个基本结构单元含有6个C原子和7+个N原子；将图中虚线圈所示的N原子用O原子代替，则O原子完全属于该基本结构单元，故该基本结构单元含有6个C原子、6个N原子、2个O原子，则形成O掺杂氮化碳的化学式为。 14．（24-25高二下·重庆·阶段练习）碳是地球上组成生命的最基本元素之一、不仅能形成丰富多彩的有机化合物，还能形成多种无机化合物，碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题： (1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体，图1晶体中C原子的杂化方式为 ，图2晶体中，每个六元环占有 个C原子。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)丙炔()分子中σ键数目为 。 (4)碳和氢形成的最简单碳正离子的空间构型为 。 (5)g-C3N4具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图(左)所示，用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(右)所示，该化合物的化学式为 ，该化合物中所有元素的电负性由大到小的顺序为 。 【答案】(1) sp3 2 (2)1或-1 (3)6 (4)平面三角形 (5) SiC2N4 N>C>Si 【详解】（1）由图1可知，每个碳原子与4个碳原子形成4个σ键，则晶体中碳原子的杂化方式为sp3杂化；由图2可知，每个六元环中含有6个碳原子，每个碳原子为3个六元环所共有，每个六元环占有的碳原子数为； （2）碳元素的原子序数为6，基态C原子的价电子排布式为2s22p2，由题意可知，碳原子的价电子自旋磁量子数的代数和为不成对电子的自旋磁量子数之和，则碳原子的价电子自旋磁量子数的代数和为+=1或()+()=-1； （3）丙炔分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则分子中σ键数目为6； （4）的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，故空间构型为平面三角形。 （5） 右图可得如下重复单元，单元中硅原子、氮原子、碳原子的个数分别为1、4、4×=2，则化合物的化学式为SiC2N4；元素的非金属性越强，电负性越大，化合物中所有元素的非金属性强弱顺序为N>C>Si，则电负性由大到小的顺序为N>C>Si。 15．（24-25高二下·天津静海·阶段练习）碳和硅是中学常见元素，其单质及化合物有独特的性质和用途。回答问题： (1)基态碳原子的轨道表示式为 ，CO2属于 分子(填“极性”或“非极性”)； (2)30克SiO2晶体(如图)中含有的Si-O键数目为 NA； (3)碳元素能形成多种单质，如：金刚石、石墨、C60等： ①C60是分子晶体，分子间排列呈现 状态。(填“密堆积”或“非密堆积”) ②石墨是一种混合晶型，结构中具有的作用力有 。 a．共价键     b．范德华力    c．氢键      d．金属键    e．离子键 ③金刚石晶胞结构如图所示，每个晶胞中实际拥有 个C，碳原子的配位数为 。 (4)碳化硅(SiC)晶体结构类似金刚石，其中C原子和Si原子的位置是交替的。假设其碳化硅晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度可以表示为 g/cm3。 【答案】(1) 非极性 (2)2 (3) 密堆积 abd 8 4 (4) 【详解】（1） 已知C是6号元素，故基态碳原子的轨道表示式为，CO2是对称的直线形分子，所以属于非极性分子，故答案为：；非极性； （2）由题干SiO2晶体的结构图可知，每个Si与周围的4个O形成4个Si-O键，则30克SiO2晶体中含有的Si-O键数目为=2NA，故答案为：2； （3）①C60是分子晶体，分子之间以分子间作用力相结合，其分子排列呈现密堆积状态，故答案为：密堆积； ②石墨是一种混合晶型，结构中具有的作用力有C-C共价键、层与层之间的范德华力，还有类似于金属晶体中的自由电子，故石墨中还存在金属键，故答案为：abd； ③根据金刚石晶胞结构可知，每个晶胞中实际拥有8个C，每个碳原子与周围紧邻的4个碳原子形成四面体结构，即碳原子的配位数为4，故答案为：8；4； （4）碳化硅(SiC)晶体结构类似金刚石，其中C原子和Si原子的位置是交替的，由金刚石的结构可知，每个SiC晶胞中含有4个C、4个Si，即一个晶胞的质量为：=g，假设其碳化硅晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为NA，一个晶胞的体积为：V=(a×10-7)3cm3，则晶体的密度可以表示为==g/cm3，故答案为：。 建议时间：10分钟 1．（2025·湖北·高考真题）下列关于物质性质或应用解释错误的是 选项 性质或应用 解释 A 石蜡油的流动性比水的差 石蜡油的分子间作用力比水的小 B 溶于水显碱性 可结合水中的质子 C 可以氧化 中O显正电性 D 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．石蜡油的成分主要是高碳烷烃，相对分子质量大，分子间作用力大，导致粘度大，因此石蜡油流动性比水小的原因是分子间作用力比水分子间作用力大，A错误； B．NH3中N有一对孤电子，能与水提供的H+结合，从而释放OH-，因此NH3溶于水显碱性，B正确； C．F的电负性大于O，OF2中F显负电性，O显正电性，H2O中O显负电性，H2O中O容易转移电子给OF2中O，因OF2可以氧化H2O，C正确； D．石墨是层状结构，石墨层间靠范德华力维系，范德华力较弱，导致层与层之间容易滑动，故石墨具有润滑性，D正确； 答案选A。 2．（2025·广东·高考真题）由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性 B 钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同 C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．SO3的VSEPR模型为平面三角形，反映其分子几何结构，但氧化性由硫的高价态(+6)决定，与结构无直接关联，A符合题意； B．钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同，焰色不同，结构与性质对应合理，B不符合题意； C．乙烯和乙炔均含π键，π键断裂是加聚反应的基础，结构与性质对应合理，C不符合题意； D．石墨层中离域p电子使其导电，结构与性质对应合理，D不符合题意； 答案选A。 3．（2024·湖北·高考真题）结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是 事实 解释 A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强 B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低 D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．甘油分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O元素的电负性较大，故其分子间形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A正确； B．王水溶解铂，是因为浓盐酸提供的能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解，在这个过程中浓盐酸没有增强浓硝酸的氧化性，而是通过形成配合物增强了铂的还原性，B不正确； C．冰晶体中水分子间形成较多的氢键，由于氢键具有方向性，因此，水分子间形成氢键后空隙变大，冰晶体中水分子的空间利用率相对较低，冰的密度小于干冰，C正确； D．石墨属于混合型晶体，在石墨的二维结构平面内，第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合，形成六元环层。碳原子有4个价电子，而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键，还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上，层内碳原子的这些p轨道相互平行，相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键，这些p轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D正确； 综上所述，本题选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $