第三章 晶体结构与性质（25大题型专项训练）化学人教版选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的常识（基础） 题型1 晶体与非晶体的概念辨析及判断方法 题型2 晶体的自范性、各向异性与对称性的理解 题型3 晶体与非晶体的区别分析 考点二 晶体的堆积模型 题型1 金属晶体的堆积方式（简单立方、体心立方、面心立方）判断 题型2 离子晶体的堆积模型与配位数的确定 题型3 共价晶体与分子晶体的堆积特点分析 考点三 离子晶体（重点） 题型1 离子晶体的结构特征与判断依据 题型2 晶格能的概念、影响因素及应用 题型3 典型离子晶体（NaCl、CsCl、CaF₂）的结构分析 题型4 离子晶体性质（熔点、硬度、溶解性）的判断与解释 考点四 分子晶体与共价晶体（重点） 题型1 分子晶体与共价晶体的概念辨析及判断 题型2 分子晶体的结构特点与性质关联（熔沸点、硬度等） 题型3 典型共价晶体（金刚石、晶体硅、二氧化硅）的结构分析 题型4 分子晶体与共价晶体的性质比较与应用 考点五 金属晶体 题型1 金属晶体的构成微粒与化学键类型判断 题型2 金属键的概念、影响因素及对金属性质的作用 题型3 金属晶体的物理性质（导电性、导热性、延展性）解释 考点六 晶体的相关计算（难点） 题型1 晶胞中微粒个数的计算（均摊法的应用） 题型2 晶胞参数、密度与摩尔质量的换算 题型3 晶体中微粒间距离的计算 考点七 配合物与超分子（难点） 题型1 配合物的概念 题型2 配合物的结构与性质 题型3 超分子的应用 题型4 混合晶体与过度晶体 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的常识（基础） ◆题型1 晶体与非晶体的概念辨析及判断方法 1．下列有关晶体的叙述正确的是 A．离子晶体中阴、阳离子的配位数之比等于其电荷数的绝对值之比 B．判断晶体与非晶体的最可靠的方法是看其是否有固定的熔点 C．有阳离子存在的晶体一定是离子晶体 D．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 2．化学与生活、科技密切相关，下列说法错误的是 A．利用“杯酚”识别分离和未涉及化学反应 B．区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X −射线衍射实验 C．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，能体现晶体的各向异性 D．在霓虹灯的灯管里存在等离子体 ◆题型2 晶体的自范性、各向异性与对称性的理解 3．下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．下列关于晶体的叙述中，不正确的是 A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质 B．固体粉末一定不具有晶体的性质 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 ◆题型3 晶体与非晶体的区别分析 5．下列表述中正确的有 ①晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 ②将熔融态SiO2缓慢冷却可以得到水晶 ③等离子体具有良好的导电性，是一种特殊的液态物质 ④接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的大一些 ⑤熔融状态能导电，熔点在1000 ℃左右的晶体一定为离子晶体 ⑥SO3有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化类型相同 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 6．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 考点二 晶体的堆积模型 ◆题型1 金属晶体的堆积方式（简单立方、体心立方、面心立方）判断 7．已知某金属晶体中(如碱金属)原子堆积方式如下图所示,则该堆积方式是 A．简单立方堆积 B．体心立方堆积 C．六方最密堆积 D．面心立方最密堆积 8．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是    A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积 C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属就属于此种堆积方式 ◆题型2 离子晶体的堆积模型与配位数的确定 9．下列有关说法错误的是 A．水合铜离子的模型如图所示，个水合铜离子中有个配位键 B．晶体的晶胞如图所示，的配位数号的配位之比为 C．氢原子的电子云图如图所示，小黑点越密，表明电子在原子核外出现的概率密度越大 D．金属中铜原子堆积模型如图所示，该金属晶体为面心立方最密堆积 10．La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-Ni合金由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成。 下列说法不正确的是 A．该晶体可表示为 B．该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位(La周围的Ni原子数) C．图丙是La和Ni的合金的晶胞图 D．通过X射线衍射实验可确定该晶体的结构 ◆题型3 共价晶体与分子晶体的堆积特点分析 11．晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 12．以石墨或甲烷为原料可制备金刚石，石墨和金刚石的晶胞如图所示。 下列说法错误的是 A．甲烷转化为金刚石后，晶体类型发生改变 B．石墨晶体层间距远大于碳碳键长，层间没有化学键 C．金刚石晶胞中位和位碳原子的核间距为 D．若石墨和金刚石的晶胞体积比为，则其密度比为 考点三 离子晶体（重点） ◆题型1 离子晶体的结构特征与判断依据 13．金属卤化物发光材料在电子显示、照明和生物荧光探针等领域得到广泛应用，其中一种的立方晶胞结构如图1所示，晶体密度为；当部分被取代后可获得高性能激光材料，其基本结构单元如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．图1中三种元素均位于周期表的s区 B．若图1晶胞中以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的面心 C．图1中最近的两个间的距离为 D．中 14．锰的某种氧化物MnxOy的四方晶胞及在xy平面的投影如图所示，已知当MnxOy晶体有氧原子脱出时，形成氧空位会使晶体具有半导体性质。下列说法错误的是 A．该氧化物的化学式为MnO2 B．锰位于氧形成的八面体的中心 C．出现氧空位，锰的化合价降低 D．碱金属的氧化物也可以通过形成氧空位具有半导体性质 15．某物质晶胞结构如图所示，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位置，称作原子的分数坐标。如图中1号原子的坐标为(0，0，0)，2号原子的坐标为(0，1，1)。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．基态铜原子价层电子排布式是 C．该晶体的密度为 D．图中3号原子的坐标为(0，0，1) ◆题型2 晶格能的概念、影响因素及应用 16．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B．每个晶胞平均含有14个铁原子 C．离子键强度：氧化钙<氧化镁 D．该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值) 17．下列关于晶体的说法正确的组合是 ①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③晶格能由大到小顺序： ④晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥离子化合物在室温下可能是液体 A．①②③ B．①②④ C．③ D．③⑥ ◆题型3 典型离子晶体（NaCl、CsCl、CaF₂）的结构分析 18．观察以下模型，下列说法错误的是 氯化钠 石墨烯 硫化锌 氟化钙 A．在NaCl晶体中，距最近的有12个 B．石墨烯中碳原子和六元环个数比为3：1 C．在ZnS晶体中，的配位数为4 D．F-填充在形成的四面体空隙中，其填充率为100% 19．下表列出了卤素的氢化物（HX）、钠的卤化物（NaX）的熔点，下列说法不正确的是 HX HF HCl HBr HI 熔点/℃ -83.57 -114.18 -86.81 -50.79 NaX NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃ 995 801 775 651 A．HCl、HBr、HI的熔点依次升高，因为分子间范德华力依次增大 B．HF的熔点高于HCl，因为固态HF分子之间存在氢键作用 C．NaX的熔点高于对应HX的熔点，因为Na的相对原子质量远高于H D．NaX的熔点依次降低，与分子极性递减无关 ◆题型4 离子晶体性质（熔点、硬度、溶解性）的判断与解释 20．下列性质中适合离子晶体的是 ①熔点为1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点为-7.25 ℃，沸点为59.47 ℃ ④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm-3 ⑤熔点为-218 ℃，难溶于水 ⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧ B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 21．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0，部分为-2。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列说法正确的是 A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K+和8个 B．晶体中每个K+周围有8个，每个周围有8个K+ C．晶体中与每个K+距离最近且相等的K+有8个 D．晶体中0价氧与-2价氧的个数之比为3：1 考点四 分子晶体与共价晶体（重点） ◆题型1 电负性的概念与递变规律判断 22．碘的晶胞结构如图，下列说法正确的是 A．碘晶体熔化时需克服共价键 B．1个碘晶胞中含有4个碘分子 C．碘晶体为共价晶体 D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，晶胞大小也相同 23．某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 ◆题型2 分子晶体的结构特点与性质关联（熔沸点、硬度等） 24．物质的结构决定性质，下列解释错误的是 选项 性质 解释 A 熔点：水晶>干冰 比的式量更大 B 酸性：丙酸<甲酸 乙基的推电子作用削弱了氧氢键的极性 C 甲醛易溶于水 甲醛是极性分子且可与水分子形成氢键 D 聚乙炔有导电性 聚乙炔中碳原子为：杂化可形成共轭长链 A．A B．B C．C D．D 25．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CCl4和CBr4的熔点 B．邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点 C．O3和O2在水中的溶解度 D．ClCH2COOH和CCl3COOH的酸性 ◆题型3典共价晶体（金刚石、晶体硅、二氧化硅）的结构分析 26．立方氮化硼是一种用于航空航天的热绝缘体纳米材料，与金刚石结构相似，其晶胞结构如图，晶胞棱长为anm。下列说法错误的是 A．立方氮化硼具有熔点高、硬度大的特点 B．该晶胞中B和N的配位数均为4 C．B和N的最近距离为anm D．固体储氢材料氮硼烷(NH3BH3)中，B原子的杂化轨道类型为sp2 27．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 题型4 分子晶体与原子晶体的性质比较与应用 28．下列有关物质性质的解释错误的是 选项 性质 解释 A 酸性： —F是吸电子基团 B 熔点： 的半径大于 C 硬度：金刚石>晶体硅 C比Si的原子半径小 D 熔点： 键能：键键 A．A B．B C．C D．D 29．下列晶体性质的比较中，正确的是 A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．沸点：NH3>H2O>HF C．硬度：白磷>冰>二氧化硅 D．熔点：SiI4<SiBr4<SiCl4 考点五 金属晶体 题型1 金属晶体的构成微粒与化学键类型判断 30．下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 烯烃可加成而烷烃不能 碳原子之间的键不如键牢固 B HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 C 熔点： 的体积大于 D 金属晶体能导电 晶体中自由电子在外加电场中能定向移动 A．A B．B C．C D．D 31．金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 A．金属镁的硬度大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大 C．金属镁的熔点大于金属钠 D．金属锂的硬度小于金属钠 题型2 金属键的概念、影响因素及对金属性质的作用 32．下列叙述中错误的是 A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B．由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D．金属晶体都有银白色的金属光泽 33．下列关于金属晶体的叙述正确的是 A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释 B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高 D．金属晶体一定是无色透明的固体 题型3 金属晶体的物理性质（导电性、导热性、延展性）解释 34．下列物质在固态时，所属晶体类型的分类正确的是 选项 金属晶体 共价晶体 分子晶体 离子晶体 A． 钢 石墨 干冰 重铬酸钾 B． 钙 金刚石 乙醇 氯化铝 C． 铅 晶体硼 硝酸铵 硫氰化铁 D． 锂 石英 硫酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 35．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B．晶胞中有14个铁原子 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．晶胞中铁的配位数为8 考点五 晶体的相关计算（难点） 题型1 晶胞中微粒个数的计算（均摊法的应用） 36．下列说法不正确的是 A．金刚石晶体为网状结构，根据均摊法得出每个晶胞中有8个碳原子 B．氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个 C．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个 D．干冰晶体中，分子采取非密堆积方式排列 37．一种含Ga、Ni、Co元素的晶胞结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。设的摩尔质量为M (其中x、y、z为最简整数比)，为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．Ga、Ni均位于元素周期表的d区 B．该晶胞中Ni、Co粒子个数的最简比为1∶1 C．该晶体中存在金属键 D．该晶体的密度为 38．一种由镧（）、钴（）和氧（O）组成的三元氧化物催化剂材料，在环境保护、工业催化和光催化等领域有着广泛的应用。其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．晶体最简化学式为 B．晶体中与最近且距离相等的有6个 C．晶体的密度为 D．晶体中相邻微粒间存在离子键 题型2 晶胞参数、密度与摩尔质量的换算 39．晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法正确的是 A．若图1晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为 B．图2中“Mg或空位”的占位率为50%(即一半位置被Mg占据)，则1个图2晶胞中含有的Mg数最多为1 C．图1到图2的变化中，卤素原子的种类增加，但晶胞中卤素的总数减少 D．若图2晶胞中Cl与Br的数目之比为1：1，则1个晶胞中含有2个Br原子 40．闪锌矿石的主要成分为ZnS，其晶胞结构如图所示(表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是（   ） A．的配位数为4 B．该晶胞中含有4个 C．ZnS中只含有离子键 D．若晶胞参数为anm，则ZnS晶体密度为 题型3 晶体中微粒间距离的计算 41．下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：    (1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为 ，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为 。 (2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是 ，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 。 (3)三种晶体中熔点最低的是 ，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为 。 (4)结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知，两个距离最近的Ca2＋核间距离为a×10－8 cm，计算CaF2晶体的密度为 g·cm－3。 42．“物质的性质、性能，不仅与组成有关，还与晶体结构有关。完成如下有关的问题。 (1)铁有、、三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。 三种晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子：有8个、有 个、有 个；将铁缓慢加热到1500℃再降温到常温，缓慢冷却得固体A和急速冷却得固体B，两者密度不同，较大的是固体 (填“A”或“B”)。 (2)金刚石和都由碳元素组成， 晶体中构成微粒的配位数较大，原因是 。 (3)PTC元件(热敏电阻)的主要成分热稳定性好、介电常数高，在小型的变压器、话筒中都有应用。晶体中，Ba在由12个O围成的十四面体(六个正方形、八个正三角形)的中心，Ti在由6个O围成的正八面体的中心，则O在由 围成的立体结构的中心。 (4)Cu-Mn-Al合金的晶胞如图1所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置，如图2是沿立方格子对角面取得的截图。 ①若A原子的坐标参数为(0，0.0)，C为(l，1，1)，则B原子的坐标参数为 。 ②三种微粒半径：，，则Cu、Mn原子之间的最短核间距离为 pm。 ③将Cu-Mn-Al合金晶胞沿棱投影于垂直面可得如图3。下列属于沿面对角线或体对角线投影于垂直面的是 。(填字母序号) 考点七 配合物与超分子（难点） 题型1 配合物的概念 43．我国科学家开发的一种具有双功能配位水的钴基金属有机配位化合物可应用于钠离子电池。配位水通过螯合增强了钠离子与有机配体中氮原子的相互作用，提升了储钠容量，其充、放电时的转化如图所示。下列有关说法错误的是 A．Co的化合价在充电后发生了变化 B．配位水通过螯合降低了键的稳定性 C．中碳原子均采取杂化 D．分子中的配体有2种 44．在合成氨工业中，原料气在进入合成塔之前需经过铜氨液处理，发生的反应为，下列说法正确的是 A．适当升高温度，该反应的正、逆反应速率均加快 B．加入适宜的催化剂，该反应的的值将变大 C．由转化为时，元素的化合价发生变化 D．与足量的和发生上述反应，可得到 题型2 配合物的结构与性质 45．某化学实验小组用样品进行实验： 已知为浅紫色，为黄色，为红色，为无色。 下列说法错误的是 A．蒸干溶液无法直接获得固体 B．溶液a呈黄色的原因是水解生成 C．反应①中现象说明配体与的结合能力： D．反应②的离子方程式为 46．某些铂的配合物可用作抗癌药。 序号 a b c 名称 顺铂 奥沙利铂 卡铂 结构简式 (1)上述铂的配合物中含有手性碳原子的是 (填序号)。 (2)顺铂比反铂()在水中的溶解度更大。从分子极性的角度解释原因： 。 (3)顺铂进入癌细胞，破坏其DNA．一种可能的机制示意图如下。 ①过程i的离子方程式是 。 ②从配位原子和Pt2+结合能力的角度解释发生过程ii可能的原因： 。 (4)合成顺铂的一种工艺流程如下。 ①上述流程中，N2H4·2HCl的作用是 。 ②K2[PtCl6]的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ⅰ．图中 (填“黑球”或“白球”)表示[PtCl6] 2-。 ⅱ．已知：K2[PtCl6]的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g/cm3 (1nm=10-7cm) 题型3 超分子的应用 47．化合物M是一种新型超分子晶体材料，以为溶剂，由X、Y、反应制得。下列叙述错误的是 A．X分子中含有两种官能团 B．Y分子中碳原子和氧原子杂化方式相同 C．M中阴离子（）的空间构型为正四面体形 D．M中阳离子通过共价键结合体现了超分子的自组装 48．在溶有15-冠-5()的有机溶剂中，苄氯()与NaF发生反应： 下列说法正确的是 A．苄氯是非极性分子 B．15-冠-5分子中所有原子共平面 C．离子半径：r(Cl-)＞r(F-)＞r(Na+) D．X中15-冠-5与Na+间存在离子键 题型4 混合晶体与过度晶体 49．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义，化学式为(代表苯)的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出，晶胞中N原子均参与形成配位键)。下列说法不正确的是 A．该晶体属于为混合晶体 B． C．当用吡啶代替苯时，会得到相似的笼形包合物 D．若对该笼形包合物进行加热，首先脱离晶胞的组分是 50．金属钼(Mo)与硫可以形成一种类石墨烯的二维过渡金属硫化物，其晶体结构如图甲所示(A、B两层不断重复)，图乙为单层俯视图的一部分。下列说法不正确的是 A．该晶体属于混合型晶体 B．S原子距离最近的Mo原子有6个 C．A层和B层之间为范德华力 D．该化合物的化学式为 B 综合攻坚·知能拔高 1．下列说法正确的是 A．与中心原子杂化方式相同 B．含有6 mol 键 C．空间构型为正四面体形 D．晶胞中的配位数为2 2．一种镁铁氢化物的立方晶胞结构如图所示(a点Fe原子周围的H原子已画出，其它Fe原子周围的H原子未画出)。Mg占据Fe堆积形成的所有正四面体空隙的中心位置，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子周围，且H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的。已知：①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，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为。下列说法错误的是 A．该氢化物的化学式为 B．c原子周围最近的6个H原子形成正八面体，其中在该晶胞内的H原子的分数坐标为 C．与Mg最近且距离相等的H原子个数有8个，最近距离为 D．该氢化物中H的密度为 3．下列有关晶体的说法中一定正确的是 ①共价晶体中只存在非极性共价键    ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体    ③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂    ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物    ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积    ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键    ⑦金属晶体和离子晶体都能导电 A．①③⑦ B．只有⑥ C．②④⑤⑦ D．⑤⑥ 4．化学知识繁杂，充分利用归纳、类比、迁移等方法有助于化学的学习，下列有关知识的类比迁移正确的是 选项 课本知识 类比迁移 A 分子中碳为杂化 乙烷分子中碳均为杂化 B 苯、乙酸固态时均为分子晶体 所有的有机物固态时均为分子晶体 C 分子间存在氢键 分子间也存在氢键 D 电负性：O＞N 第一电离能：O＞N A．A B．B C．C D．D 5．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是 A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和N C．1 mol配合物中σ键数目为6NA D．该配合物为离子化合物，易电离，1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子 6．具有下列原子序数的各组元素，能组成化学式为AB2型化合物，并且该化合物在固态时为共价晶体的是 A．6和8 B．20和17 C．14和6 D．14和8 7．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是    A．铁镁合金的化学式可表示为 B．晶胞中有14个铁原子 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值) 8．下列选项中各物质的化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．、、 B．金刚石、、 C．、、 D．、、、单质硅 9．下列各组物质，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．SO2和SiC B．CCl4和HF C．CO2和Na2O D．Na和HCl 10．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴在xy平面的投影，已知晶胞面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，为阿伏加德罗常数的值，以晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列说法错误的是 A．Se与Zn原子之间的最近距离为 B．周围最近的的个数为12 C．A点原子分数坐标为，则B点原子分数坐标为 D．硒化锌晶体密度为 11．下列关于晶体的说法正确的是 A．混合型晶体中至少有2种典型晶体的结构单元 B．适宜条件下自发形成的具有规则几何外形的固体是晶体 C．晶体与非晶体的本质区别是有无固定的熔点 D．共价晶体的硬度最大、熔点最高 12．下列有关共价化合物的说法： ①具有较低的熔、沸点； ②不是电解质； ③固态时是分子晶体 ④都由分子构成； ⑤固态时不导电，其中一定正确的是 A．①③④ B．②⑤ C．①②③④⑤ D．⑤ 13．下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是 A．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 B．Li、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 14．氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态N原子的核外电子共有 种空间运动状态；第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)标准状况下，1体积水最多能溶解0.024体积，1体积水最多能溶解0.485体积，在水中溶解度大于的原因是 。 (3)的VSEPR模型为 ，与互为等电子体的粒子有 (任意写出两种)。 (4)联氨可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示：    ①的沸点高于的原因为 。 ②等物质的量的与中所含键数目之比为 。 (5)氮化钼晶胞如图所示，氮化钼的化学式为 ；若晶胞边长为，则晶体的密度为 为阿伏加德罗常数的值)。    15．石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题： (1)构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为 ，其中未成对电子有 个。 (2)石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为 ，石墨烯导电的原因是 。 (3)石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因： 。 (4)石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有 (填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。 (5)石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m= g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 试卷第1页，共3页 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章晶体结构与性质 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的常识（基础） 题型1 晶体与非晶体的概念辨析及判断方法 题型2 晶体的自范性、各向异性与对称性的理解 题型3 晶体与非晶体的区别分析 考点二 晶体的堆积模型 题型1 金属晶体的堆积方式（简单立方、体心立方、面心立方）判断 题型2 离子晶体的堆积模型与配位数的确定 题型3 共价晶体与分子晶体的堆积特点分析 考点三 离子晶体（重点） 题型1 离子晶体的结构特征与判断依据 题型2 晶格能的概念、影响因素及应用 题型3 典型离子晶体（NaCl、CsCl、CaF₂）的结构分析 题型4 离子晶体性质（熔点、硬度、溶解性）的判断与解释 考点四 分子晶体与共价晶体（重点） 题型1 分子晶体与共价晶体的概念辨析及判断 题型2 分子晶体的结构特点与性质关联（熔沸点、硬度等） 题型3 典型共价晶体（金刚石、晶体硅、二氧化硅）的结构分析 题型4 分子晶体与共价晶体的性质比较与应用 考点五 金属晶体 题型1 金属晶体的构成微粒与化学键类型判断 题型2 金属键的概念、影响因素及对金属性质的作用 题型3 金属晶体的物理性质（导电性、导热性、延展性）解释 考点六 晶体的相关计算（难点） 题型1 晶胞中微粒个数的计算（均摊法的应用） 题型2 晶胞参数、密度与摩尔质量的换算 题型3 晶体中微粒间距离的计算 考点七 配合物与超分子（难点） 题型1 配合物的概念 题型2 配合物的结构与性质 题型3 超分子的应用 题型4 混合晶体与过度晶体 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的常识（基础） ◆题型1 晶体与非晶体的概念辨析及判断方法 1．下列有关晶体的叙述正确的是 A．离子晶体中阴、阳离子的配位数之比等于其电荷数的绝对值之比 B．判断晶体与非晶体的最可靠的方法是看其是否有固定的熔点 C．有阳离子存在的晶体一定是离子晶体 D．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 【答案】A 【详解】A．离子晶体中，阴、阳离子的配位数之比等于其电荷数的绝对值之比。例如，在NaCl晶体中，Na+和Cl-的电荷绝对值均为1，配位数均为6，比例为1:1；在CaF2中，Ca2+的配位数为8，F⁻的配位数为4，电荷绝对值比为2:1，配位数比也为2:1。因此该叙述符合晶体结构规律，A正确； B．判断晶体与非晶体的最可靠方法是X射线衍射实验，而非是否具有固定熔点。非晶体（如玻璃）可能无固定熔点，但某些情况下熔点差异不易观察，需通过结构分析判断，B错误； C．金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，但金属晶体属于金属晶体类型，而非离子晶体。因此，有阳离子的晶体不一定是离子晶体，C错误； D．分子晶体(如HCl晶体)虽不导电，但溶于水后可电离出离子使溶液导电。因此，水溶液能导电的晶体也可能是分子晶体，而非一定是离子晶体，D错误； 故选A。 2．化学与生活、科技密切相关，下列说法错误的是 A．利用“杯酚”识别分离和未涉及化学反应 B．区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X −射线衍射实验 C．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，能体现晶体的各向异性 D．在霓虹灯的灯管里存在等离子体 【答案】C 【详解】A．“杯酚”分离和，体现超分子的“分子识别”特性，没有形成新化学键，未涉及化学反应，故A正确； B．行X −射线衍射实验可以区别晶体与非晶体，故B正确； C．液晶具有液体的流动性，具有晶体的光学各向异性，可以做液晶显示器，但其不是晶体，故C错误； D．当霓虹灯通电时，灯管中的气体分子在高压电场的作用下发生电离，形成等离子体，故D正确； 选C。 ◆题型2 晶体的自范性、各向异性与对称性的理解 3．下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 ①晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【详解】① 晶体的自范性源于内部粒子周期性有序排列，在适宜条件下能自发形成规则多面体外形，正确； ② 晶体的各向异性（不同方向性质差异）与对称性（周期性重复排列）并不矛盾，二者共存于晶体结构中，错误； ③ 晶体的对称性是微观粒子按规律周期性有序排列的必然结果，而非无序排列，错误； ④ 晶体的各向异性直接由微观粒子排列的特定方向性决定，正确； 综上，不正确的叙述为②和③，故选B。 4．下列关于晶体的叙述中，不正确的是 A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质 B．固体粉末一定不具有晶体的性质 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 【答案】B 【详解】A．晶体的自范性是指在适宜条件下，晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质，故A不选； B．许多固体粉末仍是晶体，具有晶体的性质，故B不选； C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性有序排列，则晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果，故C选； D．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，具有特定的方向性，故D不选； 故选：B。 ◆题型3 晶体与非晶体的区别分析 5．下列表述中正确的有 ①晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 ②将熔融态SiO2缓慢冷却可以得到水晶 ③等离子体具有良好的导电性，是一种特殊的液态物质 ④接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的大一些 ⑤熔融状态能导电，熔点在1000 ℃左右的晶体一定为离子晶体 ⑥SO3有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化类型相同 A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】A 【详解】①晶体与非晶体的根本区别在于晶体有自范性，与是否有规则的几何外观无关，①错误； ②物质凝固可以得到晶体，熔融态的二氧化硅，缓慢冷却可得到水晶，快速冷却得到玛瑙，②正确； ③等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，具有良好的导电性，但是等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体，不是液态物质，③错误； ④接近水的沸点的水蒸气中水分子因氢键而形成了“缔合分子”，因此其相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的大一些，④正确； ⑤熔融状态能导电，熔点在1000℃左右的晶体可能是金属晶体，⑤错误； ⑥SO3中S价层电子对数为3，杂化类型为sp2杂化，三聚分子中S形成4条单键，杂化类型为sp3杂化，⑥错误； 故答案选A。 6．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点 B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列 C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体 D．区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性 【答案】B 【详解】A. 晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性，微粒在微观空间是否呈现周期性的有序排列，故A错误； B. 晶体有自范性是粒子在微观空间呈周期有序性排列的宏观表象，故B正确； C. 玻璃不是晶体，故C错误； D. 区别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是X—射线衍射法，故D错误。 综上所述，答案为B。 考点二 晶体的堆积模型 ◆题型1 金属晶体的堆积方式（简单立方、体心立方、面心立方）判断 7．已知某金属晶体中(如碱金属)原子堆积方式如下图所示,则该堆积方式是 A．简单立方堆积 B．体心立方堆积 C．六方最密堆积 D．面心立方最密堆积 【答案】B 【详解】将上层金属填充在下层金属形成的凹穴中，属于体心立方堆积。 答案选B。 【点睛】 8．对图中某金属晶体结构的模型进行分析，判断下列有关说法正确的是    A．该种堆积方式称为六方堆积 B．该种堆积方式称为体心立方堆积 C．该种堆积方式称为面心立方堆积 D．金属就属于此种堆积方式 【答案】C 【详解】A.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，A错误； B.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，B错误； C.由题图知该堆积方式为面心立方堆积，C正确； D.的堆积模型为六方堆积，D错误； 故选C。 ◆题型2 离子晶体的堆积模型与配位数的确定 9．下列有关说法错误的是 A．水合铜离子的模型如图所示，个水合铜离子中有个配位键 B．晶体的晶胞如图所示，的配位数号的配位之比为 C．氢原子的电子云图如图所示，小黑点越密，表明电子在原子核外出现的概率密度越大 D．金属中铜原子堆积模型如图所示，该金属晶体为面心立方最密堆积 【答案】B 【详解】A．水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的O提供孤电子对与铜离子形成配位键，1个水合铜离子中有4个配位键，故A正确； B．晶体的晶胞中，每个周围有8个，每个周围有4个，所以的配位数与的配位数之比为2：1，故B错误； C．电子云密度表示电子在某一区域出现的机会多少，H原子核外只有1个1s电子，所以小黑点越密，表明 1s电子在原子核外出现的概率密度越大，故C正确； D．根据晶胞图可知，铜原子分布在晶胞的顶点和面心上，所以该金属晶体为面心立方最密堆积，故D正确； 答案选B。 10．La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-Ni合金由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成。 下列说法不正确的是 A．该晶体可表示为 B．该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位(La周围的Ni原子数) C．图丙是La和Ni的合金的晶胞图 D．通过X射线衍射实验可确定该晶体的结构 【答案】C 【详解】A．该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有7个La，其中6个在线的角上，1个La面心，则La原子数为；该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni,侧面有6个Ni，体心内有6个Ni，则Ni原子数为；故该晶体中La与Ni的个数比是3：15＝1：5，可表示为LaNi5，故A正确； B．对于1个La来说，同一层周围有6个Ni，还有上下两层各6个，则La原子与18个Ni原子配位，故B正确； C．把组成各种晶体构造的最小体积单位称为晶胞，丙图不是最简单的重复单元，故C错误； D．X射线衍射可用于确定晶体的结构，故D正确； 故答案选C。 ◆题型3 共价晶体与分子晶体的堆积特点分析 11．晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 【答案】A 【详解】A．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，A正确； B．由图可知晶胞中分子的取向不完全相同，如1和2，B错误； C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误； D．由晶胞图可知，分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含个分子，含有8个O原子，D错误； 故答案选A。 12．以石墨或甲烷为原料可制备金刚石，石墨和金刚石的晶胞如图所示。 下列说法错误的是 A．甲烷转化为金刚石后，晶体类型发生改变 B．石墨晶体层间距远大于碳碳键长，层间没有化学键 C．金刚石晶胞中位和位碳原子的核间距为 D．若石墨和金刚石的晶胞体积比为，则其密度比为 【答案】C 【详解】A．甲烷属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，因此甲烷转化为金刚石，晶体类型发生改变，A正确； B．石墨层间距远远大于碳碳键长，层间存在分子间作用力，不存在化学键，B正确； C．对金刚石晶胞建系，如图：则a点坐标是，b点坐标是，故可求a、b两点距离是=pm，又由于154 pm是距离最近的两个碳原子之间的距离，故有154=，则，C错误； D．晶体密度计算公式为，石墨晶胞中==4，金刚石晶胞中==8，故，D正确； 故选C。 考点三 离子晶体（重点） ◆题型1 离子晶体的结构特征与判断依据 13．金属卤化物发光材料在电子显示、照明和生物荧光探针等领域得到广泛应用，其中一种的立方晶胞结构如图1所示，晶体密度为；当部分被取代后可获得高性能激光材料，其基本结构单元如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．图1中三种元素均位于周期表的s区 B．若图1晶胞中以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的面心 C．图1中最近的两个间的距离为 D．中 【答案】D 【详解】A．图1中涉及元素为K、Ca、Cl，K、Ca位于周期表s区，Cl位于周期表p区，A项错误； B．若图1晶胞中以作为晶胞的顶点，则位于晶胞的体心，B项错误； C．图1晶胞中，位于顶点，个数为，位于体心，个数为1，位于面心，个数为，化学式为，晶胞的质量为，设晶胞参数为a nm，晶胞的体积为，该晶胞的密度，图1中最近的两个间的距离为，C项错误； D．图2基本结构单元中，个数为，个数为2，为，在侧棱心处的4个被2个取代，有两个空位，个数为，图2表示物质的化学式为，结合电荷守恒，，D项正确。 故选D。 14．锰的某种氧化物MnxOy的四方晶胞及在xy平面的投影如图所示，已知当MnxOy晶体有氧原子脱出时，形成氧空位会使晶体具有半导体性质。下列说法错误的是 A．该氧化物的化学式为MnO2 B．锰位于氧形成的八面体的中心 C．出现氧空位，锰的化合价降低 D．碱金属的氧化物也可以通过形成氧空位具有半导体性质 【答案】D 【详解】A．由题干晶胞图和xy平面投影图可知，晶胞中Mn位于8个顶点和体心，O位于上下面上和体内，即一个晶胞中含有Mn个数为：8×+1=2，O个数为：=4，则该氧化物的化学式为MnO2，A正确； B．由题干晶胞示意图可知，位于体心的Mn原子周围的6个氧原子构成八面体，即锰位于氧形成的八面体的中心，B正确； C．出现氧空位，即带负电的微粒少了，根据化合物的化合价代数和为0可知，锰的化合价降低，C正确； D．由C项可知，出现氧空位后金属元素的化合价会降低，而碱金属元素的化合价只有0价和+1价，则碱金属的氧化物不可以通过形成氧空位具有半导体性质，D错误； 故选D。 15．某物质晶胞结构如图所示，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位置，称作原子的分数坐标。如图中1号原子的坐标为(0，0，0)，2号原子的坐标为(0，1，1)。下列说法错误的是 A．该物质的化学式为 B．基态铜原子价层电子排布式是 C．该晶体的密度为 D．图中3号原子的坐标为(0，0，1) 【答案】D 【分析】采用均摊法计算晶胞中原子数目，原子位于棱上和面心，数目为；原子位于顶点、面心和体心，数目为；原子位于内部，数目为8；因此晶胞中、、原子数目比为，化学式为，据此分析。 【详解】A．采用均摊法计算晶胞中原子数目，原子位于棱上和面心，数目为；；原子位于顶点、面心和体心，数目为；原子位于内部，数目为8；因此晶胞中、、原子数目比为，化学式为，A不符合题意； B．为29号元素，核外电子排布式为，价电子排布式为，B不符合题意； C．晶胞质量为；晶胞体积为；密度=，C不符合题意； D．1号原子坐标为，2号原子坐标为，结合晶胞结构，3号原子位于底面右下角，坐标应为，D符合题意； 故选D。 ◆题型2 晶格能的概念、影响因素及应用 16．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B．每个晶胞平均含有14个铁原子 C．离子键强度：氧化钙<氧化镁 D．该晶胞的质量是(NA表示阿伏加德罗常数的值) 【答案】B 【详解】A．晶胞中含有铁原子的数目为，含有镁原子的数目为8，故化学式可表示为Mg2Fe，A正确； B．晶胞中Fe原子数为4个，B错误； C．Mg2+半径比 Ca2+ 小，MgO晶格能更大，离子键更强，C正确； D．一个晶胞中含有4个“Mg2Fe”，其质量为，D正确； 故选B。 17．下列关于晶体的说法正确的组合是 ①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③晶格能由大到小顺序： ④晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥离子化合物在室温下可能是液体 A．①②③ B．①②④ C．③ D．③⑥ 【答案】D 【详解】①中分子晶体如稀有气体为单原子分子，不存在共价键，①错误； ②中金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，有阳离子但无阴离子，②错误； ③中NaF、NaCl、NaBr、NaI阳离子均为Na⁺，阴离子半径F⁻<Cl⁻<Br⁻<I⁻，离子半径越小晶格能越大，顺序正确，③正确； ④晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合，④错误； ⑤分子的稳定性与共价键有关，和分子间作用力无关，⑤错误； ⑥中离子化合物为离子液体（如题干所示结构）在室温下可呈液态，⑥正确； 故答案选D。 ◆题型3 典型离子晶体（NaCl、CsCl、CaF₂）的结构分析 18．观察以下模型，下列说法错误的是 氯化钠 石墨烯 硫化锌 氟化钙 A．在NaCl晶体中，距最近的有12个 B．石墨烯中碳原子和六元环个数比为3：1 C．在ZnS晶体中，的配位数为4 D．F-填充在形成的四面体空隙中，其填充率为100% 【答案】B 【详解】A．根据NaCl晶体结构，Na+位于晶胞的顶点和面心位置。以一个顶点的Na+为例，其最近的Na+位于相邻面的面心位置。每个顶点被8个晶胞共享，而每个面心被2个晶胞共享。对于一个顶点的Na+，其最近的Na+位于同一晶胞的3个面心，以及相邻晶胞的9个面心，因此总共有12个最近的Na+，A正确； B．在石墨烯中，每个C原子与相邻的3个C原子形成共价键，每个C原子为相邻的3个六元环所共有，则在六元环中含有的C原子数为，因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1，B错误； C．在ZnS晶体中，Zn2+位于S2-构成的四面体空隙中。每个周围有4个S2-，同时每个S2-周围也有4个，因此，的配位数为4，C正确； D．在CaF2晶体中，形成面心立方结构，共形成8个四面体空隙，全部被F-占据，F-的填充率为100%，D正确； 故答案选B。 19．下表列出了卤素的氢化物（HX）、钠的卤化物（NaX）的熔点，下列说法不正确的是 HX HF HCl HBr HI 熔点/℃ -83.57 -114.18 -86.81 -50.79 NaX NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃ 995 801 775 651 A．HCl、HBr、HI的熔点依次升高，因为分子间范德华力依次增大 B．HF的熔点高于HCl，因为固态HF分子之间存在氢键作用 C．NaX的熔点高于对应HX的熔点，因为Na的相对原子质量远高于H D．NaX的熔点依次降低，与分子极性递减无关 【答案】C 【详解】A．HCl、HBr、HI为组成和结构相似的分子晶体，随着相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增强，熔点也依次升高，A正确； B．HF分子间存在氢键，HCl分子间没有氢键，氢键的强度大于范德华力的强度，因此，HF的熔点高于HCl，是因为固态HF分子之间存在氢键作用，B正确； C．NaX熔点高于HX是因NaX为离子晶体，存在强离子键，HX为分子晶体，存在较弱的分子间作用力，与Na的相对原子质量无关，C错误； D．NaX熔点依次降低是因X-半径增大导致离子键减弱，NaX为离子晶体，无分子极性，故与分子极性递减无关，D正确； 故选C。 ◆题型4 离子晶体性质（熔点、硬度、溶解性）的判断与解释 20．下列性质中适合离子晶体的是 ①熔点为1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点为10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点为-7.25 ℃，沸点为59.47 ℃ ④熔点为97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g·cm-3 ⑤熔点为-218 ℃，难溶于水 ⑥熔点为3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点较高，固体不导电，熔化时导电 A．①⑧ B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 【答案】A 【详解】离子晶体特征有熔点较高，固态不导电，熔融态或水溶液导电，部分离子晶体易溶于水（如），部分难溶（如）； ①熔点1070℃（高），水溶液导电（离子电离），符合离子晶体的特征； ②熔点10.31℃（过低），液态不导电，水溶液导电，可能属于分子晶体（如）； ③低熔沸点且能溶于（非极性溶剂），属于分子晶体（如）； ④低熔点、质软导电，密度略小于水，可能属于金属晶体（如钠）； ⑤熔点-218℃（极低），属于分子晶体； ⑥高熔点、高硬度、不导电，属于原子晶体（如金刚石）； ⑦难溶于水，固态时导电且升温导电减弱，属于金属晶体； ⑧难溶于水但熔点较高，固态不导电而熔融态导电，符合离子晶体的特征（如难溶盐）； 综上，仅①⑧符合离子晶体的特征，故选A。 21．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0，部分为-2。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列说法正确的是 A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞中含有4个K+和8个 B．晶体中每个K+周围有8个，每个周围有8个K+ C．晶体中与每个K+距离最近且相等的K+有8个 D．晶体中0价氧与-2价氧的个数之比为3：1 【答案】D 【详解】A．晶胞中含有K+的个数为，的个数为，A项错误。 B．晶体中每个K+周围有6个，每个周围有6个K+，B项错误。 C．晶体中与每个K+距离最近且相等的K+的个数为，C项错误。 D．设晶体中0价氧与-2价氧的个数分别为x、y，则有(n为任意正整数)，，解得，D项正确。 故选：D。 考点四 分子晶体与共价晶体（重点） ◆题型1 电负性的概念与递变规律判断 22．碘的晶胞结构如图，下列说法正确的是 A．碘晶体熔化时需克服共价键 B．1个碘晶胞中含有4个碘分子 C．碘晶体为共价晶体 D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，晶胞大小也相同 【答案】B 【详解】A．碘晶体为分子晶体，熔化时需克服分子间作用力， A错误； B．1个碘晶胞中8个碘分子位于顶点，6个位于面心，则含有8×+6×=4个碘分子，B正确； C．碘晶体为分子晶体，C错误； D．氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构类似，均属于分子晶体，三者的晶胞大小并不相同，随着卤素原子序数的增加，原子半径增大，晶胞参数也会相应增大，因此碘晶体的晶胞大小大于溴单质大于氯单质，D错误； 故答案选B。 23．某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 ◆题型2 分子晶体的结构特点与性质关联（熔沸点、硬度等） 24．物质的结构决定性质，下列解释错误的是 选项 性质 解释 A 熔点：水晶>干冰 比的式量更大 B 酸性：丙酸<甲酸 乙基的推电子作用削弱了氧氢键的极性 C 甲醛易溶于水 甲醛是极性分子且可与水分子形成氢键 D 聚乙炔有导电性 聚乙炔中碳原子为：杂化可形成共轭长链 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．水晶（SiO2）熔点高于干冰（CO2）的主要原因是SiO2为共价晶体，具有强大的共价键网络，而CO2为分子晶体，分子间作用力较弱；解释仅提及式量更大，忽略了晶体结构差异，A错误； B．丙酸酸性弱于甲酸是由于乙基的推电子诱导效应削弱了羧基中O-H键的极性，使质子更难解离，B正确； C．甲醛易溶于水因其为极性分子，且羰基氧原子可作为氢键受体与水分子形成氢键，C正确； D．聚乙炔中碳原子为杂化可形成共轭长链，共轭大键体系为电荷传递提供了通路，D正确； 故选A。 25．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．CCl4和CBr4的熔点 B．邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点 C．O3和O2在水中的溶解度 D．ClCH2COOH和CCl3COOH的酸性 【答案】C 【详解】A．四氯化碳和四溴化碳都是分子晶体，后者的相对分子质量大于前者，则前者的熔点于低于后者，A不符合题意； B．邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的分子间作用力小于对羟基苯甲醛，沸点低于对羟基苯甲醛，B不符合题意； C． 臭氧与二氧化硫是等电子体，二氧化硫中心原子的孤电子对数为，价层电子对数为3，分子的空间构型为V形， 是结构不对称的极性分子，而氧气是非极性分子，所以由相似相溶原理可知，臭氧在水中的溶解度大于氧气，C符合题意； D．氯原子是吸电子基，会使羧酸分子中羟基的极性增强，电离出氢离子的能力增强，酸性增强，所以一氯乙酸的酸性弱于三氯乙酸，D不符合题意； 故选C。 ◆题型3典共价晶体（金刚石、晶体硅、二氧化硅）的结构分析 26．立方氮化硼是一种用于航空航天的热绝缘体纳米材料，与金刚石结构相似，其晶胞结构如图，晶胞棱长为anm。下列说法错误的是 A．立方氮化硼具有熔点高、硬度大的特点 B．该晶胞中B和N的配位数均为4 C．B和N的最近距离为anm D．固体储氢材料氮硼烷(NH3BH3)中，B原子的杂化轨道类型为sp2 【答案】D 【详解】A．立方氮化硼与金刚石结构相似，均为共价晶体，原子间通过共价键结合，共价键键能大，因此具有熔点高、硬度大的特点，故A正确； B．金刚石中每个碳原子配位数为4，立方氮化硼结构相似，B和N交替排列，故B和N的配位数均为4，故B正确； C．晶胞棱长为a nm，体对角线长为a nm，B和N的最近距离为体对角线的，即 a nm，故C正确； D．NH3BH3中B原子与3个H、1个N形成4个σ键（含1个配位键），价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3，故D错误； 故答案为D。 27．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。 题型4 分子晶体与原子晶体的性质比较与应用 28．下列有关物质性质的解释错误的是 选项 性质 解释 A 酸性： —F是吸电子基团 B 熔点： 的半径大于 C 硬度：金刚石>晶体硅 C比Si的原子半径小 D 熔点： 键能：键键 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．-F是吸电子基团，能增强羧酸羧基中O-H键的极性，所以酸性CH3COOH<CH2FCOOH，故A正确； B．C2H5NH3NO3、NH4NO3均为离子晶体，半径大于，晶格能较弱，导致熔点较低，故B正确； C．金刚石、晶体硅均为原子晶体，C原子半径小于Si，C-C键键能更大，所以金刚石硬度更大，故C正确； D．SiO2为原子晶体，熔化时需破坏共价键，SiCl4为分子晶体，熔化时仅需克服分子间作用力，二者晶体类型不同是其熔点差异的根本原因，用键能大小解释不适用，故D错误； 选D。 29．下列晶体性质的比较中，正确的是 A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．沸点：NH3>H2O>HF C．硬度：白磷>冰>二氧化硅 D．熔点：SiI4<SiBr4<SiCl4 【答案】A 【详解】A．金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，因原子半径：C<Si，则键长：C—C<C—Si<Si—Si，键长越短，键能越大，共价晶体的熔点越高，所以熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，A正确； B．NH3、H2O、HF都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，且三种物质都存在分子间氢键，H2O分子间氢键作用最强，常温下为液体，沸点最高；HF氢键强度次之，NH3最弱，则沸点：H2O>HF>NH3，B错误； C．二氧化硅为共价晶体，其硬度远大于分子晶体，白磷是分子晶体，分子间作用力弱，硬度很小；冰也是分子晶体，但存在分子间氢键，硬度较小，则硬度：二氧化硅>冰>白磷，C错误； D．SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，且组成和结构相似，分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，其熔点越高，则熔点：SiCl4<SiBr4<SiI4，D错误； 故选A。 考点五 金属晶体 题型1 金属晶体的构成微粒与化学键类型判断 30．下列对有关事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 烯烃可加成而烷烃不能 碳原子之间的键不如键牢固 B HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 C 熔点： 的体积大于 D 金属晶体能导电 晶体中自由电子在外加电场中能定向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．烯烃含有C=C双键，其中包含一个σ键和一个π键。σ键是由s轨道和p轨道重叠形成的，键能较大且电子云密集在两个原子之间，因此较为稳定；而π键是由p轨道侧向重叠形成，键能较小且电子云分布较分散，更容易断裂‌，A正确； B．氢化物的稳定性与化学键有关，与分子间作用力和氢键无关，HF的稳定性强于HCl不能用分子间作用力和氢键解释，而是因为键能：，B错误； C．和都属于离子晶体，其熔点高低主要由晶格能决定；由于的体积比大，导致前者的晶格能更小，所以的熔点低于，C正确； D．组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，从而导电，D正确； 故答案选B。 31．金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱，而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 A．金属镁的硬度大于金属铝 B．碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大 C．金属镁的熔点大于金属钠 D．金属锂的硬度小于金属钠 【答案】C 【详解】A．镁离子（Mg2+）电荷数为+2，铝离子（Al3+）电荷数为+3且半径更小，金属键更强，故镁的硬度小于铝，A错误； B．碱金属从Li到Cs，离子电荷数相同但半径逐渐增大，金属键减弱，熔沸点逐渐降低，B错误； C．镁离子（Mg2+）电荷数为+2且半径小于钠离子（Na+），金属键更强，故镁的熔点大于钠，C正确； D．锂离子（Li+）半径小于钠离子（Na+），电荷数相同，金属键更强，故锂的硬度大于钠，D错误； 故答案选C。 题型2 金属键的概念、影响因素及对金属性质的作用 32．下列叙述中错误的是 A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定 B．由于金属晶体中“自由电子”的运动，使金属易导电、导热 C．金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 D．金属晶体都有银白色的金属光泽 【答案】D 【详解】A．金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属键强度决定，键越强则熔点和硬度越高，故A正确； B．金属的导电性和导热性源于自由电子的定向移动和能量传递，故B正确； C．金属键的本质是自由电子与金属阳离子间的强烈静电相互作用，符合金属键定义，故C正确； D．并非所有金属晶体都有银白色的金属光泽，例如金呈黄色、铜呈红色，故D错误； 故答案选D。 33．下列关于金属晶体的叙述正确的是 A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释 B．固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体 C．Al、Na、Mg的熔点逐渐升高 D．金属晶体一定是无色透明的固体 【答案】B 【详解】A．用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，延展性可通过金属键理论中自由电子移动解释，A错误； B．金属晶体在固态和熔融态均存在自由电子而导电，且金属熔点范围广（如铜1083℃），故熔点在1000℃左右可能为金属晶体，B正确； C．金属阳离子半径：Al3+＜Mg2+＜ Na+，金属键强度：Al> Mg> Na，熔点顺序为Al（660℃）> Mg（650℃）> Na（98℃），C错误； D．金属晶体通常不透明（如铁、铜）且多数有颜色（如金为黄色），不满足"无色透明"，D错误； 故答案选B。 题型3 金属晶体的物理性质（导电性、导热性、延展性）解释 34．下列物质在固态时，所属晶体类型的分类正确的是 选项 金属晶体 共价晶体 分子晶体 离子晶体 A． 钢 石墨 干冰 重铬酸钾 B． 钙 金刚石 乙醇 氯化铝 C． 铅 晶体硼 硝酸铵 硫氰化铁 D． 锂 石英 硫酸 氢氧化钡 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．石墨层内原子依靠共价键连接，但层间依靠范德华力维系，因此，石墨属于混合晶体，而非共价晶体，A错误； B．氯化铝是分子晶体，而非离子晶体，B错误； C．硝酸铵属于离子晶体，而非分子晶体，C错误； D．选项中的各物质分类正确，D正确； 故答案选D。 35．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B．晶胞中有14个铁原子 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．晶胞中铁的配位数为8 【答案】B 【详解】利用均摊法计算晶胞中原子个数：原子：顶点（8个）占，面心（6个）占，总计；原子：体内有8个；与的原子个数比为，化学式为，据此分析。 A．与的原子个数比为，化学式为，A不符合题意； B．通过均摊法计算原子：原子：顶点（8个）占，面心（6个）占，总计，B符合题意； C．铁镁合金属于金属晶体，金属晶体中只存在金属键；故晶体中化学键为金属键，C不符合题意； D．配位数是指晶胞中与最邻近的原子个数原，结合晶胞结构，相邻的原子数Mg数为8，其配位数为8，D不符合题意； 故答案选B。 考点五 晶体的相关计算（难点） 题型1 晶胞中微粒个数的计算（均摊法的应用） 36．下列说法不正确的是 A．金刚石晶体为网状结构，根据均摊法得出每个晶胞中有8个碳原子 B．氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个 C．氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个 D．干冰晶体中，分子采取非密堆积方式排列 【答案】D 【分析】金刚石网状结构中，碳原子在8个顶点、6个面心、4个内部，均摊为个，氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，每个Cs+周围紧邻8个Cl-，氯化钠晶胞中，每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12，距离相等且最近的氯离子共有6个，干冰晶体中，分子采取密堆积方式排列，1个CO2分子周围有12个CO2分子，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，金刚石晶体为网状结构，根据均摊法得出每个晶胞中有8个碳原子，A正确； B．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，每个Cs+周围紧邻8个Cl-，B正确； C．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Cl−共有6个，C正确； D．干冰晶体中，分子采取密堆积方式排列，1个CO2分子周围有12个CO2分子，D错误； 故选D。 37．一种含Ga、Ni、Co元素的晶胞结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。设的摩尔质量为M (其中x、y、z为最简整数比)，为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．Ga、Ni均位于元素周期表的d区 B．该晶胞中Ni、Co粒子个数的最简比为1∶1 C．该晶体中存在金属键 D．该晶体的密度为 【答案】C 【详解】A．Ni位于元素周期表的d区，Ga位于元素周期表的p区，A错误； B．Co构成立方体，Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，根据均摊原则，该合金的晶胞中，粒子个数最简比Ga∶Ni∶Co=1∶1∶2，B错误； C．该晶体由Ga、Ni、Co金属元素构成，属于金属晶体，存在金属键，C正确； D．1个晶胞中有8个立方体，设晶胞边长为2a nm，含4个GaNiCo2单元，密度为，D错误； 故答案为C。 38．一种由镧（）、钴（）和氧（O）组成的三元氧化物催化剂材料，在环境保护、工业催化和光催化等领域有着广泛的应用。其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．晶体最简化学式为 B．晶体中与最近且距离相等的有6个 C．晶体的密度为 D．晶体中相邻微粒间存在离子键 【答案】B 【详解】A．由晶胞图可知，位于面心，个数为；位于顶点，个数为，位于体心，个数为1，A正确； B．最近且距离相等的有12个，B错误； C．根据，晶胞的质量为，晶胞体积为，可得晶体密度，C正确； D．晶胞中含有离子，相邻微粒间的作用力为离子键，D正确； 故选B。 题型2 晶胞参数、密度与摩尔质量的换算 39．晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法正确的是 A．若图1晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为 B．图2中“Mg或空位”的占位率为50%(即一半位置被Mg占据)，则1个图2晶胞中含有的Mg数最多为1 C．图1到图2的变化中，卤素原子的种类增加，但晶胞中卤素的总数减少 D．若图2晶胞中Cl与Br的数目之比为1：1，则1个晶胞中含有2个Br原子 【答案】B 【详解】A．根据均摊原则，图1中，Li原子数为，O原子数，Cl原子数，密度为，故A错误； B．根据均摊原则，图2中Mg或空位数为，“Mg或空位”占位率50%时，则含2×50%=1个Mg，故B正确； C．图1晶胞含1个Cl，图2中“Cl或Br”的位置有4个，总数仍为4×=1，卤素总数不变，故C错误； D．图2中“Cl或Br”共1个，若Cl：Br=1：1，则Br为0.5个，故D错误； 选B。 40．闪锌矿石的主要成分为ZnS，其晶胞结构如图所示(表示阿伏加德罗常数的值)。下列有关说法错误的是（   ） A．的配位数为4 B．该晶胞中含有4个 C．ZnS中只含有离子键 D．若晶胞参数为anm，则ZnS晶体密度为 【答案】D 【详解】A．Zn²⁺的配位数是指其周围最近邻的S²⁻数目。ZnS晶体中，Zn²⁺位于四面体空隙，每个Zn²⁺周围有4个S²⁻，配位数为4，A正确； B．S²⁻位于晶胞顶点和面心，顶点8个S²⁻各占1/8，面心6个S²⁻各占1/2，总数为8×(1/8)+6×(1/2)=4，B正确； C．Zn²⁺极化能力较强，S²⁻变形性较大，ZnS中离子键存在一定共价性，但高中阶段可认为其由Zn²⁺和S²⁻构成，只含离子键，C正确； D．晶胞含4个ZnS，质量为4×97/Nₐ g，体积为(a×10⁻⁷ cm)³=a³×10⁻²¹ cm³，密度，选项中缺少系数4，D错误； 故答案选D。 题型3 晶体中微粒间距离的计算 41．下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：    (1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为 ，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为 。 (2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是 ，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 。 (3)三种晶体中熔点最低的是 ，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为 。 (4)结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知，两个距离最近的Ca2＋核间距离为a×10－8 cm，计算CaF2晶体的密度为 g·cm－3。 【答案】 8 12 O 1∶6 H3BO3 分子间作用力和氢键 183.2/a3 【详解】（1）CaF2晶体中Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，Ca2＋和F－个数比为1：2，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个；故答案为8；12。 （2）中B原子最外层三个电子形成三条共价键，最外层共6个电子，H原子达到2电子稳定结构，只有氧原子形成两条键达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成三条B—O极性键，每个O原子形成一条O—H极性价键，共6条极性键；故答案为O；1∶6。 （3）H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，受热熔化时克服了分子间作用力和氢键；故答案为H3BO3；分子间作用力和氢键。 （4）一个晶胞中实际拥有的离子数：阳离子数为8×1/8＋6×1/2＝4，而阴离子为8个，从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2＋，晶胞内部的离子为F－，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”，则CaF2晶体的密度为4×78 g·mol－1÷[(a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝183.2/a3g·cm－3，故答案为183.2/a3。 【点睛】根据均摊法计算晶胞中原子数目，进而计算晶胞质量，再根据晶胞密度=质量/体积计算。 42．“物质的性质、性能，不仅与组成有关，还与晶体结构有关。完成如下有关的问题。 (1)铁有、、三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。 三种晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子：有8个、有 个、有 个；将铁缓慢加热到1500℃再降温到常温，缓慢冷却得固体A和急速冷却得固体B，两者密度不同，较大的是固体 (填“A”或“B”)。 (2)金刚石和都由碳元素组成， 晶体中构成微粒的配位数较大，原因是 。 (3)PTC元件(热敏电阻)的主要成分热稳定性好、介电常数高，在小型的变压器、话筒中都有应用。晶体中，Ba在由12个O围成的十四面体(六个正方形、八个正三角形)的中心，Ti在由6个O围成的正八面体的中心，则O在由 围成的立体结构的中心。 (4)Cu-Mn-Al合金的晶胞如图1所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置，如图2是沿立方格子对角面取得的截图。 ①若A原子的坐标参数为(0，0.0)，C为(l，1，1)，则B原子的坐标参数为 。 ②三种微粒半径：，，则Cu、Mn原子之间的最短核间距离为 pm。 ③将Cu-Mn-Al合金晶胞沿棱投影于垂直面可得如图3。下列属于沿面对角线或体对角线投影于垂直面的是 。(填字母序号) 【答案】(1) 12 6 B (2) C60 C60晶体属于面心立方堆积，构成微粒的配位数为12。金刚石的晶体晶胞中每个C原子与其他4个C原子相连，构成微粒的配位数为4。 (3)4个Ba和2个Ti (4) （，，） 180或或311.76 D 【详解】（1）γ-Fe晶体属于面心立方最密堆积，γ-Fe晶体中Fe的配位数为12，即每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有12个。α-Fe属于简单立方堆积，α-Fe晶体中Fe的配位数为6，即每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有6个。将铁缓慢加热到1500℃，根据转化关系，将会得到δ-Fe，急速冷却，晶体的类型还来不及转化，即保持不变，因此固体B为δ-Fe；缓慢冷却，晶体的类型发生变化，得到α-Fe，即固体A。体心立方堆积的空间利用率高于简单立方堆积，密度较大的是δ-Fe（固体B）。 （2） C60晶体属于面心立方堆积，如图所示，，构成微粒的配位数为12。金刚石的晶体晶胞，如图所示，，每个C原子与其他4个C原子相连，构成微粒的配位数为4。 （3） 根据题意，可知BaTiO3晶体的晶胞如图所示，，从晶胞可知，O在由4个Ba和2个Ti围成的立方结构的中心。 （4）①根据晶胞结构图，可知B原子的坐标为（，，）。 ②根据截面图结合几何知识可知[2r(Cu)+2r(Al)]为体对角线的一半，设晶胞的棱长为a，则有a=2[2r(Cu)+2r(Al)]=4×(127+143)pm，所以a=pm；根据晶胞结构可知铜原子之间的最短核间距为棱长的一半，即a=180pm或pm或311.76pm；故答案为：180或或311.76。 ③根据晶胞结构图，Mn和Al均位于Cu构成的六面体的中心，沿体对角线投影，Mn和Al的位置均会与Cu的位置重合，只有D符合。答案选D。 考点七 配合物与超分子（难点） 题型1 配合物的概念 43．我国科学家开发的一种具有双功能配位水的钴基金属有机配位化合物可应用于钠离子电池。配位水通过螯合增强了钠离子与有机配体中氮原子的相互作用，提升了储钠容量，其充、放电时的转化如图所示。下列有关说法错误的是 A．Co的化合价在充电后发生了变化 B．配位水通过螯合降低了键的稳定性 C．中碳原子均采取杂化 D．分子中的配体有2种 【答案】B 【详解】A．从转化关系看，充电时是失去电子和Na+的过程，放电时是得到电子和结合Na+的过程，C、O、N元素的化合价没有发生变化，则在中，Co的化合价在充电（失去电子）后会发生变化，A正确； B．配位水通过螯合增强钠离子与氮原子的相互作用，不会降低C=N键的稳定性。若C=N键稳定性降低，会影响配合物的结构稳定性，与题意不符，B错误； C．在中，分子中的碳原子均形成双键，所有的碳原子都采取sp2杂化，C正确； D．分子中的配体有2种，为H2O和（有机配体），D正确； 故选B。 44．在合成氨工业中，原料气在进入合成塔之前需经过铜氨液处理，发生的反应为，下列说法正确的是 A．适当升高温度，该反应的正、逆反应速率均加快 B．加入适宜的催化剂，该反应的的值将变大 C．由转化为时，元素的化合价发生变化 D．与足量的和发生上述反应，可得到 【答案】A 【详解】A．升高温度会加快分子的运动速率，从而加快正、逆反应速率，A正确； B．催化剂只改变反应路径，不改变反应的焓变，因此的值不会变大，B错误； C．在反应物和产物中，Cu元素均以+1价存在（和CO均为中性配体），化合价未发生变化，C错误； D．该反应为可逆反应，且，反应不能完全进行到底，因此0.1 mol CO无法完全转化为0.1 mol ，D错误； 故答案选A。 题型2 配合物的结构与性质 45．某化学实验小组用样品进行实验： 已知为浅紫色，为黄色，为红色，为无色。 下列说法错误的是 A．蒸干溶液无法直接获得固体 B．溶液a呈黄色的原因是水解生成 C．反应①中现象说明配体与的结合能力： D．反应②的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．蒸干溶液，Fe3+会发生水解生成氢氧化铁固体，无法直接获得固体，A正确； B．溶于水，溶液a呈黄色是因为水解生成，为黄色，B正确； C．反应①中现象说明稳定性：，则配体与的结合能力：，C正确； D．反应②的离子方程式为，D错误； 故选D。 46．某些铂的配合物可用作抗癌药。 序号 a b c 名称 顺铂 奥沙利铂 卡铂 结构简式 (1)上述铂的配合物中含有手性碳原子的是 (填序号)。 (2)顺铂比反铂()在水中的溶解度更大。从分子极性的角度解释原因： 。 (3)顺铂进入癌细胞，破坏其DNA．一种可能的机制示意图如下。 ①过程i的离子方程式是 。 ②从配位原子和Pt2+结合能力的角度解释发生过程ii可能的原因： 。 (4)合成顺铂的一种工艺流程如下。 ①上述流程中，N2H4·2HCl的作用是 。 ②K2[PtCl6]的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图所示。 ⅰ．图中 (填“黑球”或“白球”)表示[PtCl6] 2-。 ⅱ．已知：K2[PtCl6]的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g/cm3 (1nm=10-7cm) 【答案】(1)b (2)顺铂为极性分子、反铂为非极性分子，根据相似相溶原理知，顺铂比反铂更易溶于极性溶剂水 (3) +2H2O=+2Cl- DNA中的N和H2O中的O均有孤电子对，二者相比，N与Pt2+的配位能力更强 (4) 还原剂 黑球 【详解】（1） 连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，上述铂的配合物中含有手性碳原子的是b，如图所示：，故答案为：b； （2）极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，顺铂为极性分子、反铂为非极性分子，根据相似相溶原理知，顺铂比反铂更易溶于极性溶剂水，故答案为：顺铂为极性分子、反铂为非极性分子，根据相似相溶原理知，顺铂比反铂更易溶于极性溶剂水； （3） ①过程i中和H2O反应生成、Cl-，离子方程式为：+2H2O=+2Cl-； ②DNA中的N和H2O中的O均有孤电子对，二者相比，N与Pt2+的配位能力更强，所以过程ii可能发生，故答案为：DNA中的N和H2O中的O均有孤电子对，二者相比，N与Pt2+的配位能力更强； （4）①上述流程中，N2H4•2HCl在反应中作还原剂，将K2[PtCl6]还原为K2[PtCl4]，故答案为：还原剂； ②ⅰ.图中白球个数为8、黑球个数为8×+6×=4，白球与黑球个数之比为8：4=2：1，根据化学式知，黑球表示[PtCl6]2-，故答案为：黑球； ⅱ.该晶胞中相当于含有4个K2[PtCl6]，晶胞的体积为(a×10-7cm)3，该晶体的密度==g/cm3，故答案为：。 题型3 超分子的应用 47．化合物M是一种新型超分子晶体材料，以为溶剂，由X、Y、反应制得。下列叙述错误的是 A．X分子中含有两种官能团 B．Y分子中碳原子和氧原子杂化方式相同 C．M中阴离子（）的空间构型为正四面体形 D．M中阳离子通过共价键结合体现了超分子的自组装 【答案】D 【详解】A．X分子结构中含有氨基()和溴原子()两种官能团，A正确； B．Y分子中碳原子为饱和碳(如)，杂化方式为；氧原子为醚键氧，价层电子对数为4(2个σ键+2对孤电子对)，杂化方式也为，二者杂化方式相同，B正确； C．中，中心Cl原子形成4个σ键，没有孤对电子，其价层电子对数为4，空间构型为正四面体形，C正确； D．超分子自组装依赖非共价键(如氢键、范德华力等)，M中阳离子的结合应为X的氨基与Y的氧原子通过氢键等非共价键形成，D错误； 故选D。 48．在溶有15-冠-5()的有机溶剂中，苄氯()与NaF发生反应： 下列说法正确的是 A．苄氯是非极性分子 B．15-冠-5分子中所有原子共平面 C．离子半径：r(Cl-)＞r(F-)＞r(Na+) D．X中15-冠-5与Na+间存在离子键 【答案】C 【详解】A．苄氯分子含有饱和C原子，且饱和碳原子连有三种不同的基团，分子空间结构不对称，即分子的正、负电荷中心不重合，故芐氯为极性分子，A错误； B．由题干信息可知，15-冠-5分子中含有sp3杂化的碳原子，不可能所有原子共平面，B错误； C．已知一般电子层数越多微粒半径越大，电子层结构相同时，离子半径随原子序数增大而减小，故离子半径：r(Cl-)＞r(F-)＞r(Na+)，C正确；     D．15-冠-5 是分子，与阳离子Na+之间不存在离子键，二者通过分子间相互作用形成超分子，D错误； 故答案为：C。 题型4 混合晶体与过度晶体 49．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义，化学式为(代表苯)的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出，晶胞中N原子均参与形成配位键)。下列说法不正确的是 A．该晶体属于为混合晶体 B． C．当用吡啶代替苯时，会得到相似的笼形包合物 D．若对该笼形包合物进行加热，首先脱离晶胞的组分是 【答案】D 【详解】A．晶体中既有离子，存在离子键，又有分子，存在范德华力，属于混合晶体，A正确； B．一个晶胞中含有CN-个数为，NH3个数为，Ni2+个数为，Zn2+个数为，则该晶胞化学式为，x:y=2:1，B正确； C．吡啶中含有与苯类似的大π键，其代替苯时，会得到相似的笼形包合物，C正确； D．苯分子以分子间作用力结合，作用力比配位键弱，故加热时首先脱离晶胞的组分是苯，D错误； 故选D。 50．金属钼(Mo)与硫可以形成一种类石墨烯的二维过渡金属硫化物，其晶体结构如图甲所示(A、B两层不断重复)，图乙为单层俯视图的一部分。下列说法不正确的是 A．该晶体属于混合型晶体 B．S原子距离最近的Mo原子有6个 C．A层和B层之间为范德华力 D．该化合物的化学式为 【答案】B 【详解】A．该晶体层内存在共价键，层间通过范德华力结合，同时具有共价晶体和分子晶体的特征，属于混合型晶体，A正确； B．S原子的配位数指其周围距离最近且等距离的Mo原子数，由单层俯视图可知，每个S原子周围有3个Mo原子，故S原子的配位数为3，B错误； C．该晶体层间存在范德华力，层间易滑动，C正确； D．由单层俯视图可知，每个Mo原子周围有6个S原子，每个S原子周围有3个Mo原子，故Mo与S的原子个数比为，化学式为，D正确； 故选B。 B 综合攻坚·知能拔高 1．下列说法正确的是 A．与中心原子杂化方式相同 B．含有6 mol 键 C．空间构型为正四面体形 D．晶胞中的配位数为2 【答案】C 【详解】A．1个分子的中心原子N有3个σ键和1个孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为，1个分子的中心原子B有3个σ键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化方式为，两者杂化方式不同，A错误； B．分子中，有3 mol N-H σ键，3 mol B-H σ键，1 mol N-B σ键，共7 mol σ键，B错误； C．1 个 的中心原子B有4 个 σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，杂化方式为，空间构型为正四面体形，C正确； D．晶胞为面心立方结构，每个周围有6个，配位数为6，D错误； 故答案选C。 2．一种镁铁氢化物的立方晶胞结构如图所示(a点Fe原子周围的H原子已画出，其它Fe原子周围的H原子未画出)。Mg占据Fe堆积形成的所有正四面体空隙的中心位置，H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子周围，且H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的。已知：①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，称作原子的分数坐标；②设该晶胞的参数为。下列说法错误的是 A．该氢化物的化学式为 B．c原子周围最近的6个H原子形成正八面体，其中在该晶胞内的H原子的分数坐标为 C．与Mg最近且距离相等的H原子个数有8个，最近距离为 D．该氢化物中H的密度为 【答案】C 【详解】A．晶胞中，Mg占据Fe堆积形成的所有正四面体空隙的中心位置，每个晶胞有8个正四面体空隙（每个顶点对应一个，共8个），因此Mg原子数为8个；Fe原子位于晶胞的顶点和面心位置，属于面心立方堆积。顶点8个，总计 。面心6个，总计，总Fe原子数为；H原子与Fe的最短距离为晶胞参数的，结合正八面体配位模式，晶胞中H总数为24。原子个数比为2:1:6 ，化学式为，A正确； B．c原子为Fe原子，周围最近的6个H原子形成正八面体。位于晶胞内的H原子坐标为( )，符合正八面体配位的几何特征，B正确； C．Mg位于正四面体空隙，其周围最近且等距的H原子个数为12个。最近距离计算：Mg坐标为 ，H坐标为 ，距离为：，C错误； D．晶胞中H原子总数为24，质量为。晶胞体积为 。密度计算：，D正确； 故选C。 3．下列有关晶体的说法中一定正确的是 ①共价晶体中只存在非极性共价键    ②稀有气体形成的晶体属于共价晶体    ③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂    ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物    ⑤分子晶体的堆积方式均为分子密堆积    ⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键    ⑦金属晶体和离子晶体都能导电 A．①③⑦ B．只有⑥ C．②④⑤⑦ D．⑤⑥ 【答案】B 【详解】①共价晶体中也可能存在极性键，如SiO2晶体为共价晶体，晶体中存在极性共价键，不存在非极性共价键，①错误； ②稀有气体分子属于单原子分子，形成的晶体属于分子晶体，②错误； ③干冰属于分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，不是共价键，③错误； ④金属元素与非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝是共价化合物，④错误； ⑤分子晶体的堆积方式不一定均为分子密堆积，如冰，每个水分子周围只有4个水分子，不是密堆积，⑤错误； ⑥离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合形成的晶体，金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体，所以金属晶体中不存在离子键，⑥正确； ⑦离子晶体中没有自由移动的离子，不能导电；金属晶体中存在自由移动的电子，能导电，⑦错误。 综上，正确的选项只有⑥； 答案选B。 4．化学知识繁杂，充分利用归纳、类比、迁移等方法有助于化学的学习，下列有关知识的类比迁移正确的是 选项 课本知识 类比迁移 A 分子中碳为杂化 乙烷分子中碳均为杂化 B 苯、乙酸固态时均为分子晶体 所有的有机物固态时均为分子晶体 C 分子间存在氢键 分子间也存在氢键 D 电负性：O＞N 第一电离能：O＞N A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．烷烃分子中碳原子均形成四条单键，均为杂化，故A正确； B．大多数有机物为分子晶体，也有一些为离子晶体等，故B错误； C．磷的电负性较小，磷化氢分子间不能形成氢键，故C错误； D．氮的轨道半充满，能量低较更稳定，第一电离能比氧大，故D错误； 故选A。 5．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是 A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键 B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和N C．1 mol配合物中σ键数目为6NA D．该配合物为离子化合物，易电离，1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子 【答案】C 【详解】Na＋与[Fe(CN)5(NO)]2－存在离子键，NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键，A正确；NO分子、CN－与Fe3＋形成配位键，共有6个，配位原子有C和N，B正确；1 mol配合物中σ键数目为(5×2＋1×2)×NA ＝12NA，C错误；配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物，电离出2个Na＋与1个[Fe(CN)5(NO)]2－，所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子，D正确。 6．具有下列原子序数的各组元素，能组成化学式为AB2型化合物，并且该化合物在固态时为共价晶体的是 A．6和8 B．20和17 C．14和6 D．14和8 【答案】D 【详解】A．6和8为碳和氧，形成二氧化碳，固态是为分子晶体，A错误； B．20为钙，17为氯，二者形成氯化钙，为离子化合物，形成离子晶体，B错误； C．14为硅，6为碳，二者形成碳化硅，为AB型，为共价晶体，C错误； D．14为硅，8为氧，二者形成二氧化硅，为共价晶体，D正确； 故选D。 7．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是    A．铁镁合金的化学式可表示为 B．晶胞中有14个铁原子 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值) 【答案】B 【详解】A．晶胞中含有铁原子的数目为，含有镁原子的数目为8，故化学式可表示为，A项正确， B．据A选项分析，晶胞中有4个铁原子，B项错误； C．金属合金仍为金属，晶体中有金属键，C项正确； D．一个晶胞中含有4个“”，其质量为，D项正确。 故选：B。 8．下列选项中各物质的化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．、、 B．金刚石、、 C．、、 D．、、、单质硅 【答案】A 【详解】A．、、都是分子晶体，都只含共价键，故A正确； B．金刚石是共价晶体，O2、F2是分子晶体，故B错误； C．、是离子晶体，是分子晶体，故C错误； D．I2、Ar、N2是分子晶体，单质硅是共价晶体，故D错误； 选A。 9．下列各组物质，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．SO2和SiC B．CCl4和HF C．CO2和Na2O D．Na和HCl 【答案】B 【详解】A．根据元素组成可判断都为极性共价键，但SO2为分子晶体而SiC为原子晶体，故A不符合题意； B．CCl4和HF都是含极性共价键的分子晶体，故B符合题意； C．Na2O含离子键为离子晶体，而CO2含极性共价键，为分子晶体，故C不符合题意； D．Na是含金属键的金属晶体，HCl是含极性的分子晶体，故D不符合题意； 答案选B。 【点睛】含有离子键的化合物一定是离子化合物，为离子晶体；含有共价键的化合物不一定是共价化合物。 10．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴在xy平面的投影，已知晶胞面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，为阿伏加德罗常数的值，以晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列说法错误的是 A．Se与Zn原子之间的最近距离为 B．周围最近的的个数为12 C．A点原子分数坐标为，则B点原子分数坐标为 D．硒化锌晶体密度为 【答案】D 【详解】A．设晶胞边长为。由题意，顶点与相邻面心距离为，即，解得。Se与Zn原子之间的最近距离为晶胞体对角线的，即。A正确； B．在此晶胞中，Zn原子占据了部分四面体空隙，将这些Zn原子连接并平移，可以构成一个面心立方结构，其配位数为12，因此每个周围最近的个数为12。B正确； C．A点原子坐标为，由图乙可知，B点原子分数坐标为。C正确； D．硒位于晶胞顶点和面心，由均摊法可得该晶胞中硒有个，锌在晶胞内、有4个，硒化锌晶体密度为。D错误； 故答案选D。 11．下列关于晶体的说法正确的是 A．混合型晶体中至少有2种典型晶体的结构单元 B．适宜条件下自发形成的具有规则几何外形的固体是晶体 C．晶体与非晶体的本质区别是有无固定的熔点 D．共价晶体的硬度最大、熔点最高 【答案】B 【详解】A．混合型晶体是指晶体内粒子间相互作用力存在两种及以上的晶体，如石墨晶体中C原子间以结合成平面网状结构，与共价晶体有相似之处；层与层之间靠范德华力维系，与分子晶体相似；另外还有自由电子，类似于金属晶体，这些相互作用分布在整个晶体内，而非存在不同类型晶体的结构单元，A项错误； B．晶体的规则几何外形是自发形成的，而非人为雕琢加工成的，B项正确； C．晶体和非晶体的本质区别是内部粒子排列的有序性，从而使晶体在宏观上具有自范性，而晶体的自范性导致晶体和非晶体物理性质的差异，C项错误； D．金属晶体中也有高硬度、高熔点的物质，D项错误； 故选B。 12．下列有关共价化合物的说法： ①具有较低的熔、沸点； ②不是电解质； ③固态时是分子晶体 ④都由分子构成； ⑤固态时不导电，其中一定正确的是 A．①③④ B．②⑤ C．①②③④⑤ D．⑤ 【答案】D 【详解】共价化合物形成的晶体可能是共价晶体，如，在晶体中没有单个的“分子”，其熔、沸点很高，是非电解质，固态时不导电； 共价化合物形成的晶体也可能是分子晶体，如、蔗糖，是电解质，而蔗糖是非电解质，二者固态时均不导电； 由此可以看出，共价化合物形成的晶体无论是共价晶体还是分子晶体，在固态时都不导电，D满足题意； 故选D。 13．下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是 A．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 B．Li、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 【答案】C 【详解】A．金刚石和硅都属于原子晶体，且结构相同，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键的键长小于硅硅键的键长，碳碳键的键能大于硅硅键的键能，金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，与化学键的强弱有关，故A不符合题意； B．Li、Na、K、Rb都属于金属晶体，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，金属键减弱，Li、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低，与化学键的强弱有关，故B不符合题意； C．卤素单质都是分子晶体，熔点、沸点高低与分子间作用力有关，F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高，与化学键的强弱无关，故C符合题意； D．NaF、NaCl、NaBr、NaI都是离子晶体，离子半径逐渐增大，离子所带电荷相等，晶格能逐渐减小，离子键逐渐减弱，NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，与化学键的强弱有关，故D不符合题意； 答案选C。 14．氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态N原子的核外电子共有 种空间运动状态；第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)标准状况下，1体积水最多能溶解0.024体积，1体积水最多能溶解0.485体积，在水中溶解度大于的原因是 。 (3)的VSEPR模型为 ，与互为等电子体的粒子有 (任意写出两种)。 (4)联氨可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示：    ①的沸点高于的原因为 。 ②等物质的量的与中所含键数目之比为 。 (5)氮化钼晶胞如图所示，氮化钼的化学式为 ；若晶胞边长为，则晶体的密度为 为阿伏加德罗常数的值)。    【答案】(1) 5 N＞O＞H (2)NO为极性分子，氮气为非极性分子 (3) 平面三角形 O3、SO2等 (4) N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目 1∶2 (5) Mo2N 【详解】（1）基态N的电子排布式为1s22s22p3，共占据5个轨道，因此核外电子共有5种空间运动状态；同周期元素，第一电离能随着原子序数递增而呈增大趋势，但第ⅤA族元素最高能级轨道为半充满，比较稳定，第一电离能大于相邻元素，因此N的第一电离能大于O，所以三种元素的第一电离能：N＞O＞H；故答案为5；N＞O＞H； （2）NO为极性分子，氮气为非极性分子，水分子为极性分子，根据“相似相溶”原理，NO在水中溶解度大于N2；故答案为NO为极性分子，氮气为非极性分子； （3）NO中心N原子的价层电子对数为3+=3，VSEPR模型为平面三角形；价电子总数和原子总数相同的分子、离子或基团互称为等电子体，则与NO互为等电子体的微粒是O3、SO2等；故答案为平面三角形；O3、SO2等； （4）①N2H4、NH3都是分子晶体，由于都含有N-H键，N元素的非金属性强、原子半径小，所以二者的分子之间还都存在氢键，由于N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目，因此克服氢键肼需要较高能量，因此肼的沸点高于氨气；故答案为N2H4分子间氢键数目多于NH3分子间氢键数目； ②1mol[Cu(NH3)2]+所含σ键数目为(2+2×3)NA=8NA，1mol[Cu(NH3)4]+所含σ键数目为(4+4×3)NA=16NA，因此两者所含σ键数目之比为8NA:16NA=1:2，故答案为1:2； （5）晶胞中，Mo原子位于顶点和面心，个数为=4，N原子位于棱上和体心，个数为=2，因此化学式为Mo2N；晶胞的质量为g，晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，根据密度定义，该晶体的密度为g/cm3=g/cm3；故答案为Mo2N；。 15．石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题： (1)构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为 ，其中未成对电子有 个。 (2)石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为 ，石墨烯导电的原因是 。 (3)石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因： 。 (4)石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有 (填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。 (5)石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m= g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1) 2 (2) 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石墨烯中运动，通电后能定向移动 (3)石墨烯的氧化物中含大量亲水基团(羧基、羟基)，易与水形成分子间氢键，而石墨烯不含亲水基团，且是非极性结构 (4)绝缘性 (5) 【详解】（1） 碳原子属于主族元素，价层电子为最外层电子，即碳原子的价层电子排布式为2s22p2，其轨道式为 ；其中未成对电子有2个；故答案为；2； （2）根据石墨烯的结构，有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环，因此碳原子的杂化类型为sp2；每个碳原子有3个σ键，含有1个未成对电子，每个碳六元环类似于苯环，p轨道相互平行重叠，使p轨道中的电子可在整个石墨烯中运动，通电后能定向移动；故答案为sp2；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石墨烯中运动，通电后能定向移动； （3）根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水；石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂；故答案为石墨烯的氧化物中含大量亲水基团(羧基、羟基)，易与水形成分子间氢键，而石墨烯不含亲水基团，且是非极性结构； （4）根据问题(2)分析，石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体；故答案为绝缘体； （5）根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为=1，C的位于面心和内部，个数为=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为g=g；故答案为。 试卷第1页，共3页 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $