专题02 晶胞的分析与计算（期中真题汇编，北京专用）高二化学下学期

专题02 晶胞的分析与计算 2大高频考点概览 考点01 晶体结构与性质 考点02 晶胞分析及计算 地 城 考点01 晶体结构与性质 1．(24-25高二下·北京通州区·期中)下列关于金属键的“电子气理论”说法不正确的是 A．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 B．金属受外力时，晶体中原子层相对滑动，电子气起润滑作用 C．温度升高，自由电子与金属原子频繁碰撞，使金属电导率降低 D．金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子 2．(24-25高二下·北京第六十六中学·期中)下列化学式中，能真实表示物质的分子组成的是 A． B． C． D． 3．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)关于金属性质和原因的描述不正确的是 A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键 4．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是 A．沸点： B．热稳定性： C．硬度：金刚石>单晶硅 D．熔点： 5．(24-25高二下·北京房山区·期中)下列叙述中，正确的是 A．玻璃和水晶都是晶体 B．晶体和非晶体都有固定的熔沸点 C．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 D．X射线衍射实验证明了晶体内部的微粒呈现周期性重复排列 6．(24-25高二下·北京通州区·期中)下列关于物质聚集状态的描述不正确的是 A．等离子体中可以含有电中性粒子 B．离子液体是难挥发的物质 C．合金都是非晶体 D．液晶和液态是物质的不同的聚集状态 7．(23-24高二下·北京西城区·期末)钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是 A．钛位于元素周期表第四周期IVB族 B．钛合金可作电极材料，是因其晶体中有自由电子 C．的熔点较高，与其晶体类型有关 D．、、的熔点依次升高，是因为钛卤键的键能依次增大 8．(23-24高二下·北京师范大学附属中学·期中)下列说法不正确的是 A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 B．键角：NH3>H2O C．熔点：晶体硅>碳化硅>金刚石 D．酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH 9．(23-24高二下·北京师范大学附属中学·期中)下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．SiO2 和CO2 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl 10．(23-24高二下·北京海淀区·期末)离子液体具有电导率高、化学稳定性好等优点，在电化学领域用途广泛。由与反应制得的是制备某离子液体的原料，该离子液体的结构简式如下。下列说法不正确的是 A．微粒中键角： B．的制备过程中，与结合形成配位键 C．该离子液体中，均采取杂化 D．该离子液体熔点较低，可能是因为阳离子的体积较大，离子键弱 11．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列事实与氢键无关的是 A．沸点： B．下的密度：水冰 C．热稳定性： D．水中的溶解度： 12．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列物质性质的比较，与键的极性或分子的极性无关的是 A．酸性： B．硬度：金刚石>晶体硅 C．水中溶解度： D．沸点： 13．(24-25高二下·北京师范大学附属实验中学·期中)对下列事实的解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能：Mg>Al Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3s能级的高 B 键角： 中心原子均采取杂化，分子中有2个孤电子对，孤电子对有较大的斥力 C 稳定性：HF>HI HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 D 熔点： 属于离子晶体，属于分子晶体 A．A B．B C．C D．D 14．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。下列说法不正确的是 A．基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为2：1 B．石墨中碳原子数与碳碳键的比例为1：3 C．N原子的配位数为2和3 D．晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力 15．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如下。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z位于第二周期，Y的气态氢化物的水溶性显碱性。下列判断不正确的是 A．第一电离能：X<Z<Y B．这四种元素组成的化合物中不可能存在离子晶体 C．W与Z可按原子个数比2：1和1：1形成两种化合物 D．该物质中X的杂化方式有2种 地 城 考点02 晶胞分析与计算 1．(24-25高二下·北京第五十五中学·期中)电石的主要成分为，可利用其制备乙炔，其晶胞结构与晶体类似，如下图所示，由于哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长，下列说法不正确的是 A．晶体属于离子晶体 B．1个晶胞中含4个键和8个π键 C．距最近且等距离的有6个 D．晶胞中含4个和4个 2．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)氮化硼（BN）晶体存在如下图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼晶体中存在的作用力有范德华力和键 B．六方氮化硼中B、N均为杂化 C．立方氮化硼晶体的硬度小于碳化硅晶体 D．立方氮化硼晶体中不存在单个BN分子 3．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼可做润滑剂 B．六方氮化硼层间的相互作用属于化学键 C．立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子 D．立方氮化硼晶胞中和均采取杂化 4．(20-21高二下·“山东六校”·)根据下列晶体的晶胞结构，判断化学式正确的是 A． B． C． D． 5．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成。一种钛铁合金的晶胞如图ⅰ所示，该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心，氢被4个钛原子和2个铁原子包围，如图ⅱ所示。下列说法不正确的是 A．钛铁合金(如图ⅰ所示)的化学式：TiFe B．如图ⅱ所示的每个体心立方正八面体均填充1个氢原子，则理论上形成的金属氢化物的化学式： C．钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个 D．Fe与Ti之间存在金属键 6．(24-25高二下·北京第五十中学·期中)硼及其化合物具有多种结构和化学性质，化合物中的硼原子多以缺电子中心参与反应。 (1)基态硼原子的核外电子排布式为_______。 (2)分子的空间构型为_______，和HF反应后形成一种超强酸，中心硼原子的杂化方式为_______。 (3)六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，其晶体片层结构如图所示。六方氮化硼的化学式为_______，其晶体中存在的作用力有_______(填字母序号)。 a．范德华力        b．σ键        c．离子键 (4)立方氮化硼晶体结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。 ①晶胞中平均含有_______个硼原子，距离硼原子最近的氮原子有_______个。 ②已知：立方氮化硼晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的晶胞边长为_______cm。 7．(24-25高二下·北京顺义一中·期中)填空 (1)在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，结果石蜡在不同方向熔化的快慢不同，原因是晶体存在_____。 (2)将O原子的轨道表示式补充完整_____。 (3)已知分子中所有原子均满足8电子稳定结构，则其分子中键和键的个数比为_____，中心碳原子的杂化方式为_____。 (4)已知超分子18-冠-6的空腔直径为260～320pm，则下列碱金属离子可被18-冠-6识别的是(写离子符号)_____ 碱金属离子 离子直径/pm 152 204 276 334 (5)嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。 已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的边长为_____cm(用含、的式子表示)。 8．(24-25高二下·北京九中·期中)是优良的浸金试剂，但毒性强。有望被低毒的硫氰酸盐替代。 (1)NaCN属于离子晶体。一定温度下，NaCN某种晶型的立方晶胞如下图所示，已知其边长为。 ①中，键和键的个数比为______。 ②距离最近的阴离子有______个。 ③已知阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度是______。（） (2)配位能力强，故NaCN可作浸金试剂。 ①补全浸金反应的离子方程式_______：______。 ②浸金时，若不除去矿浆中的和，浸金效果会降低。结合配位键的形成条件解释原因：______。 (3)也是一种常见的配体，其中的和均能与金属离子（M）以或的方式配位。 ①中，不能参与配位，原因是______。 ②在两种配位方式中，C的杂化方式为______、______。 (4)已知：和均有挥发性，为弱酸，为强酸。 相同条件下，使用作为浸金试剂比更安全，逸出的有毒酸雾更少，可能的原因是______（填序号）。 a．更容易水解    b．的沸点比高    c．分子间易形成氢键 9．(24-25高二下·北京汇文中学·期中)制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：i．磷灰石的主要成分是 ii． iii． (1)制备用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成、和，主要反应是和_______。 (2)制备 将、、混合并调节溶液的制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与的关系如下图。 时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液使溶液中的，不考虑溶液体积的变化，通过计算说明此时能否产生沉淀_______。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 (3)锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如下图所示。 ①由于的空间构型为_______，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸铁锂的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。 ②正极材料在和之间转化时，经过中间产物。转化为的过程中，每摩晶胞转移电子的物质的量为_______。 10．(24-25高二下·北京汇文中学·期中)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 (1)Fe元素在元素周期表中的位置是_______。 (2)邻二氮菲(phen)与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定，邻二氮菲的结构简式如下图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有_______种。 ②补铁剂中的易被氧化变质，请从结构角度解释其原因：_______。 ③用邻二氮菲测定浓度时应控制为5~6的适宜范围，请解释原因：_______。 (3)邻二氮菲结构中包含吡啶环()，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知碱性强弱：。请解释原因：_______。 (4)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是_______。 ②铁镁合金的化学式为_______。 ③若该晶胞的晶胞边长为，阿伏加德罗常数为，则该合金的密度为_______(，列出计算式即可)。 ④若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱边中点位置，则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为_______。 11．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)硫化物固态电解质因具有较高离子导电率（在电场作用下，正、负离子定向移动的能力）获得广泛关注。是合成硫化物固态电解质的关键材料，可利用作为硫源进行制备。 (1)S元素在元素周期表中的位置为________。 (2)Li元素位于元素周期表________区。 (3)比较和的第一电离能的大小，从原子结构的角度说明理由：_________。 (4)的晶胞如图，边长为，阿伏伽德罗常数为。 ①晶胞中的“●”代表_______（填“”或“”）。 ②距离最近的有________个。 ③其晶体的密度为________（用代数式表示）。 (5)固态电解质比固态电解质离子导电率更高，原因是：_________。 12．(24-25高二下·北京顺义一中·期中)依据所给材料，回答下列问题： (1)科学家目前合成了分子，其结构如图所示。分子中氮原子的杂化轨道类型是_____，N-N-N键角为_____；分解后能产生并释放出大量能量，推测其用途可为_____。 (2)液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是①_____；②极性键；③_____。 (3)可与形成，的空间构型名称为_____。根据的成键特点，画出与下图中分子直接相连分子以及它们之间形成的所有氢键(用O—H…O表示)_____。(合理即可) (4)哈勃-韦斯(Haber-Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据以上原理，下列金属离子不能催化双氧水分解的是_____。 A．　B．　C．　D．　E． (5)实验测得，25℃时的小于的，原因是_____(运用物质结构原理解释)。 (6)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____。 A．该氧化物的化学式为 B．该氧化物的密度为 C．Zr原子之间的最短距离为 13．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)叠氮化钠()被广泛应用于汽车安全气囊，一种由氨基化钠()制备的流程如下： (1)基态N原子的价层电子排布式为___________。 (2)易与形成配位键的原因___________。 (3)比较和中键角的大小并解释原因___________。 (4)叠氮化钠()分解可得纯，下列有关说法正确的是(填字母)。___________ A．第一电离能()： B．氮气常温下很稳定，是因为中氮氮三键的键能很大 C．与晶体类型相同，熔点： (5)叠氮化铵()与叠氮化钠的晶体类型相同，是一种具有爆炸性的晶体，它的晶胞结构如下图所示，其晶胞边长分别为anm、anm、0.5anm() ①周围与它最近且距离相等的有___________个。 ②阿伏加德罗常数为，该晶胞的密度为___________(列出计算表达式)。 14．(24-25高二下·北京师范大学附属实验中学·期中)磁性材料氮化铁镍合金应用广泛。 (1)基态核外电子排布式为_________，Fe在元素周期表中的位置为_________。 (2)可与丁二酮肟反应生成鲜红色的螯合物沉淀，在定性分析中用于鉴定。 ①下列有关上述物质的叙述正确的是_________。 A．第一电离能：C<O<N B．丁二酮肟中N和C的杂化方式均为 C．1mol丁二酮肟中键的数目为 D．丁二酮肟镍的中心原子配位数和所连配体数相同 ②相同压强下，丁二酮肟镍的沸点低于丁二酮肟，原因是__________。 (3)邻二氮菲（phen）与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定。 结构简式 结构特点 邻二氮菲 分子中包含吡啶（）的环状结构，吡啶环中含有与苯类似的大键。 ①邻二氮菲的一氯代物有________种。 ②由于吡啶分子中的N原子上存在孤电子对，使类似结构的物质具有一定碱性。、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强、三种物质的碱性由强到弱的顺序是___________。 ③吡啶中N原子的价层孤电子对占据__________（填序号）。 A．2s轨道    B．2p轨道    C．sp杂化轨道    D．杂化轨道 (4)金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图所示。该晶体的化学式为_________；晶体密度为_________g·cm-3（列出计算式，）。 15．(24-25高二下·北京清华大学附属中学朝阳学校·期中)C60独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。 (1)金刚石与C60的晶胞结构如图，比较二者熔点大小：金刚石___________C60(填“>”、“<”或“=”)，并从结构角度分析原因___________。 (2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。 已知：烯烃、C60等因能提供π电子与中心原子形成配位键，被称为“π配体”。 ①(PPh3)内中心P原子的杂化轨道类型是___________。 ②比较两种π配体与Pt的配位能力大小：C2H4___________C60(填“>”、“<”或“=”)。 ③结合C60中C原子的成键特点，分析C60可作为π配体的原因___________。 (3)C60的碱金属(M=K、Rb、Cs)衍生物的晶胞结构如图。 ①与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为___________。 ②某种C60的碱金属衍生物的化学式为M3C60，每个晶胞中含有的M原子的数目是___________。 ③当M代表K时，晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为NA．该晶体密度为___________g·cm-3(1nm=1×10-7cm)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 晶胞的分析与计算 2大高频考点概览 考点01 晶体结构与性质 考点02 晶胞分析及计算 地 城 考点01 晶体结构与性质 1．(24-25高二下·北京通州区·期中)下列关于金属键的“电子气理论”说法不正确的是 A．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 B．金属受外力时，晶体中原子层相对滑动，电子气起润滑作用 C．温度升高，自由电子与金属原子频繁碰撞，使金属电导率降低 D．金属能导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子 【答案】D 【详解】A．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用，符合电子气理论的基本定义，A正确； B．金属延展性源于原子层滑动时自由电子维持金属键的连续性，电子气确实起润滑作用，B正确； C．温度升高导致离子振动加剧，阻碍自由电子定向移动，电导率降低，C正确； D．金属导电是因外加电场使自由电子定向移动，而非“产生”自由电子，自由电子本就存在，D错误； 故选D。 2．(24-25高二下·北京第六十六中学·期中)下列化学式中，能真实表示物质的分子组成的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．He是稀有气体，单原子分子，化学式能真实表示其分子组成，A正确； B．NaCl为离子晶体，由Na⁺和Cl⁻通过离子键结合，不存在分子结构，B错误； C．NH4Cl是离子化合物，由铵离子和Cl⁻通过离子键结合，无分子形式存在，C错误； D．SiO2为共价晶体，以共价键形成空间网状结构，无单个SiO2分子，D错误； 选A。 3．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)关于金属性质和原因的描述不正确的是 A．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键 【答案】A 【详解】A．金属光泽的产生是由于自由电子吸收并再发射光，与金属键中的自由电子有关，A错误； B．金属导电性源于自由电子（电子气）在外电场下定向移动，B正确； C．金属导热性通过自由电子与金属离子碰撞传递能量，C正确； D．延展性因原子层滑动时金属键未被破坏，D正确； 故选A。 4．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是 A．沸点： B．热稳定性： C．硬度：金刚石>单晶硅 D．熔点： 【答案】A 【详解】A．和均为分子晶体，沸点差异由分子间作用力（范德华力）决定，与化学键无关，A符合题意； B．和的热稳定性差异由与的共价键键能决定，与化学键有关，B不符合题意； C．金刚石和单晶硅的硬度差异由与的共价键强度决定，与化学键有关，C不符合题意； D．和的熔点差异由离子键强弱决定（半径小于，离子键更强），与化学键有关，D不符合题意； 综上，答案是A 5．(24-25高二下·北京房山区·期中)下列叙述中，正确的是 A．玻璃和水晶都是晶体 B．晶体和非晶体都有固定的熔沸点 C．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 D．X射线衍射实验证明了晶体内部的微粒呈现周期性重复排列 【答案】D 【详解】A．玻璃没有固定的熔沸点，是非晶体，A错误； B．非晶体没有固定的熔沸点，B错误； C．晶体和非晶体的本质区别是内部构成微粒在空间是否呈有规则的重复排列，C错误； D．X射线衍射实验证明了晶体内部的微粒呈现周期性重复排列，可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体，D正确； 答案选D。 6．(24-25高二下·北京通州区·期中)下列关于物质聚集状态的描述不正确的是 A．等离子体中可以含有电中性粒子 B．离子液体是难挥发的物质 C．合金都是非晶体 D．液晶和液态是物质的不同的聚集状态 【答案】C 【详解】A．等离子体由离子、电子和电中性粒子组成，因此可以含有电中性粒子，A正确； B．离子液体因离子间强静电作用而蒸气压低，难挥发，B正确； C．合金既有晶体（如钢）也有非晶体（如金属玻璃），并非都是非晶体，C错误； D．液晶介于晶体和液态之间的特殊状态，与液态属于不同聚集状态，D正确； 故选C。 7．(23-24高二下·北京西城区·期末)钛及其化合物有着广泛用途。下图是四卤化钛的熔点示意图。下列说法不正确的是 A．钛位于元素周期表第四周期IVB族 B．钛合金可作电极材料，是因其晶体中有自由电子 C．的熔点较高，与其晶体类型有关 D．、、的熔点依次升高，是因为钛卤键的键能依次增大 【答案】D 【详解】A．钛是22号元素，位于元素周期表第四周期IVB族，A正确； B．钛合金具有金属晶体的特性，存在能够自由移动的电子，因此可以作电极材料，B正确； C．由于氟的电负性强，与Ti形成离子键，则TiF4为离子晶体，熔点较高，C正确； D．由熔点示意图可知，TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点较低，故均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点依次升高，D错误； 故选D。 8．(23-24高二下·北京师范大学附属中学·期中)下列说法不正确的是 A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 B．键角：NH3>H2O C．熔点：晶体硅>碳化硅>金刚石 D．酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH 【答案】C 【详解】A．由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，A正确； B．NH3、H2O中心原子都是sp3杂化，轨道构型为四面体形，NH3中存在1对孤电子对，H2O中存在2对孤电子对，孤对子对数越多，键角越小，所以键角：NH3＞H2O，B正确； C．三者都为原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：Si>C，因此熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C错误； D．Cl电负性较大，对电子的吸引能力较强，会导致-COOH中O-H的极性增大，越容易断键电离出H+，酸性越强，Cl原子越多，酸性越强，则酸性：CCl3COOH>CHCl2COOH > CH3COOH，D正确； 故选C。 9．(23-24高二下·北京师范大学附属中学·期中)下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．SiO2 和CO2 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl 【答案】C 【详解】A．SiO2 和CO2均只含极性共价键，SiO2为共价晶体，CO2为分子晶体，A不符合题意； B．NaH是只含离子键的离子晶体，HBr是只含极性共价键的分子晶体，B不符合题意； C．CH4和CCl4均为只含极性共价键的分子晶体，C符合题意； D．Cl2是只含非极性共价键的分子晶体，KCl是只含离子键的离子晶体，D不符合题意； 故选C。 10．(23-24高二下·北京海淀区·期末)离子液体具有电导率高、化学稳定性好等优点，在电化学领域用途广泛。由与反应制得的是制备某离子液体的原料，该离子液体的结构简式如下。下列说法不正确的是 A．微粒中键角： B．的制备过程中，与结合形成配位键 C．该离子液体中，均采取杂化 D．该离子液体熔点较低，可能是因为阳离子的体积较大，离子键弱 【答案】C 【详解】A．BF3中价层电子对数=，杂化轨道数=3，B采取sp2杂化，而价层电子对数=，杂化轨道数=4，B采取sp3杂化，所以键角：，A正确； B．中B原子有空轨道，有孤电子对，可以形成配位键，B正确； C．含有碳碳双键，碳碳单键，碳氮双键，碳采取、杂化，C错误； D．阳离子的体积较大，半径大，离子间的作用力小，离子键弱，D正确； 故选C。 11．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列事实与氢键无关的是 A．沸点： B．下的密度：水冰 C．热稳定性： D．水中的溶解度： 【答案】C 【详解】A．分子间能形成氢键，导致其沸点高于，与氢键有关，A不符合题意； B．冰中水分子通过氢键形成有序结构，密度小于液态水，与氢键有关，B不符合题意； C．的热稳定性强于是因为的非金属性比强，与氢键无关，C符合题意； D．乙醇（）能与水形成氢键，而丙烷（）不能，因此溶解度更大，与氢键有关，D不符合题意； 故选C。 12．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)下列物质性质的比较，与键的极性或分子的极性无关的是 A．酸性： B．硬度：金刚石>晶体硅 C．水中溶解度： D．沸点： 【答案】B 【详解】A．的电负性大，使键极性增强，通过诱导效应增强羧酸酸性，与键的极性有关，A不符合题意； B．金刚石和晶体硅均为共价晶体，硬度由和键的键长及键能决定，与键的极性无关，B符合题意； C．为极性分子，为非极性分子，水中溶解度差异与分子极性有关，C不符合题意； D．CO、N2互为等电子体，二者相对分子质量相同，但CO是极性分子、N2是非极性分子，沸点：CO＞N2，说明其沸点与分子的极性有关，D不符合题意； 故选B。 13．(24-25高二下·北京师范大学附属实验中学·期中)对下列事实的解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能：Mg>Al Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3s能级的高 B 键角： 中心原子均采取杂化，分子中有2个孤电子对，孤电子对有较大的斥力 C 稳定性：HF>HI HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 D 熔点： 属于离子晶体，属于分子晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Al失去的是3p电子而Mg失去的是3s电子(全满结构)，因3p能级能量更高导致Al更易失去电子，所以第一电离能：Mg>Al，A正确； B．和H2O的中心原子均采取sp3杂化，但H2O有2对孤电子对，孤电子对斥力更大导致键角更小，B正确； C．HF的稳定性高于HI是因H-F键能更大，而非氢键影响，C错误； D．AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子晶体熔点更高，D正确； 故选C。 14．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。下列说法不正确的是 A．基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为2：1 B．石墨中碳原子数与碳碳键的比例为1：3 C．N原子的配位数为2和3 D．晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力 【答案】B 【详解】A．基态C原子核外电子排布式为，成对电子数为4个，未成对电子数为2个，成对电子数与未成对电子数之比为2：1，A正确； B．石墨中1个C原子参与3个，1个需要两个C个原子参与，每个C原子数与碳碳键的比例为，B错误； C．从平面结构图可知离N原子最近的C原子有2个的，也有3个的，N原子配位数为2和3，C正确； D．具有和石墨相似的层状结构，层与层之间存在范德华力，层内N与C形成共价键，D正确； 故答案为：B。 15．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如下。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z位于第二周期，Y的气态氢化物的水溶性显碱性。下列判断不正确的是 A．第一电离能：X<Z<Y B．这四种元素组成的化合物中不可能存在离子晶体 C．W与Z可按原子个数比2：1和1：1形成两种化合物 D．该物质中X的杂化方式有2种 【答案】B 【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z位于第二周期，Y的气态氢化物的水溶性显碱性，则Y为N；X能形成4个共价键，则X为C，W形成1个共价键，W为H；Z形成2个共价键，Z为O。 【详解】A． X为C，Y为N，Z为O，同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，其中第IIA族和第VA族元素的第一电离能均高于其同周期相邻元素， 则第一电离能：C＜O＜N，故A正确； B．H、C、N、O组成的(NH4)2CO3、NH4HCO3等是离子晶体，故B错误； C．W为H，Z为O，H和O可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物H2O和H2O2，故C正确； D．X为C，C=O中C为sp2杂化，-CH2-中C为sp3杂化，故D正确； 故答案为B。 地 城 考点02 晶胞分析与计算 1．(24-25高二下·北京第五十五中学·期中)电石的主要成分为，可利用其制备乙炔，其晶胞结构与晶体类似，如下图所示，由于哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长，下列说法不正确的是 A．晶体属于离子晶体 B．1个晶胞中含4个键和8个π键 C．距最近且等距离的有6个 D．晶胞中含4个和4个 【答案】C 【详解】A．由和构成，含有离子键，所以晶体属于离子晶体，故A正确； B．1个晶胞中含有的数目为个，1个含有1个碳碳三键，1个碳碳三键含有一个键和两个π键，则1个晶胞中含4个键和8个π键，故B正确； C．晶胞中位于顶点和面心，位于棱心和体心，由于晶胞沿一个方向拉长，最近且等距离的有4个，故C错误； D．一个晶胞中含有的数目为个，含有的数目为个，故D正确； 故答案为：C。 2．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)氮化硼（BN）晶体存在如下图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼晶体中存在的作用力有范德华力和键 B．六方氮化硼中B、N均为杂化 C．立方氮化硼晶体的硬度小于碳化硅晶体 D．立方氮化硼晶体中不存在单个BN分子 【答案】C 【详解】A．六方氮化硼结构与石墨类似，层内原子间是σ键，层间存在范德华力，故A正确； B．六方氮化硼结构类似石墨，B、N原子均为杂化，故B正确； C．立方氮化硼结构与金刚石类似，均为共价晶体，原子半径B<Si、N<C，则键键长比键短，键能大，硬度更大，所以立方氮化硼晶体硬度大于碳化硅晶体，故C错误； D．立方氮化硼的结构与金刚石类似，属于共价晶体，不存在单个分子，故D正确； 故选C。 3．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构。六方氮化硼的结构与石墨类似；立方氮化硼的结构与金刚石类似，可作研磨剂。 下列说法不正确的是 A．六方氮化硼可做润滑剂 B．六方氮化硼层间的相互作用属于化学键 C．立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子和4个硼原子 D．立方氮化硼晶胞中和均采取杂化 【答案】B 【详解】A．六方氮化硼的结构与石墨类似，则其性质相似，石墨可以作润滑剂，则六方氮化硼可以作润滑剂，故A正确； B．六方氮化硼的结构和石墨相似，所以六方氮化硼层间存在分子间作用力，分子间作用力不属于化学键，所以六方氮化硼层间的相互作用不属于化学键，故B错误； C．立方氮化硼晶胞中N在立方体内，原子个数是4，根据均摊法，B原子个数为，故C正确； D．由立方氮化硼晶胞可知，每个B与周围4个N形成了4个共价键(其中有一个为配位键，B提供空轨道、N提供孤电子对)，每个N与周围4个B形成了4个共价键，N和B的价层电子对数均为4，均采取杂化，故D正确； 故选B。 4．(20-21高二下·“山东六校”·)根据下列晶体的晶胞结构，判断化学式正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．一个晶胞中：A原子在体内，故个数为1，B原子在八个顶点上，故个数为，故化学式为AB，A错误； B．一个晶胞中：E原子在顶点，故个数为，F原子在顶点上，故个数为，故化学式为EF，B错误； C．一个晶胞中：X原子在体内，故个数为1，Y原子在六个面心上，故个数为：，Z原子在八个顶点上，故个数为，故化学式为XY3Z，C正确； D．一个晶胞中：A原子在八个顶点和六个面心，故个数为，B原子在12条棱上和体内，故个数为，故化学式为AB，D错误； 故选C。 5．(24-25高二下·北京理工大学附属中学·期中)钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成。一种钛铁合金的晶胞如图ⅰ所示，该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心，氢被4个钛原子和2个铁原子包围，如图ⅱ所示。下列说法不正确的是 A．钛铁合金(如图ⅰ所示)的化学式：TiFe B．如图ⅱ所示的每个体心立方正八面体均填充1个氢原子，则理论上形成的金属氢化物的化学式： C．钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个 D．Fe与Ti之间存在金属键 【答案】B 【详解】A．由图1晶胞结构可知，Ti位于顶点，Fe位于体心，因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8=1，含有的Fe原子个数=1，则钛铁合金的化学式为TiFe，A正确； B．由图2可知，Ti位于晶胞的顶点和棱上，Fe位于晶胞内部，H位于体心和面上，因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8+4=2，含有的Fe原子个数=2，含有的H原子个数=10+1=6，Ti:Fe:H=2:2:6=1:1:3，则理论上形成的金属氢化物的化学式：TiFeH3，B错误； C．由图1可知，该晶体中每个Fe被8个Ti所形成的立方体包围，每个Ti亦被8个Fe所形成的立方体包围，即钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个，C正确； D．钛铁合金的晶胞内Fe与Ti之间存在金属键，D正确； 故选B。 6．(24-25高二下·北京第五十中学·期中)硼及其化合物具有多种结构和化学性质，化合物中的硼原子多以缺电子中心参与反应。 (1)基态硼原子的核外电子排布式为_______。 (2)分子的空间构型为_______，和HF反应后形成一种超强酸，中心硼原子的杂化方式为_______。 (3)六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，其晶体片层结构如图所示。六方氮化硼的化学式为_______，其晶体中存在的作用力有_______(填字母序号)。 a．范德华力        b．σ键        c．离子键 (4)立方氮化硼晶体结构与金刚石相似，其晶胞如图所示。 ①晶胞中平均含有_______个硼原子，距离硼原子最近的氮原子有_______个。 ②已知：立方氮化硼晶体的密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的晶胞边长为_______cm。 【答案】(1)1s22s22p1 (2) 平面(正)三角形 sp3 (3) BN ab (4) 4 4 【详解】（1）B元素处于第二周期ⅢA族，核外电子排布式为1s22s22p1。 （2）BF3分子的中心B原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，分子空间构型为平面(正)三角形。的价层电子对数=4+=4，B原子为sp3杂化； （3）由题干图示信息可知，六方相氮化硼中每个B原子被3个六元环共用，每个N原子被3个六元环共用，每个六元环中含有B原子和N原子的个数均为：，故其化学式为BN，该晶体中层与层之间通过分子间作用力即范德华力结合，层内中存在B-N共价单键即σ键，故晶体中存在的作用力有范德华力和σ键，故选ab； （4）①在立方氮化硼晶体结构中，每个晶胞中含有的B原子个数是×8+×6=4；以上面面心的B原子为研究对象，距离硼原子最近的氮原子有4个，分别位于上下两层晶胞内； ②一个晶胞中含有4个B原子，4个N原子。设晶胞的边长是dcm，所以立方氮化硼的密度，得d=cm。 7．(24-25高二下·北京顺义一中·期中)填空 (1)在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，结果石蜡在不同方向熔化的快慢不同，原因是晶体存在_____。 (2)将O原子的轨道表示式补充完整_____。 (3)已知分子中所有原子均满足8电子稳定结构，则其分子中键和键的个数比为_____，中心碳原子的杂化方式为_____。 (4)已知超分子18-冠-6的空腔直径为260～320pm，则下列碱金属离子可被18-冠-6识别的是(写离子符号)_____ 碱金属离子 离子直径/pm 152 204 276 334 (5)嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。 已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的边长为_____cm(用含、的式子表示)。 【答案】(1)各向异性 (2) (3) 3∶1 (4) (5) 【详解】（1）石蜡在不同方向熔化的快慢不同，原因是晶体存在各向异性； （2）O为8号元素，原子的轨道表示式； （3）分子中所有原子均满足8电子稳定结构，则其分子结构为，单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，其中键和键的个数比为3∶1，中心碳原子的杂化方式为sp2杂化； （4）由表中离子直径可知，碱金属离子可被18-冠-6识别的是； （5）据“均摊法”，晶胞中含个Ti、个O、1个Ba，设晶胞边长为acm，则晶体密度为，a=cm。 8．(24-25高二下·北京九中·期中)是优良的浸金试剂，但毒性强。有望被低毒的硫氰酸盐替代。 (1)NaCN属于离子晶体。一定温度下，NaCN某种晶型的立方晶胞如下图所示，已知其边长为。 ①中，键和键的个数比为______。 ②距离最近的阴离子有______个。 ③已知阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度是______。（） (2)配位能力强，故NaCN可作浸金试剂。 ①补全浸金反应的离子方程式_______：______。 ②浸金时，若不除去矿浆中的和，浸金效果会降低。结合配位键的形成条件解释原因：______。 (3)也是一种常见的配体，其中的和均能与金属离子（M）以或的方式配位。 ①中，不能参与配位，原因是______。 ②在两种配位方式中，C的杂化方式为______、______。 (4)已知：和均有挥发性，为弱酸，为强酸。 相同条件下，使用作为浸金试剂比更安全，逸出的有毒酸雾更少，可能的原因是______（填序号）。 a．更容易水解    b．的沸点比高    c．分子间易形成氢键 【答案】(1) 1：2 6 (2) 4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)+4OH- 4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)+4OH- Cu2+、Zn2+均能提供空轨道，可与提供孤电子对的CN-形成配位键，消耗CN-导致，浸金效果降低 (3) C上已没有孤对电子，无法形成配位键 sp sp (4)ab 【详解】（1）①氰酸根离子中含有碳氮三键，三键中含有1个σ键和2个π键，所以氰化钠中σ键和π键的个数比为1：2； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的氰酸根离子与位于面心的钠离子的距离最近，则距离氰酸根离子最近的钠离子的个数为6，由化学式可知，距离钠离子最近的氰酸根离子的个数也为6； ③由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的钠离子个数为8×+6×=4，位于棱上和体心的氰酸根离子的个数为12×+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得，d=； （2）①由未配平的化学方程式可知，浸金反应为金与氧气和溶液中的氰酸根离子反应生成二氰合金离子和氢氧根离子，反应的离子方程式为4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)+4OH-； ②铜离子和锌离子均能提供空轨道，可与具有孤对电子的氰酸根离子形成配位键，导致溶液中的氰酸根离子浓度减小，使得浸金效果降低，所以金时，要除去矿浆中的铜离子和锌离子； （3）①由结构简式可知，硫氰酸根离子中碳原子上已没有孤对电子，无法提供孤对电子形成配位键； ②由结构式可知，在两种配位方式中，碳原子的价层电子对数都为2，原子的杂化方式相同，都为sp杂化； （4）由题意可知，NaSCN是强酸强碱盐，在溶液中不能水解生成具有挥发性的HSCN，NaCN是强碱弱酸盐，在溶液中水解生成具有挥发性的HCN，且HSCN的相对分子质量大于HCN，分子间作用力大于HCN，沸点高于HCN，所以相同条件下，使用NaSCN作为浸金试剂比NaCN更安全，逸出的有毒酸雾更少，故答案为：ab。 9．(24-25高二下·北京汇文中学·期中)制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：i．磷灰石的主要成分是 ii． iii． (1)制备用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成、和，主要反应是和_______。 (2)制备 将、、混合并调节溶液的制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与的关系如下图。 时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液使溶液中的，不考虑溶液体积的变化，通过计算说明此时能否产生沉淀_______。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 (3)锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如下图所示。 ①由于的空间构型为_______，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸铁锂的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。 ②正极材料在和之间转化时，经过中间产物。转化为的过程中，每摩晶胞转移电子的物质的量为_______。 【答案】(1) (2) ，能产生沉淀 发生反应，使降低，减小的沉淀速率，避免团聚；随着被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的继续被沉淀 (3) 正四面体 【分析】由题给流程可知，磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、过滤制得粗磷酸，粗磷酸经纯化得到磷酸，向磷酸中加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液并调节溶液pH，充分反应、过滤得到磷酸铁。 【详解】（1）由题意可知，磷酸浸取磷灰石得到的磷酸二氢钙与硫酸溶液反应生成二水硫酸钙沉淀和磷酸，反应的化学方程式为； （2）①将、、，酸性条件下得到。为氧化剂将+2价铁氧化为+3价，离子方程式为： ； ②由图可知，当溶液中磷酸氢根离子浓度和磷酸根离子浓度相等时，溶液pH为12.3，则磷酸的三级电离常数， ，时，溶液中的，则mol/L。当溶液中铁离子浓度为1mol/L时，磷酸铁的熵，能生产磷酸铁沉淀，所以答案为：，能产生沉淀； ③由题给信息可知，制备磷酸铁沉淀时加入含离子的溶液，离子能与溶液中的铁离子反应，溶液中铁离子浓度减小，生成磷酸铁沉淀的反应速率减小，可有效防止团聚的发生，当溶液中铁离子转化为磷酸铁沉淀时，铁离子浓度减小，平衡向逆反应方向移动，生成的铁离子能继续与磷酸根离子反应生成磷酸铁沉淀，答案为：发生反应，使降低，减小的沉淀速率，避免团聚；随着被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的继续被沉淀； （3）①中孤对电子数为0， 键电子对数为4，空间构型为正四面体形；②每个晶胞中有4个Li+，当转化为。则每摩晶胞迁移出Li+的物质的量为，转移电子的物质的量为； 10．(24-25高二下·北京汇文中学·期中)铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 (1)Fe元素在元素周期表中的位置是_______。 (2)邻二氮菲(phen)与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定，邻二氮菲的结构简式如下图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有_______种。 ②补铁剂中的易被氧化变质，请从结构角度解释其原因：_______。 ③用邻二氮菲测定浓度时应控制为5~6的适宜范围，请解释原因：_______。 (3)邻二氮菲结构中包含吡啶环()，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知碱性强弱：。请解释原因：_______。 (4)氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是_______。 ②铁镁合金的化学式为_______。 ③若该晶胞的晶胞边长为，阿伏加德罗常数为，则该合金的密度为_______(，列出计算式即可)。 ④若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱边中点位置，则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为_______。 【答案】(1)第四周期第VⅢ族 (2) 4 的价电子排布式是，易失去一个电子形成稳定结构 当浓度较高时，邻二氮菲中的会优先与氢离子结合，导致与配位能力减弱；而当浓度较高时，与反应生成沉淀，也影响与邻二氮菲配位 (3)类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为原子有孤电子对，给出电子与形成配位键，是推电子基团，使中原子更易给出电子，是吸电子基团，使中原子难以给出电子，故碱性强弱为 (4) 4 22.4 【详解】（1）Fe的原子序数为26，位于周期表的第四周期第VⅢ族； （2）①如图，邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子，因此其一氯代物有4种； ②从结构来看，Fe2+的价电子排布式为3d6，易失去1个电子形成3d5的稳定结构，因此容易被氧化变质； ③用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为5～6的适宜范围原因是当c(H+)较大时，邻二氮菲中的N体现碱性，优先与酸反应生成盐，从而导致Fe2+与邻二氮菲的配位能力下降，当c(OH-)较大时，Fe2+会与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀，从而影响Fe2+与邻二氮菲的配位； （3）类似吡咯环结构的物质呈现碱性的因为是N原子有孤电子对，可给出电子与H+形成配位键；—CH3为推电子基团，使中N原子更易给出电子与H+形成配位键，而—Cl为吸电子基团，使得中N原子难以给出电子，因此碱性强弱顺序为； （4）①根据铁镁合金的晶胞结构可知，距离Mg原子最近的Fe原子个数为4个； ②根据铁镁合金的晶胞结构再结合均摊法可知，Fe原子位于顶点和面心，含有的个数为8×+6×=4个，Mg原子位于晶胞内部，含有的个数为8个，因此铁镁合金的化学式为Mg2Fe； ③根据②的分析，可知1个晶胞中含有4个Mg2Fe，已知晶胞边长为dnm，则该合金的密度ρ==； ④若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，1个晶胞中含有H2的个数为1+12×=4，即晶胞中Mg原子与H2的关系满足2Mg～H2，已知m(Mg)=48g，则n(H2)=n(Mg)==1mol，V(H2)=1mol×22.4L/mol=22.4L。 11．(24-25高二下·北京对外经济贸易大学附属中学·期中)硫化物固态电解质因具有较高离子导电率（在电场作用下，正、负离子定向移动的能力）获得广泛关注。是合成硫化物固态电解质的关键材料，可利用作为硫源进行制备。 (1)S元素在元素周期表中的位置为________。 (2)Li元素位于元素周期表________区。 (3)比较和的第一电离能的大小，从原子结构的角度说明理由：_________。 (4)的晶胞如图，边长为，阿伏伽德罗常数为。 ①晶胞中的“●”代表_______（填“”或“”）。 ②距离最近的有________个。 ③其晶体的密度为________（用代数式表示）。 (5)固态电解质比固态电解质离子导电率更高，原因是：_________。 【答案】(1)第三周期、ⅥA族 (2)s (3)第一电离能：Li＞Na，Li和Na为同主族元素，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，第一电离能逐渐减小 (4) 8 (5)二者均为离子晶体，结构相似，离子半径，晶格能：Li2O＞Li2S，Li2S中离子更易迁移，离子导电率更高 【详解】（1）S是16号元素,S元素在元素周期表中的位置为第三周期、ⅥA族； （2）锂元素的原子序数为3，其电子排布式为，位于s区； （3）第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，第一电离能逐渐减小。锂和钠同主族，且钠在锂的下方，故Li的第一电离能大于Na的第一电离能。 （4）①根据均摊法可知，晶胞中黑球的个数是个，白球的个数为8，由化学式可知，黑球代表； ②以上面面心的为研究对象，其最近的有8个，分别位于上下两层晶胞内部； ③晶胞质量为，晶胞质量为，则晶体密度为； （5）Li2S固态电解质的离子导电率比Li2O更高，因为：二者均为离子晶体，结构相似，离子半径，晶格能：Li2O＞Li2S，因此Li2S具有较低的离子迁移能量。这使得锂离子可以更容易地在其晶格中移动，从而提高了整体的离子导电率。相比之下，Li2O的离子导电率较低是因为氧离子的迁移能量相对较高，限制了锂离子的迁移。 12．(24-25高二下·北京顺义一中·期中)依据所给材料，回答下列问题： (1)科学家目前合成了分子，其结构如图所示。分子中氮原子的杂化轨道类型是_____，N-N-N键角为_____；分解后能产生并释放出大量能量，推测其用途可为_____。 (2)液氨常被用作制冷剂，若不断地升高温度，实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化，在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是①_____；②极性键；③_____。 (3)可与形成，的空间构型名称为_____。根据的成键特点，画出与下图中分子直接相连分子以及它们之间形成的所有氢键(用O—H…O表示)_____。(合理即可) (4)哈勃-韦斯(Haber-Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据以上原理，下列金属离子不能催化双氧水分解的是_____。 A．　B．　C．　D．　E． (5)实验测得，25℃时的小于的，原因是_____(运用物质结构原理解释)。 (6)锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____。 A．该氧化物的化学式为 B．该氧化物的密度为 C．Zr原子之间的最短距离为 【答案】(1) 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(写出一条合理即可) (2) 氢键、范德华力 非极性键 (3) 三角锥形 (注意：氢键O-H…O三原子需呈直线形) (4)AB (5)羟基(写成“氧原子”也给分)吸电子效应大于氢原子，导致O-H键极性增强，电离程度大于 (6)AC 【详解】（1）由结构可知，分子中氮原子形成3个共价键，且存在1对孤电子对，杂化轨道类型是，其结构类似P4分子结构，N-N-N键角为60°；分解后能产生并释放出大量能量，则可用于制造火箭推进剂或炸药(写出一条合理即可)； （2）①中液氨变为气态氨，氨分子中存在氢键，此变化为物物理变化，破坏了氢键、范德华力；③为氮分子、氢分子分解为原子，破坏了氮氮、氢氢非极性键； （3）H3O+中氧原子的价层电子对数为，则中心原子为sp3杂化，有一对孤对电子，H3O+的立体构型为三角锥型；根据中氧为sp3杂化，其分子间形成的氢键具有方向性，故分子直接相连分子以及它们之间形成的所有氢键为：； （4）根据题意，若金属离子次外层d轨道未排满电子，则可催化分解，和均为第三周期元素，不存在d轨道，所以不能催化分解，价电子排布为3d9、价电子排布为3d5、价电子排布为3d6，d轨道上均未排满电子，能催化分解，综上所述，AB符合题意；故答案为：AB； （5）中存在2个羟基(O原子)具有很强电负性，吸电子能力大于H原子，导致电离程度大于H2O，所以25℃时的小于的； （6）A．据“均摊法”，晶胞中含个O、4个Zr，该氧化物的化学式为，正确； B．结合A分析，该氧化物的密度为，错误； C．Zr原子之间的最短距离为面对角线的二分之一：，正确； 故选AC。 13．(24-25高二下·北京十一学校顺义学校·期中)叠氮化钠()被广泛应用于汽车安全气囊，一种由氨基化钠()制备的流程如下： (1)基态N原子的价层电子排布式为___________。 (2)易与形成配位键的原因___________。 (3)比较和中键角的大小并解释原因___________。 (4)叠氮化钠()分解可得纯，下列有关说法正确的是(填字母)。___________ A．第一电离能()： B．氮气常温下很稳定，是因为中氮氮三键的键能很大 C．与晶体类型相同，熔点： (5)叠氮化铵()与叠氮化钠的晶体类型相同，是一种具有爆炸性的晶体，它的晶胞结构如下图所示，其晶胞边长分别为anm、anm、0.5anm() ①周围与它最近且距离相等的有___________个。 ②阿伏加德罗常数为，该晶胞的密度为___________(列出计算表达式)。 【答案】(1) (2)中N原子含有孤电子对，而含有空轨道 (3)和中键角的大小，由于中N原子的孤电子对数为2，中N原子的孤电子对数为1，孤电子对的斥力大于成键电子的斥力，孤电子对数越多，键角越小 (4)ABC (5) 6 【分析】与发生反应生成，分离出后可生成。 【详解】（1）N为7号元素，核外有7个电子，基态N原子的电子排布式为，价电子的排布式为； （2）中N原子含有孤电子对，而含有空轨道，因此二者可形成配位键； （3）中N原子的孤电子对数为，中N原子的孤电子对数为，孤电子对的斥力大于成键电子的斥力，因此孤电子对数越多，键角越小，故中的键角小于中的键角； （4）A．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，N与P同主族，第一电离能N>P，P与S同周期，但因磷原子的3p能级为半满，故第一电离能P>S，因此第一电离能，A项正确； B．中氮原子间存在三对共用电子对，形成氮氮三键，氮氮三键的键能大，导致氮气在常温下很稳定，B项正确； C．与均为离子晶体，晶体类型相同，由于结构相似时，离子半径越小，晶格能越大，物质熔沸点越高，而半径小于，晶格能，因此熔点，C项正确； 答案选ABC； （5）①由晶胞结构可知周围与它最近且距离相等的有6个； ②根据晶胞结构可知，晶胞中有个，也有4个，因此晶胞的密度。 14．(24-25高二下·北京师范大学附属实验中学·期中)磁性材料氮化铁镍合金应用广泛。 (1)基态核外电子排布式为_________，Fe在元素周期表中的位置为_________。 (2)可与丁二酮肟反应生成鲜红色的螯合物沉淀，在定性分析中用于鉴定。 ①下列有关上述物质的叙述正确的是_________。 A．第一电离能：C<O<N B．丁二酮肟中N和C的杂化方式均为 C．1mol丁二酮肟中键的数目为 D．丁二酮肟镍的中心原子配位数和所连配体数相同 ②相同压强下，丁二酮肟镍的沸点低于丁二酮肟，原因是__________。 (3)邻二氮菲（phen）与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于补铁剂中的测定。 结构简式 结构特点 邻二氮菲 分子中包含吡啶（）的环状结构，吡啶环中含有与苯类似的大键。 ①邻二氮菲的一氯代物有________种。 ②由于吡啶分子中的N原子上存在孤电子对，使类似结构的物质具有一定碱性。、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强、三种物质的碱性由强到弱的顺序是___________。 ③吡啶中N原子的价层孤电子对占据__________（填序号）。 A．2s轨道    B．2p轨道    C．sp杂化轨道    D．杂化轨道 (4)金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图所示。该晶体的化学式为_________；晶体密度为_________g·cm-3（列出计算式，）。 【答案】(1) 或 第四周期第Ⅷ族 (2) AC 丁二酮肟镍存在分子内氢键；丁二酮肟可形成分子间氢键 (3) 4种 D (4) 或 【详解】（1）基态Ni原子核外电子排布式为或4s2，则核外电子排布式为或；Fe是26号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族； （2）①A．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，ⅤA族、ⅡA族大于同周期相邻元素，故第一电离能：C<O<N，A正确； B．丁二酮肟中N为sp2杂化，C为sp2、sp3杂化，B错误； C．单键全是σ键，双键含1个σ键和1个π键，1mol丁二酮肟中σ键的数目为15NA，C正确； D．丁二酮肟镍的中心原子配位数为4，所连配体数为2，二者不相同，D错误； 答案选AC； ②分子内氢键降低熔沸点，分子间氢键升高熔沸点，故相同压强下，丁二酮肟镍的沸点低于丁二酮肟，原因是丁二酮肟镍存在分子内氢键；丁二酮肟可形成分子间氢键； （3）①邻二氮菲有4种等效氢，一氯代物有4种； ②-Cl是吸电子基、-CH3是推电子基，N原子电子云密度，故碱性； ③吡啶中N和C原子均为sp2杂化，N的两个价电子分别与C形成2个sp2-sp2σ键，N的另1个sp2杂化轨道容纳孤电子对，故N的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，答案选D； （4）由图可知La在晶胞的顶角，1个晶胞中La的个数为1，Ni在晶胞的面上和体心，1个晶胞中Ni的个数为8×+1=5，故该晶体的化学式为或；1个晶胞的质量为×(5×59+139)g=g，1个晶胞的体积为a×10-10cm×a×10-10cm×sin60°×b×10-10cm=a2b×10-30cm-3，故晶胞密度为=。 15．(24-25高二下·北京清华大学附属中学朝阳学校·期中)C60独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。 (1)金刚石与C60的晶胞结构如图，比较二者熔点大小：金刚石___________C60(填“>”、“<”或“=”)，并从结构角度分析原因___________。 (2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。 已知：烯烃、C60等因能提供π电子与中心原子形成配位键，被称为“π配体”。 ①(PPh3)内中心P原子的杂化轨道类型是___________。 ②比较两种π配体与Pt的配位能力大小：C2H4___________C60(填“>”、“<”或“=”)。 ③结合C60中C原子的成键特点，分析C60可作为π配体的原因___________。 (3)C60的碱金属(M=K、Rb、Cs)衍生物的晶胞结构如图。 ①与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为___________。 ②某种C60的碱金属衍生物的化学式为M3C60，每个晶胞中含有的M原子的数目是___________。 ③当M代表K时，晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为NA．该晶体密度为___________g·cm-3(1nm=1×10-7cm)。 【答案】(1) ＞ 金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力，共价键的强度大于分子间作用力 (2) sp3 < C60分子由60个碳原子组成，形成球状结构，每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ键，未参与杂化的一个p轨道上的电子形成离域π键，这种离域π键能够提供π电子与中心原子形成配位键 (3) 12 12 【详解】（1）金刚石的熔点 ＞ C60，原因是：金刚石为共价晶体， C60为分子晶体，二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力，共价键的强度大于分子间作用力，故金刚石熔点高于C60； （2）① 三苯基膦(PPh3)中，中心P原子形成3个σ键和1个孤电子对，为sp3杂化； ②C2H4和 C60都是π配体，能够通过π电子与中心金属原子形成配位键，C60分子由60个碳原子组成，形成球状结构，每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ键，未参与杂化的一个p轨道上的电子形成离域π键，具有更大的π电子云，因此其配位能力更强，则与Pt的配位能力大小：C2H4<C60； ③C60分子由60个碳原子组成，形成球状结构，每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ键，未参与杂化的一个p轨道上的电子形成离域π键，这种离域π键能够提供π电子与中心原子形成配位键； （3）① 由晶胞结构可知，C60分子位于晶胞的顶点和面心，则与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为12； ②某种C60的碱金属衍生物的化学式为M3C60，该晶胞中C60分子的个数为=4，则每个晶胞中含有的M原子的数目是4×3=12； ③当M代表K，晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数为NA时，该晶体密度为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 晶胞的分析与计算 考点01 晶体结构与性质 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A A D C D C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C B C B B 考点02 晶胞分析及计算 题号 1 2 3 4 5 答案 C C B C B 6．(1)1s22s22p1 (2) 平面(正)三角形 sp3 (3) BN ab (4) 4 4 7．(1)各向异性 (2) (3) 3∶1 (4) (5) 8．(1) 1：2 6 (2) 4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)+4OH- 4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)+4OH- Cu2+、Zn2+均能提供空轨道，可与提供孤电子对的CN-形成配位键，消耗CN-导致，浸金效果降低 (3) C上已没有孤对电子，无法形成配位键 sp sp (4)ab 9．(1) (2) ，能产生沉淀 发生反应，使降低，减小的沉淀速率，避免团聚；随着被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的继续被沉淀 (3) 正四面体 10．(1)第四周期第VⅢ族 (2) 4 的价电子排布式是，易失去一个电子形成稳定结构 当浓度较高时，邻二氮菲中的会优先与氢离子结合，导致与配位能力减弱；而当浓度较高时，与反应生成沉淀，也影响与邻二氮菲配位 (3)类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为原子有孤电子对，给出电子与形成配位键，是推电子基团，使中原子更易给出电子，是吸电子基团，使中原子难以给出电子，故碱性强弱为 (4) 4 22.4 11．(1)第三周期、ⅥA族 (2)s (3)第一电离能：Li＞Na，Li和Na为同主族元素，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，第一电离能逐渐减小 (4) 8 (5)二者均为离子晶体，结构相似，离子半径，晶格能：Li2O＞Li2S，Li2S中离子更易迁移，离子导电率更高 12．(1) 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(写出一条合理即可) (2) 氢键、范德华力 非极性键 (3) 三角锥形 (注意：氢键O-H…O三原子需呈直线形) (4)AB (5)羟基(写成“氧原子”也给分)吸电子效应大于氢原子，导致O-H键极性增强，电离程度大于 (6)AC 13．(1) (2)中N原子含有孤电子对，而含有空轨道 (3)和中键角的大小，由于中N原子的孤电子对数为2，中N原子的孤电子对数为1，孤电子对的斥力大于成键电子的斥力，孤电子对数越多，键角越小 (4)ABC (5) 6 14．(1) 或 第四周期第Ⅷ族 (2) AC 丁二酮肟镍存在分子内氢键；丁二酮肟可形成分子间氢键 (3) 4种 D (4) 或 15．(1) ＞ 金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力，共价键的强度大于分子间作用力 (2) sp3 < C60分子由60个碳原子组成，形成球状结构，每个碳原子通过sp2杂化与相邻的三个碳原子形成σ键，未参与杂化的一个p轨道上的电子形成离域π键，这种离域π键能够提供π电子与中心原子形成配位键 (3) 12 12 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $