专题02 晶胞的分析与计算（期中真题汇编，湖南专用）高二化学下学期

02 晶胞的分析与计算 2大高频考点概览 考点01 晶体性质 考点02 晶胞计算 地 城 考点01 晶体性质 1．(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)2024年春晚舞台的视觉效果惊艳众人，其中蕴含着丰富的化学知识，下列有关说法错误的是 A．舞台特效中燃放的低温烟火原理同焰色试验，与原子的核外电子跃迁有关 B．舞台搭建中用到的碳纤维是一种含碳量高于90％的有机高分子材料 C．现场的等离子体显示屏能呈现出绚丽画面，等离子体具有导电性 D．现场使用了“空气电池”为设备供电，放电时氧气在正极发生还原反应 2．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)化学与科技密切相关。下列说法正确的是 A．时代的全模拟光电智能计算芯片的主要材料为 B．核潜艇的关键部件中使用了掺杂聚乙炔，掺杂的聚乙炔属于导电高分子材料 C．中国科学家研发出全球最薄光学晶体——“转角菱方氮化硼”，属于分子晶体 D．清华团队最新成果“石墨烯人工喉”还原失声者的原声，其中石墨烯属于烯烃 3．(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)NaCl、CsCl、是三种典型的晶体，晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．1个氯化钠晶胞中含有2个和2个 B．CsCl晶体中，的配位数为6 C．两种晶体的熔点高低关系为： D．碱金属离子可以通过离子键与冠醚形成超分子 4．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，一种制备方法是：。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．氮化硅的熔点比晶体硅的熔点高 B．晶体硅中含数目为 C．标准状况下，含键数为 D．室温下，的氨水中含的数目为 5．(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)有关晶体的结构如下图所示，下列说法错误的是 A．在晶体中，每个晶胞平均含有4个 B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为 C．硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 6．(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)柱芳烃是一类具有独特柱状空腔结构的超分子主体化合物，腔内具有一定疏水性，可与多种客体分子通过相互作用形成超分子。下图为柱芳烃与某有机分子形成超分子的示意图，结合相关信息，下列说法错误的是 A．柱芳烃作为主体分子识别客体分子时，二者的结构必须完全匹配 B．图示超分子中，客体分子与柱芳烃之间存在范德华力等弱相互作用 C．柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变，从而实现对客体分子的结合与分离 D．图中体现出来的是超分子“分子识别”的特性，超分子另外一个重要特性是自组装 7．(24-25高二下·江西南昌中学·期中)下列有关物质性质与用途不具有对应关系的是 A．单晶硅熔点高，可用作半导体材料 B．等离子体中含有带电粒子且能自由运动，可以用于制造显示器 C．氯乙烷汽化时大量吸热，可用于运动中的急性损伤的镇痛 D．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 8．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)科学家在实验室合成了仅次于金刚石的第二硬材料——氮化碳。下列关于氮化碳的说法正确的是 A．氮的电负性小于碳的电负性 B．氮化碳晶体属于分子晶体 C．氮化碳熔化时要克服非极性键 D．氮化碳可用于制作耐磨涂层 9．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是 选项 物质结构与性质 用途 A 是共价晶体，硬度大，熔点高 常用于制造砂轮、高温材料的涂层 B 汽油是非极性溶剂 目前大多数交通工具用汽油作能源 C 分子中氮氮三键的键能小，性质稳定 粮库常充入氮气作保护气 D 石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子 石墨粉常作润滑剂 A．A B．B C．C D．D 10．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)长沙铜官窑是世界釉下彩瓷的发源地。唐代诗人李群玉在《石渚》一诗中描写了铜官窑制瓷的盛况：“古岸陶为器，高林尽一焚。焰红湘浦口，烟烛洞庭云。”下列叙述不正确的是 A．瓷器的主要原料黏土的化学式为是一种氧化物 B．木材在燃烧时化学能转化为光能和热能 C．诗中提到的烟和云都属于胶体 D．新型陶瓷的主要成分之一是，属于共价晶体 11．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列说法不正确的是 A．由乙炔聚合而成的聚乙炔具有导电性，可用作导电塑料 B．晶体中和的相互作用具有饱和性和方向性 C．石墨的熔点比金刚石高，说明石墨键长比金刚石的短，石墨键能大于金刚石 D．是由极性键构成的极性分子 12．(24-25高二下·湖南邵东第三中学·期中)完成下列问题。 (1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有_______(填序号，下同)，属于共价晶体的有_______，属于离子晶体的有_______。 ①金刚石②氩③水晶④水银⑤氧化铝⑥P4⑦苯 (2)某常见固体能导电，质软，它可能属于_______(填字母)。 A．分子晶体　　B．共价晶体　　C．离子晶体　　D．金属晶体　　E.混合型晶体 (3)在氯化铯晶体(见下图)中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)上有_______个_______(写离子符号)，第二层球面上有_______个_______(写离子符号)。 13．(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。 (1)常温下是橙黄色液体，其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味，遇水易水解，并产生酸性悬浊液。分子是_______分子(填“极性”或“非极性”)，与分子结构相似，熔沸点_______(填“>”或“＜”)。 (2)铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： 两种晶胞所含铁原子个数比为_______。 (3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 元素 H B N 电负性 2.1 2.0 3.0 ①NH3的中心原子的杂化轨道类型为_______。 ②NH3BH3存在配位键，提供空轨道的是_______。 ③比较熔点：NH3BH3_______CH3CH3(填“>”或“＜”)。 14．(24-25高二下·湖南永州蓝山县第二中学·期中)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，溶于浓盐酸，在潮湿空气中易水解和被氧化。工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl和电路板蚀刻液，流程如下： 回答下列问题： (1)生产过程中：X是_________ (填化学式)，Z为双氧水，写出Z与滤液①反应生成蚀刻液的离子方程式_________。 (2)写出生成CuCl的离子方程式_________。 (3)CuCl晶体的洗涤要经过水洗和无水乙醇洗，其中醇洗的优点是_________。 (4)在CuCl的生成过程中理论上_________补充SO2气体(填“需要”或“不需要”)。 (5)CuCl的另一种制备原理是： ①CuCl2溶液中加入一定量氨水，得到深蓝色溶液； ②深蓝色溶液与Cu继续反应得到[Cu(NH3)2]Cl； ③[Cu(NH3)2]Cl加浓盐酸中和即可得到CuCl。 写出②的化学方程式_________。 (6)CuCl晶胞如图所示，晶体的密度为ρg⋅cm，晶胞边长为anm，则阿伏加德罗常数为________mol-1(用含ρ、a的代数式表示)。 15．(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)“结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 Ⅰ．原子结构和性质： (1)第四周期所有元素的基态原子电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能：I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。 Ⅱ．分子结构和性质： (2)已知硫有多种含氧粒子：其中的VSEPR模型为___________，其中心原子的杂化轨道类型为___________。 (3)我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质，分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。 A．分子的极性：BCl3<NCl3 B．物质的沸点：HF<HCl C．S在不同溶剂中的溶解度：CS2>H2O D．酸性：丙酸>甲酸 Ⅲ．晶体结构与性质： (4)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，且从TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此判断该化合物的化学式为___________。 已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 地 城 考点02 晶胞计算 1．(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体，棱长为anm(图甲)，当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是 A．图甲中K+的配位数为12 B．图甲表示的晶体的密度为 g/cm3 C．图乙晶胞中Mg2+的分数坐标为(0.5，0.5，0.5) D．图乙表示的化学式为K2EuMg4F12 2．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为。其晶胞如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞参数如图所示，下列说法错误的是 A．的电子式为： B．每个周围与它最近且距离相等的有8个 C．晶体的密度为 D．以C原子为中心的为直线形结构 3．(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氨硼烷()易溶于有机溶剂，熔点为104～125℃，是一种具有高储氢质量分数和体积储氢密度的环境友好型储氢材料。我国学者通过下列简单、经济、有效的途径制得了氨硼烷：。其中晶体镁的晶体结构与参数及NaCl的晶胞结构如下： 下列叙述正确的是 A．键角： B．镁原子在二维空间的配位数为6 C．熔点高与分子中、无关 D．NaCl晶胞中的距离最近且等距的有8个 4．(24-25高二下·湖南娄底·期中)纳米可催化的分解，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm。下列有关说法错误的是 A．的配位数是4 B．与间最短距离为 C．若A离子的坐标为，则B离子的坐标为 D．晶体密度为 5．(23-24高二下·湖南邵阳·期末)氮化镓的晶胞结构如图所示，已知氮化镓晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．氮化镓的化学式为 B．晶胞中N原子的配位数为2 C．与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体 D．距离最近的两个N原子间的距离为 6．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)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。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a，已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式为 B．在铁镁合金晶体中，铁原子与镁原子配位数之比为1∶2 C．该铁镁合金储氢后的晶体密度 D．镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内，其空隙填充率为100% 7．(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，结构属立方晶系，晶胞如图b所示，晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃，的熔点为192℃，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．二聚体中Al的杂化轨道类型为 B．铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同 C．晶体中的配位数为3 D．的晶体密度 8．(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较，合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目，在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中，锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是 A．K和Sb之间的最短距离为 B．K和Sb原子数之比为 C．与Sb最邻近的K原子数为6 D．该晶体的密度为 9．(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)硼氢化钠）是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图所示，为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．晶体中的配位数是6 B．晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图不能通过翻转重叠 C．该晶胞结构的另一种表达中，处于顶点位置时，则处于体心的是 D．该晶体的密度是 10．(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。 回答下列问题： (1)Te的原子序数为52，Te在周期表中的位置是_______。 (2)已知Te与Se同主族，“氧化焙烧”时，阳极的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PdSe发生反应的化学方程式为_______。 (3)“酸浸”时发生的离子反应为_______。 (4)“氯浸”工艺中，金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子：、、，此步中加入浓盐酸的作用为_______。 (5)“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有_______(请用离子方程式来表示)。 (6)“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。 (7)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处Se的坐标为(0，0，0)，则d处Zn的坐标为_______，用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为_______(用含a、的代数式表示)。 11．(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)硫代硫酸盐()，连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐，其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验，深入探讨了氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示)，这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。 请回答下列问题： (1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。 (2)、、三种物质中，在中溶解度最小的是_______，的晶体类型为_______晶体。 (3)查阅资料知，可看成()中的一个O被S代替。 ①的空间结构为_______；一定条件下，中的_______(填字母序号)最易可和配位； a．O原子    b．中心S原子    c．端基S原子 ②写出的结构式：_______。 (4)六水合硫代硫酸镁()的晶胞结构与参数如下图所示： 六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外，还有_______和_______；若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值_______(的摩尔质量为)。 12．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： (1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。 (2)气态氢化物热稳定性：大于的主要原因是_______。 (3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______，键角：中_______中(填“>”“<”或“=”)。 (4)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃，远高于的192℃，其原因是_______。 (5)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。的配位数为_______，若晶胞参数为，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。 13．(24-25高二下·海南某校·)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_______，基态原子与基态原子核外未成对电子数之比为_______。 (2)丁二酮肟()是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。 (3)如图为一种含镍配合物及其配体。 ①物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛()，其沸点为，而对羟基苯甲醛()的沸点为，导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。 ②由于原子上存在孤电子对，使含氮分子有碱性。的碱性与原子电子云密度有关，电子云密度越大、碱性越强，由此判断这三种物质中碱性最弱的是_______。 (4)铁和氨气在可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图，该反应的化学方程式为_______； 该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为_______个。 14．(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。 (1)配合物是钴的重要化合物，中心原子的配位数为_______。 (2)具有对称的空间构型，若其中两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为_______。 (3)铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。 ①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_______(填字母代号)。 a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键 ②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是_______。 (4)锑钾(Sb-K)合金的晶胞结构如图a，图b表示晶胞的一部分。 ①设1号原子的分数坐标为(0，0，0)，2号原子的分数坐标为(1，1，1)，则3号原子的分数坐标为_______。 ②与Sb最邻近的K原子数为_______。 15．(22-23高二下·湖南新高考教学教研联盟（长郡十八校联盟）·)Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。    25℃时，相关物质的Ksp见表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 1.09×10-15 已知：氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。 (1)MnOOH中Mn的化合价为______价。 (2)向“沉淀池I”中加入MnO2，MnO2的作用是______，在“沉淀池I”中，滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上pH的最小值为______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 (3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为_______。 (4)MnSO4转化为MnOOH中“III实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净，具体操作为______。 (5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。 ①以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号S原子坐标为(0，0，0)，3号S原子坐标为(1，1，1)，则2号S原子坐标为______。 ②已知：MnS晶体的密度为ρg•cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为______pm(列出计算式即可)。 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 晶体性质 考点02 晶胞计算 地 城 考点01 晶体性质 1．(24-25高二下·湖南名校联考联合体·期中)2024年春晚舞台的视觉效果惊艳众人，其中蕴含着丰富的化学知识，下列有关说法错误的是 A．舞台特效中燃放的低温烟火原理同焰色试验，与原子的核外电子跃迁有关 B．舞台搭建中用到的碳纤维是一种含碳量高于90％的有机高分子材料 C．现场的等离子体显示屏能呈现出绚丽画面，等离子体具有导电性 D．现场使用了“空气电池”为设备供电，放电时氧气在正极发生还原反应 【答案】B 【详解】A．焰色反应是原子中的电子跃迁释放特定波长的光，A正确； B．碳纤维是无机材料，并非有机高分子材料，且含碳量高不改变其本质，B错误； C．等离子体是电离的气体，含自由带电粒子，具有导电性，C正确； D．空气电池放电时，氧气在正极被还原（如），D正确； 故选B。 2．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)化学与科技密切相关。下列说法正确的是 A．时代的全模拟光电智能计算芯片的主要材料为 B．核潜艇的关键部件中使用了掺杂聚乙炔，掺杂的聚乙炔属于导电高分子材料 C．中国科学家研发出全球最薄光学晶体——“转角菱方氮化硼”，属于分子晶体 D．清华团队最新成果“石墨烯人工喉”还原失声者的原声，其中石墨烯属于烯烃 【答案】B 【详解】A．芯片的核心材料是硅单质（Si），而主要用于光导纤维，A错误； B．聚乙炔经掺杂后导电性显著提升，是典型的导电高分子材料应用，B正确； C．BN的结构以共价键为主，属于共价晶体，而非分子晶体，C错误； D．石墨烯是碳的同素异形体，与烯烃（含C=C的有机物）无关，D错误； 故选B。 3．(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)NaCl、CsCl、是三种典型的晶体，晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．1个氯化钠晶胞中含有2个和2个 B．CsCl晶体中，的配位数为6 C．两种晶体的熔点高低关系为： D．碱金属离子可以通过离子键与冠醚形成超分子 【答案】C 【详解】A．第一个图中有12个小黑球在棱上、1个在体心，根据均摊法，1个氯化钠晶胞中含有个；有8个小白球在顶点，6个在面心，根据均摊法，1个氯化钠晶胞中含有个，A项错误； B．每个CsCl晶胞中含有个和1个Cs+，每个Cs+周围有8个离它等距且最近，每个周围有8个Cs+离它等距且最近，的配位数为8，B项错误； C．二者均为离子晶体，的半径小于Cs+，F-的半径小于，因离子所带电荷更高、离子半径更小，离子键更强，则熔点高低关系：，C项正确； D．碱金属离子(提供空轨道)与冠醚(提供孤对电子)通过配位键形成超分子，D项错误； 故选C。 4．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，一种制备方法是：。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A．氮化硅的熔点比晶体硅的熔点高 B．晶体硅中含数目为 C．标准状况下，含键数为 D．室温下，的氨水中含的数目为 【答案】A 【详解】A．氮化硅（）和晶体硅均为共价晶体，但键键长更短，键能比键更大，因此氮化硅的熔点更高，A正确； B．28g晶体硅（1mol）中，每个Si原子形成4个键，但每个键被两个原子共享，实际键数为2NA，而非4NA，B错误； C．氨气()的结构中，氮原子采取杂化，1个分子中有3个N-H键，即3个键。标准状况下11.2L（物质的量）含键数为，但这里是键，题中化学键表述不准确，C错误； D．pH=12的氨水中浓度为0.01mol/L，但未提供溶液体积，无法确定数目，D错误； 综上，答案是A。 5．(24-25高二下·湖南长沙明德中学·期中)有关晶体的结构如下图所示，下列说法错误的是 A．在晶体中，每个晶胞平均含有4个 B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为 C．硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个 D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE 【答案】D 【详解】A．晶体中，位于顶点和面心，个数为，A正确； B．在金刚石晶体中，每个碳原子与周围4个碳原子形成碳碳单键，碳原子与碳碳键个数之比为1：2，B正确； C．硒化锌晶体中与一个距离最近且相等的有12个，C正确； D．该分子由4个E和4个F组成，分子式应为E4F4或F4E4，D错误； 故选D。 6．(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)柱芳烃是一类具有独特柱状空腔结构的超分子主体化合物，腔内具有一定疏水性，可与多种客体分子通过相互作用形成超分子。下图为柱芳烃与某有机分子形成超分子的示意图，结合相关信息，下列说法错误的是 A．柱芳烃作为主体分子识别客体分子时，二者的结构必须完全匹配 B．图示超分子中，客体分子与柱芳烃之间存在范德华力等弱相互作用 C．柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变，从而实现对客体分子的结合与分离 D．图中体现出来的是超分子“分子识别”的特性，超分子另外一个重要特性是自组装 【答案】A 【详解】A．从图中可看出柱芳烃作为主体分子识别客体分子时，只要客体分子的部分结构能适配柱芳烃的空腔，就有可能形成超分子，二者结构并非必须完全匹配，A错误； B．超分子是由主体分子和客体分子通过非共价键的弱相互作用形成的，范德华力是常见的弱相互作用之一，B正确； C．从图中可以看到，随着溶液pH的改变，柱芳烃与客体分子会结合或分离，说明柱芳烃的结构可能会在不同的溶液环境中发生改变，从而实现对客体分子的结合与分离，C正确； D．图中柱芳烃在不同pH条件下能选择性地结合或分离客体分子，体现了超分子“分子识别”的特性，而超分子除了分子识别特性外，自组装也是其重要特性，D正确； 故选A。 7．(24-25高二下·江西南昌中学·期中)下列有关物质性质与用途不具有对应关系的是 A．单晶硅熔点高，可用作半导体材料 B．等离子体中含有带电粒子且能自由运动，可以用于制造显示器 C．氯乙烷汽化时大量吸热，可用于运动中的急性损伤的镇痛 D．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑 【答案】A 【详解】A．单晶硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，故单晶硅用作半导体材料与其熔点高无关，A符合题意； B．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，其中含有带电粒子且能自由运动，具有良好的导电性和流动性，可以用于制造显示器，B不合题意； C．氯乙烷汽化时大量吸热，能够快速降低受伤处的温度防止组织坏死，可用于运动中的急性损伤的镇痛，C不合题意； D．青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，D不合题意； 故答案为：A。 8．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)科学家在实验室合成了仅次于金刚石的第二硬材料——氮化碳。下列关于氮化碳的说法正确的是 A．氮的电负性小于碳的电负性 B．氮化碳晶体属于分子晶体 C．氮化碳熔化时要克服非极性键 D．氮化碳可用于制作耐磨涂层 【答案】D 【详解】A．同周期越靠右电负性越大，故氮的电负性大于碳的电负性，A错误； B．氮化碳的硬度仅次于金刚石，则氮化碳为共价晶体，B错误； C．氮化碳熔化时要克服氮和碳之间的极性键，C错误； D．氮化碳的硬度较大，则可用于制作耐磨涂层，D正确； 故选D。 9．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是 选项 物质结构与性质 用途 A 是共价晶体，硬度大，熔点高 常用于制造砂轮、高温材料的涂层 B 汽油是非极性溶剂 目前大多数交通工具用汽油作能源 C 分子中氮氮三键的键能小，性质稳定 粮库常充入氮气作保护气 D 石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子 石墨粉常作润滑剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．由于是共价晶体，硬度大，熔点高，则常用于制造砂轮、高温材料的涂层，A正确； B．目前大多数交通工具用汽油作能源是由于其燃烧时释放大量的热，与其是非极性溶剂无关，B错误； C．氮气由于存在氮氮三键，键能很大，难断裂，所以化学性质相当稳定，故粮库常充入氮气作保护气，C错误； D．石墨中层与层之间存在微弱的范德华力，易滑动，起润滑作用，与石墨中存在离域大π键，有自由流动的电子无关，D错误； 故选A。 10．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)长沙铜官窑是世界釉下彩瓷的发源地。唐代诗人李群玉在《石渚》一诗中描写了铜官窑制瓷的盛况：“古岸陶为器，高林尽一焚。焰红湘浦口，烟烛洞庭云。”下列叙述不正确的是 A．瓷器的主要原料黏土的化学式为是一种氧化物 B．木材在燃烧时化学能转化为光能和热能 C．诗中提到的烟和云都属于胶体 D．新型陶瓷的主要成分之一是，属于共价晶体 【答案】A 【详解】A．黏土主要是由硅酸盐构成的混合物，不是由几种氧化物组成的混合物，可以将黏土化学式改写成相应的氧化物的形式，A错误； B．木材在燃烧时发光发热，化学能转化为光能和热能，B正确； C．烟和云属于气溶胶，C正确； D．碳化硅是由共价键形成的具有类似金刚石的结构的晶体，由分析知，碳化硅属于共价晶体，D正确； 答案选A。 11．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)下列说法不正确的是 A．由乙炔聚合而成的聚乙炔具有导电性，可用作导电塑料 B．晶体中和的相互作用具有饱和性和方向性 C．石墨的熔点比金刚石高，说明石墨键长比金刚石的短，石墨键能大于金刚石 D．是由极性键构成的极性分子 【答案】B 【详解】A．聚乙炔形成了离域大健，电子可在离域大键中运动，所以可以导电，A正确； B．晶体中和的相互作用是离子键，离子健不具有饱和性和方向性，B错误； C．石墨的熔点比金刚石高，是由于石墨存在键，键长；石墨<金刚石，健能；石墨>金刚石，C正确； D．臭氧分子中存在大键，中心氧原子显正电性，分子中共价键为极性键，分子正、负电中心不重合，所以臭氧为极性分子，D正确； 答案选B。 12．(24-25高二下·湖南邵东第三中学·期中)完成下列问题。 (1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有_______(填序号，下同)，属于共价晶体的有_______，属于离子晶体的有_______。 ①金刚石②氩③水晶④水银⑤氧化铝⑥P4⑦苯 (2)某常见固体能导电，质软，它可能属于_______(填字母)。 A．分子晶体　　B．共价晶体　　C．离子晶体　　D．金属晶体　　E.混合型晶体 (3)在氯化铯晶体(见下图)中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)上有_______个_______(写离子符号)，第二层球面上有_______个_______(写离子符号)。 【答案】(1) ②⑥⑦ ①③ ⑤ (2)DE (3) 8 Cl- 6 Cs+ 【详解】（1）由分子构成的晶体为分子晶体，则氩、P4和苯属于分子晶体，故②⑥⑦为分子晶体；由原子通过共价键连接成三维骨架结构的晶体为共价晶体，则金刚石和水晶属于共价晶体，故①③为共价晶体；Al2O3是由铝离子和氧离子构成的离子晶体，故⑤为离子晶体； （2）固体质软，能导电，说明一定条件下能产生自由移动的电子，则该固体可能具有金属晶体的特征，也可能为石墨(混合型晶体)，故选DE； （3）在CsCl晶体中，以Cs＋为球心，与之等距离且最近距离的离子为Cl-，由图1可知每个Cs＋周围有8个最近且等距离的Cl-；第二层球面则为等距离的Cs＋，以球心为原点的x、y、z轴上有6个这样的Cs＋(即上、下、左、右、前、后位置)。 13．(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。 (1)常温下是橙黄色液体，其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味，遇水易水解，并产生酸性悬浊液。分子是_______分子(填“极性”或“非极性”)，与分子结构相似，熔沸点_______(填“>”或“＜”)。 (2)铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下： 两种晶胞所含铁原子个数比为_______。 (3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 元素 H B N 电负性 2.1 2.0 3.0 ①NH3的中心原子的杂化轨道类型为_______。 ②NH3BH3存在配位键，提供空轨道的是_______。 ③比较熔点：NH3BH3_______CH3CH3(填“>”或“＜”)。 【答案】(1) 极性 > (2)1：2 (3) sp3 B > 【详解】（1）根据分子的空间构型，分子是极性分子；与均为分子晶体，相对分子质量大，分子间作用力强，熔沸点高，故熔沸点>； （2）第一种晶胞为体心立方晶胞，铁原子个数为：‘第二种晶胞为面心立方晶胞，铁原子个数为：，个数比为1:2； （3）①NH3的中心原子的价层电子对数为：，杂化轨道类型为sp3杂化； ②NH3BH3存在配位键，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道； ③NH3BH3分子极性强于CH3CH3，熔沸点更高，故填“>”。 14．(24-25高二下·湖南永州蓝山县第二中学·期中)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸，溶于浓盐酸，在潮湿空气中易水解和被氧化。工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl和电路板蚀刻液，流程如下： 回答下列问题： (1)生产过程中：X是_________ (填化学式)，Z为双氧水，写出Z与滤液①反应生成蚀刻液的离子方程式_________。 (2)写出生成CuCl的离子方程式_________。 (3)CuCl晶体的洗涤要经过水洗和无水乙醇洗，其中醇洗的优点是_________。 (4)在CuCl的生成过程中理论上_________补充SO2气体(填“需要”或“不需要”)。 (5)CuCl的另一种制备原理是： ①CuCl2溶液中加入一定量氨水，得到深蓝色溶液； ②深蓝色溶液与Cu继续反应得到[Cu(NH3)2]Cl； ③[Cu(NH3)2]Cl加浓盐酸中和即可得到CuCl。 写出②的化学方程式_________。 (6)CuCl晶胞如图所示，晶体的密度为ρg⋅cm，晶胞边长为anm，则阿伏加德罗常数为________mol-1(用含ρ、a的代数式表示)。 【答案】(1) Fe 2H++2Fe2++H2O2= 2Fe3++2H2O (2)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++ (3)可减少CuCl的损失 (4)不需要 (5)+Cu=2 (6) 【分析】要利用制作印刷电路的废液制备CuCl，首先应制备并分离出Cu，向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)中加入过量的Fe粉，Fe3+与Fe粉反应转化为Fe2+，Cu2+与Fe反应生成Cu，然后过滤，滤渣为过量的Fe和生成的Cu，依据Cu与Fe活泼性，将滤渣溶于盐酸，Cu与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为Cu，然后Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2，Cu与Cl2反应生成CuCl2，CuSO4、SO2、CuCl2反应生成CuCl。 【详解】（1）印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）中加入X为Fe，Fe3+能够氧化Fe反应生成Fe2+，Cu2+能够与Fe反应生成Cu，过滤后得到的溶液中含有Fe2+，Z为双氧水，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2= 2Fe3++2H2O。 （2）依据图示可知：CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++。 （3）已知CuCl微溶于水、不溶于乙醇，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的优点是：用乙醇洗涤可减少CuCl的损失。 （4）依据图示可知：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1：1，CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4反应中消耗CuSO4和SO2为1：1，所以理论上不需要补充SO2气体。 （5）溶液中加入一定量氨水，得到深蓝色溶液中含有，深蓝色溶液与Cu继续反应得到，化学方程式为：+Cu=2。 （6）CuCl晶胞如图所示，晶胞中黑色球数目为4、白色球数目为=4，该化合物为 CuCl，晶胞质量为，整理可得。 15．(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)“结构决定性质”，我们生活的环境正因丰富多彩的物质结构而富有生机活力。 Ⅰ．原子结构和性质： (1)第四周期所有元素的基态原子电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有___________种。根据Cr、Mn的原子结构比较第一电离能：I(Cr)___________I(Mn)(填“大于”“等于”或“小于”)。 Ⅱ．分子结构和性质： (2)已知硫有多种含氧粒子：其中的VSEPR模型为___________，其中心原子的杂化轨道类型为___________。 (3)我们可以通过对物质结构的认识去更好理解它们]的性质，分析结构得出结论正确的是___________ (填字母)。 A．分子的极性：BCl3<NCl3 B．物质的沸点：HF<HCl C．S在不同溶剂中的溶解度：CS2>H2O D．酸性：丙酸>甲酸 Ⅲ．晶体结构与性质： (4)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，且从TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此判断该化合物的化学式为___________。 已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，则氧化物的密度是___________g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 【答案】(1) 3 小于 (2) 正四面体形 sp3 (3)AC (4)TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (5) CaO2 【详解】（1）第四周期元素4s轨道上只有1个电子的元素有钾、铬和铜，共3种；Cr为24号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；Mn为25号元素，核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，Cr失去4s电子成为3d半满结构，较稳定，因此第一电离能I(Cr)<I(Mn)；答案为3；小于。 （2）根据价层电子对互斥理论可知，的中心原子S原子的孤电子对数==0，价层电子对数为4，所以的空间构型为正四面体形；其中S的杂化轨道类型为sp3；答案为：正四面体形；sp3。 （3）A．三氯化硼分子中硼原子的孤电子对数为=0，价层电子对数为3，分子的空间构型为平面三角形，分子属于非极性分子，三氯化氮分子中氮原子的孤电子对数为=1，价层电子对数为4，分子的空间构型为三角锥形，分子属于极性分子，所以三氯化硼分子的极性小于三氯化氮，故A正确； B．氟化氢能形成分子间氢键，而氯化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的分子间作用力强于氯化氢，沸点高于氯化氢，故B错误； C．CS2分子中心原子孤电子对数==0、价层电子对数=2+0=2，则中心C原子发生sp杂化，分子呈直线形、为非极性分子，由相似相溶原理可知，非极性分子硫单质在非极性溶剂二硫化碳中的溶解度大于在极性分子水中的溶解度，故C正确； D．烷基是推电子基团，烷基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，酸性：丙酸<甲酸，故D错误； 故选AC。 （4）根据题中信息，TiF4熔点高，为离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点都比较低，属于分子晶体，一般而言，熔点：离子晶体>分子晶体，而组成和结构相似的分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高。故答案为：TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高。 （5）根据其晶胞图可知：Ca2+位于晶胞的顶点和面心，则Ca2+数为：8×+6×=4；2个O原子组合成1个离子位于棱心和体心，离子数目为：12×+1=4，则该钙的氧化物的化学式为：CaO2；该晶胞内离得最近的两个钙离子位于晶胞的顶点和面心，该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为acm，晶胞面对角线为2acm，则立方体棱长为：，该氧化物的密度为：ρ==g/cm3。 地 城 考点02 晶胞计算 1．(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体，棱长为anm(图甲)，当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料(图乙)。下列说法错误的是 A．图甲中K+的配位数为12 B．图甲表示的晶体的密度为 g/cm3 C．图乙晶胞中Mg2+的分数坐标为(0.5，0.5，0.5) D．图乙表示的化学式为K2EuMg4F12 【答案】C 【详解】A．根据图甲可知，K+位于晶胞顶点、F-位于晶胞的面心，K+的配位数为12，故A正确； B．K+位于顶点，个数为8×=1，Mg2+位于体心，个数为1，F-位于面心，个数为6×=3，化学式KMgF3，晶胞的质量为g，晶胞的体积为a3×10-21cm3，该晶胞的密度为，故B正确； C．根据图乙可知，Mg2+位于两个小立方体的体心，因此分数坐标为(0.5，0.5，0.25)、(0.5，0.5，0.75)，故C错误； D．K+位于顶点，个数为8×=1，Mg2+位于体心，个数为2，F-位于面心，个数为12×=6，根据图乙结构以及电荷守恒，在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代，有两个空位，Eu2+个数为2×=0.5，则乙表示物质的化学式为K2EuMg4F12，故D正确； 选C。 2．(24-25高二下·湖南常德临澧县第一中学·期中)是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为。其晶胞如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞参数如图所示，下列说法错误的是 A．的电子式为： B．每个周围与它最近且距离相等的有8个 C．晶体的密度为 D．以C原子为中心的为直线形结构 【答案】C 【分析】由图知，(黑球)位于8个顶点和体心，(白球)有8个，均在面上，根据均摊法可知，一个晶胞中含：个，含：个。 【详解】A．属于离子化合物，电子式为，故A正确； B．观察位于体心的(黑球)可知，与它最近且距离相等的(白球)有8个，故B正确； C．图中(黑球)位于8个顶点和体心，(白球)有8个，均在面上，根据均摊法可知，该晶胞中含：个，含：个，则晶胞的质量为，晶胞的密度为，故C错误； D．的中心原子C的价层电子对数为，孤电子对数为0，则C采取sp杂化，为直线型结构，故D正确； 故选C。 3．(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)氨硼烷()易溶于有机溶剂，熔点为104～125℃，是一种具有高储氢质量分数和体积储氢密度的环境友好型储氢材料。我国学者通过下列简单、经济、有效的途径制得了氨硼烷：。其中晶体镁的晶体结构与参数及NaCl的晶胞结构如下： 下列叙述正确的是 A．键角： B．镁原子在二维空间的配位数为6 C．熔点高与分子中、无关 D．NaCl晶胞中的距离最近且等距的有8个 【答案】B 【详解】A．中N有孤电子对，中N 孤电子对与配位，键角： ，A错误； B．观察晶体结构，Mg原子在二维空间的配位数即在同一平面上距离最近且相等的Mg原子有6个，B正确； C．中显负电、显正电，分子间形成氢键，使熔点升高，与、有关，C错误； D．NaCl晶胞中的距离最近且等距的有6个（上下左右前后），D错误； 故选B。 4．(24-25高二下·湖南娄底·期中)纳米可催化的分解，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm。下列有关说法错误的是 A．的配位数是4 B．与间最短距离为 C．若A离子的坐标为，则B离子的坐标为 D．晶体密度为 【答案】A 【详解】A．根据晶胞图可知，Ce4＋的配位数为8，A错误； Ｂ．把晶胞平均分成8个小立方体，O2-位于小立方体的中心，即Ce4＋与O2-最短距离是体对角线长的，即为，B正确； Ｃ．若A离子的坐标为，则B离子的坐标为，C正确； Ｄ．Ce4＋位于顶点和面心，个数为，O2-位于晶胞内部，个数为8，化学式为CeO2，则晶胞的质量为，根据密度的定义，晶胞的密度为×1021 g·cm-3，D正确； 故选A。 5．(23-24高二下·湖南邵阳·期末)氮化镓的晶胞结构如图所示，已知氮化镓晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是 A．氮化镓的化学式为 B．晶胞中N原子的配位数为2 C．与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体 D．距离最近的两个N原子间的距离为 【答案】B 【详解】A．N在晶胞的顶点和面心，Ga在晶胞的体内，因此一个晶胞中N原子的个数为，Ga原子的个数为4，则氮化镓的化学式为，故A项正确； B．由晶胞结构示意图可知，晶胞中N原子的配位数为4，故B项错误； C．由晶胞结构示意图可知，与Ga原子最近的N原子所构成的空间结构为正四面体结构，故C项正确； D．N在晶胞的顶点和面心，Ga在晶胞的体内，因此一个晶胞中N原子的个数为，Ga原子的个数为4，则一个晶胞的质量为，已知晶体的密度为，则晶体的体积，晶胞参数，所以距离最近的两个N原子间的距离为，故D项正确； 故本题选B。 6．(23-24高二下·湖南师大附中·期中)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。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a，已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．铁镁合金的化学式为 B．在铁镁合金晶体中，铁原子与镁原子配位数之比为1∶2 C．该铁镁合金储氢后的晶体密度 D．镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内，其空隙填充率为100% 【答案】B 【详解】A．由图可知位于晶胞的顶点和面心，位于晶胞内部，由均摊法可知每个晶胞中含有数目为，含有数目为8，得到化学式为，A项正确； B．铁原子位于晶胞的顶点和面心，铁的配位原子为镁，其配位数是8；镁的配住位原子为铁，其配位数是4，所以铁原子与镁原子配位数之比为2∶1，B项错误； C．储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，距离均为面对角线的一半，因此每个晶胞储氢分子数目为，由最近的两个氢分子数目之间的距离为a可知立方体晶胞的棱长为，，C项正确； D．该晶胞顶点铁原子和面心铁原子围成正四面体空隙，镁原子位于铁原子围成的四面体空隙内，其空隙填充率为100%，D项正确； 本题选B。 7．(23-24高二下·湖南名校联考联合体·期中)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，结构属立方晶系，晶胞如图b所示，晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃，的熔点为192℃，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．二聚体中Al的杂化轨道类型为 B．铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同 C．晶体中的配位数为3 D．的晶体密度 【答案】D 【详解】A．由的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al的价层电子对数是4，与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的杂化轨道类型为，故A错误； B．的熔点为1090℃，远高于的192℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键，铝氯之间的化学键为共价键，二者不相同，故B错误； C．由的晶胞结构可知，其中含灰色球的个数为，白色球的个数为，则灰色球为，距最近且等距的有2个，则的配位数为2，故C错误； D．若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为，晶胞的质量为，则其晶体密度，故D正确； 答案选D。 8．(23-24高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)与传统的锂离子电池负极插层材料石墨相比较，合金型电极材料以其较高的理论容量更引人注目，在现今可以与钠钾发生合金化反应的金属中，锑和铋以其独特的优势被予以厚望。某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法错误的是 A．K和Sb之间的最短距离为 B．K和Sb原子数之比为 C．与Sb最邻近的K原子数为6 D．该晶体的密度为 【答案】C 【分析】首先确定该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，。 【详解】A．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，A项正确； B．该晶胞中K的个数为12，Sb的个数为4，故K和Sb原子数之比为，B项正确； C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误； D．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，，D答案正确； 故答案选C。 【点睛】晶胞计算是高中考试的重点和难点，特别是涉及到晶胞的各种计算和判断是重点 9．(24-25高二下·湖南名校联合体·期中)硼氢化钠）是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图所示，为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．晶体中的配位数是6 B．晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图不能通过翻转重叠 C．该晶胞结构的另一种表达中，处于顶点位置时，则处于体心的是 D．该晶体的密度是 【答案】D 【详解】A．观察晶胞结构，与上顶面，Na+最近且等距离的分别位于4个顶点和4个面心，即晶体中Na+的配位数为8，A错误； B．晶胞沿x轴投影图和沿y轴投影图能通过翻转重叠，B错误； C．当Na+处于晶胞顶点位置时，相当于原晶胞中阴、阳离子位置相互交换，处于体心的是Na+，C错误； D．一个晶胞中个数为，Na+个数，NA为阿伏加德罗常数的值，硼氢化钠晶体的密度，D正确； 故选D。 10．(24-25高二下·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水，、难溶于水；。 回答下列问题： (1)Te的原子序数为52，Te在周期表中的位置是_______。 (2)已知Te与Se同主族，“氧化焙烧”时，阳极的化合态Pt、Pd均转化为单质，则“氧化焙烧”中，PdSe发生反应的化学方程式为_______。 (3)“酸浸”时发生的离子反应为_______。 (4)“氯浸”工艺中，金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子：、、，此步中加入浓盐酸的作用为_______。 (5)“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有_______(请用离子方程式来表示)。 (6)“沉钯”之前，测得溶液中，加入等体积的溶液充分反应，测得反应后混合液中，则初始加入溶液的浓度约为_______(忽略溶液混合时的体积变化)。 (7)含硒化合物应用广泛，如硒化锌可用于制造红外线光学仪器。硒化锌为立方晶胞，其结构如图1所示，晶胞的俯视图如图2所示。b处Se的坐标为(0，0，0)，则d处Zn的坐标为_______，用表示阿伏加德罗常数的值，该硒化锌晶体的密度为_______(用含a、的代数式表示)。 【答案】(1)第五周期第VIA族 (2) (3)CuO+2H+=Cu2++H2O (4)提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、，同时提供酸性环境增强氧化性 (5)+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+ (6)0.4 (7) 【分析】阳极泥加入纯碱(碳酸钠)、空气焙烧，然后加入水浸取过滤得到含Na2TeO3、Na2SeO3的滤液a，分离出滤渣，滤渣加入稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到含硫酸铜的滤液b，分离出含、、的滤渣，加入浓盐酸和氯气氯浸，金属、、被氧化为配离子：、、，加入草酸将还原为金单质、还原为，过滤分离出金单质，滤液加入氯化铵溶液得到含的滤液c和沉淀。 【详解】（1）Te位于第五周期第VIA族。 （2）PdSe中Pd为+2价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pd转化为单质，反应中Pd化合价由+2变为0，空气中氧气参与反应，氧化合价由0变为-2，Se化合价由-2变为+4得到，结合电子守恒、质量守恒，PdSe发生反应的化学方程式为； （3）稀硫酸酸浸溶解氧化铜得到硫酸铜，离子反应为CuO+2H+=Cu2++H2O。 （4）盐酸提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、，同时提供酸性环境增强氧化性。 （5）草酸具有还原性，由分析结合流程，“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au外，还有将还原为，便于后续使含物种与含物种分离，离子方程式为+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+； （6）反应后混合液中，则此时，结合反应，设初始加入NH4Cl溶液体积为V，则溶液总体积为2V，则初始加入溶液的浓度约为； （7） 由图，d处Zn位于图中红圈处，坐标为；据“均摊法”，晶胞中含个Se、4个Zn，则晶体密度为。 11．(24-25高二下·湖南三湘名校教育联盟·期中)硫代硫酸盐()，连三硫酸盐()和连四硫酸盐()都是采矿废水中常见的硫代盐，其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验，深入探讨了氧化硫代硫酸盐的反应机制(如图所示)，这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。 请回答下列问题： (1)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓图为_______。 (2)、、三种物质中，在中溶解度最小的是_______，的晶体类型为_______晶体。 (3)查阅资料知，可看成()中的一个O被S代替。 ①的空间结构为_______；一定条件下，中的_______(填字母序号)最易可和配位； a．O原子    b．中心S原子    c．端基S原子 ②写出的结构式：_______。 (4)六水合硫代硫酸镁()的晶胞结构与参数如下图所示： 六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外，还有_______和_______；若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值_______(的摩尔质量为)。 【答案】(1) 3 哑铃状 (2) 分子 (3) 四面体 c (4) 配位键 氢键 【详解】（1）基态S的2p电子云有3种不同的伸展方向；基态S中能量最高的电子占据3p能级的原子轨道，电子云形状为哑铃形； （2）、、均为非极性分子，是极性分子，故在中的溶解度最小；的晶体类型为分子晶体； （3）①的价层电子对数为4，故的空间结构为正四面体，而“可看成中的一个O被S代替”，故的空间结构为四面体； 中的中心S原子无孤电子对，不能形成配位键，O原子和端基S原子都有孤电子对，但O的电负性大于S，故中的端基S原子最易可和配位； ②结合“连四硫酸盐()”以及“()”，可画出的结构式为； （4）六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力有离子键(阴阳离子之间)、极性共价键外(水分子内)、配位键(水是配体)和氢键(水分子之间)；结合化学式，该晶胞已经包含了4个，，，。 12．(24-25高二下·湖南天一大联考·期中)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用，回答下列问题： (1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。 (2)气态氢化物热稳定性：大于的主要原因是_______。 (3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______，键角：中_______中(填“>”“<”或“=”)。 (4)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图所示，二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃，远高于的192℃，其原因是_______。 (5)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。的配位数为_______，若晶胞参数为，设阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。 【答案】(1) (2)原子半径，键长，键能 (3) 四面体形 < (4) 为离子晶体，为分子晶体 (5) 12 【详解】（1）基态溴原子的价层电子排布式为：4s24p5； （2）原子半径F<Cl，键长F−H<Cl−H，键能F−H>Cl−H，则气态氢化物热稳定性：HF大于HCl； （3）SO2Cl2中心原子价层电子对数为：，因孤电子对数为0，则其空间构型为四面体形；SO2F2中心原子价层电子对数为：，由于电负性：F>Cl，则SO2F2中∠F−S−F<SO2Cl2中∠Cl−S−Cl； （4）由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3；AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，则AlF3的熔点为1290℃，远高于AlCl3的192℃； （5）根据晶胞结构图示可知，K+位于晶体的顶点，F-位于面心，则与K+最近的F-有12个，其配位数为12；根据晶胞结构可知，钾离子的个数为：，氟离子的个数为：，钙离子位于体心、个数为1，则其化学式为：KCaF3，密度为：g/cm3。 13．(24-25高二下·海南某校·)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_______，基态原子与基态原子核外未成对电子数之比为_______。 (2)丁二酮肟()是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。 (3)如图为一种含镍配合物及其配体。 ①物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛()，其沸点为，而对羟基苯甲醛()的沸点为，导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。 ②由于原子上存在孤电子对，使含氮分子有碱性。的碱性与原子电子云密度有关，电子云密度越大、碱性越强，由此判断这三种物质中碱性最弱的是_______。 (4)铁和氨气在可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图，该反应的化学方程式为_______； 该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为_______个。 【答案】(1) 或 2：1 (2) (3) 形成分子内氢键，形成分子间氢键，故前者沸点低于后者 (4) 12 【详解】（1）Ni的原子序数为28，基态Ni原子的电子排布式为，Ni原子失去3个电子形成，则基态核外电子排布式为或；基态Fe原子的电子排布式为，3d轨道上有4个未成对电子；基态Ni原子3d轨道上有2个未成对电子，所以基态Fe原子与基态Ni原子核外未成对电子数之比为4:2 = 2:1； （2）丁二酮肟分子中，甲基()上的碳原子形成4个键，杂化类型为；与氮原子相连的碳原子形成1个双键和2个单键，即3个键，杂化类型为； （3） 分子内的羟基和醛基之间形成分子内氢键，分子间的羟基和醛基之间形成分子间氢键。分子间氢键会使分子间作用力增强，导致沸点升高，所以的沸点高于邻；氯是吸电子基团，会使氮原子上的电子云密度降低；甲基是推电子基团，会使氮原子上的电子云密度升高。所以 中氮原子电子云密度最小，碱性最弱，故三种物质中碱性最弱的是； （4）根据晶胞结构，利用均摊法，Fe原子个数为，N原子个数为1，所以产物的化学式为，铁和氨气发生置换反应的化学方程式为；由图知，铁原子位于面心和顶点上，故与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为12个。 14．(23-24高二下·湖南邵东第四中学·期中)回答下列问题。 (1)配合物是钴的重要化合物，中心原子的配位数为_______。 (2)具有对称的空间构型，若其中两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间构型为_______。 (3)铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。 ①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_______(填字母代号)。 a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键 ②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是_______。 (4)锑钾(Sb-K)合金的晶胞结构如图a，图b表示晶胞的一部分。 ①设1号原子的分数坐标为(0，0，0)，2号原子的分数坐标为(1，1，1)，则3号原子的分数坐标为_______。 ②与Sb最邻近的K原子数为_______。 【答案】(1)6 (2)平面正方形 (3) c 乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 (4) () 8 【详解】（1）配合物中配体为水和氨气，配位数为：6； （2）具有对称的空间构型，若其中两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，说明其不是正四面体形，则的空间构型为：平面正方形； （3）①配离子内部Cu和N之间为配位键，N和H之间为极性键，C和C之间为非极性键，不含离子键，故选c； ②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是：乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键； （4）①将晶胞均分为8个小立方体，3号原子位于一个小立方体的体心，根据1和2号原子的分数坐标，3号原子的分数坐标为：()； ②与Sb最邻近的K原子位于小立方体的体心，共8个。 15．(22-23高二下·湖南新高考教学教研联盟（长郡十八校联盟）·)Mn2O3是一种重要的化工产品。以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)为原料制备Mn2O3的工艺流程如图。    25℃时，相关物质的Ksp见表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Co(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 1.09×10-15 已知：氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。 (1)MnOOH中Mn的化合价为______价。 (2)向“沉淀池I”中加入MnO2，MnO2的作用是______，在“沉淀池I”中，滴加氨水调节溶液的pH，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上pH的最小值为______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 (3)MnSO4转化为MnOOH的离子方程式为_______。 (4)MnSO4转化为MnOOH中“III实验操作”包含过滤、洗涤、干燥。检验MnOOH是否洗涤干净，具体操作为______。 (5)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，MnS晶胞结构如图所示。 ①以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中，1号S原子坐标为(0，0，0)，3号S原子坐标为(1，1，1)，则2号S原子坐标为______。 ②已知：MnS晶体的密度为ρg•cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为______pm(列出计算式即可)。 【答案】(1)+3 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续除杂 4.9 (3)2Mn2++H2O2+4NH3•H2O=2MnOOH↓+4NH+2H2O (4)取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净 (5) (，1，) 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有少量Fe3O4、FeO、CoO、Al2O3)，所以加入硫酸进行酸浸，酸浸后得到的溶液中含Mn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Al3+等；结合已知中Ksp[Fe(OH)3]、Ksp[Fe(OH)2]和Ksp[Mn(OH)2]的相对大小知，Fe3+更容易除去，故在酸性环境中加入MnO2，可将Fe2+氧化成Fe3+，便于后续除杂，而MnO2自身被还原成Mn2+，再用氨水调pH，促使Al3+、Fe3+形成沉淀除去；沉淀池I后得到的滤液中含Mn2+、Co2+，沉淀池I加含S2-沉淀剂得到的沉淀2是CoS，得到含MnSO4的溶液[含杂质(NH4)2SO4]，通过蒸发浓缩、趁热过滤可以提取MnSO4晶体；再加双氧水氧化、氨水生成MnOOH，再加热得到Mn2O3。 【详解】（1）根据化合物中元素化合价代数和为0，设的化合价为x，，解得。 （2）分析可知，加入将氧化为，便于后续除杂；根据已知，当铝元素完全沉淀时铁元素已完全沉淀，此时，，，所以滴加氨水调节溶液的，使溶液中铝、铁元素完全沉淀，则理论上的最小值为4.9。 （3）溶液加入双氧水、氨水转化为，Mn的化合价由+2价升高到+3价，中的化合价由-1价降低到-2价，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得反应的离子方程式为。 （4）中混有，检验是否洗涤干净，就是检验，具体操作为取少量最后一次洗涤液，向其中滴加溶液，若不出现白色浑浊，说明已洗涤干净，反之则未洗涤干净。 （5）①2号位于正方体后面的面心位置，因此坐标为； ②阴阳离子最近的距离是棱长的一半，位于棱上、体心，个数为，位于顶点和面心，个数为，晶胞的质量为，令晶胞参数为a cm，晶胞的体积为，根据密度的定义，，因此阴阳离子最近距离是。 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 地 城 考点01 晶体性质 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B B C A D A A D A A B 12.【答案】(1) ②⑥⑦ ①③ ⑤ (2)DE (3) 8 Cl- 6 Cs+ 13.【答案】(1) 极性 > (2)1：2 (3) sp3 B > 14.【答案】(1) Fe 2H++2Fe2++H2O2= 2Fe3++2H2O (2)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++ (3)可减少CuCl的损失 (4)不需要 (5)+Cu=2 (6) 15.【答案】(1) 3 小于 (2) 正四面体形 sp3 (3)AC (4)TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (5) CaO2 地 城 考点02 晶胞计算 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C C B A B B D C D 10.【答案】(1)第五周期第VIA族 (2) (3)CuO+2H+=Cu2++H2O (4)提供Cl-使Pt、Pd和Au转化为、、，同时提供酸性环境增强氧化性 (5)+H2C2O4 =+2CO2 +2Cl-+2H+ (6)0.4 (7) 11.【答案】(1) 3 哑铃状 (2) 分子 (3) 四面体 c (4) 配位键 氢键 12.【答案】(1) (2)原子半径，键长，键能 (3) 四面体形 < (4) 为离子晶体，为分子晶体 (5) 12 13.【答案】(1) 或 2：1 (2) (3) 形成分子内氢键，形成分子间氢键，故前者沸点低于后者 (4) 12 14.【答案】(1)6 (2)平面正方形 (3) c 乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 (4) () 8 15.【答案】(1)+3 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续除杂 4.9 (3)2Mn2++H2O2+4NH3•H2O=2MnOOH↓+4NH+2H2O (4)取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若不出现白色浑浊，说明MnOOH已洗涤干净，反之则未洗涤干净 (5) (，1，) / 学科网（北京）股份有限公司 $