假期必刷37 晶体结构与性质-【快乐假期】2025-2026学年高二化学暑假必刷题

三002 温故而知新，可以为师矣。 假期必刷37 晶体结构与性质 完成日期： 月 素养提升 A.铝的化合物的晶体中都是离子晶体 1.下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正 B.表中只有BCL3和干冰是分子晶体 C.同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体 确的是 ) D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 A.液晶中的分子长轴取向一致，表现出类似晶 5.碳化钛在航空航天、机械加工等领域应用广泛， 体的各向异性 其晶胞结构（如图所示）与氯化钠相似，晶胞的边 B.等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子 长为anm。下列说法正确的是 ) 两部分构成 C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在 纳米量级时也可能发生变化 D.超分子内部的分子间一般通过非共价键或分 子间作用力结合成聚集体 2.下列有关晶体结构的叙述中错误的是( ) A.基态Ti原子的价层电子排布图为3d24s2 A.金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳 B.晶体中Ti4+的配位数为12 原子 C.晶胞中仅由碳原子构成的四面体空隙和八面 B.分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔 体空隙的个数比为2：1 化时，破坏共价键 D.设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度 C.在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此 为，60X4 VAXa3g·cm3 铜能导电 6.在碱性溶液中，Cu2+可以与缩二脲形成紫色配 D.在氯化铯晶体中，每个氯离子周围最近且距 离子，其结构如图所示。 离相等的氯离子有8个 3.氢是重要而洁净的能源。要利 NH H 用氢气作为能源，必须解决好安 全有效地储存氢气的问题。化 oLaNi 学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧 下列说法错误的是 (La)、镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的 A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N 和O 晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示， B.该配离子中铜离子的配位数是4 则该合金的化学式可表示为 C.基态Cu原子的价层电子排布式是3d04s A.LaNis B.LaNi D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为 C.La4 Ni24 D.Laz Ninz O>N>C>H 4.下表是对应物质的熔点（℃）： 7.某立方卤化物可用于制作 BCIAl,O Na O NaCl AlFAlCla 干冰 SiOz 光电材料，其晶胞结构如图 -1072073920 801 1291 190 -57 1723 所示。下列说法错误的是 下列判断正确的是 飞曼味乐假阴 900-= A.Ca2+的配位数为6 dnm,Ca原子的坐标参数为 111 B.与F-距离最近的是K 2’2'2小设阿 伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是 C.该物质的化学式为KCaF3 D.若F-换为CI-,则晶胞棱长将改变 8.如图是氮化镓的一种晶体结构，NA表示阿伏加德 罗常数的值。下列说法正确的是 ( ●Ga ON a nm- 晶胞结构 沿轴方向投影图 A.硼化钙的化学式为CaB36 A.每个N原子周围距离最近的N原子数目为4 B.Ca的配位数为16 B.氮化镓分子式为GaN C,该品体的密度为38/cn3 C.a、b原子坐标参数依次为(0,0,0)、 (行日》则©原子坐标参数为仔，) 7133 D.N点的坐标参数为 2d,00 2 11.研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化 D.已知该晶体密度为dg·cm一3，则镓氮原子间 学式为Ni(CN)x·Zn(NH3),·C6H6的笼形 敏短距离为孕×是×10m 包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画 出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数 9.(双选)如图所示，铁有6、Y、a三种晶体，三种晶 为a=b≠c,a=B=y=90°。回答下列问题： 体在不同温度下能发生转化。下列说法正确 的是 ○Ni2 Zn24 6-Fe 1394℃ y-Fe 912℃ a-Fe (1)基态i原子的价层电子排布式为 A.y-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的 在元素周期表中位置为 铁原子有6个 (2)晶胞中N原子均参与形成配位键，N2+与 B.a-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的 Zn2+的配位数之比为 ix:y:R= 铁原子有6个 ;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离 C.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷 子是 0 却，得到的晶体类型相同 (3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形 D.若a-Fe晶胞边长为acm,Y-Fe晶胞边长为 bcm,则两种晶体的密度比为b3：4a 包合物。已知吡啶中含有与苯类似的Π大π 10.制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示， 键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 硼原子全部组成B正八面体，各个顶点通过 (填标号)。 B一B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶 A.2s轨道 B.2p轨道 胞参数为anm,B八面体中B-B键的键长为 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道 82 三0022 三北 (4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因 (4)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合 是① ,② 后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间 CH 反应慢，未明显发生反应。若通人空气在800℃ 的碱性 下，SnO2能迅速被还原为单质Sn,通人空气的 作用是 随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性 2.(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值，回 最弱的是 答下列问题： 真题再现 (1)Mn在元素周期表中位于第 周期 1.(2024·北京卷)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛 族；同周期中，基态原子未成对电 应用于合金、半导体工业等。 子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。 (1)Sn位于元素周期表的第5周期第NA族。 (2)Mn的某种氧化物MnOz的四方晶胞及其在 将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 5s (2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可 Mn 00 被氧化得到。 当MnO,晶体有O原子脱出时，出现O空位， Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不 c1约120° 变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质 ②SnCl4的Sn一Cl键是由锡的 轨道与氯 的是 (填标号)。 的3p轨道重叠形成o键。 A.CaO B.V2Os (3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。 C.Fe2O3 D.CuO 二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具 (3)[BMIM]+BF4(如图)是 人XBF 有立方金刚石结构。 MnOx晶型转变的诱导剂。 [BMIM]'BF BF4的空间结构为 ;[BMIM]+中 咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂 化方式为 (4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂 白锡 灰锡 (如图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分 ①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等 子质量存在差异外，另一重要原因是 的Sn原子有 个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1nm3和 V2nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 0 HO HMI FDC 83快乐期 CH, (3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷七Si,含C、Si、H 三种元素，其电负性大小顺序：C>H>Si,则电负性最大的 元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电 子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为sp: (4)根据表中数据可知，SF,的熔，点均远高于其余三种物 质，SnF,属于离子晶体，SnCl,、SnBr、Snl,属于分子晶体， 离子晶体的熔，点比分子晶体的高，SnCL、SnBr4、Snl,三种物 质的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔，点 升高，故原因为：SnF,属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、Snl属 于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的 相对分子质量越大，分子间作用力越强，嫁点越高： (5)由PbS晶胞结构图可知，该晶胞中有4个Pb和4个S, 距离每个Pb原子周围最近的S原子数均为6，因此Pb的配 位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值，则N个晶胞的 质量为4X(207+32)g,VA个晶胞的体积为VA×(594× 4×(207+32) 10cm,因此该品体蜜度为N4×(594X10)g·cm 956 （或NX(594X10)g·cm)。 答案：(1)2十4 (2)bd (3)C sp' (4)SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、Snl属于分子晶体， 离子品体的熔点比分子品体的高，分子晶体的相对分子质量 越大，分子间作用力越强，熔点越高 (5)6 4×(207+32) 956 N4×(594X10)(或NAX(594X10T 假期必刷37 素养提升 1.B[A.液晶分子中沿分子长轴方向有序排列，从而表现出 类似晶体的各向异性，故A正确；B.等离子体是由阳离子和 电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体，故 B错误；C.纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米 量级时也可能发生变化，熔点可能下降，故C正确；D.超分 子内部的多个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结 合成聚集体，故D正确。] 2.D3.A 4.D[AlCL?的熔点低，属于分子晶体，A项错误；表中BCl、 A1CL,和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元素的氧化物可 形成不同类型的晶体，如CO,是分子晶体，二氧化硅是共价 晶体，C项错误；表中Al2O3与Na2O均是离子晶体，Na与 A1位于不同主族，D项正确。] 5.C[A.Ti是22号元素，根据构造原理可知，基态Ti原子的价 层电子排布式为34s2,价层电子排布图 3d 4s 故A错误；B.由晶胞结构图可知，以体心的T+为中心，距 离其最近且相等的C位于面心上，共6个，故晶体中T+ 的配位数为6，故B错误；C.八个小立方体四个顶角的碳构 成一个四面体，由碳原子围成的四面体空隙有8个，由碳原 子围成的八面体空隙有4个，晶胞中仅由碳原子构成的四面 体空隙和八面体空隙的个数比为8：4=2：1，故C正确； D.一个晶胞中含有4个T+,4个C,则晶体的密度为 NAX(a×107)g·cm3=60×4X104 60×4 NAXa3 g·cm3,故 D错误。] 13 --.-9000= 6.A[A项，根据其结构可知，该配离子中的N和O可与水 分子中的H形成氢键，而水分子中的O也可与配离子中的 H形成氢键，错误：B项，根据配离子的结构可知，铜离子的 配位数为4，正确；C项，根据铜原子的电子排布式可知，基 态Cu原子的价层电子排布式是3d“4s1,正确；D项，根据同 一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大，同一主族，元 素的电负性从上到下逐渐减小可知，该配离子中非金属元素 的电负性大小顺序为O>N>C>H,正确。] 7.B[A.C+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数， 如图所示，Ca+位于体心，F位于面心，所以Ca2+配位数为 6,A正确：BF与K的最近距离为找长的号，P与C 的最近距离为棱长的号，所以与F距离最近的是C+, B错误：CK位于顶点，所以K个数=日×8=1，F位于 面心，F个数=号×6=3，C位于体心，所以Ca个教 1,综上，该物质的化学式为KCaF,,C正确；D.F与C1半 径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确。] 8.C[A.每个N原子周围距离最近的N原子数目为12，A项 错误；B.氨化镓为共价晶体，没有分子，每个晶胞中G的个 数为8Xg+6X号=4.N的个教为4，则共化学式为GaN. B项错误：C.根据a、b原子坐标参数依次为(0,0,0)、 (什，）州断e原子生标参数为（仔号，号）C项正 确；D.由B项分析知，每个晶胞中含有4个GaN,则晶胞的 边长为X10pm,则镓氯原子间最短距离为体对角 线的，即×/8410"pm,D项错误.] 9.BD[A.YFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子 有号X8=12个，A不正确：BcF®品体中与每个铁原子距离相 等且最近的铁原子有子×8=6个，B正确：C.由图可知，温度不 同，得到的晶体结构不同，所以将铁加热到1500℃分别急速冷 却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，C不正确；D.若cFe晶胞 边长为acm,YFe晶胞边长为bcm,则两种晶体的密度比为 8x日×56g/ml,(8x日+6x)X56®ml Namolx (a cm) Namol (6 cm) =bD:4a3, D正确。] 10.D[A.由题意可知，硼原子组成的正八面体的化学式为 B。,由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的钙原子个数为1， F顶点的正八面体的个数为8X令=1，则明化钙 式为CaB。,故A错误；B.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶 点的正八面体中都有3个硼原子与钙原子的距离最近，共 有24个，则钙原子的配位数为24，故B错误；C.设晶体的 密度为pg/cm,由品胞的质量公式可得：1X106=10? NA 106 a)'p,解得p一10。N,故C错误：D由晶胞结构可知， 晶胞中N点所在的正八面体的体心为原点坐标，硼硼键的 键长为dnm,N点到原点的距离为② 2 nm;晶胞参数为 。m,钙原子的垒标参数为（合，？，）小则N点在x轴 dnm 的坐标为 2 ,所以N点的坐标参数为 a nm (20小D 三0022. 11.解析：(1)已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价层电子 排布式为：3d4s2,在周期表中第四横行第10纵列即位于 第4周期第族，故答案为：3d4s2;第四周期第Ⅷ族：(2) 由题千晶胞示意图可知，一个晶胞中含有N+个数为：2X =1,Zm个鼓为：8×日=1，含有CN个数为：8×日 1 4.NH个裁为：8X}-2,苯环个教为：4X号-2.则该晶胞 的化学式为：Ni(CN),·Zn(NH)2·2CH。,且晶胞中每个N 原子均参与形成配位键，N+周围形成的配位键数目为4， Zn2+周围形成的配位键数目为6，则N+与Zn+的配位数 之比4：6=2：3：x:y:之=4：2：2=2：1：1；由以上分 析可知，N+的配位数为4，则Ni+采用dsp2杂化，而Zn2 的配位数为6，Zn2+采用spd杂化，即晶胞中有d轨道参 与杂化的金属离子是Zn+、N+,故答案为：2：3；2：1：1； Zn2+、Ni+;(3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形 N 包合物。已知吡啶中含有与苯类似的Ⅱ大π键，则说明吡 啶中N原子也是采用sp杂化，杂化轨道只用于形成。键 和容纳孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 sp2杂化轨道，故答案为：D:(4)已知苯分子为非极性分子， H,O分子为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对， 能与H,O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度 吡啶远大于苯，故答案为：吡啶能与H,O分子形成分子间 氢键；吡啶和H2O均为极性分子，符合“相似相溶”规律，而 苯为非极性分子：(5)已知一CH?为推电子基团，一C1是吸 电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为： ,结合题千信息可 -CI 知 其中碱性最弱的为： ,故答案 答案：(1)3d4s2第四周期第Ⅷ族 (2)2:32:1:1Zn2+、N2+(3)D (4)吡啶能与H2)分子形成分子间氢键吡啶和H,O均 为极性分子，符合“相似相溶”规律，而苯为非极性分子 -C1 (5) 真题再现 1.解析：(1)Sn位于元素周期表的第5周期IVA族，基态Sn原 子的最外层电子排布式为5s5p,Sn的基态原子最外层轨 5s 5p 道表示式为个个个☐： (2)①SnCL,中Sn的价层电子对数为2+号×(4-2×1)= 3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形； ②SnCL,中Sn的价层电子对数为4+号×4-4X1D)=4,有4 个o键、无孤电子对，故Sn采取sp杂化，则SnCL,的Sn一Cl键 是由锡的sp杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成。键： (3)①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单 键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间构成正四面 体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个S原子 周围与它最近且距离相等的S原子有4个； ②根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8X日+1=2，灰 锡品胞中含5m原子数为8×日十6×号十4=8，所以白锡与 2M 8M V2 友锡的密度之比为NN4V 13 盒三r北米 (4)将SO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃， 由于固体之间反应慢，未发生明显反应：若通入空气在 800℃下，SnO。能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用 是：与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质 Sn,有关反应的化学方程式为2C+0,高严2C0.2C0+Sm0, 高强Sn十2C0: 5p 答案：(1)个个■ (2)①平面三角形②sp3杂化 (3)①4@7 、Ve (4)与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SO2还原为单 质Sn 2.解析：(1)Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期 ⅧB族；基态Mn的电子排布式为：[Ar]3d'4s,未成对电子 数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元 素是Cr,基态Cr的电子排布式为[Ar]3d4s,有6个未成对 电子； (2)由均摊法得，品胞中Mn的数目为1十8×日=2,0的数 目为2计4X号-=4，即孩氧化物的化学式为Mn0,Mn0,晶 体有O原子脱出时，出现)空位，即x减小，Mn的化合价为 +2x,即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为+2价、 V2O,中V的化合价为+5价、FezO,中Fe的化合价为+3、 CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只 能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CO不能通过 这种方式获得半导体性质： (3)BF,中B形成4个o键（其中有1个配位键），为sp杂 化，空间结构为正四面体形；咪唑环存在大π键，N原子 形成3个6键，杂化方式为sp； (4)由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形 成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得 FDCA的熔，点远大于HMF。 答案：(1)四lBCr (2)MnO,降低A (3)正四面体形sp2 (4)FDCA形成的分子间氢键更多 [第二部分]高三入学衔接检测卷（一） 1.B[A.石英主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐，故A错 误：B.风化作用是指地表岩石受到水、氧气和二氧化碳的作 用而发生化学成分和矿物成分变化，并产生新矿物的作用， 是化学变化，故B正确；C.纸的主要成分是纤维素，绢的主 要成分是蛋白质，故C错误；D.高锰酸钾除菌是利用其强氧 化性，是化学方法，故D错误。] 2.C[A.Na2O由钠离子和氧离子组成，其电子式为： Na[:O:]-Na,故A正确：B.H,O中有2个o键，2 个孤电子对，VSEPR模型 故B正确；C.该轨 道表示式为氟原子的核外电子排布，故C错误；D.3,3二甲 基戊烷主链5个碳原子，3号碳上2个甲基，其键线式为： XC,故D正确] 3.A[A.Na2S用于去除工业废水中的Hg2+,是利用两者发 生复分解反应生成HgS沉淀，各元素化合价未发生变化，与 氧化还原反应无关，A符合题意；B.CL2用于自来水消毒是 利用氯气和水生成的次氯酸的强氧化性杀菌、消毒，反应为： C2+HO一HC1+HCIO,氨元素化合价发生了变化，与