专题02 晶体结构与性质(期末真题汇编,四川专用)高二化学下学期
2026-05-28
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3份
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41页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 晶体结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.93 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58099637.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦晶体结构与性质,汇编四川多地高二期末真题,覆盖分子晶体与共价晶体、金属晶体与离子晶体、配合物与超分子三大考点,注重微观结构分析与实际材料应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约25题|分子晶体类型判断(如SiO₂与碘)、晶胞配位数(干冰、ZnO)、杂化方式(SiHCl₃)|结合科技前沿(氮化硼、储氢合金),考查晶体结构与性质关联|
|填空|约5题|晶胞密度计算(BN、InSb)、配合物配位数(K₃[Fe(CN)₆])、超分子识别(冠醚)|立足真实情境(锂离子电池回收、半导体材料),强调模型建构与证据推理|
内容正文:
专题02 晶体结构与性质
3大高频考点概览
考点01 分子晶体与共价晶体
考点02 金属晶体与离子晶体
考点03 配合物与超分子
地 城
考点01
分子晶体与共价晶体
1.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)下列各组物质,晶体类型相同的是
A.NaCl和HCl B.金刚石和镁 C.和 D.和
【答案】D
【详解】A.NaCl是离子晶体,HCl为分子晶体,晶体类型不同,A不符合题意;
B.金刚石是共价晶体,镁是金属晶体,晶体类型不同,B不符合题意;
C.CO2是分子晶体,SiO2是共价晶体,晶体类型不同,C不符合题意;
D.CS2和H2O均为分子晶体,晶体类型相同,D符合题意;
故答案选D。
2.(2024-2025高二下·四川广元市·期末)在①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰等物质中,属于分子晶体的是
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①②④⑤
【答案】C
【详解】①二氧化硅是非金属化合物,但其性质具有高熔沸点、高硬度的特点,属于共价晶体;
②碘是非金属单质,属于分子晶体;
③镁是金属单质,属于金属晶体;
④蔗糖是非金属化合物,属于分子晶体;
⑤冰是非金属化合物,属于分子晶体;
故选C。
3.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)类比推理是重要的学科思想,下列类比推理正确的是
A.的稳定性小于,推测的稳定性也小于
B.为直线形分子,推测也是直线形分子
C.酸性:,则碱性:
D.冰中一个水分子有4个紧邻分子,则晶体中一个分子也有4个紧邻分子
【答案】A
【详解】A.Si和C同主族,非金属性C>Si,故CH4比SiH4稳定;同理,F的非金属性>Cl,故HF比HCl稳定。类比推理正确,A正确;
B.CO2是分子晶体,呈直线形结构;SiO2是共价晶体,呈三维网状结构,二者结构类型不同,不能直接类比,B错误;
C.CF3COOH酸性强是因为吸电子效应增强酸性,但吸电子基会减弱胺的碱性,故CF3CH2NH2的碱性应更弱,C错误;
D.冰中水分子通过氢键形成四面体结构,而H2S晶体主要依赖范德华力,结构不同,紧邻分子数不同,D错误;
答案选A。
4.(2024-2025高二下·四川成都名校联盟·期末)下列说法错误的是
A.烷烃基是推电子基,烷烃基中碳原子数越多,推电子能力越强,故胺的碱性:>
B.和乙醇溶于水破坏的作用力相同
C.,熔点-23.2℃,沸点136.2℃,易溶于,故晶体属于分子晶体
D.晶体熔点高低:金刚石>晶体Si>冰醋酸>正丁烷
【答案】B
【详解】A.烷烃基(如甲基、乙基)具有推电子诱导效应,碳原子数越多,推电子能力越强,使胺的氮原子上电子云密度越大,更易结合形成配位键,碱性也就越强,故碱性:CH3CH2NH2>CH3NH2,A正确;
B.HCl溶于水破坏共价键(电离为H+和Cl⁻),而乙醇溶于水仅破坏分子间作用力(氢键和范德华力),两者破坏的作用力不同,B错误;
C.TiCl4的低熔沸点和易溶于CCl4的性质符合分子晶体的特征,C正确;
D.共价晶体中半径越小,键长越短,共价键越强,熔点越大,因键长C−C<Si−Si,则熔沸点为金刚石>晶体硅;而冰醋酸和正丁烷均为分子晶体,其熔沸点低于共价晶体,且冰醋酸分子间能形成氢键,熔点高于正丁烷,故熔点:金刚石>晶体Si>冰醋酸>正丁烷,D正确;
故选B。
5.(2024-2025高二下·四川自贡市·期末)高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,工业上制备高纯硅的原理如图。
下列说法正确的是
A.步骤①生成粗硅的反应:
B.SiHCl3中Si采用sp2杂化
C.整个制备过程中,HCl可循环使用
D.流程中涉及到的物质的熔点:Si>SiO2
【答案】C
【分析】石英砂的主要成分为SiO2,通过焦炭还原,方式反应:SiO2+2CSi+2CO↑,将得到的粗硅与HCl反应,生成SiHCl3,使用H2在1100℃的条件下,还原SiHCl3,生成高纯硅和HCl,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,步骤①生成粗硅的反应为:,A错误;
B.SiHCl3中Si周围的价层电子对数为4,则Si采用sp3杂化,B错误;
C.由分析可知,粗硅与HCl反应生成SiHCl3、SiHCl3和H2反应生成HCl,故整个制备过程中,HCl可循环使用,C正确;
D.Si、SiO2均为共价晶体,且Si-Si的键长比Si-O键的更长,故流程中涉及到的物质的熔点:Si<SiO2,D错误;
故答案为:C。
6.(2024-2025高二下·四川阿坝州·期末)已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积,晶胞中最近的相邻两个CO2 分子间距为a pm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A.晶胞中一个CO2分子的配位数是16
B.晶胞的密度表达式是 g∙cm−3
C.一个晶胞中平均含6个CO2分子
D.CO2分子的空间构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化
【答案】B
【详解】A.面心立方最密堆积的配位数为12,每个CO2分子周围有12个最近邻分子,A错误;
B.晶胞边长为pm,体积为,每个晶胞含4个CO2分子,密度表达式为,B正确;
C.面心立方晶胞中CO2分子数为,C错误;
D.CO2分子为直线形,C原子采用sp杂化(价层电子对数为2),而非sp3杂化,D错误;
故选B。
7.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,可通过反应制得。已知立方氮化硼的结构与金刚石相似,下列说法正确的是
A.立方氮化硼的晶体类型与干冰相同
B.基态原子未成对电子数:B<N<O
C.立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为sp2
D.1个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子
【答案】D
【详解】A.立方氮化硼的结构与金刚石相似,属于共价晶体,干冰是分子晶体,两者晶体类型不同,A错误;
B.基态原子未成对电子数:B(,1个)< O(,2个)< N(,3个),选项中顺序“B<N<O”错误,正确顺序应为B<O<N,B错误;
C.金刚石中碳原子为杂化,立方氮化硼中B原子与金刚石结构类似,也应为杂化,而非,C错误;
D.金刚石晶胞结构如图,含有个C原子,立方氮化硼晶胞中B和N原子数相等,各为4个,因此1个晶胞含4个N原子,D正确;
故选D。
8.(2024-2025高二下·四川自贡市·期末)碘晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,密度为。下图是碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.碘分子的配位数为4
B.同质量碘中“卤键”数目:液体碘>晶体碘
C.晶体中碘分子的排列有两种取向
D.晶体中,层间距为
【答案】B
【详解】A.由题干碘晶体的结构示意图可知,距离某个I2距离最近且相等的I2分子数目为4,故碘分子的配位数为4,A正确;
B.已知固态碘单质中I2与I2之间的距离比液体碘更近,则形成的“卤键”数目更多,即同质量碘中“卤键”数目:液体碘<晶体碘,B错误;
C.由题干碘晶体的结构示意图可知,晶体中碘分子的排列有两种取向,即与,C正确;
D.由题干碘晶体的结构示意图可知,图中方框内圈有2个I2分子,每层均被上、下三层形成2个立方体共用,平均每个立方体占有I2分子数目为2个,设层间距为dpm,晶体的密度:碘晶体的密度为ρ==g•cm-3,晶体中,层间距为,D正确;
故答案为:B。
9.(2024-2025高二下·四川成都名校联盟·期末)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子;Z、W同主族,Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1;Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是
A.沸点:>
B.元素电负性的大小关系:Y<Z<W
C.化合物的晶体是典型的分子晶体
D.Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:W>Y
【答案】B
【分析】由X基态原子中没有成对电子可知X为H;由Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1,可知Z的电子排布式为1s22s22p4,Z为O,Z、W同主族,W为S;由Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体,Y为C,综上所述,X、Y、Z、W分别为H、C、O、S,据此分析。
【详解】A.X2Z为H2O,因形成分子间氢键,其沸点高于H2S,故A正确;
B.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则元素电负性的大小关系:O>S>C,故B错误;
C.化合物YZ2为CO2,其晶体为分子晶体,故C正确;
D.非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:S>C,则Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3,故D正确;
故选:B。
10.(2024-2025高二下·四川乐山市·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y的原子序数和为14,X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,Y的最高价氧化物对应水化物和简单氢化物能反应生成离子化合物,基态Z原子核外有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y
B.W、Y原子数2:1形成的物质中Y原子的杂化轨道类型为杂化
C.X与Z形成的物质可能是分子晶体或共价晶体
D.Z元素一定位于周期表第ⅥA族
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,X为C(1s22s22p2),Y的最高价氧化物对应水化物和简单氢化物能反应生成离子化合物,Y为N,W、X、Y的原子序数和为14,W为H;基态Z原子核外有2个未成对电子,Z为可能为O(2s22p4)、Si(3s23p2)或S(3s23p4)。
【详解】A.N和2p轨道半满,较稳定,第一电离能大于C,A错误;
B.H与N形成的N2H4中N形成3个单键,还有1个孤电子对,为sp3杂化,B错误;
C.Z为可能为O、Si或S,C与O、S形成的CO2、CS2为分子晶体,C与Si形成的SiC为共价晶体,C正确;
D.Z为可能为O、Si或S,位于IVA族或ⅥA族,D错误;
故选C。
11.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A.沸点:XW4>YW3 B.键长:X-W<Y-W
C.该离子液体易挥发 D.Z的单质常温下呈液态
【答案】D
【分析】根据图示物质结构,W只形成一个键,W为H元素,X可以形成4个键,X为C元素,Y形成3个共价键,Y为N元素,且满足 W、X和Y的原子序数之和为14,由双键处的Y可知,Y失去1个电子,Z得到1个电子,带有1个单位的负电荷,基态Z原子核外电子占有8个能级,为,Z为Br元素。
【详解】A.为,为,因为分子之间能形成氢键,沸点>,A错误;
B.原子半径,所以键长:,B错误;
C.离子液体难挥发,C错误;
D.Z为Br元素,单质常温下呈液态,D正确;
故选D。
12.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.该化合物为共价晶体,化学式为BC2N
B.该晶体中各原子最外层均达8个电子
C.该晶体中微粒间的作用力为极性共价键
D.晶体中硼原子和部分碳原子填充在由碳原子和氮原子围成的四面体体心填充率为50%
【答案】C
【详解】A.该晶体具有类金刚石结构,金刚石是由碳原子通过共价键形成的共价晶体,具有硬度大、熔沸点高等性质,则该化合物为共价晶体,根据“均摊法”,晶胞中含个N、2个B、个C,该化合物的化学式为BC2N,A不符合题意;
B.该晶体具有类金刚石结构,金刚石中每个碳原子形成4个键形成空间网状结构、发生sp3杂化,每个碳原子最外层均达8个电子,该晶体中B原子和N原子之间有一个配位键,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,使各原子最外层均达8个电子,B不符合题意;
C.该晶体中微粒间的作用力除了N-C、B-N、B-C极性共价键,还有非极性共价键C-C,C符合题意;
D.晶胞中有8个小立方体,其中有4个填充有原子(有2个硼原子和2个碳原子填充在由碳原子和氮原子围成的四面体体心),故填充率为50%,D不符合题意;
故选C。
地 城
考点02
金属晶体与离子晶体
1.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)下列说法错误的是
A.离子晶体中的配位数:CsCl>NaCl
B.化学键中离子键成分的百分数:Na2O<Na2S
C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
D.若Ni(CO)4的沸点为43℃,则C与Ni以共价键相连
【答案】B
【详解】A.CsCl结构中的配位数为8,NaCl结构中的配位数为6,因此的配位数:CsCl>NaCl,A正确;
B.O的电负性大于S,Na与O的电负性差值大于Na与S的电负性差值,因此Na2O的离子键成分百分数大于Na2S,离子键成分的百分数:Na2O>Na2S,B错误;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,C正确;
D.若Ni(CO)4的沸点为43℃,则Ni(CO)4为分子晶体,Ni与CO之间通过配位键结合,即共价键相连,D正确;
答案选B。
2.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末) 下列各项比较正确的是
A.沸点:> B.熔点:白磷 > 金刚石
C.离子键成分占比:Na2O > Al2O3 D.在水中的溶解度:硝基苯 > 甘氨酸
【答案】C
【详解】A.对羟基苯甲醛:羟基与醛基处于对位,形成分子间氢键;邻羟基苯甲醛:羟基与醛基处于邻位,形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛沸点高于邻羟基苯甲醛,A错误;
B.金刚石为原子(共价)晶体,白磷为分子晶体,所以熔点:白磷<金刚石,B错误;
C.第三周期元素从左到右电负性逐渐增强,即电负性Al>Na,Na与O之间电负性差值更大,离子键成分占比:Na2O>Al2O3,C正确;
D.硝基苯整体极性低,无法与水形成有效氢键;甘氨酸其氨基和羧基均可与水分子形成氢键,分子极性高,在水中的溶解度:硝基苯<甘氨酸,D错误;
故选C。
3.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)Au-Cu合金有多种晶胞结构,其中三种晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ中金原子周围距离最近且相等的金原子有6个
B.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是金属晶体,晶体内部存在金属原子与自由电子间的相互作用力
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1:1、3:1、1:3.
【答案】A
【分析】图中,金原子个数是1,铜原子个数是;图中,金原子个数是,铜原子个数是;图中,金原子个数是,铜原子个数是。
【详解】A.Ⅰ中只有一个金原子,该晶胞周围紧密相邻的晶胞有6个,所以金原子周围距离最近且相等的金原子有6个,A正确;
B.设的晶胞参数为a,面对角线距离为:,的核间距为,的最小核间距也为,最小核间距,B错误;
C.金属晶体中存在金属阳离子与自由电子间的相互作用力。而是合金,合金是金属与金属或金属与非金属形成的具有金属特性的混合物,合金中存在自由电子和金属阳离子,存在的是金属离子和自由电子之间的相互作用,不存在金属原子与自由电子间的相互作用力,C错误;
D.根据分析可知,中,原子个数比依次为,D错误;
故选A。
4.(2024-2025高二下·四川泸州市·期末)如图ZnO晶胞是立方晶胞,晶胞参数(边长)为a pm。下列说法不正确的是
A.ZnO晶体属于离子晶体
B.该晶胞中锌微粒的配位数为4
C.ZnO晶体的密度为:
D.锌和氧微粒之间最短核间距为:
【答案】C
【详解】A.ZnO晶体是通过离子键形成的,属于离子晶体,A正确;
B.该晶胞中锌离子周围有4个距离相等且最近的氧离子,锌离子的配位数为4,B正确;
C.1个晶胞中有4个锌离子、4个氧离子,ZnO晶体的密度为:=,C错误;
D.根据晶胞结构,锌和氧微粒之间最短核间距为体对角线的,最短核间距为:,D正确;
故选C。
5.(2024-2025高二下·四川凉山州·期末)19.某富锂超离子导体可用于制备高性能固体电解质材料,其立方晶胞如图。下列说法不正确的是
A.电负性O>Cl>Li
B.化学式为Li3OCl
C.氧原子的配位数为8
D.若以部分Mg2+取代部分Li+,晶胞中会产生一定数量的空位,有利于Li+传导
【答案】C
【详解】A.已知金属的电负性比非金属的小,Cl与O形成的化合物中O显负价,Cl显正价,即电负性O>Cl,电负性O>Cl>Li,A正确;
B.均摊法可知,图1晶体含有Li:8×+1=3,Cl:4×=1,O:2×=1,则该晶体的化学式为Li3OCl,B正确;
C.由图可知,与O原子距离最近且相等的Li原子的个数为6,即O配位数为6,C错误;
D.根据电荷守恒,一个Mg2+可以取代二个Li+,产生的空位更多,有利于内部的Li+传导,D正确;
故答案为:C。
6.(2024-2025高二下·四川眉山市·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
乙烯的化学性质比乙烷活泼
乙烯分子结构中存在键能较小的π键
B
乙醛能和极性试剂如氰化氢(HCN)发生加成反应
醛基的碳氧双键中,氧原子电负性大,使碳原子带部分正电荷,从而使醛基具有较强的极性
C
CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
D
CO2、BF3、CH4键角依次减小
孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.乙烯分子中碳碳双键中的π键键能较小,容易断裂,因此化学性质比乙烷活泼,A正确;
B.醛基的碳氧双键中氧的电负性大,使碳带部分正电荷,易与HCN发生加成,B正确;
C.Cs+半径大于Na+,故在晶体中能容纳更多Cl⁻配位,所以CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位,C正确;
D.CO2(180°)、BF3(120°)、CH4(109.28°)键角减小是因中心原子的杂化方式不同(sp、sp2、sp3),而非孤电子对影响,三者均无孤对,D错误;
故答案选D。
7.(2024-2025高二下·四川乐山市·期末)闪锌矿ZnS的晶胞与金刚石晶胞类似,结构如图,已知晶胞参数为a pm。下列关于该晶体的说法正确的是
A.的配位数为6 B.在z轴方向上的投影图为
C.M、N两处间的距离为a pm D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.ZnS晶胞中每个Zn2+连4个S2-,每个S2-连4个Zn2+,的配位数为4,A错误;
B.在z轴方向上的投影图为,B错误;
C.M、N两处间的距离为面对角线的一半,即apm,C正确;
D.据“均摊法”,晶胞中含S2-的个数为4,Zn2+的个数为8×+6×=4,该晶体密度为,D错误;
故选C。
8.(2024-2025高二下·四川广安市友谊中学·期末)观察下列结构示意图并结合相关信息,判断有关说法正确的是
NaCl
石墨
FeSO4·7H2O
干冰
A.晶体熔点比较: NaCl<KCl
B.石墨是一种混合型晶体,石墨熔点高于金刚石,石墨中C原子数:C-C键数=1:3
C.FeSO4·7H2O结构中含有的化学键为:离子键、共价键、配位键、氢键;该结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
D.晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
【答案】D
【详解】A. NaCl、KCl均为离子晶体,离子半径:Na+<K+,离子所带电荷数相等,电荷量相同时半径越小离子键越强,晶体熔点比较: NaCl>KCl,A错误;
B.石墨晶体中层内的碳碳键为共价键,层间是范德华力,石墨具有共价晶体的高熔点、金属晶体的导电性、分子晶体的质软,属于混合型晶体,金刚石中C原子杂化方式为sp3,石墨中碳原子的杂化方式为sp2,碳原子中未杂化电子形成了大π键,使得碳碳键键长:石墨<金刚石,熔点:石墨>金刚石;石墨中每个C原子参与三个碳碳键,C原子数:C-C键数=, B错误;
C.FeSO4·7H2O结构中含有的化学键为:离子键、共价键、配位键,氢键不是化学键;由图干图示信息可知,1为形成配位键的H2O,价层电子对数为4,有1对孤电子对,2为没有形成配位键的H2O,价层电子对数为4,有2对孤电子对,3为硫酸根离子,价层电子对数为4,没有孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,即价层电子对数相同时,孤电子对越多键角越小,故该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是3>1>2, C错误;
D.干冰晶体中二氧化碳分子间存在范德华力,没有方向性,采取密堆积,每个二氧化碳分子紧邻12个分子;冰中水分子间存在氢键,氢键具有方向性和饱和性,每个水分子间紧邻4个水分子,晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个),D正确;
故答案为:D。
9.(2024-2025高二下·四川成都市成华区·期末)下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为立体网状结构,每个碳原子周围紧邻且距离相等的碳原子构成正四面体形
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,每个分子周围紧邻且距离相等的分子有12个
【答案】C
【详解】A.金刚石晶体中每个碳原子通过sp3杂化与周围4个碳原子形成共价键,构成正四面体结构,并通过立体网状延伸,故A正确;
B.氯化铯晶体中,Cl-的配位数是8,每个Cl-周围紧邻8个Cs+,故B正确;
C.根据晶胞的结构,每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置,每个钠离子周围有八个这样的立方体,所以每个钠离子周围与它最近且距离相等的钠离子就有12个,故C错误;
D.干冰晶体中,CO2分子分布在晶胞八个顶点和六个面心上,所以每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个,故D正确;
故答案为C。
10.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末)化学式为的合金是一种优异的储氢材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。储氢后,分子占据“”原子形成的八面体空隙,化学式为。下列说法错误的是
A.晶胞中的“”代表
B.该合金中,原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙
C.氢气储满后,晶体的化学式为
D.氢气储满后,分子之间的最近距离为
【答案】D
【详解】A.该晶胞的分子式为,、个数比为2:1,晶胞中有8个白球,4个黑球,所以白球是,A正确;
B.如图所示,原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙,B正确;
C.原子形成的八面体空隙在晶胞的棱心和体心,所以每个晶胞中含有4个,8个,个,因此氢气储满后晶体的化学式为,C正确;
D.氢气储满后,分子之间的最近距离为面对角线的一半,为,D错误;
故答案选D。
11.(2024-2025高二下·四川成都市树德中学·期末)双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如图所示,真实的晶体中存在5%的O原子缺陷,能让O2-在其中传导,可用作固体电解质材料。已知La为+3价,Ba为+2价。
以下说法正确的是
A.该晶体的一个完整晶胞中含有8个Co原子
B.晶体中与La距离最近的Ba的数目为8
C.O2-在晶体中传导时,La元素的化合价会发生变化
D.+3价Co与+4价Co的原子个数比为1:4
【答案】A
【详解】A.Co原子位于结构单元的体心,每个结构单元含有1个Co原子,由图可知,若该结构单元重复排列,则其相邻结构单元的La、Ba原子会与该结构单元中的Ba、La 原子重叠,所以该结构单元不是该晶体的晶胞,该晶体的晶胞应是由8个如图所示结构单元组成的,所以一个完整晶胞中含有8个Co原子,A项正确;
B.由晶胞结构可知,晶体中与La距离最近的Ba的数目为6个,B项错误;
C.由题可知La为+3价,则O2-在其中传导,La元素的化合价不会发生变化,C项错误;
D.该结构中Ba原子个数=La原子个数=,Co原子个数是1,O原子个数=,其化学式为Ba0.5La0.5CoO2.85,设+3价的Co为x 个,则+4价的Co为(1-x) 个,根据化合价的代数和为0得,,x=0.8,所以+3价、+4价的Co原子个数之比=0.8:0.2=4:1,D项错误;
答案选A。
12.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)离子液体:指全部由离子组成的液体,是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的离子由H、C、N三种元素组成,结构如下图所示。请回答下列问题:
(1)该离子中非五元环上的碳原子杂化方式为______,第二周期第一电离能()小于氮元素的元素有______种。
(2)根据价层电子对互斥理论,、、三种微粒中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是______,的空间构型为______。
(3)比的沸点高,主要原因是______。
(4)已知立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼晶体中氮原子的配位数为______。若该晶胞边长为anm,则该晶胞的密度为______g·cm3(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) sp3 5
(2) NH3 V形
(3)NH3分子间存在氢键使得熔沸点反常升高
(4) 4
【详解】(1)该离子中非五元环上的碳原子均为饱和碳原子,杂化方式为sp3,ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的都大,第二周期第一电离能(I1)小于氮元素的元素有Li、Be、B、C、O,共5种;
(2)NH3中N原子价层电子对个数=3+=4,NO中N原子价层电子对个数=3+;NO中N原子价层电子对个数=2+;中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是NH3,NO的空间构型为V形;
(3)NH3比CH4的沸点高,主要原因是NH3分子间存在氢键使得熔沸点反常升高;
(4)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,晶体类型类似于金刚石,是共价晶体;晶胞中每个N原子连接4个B原子,氮化硼化学式BN,所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子,即氮原子的配位数为4;晶胞的质量m=g=g,若该晶胞边长为anm,则该晶胞的密度为g/cm3。
13.(2024-2025高二下·四川眉山市·期末)材料一:铜(Cu)因其优异的导电性、导热性和延展性,在高精电子工业中广泛应用,如集成电路、印刷电路板(PCB)、导电薄膜等。
材料二:镓(Ga)、锗(Ge)、锑(Sb)及其化合物在半导体、光电材料和芯片制造等领域具有重要应用。
根据上述材料,结合它们的结构与性质,回答下列问题:
(1)铜元素位于周期表的_______区。
(2)铜在高中化学中常被利用来催化氧化乙醇:,其中乙醇和乙醛的沸点分别为78.3℃和20.8℃,沸点差异较大的原因是_______。CH3CHO分子中碳原子的杂化方式为_______。
(3)砷化镓(GaAs)是重要的第三代半导体材料,其晶体熔点为1238℃,沸点为2303℃,则该晶体类型为_______。
(4)锗与碳同主族,GeCl4在制备高纯锗时用作中间体,其分子的空间构型为_______,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)锑化铟(InSb)是一种红外探测材料,其晶胞结构与ZnS类似(如图)。若晶胞参数为apm,密度为ρg/cm³,则阿伏伽德罗常数NA的表达式为_______(用含a、ρ的式子表示)。
【答案】(1)ds
(2) 乙醇分子间存在氢键,而乙醛分子间只有范德华力 sp2、sp3
(3)共价晶体
(4) 正四面体 非极性
(5)
【详解】(1)铜是29号元素,价电子排布式为3d104s1,位于周期表的ds区;
(2)乙醇能形成分子间氢键,乙醛不能形成氢键,乙醛分子间只有范德华力,所以其中乙醇和乙醛沸点差异较大。CH3CHO分子中含有单键碳和双键碳,碳原子的杂化方式为sp2、sp3。
(3)砷化镓(GaAs)晶体熔点为1238℃,沸点为2303℃,熔沸点高,则该晶体类型为共价晶体。
(4)锗与碳同主族,GeCl4中Ge价电子对数为4,无孤电子对,其分子的空间构型为正四面体,属于非极性分子。
(5)根据均摊原则,晶胞中红球数为4、黄球数为4,则In、Sb中原子数均为4,若晶胞参数为apm,密度为ρg/cm³,即,。
地 城
考点03
配合物与超分子
1.(2024-2025高二下·四川成都市成华区·期末)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C60和C70,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。
2.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)下列说法正确的是
A.臭氧分子是一种通过非极性键形成的极性分子
B.含有配位键的化合物属于配合物
C.具有规则几何外形的固体都是晶体
D.等离子体中含有带电粒子且能自由移动,使等离子体具有良好的导电性和流动性,用途十分广泛
【答案】D
【详解】A.的空间结构为V形,其中共价键是极性键,中心氧原子呈正电性,端位的两个氧原子呈负电性,分子中正负电中心不重合,是极性分子,A错误;
B.含有配位键的化合物不一定是配合物,如CO、NH4Cl等有配位键但不属于配合物,B错误;
C.晶体结构中的粒子在三维空间呈周期性有序排列,使得晶体具有规则几何外形,但有规则几何外形的固体不一定是晶体,如将玻璃加工成规则几何外形,玻璃仍属于非晶体,C错误;
D.等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,其中含有带电粒子且能自由运动,使等离子体具有良好的导电性和流动性,D正确;
故选D。
3.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A.1mol配合物K3[Fe(CN)6]中,含有σ键数目为12NA
B.在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体,该晶体的化学式:[Cu(NH3)4]SO4·5H2O
C.冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,体现超分子具有“分子识别”的特征
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征
【答案】B
【详解】A.每个CN⁻配体与Fe3+形成1个σ键,每个CN⁻内部有1个σ键,1个K3[Fe(CN)6]中含12个σ键,因此1mol该配合物含12NA个σ键,A正确;
B.[Cu(NH3)4]SO4析出时通常结合1个结晶水(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O),而非5个,因此蓝色晶体的化学式描述错误,B错误;
C.冠醚通过空穴尺寸选择性结合碱金属离子,体现超分子的“分子识别”特征,C正确;
D.双分子膜通过分子间作用力自发形成,符合超分子“自组装”特性,D正确;
故选B。
4.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.冰中含有的氢键数目为4NA
B.中含有的键总数为16NA
C.28g乙烯和环丁烷的混合物中含有的碳原子数目可能为3NA
D.1mol乙酸与足量乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂的键数目为NA
【答案】B
【详解】A.冰中每个水分子形成4个氢键,但每个氢键被2个分子共享,因此1mol水分子实际形成2mol氢键,即2NA,故A错误;
B.[Cu(NH3)4]2+中,每个NH3分子含3个N-H σ键,4个NH3共12个σ键;此外,4个Cu-N配位键均为σ键。总σ键数为12+4=16,1mol该配合物含16NA个σ键,故B正确;
C.乙烯和环丁烷的最简式均为CH2,故28g混合物中含有的CH2的物质的量为n=2mol,故含2mol碳原子即2NA个,故C错误;
D.酯化反应为可逆反应,即使乙醇足量,反应也无法完全进行,断裂的C-O键数目小于NA,故D错误;
答案选B。
5.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。下列关于的说法正确的是
A.取少量该物质于洁净试管中加水溶解后,滴加少量溶液观察到有白色沉淀生成
B.该物质中配离子是,与外界之间形成的是配位键
C.该物质中是中心离子,提供孤电子对
D.该物质的配体是,配体数是3
【答案】A
【详解】A.配合物,在溶液中会电离出外界离子,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,A正确;
B.配离子与之间通过离子键结合,而非配位键,B错误;
C.作为中心离子,提供空轨道接受NH3中N的孤电子对,C错误;
D.该物质的配体是NH3,配体数为6,D错误;
故答案选A。
6.(2024-2025高二下·四川达州市·期末)冠醚是一种皇冠状的分子,不同大小的冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,例如:12-冠-4适配,18-冠-6适配。下列说法错误的是
A.空腔大小:12-冠-4<18-冠-6 B.红外光谱可测定冠醚中含有的官能团
C.化学键极性: D.超分子具有识别某些离子的能力
【答案】C
【详解】A.钾离子大于锂离子,所以空腔大小:12-冠-4<18-冠-6,故A正确;
B.红外光谱通过吸收峰反映化学键及官能团信息,可测定冠醚中含有的官能团,故B正确;
C.电负性相差越大,化学键极性越大,,故C错误;
D.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,体现了超分子的分子识别特征,故D正确;
答案选C。
7.(2024-2025高二下·四川泸州市·期末)图是卟啉配合物叶绿素结构示意图。下列有关该配合物的说法正确的是
A.配位原子是N,能提供空轨道 B.碳原子的杂化方式只有杂化
C.该配合物不能与反应 D.该配合物中镁元素显+2价
【答案】D
【详解】A.配位原子是N,能提供孤对电子,A错误;
B.该分子中只与单键连接的碳原子为sp3杂化,与双键连接的碳原子为sp2杂化,B错误;
C.有碳碳双键可与Br2加成,C错误;
D.该配合物中Mg为中心离子,与四个N原子配位,根据配位环境及电荷平衡可知镁元素显+2价,D正确;
故答案为D。
8.(2024-2025高二下·四川广安市·期末)在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法错误的是
A.苄氯比苄氟更易发生水解反应
B.15-冠-5可用于从、混合体系中分离出
C.NaF晶体属于离子晶体
D.X中15-冠-5与之间存在离子键
【答案】D
【详解】A.氯原子的电负性小于氟原子的电负性,C-Cl键比C-F键更容易断裂,则苄氯比苄氟更易发生水解反应,A正确;
B.15-冠-5可与Na+结合,不能与K+结合,可用于从Na+、K+混合体系中分离出Na+,B正确;
C.NaF是由Na+和F-通过离子键形成化合物,属于离子晶体,C正确;
D.15-冠-5是分子,与钠离子之间不存在离子键,二者通过配位(络合)作用形成超分子,D错误;
故选D。
9.(2024-2025高二下·四川凉山州·期末)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于寡糖
B.环六糊精可溶解在水中,因此可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,易发生取代反应
D.非极性分子均能被环六糊精以化学键包合形成超分子
【答案】D
【详解】A.1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖,环六糊精是葡萄糖的缩合物,属于寡糖,A正确;
B.环六糊精空腔外有多个羟基,可以和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,B正确;
C.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小,可以将苯环包含在其中,由图3可知,苯甲醚直接和HOCl反应时,Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2:3,而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位,说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,易发生取代反应,C正确;
D.要和环六糊精形成超分子,该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,D错误;
故选D。
10.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末)物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
B
甘油结构中含多个羟基,能与水形成分子间氢键
甘油可用于制作保湿类护肤品
C
单晶硅熔沸点高、硬度大
单晶硅可用于制造光电池
D
冠醚“18-冠-6”空腔直径(260~320pm)与直径(276pm)接近
冠醚“18-冠-6”可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.石墨层状结构间范德华力较弱,易滑动,因此可用作润滑剂,A正确;
B.甘油含多个羟基,与水形成氢键增强吸湿性,故用于保湿护肤品,B正确;
C.单晶硅用于光电池是因半导体性质(如光电效应),而非熔沸点高和硬度大,此性质与用途无关,C错误;
D.冠醚空腔尺寸匹配K⁺,通过包合作用提高溶解性,D正确;
故选C。
11.(2024-2025高二下·四川阿坝州·期末)已知酞菁分子中所有原子共平面,电还原处理含废水生成过程中,酞菁铁可吸附,促进在阴极得电子,属于阴极催化剂,酞菁铁结构如图,据此分析,以下说法错误的是
A.该结构中Fe为+3价
B.中心离子与配位原子形成平面四边形结构
C.中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子
D.酞菁铁中氮原子杂化方式均为
【答案】A
【详解】A.已知酞菁分子中所有原子共平面,sp杂化为直线形,酞菁分子中氮原子没有采取sp杂化,其中氮原子均采取sp2杂化,③氮原子失去一个氢离子后提供孤电子对与Fe形成配位键,即配体失去两个氢离子显-2价,酞菁铁分子整体显电中性,则Fe为+2价,A错误;
B.中心离子形成四条配位键,与配位原子形成平面四边形结构,B正确;
C.中N原子存在孤对电子,中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子,C正确;
D.已知酞菁分子中所有原子共平面,sp杂化为直线形,酞菁分子中氮原子没有采取sp杂化,其中氮原子均采取sp2杂化,③氮原子失去一个氢离子后提供孤电子对与Fe形成配位键,仍旧采取sp2杂化,故酞菁铁中所有氮原子均采取sp2杂化,D正确;
故选A。
12.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)下列有关物质结构和性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3的极性微弱,在CCl4非极性溶剂中更易溶
C
CH3NH2的碱性强于NH3
N原子电子云密度:CH3NH2>NH3
D
游离态水分子中小于[Cu(H2O)4]2+中
孤电子对排斥作用
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.冠醚18-冠-6能够与K+形成超分子,说明K+的直径与冠醚18-冠-6的空腔直径适配,反映了超分子的“分子识别”的特征,冠醚中的O不是通过离子键与K+作用,A错误;
B.O3的极性很微溶,CCl4为非极性分子,水为极性分子,使得O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,B正确;
C.甲基为供电子基团,使得氨基中氮的电子云密度更大,更容易结合氢离子,使得CH3NH2的碱性强于NH3,C正确;
D.Cu2+有空轨道,可接受水分子中的O给出的孤电子对,形成配位键,由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故使得游离态水分子中小于[Cu(H2O)4]2+中,D正确;
故选A。
13.(2024-2025高二下·四川成都外国语学校·期末)钴素有“工业的牙齿”“工业味精”之称,自我国大力推广锂离子电池等新能源以来,钴的消耗量逐年攀升。一种从废旧锂电池中回收钴资源的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)钴在元素周期表的位置为___________;下列基态或激发态Mn原子价层电子排布图中,能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C.
(2)CoCl2熔点为735℃,CoF2熔点为1200℃,试分析CoCl2的熔点比CoF2的熔点低的原因:___________。
(3)步骤④中,为了检测固体上是否有Ni2+残留,可将最后一次洗涤液加入氨水和丁二酮肟(镍试剂)的混合物中。若有残留,则会生成一种含镍的螯合物沉淀,其结构如下图所示。
该螯合物中,碳原子采用的杂化方式有___________;该物质结构中存在的作用力有极性共价键、非极性共价键、___________;其中Ni2+的配位数为___________。
(4)工业上利用CoO生产钴蓝。钴蓝是一种无毒、耐高温的颜料,可用于制作蓝色钴玻璃,其主要成分是Co[Al(OH)4)]2,阴离子的空间结构为___________。已知:在MnC2O4高温煅烧转化为Mn2O3中有两种元素被氧化,请写出化学方程式___________。
【答案】(1) 第四周期Ⅷ族 A
(2)同为离子晶体,离子所带电荷数相同,且r(Cl -) >r(F- ),CoCl2中的离子键较弱,熔点较低
(3) sp2杂化和sp3杂化 氢键、配位键 4
(4) 正四面体形
【分析】从废旧锂电池中回收钴,废旧锂电池预处理得到富含钴的正极材料,再加入草酸溶浸,得到草酸锰、草酸镍、草酸钴,然后高温煅烧,得到Mn2O3、NiO、Co3O4,经过硫酸溶解,超声波分离得到MnO2和Co2O3,Co2O3高温分解得到Co,据此解答。
【详解】(1)钴为27号元素,在元素周期表的位置为第四周期Ⅷ族;根据洪特规则可知,在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,3d电子应占据不同轨道,3d轨道能级比4s高,A中4s轨道的2个电子激发到3d轨道中,B中4s轨道的1个电子激发到3d轨道中,C电子处于基态,能量最高的是A。
(2)CoCl2熔点为735℃,CoF2熔点为1200℃,CoCl2的熔点比CoF2的熔点低的原因:同为离子晶体,离子所带电荷数相同,且r(Cl-)>r(F-),CoCl2中的离子键较弱,熔点较低。
(3)甲基上的碳原子杂化类型为sp3,环上的碳原子价层电子对数为3,则碳原子杂化类型为sp2;N原子与Ni之间形成配位键,碳碳之间形成非极性键,碳与氮、碳与氢、N与O、O与H之间形成极性键,O与H之间存在氢键,则该物质结构中存在的作用力有极性共价键、非极性共价键、氢键、配位键;根据结构式,Ni2+的配位数为4。
(4)Co[Al(OH)4)]2阴离子为[Al(OH)4)]-,中心铝原子价层电子对数为,为sp3杂化,空间结构为正四面体形;MnC2O4高温被氧气氧化为Mn2O3和CO2,化学方程式为。
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题02
晶体结构与性质
考点01分子晶体与共价晶体
题号
3
4
5
6
答案
D
C
A
B
C
B
D
题号
P
0
10
11
12
答案
B
D
考点02金属晶体与离子晶体
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
C
A
C
C
D
题号
8
10
11
答案
D
C
D
A
12.【答案】(1)
%
(2)
NHg
V形
3)NH分子间存在氢键使得熔沸点反常升高
(4)4
1×1023
aNA
13.【答案】1)ds
(2)乙醇分子间存在氢键,而乙醛分子间只有范德华力
p2、p3
3)共价晶体
4)正四面体
非极性
65)4×115+122)
pa3×1030
考点03配合物与超分子
题号
1
2
3
4
6
7
答案
C
D
B
B
A
C
D
题号
P
9
10
11
12
答案
D
D
C
A
A
13.【答案】1)
第四周期W族
A
(2)同为离子晶体,离子所带电荷数相同,且r(C1)>rF),CoC中的离子键较弱,熔点较低
112
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3)p杂化和即3杂化
氢键、配位键
高温
(④)正四面体形
4MnC204+302i2Mn,O3+8C02
212
专题02 晶体结构与性质
3大高频考点概览
考点01 分子晶体与共价晶体
考点02 金属晶体与离子晶体
考点03 配合物与超分子
地 城
考点01
分子晶体与共价晶体
1.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)下列各组物质,晶体类型相同的是
A.NaCl和HCl B.金刚石和镁 C.和 D.和
2.(2024-2025高二下·四川广元市·期末)在①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰等物质中,属于分子晶体的是
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①②④⑤
3.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)类比推理是重要的学科思想,下列类比推理正确的是
A.的稳定性小于,推测的稳定性也小于
B.为直线形分子,推测也是直线形分子
C.酸性:,则碱性:
D.冰中一个水分子有4个紧邻分子,则晶体中一个分子也有4个紧邻分子
4.(2024-2025高二下·四川成都名校联盟·期末)下列说法错误的是
A.烷烃基是推电子基,烷烃基中碳原子数越多,推电子能力越强,故胺的碱性:>
B.和乙醇溶于水破坏的作用力相同
C.,熔点-23.2℃,沸点136.2℃,易溶于,故晶体属于分子晶体
D.晶体熔点高低:金刚石>晶体Si>冰醋酸>正丁烷
5.(2024-2025高二下·四川自贡市·期末)高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域,工业上制备高纯硅的原理如图。
下列说法正确的是
A.步骤①生成粗硅的反应:
B.SiHCl3中Si采用sp2杂化
C.整个制备过程中,HCl可循环使用
D.流程中涉及到的物质的熔点:Si>SiO2
6.(2024-2025高二下·四川阿坝州·期末)已知干冰晶胞结构属于面心立方最密堆积,晶胞中最近的相邻两个CO2 分子间距为a pm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A.晶胞中一个CO2分子的配位数是16
B.晶胞的密度表达式是 g∙cm−3
C.一个晶胞中平均含6个CO2分子
D.CO2分子的空间构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化
7.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,可通过反应制得。已知立方氮化硼的结构与金刚石相似,下列说法正确的是
A.立方氮化硼的晶体类型与干冰相同
B.基态原子未成对电子数:B<N<O
C.立方氮化硼中B原子的杂化轨道类型为sp2
D.1个立方氮化硼晶胞中含有4个N原子
8.(2024-2025高二下·四川自贡市·期末)碘晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,密度为。下图是碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.碘分子的配位数为4
B.同质量碘中“卤键”数目:液体碘>晶体碘
C.晶体中碘分子的排列有两种取向
D.晶体中,层间距为
9.(2024-2025高二下·四川成都名校联盟·期末)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子;Z、W同主族,Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1;Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是
A.沸点:>
B.元素电负性的大小关系:Y<Z<W
C.化合物的晶体是典型的分子晶体
D.Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:W>Y
10.(2024-2025高二下·四川乐山市·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y的原子序数和为14,X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,Y的最高价氧化物对应水化物和简单氢化物能反应生成离子化合物,基态Z原子核外有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y
B.W、Y原子数2:1形成的物质中Y原子的杂化轨道类型为杂化
C.X与Z形成的物质可能是分子晶体或共价晶体
D.Z元素一定位于周期表第ⅥA族
11.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,Z是第4周期元素,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A.沸点:XW4>YW3 B.键长:X-W<Y-W
C.该离子液体易挥发 D.Z的单质常温下呈液态
12.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)科研人员在高温高压条件下合成了类金刚石结构的硼碳氮化合物,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.该化合物为共价晶体,化学式为BC2N
B.该晶体中各原子最外层均达8个电子
C.该晶体中微粒间的作用力为极性共价键
D.晶体中硼原子和部分碳原子填充在由碳原子和氮原子围成的四面体体心填充率为50%
地 城
考点02
金属晶体与离子晶体
1.(2024-2025高二下·四川绵阳市·期末)下列说法错误的是
A.离子晶体中的配位数:CsCl>NaCl
B.化学键中离子键成分的百分数:Na2O<Na2S
C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
D.若Ni(CO)4的沸点为43℃,则C与Ni以共价键相连
2.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末) 下列各项比较正确的是
A.沸点:> B.熔点:白磷 > 金刚石
C.离子键成分占比:Na2O > Al2O3 D.在水中的溶解度:硝基苯 > 甘氨酸
3.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)Au-Cu合金有多种晶胞结构,其中三种晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅰ中金原子周围距离最近且相等的金原子有6个
B.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是金属晶体,晶体内部存在金属原子与自由电子间的相互作用力
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1:1、3:1、1:3.
4.(2024-2025高二下·四川泸州市·期末)如图ZnO晶胞是立方晶胞,晶胞参数(边长)为a pm。下列说法不正确的是
A.ZnO晶体属于离子晶体
B.该晶胞中锌微粒的配位数为4
C.ZnO晶体的密度为:
D.锌和氧微粒之间最短核间距为:
5.(2024-2025高二下·四川凉山州·期末)19.某富锂超离子导体可用于制备高性能固体电解质材料,其立方晶胞如图。下列说法不正确的是
A.电负性O>Cl>Li
B.化学式为Li3OCl
C.氧原子的配位数为8
D.若以部分Mg2+取代部分Li+,晶胞中会产生一定数量的空位,有利于Li+传导
6.(2024-2025高二下·四川眉山市·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
乙烯的化学性质比乙烷活泼
乙烯分子结构中存在键能较小的π键
B
乙醛能和极性试剂如氰化氢(HCN)发生加成反应
醛基的碳氧双键中,氧原子电负性大,使碳原子带部分正电荷,从而使醛基具有较强的极性
C
CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
D
CO2、BF3、CH4键角依次减小
孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力
A.A B.B C.C D.D
7.(2024-2025高二下·四川乐山市·期末)闪锌矿ZnS的晶胞与金刚石晶胞类似,结构如图,已知晶胞参数为a pm。下列关于该晶体的说法正确的是
A.的配位数为6 B.在z轴方向上的投影图为
C.M、N两处间的距离为a pm D.晶体的密度为
8.(2024-2025高二下·四川广安市友谊中学·期末)观察下列结构示意图并结合相关信息,判断有关说法正确的是
NaCl
石墨
FeSO4·7H2O
干冰
A.晶体熔点比较: NaCl<KCl
B.石墨是一种混合型晶体,石墨熔点高于金刚石,石墨中C原子数:C-C键数=1:3
C.FeSO4·7H2O结构中含有的化学键为:离子键、共价键、配位键、氢键;该结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
D.晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
9.(2024-2025高二下·四川成都市成华区·期末)下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为立体网状结构,每个碳原子周围紧邻且距离相等的碳原子构成正四面体形
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,每个分子周围紧邻且距离相等的分子有12个
10.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末)化学式为的合金是一种优异的储氢材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。储氢后,分子占据“”原子形成的八面体空隙,化学式为。下列说法错误的是
A.晶胞中的“”代表
B.该合金中,原子占据Fe原子形成的所有四面体空隙
C.氢气储满后,晶体的化学式为
D.氢气储满后,分子之间的最近距离为
11.(2024-2025高二下·四川成都市树德中学·期末)双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如图所示,真实的晶体中存在5%的O原子缺陷,能让O2-在其中传导,可用作固体电解质材料。已知La为+3价,Ba为+2价。
以下说法正确的是
A.该晶体的一个完整晶胞中含有8个Co原子
B.晶体中与La距离最近的Ba的数目为8
C.O2-在晶体中传导时,La元素的化合价会发生变化
D.+3价Co与+4价Co的原子个数比为1:4
12.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)离子液体:指全部由离子组成的液体,是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的离子由H、C、N三种元素组成,结构如下图所示。请回答下列问题:
(1)该离子中非五元环上的碳原子杂化方式为______,第二周期第一电离能()小于氮元素的元素有______种。
(2)根据价层电子对互斥理论,、、三种微粒中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是______,的空间构型为______。
(3)比的沸点高,主要原因是______。
(4)已知立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼晶体中氮原子的配位数为______。若该晶胞边长为anm,则该晶胞的密度为______g·cm3(设为阿伏加德罗常数的值)。
13.(2024-2025高二下·四川眉山市·期末)材料一:铜(Cu)因其优异的导电性、导热性和延展性,在高精电子工业中广泛应用,如集成电路、印刷电路板(PCB)、导电薄膜等。
材料二:镓(Ga)、锗(Ge)、锑(Sb)及其化合物在半导体、光电材料和芯片制造等领域具有重要应用。
根据上述材料,结合它们的结构与性质,回答下列问题:
(1)铜元素位于周期表的_______区。
(2)铜在高中化学中常被利用来催化氧化乙醇:,其中乙醇和乙醛的沸点分别为78.3℃和20.8℃,沸点差异较大的原因是_______。CH3CHO分子中碳原子的杂化方式为_______。
(3)砷化镓(GaAs)是重要的第三代半导体材料,其晶体熔点为1238℃,沸点为2303℃,则该晶体类型为_______。
(4)锗与碳同主族,GeCl4在制备高纯锗时用作中间体,其分子的空间构型为_______,属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)锑化铟(InSb)是一种红外探测材料,其晶胞结构与ZnS类似(如图)。若晶胞参数为apm,密度为ρg/cm³,则阿伏伽德罗常数NA的表达式为_______(用含a、ρ的式子表示)。
地 城
考点03
配合物与超分子
1.(2024-2025高二下·四川成都市成华区·期末)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
2.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)下列说法正确的是
A.臭氧分子是一种通过非极性键形成的极性分子
B.含有配位键的化合物属于配合物
C.具有规则几何外形的固体都是晶体
D.等离子体中含有带电粒子且能自由移动,使等离子体具有良好的导电性和流动性,用途十分广泛
3.(2024-2025高二下·四川遂宁市·期末)下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A.1mol配合物K3[Fe(CN)6]中,含有σ键数目为12NA
B.在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体,该晶体的化学式:[Cu(NH3)4]SO4·5H2O
C.冠醚是皇冠状的分子,有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,体现超分子具有“分子识别”的特征
D.细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征
4.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.冰中含有的氢键数目为4NA
B.中含有的键总数为16NA
C.28g乙烯和环丁烷的混合物中含有的碳原子数目可能为3NA
D.1mol乙酸与足量乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂的键数目为NA
5.(2024-2025高二下·四川雅安市·期末)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。下列关于的说法正确的是
A.取少量该物质于洁净试管中加水溶解后,滴加少量溶液观察到有白色沉淀生成
B.该物质中配离子是,与外界之间形成的是配位键
C.该物质中是中心离子,提供孤电子对
D.该物质的配体是,配体数是3
6.(2024-2025高二下·四川达州市·期末)冠醚是一种皇冠状的分子,不同大小的冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,例如:12-冠-4适配,18-冠-6适配。下列说法错误的是
A.空腔大小:12-冠-4<18-冠-6 B.红外光谱可测定冠醚中含有的官能团
C.化学键极性: D.超分子具有识别某些离子的能力
7.(2024-2025高二下·四川泸州市·期末)图是卟啉配合物叶绿素结构示意图。下列有关该配合物的说法正确的是
A.配位原子是N,能提供空轨道 B.碳原子的杂化方式只有杂化
C.该配合物不能与反应 D.该配合物中镁元素显+2价
8.(2024-2025高二下·四川广安市·期末)在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法错误的是
A.苄氯比苄氟更易发生水解反应
B.15-冠-5可用于从、混合体系中分离出
C.NaF晶体属于离子晶体
D.X中15-冠-5与之间存在离子键
9.(2024-2025高二下·四川凉山州·期末)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于寡糖
B.环六糊精可溶解在水中,因此可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,易发生取代反应
D.非极性分子均能被环六糊精以化学键包合形成超分子
10.(2024-2025高二下·四川资阳市·期末)物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
B
甘油结构中含多个羟基,能与水形成分子间氢键
甘油可用于制作保湿类护肤品
C
单晶硅熔沸点高、硬度大
单晶硅可用于制造光电池
D
冠醚“18-冠-6”空腔直径(260~320pm)与直径(276pm)接近
冠醚“18-冠-6”可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
11.(2024-2025高二下·四川阿坝州·期末)已知酞菁分子中所有原子共平面,电还原处理含废水生成过程中,酞菁铁可吸附,促进在阴极得电子,属于阴极催化剂,酞菁铁结构如图,据此分析,以下说法错误的是
A.该结构中Fe为+3价
B.中心离子与配位原子形成平面四边形结构
C.中心离子可能通过配位键与结合,吸附,并通过该结构促进阴极电子转移电子
D.酞菁铁中氮原子杂化方式均为
12.(2024-2025高二下·四川内江市·期末)下列有关物质结构和性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3的极性微弱,在CCl4非极性溶剂中更易溶
C
CH3NH2的碱性强于NH3
N原子电子云密度:CH3NH2>NH3
D
游离态水分子中小于[Cu(H2O)4]2+中
孤电子对排斥作用
A.A B.B C.C D.D
13.(2024-2025高二下·四川成都外国语学校·期末)钴素有“工业的牙齿”“工业味精”之称,自我国大力推广锂离子电池等新能源以来,钴的消耗量逐年攀升。一种从废旧锂电池中回收钴资源的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)钴在元素周期表的位置为___________;下列基态或激发态Mn原子价层电子排布图中,能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C.
(2)CoCl2熔点为735℃,CoF2熔点为1200℃,试分析CoCl2的熔点比CoF2的熔点低的原因:___________。
(3)步骤④中,为了检测固体上是否有Ni2+残留,可将最后一次洗涤液加入氨水和丁二酮肟(镍试剂)的混合物中。若有残留,则会生成一种含镍的螯合物沉淀,其结构如下图所示。
该螯合物中,碳原子采用的杂化方式有___________;该物质结构中存在的作用力有极性共价键、非极性共价键、___________;其中Ni2+的配位数为___________。
(4)工业上利用CoO生产钴蓝。钴蓝是一种无毒、耐高温的颜料,可用于制作蓝色钴玻璃,其主要成分是Co[Al(OH)4)]2,阴离子的空间结构为___________。已知:在MnC2O4高温煅烧转化为Mn2O3中有两种元素被氧化,请写出化学方程式___________。
试卷第1页,共3页
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