内容正文:
第3节 晶体结构与性质
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高考真题
1.★(2021天津,2,3分)下列各组物质的晶体类型相同的是 ( )
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl
C.Cu和Ag D.SiC和MgO
C
解析 A项,SiO2为共价晶体,SO3为分子晶体;B项,I2为分子晶体,NaCl为离子晶体;C项,
Cu和Ag均为金属晶体;D项,SiC为共价晶体,MgO为离子晶体;故选C。
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2
2.★★(2025甘肃,7,3分)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是 ( )
选项 事实 结构因素
A K与Na产生的焰色不同 能量量子化
B SiH4的沸点高于CH4 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高 共价晶体
C
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解析 金属元素产生焰色的本质是激发态电子向能量较低的激发态乃至基态跃迁时
释放的能量,不同原子的电子发生跃迁时释放的能量不同,则Na、K的焰色不同,A正确;
SiH4与CH4均为分子晶体,其沸点的高低主要受分子间作用力大小的影响,B正确;当金
属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,
而且弥漫在金属原子间的“电子气”可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所
以金属有良好的延展性,金属中无离子键,C错误;刚玉(Al2O3)硬度大、熔点高,是因为原
子之间存在共价键,刚玉为共价晶体,D正确。
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3.★★★(2025云南,12,3分)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是( )
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应:Be2C+4H2O 2Be(OH)2+CH4↑
B
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解析 由题图可知,Be(OH)2既能与HCl反应生成BeCl2和H2O,又能与NaOH反应生成Na2
[Be(OH)4],故Be(OH)2是两性氢氧化物,A正确;由题图可知,Be2C的熔点远高于BeCl2的熔
点,故Be2C和BeCl2的晶体类型不同,B错误;Na2[Be(OH)4]中Be原子与4个羟基形成4个σ
键,没有孤电子对,故Be原子的杂化方式为sp3,C正确;Be2C中Be元素的化合价为+2,C元
素的化合价为-4,由图中转化关系知Be2C与H2O反应生成了Be(OH)2,则另一产物为CH4,
化学方程式为Be2C+4H2O 2Be(OH)2+CH4↑,D正确。
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4.★★★(2025安徽,12,3分)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为d pm。
下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏
加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )
A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127 g碘晶体中有NA个“卤键”
D.碘晶体的密度为 g·cm-3
A
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解析 A项,碘晶体为层状结构,层间作用力为范德华力,层内碘分子间存在“卤键”(强
度与氢键相近),而“卤键”和范德华力都属于分子间的作用力,故碘晶体是分子晶体,
错误。B项,液态碘单质中,碘分子间距离不大,仍存在“卤键”,气态的碘分子间的距离
较大,不存在“卤键”,正确。C项,由题图可知,层内1个碘分子形成4个“卤键”,每个
“卤键”被2个碘分子共用,则相当于1个碘分子形成2个“卤键”,127 g碘晶体为0.5
mol,含0.5 mol碘分子,则含有NA个“卤键”,正确。D项,同一层内,虚线框标注的四边形
的面积为(a×10-10 cm)×(b×10-10cm)=ab×10-20 cm2,因为层间距为d pm=d×10-10 cm,则由虚
线框标注的四边形与紧邻的下层所构成的
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结构单元(不是晶胞,部分碘分子未画出或未画完整)如图所示,1个结构单元的体积为
abd×10-30 cm3,1个结构单元中上、下底面各有4个碘原子,故含有碘原子的个数为8× =
4,1个结构单元的质量为 g,所以碘晶体的密度为 g·cm-3=
g·cm-3,正确。
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高考模拟
5.★★(2025山东泰安二模,7)“离子液体”硝酸乙基铵[(C2H5NH3)NO3]的熔点只有12
℃,下列有关说法正确的是 ( )
A.原子半径:O>N>C>H
B.C2H5NH2结合质子的能力比NH3弱
C.该物质中的化学键有氢键、离子键、共价键和配位键
D.该物质常温下是液体,主要原因是阳离子体积大,离子键弱
D
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解析 同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:C>N>O,A错误;乙基
为推电子基团,它取代NH3上的1个H原子使N原子周围电子云密度增大,碱性增强,故C2
H5NH2结合质子的能力比NH3强,B错误;硝酸乙基铵属于离子化合物,(C2H5NH3)+和N
之间存在离子键,(C2H5NH3)+中存在共价键和配位键,氢键不是化学键,C错误;(C2H5NH3)+
体积较大,离子间的作用力相对较弱,使其熔点较低,常温下是液体,D正确。
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6.★★★(2026届陕西汉中第一次校际联考,8)由CoCl2可制备AlmCoOn,其立方晶胞如图
所示。Al与O的最小间距大于Co与O的最小间距,m、n为整数,设晶胞的边长为a pm。
下列说法错误的是 ( )
A. =
B.1号原子与2号原子之间的距离为 a pm
C.3号原子的分数坐标为( , , )
D.晶体中每个Al周围紧邻且距离相等的Al共有6个
B
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晶胞分析 根据均摊法,该晶胞中灰球数目为8× =1,白球数目为6× =3, 数目为1,
AlmCoOn中各元素正、负化合价代数和为0且m、n为整数,可得m=1、n=3。根据题干信
息,Al与O的最小间距大于Co与O的最小间距,则Co位于体心、Al位于顶点、O位于面心。
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解析 m=1、n=3,则 = ,A正确; ,1、4号原子间的距离为 a pm,则1、2号原
子间的距离为 = a pm,B错误;3号原子(Co原子)位于体心,结合图
中坐标系可知其分数坐标为( , , ),C正确;Al位于晶胞的顶点,晶体中每个Al周围紧邻
且距离相等的Al共有6个(前后左右上下各有1个),D正确。
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7.★★★(2025四川南充二模,14)不锈钢材料常采用Fe/Cr合金,已知Fe为体心立方结构,
晶胞如图a所示,将部分Fe原子替换为Cr得到图b、图c所示两种不同结构的Fe/Cr合
金。下列相关叙述正确的是 ( )
A.图a中位于立方体顶点的相邻Fe原子会相互接触
B.图b中Cr原子填充在Fe原子构成的四面体空隙中
C.每个图c所示结构对应的晶胞中含有4个Fe原子
D.图a变成图b结构,密度变为原来的
C
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解析 题图a属于体心立方堆积,晶胞中体对角线上的三个Fe原子会相互接触,顶点上
相邻的Fe原子不会相互接触,A错误。题图b中Cr原子填充在Fe原子构成的立方体空隙
中,B错误。由题图c知,题图c所示结构不是重复的平行六面体,即不是晶胞,需要8个这
样的结构才能形成1个晶胞,则每个晶胞中含有4× ×8=4个Fe原子,C正确。晶胞a含有
的Fe原子个数为1+8× =2,质量为 g(NA为阿伏加德罗常数的值);晶胞b含有1个Fe
原子,1个Cr原子,晶胞质量为 g;题图a变成题图b结构,若视为晶胞边长不变,则密
度变为原来的 ,但铁原子替换为Cr原子后,晶胞的边长会有变化,D错误。
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易错警示 晶胞是晶体结构中基本的重复结构单元,常规的晶胞都是平行六面体。判
断一个结构是否为晶胞的关键在于其能否通过平行移动重合。
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