专题11 晶体结构与性质-【创新大课堂】高考化学五年（2022-2026年）真题分类汇编168优化重组卷

专题十一 晶体结构与性质 考向一 物质的聚集状态与晶体的常识 4.(2025·安徽卷，3分)碘晶体为层状结构，层 1.(2026·黑吉辽蒙卷，3分)大面积单原子层二 间作用为范德华力，层间距为dpm。如图给 维金属Ga(2D)制备过程示意图如图。下列说 出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键” 法错误的是 (强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数 加压 的值。下列说法错误的是 蓝宝石砧座 加热Ga(2D) (A103) Ga(3D) 熔花 T ☑挤压 A.Ga位于周期表第四周期第ⅢA族，其简化 电子排布式为[Ar]4s24p B.蓝宝石砧座的硬度高，其主要成分A12O3 可当作共价晶体 C.常温常压下，等物质的量的Ga(2D)能量高 “卤键 格 于Ga(3D)晶体 A.碘晶体是混合型晶体 p D.Ga(2D)的一个基本结构单元为 B.液态碘单质中也存在“卤键” 2.(2025·甘肃卷，3分)我国 C.127g碘晶体中有NA个“卤键” H D.碘晶体的密度为 2×254 科学家制备了具有优良双 bdXN10-3og·cm-3 折射性能的C3HgN6I· 2I0 5.(2025·河北卷，3分)SmCo6(k>1)是一种具 3H2O材料。下列说法正HN 有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等 确的是 ( C.HaN.I A.电负性N<C<O 领域中获得重要应用。SmCor.的六方晶胞示 带 B.原子半径C<N<O 意图如下，晶胞参数a=500pm、c=400pm, C.5中所有I的孤电子对数相同 MN原子的分数坐标分别为（骨，后，）、 D.C3HgN?+中所有N一H极性相同 3.(2025·陕晋宁青卷，3分)一种负热膨胀材料 设VA是阿伏加德罗常数的值。 的立方晶胞结构如图，晶体密度为dg· 麻 cm-3。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说 法错误的是 ( ) 90690° Mo xk120° ON 下列说法错误的是 OB ○Ag A.该物质的化学式为SmCos 洲 A.沿晶胞体对角线方向的投影图为 B体心原子的分数坐标为（分，2，） C.晶体的密度为 890√3 NAX10-22g·cm3 郑 D.原子Q到体心的距离为100√41pm B.Ag和B均为sp3杂化 6.(2023·湖南卷，3分)科学家合成了一种高温 C.晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个 超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞 问 D.Ag和B的最短距离为5×23 2十 ×1010pm 参数为apm。阿伏加德罗常数的值为NA NAd 下列说法错误的是 117 A.LaH2晶体中La的配位数为8 B.晶体中H和H的最短距离：IaH2>LaH: C.在LaH,晶胞中，H形成一个顶点数为40 0 B ● C 的闭合多面体笼 ⑦K Ca D.LaH,单位体积中含氢质量的计算式为 40 A.晶体最简化学式为KCaBeC6 (4.84X108)×6.02X102sg·cm3 B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有 9.(2022·山东卷)工业上以SrSO4(s)为原料生 8个 产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有 C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12 含SrCO3(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1 个面 D.晶体的密度为2.17X10 Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol·L-1、 a3·NA g·cm-3 1.0mol·L1Na2SO4溶液。在一定pH范 7.(2023·辽宁卷，3分)晶体结构的缺陷美与对 围内，四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol-1·L-1] 称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞 随pH的变化关系如图所示。下列说法错误 是立方体（图1），进行镁离子取代及卤素共掺 的是 杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。 下列说法错误的是 ( ) (6.2,-5.5) (6.8,-5.5) ① OCI或Br Dn ●0 (7.7,ad② 。Mg或空位 (6.9,a) Li ·Li ③ 图 图2 盖 ④ A.图1晶体密度为72.5/(NA×a3×10-30)g· 6.06.57.07.58.08.59.0 cm3 pH B.图1中O原子的配位数为6 A.反应SrSO4(s)+CO -SrCOs(s)+ C.图2表示的化学式为LiMg2 OCI,Br1-x SO的平衡常数K= Ksp(SrSO) D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导 Ksp (SrCOs) 8.(2023·湖北卷，3分)镧Ia和H可以形成一 B.a=-6.5 系列晶体材料LaH,n,在储氢和超导等领域具 C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L1 有重要应用。LaH,属于立方晶系，晶胞结构 NaCO3溶液的变化曲线 和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始 结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶 浓度均为1.0mol·L1的混合溶液，pH≥ 体LaH,。下列说法错误的是 ( 7.7时才发生沉淀转化 oH OLa 10.(2023·全国甲卷，15分)[化学—选修3： 562. 物质结构与性质] 将酞菁一钴钛菁一三氯化铝复合嵌接在碳纳 LaH沿c轴投影 米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的 催化剂。回答下列问题： 484.0pn (1)图1所示的几种碳单质，它们互为 107.9pm ,其中属于原子晶体的是 ,C60 LaH 间的作用力是 118 。 离子是 ；若该立方晶胞参数为 密 apm,正负离子的核间距最小为 pm. 。。 12.(2022·湖南节选)(4)钾、铁、硒可以形成 金刚石 石墨 种超导材料，其晶胞在x之、y之和xy平面投影 分别如图所示： ①该超导材料的最简化学式为 ； ②Fe原子的配位数为 碳纳米管 ③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。 图1 阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 g·cm3(列出计算式)。 露 酞菁 钴钛 图2 酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能 OK 提供一对电子的N原子是 (填图2 ●Fe 酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴 ○se 离子的化合价为 ,氮原子提供孤对 13.(2022·广东节选)(6)我国科学家发展了一 电子与钴离子形成 键。 种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数 (3)气态A1Cl3通常以二聚体Al2C16的形式 据预测其热电性能，该方法有助于加速新型 存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al 的轨道杂化类型为 A1F3的熔 热电材料的研发进程。化合物X是通过该方 点为1090℃，远高于A1C13的192℃，由此 法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如 可以判断铝氟之间的化学键为 图1，沿x、y、之轴方向的投影均为图2。 键。A1F3结构属立方晶系，晶胞如图3b所 示，F一的配位数为 。若晶胞参数 为apm,晶体密度p= g·cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 Br ● 图2 图3aAl2CL,的分子结构 图3bA1F的晶体结构 ①X的化学式为 11.(2022·全国甲节选)(5) ②设X的最简式的式量为M,晶体密度为 萤石(CaF2)是自然界中 pg·cm一3，则X中相邻K之间的最短距离 常见的含氟矿物，其晶胞 为 nm(列出计算式，NA为阿伏加 结构如图所示，X代表的 德罗常数的值)。 119 考向二分子晶体与共价晶体 ·w 00 1.(2025·山东卷，2分)物质性质与组成元素的 cnm z 性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是 90°90 a nm a nm 120°y ( A.该氧化物的化学式为WO, 选项 性质差异 主要原因 B.晶体密度为 464√3 ×1021g·cm3 A 沸点：H2O>H2S 电离能：O>S AXa2c B 酸性：HCIO>HBrO 电负性：CI>Br C.3号W的分数坐标为（号，0,0） C 硬度：金刚石>晶体硅 原子半径：Si>C D.1号O和3号W的核间距为 a2+c2 2 nm 离子电荷：Mg2+> D 熔点：MgO>NaF Na,O2>F 3.(2026·河北卷，3分)LaBeHg是由我国科学 2.(2022·山东卷)AlN、GaN属于第三代半导 家理论预测并合成的具有高温超导电性的材 体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体 料，其立方晶胞如图所示，晶胞棱长为apm。 中只存在N一AI键、N一Ga键。下列说法错 晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元 误的是 (BeHg),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的 A.GaN的熔点高于AlN 坐标分别为(0.85,0.15,0.65)和(0.85,0.15， B.晶体中所有化学键均为极性键 0.35)。 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 ●B6 O BeHa D.晶体中所有原子的配位数均相同 oH La 考向三金属晶体与离子晶体 1.(2026·黑吉辽蒙卷，3分)金属钒（立方晶胞， I)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料 下列说法错误的是 VSi,(立方晶胞，Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒 A.La原子周围最紧邻的氢原子有12个 原子间的距离变短可增强超导性能。下列说 法错误的是 ( B.晶胞沿体对角线的投影图为 0.24nm ⊙.7 CXY两原子之间的距离为3,3。pn OSi D.晶胞中含有4个BeH8单元 Ov 4.(2026·云南卷，3分)一种新型固态电解质 0.30nm 0.47nm Naz(PS4)v(摩尔质量为Mg·mol-1)的立方 A.x:y=3:1 晶胞结构示意图如下。己知：NA为阿伏加德 B.与Si紧邻的V有12个 罗常数的值；以晶胞参数a为单位长度建立坐 C.晶胞Ⅱ中的价层电子总数为19 标系可标注晶胞中各原子的位置，称作原子的 D.V,Si,的超导性能优于金属钒 分数坐标，N点原子的分数坐标为(0,0,0)。 2.(2026·陕晋宁青卷，3分)我国科研人员利用 下列说法正确的是 钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的 8 .Na 六方品胞结构如图，2号0的分数坐标为(2， os OP 2,)。N为阿伏加德罗常数的值。下列说 法正确的是 ) 120 A.T点原子的分数坐标为（0，） B.每个PS- 周围与它最近且距离相等的 ●Bi oF PS有6个 883 Mo C.沿之轴方向的投影为8 a pm A.该铋氟化物的化学式为BiF3 D.若晶体密度为pg·cm3,则晶胞参数a为 /4M×1030 B.粒子S,T之间的距离为四 4 a pm -pm T PNA C.该晶体的密度为 1064 5.(2025·黑吉辽蒙卷，3分)Na WO3晶体因x NAXa310-30g·cm3 变化形成空位而导致颜色各异，当0.44≤x≤ D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 0.95时，其立 8.（2024·安徽卷，3分)研究人员制备了一种具 方晶胞结构如 oNa或空位 有锂离子通道的导电氧化物(LizLayTiO3),其 图。设NA为 00 立方晶胞和导电时L迁移过程如下图所示。 阿伏加德罗常 o w 已知该氧化物中Ti为十4价，La为十3价。 抑 数的值，下列说法错误的是 下列说法错误的是 ( A.与W最近且等距的O有6个 Ti B.x增大时，W的平均价态升高 oLa或Li或空位 C.密度为243.5X1030 ·cm-3时，x=0.5 口空位 a3·NA 立方晶胞(LiLa,TiO) L迁移过程示意图 D.空位数不同，吸收的可见光波长不同 A.导电时，Ti和La的价态不变 量 6.(2024·吉林卷，3分)某锂离子电池电极材料 B.若x=3,Li广与空位的数日相等 结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分， C.与体心最邻近的O原子数为12 可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞 D.导电时，空位移动方向与电流方向相反 结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误 9.(2024·湖北卷，3分)黄金按质量分数分级，纯 的是 ) 金为24K。Au一Cu合金的三种晶胞结构如图， Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( Co oS oLi ●Au 结构 晶胞2 晶胞3 oCu ● A.结构1钴硫化物的化学式为CogSs A.I为18K金 B.Ⅱ中Au的配位数是12 那 B.晶胞2中S与S的最短距离为3。 a C.Ⅲ中最小核间距Au一Cu<Au一Au C.晶胞2中距Li最近的S有4个 D.I、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为 D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体 1:1、1:3、3:1 郑 7.(2024·河北卷，3分)金属铋及其化合物广泛 10.(2025·山东卷，12分)Fe单质及其化合物应 尔 应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一 用广泛。回答下列问题： 种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截 (1)在元素周期表中，Fe位于第 周 问 面图，晶胞的边长为apm,VA为阿伏加德罗 期 族。基态Fe原子与基态Fe3+离 常数的值。下列说法错误的是 子未成对电子数之比为 121 (2)尿素分子(H,NCONH2)与Fe3+形成配 分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4 离子的硝酸盐[Fe(H2 NCONH2)6](NO3)3 熔点变化趋势及其原因 俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。 SiCl4的空间结构为 ,其中Si的轨 ①元素C、N、O中，第一电离能最大的是 道杂化形式为 ,电负性最大的是 (3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构 ②尿素分子中，C原子采取的轨道杂化方式 属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投 为 影图如下所示，晶胞中含有 个Mg。 ③八面体配离子[Fe(H2 NCONH2)6]3+中 该物质化学式为 ,B—B最 Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则 近距离为 与Fe3+配位的原子是 (填元素符 120° 号)。 (3)α-Fe可用作合成氨催化剂，其体心立方 oMg ·B 晶胞如图所示（晶胞边长为apm)。 m 考向四配合物与超分子 1.(2026·云南卷，3分)我国科学家合成了一种 大环化合物甲，能与C6形成超分子乙，其变化 过程如图。下列说法错误的是 ①a-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm ②研究发现，a-Fe晶胞中阴影所示m、n两 个截面的催化活性不同，截面单位面积含有 甲 Fe原子个数越多，催化活性越低。m、n截面 A.乙的晶体类型为共价晶体 中，催化活性较低的是 ,该截面单位 B.该过程体现了大环对C6o的捕获与释放 面积含有的Fe原子为 个·pm2, C.乙中的C6o与大环之间存在分子间作用力 11.(2023·全国乙卷，15分)[化学 选修3： D.调控pH可使甲和丙中*C的杂化方式发生 物质结构与性质] 可逆转变 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。 2.（2025·甘肃卷，3分)我国化学家合成了一种 探测发现火星上存在大量橄榄石矿物 带有空腔的杯状主体分子（结构式如图a),该 (Mg.Fe2-zSiO4)。回答下列问题： 分子和客体分子(CH3)4NCI可形成主客体包 (1)基态Fe原子的价电子排布式为 合物：(CH3)4N十被固定在空腔内部（结构示 橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 意图见图b)。下列说法错误的是 () ,铁的化合价为 HOS (2)已知一些物质的熔点数据如下表： HO OH 物质 熔点/℃ HO C2Hs NaCl 800.7 C.Hs HO S OH SiCl -68.8 HO SO H GeCl -51.5 C2Hs SnCl -34.1 OH HO C>Hs Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显 OH 高于SiC14,原因是 SOH 图a 122 CH A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用 CI H.C-N+-CHs 形成超分子 CHa B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本 图b 相同 A.主体分子存在分子内氢键 C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2 B.主客体分子之间存在共价键 个芘 C.磺酸基中的S一O键能比S一O小 D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车” D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3 的结合 杂化 5.(2023·浙江1月，3分)共价化合物Al2C16中 3.(2025·河南卷，3分)某同学设计以下实验， 所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下 探究简单配合物的形成和转化。 可发生反应：Al2CL+2NH3—2A1(NH3) 过量 过量浓 C3,下列说法不正确的是 氨水 水 醇 过滤 盐酸 洗涤 CI 国 CuSO 蓝色 深蓝色深蓝色 深蓝色 黄绿色 A.Al2Cl6的结构式为 溶液 沉淀 溶液 沉淀 固体 溶液 O ② ③ ④ ⑤ C 下列说法错误的是 ( B.Al2Cl。为非极性分子 A.②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 C.该反应中NH3的配位能力大于氯 B.③中现象说明配体与Cu2+的结合能力： D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应 NH>H2O 6.(2023·湖南卷，3分)下列有关物质结构和性 C.④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水 质的说法错误的是 中小 A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子 D.若向⑤中加入稀硫酸，同样可以得到黄绿 B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的 色溶液 沸点 4.(2024·湖北卷，3分)科学家合成了一种如图 C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生 所示的纳米“分子客车”，能装载多种稠环芳香 水解反应 烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数（值越 D.冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者 大越稳定)见表。下列说法错误的是( 能通过弱相互作用形成超分子 2.2nm 7.（2024·湖北卷，14分)学习小组为探究 Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解及相关性 质，室温下进行了实验I~V。 0.7nm 已知：[Co(H2O)6]2+为粉红色、[Co(H2O)6]3 为蓝色、[Co(CO3)2]2-为红色、[Co(CO)3]3 芳烃 芘 并四苯 蒄 为墨绿色。回答下列问题： (1)配制1.00mol·L1的CoSO4溶液，需要 用到下列仪器中的 （填标号)。 结构 结合常数 385 3764 176000 123 8.(2023·全国甲卷，14分)钴配合物 实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ [Co(NH3)6]Cl3溶于热水，在冷水中微溶，可 实验I所得溶液 通过如下反应制备：2CoCl2+2NH4C1+ 1mL30% H2O2 6mL1mol·L CoSO 10NH3+H2O2 活性炭 2[Co(NH3)6]Cl3 16mL4mol·L +2H20 6mL1mol·L CsHCO 16mL4mol·L CoSO CsHCO 具体步骤如下： I.称取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解。 溶液变为墨绿色，并 Ⅱ.分批加入3.0 g CoCl2·6H2O后，将溶液 溶液变红色，伴 无明显变化 持续产生能使带火 温度降至10℃以下，加入1g活性炭、7m 有气泡产生 星木条复燃的气体 浓氨水，搅拌下逐滴加入10mL6%的双 氧水。 (2)实验I表明[Co(H2O)6]+ (填 Ⅲ.加热至55~60℃反应20min。冷却， “能”或“不能”)催化H2O2的分解。实验Ⅱ中 过滤。 HCO3大大过量的原因是 IV.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mI 沸水中，趁热过滤。 V.滤液转入烧杯，加人4mL浓盐酸，冷却、 实验Ⅲ初步表明[Co(CO3)3]3-能催化H2O2 过滤、干燥，得到橙黄色晶体。 的分解，写出H2O2在实验Ⅲ中所发生反应的 回答下列问题： 离子方程式 (1)步骤I中使用的部分仪器如下。 (3)实验I表明，反应2[Co(H2O)6]2++ H2O2+2H+一2[Co(H20)6]3++2H20难 以正向进行，利用化学平衡移动原理分析 Co3+、Co2+分别与CO-配位后，正向反应能 仪器a的名称是 加快 够进行的原因 NH4CI溶解的操作有 (2)步骤Ⅱ中，将温度降至10℃以下以避免 ;可选用 降低溶液温度。 实验W (3)指出下列过滤操作中不规范之处： 慢慢加入 稀硫酸酸化 稍长时间放置 新制1mol·L Css[Co(CO)s]B (4)实验N中，A到B溶液变为蓝色，并产生气 体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A (4)步骤N中，趁热过滤，除掉的不溶物主要 到C所产生的气体的分子式分别为 为 (5)步骤V中加入浓盐酸的目的是 124下电负性逐渐减小，因此「一Ⅲ含有的元素中，)电负 性最大，故E正确。 (4)分子V中O、S都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤 对电子。(5)根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的 两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4>H2SeO3。SeO星 中Se价层电子对数为4十号×(6十2-2×4)=4，其立 体构型为正四面体形。 答案(1)4s24p4(2)两者都是分子晶体，由于水存在 分子间氢键，沸点高(3)BDE (4)O、Se(5)>正四面体形 专题十一晶体结构与性质 考向一 1.A2.C3.A4.A5.D6.C7.C8.C9.D 10.解析(1)图1所示物质为碳元素形成的不同单质，互 为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的 立体网状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，C0 为典型的分子晶体；碳纳米管是纳米级石墨晶体，C0 间的作用力是范德华力。(2)酞菁分子中所有原子共 平面，由酞菁的结构可知，酞菁分子中间有一个空腔， 由8个碳原子和8个氨原子围成，这个空腔存在一个 18电子的大π键，其中两个一NH一基团各提供两个p 电子，其他的氮和碳各提供一个p电子，故p轨道能提 供一对电子的N原子是③号N原子，钻酞菁分子中钻 离子的化合价为十2，氮原子提供孤对电子与钻离子形 成配位键。(3)根据A1C13形成的二聚体结构，可知每 个Al和4个Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3 的熔点远高于AlCl3,则AlF3为离子晶体，铝氟之间形 成的是离子键。由AF3中的原子个数比，可知该晶胞 中顶点为A3+,棱心为F一，则与F一距离最近的A3+ 有2个，即F一的配位数为2。该晶胞中A3+数目为8 ×日-1，F盘目为12×-3，即1个品隐中含1个 AF3,根据晶胞的参数可知，晶体密度p= 84 VA(aX1010)3g·cm3。 答案(1)同素异形体金刚石范德华力(2)③ 十2配位(3)sp3离子2N(aX10 84 11.解析(5)根据萤石晶胞结构，X离子分布在晶胞的顶 点布面心上，别1个晶袍中X高子共有8×日十6×日 =4个，Y离子分布在晶胞内部，则1个晶胞中共有8 个Y离子，因此该晶胞的化学式应为XY2,结合萤石的 化学式可知，X为Ca2+:根据晶胞，将晶胞分成8个相 等的小正方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现 F一位于晶胞中8个小立方体中互不相邻的4个小立方 休的你心，小立方体边长为，依对角线为。Ca2 与F一之间距离就是小晶胞体对角线的一半，因此晶体 中正负离子的核间距的最小距离为。 apm。 答案(5)Ca2+ 4 12.解析(4)①由平面投影图可知，晶胞中位于顶，点和体心 的钾原子个数为8×。十1=2，均位于棱上和面上的铁原 8 子和两原子的个数为12X行十2X号-4，则起导材补最 18 简化学式为KFe2S2。②由平面投影图可知，位于棱上的 铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配 位数为4。③设晶体的密度为dg·cm3,由晶胞的质量 公式可得.2X(39+56X2+79X2)=akc×10-21×d,解 NA 得d=2×(39+56×2+79×2) NAabc×10-2T 答案(4)①KFe2Se2②4 ③2X(39+56X2+79X2) NAabeX10-21 13.解析(6)①根据晶胞结构得到一个晶胞中K有8个， 合有8X日+6×合=4个，则X的化学式为KeSe Br。②设X的最简式的式量为M,晶体密度为pg· cm3,设晶胞参数为anm,得到p=侣 Mg·mol-1 NAmol 1X4 (a×10-7)3cm3 =pg·cm3,解得a= 4M×10nm,X中相邻K之间的最短距离为晶胞 3入NAP 参数的一年，即号×3N0 4M×107nma 答案(6)①K2SeBr6 4M×10 @2×30 考向二 1.A2.A 考向三 1.C2.B3.A4.C5.B6.B7.D8.B9.C 10.解析元素周期表、第一电离能、电负性、杂化方式、配 合物、晶胞结构分析与计算(1)Fe为26号元素，基态 Fe原子的价电子排布式为3df4s2,故Fe位于第四周期 Ⅷ族。基态Fe原子、基态Fe3+的价电子排布式分别 为3d4s2、3d5,未成对电子数之比为4：5。(2)①同周 期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，N由于2p能 级为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于O,故元 素C、N、O中，第一电离能最大的是N:同周期元素从 左到右电负性逐渐增大，故元素C、N、O中，电负性最 大的是O。②尿素分子中，C原子形成1个双键、2个 单键，无孤电子对，故C原子采取的轨道杂化方式为 sp2。③八面体配离子[Fe(H2 NCONH2)6]3+中 Fe3+的配位数为6，则形成6个配位键，H2 NCONH2 中O和N上有孤对电子，能与Fe3+形成配位键，由碳 氨键的键长均相等，知配位原子不能是N,故与F3+ 配位的原子是O(3)①a一Fe晶胞为体心立方晶胞，体 对角线上3个Fe原子相切，设Fe原子半径为r,则4r =5apm,解得r= 4apm。②m截面中Fe的个数为 4X日-合面软为公pm,则单位西积合有的e原子 n藏面中Fe的个盘为4X日十1=受，西积 个数为1 为2a2pm2,则单位面积含有的Fe原子个数为，故 催化活性较低的是n。 答案(1)四Ⅷ4：5 (2)①NO②sp2③O a②m32 (3)① 4a2 7 11.解析(1)Fe是26号元素，其核外电子排布式为 1s22s22p53s23p63df4s2,价电子排布式为3d4s2。一般 来说，元素的非金属性越强，电负性越大，金属性越强， 电负性越小，故橄榄石中元素电负性大小顺序为O>S >F>Mg;根据化合物中各元素化合价代数和为零， 可知Fe的化合价为+2。(2)由表中数据可知，NaCl 是离子晶体（熔化时离子键被破坏），SiC14是分子晶体 (熔化时分子间作用力被破坏)，离子键强度远大于分 子间作用力，故NaCl熔点明显高于SiCl4。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。 SiC14分子结构中，1个Si与周围的4个C1形成正四面 体结构，中心原子Si采用sp3杂化。(3)结合投影图可 知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg位于晶胞 顶点，最目为4X日十4×品-1：有2个B位于品隐你 内，B原子数目为2，故该物质的化学式为MgB2;如图 ,B位于边长为a的正三角形的中心，故 B B一B的菜远距病为号。×号×2-写。 答案(1)3df4s2O>Si>Fe>Mg+2(2)NaCl 是离子晶体，SiCl4是分子晶体，NaCI中离子键强度远 大于SiCl4分子间作用力SiCL4、GeCl4、SnCl4的熔点 依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分 子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强正四面体 形sp2(3)1MeB,号a √3 考向四 1.A2.B3.D4.B5.D6.A 7.解析探究Co2+、Co3+能否催化H2O2分解的相关实 验探究(1)配制1.00mol·L1的CoSO4溶液需用到 容量瓶，定容时用到胶头滴管，无需用到圆底烧瓶和试 管，b、c正确。(2)实验I CoSO4溶液中Co2+以 [Co(H2O)6]2+的形式存在，滴加H2O2溶液，无明显现 象，说明[Co(H20)6]2+不能催化H2O2的分解。实验 Ⅱ中HCO3与Co2+结合转化为[Co(CO3)2]2-和H+, 过量的HCO3能吸收转化过程中产生的H+,促使反 应正向进行；实验Ⅲ的实验现象表明在H2O2作用下 Co2+能与HCO3反应生成[Co(CO3)3]3-,然后 [Co(CO3)3]3催化H2O2分解，因此H2O2在实验Ⅲ 中所发生的反应为2Co2+十10HCO3十H202= 2[Co(C03)3]3-+6H20+4C02↑、2H202 [Co(C3)3]3 一2H202+O2个。(3)C02+与C0号配位， H十浓度增大，平衡正向移动，Co3+与CO号配位， [CO(H2O)6]3+浓度降低，平衡正向移动，因此反应都能 正向进行。(4)实验V中，A到B溶液变为蓝色，并产生 气体，则[Co(CO3)3]3-转化为[Co(H20)6]3+,C0元素 的化合价不变，发生非氧化还原反应，则产生气体为 CO2;B到C溶液变为粉红色，并产生气体，则 [Co(H2O)6]3+转化为[Co(H2O)6]2+,Co元素化合价 降低，发生氧化还原反应，氧元素化合价升高，则产生气 体为)2。 答案(1)bc(2)不能吸收转化过程中产生的H+, 促使反应正向进行2Co2++10HCO3+H2O2一 18 2[Co(C03)3]3-+6H20+4C02↑、2H202 [Co(CO3)3]3 -2H2O2十O2个(3)Co2+与CO号配 位，H+浓度增大，平衡正向移动，Co3+与CO配位， [Co(H2O6)]3+浓度降低，平衡正向移动(4)CO2O2 8.解析(1)仪器a的名称为锥形瓶，根据题给步骤I中 使用的部分仪器可知，加快NH4CI溶解所采用的操作 有用玻璃棒搅拌、用酒精灯加热。(2)根据所加试剂的 性质可分析将溶液温度降至10℃以下的原因，可选用 冰水浴降温。(4)该反应中活性炭作催化剂（反应前后 不变)，[Co(NH3)6]Cl3在冷水中微溶，则步骤Ⅲ过滤得 到的固体为[Co(NH3)6]Clg和活性炭的混合物，步骤V 中[Co(NH3)6]C3溶于含有少量盐酸的沸水中，趁热过 滤得到的固体为活性炭。(5)根据同离子效应可知，向 滤液中加入浓盐酸（提供CI厂），能抑制[Co(NH3)6]Cl3 溶解，利于析出橙黄色晶体。 答案(1)锥形瓶用玻璃棒搅拌、用酒精灯加热 (2)H2O2分解浓氨水挥发冰水浴(3)玻璃棒末端 没有靠在3层滤纸上、漏斗下端尖嘴部分没有紧贴烧杯 内壁(4)活性炭 (5)促进[Co(NH3)6]Cl3结晶析出 专题十二有机化合物的结构特点与研究方法 考向 1.A2.C3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.B 10.A11.C 12.解析(1)将样品和CuO放入石英管中后，应先通入 O2排除石英管中的空气，再将已称重的U型管c、d与 石英管连接，以防止石英管中空气中含有的CO2和水 蒸气对实验产生干扰，然后检查装置的气密性。为使 有机物被充分氧化，应先点燃b处煤气灯使CuO红热， 再点燃a处煤气灯使有机物燃烧。(2)O2可排除装置 中空气，同时作为反应物氧化有机物使其生成CO2和 H2O,还可以将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中 使其被完全吸收。有机物氧化不充分时会生成CO,而 CuO可将CO氧化为CO2,从而使有机物中的C元素 完全被氧化。(3)应先吸收有机物燃烧产生的水（用 CaCl2吸收)，再吸收产生的CO2[用碱石灰(CaO+ NaOH)吸收]。因碱石灰能同时吸收水和CO2,故不能 将c,d中的药品调换位置。(4)样品反应完全后，装置 内仍有残留的C)2和H2O,故应继续通入一段时间)2， 将CO2和H20赶入c,d装置中。(5)c管增重0.0108g, 则n(H)=2×,0.0108g 8g:m0=0.012mol;d管增重 、0.0352g:则n(C)=40g0m0-=0.0008mol:故样 品中n(O)= (0.0236-0.0012-0.0008×12)g 16g·mol-1 0.0008mol,则根据C、H、O元素的物质的量之比可知 分子式为(C2H3O2)n,又因为该有机物的相对分子质 量为118，所以n=2,分子式是C4H6O1。 答案(1)通入O2排除石英管中的空气装置的气密 性b、a(2)排除装置中空气，氧化有机物，将生成的 CO2和H2O赶入c和d装置中完全吸收CO十CuO 高温 CO2十Cu(3)AC碱石灰会同时吸收水和 CO2(4)熄灭a处煤气灯，继续通入一段时间O2,然后 熄灭b处煤气灯，待石英管冷却至室温，停止通入O2 (5)C4H6O4 8