作业验收评价(17) 物质的聚集状态 常见晶体类型及性质(Word练习)-【新高考方案】2027年高考化学一轮总复习（山东、海南专版）

**基本信息** 聚焦晶体结构与性质，通过晶体类型判断、熔沸点比较、晶胞计算等方法，系统构建物质聚集状态的知识逻辑，培养科学思维与化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |晶体类型与性质|选择1-6、11|晶体类型判断（离子/共价/分子）、熔沸点比较（键长/氢键/范德华力）|从晶体类型概念到结构特征（键参数）再到性质（熔沸点、硬度）的推导| |晶胞结构与计算|选择7-10、12，非选择13-14|均摊法计算粒子数、配位数分析（正四面体/八面体）|从晶胞构成（粒子位置）到化学式确定再到晶体性质（稳定性、导电性）的关联|

作业验收评价(十七)　物质的聚集状态　常见晶体类型及性质 一、选择题 1.(2026·青岛市调研)物质内部微粒有序排列可形成晶体。下列说法错误的是 (　　) A.二氧化硅晶体中由共价键形成的最小环有12个原子 B.氯化铯晶体中每个Cs+周围距离最近的Cs+有8个 C.金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 D.金属晶体中存在离子,不存在离子键 2.下列晶体分类中正确的一组是 (　　) 选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 3.下列物质沸点的比较,正确的是 (　　) A.CH4>C2H6 B.HF>HCl C.H2S>H2Se D.>CH3CH2CH2CH3 4.我国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 (　　) A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电 5.(2026·张家口市期末)晶体硼呈黑灰色,硬度与金刚石接近,其中12个硼原子构成一个结构单元如图。下列说法错误的是 (　　) A.硼位于元素周期表的p区 B.熔点:晶体硼<金刚石 C.硼结构单元之间的主要作用力为范德华力 D.每个单元中由相邻硼原子构成的等边三角形有20个 6.铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是 (　　) 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 256 382 A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征 7.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是 (　　) A.该晶体属于共价晶体 B.该晶胞中Z和S2-数目不相等 C.阳离子的配位数为6 D.氧化锌的熔点大于硫化锌 8.(2026·东莞市期末)晶胞是物质世界精巧的积木。下列说法正确的是 (　　) A.每个氯化钠晶胞中含有1个NaCl分子 B.熔点:NaCl>金刚石>干冰 C.12 g金刚石晶体中含有8 mol碳原子 D.干冰晶胞中每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子 9.(2026·温州市十校联合体期末)一种含锗的化合物应用于太阳能电池,其晶胞为长方体,结构如图甲。下列说法不正确的是 (　　) A.该锗化合物晶胞的表示方式有多种,丁图不能表示此化合物的晶胞 B.该晶体中含有的化学键:离子键、极性键、配位键、σ键 C.该晶胞中,与单个Ge2+配位的I-离子数为6,其空间构型为正八面体 D.(CH3NH3)GeI3较NH4GeI3有较高的熔点 10.(2026·凉山州期末)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 11.(2026·广州市第五中学段考)如图为几种物质晶体或晶胞结构示意图。 下列说法不正确的是 (　　) A.1 mol冰晶体中可含有2 mol氢键 B.金刚石、MgO、碘单质熔点:MgO>金刚石>碘单质 C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2 D.碘单质是分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大 12.[双选](2026·济宁市适应性检测)铬可形成M、N、Q三种氟化物,其中Q具有无限链状结构,M、N的晶胞结构与Q的部分结构如图所示,M与H2反应可以得到N,下列说法错误的是 (　　) A.M中离F原子最近的F原子数为8 B.M与氢气反应生成N,生成1个N晶胞的同时生成1分子HF C.Q的化学式可表示为(CrF5)n D.Q中Cr原子周围的F原子形成正八面体结构 二、非选择题 13.(12分)氮化硼(BN)晶体存在如图所示的两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,可作润滑剂;立方氮化硼(BN)是莫氏硬度高的超硬材料之一,在工业上有广泛应用。 (1)立方金刚石、碳化硅(SiC)结构均与立方氮化硼相似,三者晶体中键长数据如表。 晶体 键长/pm 立方氮化硼(BN) 157 立方金刚石 154 碳化硅(SiC) 184 依据相关数据,比较上述三种晶体的莫氏硬度,并说明原因:　　　　　　　　　　　　 　　。  (2)立方氮化硼(BN)晶胞中含有　　　个硼原子。在该晶胞中,硼原子填充在由　　　个氮原子构成的　　　　　　空隙中。  (3)若要区分某BN样品是六方氮化硼(BN)还是立方氮化硼(BN),下列方法可行的是　　　　(不定项)。  A.晶体X射线衍射 B.原子发射光谱 C.质谱 D.测定晶体的莫氏硬度 (4)石墨能导电的主要原因是电子能在由电负性相同的碳原子所形成的大π键中流动。但六方氮化硼晶体不导电,可能的原因是　　　(不定项)。  A.N的电负性大于B B.电子被约束在N原子周围不能形成有效的流动 C.N的电负性小于B D.电子被约束在B原子周围不能形成有效的流动 14.(14分)铁的化合物在生产生活中具有广泛的应用。回答下列问题: (1)铁在元素周期表中位于第　　　　周期第　　　　族;同周期中,基态原子未成对电子数比铁多的元素是　　　　(填元素符号)。  (2)某铁、铜、氧组成的复合催化剂晶胞结构如图所示(A、B分别为晶胞的的结构,在晶胞中交替排列),铜在晶胞中的位置为体内、顶角和　　　　,其化学式为　　　　。  (3)血红素(结构如图)是铁卟啉化合物,是血红蛋白的辅基,也是肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等的辅基。 ①分子中,碳、氮、氧的第一电离能由大到小的顺序为　　　　。  ②分子中氮元素形成的五元环均存在对应的大π键(所有原子共平面),则N原子轨道杂化方式为　　　　。  (4)氯化铁的熔点为282 ℃、氧化铁的熔点为1 565 ℃,二者差别很大,可能的原因是____________________ 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)CaF2常用作钢铁冶炼的助溶剂,CaF2晶胞结构如图1所示(晶胞边长为a pm),γ⁃Fe的面心立方晶胞结构如图2所示(晶胞边长为b pm)。 2 小黑球表示　　　　(填离子符号),F-填充在Ca2+围成的　　　　形空隙中,Ca2+的配位数为　　　　。  ②阴影所示截面单位面积含有的Fe原子为　　　个。  . 答案 评价(十七)　物质的聚集状态　常见晶体类型及性质 1.选B　二氧化硅晶体中最小环由6个Si和6个O交替组成,共12个原子,由共价键形成,故A正确;氯化铯晶体为体心立方结构,每个Cs+位于立方体顶点,周围最近的Cs+位于相邻立方体顶点,距离为边长,数目为6个(上下、前后、左右各1个),故B错误;金刚石和SiC为共价晶体,共价晶体中键长越长,熔、沸点越低,Si的半径比C的半径大,因此金刚石比SiC熔、沸点高,NaF和NaCl属于离子晶体,离子晶体中所带电荷数越多、离子半径越小,熔、沸点越高,F-的半径小于Cl-,因此NaF的熔、沸点高于NaCl,H2O和H2S属于分子晶体,H2O中含有分子间氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,熔、沸点高低判断:一般共价晶体>离子晶体>分子晶体,故C正确;金属晶体由金属阳离子和自由电子通过金属键结合,不存在阴离子,因此无离子键,故D正确。 2.选C　A项中固态Ar为分子晶体;B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体;D项中玻璃是非晶体。 3.选B　甲烷和乙烷组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点:CH4<C2H6,A错误;HF存在分子间氢键,因此沸点:HF>HCl,B正确;H2S、H2Se组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,因此沸点:H2S<H2Se,C错误;相同碳原子数的烷烃,支链越多,沸点越低,因此沸点:<CH3CH2CH2CH3,D错误。 4.选A　原子间优先形成σ键,三种物质中均存在σ键,A项正确;金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化,B项错误;金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶体,C项错误;金刚石中没有自由移动的电子,不能导电,D项错误。 5.选C　B是5号元素,有5个电子,两个电子层,核外电子排布式为1s22s22p1,位于元素周期表的p区,A正确;晶体硼的硬度与金刚石接近,为共价晶体的典型特征,原子半径:B>C,键长:B—B>C—C,键能:B—B<C—C,故熔点:晶体硼<金刚石,B正确;晶体硼为共价晶体,硼结构单元之间的主要作用力为共价键,C错误;一个B被5个等边三角形共用,一个等边三角形有个B,总共12个B,则等边三角形有=20个,D正确。 6.选B　AlF3为离子晶体,其他三种为分子晶体,A正确;每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA,B错误;Al2X6(X不为F)中,每个Al与周围的三个X共用一对电子,与另一个X形成配位键,均满足8电子结构,C正确。 7.选D　锌与硫形成的化合物为硫化锌(ZnS),锌为金属元素、硫为非金属元素,硫化锌属于离子化合物,二者通过离子键结合形成离子晶体,故A错误。根据均摊原则,黑球(Zn2+)位于顶点和面心,顶点8×=1个,面心6×=3个,共1+3=4个;白球(S2-)位于晶胞内部,共4个,Zn2+和S2-数目均为4,故B错误。ZnS晶体中Zn2+填充在S2-构成的四面体空隙中,配位数为4,故C错误。ZnO和ZnS均为离子晶体,O2-半径小于S2-半径,ZnO中离子键更强,晶格能更大,熔点更高,故D正确。 8.选D　NaCl是离子晶体,由图可知,1个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,不存在NaCl分子,A错误;NaCl是离子晶体,干冰是分子晶体,金刚石是共价晶体,所以熔点由高到低的顺序是金刚石>NaCl>干冰,B错误;12 g金刚石晶体中含有1 mol碳原子,C错误;CO2晶胞为面心立方晶胞,配位数为12,1个CO2分子周围与它距离最近且等距的分子有12个,D正确。 9.选D　丁图不是晶胞,不符合“三套各四根平行棱分别相同”晶胞构成条件,按均摊法计算,甲、乙、丙图中小黑球均为1个,小灰球为3个,大球1个,而丁图中,小黑球为×8=1,大球1个,小灰球为×10=2.5,故A正确;从该晶体的结构知,该晶体为离子晶体,(CH3NH3)+中含有极性键、配位键、σ键,(CH3NH3)+、Ge2+与I-之间存在离子键,故B正确;该晶胞中Ge2+位于体心,I-位于面心,故与单个Ge2+配位的I-离子数为6,其空间构型为正八面体,故C正确;(CH3NH3)GeI3和 NH4GeI3均为离子晶体,的半径比的半径更大,离子键更弱, (CH3NH3)GeI3较NH4GeI3熔点低,故D错误。 10.选C　已知金属元素的电负性比非金属元素的小,Cl与O形成的化合物中O显负价,Cl显正价,即电负性:O>Cl,故电负性:O>Cl>Li,A正确;根据均摊法可知,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;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;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。 11.选B　由图可知,1个水分子能形成4个氢键,每个氢键为2个水分子所共有,每个水分子含有4×=2个氢键,所以1 mol冰晶体中含有氢键的物质的量为2 mol,故A正确;金刚石是共价晶体,氧化镁是离子晶体,碘单质是分子晶体,则熔点:金刚石>MgO>碘单质,故B错误;由晶胞结构可知,在金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,每个共价键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的共价键为4×=2个,则碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故C正确;碘单质是非极性分子形成的分子晶体,在非极性有机溶剂中(如CCl4)的溶解度大于在极性溶剂(H2O)中的溶解度,故D正确。 12.选BD　铬的氟化物中铬的原子个数小于氟原子个数,结合M的结构可知,黑球为Cr元素,白球为F元素,M中离F原子最近的F原子数为8,A正确;M中Cr的个数为8×=1,F的个数为12×=3,化学式为CrF3,N的结构中,Cr的个数为1+8×=2,F的个数为2+4×=4,化学式为CrF2,N晶胞中有2个CrF2,M与氢气反应生成N,生成1个N晶胞的同时生成2分子HF,B错误;Q的结构中,平均一个Cr原子占有5个F原子,化学式可表示为(CrF5)n,C正确;Q中Cr与F形成的共价键长度不完全相同,Cr原子周围的F原子形成不是正八面体结构,D错误。 13.解析:(2)由均摊法知晶胞中B原子的个数为8×+6×=4;B原子填充在4个氮原子构成的正四面体空隙中。(3)六方BN与立方BN晶胞结构不同,其X射线衍射图谱不同,A可选;原子发射光谱用于元素分析,而两者构成元素相同,无法区分,B不可选;质谱用于测量分子量,而两者没有单独的BN分子,均为B—N网络构成,无法区分,C不可选;立方BN为三维共价网络结构,硬度与金刚石接近,而六方BN为层状结构,硬度与石墨接近,从硬度上非常好区分,D可选。(4)N的电负性大于B,导致电子被约束在N周围不能形成有效的流动,故选AB。 答案:(1)共价键键长越短,键强度越大,要破坏键并使原子发生相对位移所需的能量越高,材料越硬,故硬度大小关系为立方金刚石>立方氮化硼>碳化硅　(2)4　4　正四面体 　(3)AD　(4)AB 14.解析:(1)铁的原子序数为26,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;根据构造原理可知基态铁的价电子排布式为3d64s2,其中未成对电子数有4个,同周期元素中,基态原子核外未成对电子数比铁多的元素是Mn(5个未成对电子)和Cr(6个未成对电子)。(2)根据两个正方体交替出现,图像如,结合铜位于体内和顶角,可知Cu原子的另一个位置是在晶胞的面心;根据均摊法可知,晶胞中含有Cu原子的数目为8×+6×+4=8个;含有的Fe原子数目为4×4=16个;含有的O原子数目为4×4+4×4=32个,n(Cu)∶n(Fe)∶n(O)=8∶16∶32=1∶2∶4,故其化学式为CuFe2O4。(3)①一般情况下,同一周期元素的原子序数越大,元素的第一电离能就越大。C、N、O是同一周期元素,由于氮的2p能级上电子为半充满的稳定结构,其第一电离能比同周期相邻元素的大,故元素的第一电离能:N>O>C。②根据题意可知该物质分子中的氮元素形成的五元环中存在大π键,使五元环为平面结构,N原子形成3个σ键,可知N原子的杂化方式为sp2杂化。(4)根据已知信息可知氯化铁的熔点低,其在固态时为分子晶体;而氧化铁的熔点高,其在固态时为离子晶体。二者熔点差别较大,原因就是由于二者的晶体类型不同,熔化时破坏的作用力类型不同。(5)①由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的小黑球个数为4,位于顶点、面心、体心、棱上的小白球个数为8×+6×+1+12×=8,由氟化钙的化学式可知,小黑球表示钙离子、小白球表示氟离子;晶胞中位于体内的氟离子填充在钙离子围成的正四面体形空隙中;晶胞中钙离子位于由8个氟离子构成的正方体的体心,则钙离子的配位数为8。②阴影所示截面的面积为b pm×b pm=b2 pm2,由均摊法可知,阴影所示截面中铁原子个数为4×+2×=2,则阴影所示截面单位面积含有的铁原子为个=个。 答案:(1)四　Ⅷ　Mn、Cr　(2)面心　CuFe2O4　(3)①N>O>C　②sp2　(4)氯化铁为分子晶体,熔点低,氧化铁为离子晶体,熔点高 (5)①Ca2+　正四面体　8　② 5 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $