内容正文:
专题05 晶体结构与性质
3年真题1年模拟
考点01 晶体结构与性质
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
考点02 晶胞分析与计算
1.【答案】D
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】B
试卷第1页,共3页
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专题05 晶体结构与性质
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情(2024-2026)
命题规律
考点01 晶体结构与性质
2026甘肃(1题)、2025甘肃(2题)、2024甘肃(1题)
· 情境设置:涵盖尿素长余辉材料、结构性质事实对应、杯状主体分子包合(CH3)4N+、β-MgCl2晶胞无隙并置等,含结构式、示意图和晶胞图。
· 考查重点:事实与结构因素匹配、尿素分子间氢键、主客体作用力、S—O与S=O键能、N杂化、电负性、晶体类型、范德华力及Mg2+配位数。
· 命题趋势:以真实材料、包合物和无机晶体为载体,融合分子与晶体结构,强化“结构决定性质”与跨模块综合判断。
考点02 晶胞分析与计算
2026甘肃(1题)
· 情境设置:以催化剂Ⅰ立方晶胞及顶点Co换Zn得催化剂Ⅱ为情境,给出晶胞图、棱长a pm、阿伏加德罗常数和M_Co、M_Zn、M_N。
· 考查重点:判断与N最近且等距的Co数、沿x、y、z轴投影是否相同、晶体密度表达式及Co−Co最短距离,综合晶胞计数、单位换算和几何计算。
· 命题趋势:延续“晶胞图+多选项正误判断”模式,以催化剂或新材料晶胞为载体,强化空间想象、原子替换和定量计算融合。
考点01 晶体结构与性质
1.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员使用尿素()等合成了一种长余辉发光材料。关于尿素下列说法错误的是
A. 可通过加热无机化合物获得 B. 可与甲醛反应生成脲醛树脂
C. 尿素晶体中不存在分子间氢键 D. 射线衍射可测定其晶体结构
【答案】C
【解析】A.1828年维勒通过加热无机化合物氰酸铵成功合成尿素,该说法正确;
B.尿素含氨基,可与甲醛发生缩聚反应生成脲醛树脂,该说法正确;
C.尿素分子中存在电负性大的原子和键,分子间可形成氢键,该说法错误;
D.X射线衍射是测定晶体结构的常用方法,可测定尿素晶体结构,该说法正确;
故选C。
2.(2025·甘肃·高考真题)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
的沸点高于
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉的硬度大,熔点高
共价晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光,不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,结构因素正确,A不符合题意;
B.SiH4和CH4均为分子晶体,沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定,结构因素正确,B不符合题意;
C.金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键对应离子晶体(延展性差),结构因素“离子键”错误,C符合题意;
D.四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离子晶体没有明显的边界,二者间存在过渡区域,刚玉的硬度大,熔点高,说明其具有共价晶体的特征,结构因素正确,D不符合题意;
故选C。
3.(2025·甘肃·高考真题)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子可形成主客体包合物:被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是
A. 主体分子存在分子内氢键
B. 主客体分子之间存在共价键
C. 磺酸基中的S—O键能比小
D. 和中N均采用杂化
【答案】B
【解析】A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A正确;
B.主体与客体间通过非共价键形成超分子,B错误;
C.已知单键的键能小于双键,则S-O的键能比S=O键能小,C正确;
D.N原子价电子数为5,中N有4条键,失去1个电子形成阳离子,无孤对电子,采用sp3杂化,中N有3条键,1对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,D正确;
故选B。
4.(2024·甘肃·高考真题)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 单质是金属晶体
C. 晶体中存在范德华力
D. 离子的配位数为3
【答案】D
【解析】A.电负性越大的元素吸引电子的能力越强,活泼金属的电负性小于活泼非金属,因此,Mg的电负性小于 Cl,A正确;
B.金属晶体包括金属单质及合金,单质Mg是金属晶体,B正确;
C.由晶体结构可知,该结构中存在层状结构,层与层之间存在范德华力,C正确;
D.由图乙中结构可知,每 个与周围有6个最近且距离相等,因此 ,的配位数为6,D错误;
综上所述,本题选D。
考点02 晶胞分析与计算
1.(2026·甘肃·高考真题)催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个
B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为
D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
【答案】D
【解析】A.催化剂Ⅰ晶胞中N原子位于体心位置,体心N的上下、左右、前后各紧邻1个Co原子,即面心上的Co原子,最近且等距的Co共6个,A正确;
B.该立方晶胞的原子分布沿x、y、z三个轴方向均呈中心对称排布,三个方向的投影图完全相同,B正确;
C.催化剂Ⅱ是将Ⅰ的顶点Co替换为Zn:顶点原子共8个,每个顶点原子对晶胞的贡献为,因此晶胞内Zn的个数为;剩余的Co全部位于晶胞面心,共个,N位于体心共1个。晶胞总质量为,晶胞体积为,因此密度为,C正确;
D.催化剂Ⅱ中Co全部位于晶胞的面心位置,Co-Co的最短距离是相邻两个面心Co的间距,等于晶胞面对角线的一半,即,D错误;
故选D。
……………………
1.(2026·甘肃陇南徽县第一中学、第二中学、第三中学等校·诊断考试)下列叙述正确的是
A. 碘升华时共价键发生断裂
B. 晶体中阴、阳离子的配位数不同
C. 与所含的化学键类型完全相同
D. 电子气理论可用来解释金属材料具有良好的延展性
【答案】D
【解析】A.升华是物质由固态直接变为气态的过程,是物理变化,没有发生化学键的断裂,A错误;
B.晶体中,阴、阳离子的配位数都为6,B错误;
C.含极性共价键和非极性共价键,含有非极性共价键和离子键,C错误;
D.金属晶体中,金属阳离子按规律排列,自由电子形成遍布晶体的电子气。当金属受到外力发生形变、金属原子层之间发生相对滑动,电子气理论可用来解释金属材料具有良好的延展性,D正确;
故答案选D。
2.(2027·甘肃白银靖远部分学校·一模)MnS晶胞(结构如图所示)与NaCl晶胞属于同种类型,已知M点硫原子的分数坐标为(0,0,0),晶胞边长为。下列说法错误的是
A. N点锰原子的分数坐标为
B. 硫原子位于锰原子所围成的正八面体的体心
C. N点锰原子与P点硫原子之间的最短距离为
D. 每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子有8个
【答案】D
【解析】A.题目已知M点硫原子的分数坐标为(0, 0, 0),即坐标原点,N点是位于晶胞右侧、靠后那条竖直棱中点的锰原子,这条棱连接了坐标为(1, 1, 0)和(1, 1, 1)的两个硫原子,因此,N点的x坐标为1,y坐标为1,z坐标为,其分数坐标为,A不符合题意;
B.在NaCl型晶体结构中,阳离子和阴离子的配位数均为6,配位多面体为正八面体,这意味着每个Mn原子周围有6个最近的S原子,构成一个正八面体,Mn原子在中心,反之,每个S原子周围也有6个最近的Mn原子,同样构成一个正八面体,S原子在中心,B不符合题意;
C.根据A的分析,N点锰原子的分数坐标为,P点是位于晶胞底面面心的硫原子,其分数坐标为,两点之间的距离可以通过空间距离公式计算:
,C不符合题意;
D.在面心立方结构中,每个原子周围最近且等距离的同种原子有12个(配位数为12),例如,对于顶点上的硫原子,其最近邻是12个面心上的硫原子;对于面心上的硫原子,其最近邻是4个顶点和8个相邻晶胞的面心上的硫原子,总计12个,因此,每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子应为12个,而不是8个,D符合题意。
故答案选D。
3.(2027·甘肃天水麦积部分学校·一模)天然硫化铜俗称铜蓝,晶体由S2-、、Cu+、Cu2+构成,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式可表示为Cu2S
B. 一个晶胞中含有2个Cu+
C. 晶体中S2-与的数目之比为1∶1
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】由俯视图可知,俯视图中处于顶点位置的S可能处于晶胞的顶点或棱上,结合晶胞图像可知该S处于棱上,且该S实际存在形式为,个数为,俯视图中处于面点位置的S可能处于晶胞的体内或者面心上,结合晶胞图像可知该S处于体内,且该S实际存在形式为,个数为2,因此晶胞中S的总价态为;由晶胞可知,Cu位于晶胞的体内,个数为6,据此分析。
【解析】
A.由分析知,晶胞中S的总个数为=6,Cu个数为6,化学式为,不是,A错误;
B.由分析知,晶胞中含有2个和2个,设晶胞中数目为,数目为,则,可计算得,即一个晶胞含4个,B错误;
C.由分析知,晶胞中含有2个和2个,,二者数目比为,C正确;
D.六方晶胞的底面积为菱形面积:,晶胞体积,晶胞总质量。代入密度公式,D错误;
故选C。
4.(2026·甘肃陇南宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学·诊断考试)六氯合铂酸铵[]晶体属于立方晶系,晶体结构如图所示,该立方晶胞参数为apm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中,中心离子的配位数为6
B. 每一个周围与它最近且距离相等的铂原子有8个
C. 该晶体的密度为
D. 该晶体中存在的化学键有离子键、共价键和配位键
【答案】B
【解析】A.中中心离子为Pt4+,配体为Cl−,配位数等于配体数目,即6,A正确;
B.位于晶胞的四面体空隙中,阴离子形成面心立方堆积(4个/晶胞),阳离子填充8个四面体空隙,每个四面体空隙中的周围最近且等距的Pt原子(中心)有4个,而非8个,B错误;
C.晶胞中含4个(NH4)2PtCl6单元,质量为g,体积为(a×10−10 cm)3=a3×10−30 cm3,密度ρ=,C正确;
D.晶体中NH4+与间为离子键,内N-H为共价键(含配位键),内Pt4+与Cl−为配位键,D正确;
故本题选B。
5.(2026·甘肃陇南西和第二中学、西和县第三中学、西和县第四中学、西和县成名高级中学·一模)金是一种贵金属,很多世纪以来一直被用作货币、保值物及珠宝,其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 1个晶胞含4个原子
B. 两个原子最近距离为
C. 1个原子周围有12个最近且等距离的原子
D. 晶体密度
【答案】B
【解析】A.8个金原子位于顶点,6个金原子位于面心,1个晶胞含金原子数为:,A项正确;
B.处于同一面上顶点和面心的原子距离最近,2个金原子最近距离为面对角线的一半,即,B项错误;
C.以顶点金原子为参照,晶胞内与此原子共面处于面心的原子与之最近且距离相等,顶点原子在8个晶胞,面心原子被两个晶胞共有,1个金原子周围有个最近且等距离的金原子,C项正确;
D.根据密度公式及单位换算anm=a×10-7cm,可知,,D项正确;
答案选B。
6.(2026·甘肃文县第二中学、第三中学、文县东方学校·二诊)锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
【答案】C
【解析】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为,A项正确;
B.根据体心的氧原子可知晶胞中O的配位数分别为4,因此依据化学式可知的配位数为8,B项正确;
C.晶胞中含4个Zr、8个O,则晶体密度为,C项错误;
D.根据晶胞的位置可知,p处坐标为,则q处的坐标参数为,D项正确;
答案选C。
7.(2026·甘肃陇南康县第一中学、康县第二中学、康县永兴中学·一模)下图是Xe、F化合物的四方晶系晶胞结构(晶胞参数,且)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. N处原子的分数坐标为
C. M与N处Xe的核间距为pm
D. 该晶体密度为g·cm-3
【答案】C
【解析】A.由晶胞结构可知,Xe的个数为1+=2,F的个数为=4,则该物质的化学式为,A正确;
B.由晶胞结构可知,N位于体心,晶胞参数,则N处原子的分数坐标为,B正确;
C.由晶胞结构可知,N位于体心,M位于顶点,晶胞参数,M与N处Xe的核间距为pm=pm,C错误;
D.由晶胞结构可知,Xe的个数为1+=2,F的个数为=4,晶胞参数,则该晶体密度为,D正确;
故选C。
8.(2026·甘肃·二模)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 密度为时,
B. x增大时,W的平均价态升高
C. 与W最近且等距的O有6个
D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
【答案】B
【解析】A.当时,立方晶胞中W个数为、O个数为,若x=0.5,晶胞密度,所以密度为时,x=0.5,A正确;
B.O元素化合价为-2价,负化合价总数为-6,设W元素的平均化合价为y,据正负化合价代数和为0可得:-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大y减小,即W元素的平均化合价降低,B错误;
C.W位于立方体的顶角,以顶角W为例,在此晶胞内,离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,而棱上的原子被4个晶胞共有,所以与W最近且距离相等的O原子有,C正确;
D.晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收的可见光波长不同,D正确;
故选B。
9.(2026·甘肃酒泉·一模)冠醚(如图所示甲、乙)是皇冠状分子,可有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,乙与作用,但不与或作用。下列说法错误的是
A. 化学键键长:
B. 超分子丙中之间为离子键
C. 第IA族的元素(除氢外)都是碱金属元素
D. 甲、乙、丙中的碳原子均采取杂化
【答案】B
【解析】A.原子半径越大键长越长,原子半径C>O,故化学键键长:,A正确;
B.离子键是由阴、阳离子间形成的,18-冠-6为分子,分子中的以原子形式存在,故18-冠-6中原子与间不存在离子键,冠醚与碱金属离子之间的作用力是配位键,B错误;
C.第IA族的氢元素不是碱金属元素,故第IA族的元素(除氢外)都是碱金属元素,C正确;
D.甲、乙、丙中的碳原子均以形式存在,均采取杂化方式,D正确;
故答案选B。
试卷第1页,共3页
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专题05 晶体结构与性质
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情(2024-2026)
命题规律
考点01 晶体结构与性质
2026甘肃(1题)、2025甘肃(2题)、2024甘肃(1题)
· 情境设置:涵盖尿素长余辉材料、结构性质事实对应、杯状主体分子包合(CH3)4N+、β-MgCl2晶胞无隙并置等,含结构式、示意图和晶胞图。
· 考查重点:事实与结构因素匹配、尿素分子间氢键、主客体作用力、S—O与S=O键能、N杂化、电负性、晶体类型、范德华力及Mg2+配位数。
· 命题趋势:以真实材料、包合物和无机晶体为载体,融合分子与晶体结构,强化“结构决定性质”与跨模块综合判断。
考点02 晶胞分析与计算
2026甘肃(1题)
· 情境设置:以催化剂Ⅰ立方晶胞及顶点Co换Zn得催化剂Ⅱ为情境,给出晶胞图、棱长a pm、阿伏加德罗常数和M_Co、M_Zn、M_N。
· 考查重点:判断与N最近且等距的Co数、沿x、y、z轴投影是否相同、晶体密度表达式及Co−Co最短距离,综合晶胞计数、单位换算和几何计算。
· 命题趋势:延续“晶胞图+多选项正误判断”模式,以催化剂或新材料晶胞为载体,强化空间想象、原子替换和定量计算融合。
考点01 晶体结构与性质
1.(2026·甘肃·高考真题)我国科研人员使用尿素()等合成了一种长余辉发光材料。关于尿素下列说法错误的是
A. 可通过加热无机化合物获得 B. 可与甲醛反应生成脲醛树脂
C. 尿素晶体中不存在分子间氢键 D. 射线衍射可测定其晶体结构
2.(2025·甘肃·高考真题)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
的沸点高于
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉的硬度大,熔点高
共价晶体
A. A B. B C. C D. D
3.(2025·甘肃·高考真题)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子可形成主客体包合物:被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是
A. 主体分子存在分子内氢键
B. 主客体分子之间存在共价键
C. 磺酸基中的S—O键能比小
D. 和中N均采用杂化
4.(2024·甘肃·高考真题)晶体中,多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示,其中部分结构显示为图乙,下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 单质是金属晶体
C. 晶体中存在范德华力
D. 离子的配位数为3
考点02 晶胞分析与计算
1.(2026·甘肃·高考真题)催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个
B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为
D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
……………………
1.(2026·甘肃陇南徽县第一中学、第二中学、第三中学等校·诊断考试)下列叙述正确的是
A. 碘升华时共价键发生断裂
B. 晶体中阴、阳离子的配位数不同
C. 与所含的化学键类型完全相同
D. 电子气理论可用来解释金属材料具有良好的延展性
2.(2027·甘肃白银靖远部分学校·一模)MnS晶胞(结构如图所示)与NaCl晶胞属于同种类型,已知M点硫原子的分数坐标为(0,0,0),晶胞边长为。下列说法错误的是
A. N点锰原子的分数坐标为
B. 硫原子位于锰原子所围成的正八面体的体心
C. N点锰原子与P点硫原子之间的最短距离为
D. 每个硫原子周围与它最近且等距离的硫原子有8个
3.(2027·甘肃天水麦积部分学校·一模)天然硫化铜俗称铜蓝,晶体由S2-、、Cu+、Cu2+构成,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式可表示为Cu2S
B. 一个晶胞中含有2个Cu+
C. 晶体中S2-与的数目之比为1∶1
D. 该晶体的密度为
4.(2026·甘肃陇南宕昌第一中学、第二中学、两当第一中学·诊断考试)六氯合铂酸铵[]晶体属于立方晶系,晶体结构如图所示,该立方晶胞参数为apm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中,中心离子的配位数为6
B. 每一个周围与它最近且距离相等的铂原子有8个
C. 该晶体的密度为
D. 该晶体中存在的化学键有离子键、共价键和配位键
5.(2026·甘肃陇南西和第二中学、西和县第三中学、西和县第四中学、西和县成名高级中学·一模)金是一种贵金属,很多世纪以来一直被用作货币、保值物及珠宝,其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 1个晶胞含4个原子
B. 两个原子最近距离为
C. 1个原子周围有12个最近且等距离的原子
D. 晶体密度
6.(2026·甘肃文县第二中学、第三中学、文县东方学校·二诊)锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
7.(2026·甘肃陇南康县第一中学、康县第二中学、康县永兴中学·一模)下图是Xe、F化合物的四方晶系晶胞结构(晶胞参数,且)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. N处原子的分数坐标为
C. M与N处Xe的核间距为pm
D. 该晶体密度为g·cm-3
8.(2026·甘肃·二模)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 密度为时,
B. x增大时,W的平均价态升高
C. 与W最近且等距的O有6个
D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
9.(2026·甘肃酒泉·一模)冠醚(如图所示甲、乙)是皇冠状分子,可有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,乙与作用,但不与或作用。下列说法错误的是
A. 化学键键长:
B. 超分子丙中之间为离子键
C. 第IA族的元素(除氢外)都是碱金属元素
D. 甲、乙、丙中的碳原子均采取杂化
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