2021高考化学一轮复习 第5章 物质结构与性质 元素周期律 第18讲 晶体结构与性质精练（含解析）.docx

1、第18讲 晶体结构与性质一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是()A分子晶体中一定含有共价键B共价晶体中共价键越强，熔点越高C离子晶体中含有离子键，不含有共价键D金属阳离子只能存在于离子晶体中答案B解析稀有气体晶体为分子晶体，不含共价键，A项错误；共价晶体中共价键越强，熔点越高，B项正确；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，C项错误；金属阳离子也可以存在于金属晶体中，D项错误。2(2020成都月考)下列有关晶体结构的叙述中错误的是()A金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子B分子晶体熔化时，不破坏共价键；共价晶体熔化时，破坏共价键C在金属铜的

2、晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电D在氯化铯晶体中，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个答案D解析A项，根据金刚石的晶胞结构图可知，最小的环上有6个碳原子，正确；B项，分子晶体熔化时只是状态发生变化，没有化学键的断裂，只破坏分子间作用力，共价晶体的构成微粒是原子，熔化时化学键被破坏，正确；C项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，在通电条件下，自由电子的定向移动使得金属晶体能导电，正确；D项，氯化铯晶体的晶胞结构如图所示，由图可知，每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有6个，错误。3已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合，下列关于C3N4晶体的说

3、法错误的是()A该晶体属于共价晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固B该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子C该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子稳定结构D该晶体的结构与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构答案D4下列物质性质的变化规律与共价键的键能大小有关的是()AF2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高BHF、HCl、HBr、HI的熔、沸点顺序为HFHIHBrHClC金刚石的硬度、熔、沸点都高于晶体硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低答案C5(2020重庆质检)下列排序不正确的是()A熔点由高到低：NaMgAlB硬度由大到小：金刚石

4、碳化硅晶体硅C晶体熔点由低到高：COKClNaClNaBrNaI答案A解析金属离子的电荷越多，半径越小，其熔点越高，则熔点由高到低的顺序为AlMgNa，A项错误；键长越短，共价键越强，硬度越大，键长CCCSi碳化硅晶体硅，B项正确；一般情况下，晶体熔点的高低顺序为分子晶体离子晶体原子晶体，故熔点CO(分子晶体)KCl(离子晶体)NaClNaBrNaI，D点正确6某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未画出)。则晶体中A、B、C的原子个数之比为()A131 B231 C221 D133答案A解析利用切割法计算。据图知，该正方体中A原子个数为81

5、，B原子个数为63，C原子个数为1，所以晶体中A、B、C的原子个数之比为131。7某离子晶体的结构中最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点的面心，则该晶体的化学式为()AB2ABBA2CB7A4DB4A7答案B解析A在正方体内，晶胞中A离子的个数为8；B在顶点和面心，所以1个晶胞中B离子的个数为864，则该晶体的化学式为BA2。8已知CsCl晶体的密度为 gcm3，NA为阿伏加德罗常数的值，相邻的两个Cs的核间距为a cm，如图表示，则CsCl的相对分子质量可以表示为()ANAa3 B.C. D.答案A解析该立方体中含1个Cl，Cs个数为81，根据V知，MVNAa

6、3NA，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以其相对分子质量是 a3NA。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。9(2019连云港质检)下表是对应物质的熔点()：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO21072 0739208011 291190571 723下列判断错误的是()A铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B表中只有BCl3和干冰是分子晶体C同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体答案BC解析氧化铝的熔点高，属于离子晶体，A项正确；表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体，B项错误；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶

7、体，如CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，C项错误；表中Al2O3与Na2O均是离子晶体，Na与Al位于不同主族，D项正确。10硅酸盐与二氧化硅一样，都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成，其中表示氧原子，表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单链的多聚硅酸根离子的结构，试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为()A12 B13C14 D25答案B解析由无限长单链的多聚硅酸根离子的结构图可知，重复结构单元为，表示氧原子，中心黑点表示硅原子，则结构单元中硅原子个数为1，氧原子个数为223，所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为

8、13。三、非选择题11MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式_。(2)CoTiO3晶体结构模型如图1所示。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为_个、_个。(3)三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_，1 mol三聚氰胺分子中 键的数目为_。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s2(或Ar3d54s2)(2)612(3)sp2、sp315NA解析(2)采用沿x、y、z三轴

9、切割的方法确定个数，所以分别是6和12。(3)根据价层电子对数判断杂化类型，环上的N原子含有2个 键，氨基含有3个 键和一个孤电子对，所以分别为sp2、sp3杂化；一个分子中含有15个 键，所以1 mol三聚氰胺分子中含有键的数目为15NA。12碳元素的单质有多种形式，如图所示，依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内CC键的键长为142 pm，而金刚石中CC键的键长为154 pm。其原

10、因是金刚石中只存在CC间的_共价键，而石墨层内的CC间不仅存在_共价键，还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。答案(1)同素异形体(2)sp3sp2(3)分子混合 (4)(或大或p-p )(5)8解析(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是由同种元素形成的不同单质，故它们互为同素异形体。(2)在金刚石中，每个碳原子都形成四个共价单键，故碳原子的杂化方式为sp3；石墨烯中碳原子采用sp2杂化。(3)一个“C60”就是一个分子，故C60属于分子晶体；石墨层与层之间是范德华

11、力，而同一层中碳原子之间是共价键，故形成的晶体为混合晶体。(4)在金刚石晶体中，碳原子之间只形成共价单键，全部为键；在石墨层内的碳原子之间既有键又有键。(5)晶胞中顶点微粒数为：81，面心微粒数为：63，体内微粒数为4，共含有8个碳原子；晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同，即a8r，ra；碳原子的体积为：8r3，晶胞体积为：a3，碳原子的空间利用率为：。13有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)

12、的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题。(1)E元素原子基态时的电子排布式为_。(2)A2F分子中F原子的杂化类型是_，F的氧化物FO3分子空间构型为_。(3)CA3极易溶于水，其原因主要是_，试判断CA3溶于水后，形成CA3H2O的合理结构：_(填字母代号)，推理依据是_。(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为_；该离子化合物晶体的密度为a gcm3，则晶胞的体积是_(写出表达式即可)。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(2)sp3平面正三角形(3)与水分子间形成氢键(b)一水合氨

13、电离产生铵根离子和氢氧根离子(4)CaF2解析由题意可知A、B、C分别为H、F、N，故推出F是S，由题意推出E是Cu，由晶胞的结构用切割法计算出一个晶胞中含有8个F，同时含有4个D离子，故可判断D是第4周期2价的金属元素，故D是钙元素。NH3极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知(b)是合理的；根据密度进行计算，应注意一个晶胞中含有4个CaF2。14金属元素Fe、Ni、Pt均为周期表中同族元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。(1)Fe是常见的金属，生活中用途广泛。请回答下列问题：Fe在元素周期表中的位置为_。Fe的一种晶胞结构如图所示，测得晶胞边长为a

14、pm，则Fe原子半径为_。已知：FeO晶体晶胞结构为NaCl型，与O2距离最近且等距离的亚铁离子围成的空间构型为_。(2)铂可与不同的配体形成多种配合物，分子式为Pt(NH3)2Cl4的配合物的配体是_；该配合物有两种不同的颜色，其中橙黄色比较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质在水中的溶解度小，如下图所示的结构示意图中呈亮黄色的是_(填“A”或“B”)，理由是_。(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图。测知镧镍合金晶胞体积为9.01023cm3，则镧镍合金的晶体密度为_(不必计算结果) 。储氢原理为：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H原子储存在其中

15、形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则形成的储氢化合物的化学式为_。(4)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”(或大键)。大键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大键的电子数和原子个数，如苯分子中大键表示为。下列微粒中存在“离域键”的是_(填字母)。aO3 bSO cH2S dNO答案(1)第4周期族pm 正八面体形(2)NH3、ClAB和水均为极性分子，相似相溶，A为非极性分子在水中的溶解度小(3)gcm3LaNi5H3(4)ad解析(1)铁是26号元素，位于第4周期族。根据晶胞结构知，面对角线

16、为铁原子半径的4倍，面对角线长度a pm，则Fe原子半径pm。FeO晶体晶胞结构为NaCl型，与O2距离最近且等距离的亚铁离子为六个面的面心上的离子，与O2等距离且最近的Fe2围成的空间构型为正八面体。 (2)根据结构图，Pt(NH3)2Cl4的配体为NH3和Cl；橙黄色物质在水中的溶解度较大，水为极性分子，根据相似相溶，橙黄色物质也为极性分子，A为对称结构，属于非极性分子，B为非对称结构，属于极性分子，则橙黄色的配合物为B；亮黄色的为A。 (3)根据晶胞结构图，La的个数为81，Ni的个数为815，晶胞的质量为g，密度gcm3gcm3。根据晶胞结构图，La的个数为81，Ni的个数为815，氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心，则H的个数为823，其化学式为LaNi5H3。 (4)形成离域键的形成条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道” ，O3为V形结构，有相互平行的p轨道，可以形成离域键；硫酸根离子是正四面体结构，原子不处于同一平面内，不能形成离域键；硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道，不能形成离域键；NO为平面三角形，有相互平行的p轨道，可以形成离域键。