（天津专用）2020届高考化学一轮复习考点规范练33晶体结构与性质（含解析）.docx

考点规范练33晶体结构与性质(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7个小题,每小题8分,共56分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018湖南长郡中学高三模拟)下列数据是对应物质的熔点:物质BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2熔点/-1072 0739208011 291190-571 723据此作出的下列判断中错误的是()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.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体2.(2018黑龙江佳木斯第一中学高三模拟)金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方堆积(镁型)、面心立方堆积(铜型)和体心立方堆积(钾型),图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A.1184B.321C.984D.211493.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A.熔点:NaFMgF2AlF3B.晶格能:NaFNaClNaBrC.阴离子的配位数:CsClNaClCaF2D.硬度:MgOCaOBaO4.(2018湖北仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中,错误的是()A.白磷晶体中,分子之间通过共价键结合B.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C.在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+)D.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏5.(2018成都外国语学校模拟)下列有关说法正确的是()A.水合铜离子的模型如图1所示,1个水合铜离子中含有4个配位键B.K2O晶体的晶胞如图2所示,每个K2O晶胞平均占有8个O2-C.金属Zn中Zn原子堆积模型如图3所示,空间利用率为68%D.金属Cu中原子堆积模型如图4所示,为面心立方最密堆积,每个Cu原子的配位数为86.(2018石家庄桥东高三月考)根据下列几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法错误的是()物质AlCl3SiCl4单质B熔点/190-702 300沸点/182.757.62 500注:AlCl3的熔点在2.02105Pa条件下测定。A.SiCl4是分子晶体B.单质B是原子晶体C.AlCl3加热能升华D.单质B和AlCl3晶体类型相同7.(2018西安长安一中高三月考)金晶体的晶胞如右图所示,为立方面心堆积。设金原子的直径为d,用NA表示阿伏加德罗常数的值,在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切,M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是()A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子B.金属键无方向性,金属原子尽可能采取密堆积C.一个晶胞的体积是162d3D.金晶体的密度是2Md3NA二、非选择题(本题共2个小题,共44分)8.(22分)(1)(2018全国,节选)FeS2晶体的晶胞如图所示,晶胞边长为a nm、FeS2摩尔质量为M gmol-1、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为 gcm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为 nm。(2)(2018全国,节选)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为。六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为 gcm-3(列出计算式)。(3)(2017全国,节选)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为nm,与K紧邻的O个数为。在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于位置,O处于位置。(4)(2017全国,节选)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a=0.448 nm,则r(Mn2+)为 nm。9.(22分)碳是地球上组成生命的最基本元素之一,可以sp3、sp2和sp杂化轨道形成共价键,具有很强的结合能力,与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:(1)基态碳原子核外有种空间运动状态的电子,其价电子排布图为。(2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,判断其分子立体构型为,其碳原子杂化轨道类型为杂化。(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同、分解温度不同,如表所示:碳酸盐MgCO3CaCO3BaCO3SrCO3热分解温度/40290011721360阳离子半径/pm6699112135试解释为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高?。(4)碳的一种同素异形体C60(结构如图甲),又名足球烯,是一种高度对称的球碳分子。立方烷(分子式为C8H8,结构是立方体,结构简式为)是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子,而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体,该晶体的晶胞结构如图乙所示,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中。则该复合型分子晶体的组成用两者的分子式可表示为。(5)碳的另一种同素异形体石墨,其晶体结构如图丙所示,虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为个。已知石墨的密度为 gcm-3,CC 键键长为r cm,设阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为 cm。(6)碳的第三种同素异形体金刚石,其晶胞如图丁所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图(从AD图中选填)。考点规范练33晶体结构与性质1.B氧化铝的熔点高,属于离子晶体,则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体,A项正确;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体,例如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,C项正确。2.Ba中晶胞内金属原子个数=1216+212+3=6,b中晶胞内金属原子个数=818+612=4,c中晶胞内金属原子个数=1+818=2,所以其原子个数比是642=321。3.A由于r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷数依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高,A项错误;r(F-)r(Cl-)r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小,B项正确;在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4,C项正确;r(Mg2+)r(Ca2+)r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小,硬度依次减小,D项正确。4.A白磷晶体为分子晶体,分子之间通过范德华力结合,A项错误;金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,B项正确;在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+),C项正确;离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,分子间作用力被破坏,化学键不被破坏,D项正确。5.A水合铜离子中铜离子的配位数为4,配体是H2O,H2O中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键,故A项正确;根据均摊法可知,在K2O晶体的晶胞中,每个K2O晶胞平均占有818+612=4个O2-,故B项错误;金属Zn中Zn原子堆积模型为立方最密堆积方式,空间利用率为74%,故C项错误;在金属晶体的最密堆积中,对于每个原子来说,在其周围的原子有与之同一层的6个原子和上一层的3个及下一层的3个,故每个原子周围都有12个原子与之相连,对于铜原子也是如此,故D项错误。6.D由表中数据可知,SiCl4的熔、沸点较低,属于分子晶体,故A项正确。单质B的熔、沸点很高,所以单质B是原子晶体,故B项正确。由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点低,所以AlCl3加热能升华,故C项正确。单质B的熔、沸点很高,所以单质B是原子晶体,而AlCl3熔、沸点较低,所以AlCl3属于分子晶体,两者晶体类型不同,故D项错误。7.C因为是面心立方最密堆积,故每个晶胞中含有金原子数为818+612=4,A项正确;金属键无方向性,金属原子尽可能采取密堆积,B项正确;因为立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切,则该小立方体的棱长=2d,体积为22d3,C项错误;金晶体的密度=4MNA(2d)3=2MNAd3,D项正确。8.答案(1)4MNAa3102122a(2)六方最密堆积(A3型)656NA634a2c(3)0.31512体心棱心(4)0.1480.076解析(1)FeS2晶体中,每个晶胞平均占有Fe2+数为1214+1=4,占有S22-数为818+612=4,则有(a10-7cm)3NA=4M,=4Ma3NA1021gcm-3。立方体的两个面心和相应顶点构成一个正三角形,故八面体的边长等于面对角线的12,已知立方体的边长为anm,则八面体的边长=a2+a22nm=22anm。(2)由题图可知,堆积方式为六方最密堆积(A3型);晶胞中Zn原子个数为1216+212+3=6,根据=mV,可得Zn的密度为656NA634a2cgcm-3。(3)K与O间的最短距离为22anm=20.446nm2=0.315nm。与K紧邻的O在以K为顶点的正方形的面心,一个晶胞中距离顶点K最近的有3个O,顶点处的K被8个晶胞共有,面心O被2个晶胞共有,所以与K紧邻的O个数为3812=12。若I处于各顶角位置,则晶胞结构图为,故K在体心,O在棱心。(4)O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线长度是O2-半径的4倍,即4r(O2-)=2a,解得r=240.420nm0.148nm。MnO也属于NaCl型结构,根据NaCl晶胞的结构,可知2r(O2-)+2r(Mn2+)=a=0.448nm,则r(Mn2+)=a-2r(O2-)2=0.448-20.1482nm=0.076nm。9.答案(1)6(2)平面三角形sp2(3)因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合CO32-中的氧离子、使CO32-分解为CO2的过程,所以当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解(4)C8H8C60(或C60C8H8)(5)41633NAr2(6)D解析(1)原子核外的电子运动状态各不相同,有几个电子就有几种运动状态,故基态碳原子核外有6种空间运动状态的电子,碳原子的价电子排布图为。(2)光气COCl2的中心碳原子的价层电子对数为3,分别与两个Cl和一个O形成三个键,没有孤电子对,则其分子立体构型为平面三角形,碳原子为sp2杂化。(4)根据复合型分子晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中含有C60的分子个数为818+612=4,含有C8H8的分子个数为4,则该复合型分子晶体的组成可以表示为C8H8C60或C60C8H8。(5)石墨的晶胞结构如图