2020年高考化学名校试题专题汇编--晶体结构与性质(详细解析)

1、晶体结构与性质1 .磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。(1)基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为 ;该能层能量最高的电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈形。(2)磷元素与同周期相邻两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为(3)单质磷与C12反应，可以生成PC13和PC15,其中各原子均满 足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为 其分子的空间构型为 o(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，图甲为其晶胞，硼原 子与磷原子最近的距离为 a cm。用M g mo1表示磷化硼的摩尔质 量，Na表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为O(5)H3P。4为三元中强酸

2、，与Fe3+形成H3Fe(PO4)2,此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3 o基态Fe3 +的核外电子排布式为; PO4作为 为Fe提供(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸 盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈图乙所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为O解析(3)PCl3中各原子均满足8电子稳定结构，PC15中P原子i为10电子结构，PC13中P原子采取sp3杂化，其分子的空间构型为三角锥形。（4）设该晶胞的边长为x cm,硼原子与磷原子最近的距离 134 为晶胞体对角线的彳，则七x=a, x= p。该晶胞中含有的B原子数为4, P原子数

3、为8X1+ 6X1 = 4,即含有4个BP,故磷化硼晶体的 82密度为MN产g+93a cm= 16303 g cm 3。（6）由图乙可知，每个P与3个。形成阴离子，且P的化合价为+ 5,则该多磷酸钠的化学式为 NaPO3 或(NaPOjn。答案 （1）M 3 哑铃P>S>Si(3)sp3三角锥形3 3M 16Nla3 g cm 3（其他合理答案均可）8Ar3d5 或 1s22s22p63s23p63d5 配体 孤电子对（6）NaPO3 或（NaPOjn2 .Fe、Ni、Cu、Cr及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:

4、（1）Ni原子的核外电子排布式为（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni”和Fe2的离子半径分别为 69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO（填或）。下列图象是从FeO晶体结构图中分割出来的部分 结构图，试判断其中符合其晶体结构的图象是 。IX(3)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为一20.5C,沸点为103C,易像晶体溶于非极性溶剂，据此可判断 Fe(CO)5晶体属于 类型)。(4)元素Cr的化合物CrO2Cl2在常温下为深红色液体，能与CCL、CS2等互溶，据此可判断 CrOzCL分子是像“极性”或“非极性”)分子。在有机溶剂CS2分子中碳原子和硫原子之间的共价键类型为

5、(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，继续滴加氨水 至沉淀刚好全部溶解时可得到蓝色溶液， 再向其中加入极性较小的乙 醇可以生成深蓝色的Cu(NH “4SO4 H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的 NH3通过键与中心离子Cu2+结合；NH3分子中N原子采取的杂化方式是 。与NH 3分子互为等电子体的一种微粒 是 任写一种)。下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图， 该氧化物的化学式0B解析(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，都属于 离子晶体，晶体中离子的半径越小，离子间作用力越大，晶体熔、沸 点越高，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,故熔点:NiO>Fe

6、O。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，晶胞中微粒数之比为6 : 6,所以选项中符合其晶体结构的图象是 B、C两项。(3)Fe(CO)5常温下呈液态，熔、沸点较低，易溶于非极性溶剂，据此 可判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体。(4)CCL、CS2皆为非极性溶剂， 根据“相似相溶”可知CrO2Cl2分子是非极性分子。CS2分子中碳原 子和硫原子之间存在碳硫双键，即一个"键、一个兀键。(5)根据铜的这种氧化物的晶胞结构示意图可知， 黑球都在晶胞内部为4个；白 球：顶点上8个，对每个晶胞贡献为1,上、下面各1个，对每个晶8 11胞贡献为1,棱上4个，对每个晶胞贡献为1,内部1个，

7、所以每个晶 胞中白球也是4个，故该铜的氧化物的化学式为 CuO。答案(1)Ar3d84s2 或 1522s22p63s23p63d84s2(2)> BC(3)分子晶体(4)非极性"键、兀键(5)配位 sp3 H3O+(或其他合理答案)CuO3 .下图为几种晶体或晶胞的示意图：冰晶体金刚石晶体Cu晶胞MgO晶胞CaCl2晶胞干冰晶体请回答下列问题:上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能(H 大于”或“小于")MgO 晶体，原因是(4)每个Cu晶

8、胞中实际占有 个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2+的配位数为。(5)冰的熔点远高于干冰，除 H2O是极性分子、CO2是非极性分 子外，还有一个重要的原因是 o解析(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越大，则离子晶体熔点越高。金刚石 是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰 的熔点高于干冰。(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析，8X1+6Xo= 4,氯 82化钙类似氟化钙，Ca2+的配位数为8, CL配位数为4。答案(1)金刚石晶体(2)金刚石>MgO>CaCl 2>冰>干冰(3)小于 MgO晶体中离子的

9、电荷数大于 NaCl晶体中离子电荷数；且 r(Mg2 )<r(Na )、r(O2 )<r(Cl )(4)4 8(5)水分子之间形成氢键4 .前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、C、D中，A和B 的价电子层中未成对电子均只有 1个，并且A和B+的电子数相差为 8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分 别为4和2,且原子序数相差为2。OA >B «D回答下列问题：A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。(1)该化合物的化学式为 ; D的配位数为。(2)列式计算该晶体的密度 gcm 3o解析 根据分摊法，可以求得化合物的化学式为K2NiF

10、4,晶体的密度可由晶胞的质量除以晶胞的体积求得。答案（1）K2NiF4 63934+59X 2+19X 86.02X 1023X4002X 1 308X 10 30= 3.45 .铁触媒是重要的催化剂，CO与铁触媒作用导致其失去催化活 性：Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化学反应方程式为：Cu(NH 3)2OOCCH 3 + CO + NH 3=Cu(NH 3)3(CO)OOCCH 3。请回答下列问题：(1)基态Fe原子的价电子排布图为 (2)Fe(CO)5又名玻基铁，常温下为黄色油状液体，则 Fe(CO)5的 晶体类型是,与CO互为等电子体的分子的分子式为(3)配合物Cu(NH 3M

11、OOCCH 3中碳原子的杂化类型是 ,配体中提供孤对电子的原子是 。(4)用Cu(NH 3)2OOCCH 3除去CO的反应中，肯定有 形成。a.离子键b.配位键c.非极性键d. 0键(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图 所示，面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为,面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的晶胞参a数分别为a pm和b pm,则b=?面心立方体心立方解析 (1)基态铁原子核外有26个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则其价电子排布图为口h I 山 |T| 臼。3d 4s(2)Fe(CO)5常温下为液体，说明其熔、沸点较低，则 Fe(CO)5为分子晶体。与CO互为等电子体的分子为 N2。(3)该配合物含有两种类型的碳原子，CO中的C原子为sp2杂化，一CH3中的C原子为sp3 杂化。配体为NH3,则提供孤对电子的原子是 N用Cu(NH3)2OOCCH 3除去CO的反应中Cu2与NH3、CO新生成配位键，Cu2+与配体中N、C原子之间的配位键也是 "键, 故本题选bd