适用于新高考新教材广西专版2025届高考化学一轮总复习课时规范练19晶体结构与性质

课时规范练19晶体结构与性质一、选择题:本题共9小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法错误的是()A.分子晶体中肯定存在分子间作用力B.共价晶体中只含有共价键C.任何晶体中,若含有阳离子就肯定含有阴离子D.单质的晶体中肯定不存在离子键2.B和Al为同主族元素,下列说法错误的是 ()A.BF3可以与F-形成配位键B.H3BO3是三元弱酸C.BF3与AlCl3形成的晶体都是分子晶体D.B与N形成的共价晶体,具有较高硬度和熔点3.下表是钠、硅的卤化物及其熔点:物质NaFNaClNaBr熔点/℃995801755物质SiF4SiCl4SiBr4熔点/℃-90.2-70.45.2下列说法中不正确的是()A.钠的卤化物都是离子晶体,硅的卤化物都是分子晶体B.钠的卤化物的熔点与离子键的强弱有关C.硅的卤化物的熔点与范德华力的大小有关D.据此推想,熔点:NaI>NaBr,SiI4>SiBr44.(2022湖北卷)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是()A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将变更5.(2023辽宁一模)硫化锌(ZnS)可用作分析试剂、荧光体、光导体材料。一种p型硫化锌的立方晶胞中S2-的位置如图a所示,半数的四面体空隙中填入Zn2+(图b为晶胞在z轴方向的投影)。下列说法中错误的是 ()A.晶胞中Zn2+的数目是4B.S2-的配位数为8C.熔点:ZnS<ZnOD.已知晶胞参数为apm,则Zn2+与S2-的最近距离为34a6.某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是()A.该晶胞的体积为a3×10-36cm3B.K和Sb原子数之比为3∶1C.与Sb最邻近的K原子数为4D.K和Sb之间的最短距离为12a7.几种单质的沸点如图所示。下列推断正确的是()A.D可能为共价晶体,H可能为分子晶体B.G可能为离子晶体,A可能为分子晶体C.G、H肯定是分子晶体,E、F肯定是金属晶体D.D可能为共价晶体,B肯定是离子晶体8.已知NixMg1-xO晶体属立方晶系,晶胞边长为a。将Li+掺杂到该晶体中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变更,下列说法正确的是()A.该结构单元中氧原子数为3B.Ni和Mg间的最短距离是22C.Ni的配位数为4D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O49.(2023湖北名校联盟联测)砷化镓是继硅之后探讨最深化、应用最广泛的半导体材料,其结构与硫化锌相像,其晶胞结构如图1所示,图2为晶胞沿z轴的1∶1平面投影图,已知图中A球的原子坐标参数为(0,0,0),B球为(1,1,1),下列说法错误的是 ()A.Ga的配位数是4B.晶胞参数为22apmC.晶胞中离As原子距离最近且等距的As原子有8个D.晶胞中离B球距离最远的黑球的坐标参数为(14二、非选择题:本题共3小题。10.我国科学家胜利合成了甲基胺离子导向的钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3,该物质因具有较高的光电转换效率而在太阳能电池领域具有重要的应用价值。回答下列问题。(1)C、N基态原子中,第一电离能较大的是。

(2)CH3NH3+的电子式为,C、N原子的杂化轨道类型分别为、;CH3NH3a.σ键 b.π键c.配位键 d.氢键已知甲基的供电子实力强于氢原子,则CH3NH2、(CH3)2NH中接受质子实力较强的是。

(3)(CH3NH3)PbI3的晶体属于立方晶系,其晶格结构如图所示,其中B代表Pb2+,则(填字母)代表I-,每个晶胞中I-的数目为。

原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。其中,原子分数坐标A为(0,0,0),B为(12,1已知(CH3NH3)PbI3的晶胞参数为apm,晶体密度为ρg·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为g·mol-1(用代数式表示)。

11.我国“奋斗者”号载人潜水器胜利进行万米海试,国产新型材料“钛”牛了!该合金中含钛、铁、镍、铂等十几种元素,具有高强度、高韧性。回答下列问题:(1)基态钛原子的核外电子的空间运动状态有种。TiF4的熔点(377℃)远高于TiC14(-24.12℃)的缘由是。

(2)邻二氮菲()中氮原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子,利用该反应可测定Fe2+的浓度,该反应的相宜pH范围为2~9,试说明选择该pH范围的缘由:

。

(3)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子(离子)的位置,称作原子(离子)的分数坐标。氯铂酸钾(K2PtCl6,化学式量为486)的立方晶胞结构如图所示。①该晶胞中部分PtCl62-、K+的分数坐标为PtCl62-(0,0,0)、KA+(0.25,0.75,0.25)、KB+(0.75,0.②用NA表示阿伏加德罗常数的值,若试验测得氯铂酸钾的密度为dg·cm-3,则A、B两个K+的距离为pm(列出计算式即可)。

12.(1)砷与铟(In)形成的化合物(X)具有优良的光电性能,广泛应用于光纤通信用激光器,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长a=666.67pm,则其密度为g·cm-3(边长a可用20003pm近似计算,设NA=6.02×1023mol-1(2)锑酸亚铁晶胞如图所示,其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,α=β=γ=90°,则:①锑酸亚铁的化学式为。

②晶体的密度为g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

参考答案课时规范练19晶体结构与性质1.C解析金属晶体中,含有金属阳离子却不含有阴离子,故C项错误。2.B解析BF3中硼原子有2p空轨道,可与F-形成含配位键的配离子[BF4]-,A正确;H3BO3的电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,则其是一元弱酸,B错误;BF3与AlCl3都是共价化合物,二者形成的晶体都是分子晶体,C正确;B和N形成BN,属于共价晶体,具有较高的硬度和熔点,D正确。3.D解析由表中物质的熔点可知,钠的卤化物的熔点较高,都是离子晶体,其熔点与离子键的强弱有关;硅的卤化物的熔点较低,都是分子晶体,其熔点与范德华力的大小有关,A、B、C均正确。依据熔点变更规律,熔点:NaBr>NaI,SiI4>SiBr4,D错误。4.B解析Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数,如题图所示,Ca2+位于体心,F-位于面心,所以Ca2+配位数为6,A项正确;F-与K+的最近距离为棱长的22,F-与Ca2+的最近距离为棱长的12,所以与F-距离最近的是Ca2+,B项错误;每个晶胞中K+位于顶点,所以K+个数为18×8=1,F-位于面心,F-个数为12×6=3,Ca2+位于体心,所以Ca2+个数为1,即该物质的化学式为KCaF3,C项正确;F5.B解析由题干信息可知ZnS的晶胞为。晶胞中Zn2+的数目是4,A正确;依据晶胞结构可知,S2-的配位数为4,B错误;ZnS、ZnO均为离子晶体,O2-的半径小于S2-的半径,故ZnO的离子键强,熔点高,C正确;已知晶胞参数为apm,则Zn2+与S2-的最近距离等于体对角线的14,即34a6.B解析晶胞参数为apm=a×10-10cm,则晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,A错误;该晶胞中K原子个数为12×14+9=12,Sb原子个数为8×18+6×12=4,则K和Sb原子个数之比为3∶1,B正确;以面心Sb为探讨对象,与Sb最邻近的K原子处于Sb四周8个小立方体的体心,故最邻近的K的个数为8,C错误;分析图b,K与Sb之间的最短距离为小立方体体对角线的12,体对角线为37.A解析D的沸点约为3000℃,则D可能为共价晶体;H的沸点低于0℃,则H可能为分子晶体,A正确。G的沸点低于0℃,则G可能是分子晶体;A的沸点约1000℃,可能为离子晶体,B错误。G、H的沸点低于0℃,可能是分子晶体;E、F的沸点较低,可能是分子晶体或金属晶体,C错误。D的沸点约为3000℃,可能是共价晶体或金属晶体(如钨);B的沸点约1000℃,可能是离子晶体或金属晶体,D错误。8.B解析由“均摊法”可知该结构单元中氧原子数为1+12×14=4,A错误;由题图可知,Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半,即12a2+a2=22a,B正确;由晶胞可知Ni的配位数为6,C错误;1个晶胞中Li的个数=1×12=0.5,Mg的个数=2×12+1×18=1.125,Ni的个数=7×18+3×12=2.9.C解析由砷化镓的晶胞可知,晶胞中与Ga原子距离最近且等距的As原子的个数为4,则Ga原子的配位数为4,A正确;图中白球与黑球的投影距离为apm,则晶胞棱长为2×2apm,晶胞参数为22apm,B正确;晶胞中离As原子距离最近且等距的As原子共有12个(同层4个,上层4个,下层4个),C错误;依据各个原子的相对位置可知,晶胞中离B球距离最远的黑球即和A球干脆相连的黑球,其原子坐标参数为(1410.答案(1)N(2)[H··C····HH··N··(3)C3(12,12,0)ρa3N解析(1)C、N均属于其次周期元素,N的第一电离能大于C。(2)CH3NH3+的电子式为[H··C····HH··N····HH··H]+,碳原子形成4个σ键,则杂化类型为sp3;氮原子形成4个(3)题给晶格结构为两个相邻的晶胞。晶胞中A的数目为8×18=1,B的数目为1,C的数目为6×12=3,B代表Pb2+,由化学式(CH3NH3)PbI3可知,Pb2+和I-个数之比为1∶3,则C代表I-;原子分数坐标A为(0,0,0),B为(12,12,12),则C的原子分数坐标为(12,12,0);设(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为Mg·mol-1,晶胞质量为MNAg,晶胞体积为a3×10-30cm3,晶胞密度ρ=11.答案(1)12TiF4晶体为离子晶体,TiCl4晶体为分子晶体(2)当H+浓度高时,邻二氮菲中的N原子优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位实力减弱;当OH-浓度较高时,OH-与Fe2+反应,会影响Fe2+与邻二氮菲的配位(3)①(0.25,0.25,0.25)②22×3解析(1)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,电子占据12个不同原子轨道,故核外电子的空间运动状态有12种。TiF4的熔点(377℃)远高于TiCl4(-24.12℃),其缘由是Ti和F的电负性相差较大,形成离子晶体,Ti和Cl的电负性相差不大,形成分子晶体。(3)①PtCl62-(0,0,0)位于三维坐标原点,与其距离最近的K+处于靠近原点的位置,该K+的分数坐标为(0.25,0.25,0.25)。②一个晶胞有4个PtCl6-,8个钾离子,设晶胞的棱长为acm,一个晶胞的质量=4×486NAg,故a=34×486dN12.答案(1)4