2025届高考一轮复习 晶体结构与性质 作业

晶体结构与性质1.下列比较正确的是()A.沸点：B.熔点：C.熔点：金刚石>硅D.分子中π键数目：2.利用超分子可分离和，将混合物加入种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是()A.上述分离过程体现超分子的分子识别特征B.“杯酚”中的8个羟基之间能形成氢键C.“杯酚”与之间通过共价键形成超分子D.与金刚石晶体类型不同3.一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。下列说法正确的是()A.晶胞中所有原子的个数均为2B.图中和共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和表示，则该化合物化学式为C.若图1中原子1的坐标为，则原子4的坐标为D.F、O、As的电负性大小顺序为：4.下列关于化学式为的配合物的说法中正确的是()A.该配合物中配位体是和，配位数是9B.该配合物中加入足量溶液，所有均被完全沉淀C.该配合物中中心离子是，配离子是D.1mol该配合物中含有键5.钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞结构如图所示。已知：和的半径分别为apm和bpm，晶胞参数为cpm。下列有关说法错误的是()A.该晶体的化学式为B.与距离最近且相等的数目为8C.该晶胞的密度为D.基态的价层电子排布式：6.石灰氮（化学式为）是一种肥效长的固态氮肥，同时也是一种低毒、无残留的农药，其结构式为。下列有关石灰氮的说法中错误的是()A.石灰氮中含有离子键和极性共价键B.石灰氮中含有σ键和π键C.该方程式中涉及的晶体类型有离子晶体，分子晶体D.中的C采用杂化，离子的空间结构为平面三角形7.磷化硼（BP）是一种半导体材料，熔点1100℃，其结构与氮化硼相似，晶胞结构如图1[①处P原子坐标为]，下列说法正确的是()图1图2A.磷化硼晶胞在轴方向的投影图为图2B.晶体中P周围距离最近且相等的P有8个C.②处的B原子坐标为D.熔点：8.一种基于ZnO的锌基催化剂，可高效催化丙烷转化为丙烯。立方ZnO的晶胞如图，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是()A.该ZnO晶体的摩尔体积为B.与最近的有12个C.之间的最短距离为D.若坐标取向不变，将m点平移至原点，则n点位于晶胞xy面的面心9.下列有关物质结构与性质的说法错误的是()A.简单氢化物分子间形成的氢键越多，物质的熔、沸点越高B.超分子具有分子识别和自组装的重要特征C.通过X射线衍射实验可区分晶体和非晶体D.离子晶体中阴、阳离子有配位数说明离子键有饱和性10.晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1），进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法错误的是()A.图1晶体密度为B.图1中O原子的配位数为6C.图2表示的化学式为D.取代产生的空位有利于传导11.周期表中ⅣA族元素的单质及其化合物应用广泛。金刚石是一种超硬材料，又称富勒烯，掺杂K可用作超导材料（晶胞如图所示）；硅是重要的半导体材料，工业上可将粗硅转化为，再经还原得到高纯硅；1885年化学家将硫化锗（）与共热制得锗；我国古代利用铜锡合金制造出精美的青铜器；具有强氧化性，能与浓盐酸反应产生氯气。下列说法正确的是()A.基态锗原子核外电子排布式为 B.晶体是共价晶体C.的熔点高于金刚石 D.与形成的超导材料化学式为12.下列说法不正确的是()A.金刚石晶体为网状结构，由共价键形成的碳环中，最小的环上有6个碳原子B.氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个C.氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个D.干冰晶体中，每个分子中碳原子采取杂化13.ⅣA族和ⅤA族元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：（1）D-青霉胺用以治疗或控制先天性铜代谢障碍性疾病，其结构简式如图所示，下列说法不正确的是_______。A.第一电离能：C<N<OB.电负性：O>N>SC.H原子与C、N、O原子均可形成18电子的非极性分子D.D-青霉胺熔点为212℃（2）聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示，其化学式为_______，晶体类型是_______。（3）已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能（吸收能量为负值，释放能量为正值）。试解释碳原子第一电子亲合能（+122kJ/mol）较氮原子第一电子亲合能（-58kJ/mol）大的可能原因_______。（4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______。A.B.C.（5）NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，该分子的空间构型为_______。高能电子流轰击NOCl分子，通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰，该峰对应的微粒化学式是_______（已知各产物微粒均带1个单位正电荷）。14.电石(主要成分，还含有等杂质)是一种重要的无机化工原料，工业上的主要用途是生产乙炔气。(1)为离子化合物，电子式为______________。晶体的晶胞结构如题图所示，由于哑铃型的存在使晶胞沿一个方向拉长。晶体中一个Ca2+周围距离最近且相等的的数目为______________。(2)电石溶于水产生两种杂质气体和。①热稳定性：______________(填“>”或“<”)。②在一定计量水存在的情况下可被氧化为。该反应的化学方程式为______________。(3)电石使用会产生电石渣，电石渣主要含CaO，还含少量MgO、和等。①Mg和Al的第一电离能：(Mg)______________(Al)(填“>”或“<”)。②1mol晶体中含有Si-O共价键的数目为______________。③CaO晶体的熔点比MgO晶体低的原因是______________。15.最新研究表明：在室温下具有超离子行为，该研究成果为未来新结构二维材料的合成和探索提供了新思路。回答下列问题：（1）基态Cr原子价层电子的轨道表达式为_________，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素为_________（填元素符号）。（2）哈勃—韦斯（Haber-Weiss）原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。则_________（填“能”或“不能”）催化双氧水分解。（3）中配体分子、以及分子的空间结构如图所示。1mol中键的数目为_________（为阿伏加德罗常数的值），中P的杂化类型是_________。的沸点比的沸点_________（填“高”或“低”），原因是_________；水分子中H―O键的极性_________（填“大于”“小于”或“等于”）分子中N―H键的极性。（4）氮化铬的晶胞结构如图所示，A点分数坐标为。氮化铬的晶体密度为，代表阿伏加德罗常数的值。①B点的原子分数坐标为_________。②晶胞参数为_________nm（写出表达式）。

答案以及解析1.答案：C解析：三种物质均属于分子晶体，的相对分子质量最大，沸点最高，A错误；钠原子半径比钾的小，金属键较强，熔点：，B错误；金刚石、硅属于共价晶体，因键键能大于键的键能，故金刚石熔点高于硅，C正确；HCN的结构为，其分子中π键数目与中π键的数目相同，D错误。2.答案：C解析：杯酚分离和体现超分子的分子识别特征，A正确；在“杯酚”中存在8个羟基，由于O原子半径小元素的电负性大，因此羟基之间能形成氢键，B正确；“杯酚”与之间没有形成共价键而是通过分子间作用力结合形成超分子，C错误；金刚石是共价晶体，为分子晶体，二者晶体类型不同，D正确。3.答案：B解析：由晶胞结构可知，该晶胞中Sm的个数为，的原子个数为，As的原子个数为，F和O的个数之和为2，F和的比例依次为x和，则该化合物化学式为，A错误，B正确；原子1位于晶胞中心，其坐标为，则原子4的坐标为，C错误；电负性，D错误。4.答案：D解析：该配合物中配位体是Cl和，配位数是6，A错误；加入足量溶液，外界离子与反应，配合物内配位离子不与反应，B错误；中心离子是，配离子是，C错误；配位键属于σ键，1mol该配合物中含有键，D正确。5.答案：C解析：C中单位换算错误，且式中字母a应该改为c。6.答案：D解析：根据结构可知属于离子化合物，含有离子键和极性共价键，A正确；中含有σ键和π键，B正确；方程式中的为离子晶体，为分子晶体，C正确；中的C采取杂化，D错误。7.答案：A解析：磷化硼晶胞中顶点和面心全部为P原子，在轴方向的投影落在顶点和棱心，4个小立方体体心位置为B原子，在轴方向的投影均匀落在内部，在轴方向的投影图为图2，A项正确；根据图1可以看出晶体中P周围距离最近且相等的P有12个，B项错误；图中①处P原子坐标为，将晶胞均分为8个小立方体，则②处的B原子在前左下角小立方体体心的位置，坐标为，C项错误；磷化硼（BP）结构与氮化硼相似，均为共价晶体，N原子半径小，键键长短，键能大，故BN熔点高，D项错误。8.答案：A解析：该ZnO晶体的摩尔体积为，故A错误。将晶胞进行平移操作，即可找到，最近的有12个，故B正确。将晶胞中m、n两点的连线可得之间的最短距离，该线段平行于xy面，将该线段投影至xy面，可知其长度为晶胞面对角线长度的一半，即，故C正确。根据图中所示坐标系m点坐标为（，，），n点坐标为（，），若将m点平移至原点，晶胞中各点坐标均由（）变为，因此n点坐标变为，即晶胞xy面的面心，故D正确。9.答案：D解析：A.分子间氢键使分子之间的相互作用更为紧密牢固，因而需要更高的能量使它们具有良好的自由性，故熔沸点升高，分子间形成的氢键越多，物质的熔、沸点越高，A正确；B.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，超分子的重要特征是分子识别与自组装，B正确；C.当X射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线，而非晶体则没有，所以X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法，C正确；D.离子键是没有方向性和饱和性的，只要空间允许，一个阳离子周围都尽可能多地排列阴离子，D错误；故选D。10.答案：C解析：图1晶胞中Li个数为，O个数为，Cl个数为，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶体密度为，项正确；图1中以下底面面心处O为例，与O距离相等且最近的Li有6个，分别位于下底面的4个棱心上下两个晶胞的2个体心，即O原子的配位数为6，B项正确；图2中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1，Mg个数为1，C1和Br的总个数为1，故图2表示的化学式为，C项错误；镁离子取代及卤素共掺杂后，获得高性能固体电解质材料，则取代产生的空位有利于L传导，D项正确。11.答案：D解析：A.锗是第四周期第IVA族元素，最外层有4个电子，基态锗原子价电子排布式为，故A错误;B.是分子晶体，故B错误;C.是分子晶体，金刚石是共价晶体，的熔点低于金刚石，故C错误;D.根据均摊原则，晶胞中含有2个、6个K原子，与K形成的超导材料化学式为，故D正确;选D。12.答案：C解析：C.氯化钠晶胞中，每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12，距离相等且最近的氨离子共有6个，故C错误。13.答案：（1）ACD（2）；离子晶体（3）碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定（4）B（5）V形；解析：（1）A.同周期元素，原子序数增大，第一电离能增大，但VA>ⅥA，故第一电离能：C<O<N，A错误；B.氧化性越大，电负性越强，O>N>S，B正确；C.C与H形成的化合物16个电子，为17个电子的化合物，为18个电子的极性分子，C错误；D.D-青霉胺为分子晶体，熔沸点相对较低，与分子间氢键无关，D错误；故答案为：ACD；（2）Na位于顶点及体心，则Na的个数为2，五元N环位于面心，个数为2，则化学式为，二元金属富氮化合物为离子晶体；故答案为：；离子晶体；（3）碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定，碳原子第一电子亲合能（+122kJ/mol）较氮原子第一电子亲合能（-58kJ/mol）大；故答案为：碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定；（4）A.中不含有未成对电子，不属于顺磁性物质，A不符合题意；B.中的价电子排布式为3，有未成对电子，故其为顺磁性物质，B符合题意；C.中不含有未成对电子，不属于顺磁性物质，C不符合题意；故答案为：B；（5）NOCl以N为中心，价层电子对数=，NOCl分子的空间构型为V形；N的相对原子质量为14，O的相对原子质量为16，则该粒子为；故答案为：V形；。14.答案：(1)；4(2)<；(3)>；或；CaO和MgO均为离子晶体，且半径比的大，CaO的晶格能比MgO的小解析：（1）为离子化合物即由Ca2+和构成的，与互为等电子体，故电子式为：，晶体的晶胞结构如题图所示，由于哑铃型的存在使晶胞沿一个方向拉长，晶体中一个周围距离最近且相等的的数目为4，即以体心上的为例，其前后左右的4个，故答案为：；4；（2）①已知非金属的非金属性与其简单气态氢化物的热稳定性一致，由于P的非金属性强于As，故热稳定性：，故答案为：<；②在一定计量水存在的情况下可被I2氧化为