高三化学一轮复习-+晶体结构与性质

高三化学一轮复习-晶体结构与性质一、单选题1．下列性质的比较正确的是A．单质的熔点：B．电负性：C．第一电离能：D．微粒半径：2．下列关于准晶的说法正确的是A．准晶和晶体可以通过射线衍射实验加以区别B．准晶具有良好的导电、导热性C．自然界中不存在天然条件下形成的准晶D．已知的准晶中都含有共价键3．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，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．3∶2∶1 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶94．锂电池负极材料为嵌入两层石墨层中，形成如图所示的晶胞结构。下列说法中正确的是A．石墨与金刚石互为同分异构体B．该负极材料碳原子的杂化方式为杂化C．的配位数为6D．晶胞中与C原子个数比为5．下列各组物质的晶体类型相同的是A．和 B．金刚石和石墨C．和 D．和6．下列关于物质的熔沸点高低顺序中，正确的是A．金刚石>晶体硅>金刚砂 B．NaF>NaCl>NaBrC．H2S>H2O D．生铁>纯铁>钠7．下列研究有机物的方法错误的是A．分离提纯有机物的常用方法是燃烧法B．2，2，6，6—四甲基庚烷的核磁共振氢谱中出现了3个峰C．如图为某有机物的质谱图，可推知该有机物的相对分子质量为90D．X射线衍射技术可用于有机物的晶体结构的测定8．下列说法不正确的是A．熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点C．酸性：CH3COOH＞CH2ClCOOH＞CCl3COOHD．冠醚(18－冠－6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子9．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（）A．反应前后溶液中Cu2+的浓度不变B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液将不会发生变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道10．锂电池负极材料为Li嵌入两层石墨层中，形成如图所示的晶胞结构。下列说法中正确的是A．该负极材料的摩尔质量为79 B．碳原子的杂化方式为杂化C．Li的配位数为8 D．晶胞中Li与C原子个数比为1：611．我国科学家率先利用作为客体分子进行组装，得到新型碳纳米管片段材料，合成效率优于石墨片层卷曲，此材料具有显著的光电效应。下列说法正确的是（）A．中的碳原子为杂化B．由形成碳纳米管为物理变化C．石墨和均为分子晶体D．碳纳米管导电的原因是形成了金属键12．纳米材料是指直径从几纳米至几十纳米的材料，目前已广泛应用于催化剂及军事技术中，如果将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物（）①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸A．①④⑤ B．②③④ C．②③⑤ D．①③④13．钙钛矿型LaCoO3具有优异的化学稳定性和在高温下的良导电性，在催化分解、汽车尾气处理等方面有重要用途，LaCoO3晶胞的结构如图甲所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)。下列说法正确的是（）A．距离О原子最近的О原子有12个B．2号原子的坐标为(，，1)C．该晶胞的俯视图为图乙D．La、Co间的最短距离为500apm14．我国科研工作者利用冷冻透射电子显微镜同步辐射等技术，在还原氧化石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生成的某二维晶体，其结构如图所示。下列说法正确的是A．该二维晶体的化学式为CaCl2B．Ca－Cl－Ca的键角为60°C．Can+和Cl-的配位数均为3D．该晶体可由钙在氯气中燃烧制得15．的晶胞如图所示。下列说法错误的是（）A．该晶胞中含有4个碘原子 B．碘晶体具有各向异性C．碘的升华需要破坏范德华力 D．可通过凝华的方法得到碘晶体16．“宏观辨识与微观探析”是学科核心素养之一，下列离子方程式正确且符合题意的是A．Cl2通入水中制氯水：B．用铜片作电极，电解饱和食盐水：C．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：CuD．Fe3O4溶于足量稀硝酸：17．下列关于晶体的说法，不正确的是①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性；②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；④用质谱法区分晶体与非晶体；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列；⑥受热分解生成和H2O，既破坏了离子键，也破坏了共价键；A．①②③ B．②③⑥ C．④⑤⑥ D．②③④18．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。某种超分子结构如图所示。下列有关说法正确的是A．该超分子中的键角小于的键角B．该超分子中存在配位键、氢键等化学键C．该超分子具有自组装的特征D．该超分子不能发生水解反应19．铁化合物生产生活中具有非常广泛的应用，一种磁性氮化铁的晶胞结构如下所示(分数坐标是指以晶胞参数为单位长度建立的坐标系中用来表示晶胞中各原子位置的坐标)，其中沿z轴方向有如下投影如图所示，则下列说法中不正确的是A．该化合物化学式为B．该晶胞沿y方向的投影和z方向的投影相同C．该晶胞中体心的N原子的分数坐标为D．该晶体的密度为20．如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法不正确的是A．晶体熔化时破坏了共价键B．一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子C．甲烷晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子D．晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子二、综合题21．我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：反应①：CH4(g)⇌C(ads)＋2H2(g)(慢反应)反应②：C(ads)＋CO2(g)⇌2CO(g)(快反应)上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：（1）①CH4与CO2制备合成气的热化学方程式为。②向1.0L恒容密闭容器中加入1molCH4和1molCO2利用上述反应制备CO和H2。已知正反应速率表示为v正=k正c(CH4)·c(CO2)逆反应速率表示为v逆=k逆c2(CO)·c2(H2)，其中k正、k逆为速率常数。图中能够代表k逆的曲线为(填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。③温度为T1时，该反应化学平衡常数K=，若某时刻CO2转化率为50％，此时v正v逆(用>、<、=表示)。（2）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，以CO2和H2为原料制备甲醇的过程主要发生反应I和副反应II。反应I：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)△H1=-49.4反应II：CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)△H2=＋41①催化加氢的反应机理如下图所示。下列说法正确的是A．Cu-ZnO@SiO2催化剂中Cu＋抑制了CO*的解吸附，从而抑制CO的生成。B．Cu-ZnO@SiO2催化剂主要通过甲酸盐路径加氢生成甲醇。C．增大流速，原料气与催化剂碰撞机会增多，甲醇产率一定增加。D．随着温度升高，有利于CO2在催化剂表面反应，平衡转化率增大。②在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=×100％)随温度的变化如图：T℃时，起始投入2molCO2，6molH2，达到平衡时反应I理论上消耗H2的物质的量为。该催化剂条件下合成甲醇时较适宜的温度为260℃，其原因是。（3）①(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示：原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(，，)，则C的原子分数坐标为。②已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为g·cm-3。22．硼氮氢化合物在有机合成、储氢材料等方面备受关注。氨硼烷的球棍模型如图所示。的一种制备方法如下：ⅰ.(乙硼烷)ⅱ.已知：①元素的电负性：H2.1B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0②任何卤化物水解，必先同水分子配位（1）中硼元素的化合价为。（2）不能水解，但能水解。原因是。（3）在水中的溶解性：THF>环戊烷，原因是。（4）此法生成的会继续与反应生成副产物。过程如下：①第2步能量(填“吸收”或“放出”)。②用DMA()代替THF可以得到纯净的氨硼烷。由此推测、THF和DMA分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为。（5）新型储氢材料的晶胞形状为立方体，边长为，如下图所示。①与距离最近且等距的有个。②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，此晶体的密度为。()23．铜及其化合物用途广泛。溶液与乙二胺可形成配离子(是乙二胺的简写)：（1）的价电子轨道表示式为：；（2）乙二胺和三甲胺均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是。（3）配离子的配位数为，该微粒含有的微粒间的作用力类型有(填字母)；A．配位键B．极性键C．离子键D．非极性键E.氢键F.金属键（4）为平面正方形结构，其中的两个被取代后有两种不同的结构，其中是非极性分子的结构式为。（5）铜镍合金的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为。①原子B的坐标参数为②)若该晶体密度为，则铜镍原子间最短距离为cm。24．甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。已知涉及的反应如下：反应Ⅰ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)；ΔH1=−206.2kJ·mol−1反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)；ΔH2反应Ⅲ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)；ΔH3=−165kJ·mol−1积碳反应(CO的歧化反应和CH4的裂解反应是催化剂积碳的主要成因：2CO(g)CO2(g)+C(s)(反应Ⅳ)；CH4(g)C(s)+2H2(g)(反应Ⅴ)。（1）ΔH2=kJ·mol−1。（2）在360℃时，在固定容积的容器中进行上述反应(不考虑积碳反应)，平衡时CO和H2的转化率及CH4和CO2的产率随变化的情况如图1所示。①图中表示CO转化率、CH4产率变化的曲线分别是、(填标号)，A、C两点的值相同，C点通过改变温度达到A点，则A、B、C三点温度由大到小的顺序是。②按=3：1向恒容容器内投料，初始压强为p0，若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，达到平衡时总压为，CO的平衡转化率为a，则CH4的选择性=%，[CH4的选择性=]反应Ⅰ的Kp=(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。（3）已知各反应的平衡常数随温度的变化曲线如图2所示，相同时间内甲烷产率随温度升高的变化曲线如图3。由图2可知，CO的歧化反应属于(填“吸热”或“放热”)反应，相同时间内CH4的产率在温度高于330℃时降低的可能原因之一是催化剂活性降低，高温导致催化剂活性降低的原因是。研究发现，铜基催化剂可以促进二氧化碳(CO2)转换成一氧化碳(CO)、甲醛(CH2O)或乙烯(CH2=CH2)及乙醇(CH3CH2OH)等多碳化合物，对于“碳达峰”和“碳中和”目标的顺利实现具有积极推动作用。（4）铜基催化剂铁表面上铁原子吸附离解的碳原子局部示意图如图所示(图中小黑球代表碳原子，灰球代表铜原子)。则催化剂表面上C/Cu原子数比为。（5）已和CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞如图所示，CO2的晶胞参数(棱长)apm，其密度为bg•cm−3，则阿伏加德罗常数为(列出计算式即可)。25．中国科学家于嫦娥五号月壤的玄武岩碎屑中发现的“嫦娥石”，是一种磷酸盐矿物，其理想化学式为(Ca8Y)□Fe(PO4)7(“□”表示晶体存在缺陷)。请回答：（1）基态Fe2+价层电子的轨道表示式为。（2）的空间结构为，其中P采取杂化方式；能与Fe3+形成无色的[Fe(PO4)2]3−，其中与Fe3+配位的原子是(填元素符号)。（3）PCl5是白色晶体，其晶胞结构如图所示。PCl5熔融时形成一种能导电的液体。①若晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为g/cm3(列出计算式，1pm＝1×10−10cm)。②经测定，该晶体中P-Cl的键长只有198pm和206pm两种，写出P-Cl键长为206pm的粒子的化学式。

答案解析部分1．【答案】A2．【答案】A3．【答案】A【解析】【解答】由晶胞结构可知，a中金属原子的个数为12×+2×+3=6，b中金属原子的个数为8×+6×=4，c中金属原子的个数为8×+1=2，则三种晶胞内金属原子个数比为6：4：2=3：2：1，故答案为：A。

【分析】根据均摊法确定晶胞中所含原子的个数，从而得出三种晶胞中所含金属原子的个数比。4．【答案】D5．【答案】A6．【答案】B7．【答案】A8．【答案】C9．【答案】B【解析】【解答】A．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清，所以溶液中铜离子浓度减小，故A不符合题意；B．硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清，故B符合题意；C．[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故C不符合题意；D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+提供空轨道，NH3给出孤对电子，故D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.根据题意即判断铜离子浓度减少

B.根据形成的蓝色配合离子为铜氨离子

C.在乙醇溶液中的溶解度减小

D.根据铜离子可以提供空轨道氨气提供孤对电子10．【答案】D【解析】【解答】A．由图可知，负极材料为LiC6，其摩尔质量为79g/mol，A不符合题意；B．由图可知，1个碳和其他3个碳形成3个单键，故其杂化方式为，B不符合题意；C．根据图示1，2，3三个C原子之间的夹角为120°，则这三个碳距离4号锂之间的距离是相等的，根据该负极材料的结构可知，Li的配位数为12，C不符合题意；D．由图一知，C中除中心2个C处于体心，其他每个C都在面心，每个面2个，共4个面，所以处于面心的C总共8个，所以一个晶胞中的碳数C=2+8×=6，而Li+处于立方体的8个顶点，所以一个晶胞中的Li+数为=1，因此晶胞中锂离子和碳原子的个数之比为1：6，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A、摩尔质量数值上等于相对分子质量；

B、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；

C、Li的配位数要结合周围晶胞进行判断；

D、结合均摊法判断。11．【答案】A【解析】【解答】A．C60分子中每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连，所以碳是sp2杂化，故A符合题意；B．C60与碳纳米管是不同物质，为化学变化，故B不符合题意；C．C60是分子间通过分子间作用力结合而成的晶体，属于分子晶体，石墨中含有分子间作用力、共价键和金属键，所以其质软，石墨为混合型晶体，故C不符合题意；D．碳纳米管中碳原子存在多个碳原子共用电子形成的π键，电子可以在层内移动，类似于金属键，没有金属阳离子，不能构成金属键，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】C60和碳纳米管是不同物质，转化属于化学变化，石墨属于混合型晶体，碳纳米管可以导电主要是形成的π键，根据C60的结构即可判断为sp2杂化，结合选项即可判断12．【答案】B【解析】【解答】纳米材料是指直径从几纳米至几十纳米的材料，将纳米材料分散到液体分散剂中，形成的分散系是胶体；胶体能产生丁达尔效应，胶体粒子能透过滤纸、不能透过半透膜，故答案为：B。

【分析】依据胶体的性质和本质分析。13．【答案】D【解析】【解答】A.该晶胞中，O原子位于面心，距离О原子最近的О原子有8个，故A错误；B.根据1号和3号原子的坐标可推断出，2号原子的坐标为（，1，），故B错误；C.该晶胞的俯视图应为，故C错误；D.La、Co之间的最短距离为该晶胞体对角线的，晶胞边长为anm，体对角线为，则La、Co之间的最短距离为500apm，故D正确；故答案为：D。

【分析】A.O原子位于面心；

B.2号原子的坐标为（，1，）；

C.该晶胞的俯视图为；

D.La、Co之间的最短距离为体对角线的一半。14．【答案】C【解析】【解答】A．由俯视图可知，一个钙离子形成键结合3个氯离子，同样一个氯离子形成键结合3个钙离子，则该二维晶体的化学式为CaCl，A不符合题意；B．结合侧视图可知，Ca－Cl－Ca构成的为非平面六边形，其Ca－Cl－Ca的键角不是60°，B不符合题意；C．由A分析可知，Can+、Cl-周围最近的离子数均为3，故配位数均为3，C符合题意；D．钙在氯气中燃烧生成氯化钙CaCl2，由A分析可知，不能得到该晶体，D不符合题意；故答案为：C。【分析】A．依据俯视图，利用均摊法判断；B．结合侧视图可知，Ca－Cl－Ca构成的为非平面六边形；C．由A分析，Can+、Cl-周围最近的离子数均为3；D．钙在氯气中燃烧生成氯化钙CaCl2，由A分析判断。15．【答案】A【解析】【解答】A．由均摊法可知该晶胞中含I2的个数为×8+×6=4，则含有8个碘原子，故A符合题意；B．由该晶胞结构可知碘晶体具有各向异性，故B不符合题意；C．碘是分子晶体，碘升华需要破坏范德华力是分子间作用力，故C不符合题意；D．碘单质易升华，碘蒸气易凝华，可通过凝华的方法得到碘晶体，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A、结合顶点、面心进行判断；

B、碘晶体具有各向异性；

C、碘升华为物理变化，破坏了范德华力；

D、凝华可以得到碘单质。16．【答案】C17．【答案】D18．【答案】C19．【答案】B20．【答案】A21．【答案】（1）CH4g+CO（2）A；1.8mol；温度过低，反应速率太慢，温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小（3）(1，122．【答案】（1）+3（2）中C没有空轨道，中B有一个空的p轨道，能和中的O形成配位键（3）THF和水可以形成分子间氢键；THF和水是极性分子，环戊烷是非极性分子，相似相溶（4）吸收；NH（5）4；4M23．【答案】（1）（2）乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键（3）4；ABD（4）（5）(，，0)；【解析】【解答】(1)Cu为29号元素，价电子排布为3d104s1，失去1个电子得到Cu+，价电子排布为3d10，轨道表示式为：；(2)乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高；(3)由图可知配离子[Cu(En)2]2+的配位数为4；离子中存在配位键、C-N键、C-H键、N-H键、C-C键，其中C-N键、C-H键、N-H键为极性键，C-C键为非极性键，故离子含有配位键、极性键、非极性键，故答案为：ABD；(4)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被Cl-取代后有两种不同的结构，其中[Cu(H2O)2(Cl)2]是非极性分子，说明该微粒空间结构对称，其空间构型为；(5)Ni原子的坐标参数为，Cu原子位于底面的中心，以此可知Cu