2025版高三化学一轮复习第十一章第三节晶体结构与性质课时训练含解析新人教版

PAGEPAGE9晶体结构与性质一、选择题1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()①二氧化硅和三氧化硫②氯化钠和氯化氢③二氧化碳和二氧化硫④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A．①②③ B．④⑤⑥C．③④⑥ D．①③⑤答案：C解析：①二氧化硅是原子晶体，含有共价键，三氧化硫属于分子晶体，含有共价键，晶体类型不同，故错误；②氯化钠属于离子晶体，含有离子键，氯化氢属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键不同，故正确；③二氧化碳属于分子晶体，含有共价键，二氧化硫属于分子晶体，含有共价键、晶体类型和化学键类型相同，故正确④晶体硅属于原子晶体，含有共价键，金刚石属于原子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键类型相同，故正确；⑤晶体氖属于分子晶体，氖有单原子组成的分子，不含化学键，晶体氮属于分子晶体，含有共价键，化学键类型不同，故错误；⑥硫磺属于分子晶体，含有共价键，碘属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学类型相同，故正确；综上所述，故选项C正确。2．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2C．2∶9∶4 D．3∶8∶4答案：B解析：选B。A粒子数为6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；B粒子数为6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比1∶4∶2。3．下列分子晶体中，关于熔、沸点凹凸的叙述中，正确的是()A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案：C解析：选C。A、B项属于无氢键存在的分子结构相像的状况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相像的状况，但存在氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的状况，支链少的熔、沸点高。4．共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力，则不含有上述两种相互作用力的晶体是()A．SiO2晶体 B．CCl4晶体C．Ba(OH)2晶体 D．Na2O2晶体答案：A解析：选A。A项，SiO2中只含共价键。5．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是()A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相像D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个答案：B解析：Ba是活泼金属，O是活泼非金属形成是离子化合物，A对；依据Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，O个数为12×1/4＋1＝4,所以Ba与O的个数比为1：1，该氧化物为BaO，B错；NaCl晶胞结构也是该形态，C对；与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋为顶点和面心位置，每个晶胞中含有3×1/2个，每个顶点为8个晶胞共有，则共有8×3×1/2＝12个，D对，选B。6．离子晶体熔点的凹凸取决于晶体中晶格能的大小。推断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的凹凸依次是()A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl答案：C解析：选C。离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。7．金属晶体中金属原子有三种常见的积累方式：六方积累、面心立方积累和体心立方积累。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为()A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9答案：A解析：选A。a中：3＋2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝6b中：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4c中：8×eq\f(1,8)＋1＝2所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。8．下列有关说法正确的是()A．ZnS晶胞中，Zn2＋的配位数为4，距离Zn2＋最近且等距的Zn2＋有12个B．在CaF2晶胞中，F－实行A1型最密积累，F－的配位数为4C．金刚石晶体中，最小的环为12元环，每个碳原子被6个环所共有D．冰晶体属于分子晶体，其遵循密积累原理答案：A解析：A、ZnS晶包如右，一个Zn2＋与四个S2－形成正四面体的结构，故Zn2＋的配位数是4，一个晶胞中距离Zn2＋最近且相等的Zn2＋有3个，依据晶体的积累可知，一个Zn2＋被8个晶胞共用，且一个晶胞中每一个最短的距离的连线为两个晶胞共用，所以符合条件的Zn2＋的有3x8x1/2＝12.，A正确。B、CaF2为面心立方结构，Ca2＋呈立方密积累，阴离子F－填充在四面体空隙中，面心立方点阵对角线的1/4和3/4处，阴、阳离子的配位数分别是4和8，B错误。C、金刚石晶体中最小环为六元环，每个碳原子被12个环共用，C错误。D、冰晶体中除了范德华力外还有氢键作用，由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密积累特征，晶体中有相当大的空隙，D错误。正确答案为A。9．下列说法正确的是()A．二氧化硅与二氧化碳都是共价化合物，且晶体类型相同B．氧气生成臭氧的过程中有化学键的断裂和生成C．因为氮气的键能比氧气的键能大，所以氮气的沸点比氧气的高D．硫与氖晶体均是由单原子构成的分子晶体答案：B解析：A、二氧化硅中硅原子与氧原子形成共价键，二氧化碳中的碳原子与氧原子形成共价键，所以二者都是共价化合物，但是二氧化硅形成的是原子晶体，二氧化碳形成的是分子晶体，A错误；B、全部化学反应过程都是反应物中化学键断裂后，重新组合成产物，B正确。C、N2和O2的晶体都是分子晶体，二者沸点的凹凸取决于分子间作用力的相对大小，与分子中共价键的键能无关，C错误。D、硫原子最外层没有达到稳定结构，所以晶体中必定通过某种形式构成稳定的的分子，再通过分子间作用力形成晶体，D错误。正确答案B。10．(宁夏石嘴山市第三中学2025届月考)下列晶体属于A1型最密积累的是()A．干冰、氯化钠、金属铜 B．硫化锌、金属镁、氮化硼C．水晶、金刚石、晶体硅 D．硫化锌、氯化钠、金属镁答案：A解析：A.干冰、氯化钠、金属铜为，面心立方积累即A1型，A正确。B．硫化锌为面心立方积累即A1型、金属镁为A3型、氮化硼为原子晶体，不符合紧密积累原则，B错误。C.水晶、金刚石、晶体硅均为原子晶体，不符合紧密积累原子，C错误。 D．硫化锌、氯化钠为面心立方积累即A1型、金属镁为A3型，D错误。正确答案为A。11．推断下列物质的晶胞结构，将对应序号填在线上。①干冰晶体②；②氯化钠晶体①；③金刚石④；④碘晶体③；⑤氟化钙⑥；⑥钠⑤；⑦冰晶体⑧；⑧水合铜离子⑦；⑨H3BO3晶体⑩；⑩铜晶体⑨。12．氧和钠能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，F的化学式为________；晶胞中氧原子的配位数为__________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)__________。答案：Na2O8eq\f(4x62gmol－1,0.566x10－7cm3x6.02x1023mol－1)＝2.27g－3解析：O和Na能够形成化合物F为离子化合物，阴离子位于晶胞的顶点和面心，阳离子位于晶胞的体心，则Na的个数为8，O的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N(Na)：N(O)＝2：1，则形成的化合物为Na2O，晶胞中O位于顶点，Na位于体心，每个晶胞中有1个Na与O的距离最近，每个定点为8个晶胞共有，则晶胞中O原子的配位数为8，晶胞的质量为eq\f(4x62,6.02x1023)g，晶胞的体积为(0.566×10－7)cm3，则晶体F的密度为＝eq\f(4x62gmol－1,0.566x10－7cm3x6.02x1023mol－1)＝2.27g－313．(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于__________层，配位数是__________；B属于__________层，配位数是__________。(2)将非密置层一层一层地在三维空间里积累，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简洁立方积累，在这种晶体中，金属原子的配位数是__________，平均每个晶胞所占有的原子数目是__________。(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的积累方式。钋位于元素周期表的第__________周期第__________族，元素符号是__________，最外层电子排布式是_________________________________________________。答案：(1)非密置4密置6(2)61(3)六ⅥAPo6s26p414．氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。(1)Zn2＋基态核外电子排布式为________________________________(2)与CNO－互为等电子体的分子、离子化学式分别为_________________、________________________________________________________________________(各写一种)(3)ZnO是两性氧化物，能跟强碱溶液反应生成[Zn(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Zn(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_____________________________，某种ZnO晶体的晶胞如图1所示，O2－的配位数为__________________图1ZnO晶胞图2GaN晶胞(4)图2是氮化镓的晶胞模型。其中镓原子的杂化方式为__________杂化，N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中供应电子对的原子是__________。氮化镓为立方晶胞，晶胞边长为apm，若氮化镓的密度为ρg·cm－3，则氮化镓晶胞边长的表达式a＝__________pm(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可)Neq\o\al(－,3)(3)或8(4)sp3杂化Neq\r(3,\f(168,NA.ρ))×1010解析：(1)锌属于第四周期第ⅠⅠB族元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，因此Zn2＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)；(2)等电子体：原子总数相等，价电子总是相等微粒互称为等电子体，CNO－中含有3个原子，价电子总数式16，CO2(或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可)(3)锌供应空轨道，OH－中的O供应孤电子对，结构示意图为或，离子晶体配位数，是四周最近的异性离子的个数，即O2－最近的AN2＋有8个，(4)依据晶胞，镓有4个共价键，因此镓的杂化类型为sp3，形成配位键，金属供应空轨道，非金属供应孤电子对，因此供应电子对的原子是N；依据晶胞的结构，Ga的个数为8×1/8＋1＝2，晶胞的质量为2×84/NAg，设晶胞的边长为apm，晶胞的体积为(a×10－10)3，依据密度的定义即a＝eq\r(3,\f(168,NA.ρ))×1010。15．下图为离子晶体空间构型示意图：(●阳离子，○阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：A．__________、 B．__________、C．__________。答案：MNMN3MN2解析：在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：eq\f(1,8)×4＋1＝eq\f(3,2)(个)，含N：eq\f(1,2)×4＋2＋4×eq\f(1,8)＝eq\f(9,2)(个)，M∶N＝eq\f(3,2)：eq\f(9,2)＝1∶3；在C中含M：eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)(个)，含N为1个。16．用晶体的X－射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密积累(如下图)，已知该晶体的密度为9.00g·cm－3，晶胞中该原子的配位数为__________；Cu的原子半径为__________cm(阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。答案：12eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))≈1.27×10－8cm。解析：设晶胞的边长为acm，则a3·ρ·NA＝4×64a＝eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))面对角线为eq\r(2)a面对角线的eq\f(1,4)为Cu原子半径r＝eq\f(\r(2),4)eq\r(3,\f(4×64,ρ·NA))≈1.27×10－8cm。17．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)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依次为_________________________________________________________________。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能__________(填“大于”或“小于”)MgO晶体，缘由是________________________________________。(4)每个Cu晶胞中实际占有__________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，还有一个重要的缘由是____________________________________________。答案：(1)金刚石晶体(2)金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰(3)小于MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数；且r(Mg2＋)<r(Na＋)、r(O2－)<r(Cl－)(4)48(5)水分子之间形成氢健解析：(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，8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，氯化钙类似于氟化钙，Ca2＋的配位数为8，Cl－配位数为4。18．(2025届四川省内江铁路中学高三上学期入学考试)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是__________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_________________________________________________。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是____________(填分子式)，缘由是________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为__________。(4)化合物D2A的立体构型为__________，单质D与潮湿的Na2CO3反应可制备D2(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，F的化学式为__