天津专用2025届高考化学一轮复习考点规范练33晶体结构与性质含解析

考点规范练33晶体结构与性质(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7个小题,每小题8分,共56分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2024湖南长郡中学高三模拟)下列数据是对应物质的熔点:物质BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2熔点/℃-10720739208011291190-571723据此作出的下列推断中错误的是()A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体2.(2024黑龙江佳木斯第一中学高三模拟)金属晶体中金属原子有三种常见的积累方式,六方积累(镁型)、面心立方积累(铜型)和体心立方积累(钾型),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.11∶8∶4 B.3∶2∶1C.9∶8∶4 D.21∶14∶93.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A.熔点:NaF>MgF2>AlF3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO4.(2024湖北仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中,错误的是()A.白磷晶体中,分子之间通过共价键结合B.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C.在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)四周都紧邻6个Cl-(或Na+)D.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏5.(2024成都外国语学校模拟)下列有关说法正确的是()A.水合铜离子的模型如图1所示,1个水合铜离子中含有4个配位键B.K2O晶体的晶胞如图2所示,每个K2O晶胞平均占有8个O2-C.金属Zn中Zn原子积累模型如图3所示,空间利用率为68%D.金属Cu中原子积累模型如图4所示,为面心立方最密积累,每个Cu原子的配位数为86.(2024石家庄桥东高三月考)依据下列几种物质的熔点和沸点数据,推断下列有关说法错误的是()物质AlCl3SiCl4单质B熔点/℃190-702300沸点/℃182.757.62500注:AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定。A.SiCl4是分子晶体B.单质B是原子晶体C.AlCl3加热能升华D.单质B和AlCl3晶体类型相同7.(2024西安长安一中高三月考)金晶体的晶胞如右图所示,为立方面心积累。设金原子的直径为d,用NA表示阿伏加德罗常数的值,在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切,M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是()A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子B.金属键无方向性,金属原子尽可能实行密积累C.一个晶胞的体积是162d3D.金晶体的密度是2二、非选择题(本题共2个小题,共44分)8.(22分)(1)(2024全国Ⅱ,节选)FeS2晶体的晶胞如图所示,晶胞边长为anm、FeS2摩尔质量为Mg·mol-1、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为(2)(2024全国Ⅲ,节选)金属Zn晶体中的原子积累方式如图所示,这种积累方式称为。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为g·cm-3(列出计算式)。

(3)(2024全国Ⅰ,节选)①KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为nm,与K紧邻的O个数为。

②在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于位置,O处于位置。

(4)(2024全国Ⅲ,节选)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采纳面心立方最密积累方式,X射线衍射试验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a'=0.448nm,则r(Mn2+)为nm。

9.(22分)碳是地球上组成生命的最基本元素之一,可以sp3、sp2和sp杂化轨道形成共价键,具有很强的结合实力,与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在探讨和生产中有很多重要用途。请回答下列问题:(1)基态碳原子核外有种空间运动状态的电子,其价电子排布图为 。

(2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,推断其分子立体构型为,其碳原子杂化轨道类型为杂化。

(3)碳酸盐在肯定温度下会发生分解,试验证明碳酸盐的阳离子不同、分解温度不同,如表所示:碳酸盐MgCO3CaCO3BaCO3SrCO3热分解温度/℃40290011721360阳离子半径/pm6699112135试说明为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步上升?

。

(4)碳的一种同素异形体——C60(结构如图甲),又名足球烯,是一种高度对称的球碳分子。立方烷(分子式为C8H8,结构是立方体,结构简式为)是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子,而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体,该晶体的晶胞结构如图乙所示,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中。则该复合型分子晶体的组成用两者的分子式可表示为。

(5)碳的另一种同素异形体——石墨,其晶体结构如图丙所示,虚线勾画出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为个。已知石墨的密度为ρg·cm-3,C—C键键长为rcm,设阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为cm。

(6)碳的第三种同素异形体——金刚石,其晶胞如图丁所示。已知金属钠的晶胞(体心立方积累)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应当是图(从A~D图中选填)。

考点规范练33晶体结构与性质1.B氧化铝的熔点高,属于离子晶体,则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体,A项正确;BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体,B项错误;同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,例如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,C项正确。2.Ba中晶胞内金属原子个数=12×16+2×12+3=6,b中晶胞内金属原子个数=8×18+6×12=4,c中晶胞内金属原子个数=1+8×18=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=33.A由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷数依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增加,晶格能依次增大,故熔点依次上升,A项错误;r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小,B项正确;在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4,C项正确;r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小,硬度依次减小,D项正确。4.A白磷晶体为分子晶体,分子之间通过范德华力结合,A项错误;金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,B项正确;在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)四周都紧邻6个Cl-(或Na+),C项正确;离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,分子间作用力被破坏,化学键不被破坏,D项正确。5.A水合铜离子中铜离子的配位数为4,配体是H2O,H2O中的氧原子供应孤电子对与铜离子形成配位键,故A项正确;依据均摊法可知,在K2O晶体的晶胞中,每个K2O晶胞平均占有8×18+6×12=4个O2-,故B项错误;金属Zn中Zn原子积累模型为立方最密积累方式,空间利用率为74%,故C项错误;在金属晶体的最密积累中,对于每个原子来说,在其四周的原子有与之同一层的6个原子和上一层的3个及下一层的3个,故每个原子四周都有12个原子与之相连,对于铜原子也是如此,故6.D由表中数据可知,SiCl4的熔、沸点较低,属于分子晶体,故A项正确。单质B的熔、沸点很高,所以单质B是原子晶体,故B项正确。由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点低,所以AlCl3加热能升华,故C项正确。单质B的熔、沸点很高,所以单质B是原子晶体,而AlCl3熔、沸点较低,所以AlCl3属于分子晶体,两者晶体类型不同,故D项错误。7.C因为是面心立方最密积累,故每个晶胞中含有金原子数为8×18+6×12=4,A项正确;金属键无方向性,金属原子尽可能实行密积累,B项正确;因为立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切,则该小立方体的棱长=2d,体积为22d3,C项错误;金晶体的密度=4M8.答案(1)4MNAa3×(2)六方最密积累(A3型)65(3)①0.31512②体心棱心(4)0.1480.076解析(1)FeS2晶体中,每个晶胞平均占有Fe2+数为12×14+1=4,占有S22-数为8×18+6×12=4,则有(a×10-7cm)3·NA·ρ=4M,ρ=4Ma3·NA×1021g·cm-3。立方体的两个面心和相应顶点构成一个正三角形,故八面体的边长等于面对角线的12(2)由题图可知,积累方式为六方最密积累(A3型);晶胞中Zn原子个数为12×16+2×12+3=6,依据ρ=mV,可得Zn的密度为65×6(3)①K与O间的最短距离为22anm=2×0.446nm2=0.315nm。与K紧邻的O在以K为顶点的正方形的面心,一个晶胞中距离顶点K最近的有3个O,顶点处的K被8个晶胞共有,面心O被2个晶胞共有,所以与K紧邻的O个数为3②若I处于各顶角位置,则晶胞结构图为,故K在体心,O在棱心。(4)O2-是面心立方最密积累方式,面对角线长度是O2-半径的4倍,即4r(O2-)=2a,解得r=24×0.420nm≈0.148nm。MnO也属于NaCl型结构,依据NaCl晶胞的结构,可知2r(O2-)+2r(Mn2+)=a'=0.448nm,则r(Mn2+)=a'-2r9.答案(1)6(2)平面三角形sp2(3)因为碳酸盐的分解过程事实上是晶体中阳离子结合CO32-中的氧离子、使CO32-分解为CO2的过程,所以当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子(4)C8H8·C60(或C60·C8H8)(5)416(6)D解析(1)原子核外的电子运动状态各不相同,有几个电子就有几种运动状态,故基态碳原子核外有6种空间运动状态的电子,碳原子的价电子排布图为。(2)光气COCl2的中心碳原子的价层电子对数为3,分别与两个Cl和一个O形成三个σ键,没有孤电子对,则其分子立体构型为平面三角形,碳原子为sp2杂化。(4)依据复合型分子晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中含有C60的分子个数为8×18+6×12=4,含有C8