高考化学一轮复习：晶体结构与性质（好题冲关）原卷版

考点43晶体结构与性质

【基础过关】

i.下列说法正确的是（）

A.区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X—射线衍射

B.1mol金刚石中的C—C键数是2NA.1molSiO2晶体中的Si—O键数也是2NA

C.水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂

D.晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

2.根据表中给出物质的熔点数据（AlCb沸点为260°C）,判断下列说法错误的是（）

晶体晶体硼

NaClMgOSiCl4AICI3

熔点/℃8012852-701802500

A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B.SiCL晶体是分子晶体

C.AlCb晶体是晶子晶体D.晶体硼是共价晶体

3.下列关于冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的说法正确的是（）

A.冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力

B.沸点：金刚石>干冰〉冰

C.冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构

D.干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CCh有10个

4.（2023•浙江省绍兴市高三二模）照相底片定影并回收定影液硫代硫酸钠和银，经历如下过程，下列说

法不正确的是（）

AgBr…鹏［Ag（SaAgzS—^Ag+SC>2

A.Na3［Ag（S2O3）2］晶体中所含的作用力只有离子键、配位键

B.S2O32-与SO4?-是等电子体，结构相似，相当于SCV-中O被一个S原子替换

22

C.该过程中与Ag+结合能力：S->S2O3>Br-

D.副产物SO2的键角小于120。的原因：SCh分子中S的孤电子对对成键电子对的排斥作用使键角变小

5.（2023•浙江省台州市高三下学期第二次教学质量评估）有机化学中常用的强氧化剂五氧化铭中的Cr

=

可以提供杂化空轨道与毗咤（《/"\N）形成配合物，结构如图所示，下列说法不正确的是（）

、〃.一

A.该配合物中只存在一种杂化方式

B.毗咤中的N是配位原子

C.该配合物中铭为+6价，五氧化铝化学式可写作CrO(O2)2

D.可能存在［CrO(O2)5/离子，性质比五氧化铭更不稳定

6.(2023•浙江省临海、新昌两地高三适应性考试5月模考)氯化二乙基铝(CH3cH2)2A1C1既能形成稳定

的二聚体，也能形成三聚体。(CH3CH2)2A1C1三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构，结构如图所示,

下列推测不合理的是()

CHJC!I2/CH2cH3

ClCl

CH3cH2」/—CH2cH3

I\

CH3cH2CH2cH3

A.(CH3cH2)2A1C1三聚体分子中含有3个配位键，每个A1的配位数是4

B.(CH3CH2)2A1C1的三聚体为非极性分子

C.(CH3cH2)2A1C1与02完全反应生成二氧化碳，水，氧化铝和氯化氢

D.(CH3CH2)2A1C1比(CH3cH2”AlBr更易水解

7.(2023•浙江省稽阳联谊学校高三联考)下列说法正确的是()

A.图A中，18-冠-6中。原子电负性大，带负电荷，通过离子键与K+作用，体现了超分子“分子识另

的特征

B.图B物质相较NaBF4摩尔质量更大，具更高的熔沸点

C.图B中，Imol该物质含有20moi◎键

D.图C中，表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为（Si6Oj7），「

8.（2023.浙江省浙南名校联盟高三第二次联考）冠酸是一类具有特殊性质的有机化合物最大的特点就是

能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，二苯并一18—冠雄一6与K+或Na+作用可表示为

下列说法不正硬的（）

A.冠酸与碱金属离子间的作用力可能为非共价键作用力

B.冠酸与碱金属离子络合后形成化合物得到的晶体是离子晶体

C.冠醒络合哪种阳离子取决于O与阳离子的配位能力

D.通过冠醒将阳离子溶入有机溶剂是根据相似相溶的原理

9.（2023•辽宁省抚顺市普通高中高三模拟）碎化钱（GaAs）作为第二代半导体材料的代表，是目前研究最

成熟、生产量最大的半导体材料。GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm,下列说法正确的是（）

A.GaAs属于离子晶体

4s4p

B.基态碑原子价电子排布图为叵|||

C.As的配位数为4

52x1036

D.该晶体密度为:;3g/cm，

NAxa,

【能力提升】

10.（2023・湖州、衢州、丽水三地市高三4月教学质量检测）氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体，我们

通过学习氯化钠可以更好地了解其他类似物质的结构。已知氯化钠的晶胞如下图1所示。

OCI

•Na*

图i

(1)下列关于氯化钠的说法正确的是O

A.基态Na+的电子有5种空间运动状态

B.钠是第一电离能最大的碱金属元素

C.氯原子的价电子排布式可写成[Ne]3s23P5

D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个

⑵已知NaCl的密度为pg-cm-3,^口的摩尔质量为乂8/!!!。1,阿伏加德罗常数的值为NA,则在NaCl

晶体里Na+和C1的最短距离为Pm。

(3)温度升高时，NaCl晶体出现缺陷，如图2所示，当图中方格内填入Na+时，恰好构成氯化钠晶胞的

1/8oNaCl晶体出现缺陷时，其导电性大大增强，原因是o

・代表Na卡

O代表C「

□代表缺陷

图2

(4)NiO、FeO的晶体类型与氯化钠相同，Ni?+和Fe?+的离子半径分别为69Pm和78pm,则熔点：

NiOFeO(填“e”或“=”)

(5)领在氧气中燃烧时得到一种钢的氧化物BaO2晶体，其阴阳离子的排布与氯化钠相同，其中存在的化

学键的类型为o

11.(2023・广西三模)锌是动物必需的微量元素之一，参与机体的各种代谢活动。

(l)Zn位于元素周期表的___________区，基态Zn原子的价电子排布图为。

(2)第二电离能：CuZn(填或“=")，判断依据是-

(3)含有多个配位原子的配体与同一个中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物,

一种Zd+配合物的结构如图1所示(-OTs为含氧、硫的有机基团):

图1

①Imol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有__________mol,该螯合物中N原子的杂化类型为

②该配合物所涉及非金属元素电负性最小的是(填元素符号)。

(4)硫化锌精矿是冶炼金属锌的主要原料，六方硫化锌(纤锌矿型)的平行六面体晶胞如图2所示，晶体中

正负离子的配位数之比为

图2

(5)已知每个ZM+与其周围最近的S2-之间的距离都相等，以晶胞参数为单位长度建立坐标系，若A点坐

911

标为(0,0,0),B点坐标为(；，-,-),C点坐标为(0,0,U),则D点坐标为___________o

33/

12.(2023•北京市高三统考)铁3Fe)、保3Ni)的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回

答下列问题:

(1)基态Fe原子核外电子排布式为,Ni位于元素周期表的_______区。

(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+,

从结构角度分析，Fe?+易被氧化成Fe3+的原因是。

(3)FeCb常用作净水剂、刻蚀剂等。

①FeCh的熔点(306℃)显著低于FeF3的熔点(1000℃)的原因是。

②FeCb水溶液中Fe3+可水解生成双核阳离子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+,结构如下图，解释能够形成双核阳离

子的原因：=

0H

-H2OH2T*

科0\/0\/0旦

FeFe

旦0/\R/\。旦

H2OOH2

(4)镶白铜(铜银合金)常用作海洋工程应用材料。某银白铜合金的晶胞结构如图所示。

・Cu

ONi

①晶胞中铜原子与银原子的原子个数比为。

②已知一定条件下晶胞的棱长为acm,用NA表示阿伏加德罗常数的值，在该条件下该晶体的摩尔体积

为（用含a,NA的代数式表示）。

13.（2023•山东省枣庄市二模）C。元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回

答下列问题：

（1）一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示：

CIO3H2。

I-\」

H

①与Co同周期，基态原子有1个未成对电子的元素有种。

②配离子ClCh-的空间构型为,钻元素价态为,通过整合作用形成的配位键有

___________个。

③配合物A无顺磁性，则中心离子的杂化方式为（填标号）。（若中心离子具有单电子，则配

合物为顺磁性物质。）

A.sp3B.sp3d8C.d2sp3D.sp3d

①

④咪啜）具有类似苯环的芳香性，①号N比②号N更易与钻形成配位键的原因是

（2）C。的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示

晶胞中各原子的位置，称作原子分数体标。

OO

OH

•Co

已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077),则2号氧原子的分数坐

标为oNA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为pg-cm-3(用计算式表示)。

14.(2023•陕西省“高考研究831重点课题项目“联盟学校第二次大联考)铁在史前就为人们所用。在人类

文明发展过程中，铁所起的作用是其他任何元素都不能比拟的。请回答下列问题：

(1)基态铁原子中，价电子电子云的伸展方向有种。

(2)五埃基合铁［Fe(CO)5］分解制铁晶体，反应过程中断裂和形成的化学键有(填序号)；

A.离子键B.极性键C.非极性键D.配位键E.金属键F.范德华力

Fe(CO)5中各元素电负性的大小顺序是o

(3)绿矶(FeSO«7H2。)结构如图。

①H2O分别与Fe2+、SO42-的相互作用分别为、»

②比较SO42-中的键角Z0-S-0H2O中的键角ZH-0-Ho(填或“=”)

(4)铁的化合物种类众多，其中FeF3的熔点高于1000。。而FeBr3的熔点只有200。。原因是。

(5)铁的一种配位化合物(普鲁士蓝)中铁氟骨架结构如图(a)所所示，骨架为正六面体，K+位于骨架的正

六面体的空穴中，以平衡铁鼠骨架的负电荷，则该钾盐的化学式为。

曾，士■的工■!结构

(K♦未黑出)

图(a)图(b)

(6)一种锂电池的正极材料磷酸铁锂(LiFePCU)的晶胞结构如上图(b)所示。其中Li+分别位于顶角、棱心、

面心，。围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。磷酸铁锂晶

体的晶胞参数分别为anm、bnm,则磷酸铁锂晶体的摩尔体积Vm=cm^mor1(已知阿伏加德罗

常数为晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。

15.(2023•河南省普通高中高三适应性考试)磷、碳、氢等非金属及其化合物用途广泛。试回答下列问题。

(1)白磷(P4)在氯气中燃烧可生成PC13和PC15o

①形成PC15时，P原子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键，该激发态的价电子排布式为

②研究表明，在加压条件下PCL于148℃液化时能发生与水类似的自耦电离，形成一种能导电的熔体，

其电离方程式为,产生的阳离子的空间结构为;N和P都有+5价，但NCL不存

在，从原子结构的角度分析其原因：o

(2)分子中的大兀键可用符号表示，其中m代表参与形成大无键的原子数，n代表参与形成大键的电

子数(如苯分子中的大兀键可表示为口；)。一种观点认为，苯酚羟基中的O原子是sp2杂化则苯酚中的大兀

键可表示为,一定在同一平面上的原子有个；乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是:

在大兀键中氧的p电子云向苯环转移，o

(3)保镯合金(LaNin)具有很强的储氢能力，其晶胞结构如图所示，其中n=。己知晶胞体积

为9.0X10您1n3,若储氢后形成LaNinH5.5(氢进入晶胞空隙，晶胞体积不变)，则氢在合金中的密度为

g-cm-3(保留1位小数)。

OLaONi

16.(2023•山东省聊城市部分学校高三第三次学业质量联合检测)铜及其化合物在生产、生活中有广泛应

用。最近科学家开发出石墨焕调控Cu单原子电催化剂(CuJ实现CO2还原制备CH4,反应为

CO2(g)+4H2(g)>CH4(g)+2H2O(g)。

(D铜元素的焰色试验呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的波长为

___________(填标号)。

A.577~492nmB.597~577nmC.622~597nm

基态Cu原子的未成对电子占据原子轨道的形状为o

(2)①上述反应涉及的物质中，既含b键又含兀键的非极性分子是(填分子式)。

②VSEPR模型和空间结构相同的分子有(填分子式)o

③在周期表中铜和锌相邻，第二电离能与第一电离能相差较大的是(填元素符号)。

(3)<3%催化剂如图所示。铜的配位数未为。N原子与直接连接的原子构成的空间结构是

(4)铜可形成多种配合物，如［CU(NH3)JSC)4、KZ［CU(CN)3］等。NH3分子中H-N-H键角为107°,

在［CU(NH3)4『中的H-N-H键角为109.5°,键角变大的原因是«

(5)最近我国科学家开发出一种高效储存、分离、提纯H2新材料，晶胞结构如图所示。已知：图(a)边

长为xpm,图(c)中高为ypm,Ca、Cu的原子半径分别为r(Ca)pm、r(Cu)pm,设/为阿伏加德罗常数的

值。该晶胞中原子空间利用率为(注：晶胞中原子空间利用率等于原子总体积与晶胞体积之比)。

(a)(b)(c)

17.(2023•河南省郑州市高三第二次质量预测)2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相碑

化银(NiAs)型到正交相磷化镒(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：

(l)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有

___________种。

(2)基态S原子核外有个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为

(3)PH3、ASH3中沸点较高的是，其主要原因是-

(4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],该配合物中锌原子的配位数为。

(5)CH3CN中C原子的杂化类型为

(6)等物质的量的CH3CN和CO中，7t键数目之比o

(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为pg/cn?,则该晶胞中

最近的碑原子之间的距离为___________pm。

•Ni

OAs

18.(2023•河南省三模)2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳・贝尔托齐、卡尔・巴里・沙普利斯和丹

麦科学家莫滕・梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为

Cu催化的叠氮一快基Husigen环加成反应，NaN3,SO2F2,FSO2N2等均是点击化学中常用的无机试剂。

回答下列问题：

(1)氮原子激发态的电子排布式有，其中能量最高的是(填标号)。

a.Is22s22P23Plb.Is22s22P4c.Is22s22P23sld.Is22s22P3

(2)N、0、F的第一电离能最小的是，SO2F2分子结构如图1所示，已知键角a为124°,

(3为96。，则a邛的原因主要是o

O

a屋

夕帝F

OF

图1

(3)叠氮化物能与Fe3+、CM+及Co3+等形成配合物，如：[CoM)(NH3)5]S04,该配合物中CB+的

配位数为。HN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为ICTiom)。

—N

H

图2

已知：①典型N-N、N=N和NmN的键长分别为1.40x10-iom、1.20x10-i<>m和1.09x10-iom；②甲酸

根的两个碳氧键键长相同，处于典型碳氧单键键长和碳氧双键键长之间，其结构可以用两个极端电子式

)的平均杂化体来表示。试画出HN3分子的两个极端电子式

H：c：d："'一^H：C：：O：

・・・・

广中N原子的杂化方式为。

(4)图3是MgCih的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以

四面体方式排列的Cuo距离Mg原子最近的Mg原子有__________个。

OMg

图3

(5)图4是沿立方格子对角面取得的截面，Mg原子的半径为pm,该晶胞的空间利用率为

19.(2023•江西省鹰潭市一模)Co、Al、Si形成的合金是一种高性能的热电材料，备受研究人员关注。

回答下列问题：

(1)基态Co原子的核外电子排布式为,它处于元素周期表的___________区。

(2)下列各状态的铝中，再电离出一个电子所需能量最小的是(填序号)。

A.[Ne]圜U[Ne]田|仰仰|

3s3p3s3p

c.[Ne][t][[Ne]rmrm

3s3p3s3p

OH

O

(3)AlCh是某些有机反应的催化剂，如苯酚(彳八、)与乙酰氯()反应的部分历程为

CH.—C—C1

OoO

+

CH3-c—Cl+A1C13^CH3—C—C1A1C13—>CH3—C+A1CUO

乙酰基正离子

①乙酰氯分子中碳原子的杂化类型为

②乙酰氯分子中C-C键与C-C1键的夹角120。(填“大于“等于”或“小于”)，判断理由是

③AlCb的空间构型为o

(4)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点由低到高的顺序为o

(5)Co、Al、Si形成的一种合金的晶胞结构如图所示(若不看・，该晶胞具有萤石结构)，1号原子、2

号原、A1原子的分数坐标分别为(0,1,0)、(。，［,1)、(：，：，：),则3号原子的分数坐标为___________；

444222

若晶胞参数为anm,,则该合金的密度为g-cm^NA表示阿伏加德罗常数的值，只需列出式子)。

20.(2023.浙江省稽阳联谊学校高三联考)铝及其配合物在生活中有重要应用。

(1)顺伯有抗癌作用。机理:在铜转运蛋白的作用下，顺钳进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl

与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。如：

①基态Cu原子价层电子排布式为0

②鸟喋吟与Pt(NH3)2(OH)Cl反应的产物中包含的化学键。

A氢键B.离子键C.共价键D,配位键

③在Pt(NH3)2Cb,配体与柏(II)的结合能力：C1-(NH3填“〉”或

(2)顺伯和反钳互为同分异构体，两者的结构和性质如下。

顺钳反钳

Cl、/NH

3Cl\ZNH3

空间结构PtPt

z

Cl\NH3Z

H3N、C1

25℃时溶解度/g0.25770.0366

①推测Pt(NH3)2C12的结构是(填“平面四边形”或“四面体形”)。

②顺伯在水中的溶解度大于反钻的原因是o

(3)柏晶胞为立方体，边长为apm,结构如图：

下列说法正确的是o

A.该晶胞中含有的钳原子数目为4

B.该晶体中，每个钳原子周围与它最近且等距离的伯原子有8个

4x195

C.该晶体的密度为万txl03°g.cm-3

D.该晶体中柏原子之间的最近距离为受apm

2

21.(2023•浙江省诸暨市高三适应性考试)含氮化合物在生活中占有重要地位。请回答：

(1)CN-可通过配位键与C03+形成［CO(CN)6/。形成该配合物时，基态Ct?+的价层电子发生重排提供两个

空轨道，则重排后的C0