专题75 晶体结构与性质（教师版）

专题73专题73晶体结构与性质1．【2022年山东卷】、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是A．的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同【答案】A【解析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。2．【2022年山东卷】是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A．每个晶胞中个数为xB．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8C．每个晶胞中0价Cu原子个数为D．当转化为时，每转移电子，产生原子【答案】BD【解析】A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a+b=8-4x，由化合价代数和为0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A错误；B．由题意可知，Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B正确；C．由题意可知，Cu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜而个数为(4-4x)，故C错误；D．由题意可知，NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y)e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每转移(1-y)电子，产生(1-x)mol铜，故D正确；故选BD。3．【2022年湖北卷】在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是A．具有自范性 B．与互为同素异形体C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异【答案】A【解析】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有杂化的碳原子形成化学键，C正确；D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故选A。4．【2022年湖北卷】某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．的配位数为6 B．与距离最近的是C．该物质的化学式为 D．若换为，则晶胞棱长将改变【答案】B【解析】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选B。5．（2021.1·浙江真题）铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。下列推测不正确的是A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛B．若a=x/2，则M为二价阳离子C．调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子【答案】A【解析】A．偏铝酸钠在强酸性溶液中不能稳定存在容易形成Al3+，不可以利用偏铝酸钠在强酸性溶液中制备分子筛，A错误；B．设M的化合价为m，则根据正负化合价代数和为0计算，m×+x×(-1)=0，解得m=+2，B正确；C．调节硅铝比可以改变分子筛的空间结构，从而改变分子筛的稳定性，C正确；D．调节硅铝比可以调节分子筛的孔径，根据分子筛孔径的大小可以筛分不同大小的分子，D正确；故答案选A。6．（2019·浙江高考真题）下列说法不正确的是A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏【答案】C【解析】A．烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，正确；B．加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，正确；C．CO2溶于水发生反应：CO2+H2O⇌H2CO3，这里有化学键的断裂和生成，错误；D．石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，正确。故答案选C。7．（2019·上海高考真题）下列过程只需要破坏共价键的是A．晶体硅熔化 B．碘升华 C．熔融Al2O3 D．NaCl溶于水【答案】A【解析】A．晶体硅是原子晶体，熔化时破坏的是共价键，正确；B．碘是分子晶体，升华时克服分子间作用力，错误；C．氧化铝是离子化合物，熔融时破坏的是离子键，错误；D．氯化钠是离子化合物，溶于水时破坏的是离子键，错误；答案选A。8．（2018·浙江高考真题）下列说法正确的是A．CaO与水反应过程中，有共价键的断裂和形成B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间作用力较大C．KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物D．葡萄糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体【答案】A【解析】A、氧化钙与水化合过程中水中的共价键会断裂，并会形成氢氧根离子，选项A正确；B、热稳定性与共价键即非金属性有关，氧元素的非金属性大于硫元素，选项B不正确；C、HCI属于共价化合物，选项C不正确；D、足球烯（C60）并非共价化合物，选项D不正确。答案选A。9．（2017·浙江高考真题）下列说法不正确的是A．Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次减小B．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键C．氢氧化钠在熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性D．水电解生成氢气和氧气，有化学键的断裂和形成【答案】A【解析】A．同类型的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，则Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，A错误；B．石英为共价键形成的原子晶体，由Si、O原子构成，空间为网状结构，加热熔化时需破坏共价键，B正确；C．氯化钠只含离子键，由离子构成，则熔融状态下离子键被削弱，形成自由移动的离子，具有导电性，C正确；D．化学变化中有化学键的断裂和生成，则水电解生成氢气和氧气，为化学变化，有化学键的断裂和形成，D正确；答案选A。10．（2017·浙江高考真题）下列说法正确的是A．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需客服微粒间的作用力类型也相同B．化学变化发生时，需要断开反应物中的化学键，并形成生成物中的化学键C．CH4和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D．NaHSO4晶体溶于水时，离子键被破坏，共价键不受影响【答案】B【解析】A．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需客服微粒间的作用力分别是分子间作用力和共价键，A错误；B．化学变化发生时，需要断开应物中的化学键，并形成生成物中的化学键，B正确；C．CH4中H原子的最外层具有2电子稳定结构，C错误；D．NaHSO4晶体溶于水时电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，离子键和共价键均被破坏，D错误。答案选B。11．（2016·上海高考真题）下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是A．CaO与CO2 B．NaCl与HCl C．SiC与SiO2 D．Cl2与I2【答案】C【解析】A．CaO为离子化合物，熔化断裂离子键，而CO2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；B．NaCl为离子化合物，熔化断裂离子键，而HCl在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；C．SiC与SiO2都是原子晶体，熔化断裂的是共价键，与化学键有关，正确；D．Cl2与I2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；故选C。12．（2016·浙江高考真题）下列说法正确的是A．MgF2晶体中的化学键是共价键B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键C．N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D．干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力【答案】C【解析】A．MgF2晶体中的化学键是离子键，A错误；B．某物质在熔融态能导电，则该物质中不一定含有离子键，也可能是金属单质，B错误；C．N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，C正确；D．干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程还需要客服共价键，D错误，答案选C。13．（2015·上海高考真题）某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质C．可能是有机物 D．可能是离子晶体【答案】A【解析】A．在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键，由于该晶体的原子晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔沸点很高，错误；B．同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，正确；C．若该极性键存在于含有C元素的化合物，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，正确；D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。故选A。14．（2014·上海高考真题）BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2A．熔融态不导电 B．水溶液呈中性C．熔点比BeBr2高 D．不与氢氧化钠溶液反应【答案】A【解析】A．BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，说明该化合物形成的晶体是分子晶体，熔融态不导电，A正确；B．该化合物的化学性质与AlCl3相似，而氯化铝溶液显酸性，因此其水溶液也呈酸性，B不正确；C．BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体，后者的相对分子质量大，熔点高于BeCl2，C不正确；D．氯化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，则该化合物也与氢氧化钠溶液反应，D不正确；答案选A。15．（2008·四川高考真题）下列说法中正确的是()A．离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔沸点低，常温下均呈液态或气态D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合【答案】D【解析】A、离子所带电荷数和离子半径的大小不同，每个离子周围均吸引带相反电荷的离子数目不同，一个NaCl晶胞为立方体，Na+离子在立方体中心的话，离它最近的Cl-离子在立方体六个面的中央，CsCl的晶胞也是立方体，Cs+离子在立方体中心的话，离它最近的Cl-离子就在立方体的八个顶点上，错误；B、金属里本来就存在有自由电子，在金属未通电的情况下，金属中的电子是在做热运动，即无规则运动，在外加电场的作用下自由电子做定向移动，而不是产生了自由电子，错误；C、分子晶体存在常温下呈固态的物质，例如S、白磷、红磷、C60等都属于分子晶体，在常温下为固态，错误；D、原子晶体中原子间作用力为共价键，所以D选项是正确的。答案选D。16．（2012·上海高考真题）氮氧化铝（AlON）属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（）A．AlON和石英的化学键类型相同B．AlON和石英晶体类型相同C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同【答案】D【解析】原子晶体中相邻的原子间形成共价键。常见的原子晶体有金刚石、二氧化硅（石英）晶体等。是离子晶体，Al2O3结构粒子为阴、阳离子，离子间作用力为离子键。所以D的描述是错误的。17．（2008·上海高考真题）下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（）A．NaOH B．SiO2 C．Fe D．C3H8【答案】D【解析】化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的应是分子晶体物质，晶体中含有单个分子，而离子晶体、原子晶体和金属晶体无单个分子。A．NaOH为离子晶体，化学式为晶体中阴阳离子的个数比，晶体中不含单个分子，错误；B．SiO2为原子晶体，晶体中不存在单个分子，化学式为Si原子与O原子的个数比值为1：2，错误；C．Fe为金属晶体，晶体的组成为金属阳离子和自由电子，晶体中无单个分子，错误；D．C3H8为分子晶体，晶体中含有单个分子，正确；故答案选D。18．（2015·上海高考真题）下列有关物质性质的比较，错误的是A．溶解度：小苏打<苏打 B．密度：溴乙烷>水C．硬度：晶体硅<金刚石 D．碳碳键键长：乙烯>苯【答案】D【解析】A．在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳生成碳酸氢钠，可观察到溶液变浑浊，说明碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，正确；B．卤代烃的密度比水大，则溴乙烷的密度大于水，正确；C．晶体硅与金刚石都为原子晶体C-C＞Si-Si，原子晶体中，键长越短，键能越大，则硬度越大，正确；D．苯中碳碳键介于单键和双键之间，碳碳键键长：乙烯＜苯，错误；故选D。19．（2007·江苏高考真题）下列说法正确的是A．原子晶体中只存在非极性共价键B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物【答案】B【解析】A．原子晶体也可能含有极性键，例如二氧化硅中的Si-O键，A不正确；B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体，B正确；C．干冰升华是物理变化，破坏的是分子间作用力，化学键不变，C不正确；D．金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，也可能是共价化合物，例如氯化铝是共价化合物，D不正确；答案选B。20．（2015·上海高考真题）将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分别加热熔化，需要克服相同类型作用力的物质有A．2种 B．3种 C．4种 D．5种【答案】C【解析】Na是金属晶体，熔化破坏的是金属键。Na2O是离子晶体，熔化时破坏的是离子键。NaOH是离子化合物，熔化时断裂的是离子键。Na2S是离子化合物，熔化时断裂的是离子键。Na2SO4是离子化合物，熔化时断裂的是离子键。故上述五种物质分别加热熔化，需要克服相同类型作用力的物质有4种，选项是C。21．（2009·上海高考真题）在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是A．熔点：B．水溶性：C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷D．热稳定性：【答案】D【解析】A．熔点一般原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以SiO2＞KCl＞CO2，错误；B．水溶性：HCl＞SO2＞H2S，错误；C．对烷烃同系物来说，其碳原子数越大，其沸点越高，即乙烷＜丁烷＜戊烷，错误；D．非金属性：F＞O＞N，元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越大，则热稳定性：HF＞H2O＞NH3，正确。答案选D。22．（2007·海南高考真题）NaCl的晶胞如右图，每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl离子的数目分别是（）A．14，13 B．1，1 C．4，4 D．6，6【答案】C【解析】由图可以看出，在每个NaCl晶泡中，有14个Cl―其中1个位于体心，12个位于边上，位于体心的为这个晶泡独有，位于边上的为4个晶泡共有每个晶泡各占1/4，所以每个晶泡中Cl―个数为1+1/4×12=4；Na+共有14个，其中6个位于面心上为2个晶泡共有，每个占1/2，8个位于角上，为8个晶泡共有，每个占1/8，所以每个晶泡中Na+个数为1/2×6+1/8×8=4。23．（2008·宁夏高考真题）短周期元素E的氯化物ECln的熔点为-78℃，沸点为59℃；若0.2molECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀。下列判断错误的是（）A．E是一种非金属元素 B．在ECln中E与Cl之间形成共价键C．E的一种氧化物为EO2 D．E位于元素周期表的IVA族【答案】D【解析】ECln熔沸点较低，因而ECln形成的晶体为分子晶体，0.2molECln与足量的AgNO3溶液完全反应后可以得到57.4g的AgCl沉淀，根据氯原子守恒有：0.2mol×n=，即n=2，已知Al与氯气形成的分子晶体为AlCl3，故E元素是一种非金属元素，即E应为硫元素，以此来解答。A．E为S，为非金属元素，正确；B．在ECl2中S与Cl之间形成共价键，正确；C．E的一种氧化物为SO2，正确；D．E位于元素周期表的ⅥA族，错误。答案选D。24．（2008·四川高考真题）下列说法中正确的是A．全部由极性键构成的分子一定是极性分子B．非极性分子中一定没有极性键C．离子晶体中一定没有共价键D．分子晶体中一定没有离子键【答案】D【解析】A．全部由极性键构成的双原子分子一定为极性分子，全部由极性键构成的多原子分子的极性则取决于分子的空间构型，若分子高度对称使正负电中心重合，则分子为非极性分子，如CO2、CH4、CCl4、BF3等，若分子不对称使正负电中心不重合，则分子为极性分子，如H2O、NH3等，错误；B．非极性分子中可能含极性键，如CO2、CH4、CCl4等，错误；C．离子晶体中一定存在离子键，也可能含有共价键，如NaOH、Na2O2、NH4Cl、K2SO4等，错误；D．分子晶体中一定不含离子键，可能含有共价键，正确；答案选D。25．（2008·天津高考真题）下列叙述正确的是A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对B．PCl3和BCl3分子