新高考化学晶体的结构与性质专项训练专项练习附解析

1、新高考化学晶体的结构与性质专项训练专项练习附解析一、晶体的结构与性质1以 na表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）a36g 冰(图甲）中含共价键数目为4nab12g 金刚石 (图乙）中含有键数目为4nac44g 干冰 (图丙）中含有na个晶胞结构单元d12g 石墨 (图丁）中含键数目 3na2类推是化学学习和研究中常用的思维方法。下列类推错误的是mg 可由电解熔融mgcl2制取，则al 也可由电解熔融alcl3制取晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，也必有阴离子1mol/l 的 nacl 溶液每升中含有1mol na+，则 1mol/l 的 fecl3溶液每升中也含有1mol

2、 fe3+使用 ph 试纸时必须保持干燥，则湿润的ph 试纸测得的ph 一定有误差abcd3碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法错误的是（）a在石墨烯晶体中，每个c原子连接3 个六元环b石墨烯晶体中的化学键全部是碳碳单键c在金刚石晶体中，c原子采用sp3杂化d在金刚石晶体中，六元环中最多有4 个 c 原子在同一平面4氮化铝（ aln）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业 等领域，其结构类似于金刚石。一定条件下，氮化铝可通过反应al2o3+n2+3c=2aln+3co 合成， 下述正确的是a氮化铝晶体属于分子晶体b由于 aln 相对

3、分子质量比立方 bn 大，所以熔沸点 aln 比 bn 高caln 中原子 al 杂化方式为 sp2，n 杂化方式为 sp3d氮化铝晶体中含有配位键5下列表述不正确的是（）a熔点：cf4ccl4cbr4碳化硅 晶体硅c晶格能： nafnaclnabrnald熔点： namgal6根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是（）naclmgcl2alcl3sicl4单质 b熔点 /801712190-702300沸点 /1465141217857.62500注： alcl3熔点在 2.02 105pa条件下测定。asicl4是分子晶体b单质 b 是原子晶体calcl3加热能升华dm

4、gcl2晶体中离子键的强度比nacl晶体中的大7下列叙述正确的是a离子晶体中，只存在离子健，不可能存在其它化学键b可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键cna2o2、nahso4晶体中的阴、阳离子个数比均为12d晶体熔点：金刚石食盐冰干冰8元素位于第4 周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素 y基态原子的3p 轨道上有4 个电子。 x与 y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的是( )a1 个晶胞中所含离子总数为18bx2+的配位数为8，y2-的配位数为4c与每个x2+距离最近且相等的x2+共有 12 个d该化合物的化学式为cas9植物生长除了需要氮

5、、磷、钾三种元素之外，还需要硼、镁等微量元素。有一种硼镁肥料的主要成分是mg3(bo3)2 2mgso4 6h2o。回答下列问题：(1)mg3(bo3)2 2mgso4 6h2o 的氧化物形式为_，某短周期元素与硼同族，其元素原子的最外层电子排布式为_；(2)某短周期元素的单质和金属镁可在高温下反应，得到产物a，a 与水反应生成两种碱，该元素周期表中的位置为_周期 _族，写出 a 与水反应的化学方程式_；(3)比较硼和硫的非金属性强弱，硼的非金属性_硫 (填大于或小于 )，硼元素原子中有_种能量不同的电子；(4)硼单质存在着多种同素异形体，某单质的熔点2300，沸点2550，原因可能是_。a硼

6、单质性质与铝相似b硼在元素周期表中与碳相邻c硼单质的晶体结构为空间网状结构d硼元素存在着几种同位素，其中10b 可用于原子反应堆10 钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：（1）基态钛原子的价层电子排布图为_，其原子核外共有_种空间运动状态不同的电子，金属钛的堆积方式如图所示，为_(填堆积方式 )堆积（2） 已知 ticl4在通常情况下是无色液体，熔点为37 ，沸点为 136 ，均高于结构与其相似的ccl4，主要原因是_。 ticl4可溶于浓盐酸得h2ticl6，向溶液中加入nh4cl浓溶液可析出黄色的(nh4)2ticl6晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有_。a离子键 b共价键

7、c分子间作用力 d氢键 e 金属键（3）硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式，结构如图所示，其中ti-o-ti 在一条直线上。该阳离子化学式为_，其中 o 原子的杂化方式为_。（4）2016 年 7 月，研究人员发现了某种钛金合金的化学式是ti3au，它具有生物相容性，是理想的人工髋关节和膝关节；其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，最近的 ti 原子距离为a2，a 原子的坐标参数为（12,12,12），则 b原子坐标参数为_，距离 ti 原子次近的 ti 原子有 _个， ti-au 间最近距离为_pm11 合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液醋酸二氨合铜（i）、氨水 吸收在生产过程

8、中产生的co和 co2等气体。铜液吸收co的反应是放热反应，其反应方程式为：cu(nh3)2acco nh3cu(nh3)3coac完成下列填空：（1）如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是_。（选填编号）a.减压 b.增加 nh3的浓度 c.升温 d.及时移走产物（2）铜液中的氨可吸收二氧化碳，写出该反应的化学方程式_（3）简述铜液吸收co及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。_（4）铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达式是_。通过比较_可判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。（5）已知 cs2与 co2分子结构

9、相似，cs2的电子式是 _。cs2熔点高于co2，其原因是 _。12 有下列八种物质：氯化钙、金刚石、硫、氢氧化钠、二氧化硅、干冰，回答有关这六种物质的问题。(用编号回答 )(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体各组中物质的编号_(2)属于共价化合物的是 _；含有共价键的离子化合物是_；(3)其中硬度最大的物质是_；熔点最低的物质是 _。【参考答案】 * 试卷处理标记，请不要删除一、晶体的结构与性质1a【解析】【分析】【详解】a1 个水分子中含有2 个 o-h 键， 36g 冰的物质的量为2mol，含 o-h 键数目为4na，故 a正确；b12g

10、 金刚石中含有1molc 原子，晶体金刚石中，每个碳原子与其它4 个 ci形成 4 个 c-c键，则每个c 原子形成的共价键为：12 4=2 ，则 1mol 单质金刚石含有2molc-c键，含有2na个 键，故 b 错误；c1 个晶胞结构单元含有4 个二氧化碳分子，44g 干冰的物质的量为1mol，含有晶胞结构单元个数为0.25na个，故 c 错误；d在石墨中，每个碳原子周围有三个c-c单键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5 个，12g 石墨即 1mol 所含碳碳键数目为1.5na，故 d 错误；故答案为a。2d【解析】【分析】【详解】氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝不含自由移动的铝离子，电解

11、熔融的氧化铝来制取金属铝，错误；晶体中有阳离子，未必一定有阴离子，如：在金属晶体中，存在金属阳离子和自由移动的电子，错误；铁离子在溶液中要水解，1mol?l-1的 fecl3溶液每升中含有fe3+小于 1mol，错误；ph 试纸在使用之前不能用蒸馏水润湿，否则测定的是稀释以后溶液的ph 值，但是弱测定纯水的ph 时，不会影响结果，错误；综上所述，错误，答案选d。3b【解析】【分析】【详解】a. 根据石墨烯结构可知：在石墨烯晶体中，每个c 原子与相邻3 个 c 原子形成3 个碳碳键，这些 c 原子形成一个个平面正六边形，通过每个c原子形成了3 个六元环， a 正确；b. 在石墨烯晶体中，c原子采

12、用 sp2杂化，物质结构中既有碳碳单键，也有碳碳双键，b 错误；c. 碳原子价电子数为4，在金刚石晶体中，每个c原子与相邻的4 个 c 原子形成共价键，所有价电子全部参与成键，形成了4 个 c-c键， c原子采用sp3杂化， c 正确；d. 在金刚石中，c 原子与相邻的4 个 c原子形成立体网状结构，最小的环上含有6 个 c原子，其中六元环上能够共平面的c 原子数目为4，结构如图所示：，d 正确；故合理选项是b。4d【解析】【分析】【详解】a氮化铝（aln）结构类似于金刚石，金刚石为原子晶体，则氮化铝（aln）也为原子晶体，不是分子晶体，故a 错误；b熔沸点与原子间的共价键的键能有关，原子半径

13、越小，键能越大，熔沸点越高，所以熔沸点aln比bn要低，故b 错误；c结构与金刚石结构类似，金刚石中的碳为3sp杂化，则al原子和n原子也为3sp杂化，故 c错误；d结构与金刚石结构类似，金刚石中的碳形成4个共价键；al原子最外层只有3个电子，可以提供空轨道，n原子提供孤对电子而形成配位键，故d 正确；故选 d。【点睛】氮化铝晶体与金刚石类似，均是正四面体结构，每个铝原子与4个氮原子相连，是由原子构成的原子晶体。5d【解析】【分析】【详解】a.a 项中均为分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔点越高，对组成和结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故a 正

14、确；b.b项中均为原子晶体，形成共价键的原子半径越小，共价键越强，硬度越大，故b 正确；c.c项中均为离子晶体，形成离子晶体的离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大，离子半径：f-cl-br-naclnabrnal ，故 c正确；d.d 项中均为金属晶体，形成金属键的金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强，金属晶体的熔点就越高，离子半径：na+mg2+al3+，熔点： almgna，故 d 错误；故答案选： d。6d【解析】【分析】【详解】a由表中数据可以知道，sicl4的熔沸点较低，属于分子晶体，a 选项正确；b单质 b 的熔沸点很高，所以单质b 是原子晶体， b选项正

15、确；c由表中数据可以知道氯化铝的沸点低于熔点，所以能够不经液态直接升华，c选项正确；d离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，nacl的熔、沸点均比mgcl2高，所以nacl晶体中的离子键应比mgcl2的强， d 选项错误；答案选 d。7d【解析】【分析】【详解】a. 离子晶体中，一定存在离子键，可能会含共价键，如氯化铵晶体中既有离子键又有共价键， a 不正确。b. 甲烷分子与水分子之间不可能存在氢键，因为碳原子半径较大、电负性较小不具备形成氢键的条件，所以b 不正确。c. nahso4晶体中阴、阳离子个数比为1：1，所以 c不正确。d. 金刚石是原子晶体，氯化钠是离子晶体，而冰

16、和干冰都是分子晶体。比较不同类型晶体的熔点，一般原子晶体离子晶体分子晶体，冰和干冰都是分子晶体，可以根据常温下水为液态，而二氧化碳为气态判断冰的熔点高于干冰，所以d 正确。答案选 d。8c【解析】【分析】元素 x位于第 4 周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数为2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30 个电子，为zn元素；元素y基态原子的 3p 轨道上有4 个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则 y是 s元素。【详解】a由晶胞结构可知，1 个晶胞中所含离子总数为11864882，a 项错误；b根据晶胞结构图分析，y2-的配位数为4，x2+的配位

17、数也为4，b 选项错误；c由晶胞结构可知，与顶点上每个x2+距离最近且相等的x2+在其面心，则共有12 个， c选项正确；d根据上述分析，x与 y形成的化合物为zns ，d 选项错误；答案选 c。95mgo?2so3?b2o3?6h2o 3s23p1二a mg3n2 + 6h2o = 3mg(oh)2 + 2nh3小于三c 【解析】【分析】（1）硅酸盐改写为氧化物的一般方法为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xmo?nsio2?mh2o）；某短周期元素与硼同族，则该元素为铝；（2）a 与水反应生成两种碱，说明一种是氢氧化镁另一种是一水合氨，所以是镁条与氮气反应生成氮化镁；（3）硫元素的

18、非金属强于硼元素，硼元素核外有电子排布为1s22s22p1；（4）硼的某单质的熔点高，说明其是原子晶体。【详解】（1）硅酸盐改写为氧化物的一般方法为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xmo?nsio2?mh2o），所以mg3（bo3）2?2mgso4?6h2o 氧化物形式为5mgo?2so3?b2o3?6h2o；某短周期元素与硼同族，则铝的最外层电子排布式为3s23p1，故答案为： 5mgo?2so3?b2o3?6h2o； 3s23p1；（2）a 与水反应生成两种碱，说明一种是氢氧化镁另一种是一水合氨，所以是镁条与氮气反应生成氮化镁，则氮在元素表中的位置为二周期第a 族，氮化镁与水反应

19、的方程式为： mg3n2+6h2o3mg( oh)2+2nh3，故答案为：二；a；mg3n2+6h2o=3mg( oh)2+2nh3；（3）硫元素的非金属强于硼元素，硼元素核外有电子排布为1s22s22p1，所以硼元素原子中有三种能量不同的电子，故答案为：小于；三；（4）硼的某单质的熔点高，说明其是原子晶体，相邻元素性质不一定具有相似性，如氮元素与碳元素也是相邻的，但是氮气的熔点和沸点都非常低。原子晶体是空间网状态结构，相邻的原子以共价键结合，原子单体的熔点和沸点都很高，故选：c。【点睛】a 与水反应生成两种碱，说明一种是氢氧化镁另一种是一水合氨，所以是镁条与氮气反应生成氮化镁是解答关键。10

20、六方最密 ticl4和 ccl4均为分子晶体，ticl4的分子量大于ccl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高。 ab tio2+ sp (14，12，0) 8 54a【解析】【分析】(1) ti 原子价电子为3d、 4s 电子， 3d 能级上有2 个电子、 4s 能级上有2 个电子；原子的空间运动状态即为原子轨道，ti 有 1s、2s、3s、4s 四个原子轨道， 2p、3p 六个轨道、 3d 两个轨道；该晶体为六方最密堆积；(2)分子晶体熔沸点较低，结构相似的分子晶体的熔沸点与相对原子质量有关；酸属于共价化合物，铵盐属于离子化合物，据此分析；(3)每个 o 原子被两个ti 原子共用、每个t

21、i 原子被两个o 原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比；ti 元素为 +4 价、 o 元素为 -2 价，据此书写其化学式；阳离子的立体结构中ti-o-ti 为直线型，据此分析杂化类型；(4)根据均摊法确定ti 和 au 在晶胞中的位置，结合晶胞结构图进行分析原子的坐标和距离， ti 和 au 最近的距离为晶胞顶点的au 到面上的ti 之间的距离，如图所示，结合图示计算。【详解】(1)ti 原子价电子为3d、4s 电子， 3d 能级上有 2 个电子、 4s 能级上有2 个电子，其价电子排布图为：；原子的空间运动状态即为原子轨道，ti 有 1s、 2s、3s、4s 四个原子轨道，2p、3p 六

22、个轨道、 3d 两个轨道，共12 个轨道；根据图示，该晶体为六方最密堆积；(2) ticl4和 ccl4均为分子晶体，ticl4的分子量大于ccl4，分子间作用力大一些，所以熔沸点更高； ticl4可溶于浓盐酸得h2ticl6，可将其看做形成一种酸，所有的酸都是共价化合物，向溶液中加入nh4cl浓溶液可析出黄色的(nh4)2ticl6晶体，可看做是铵盐，属于离子化合物，该晶体中微观粒子之间的作用力有共价键和离子键，答案选ab；(3)根据均摊法：每个o 原子被两个ti 原子共用、每个ti 原子被两个o 原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比为1：1，所以阳离子的化学式为tio2+，阳离子的立体

23、结构中ti-o-ti 为直线型，故o 原子的杂化方式为sp 杂化；(4)根据钛金合金的化学式是ti3au，大白球位于晶胞的顶点和体心，个数为1+818=2，小黑球位于晶胞的面上，则个数为2612=6，则大白球为au，位于晶胞的顶点和体心，小黑球为 ti，位于晶胞的六个面上，由于最近的ti 原子距离为a2，故 b 原子坐标参数为(14，12， 0)；以右图中c 原子为中心，在该晶胞中与c原子次近的原子有4 个，根据晶胞的无隙并置，对称结构还有4 个，故有8 个； ti 和 au 最近的距离为晶胞顶点的au 到面上的 ti 之间的距离，如图所示，则晶胞中ti-au 间最近距离为22aa42=54a

24、pm。11bc 2nh3co2h2o=(nh4)2co3 (nh4)2co3co2h2o=2nh4hco3低温加压下吸收co然后将铜液洗涤转移至另一容器中高温低压下释放co，然后将铜洗液循环利用 cnoh nh3和 ph3的稳定性 cs2和 co2都是分子晶体，cs2的相对分子质量大，分子间作用力大【解析】【分析】（1）增大浓度、升高温度等，可增大反应速率；（2）氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵；（3）铜液的组成元素中，短周期元素有h、 c、n、o 等元素， h 原子半径最小，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，比较非金属性强弱，可根据氢化物的稳定性强弱判断；（4）cs2的电子式类

25、似于co2，二者都为分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高。【详解】（1）降低压强，反应速率减小，a 不正确；增加nh3的浓度或升高温度，反应速率均增大bc 正确；及时移走产物，即降低生成物浓度，反应速率也减小，d 不正确，答案选bc。（2）氨气是碱性气体，co2是酸性气体，二者反应的化学方程式为2nh3co2h2o=(nh4)2co3、 (nh4)2co3co2h2o=2nh4hco3。（3）根据cu(nh3)2acconh3cu(nh3)3coac可知，该反应是体积减小的放热的可逆反应，因此吸收co的适宜条件是低温加压下吸收co。若要再生，则只需要将铜液洗涤转移至另一容器中；然后高温低压下释放co，最后将铜洗液循环利用即可。（4）铜液的组成元素中属于短周期元素的是h、c、 n、 o，同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则四种元素的原子半径大小顺序是cnoh；氮元素原子最外层有4 个电子，根据核外电子排布规律可知，最外层电子排布的轨道表达式是。非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此可通过比较 nh3和 ph3的稳定性判断氮、磷两种非金属元素的非金属性强弱。（5）已知 cs2与 co2分子结构相似，则根据co2的电子式可得cs2的电子式是。cs2和 co2都是分子晶