化学大一轮复习人教版新高考专用 十八晶体结构与性质

1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养测评十八晶体结构与性质基础讥固练叭药脅师n一、选择题（本题包括4小题，每题6分，共24分）973K（2020年山东等级考模拟）利用反应CCl+4N；.,C（金刚石）+4NaCl4可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是（）C（金刚石）属于原子晶体该反应利用了Na的强还原性CCl和C（金刚石）中的C的杂化方式相同4NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+【解析】选DoA.金刚石晶体：每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构。形成的晶体

2、为原子晶体，故A正确；B.该反应中Na由0价T+1价，作还原剂将CCl还原，故B正4确；C.CCl和C（金刚石）中的C的杂化方式都是sp3杂化，故C正确；4D.NaCl晶体：每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D错误。（双选）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（）该晶体属于分子晶体晶体的化学式为BaO22该晶体晶胞结构与NaCl相似与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个【解析】选A、BoBa是活泼金属，0是活泼非金属，形成的是离子化合物，A错；根据Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8Xl/8+6X

3、l/2=4,0个数为2X(12Xl/4+l)=8，所以Ba与0的个数比为1：2,该氧化物为BaO，B错；NaCl晶胞结构也是该形状，C2对；与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+为顶点和面心位置，每个晶胞中共有8X3X1/2=12个，D对。【加固训练】下列有关晶体结构或性质的描述不正确的是()冰中存在极性键、范德华力和氢键因原子半径KNa，故金属钾的熔点低于金属钠1mol金刚石与1mol石墨晶体中所含的C一C键的数目相同氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠【解析】选C。冰中存在极性键、范德华力和氢键，A项正确；因原子半径：KNa，导致K的金属键不如Na强，故金属钾的熔点低于金属钠，B项

4、正确；金刚石中每个C原子形成4个CC键，1molC形成2mol共价键，石墨中每个C原子与其他3个C原子形成3个CC键，1molC形成1.5mol共价键，C项错误；氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠，D项正确。有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是()为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积每个晶胞含有的原子数分别为1,2,2,4晶胞中原子的配位数分别为6,8,8,12空间利用率的大小关系为【解析】选B。为体心立方堆积，为六方最密堆积，与判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为8X=1,88X+1=2,1+8X=2,8X=+6X

5、=4,B项正确；晶胞中原子8882的配位数应为12,其他判断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%,应为二，D项错误。有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()*CT。附匚止晶胞0厂由1：鳳子和原子构成的气感团簇井子模型在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体在CaF晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+2在金刚石晶体中，6个碳原子形成一个环且不在同一平面上该气态团簇分子的分子式为EF或FE【解析】选D。在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，距Cl-最近的Na+有6个，这6个离子构成一个正八面体，故A项正确；在CaF2晶胞中含有C丁数为8

6、X=+6X=4,故B项正确；金刚石晶体中碳原82子杂化方式为sp3,6个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故C项正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为EF或FE，故D项错误。4444二、非选择题（本题包括2小题，共26分）（12分）现有几组物质的熔点（C）数据：A组B组C组D组金刚石：3550CLi：181CHF：-83CNaCl：801C硅晶体：1410CNa：98CHCl：-115CKCl：776C硼晶体：2300CK：64CHBr：-89CRbCl：718C二氧化硅：1723CRb：39CHI：-51CCsCl：645C据此回答下列问题：A组属

7、于晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是B组晶体共同的物理性质是(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性C组中HF熔点反常是由于。D组晶体可能具有的性质是(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl,其原因为【解析】(1)A组熔点很高，为原子晶体，是由原子通过共价键形成的。(2)B组为金属晶体，具有四条共性。(3)HF分子间含有氢键，故其熔点反常。(4)D组属于离子晶体，具有两条性质。(5)D组属于离子晶体，其熔点与晶格能有关。答案：(1)原子共价键(2(3)HF能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(4)(5)D组晶体都为离

8、子晶体，r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Cs+)，在离子所带电荷数相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高(14分)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键。印度尼赫鲁先进科学研究中心的Datta和Pati等人借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(CS)进行研究，从理论角度证明这种材料168的分子呈平面结构(如图1)，每个杂环平面上下两侧最多可吸附10个H分子。2cS分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为168相关键长数据如表所示：化学键CSCSCS中碳硫键168键长/pm181155176从表中数

9、据可以看出，CS中碳硫键键长介于CS键与CS键之间，168原因可能是。CS与H微粒间的作用力是。1682(2)具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进入由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Ag原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF（晶胞结构如图2）相似，该晶体储氢后的化学式为2（3）MgH是金属氢化物储氢材料，其晶胞如图3所示，已知该晶体的密2度为agcm-3,贝U晶胞的体积为cm3（用含a、N的代数式表示，AN表示阿伏加德罗常数的值）。A【解析】根据图1可知，C原子采取sp2杂化，S原子采取sp3杂化。CS分

10、子中的碳硫键具有一定程度的双键性质，从而导致168CS中碳硫键键长介于168CS键与CS键之间。CS与H微粒间的作用力为范德华力。（2）1682根据题意知，该晶胞中铜原子数=6X二=3，银原子数=8X二=1,氢原子2s可进入由Cu原子与Ag原子构成的四面体空隙中，则H原子位于该晶胞内部，储氢后该晶胞中含有8个H,则该晶体储氢后的化学式为CuAgH。（3）该晶胞中Mg原子数=8X二+1=2,H原子数=2+4X二=4，则该38晶胞中含2个MgH，该晶胞的体积Vcm3。2aNA答案：（1）sp2sp3CS分子中的碳硫键具有一定程度的双键性168质范德华力CuAgH（3）-38aNA提能增分练舲n、选

11、择题（本题包括3小题，每题6分，共18分）1.下列说法正确的是()Ell9AQpAA.钛和钾都采取图1的堆积方式图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置，此方式在三维空间里堆积，仅得简单立方堆积图3是干冰晶体的晶胞，晶胞棱长为acm，则在每个CO周围最近2且等距离的CO有8个2图4是一种金属晶体的晶胞，它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC堆积的结果【解析】选D。图1表示的堆积方式为六方最密堆积，K采用体心立方堆积，A错误；图2在二维空间里的非密置层放置，在三维空间也能得到体心立方堆积，B错误；干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞，配位数为12,即每个CO周围距离相等的CO分子有12个，C错

12、误；该晶22胞类型为面心立方，金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC的方式堆积，D正确。(双选)(2019松原模拟改编)在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C存在。后来人们又相继得到了C、C、C、60707690C等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋94葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是()金刚石、C、C、管状碳和洋葱状碳都不能与H发生加成反应60702已知C（石墨，s）C（金刚石，s）Ah0,则石墨比金刚石稳定C晶体结构如图所示，每个C分子周围与它最近且等距离的C分606060子有6个熔点比较：CCC金刚石607090

13、【解析】选A、C。C的结构中存在碳碳双键，可与H发生加成反602应，故A错误；石墨转化为金刚石为吸热反应，则石墨能量低，金刚石能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；以晶胞顶点上的C为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心60上，这样的面有12个，所以这样的分子也有12个，故C错误；C、60C、C为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，金刚7090石为原子晶体，在这四种物质中熔点最高，熔点比较：CCNaClNaBr阴离子的配位数：CsClNaClCaF2硬度：MgOCaOBaO【解析】选A。由于r(Na+)r(Mg2+)r(Ah+)，且Na+、Mg2+、Ah+

14、所带电荷依次增大，所以NaF、MgF、AlF的离子键依次增强，晶格能依23次增大，故熔点依次升高。r(F-)r(Cl-)r(Br-)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF中阴离子的配位数分别为8、26、4。r(Mg2+)r(Ca2+)r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。以N表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()AV冬y图1冰18g冰(图1)中含OH键数目为2NA28g晶体硅(图2)中含有SiSi键数目为2NA44g干冰(图3)中含有N个晶胞结构单元A石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料，12g石墨烯中含CC键数目为

15、1.5NA【解析】选Co1个水分子中含有2个OH键，18g冰的物质的量为1mol,含OH键数目为2N,A项正确；28g晶体硅中含有1molASi原子，每个硅原子与其他4个Si形成4个SiSi键，每个硅原子形成的共价键为三X4=2,则21mol单质硅含有2molSiSi键，B项正确；1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子，44g干冰中含有晶胞结构单元个数小于N个，CA项错误；在石墨烯中，每个碳原子形成3个共价键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12g石墨烯即1mol所含碳碳键数目为1.5N，AD项正确。【加固训练】下列有关说法不正确的是()水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配

16、位键CaF晶体的晶胞如图2所示，每个CaF晶胞平均占有4个Ca2+22H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动金属铜中Cu原子堆积模型如图4,为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12【解析】选C。从图1可以看出水合铜离子中有1个铜离子和4个配位键，A正确；按均摊法，每个晶胞中有Ca2+：8X二+6X二4,B正52确；H原子只有1个电子，电子云中点的疏密程度表示电子出现的机率密度，C错误；从图4中可以看出中心的铜原子的配位数为12,D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共32分)(17分)(2019云南高考模拟)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理

17、学等领域。由Mo将2个C分子、2个60P-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键组装的超分子结构如图所示。Mo处于第五周期第WB族，核外电子排布与Cr相似，它的基态价TOC o 1-5 h z电子排布式是；核外未成对电子数是个。该超分子中存在的化学键类型有。A.o键B.n键C.离子键D.氢键该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是(填元素符号),p-甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有。从电负性角度解释CFCOOH的酸性强于CHCOOH的原因33C与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释C的6060熔点远低于金刚石的原因是。【解析】(l)Cr的基态价电子分布为3ds4si,而Mo与Cr同

18、主族，但比Cr多了一周期，因而基态价电子分布为4ds5si，用轨道电子排布lItltltlHtlm.ti亠-表示为：，因而核外未成对的电子为6个。观察该超分子结构有双键，说明有o键和n键，分子中不存在离子键，根据信息Mo形成配位键，因而答案选AB。CO作配体时是C作配位原子，氧把孤电子对给了碳，碳变成富电子中心，有提供电子对形成配位键的能力，p-甲酸丁酯毗啶中碳原子有形成双键，说明其杂化方式为SP2,在丁基中C原子形成四个单键为sp3杂化。(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂，因此CFCOOH酸性强于CHCOOH。33根据不同晶体类型的性质不同来解释

19、：C是分子晶体，金刚石是原60子晶体，原子晶体熔化时破坏的共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力。答案：(1)4d55si6(2)ABCsp2和sp3F的电负性强于H,对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂，因此CFCOOH酸性强于CHCOOH(5)C是分子晶体，3360金刚石是原子晶体,原子晶体熔化时破坏的共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力(15分)钛对酸、碱具有较强的耐腐蚀性，密度小，比强度高，已成为化工生产中重要的材料。回答下列问题：(1)基态钛原子的价电子排布式为，其原子核外未成对电子有个。金属钛晶胞如图所示，晶胞参数为a二b=295.08pm,c=468.55pm,a二B=90,丫二