高考化学复习晶体结构与性质习题含解析

1、高考化学复习 晶体结构与性质1下列说法正确的是 ( )A离子晶体中每个离子周围均吸引着6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析： A 项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引6 个带相反电荷的离子，如 CsCl 晶体中每个 Cs吸引 8 个 Cl ； B 项，金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的；C项，分子晶体不一定是液态或气态，可能为固态，如I 2、 S8等。答案： D2下列晶体的分类正确的一组是 ( )选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH

2、2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃解析： A项中固态 Ar 为分子晶体； B 项中 H2 SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。答案： C3下面有关晶体的叙述不正确的是 ( ) A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6 个碳原子B氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等的 Na共有 6 个C氯化铯晶体中，每个 Cs周围紧邻 8 个 ClD干冰晶体中，每个 CO2分子周围紧邻 12个 CO2分子解析：氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等的 Na共 12个，每个 Na周围距离相等且 最近的 Cl 共有 6 个。答案： B4如图为碘晶体晶

3、胞结构，下列有关说法正确的是( )A碘分子的排列有 2 种不同的取向， 2 种取向不同的碘分子以 4 配位数交替配位形成 层状结构B用均摊法可知平均每个晶胞中有4 个碘原子C碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体 D碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力解析： 由题图可知，在立方体的顶面上，有5 个 I 2，4 个 方向相同，结合其他面考虑可知 A选项正确；每个晶胞中有 4 个碘分子， B选项错误；此晶体是分子晶体， C选项错误； 碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，D选项错误。答案： A5下列数据是对应物质的熔点 ( ) 。据此做出的下列判断中错误的是 ( )BCl3

4、Al 2O3Na2ONaClAlF3AlCl 3干冰SiO2 1072 0739208011 291190571 723A.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解析： A项，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， 正确； B 项，表中只有 BCl3、AlCl 3和干冰 是分子晶体，错误； C 项，同族元素的氧化物可 形成不同类型的晶体，如 CO2 是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，正确；不同族的氧化物可 形成相同类型的晶体，如 Al 2O3 和 N

5、a2O都是离子晶体。答案： B6有一种蓝色晶体 可表示为 MxFey(CN) 6 ，经 X-射线研究发现，它的结构特征是Fe3和 Fe2互相占据立方体互不相邻的顶点， 而 CN 位于立方体的棱上。 其晶体中阴离子的最小 结构单元如图所示。下列说法不正确的是 ( )A该晶体的化学式为 MFe2(CN) 6B该晶体属于离子晶体， M呈 1 价C该晶体属于离子晶体， M呈 2 价D晶体中与每个 Fe3距离最近且等距离的 CN为 6 个21 1解析： 由题图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2个数： 4 ，同样可推82 11出含 Fe3个数也为 2，CN为 1243，因此阴离子为 Fe 2(CN

6、) 6 ，则该晶体的化学式只能 为 MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为 1 价，故 A、B 两项正确， C项错误。由图可看出与每个Fe3距离最近且等距离的 CN为 6个，故 D项正确。答案： C7下列关于 CaF2 的表述正确的是 ( )A Ca2与 F 间仅存在静电吸引作用BF的离子半径小于 Cl ，则 CaF2的熔点低于 CaCl2C阴、阳离子数之比为 21 的物质，均与 CaF2晶体构型相同DCaF2中的化学键为离子键，因此 CaF2 在熔融状态下能导电解析： Ca2与 F之间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，A错误；离子所带电荷相同， F 的离子半径小

7、于 Cl ，所以 CaF2 晶体的晶格能大，熔点高， B 错误；晶体构型还与离 子的大小有关，所以阴、阳离子数之比为21 的物质，不一定与 CaF2晶体构型相同， C错误； CaF2中的化学键为离子键，在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电， D正确。答案： D8下图为 CaF2、H3BO3( 层状结构，层内的 H3BO3分子通过氢键结合 ) 、金属铜三种晶体的 结构示意图，请回答下列问题：图所示的 CaF2 晶体中与 Ca2最近且等距离的 F个数为 ，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为 。图所示的物质结构中最外层已达 8 电子结构的原子是 ，H3BO3晶体中 B

8、 原子个数与极性键个数比为 。三种晶体中熔点最低的是 ( 填化学式 ) ，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为 。已知两个距离最近的 Ca2 核间距离为 a 108 cm，结合 CaF2晶体的晶胞示意图，计 算 CaF2 晶体的密度为 g cm 3。解析： (1)CaF2晶体中 Ca2的配位数为 8，F的配位数为 4，Ca2和 F个数比为 1 2，铜晶 体中未标号 的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、 3，同层的 4、 5、6、7、8、 9，下层的 10、11、 12，共 12 个。H 3BO3中 B原子，最外层共 6个电子， H是 2电子结构，只有氧原子形成二个键达到8 电子稳定

9、结构。 H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B 原子形成 3个 BO极性键，每个 O原子形成 3个 OH共价键，共 6个键。H 3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了分子间作用力和氢键。21 1 一个晶胞中实际拥有的 Ca2为 8 6 4，F为 8 个，晶胞顶点及六个面上的82183.2离子为 Ca ，晶胞内部的离子为 F ，1 个晶胞实际拥有 4 个“ CaF2”。则 CaF2 晶体的密度：183.2478 gmol1( 2 a 108 cm)36.021023 mol 1 18a33.23 g cm 。答案： (1)8 12 (2)O 16 (3)H 3BO3 分子

10、间作用力和氢键(4)9(1) 钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1 个体心立方晶胞的金属原子数目是 。氯化铯晶体的晶胞如图1，则 Cs 位于该晶胞的，而 Cl 位于该晶胞的 ，Cs的配位数是 。铜的氢化物的晶体结构如图 2 所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：图 3 为 F 与 Mg 、 K 形成的某种离子晶体的晶胞，其中“”表示的离子是 ( 填离子符号 ) 。实验证明： KCl、MgO、CaO、TiN 这 4种晶体的结构与 NaCl 晶体结构相似 (如图 4 所 示) ，已知 3 种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能 /kJ m

11、ol 17867153 401则这 4种离子晶体 (不包括 NaCl) 熔点从高到低的顺序是个。其中 MgO晶体中一个 Mg2周围和它最邻近且等距离的Mg2有个。价键类型有，碳原子的杂化轨道类型为，原子间存在的共价键类型有，碳原子的杂化轨道类型为，原子间存在的共解析： (1)体心立方晶胞中， 1个原子位于体心， 8个原子位于立方体的顶点， 故 1个晶1胞中金属原子数为 8 12；氯化铯晶胞中， Cs位于体心， Cl 位于顶点， Cs的配位数8为 8。由晶胞可知， 粒子个数比为 11，化学式为 CuH，1 价的铜与 1 价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为CuCl2和 HCl。由晶

12、胞结构可知， 黑球有 1 个，灰球有 1 个，白球有 3个，由电荷守恒可知 n(Mg2) n(K)n(F) 113，故白球为 F。从 3 种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越多、离子半径越小，离子晶体 的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti 3 Mg2 ，离子半径： Mg2MgOCaOKC；l MgO晶体中一个 Mg2周围和它最邻近且等距离的 Mg2有 12 个。答案： (1)2 体心 顶点 8点燃2CuH 3Cl 2=2CuCl2 2HClF (4)TiNMgOCaOKCl 1210(2017海南卷 ) A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题： 碳的一种单质的结构如图 (a

13、) 所示。该单质的晶体类型为SiCl 4 分子的中心原子的价层电子对数为 ，分子的立体构型为 ，属于分子(填“极性”或“非极性” ) 。(3) 四卤化硅 SiX4的沸点和二卤化铅 PbX2的熔点 如图 (b) 所示。SiX 4的沸点依 F、Cl 、Br、I 次序升高的原因是 结合 SiX 4的沸点和 PbX2的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I 次序， PbX2中的化学键的离子性 、共价性 ( 填“增强”“不变”或“减弱” )。碳的另一种单质 C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c) 所示。 K 位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为 1.4n

14、m，晶体密度为 gcm 在浓的 在浓的 TiCl 3的盐酸溶液中加入乙醚， 并通入 HCl 至饱和，可得到配位数为 6、组成 为 TiCl 36H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1 5，则该配合离子的化解析： (1) 该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，层内碳原子之间形成键和键；石 墨中碳原子有 3 个 键，无孤电子对，因此杂化类型为sp2。(2)SiCl 4 中心原子是Si ，有 4 (2)SiCl 4 中心原子是Si ，有 4 个 键， 孤电子对数为4412 0，价层电子对数为4，空间构型为正四面体形；属于非极性分子。SiX4 属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔、

15、沸点越高，范德华力 随着相对分子质量的增大而增大，即熔、 沸点升高； 同主族从上到下非金属性减弱，得电 子能力减弱，因此 PbX2 中化学键的离子性减弱，共价性增强。11根据晶胞的结构， C60位于顶点和面心，个数为 8 6 4，K 位于棱上和内部，8214 837个数为 12 9 12，因此化学式为 K3C60，晶胞的质量为g ，晶胞的体积为 (1.4 4NA107) 3cm3，根据密度的定义，则晶胞的密度为2.0 g cm3。答案： (1) 混合型晶体 键、键 sp2 (2)4 正四面体形 非极性 (3) 均为分 子晶体，范德华力随分子相对质量增大而增大 减弱 增强(4)K 3C60 2.

16、011(2019临沂模拟 ) 钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。基态钛原子的价电子排布式为 ，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种。钛 比钢轻 、比铝 硬，是一种新兴的结构材料，钛 的硬度 比铝大 的原因 是学式为 。半夹心结构催化剂 M能催 化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如图 1 所示。组成 M的元素中，电负性最大的是 ( 填名称 ) 。 M 中碳原子的杂化方式为 。M中不含(填序号 )。A 键B 键C离子键D配位键金红石 (TiO 2) 是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构 ( 晶胞中相同位置的原子相同 ) 如 图 2 所示。A、B、C、D 4种微粒

17、中氧原子是 (填序号 )。若 A、B、 C的原子坐标分别为 A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则 D 的原子坐标为 D(0.19 a，) ；钛氧键的键长 d ( 用代数式表示 ) 。解析： (1) 钛原子核外有 22 个电子，基态钛原子的价电子排布式为3d24s2；基态钛原子的末成对电子数为 2；第四周期中未成对电子数为 2 的元素还有 3 种，分别是 Ge、 Se、 Ni 。Ti 原子的价电子数是 4、铝原子的价电子数是 3，Ti 原子的价电子数比 Al 多，金属 键更强，所以钛的硬度比铝大。配位数为 6，两种配体的物质的量之比为 15，所以配体中有 1个氯原子、 5个水分 2子，所以该配合离子的化学式为 TiCl(H 2O)5 2。组成 M的元素有 Ti、C、H、O、Cl ，其中 O的非金属性最强，非金属性越强电负 性越大，所以电负性最大的是氧； M中有双键碳和单键碳原子两种，所以M 中碳原子的杂化方式为 sp2、 sp3；单键为 键，双键中 1 个是 键、 1 个是 键，根据 M的结构图， 还有配位键，没有离子键，故选 C。11根据均摊原则，