2024高考化学一轮复习专练56晶体结构与性质含解析新人教版

PAGE8-专练56晶体结构与性质1．[2024·高三专项测试]关于晶体的下列说法正确的是()A．化学键都具有饱和性和方向性B．晶体中只要有阴离子，就确定有阳离子C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键2．下列关于晶体的说法中，不正确的是()①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性②含有金属阳离子的晶体确定是离子晶体③共价键可确定分子晶体的熔、沸点④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按确定规律作周期性重复排列⑥晶体尽可能实行紧密积累方式，以使其变得比较稳定⑦干冰晶体中，一个CO2分子四周有12个CO2分子紧邻；CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6。A．①②③B．②③④C．④⑤⑥D．②③⑦3．[2024·枣庄月考]下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是()原子晶体离子晶体分子晶体A氮化硅磷酸单质硫B单晶硅氯化铝白磷C金刚石烧碱冰D铁尿素冰醋酸4.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO5．[2024·随州二中月考]下列性质适合于离子晶体的是()A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm－36．据某科学杂志报道，国外有一探讨发觉了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好像中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是()A．该物质有很高的熔点、很大的硬度B．该物质形成的晶体属于分子晶体C．该物质的相对分子质量为1200D．该物质分子中Si60被包袱在C60里面7．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是()A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更坚固B．该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满意8电子结构D．该晶体与金刚石相像，都是原子间以非极性键形成空间网状结构8．[2024·郑州模拟]下列有关说法不正确的是()A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋C．H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旁边运动D．金属Cu中Cu原子积累模型如图4，为最密积累，每个Cu原子的配位数均为129．现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是()10．有四种不同积累方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是()A．①为简洁立方积累，②为六方最密积累，③为体心立方积累，④为面心立方最密积累B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个、②2个、③2个、④4个C．晶胞中原子的配位数分别为①6、②8、③8、④12D．空间利用率的大小关系为①<②<③<④11．[2024·湖北黄石高三调研]晶体硼的结构如图所示，已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和确定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。下列有关说法不正确的是()A．每个硼分子含有12个硼原子B．晶体硼是空间网状结构C．晶体硼中键角是60°D．每个硼分子含有30个硼硼单键12．下列关于晶体说法正确的组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就确定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键，没有共价键，分子晶体中确定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑦D．③⑤⑧13．已知某离子晶体晶胞如右图所示，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，晶体的密度为dg/cm3。下列说法中正确的是()A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B．该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为eq\r(3,\f(4M,NA×d))cmC．其中阴、阳离子的配位数都是4D．该晶胞可能是NaCl的晶胞14．下列数据是对应物质的熔点(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571710下列推断中错误的是()A．铝的化合物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15．[角度创新]锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解质和隔膜四大部分组成。(1)基态Li＋的电子排布式为____________。(2)LiPF6是锂离子电池电解液的重要组成部分，一般采纳PF5、LiF为原料制备。上述原料的熔点PF5________(填“>”“＝”或“<”)LiF，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)锂离子电池的正极材料主要有层状结构的LiMO2、尖晶石结构的LiM2O4以及橄榄石型的LiMPO4(M＝Fe、Mn、Ni、Co等元素)。①橄榄石型LiFePO4正极材料中，Fe2＋的价层电子排布式为________，POeq\o\al(3－,4)的空间构型为__________________。②层状LiCoO2的结构如图所示，Li＋和Co3＋各自位于立方紧密积累氧层中交替的八面体位置。钴原子的配位数为________；设阿伏加德罗常数的值为NA，则LiCoO2的密度是________g·cm－3(列出计算表达式)。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，称作原子分数坐标，例如，图中原子1的坐标为(0,0,0)，则原子2和原子3的坐标分别为________________、________________。16．Li是最轻的固体金属，采纳Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。(2)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，缘由是______________。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中，存在________(填标号)。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born­Haber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol－1，O＝O键键能为________kJ·mol－1，Li2O晶格能为________kJ·mol－1。(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。专练56晶体结构与性质1．B共价键具有饱和性和方向性，A不正确；晶体中只要有阴离子，就确定有阳离子，B正确；氢键不是化学键，C不正确；金属键属于化学键，D不正确。2．D①晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，可以用衍射方法鉴别晶体和非晶体，故正确；②含有金属阳离子的晶体不确定是离子晶体，如金属晶体，但含有阴离子的晶体确定是离子晶体，故错误；③确定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力，共价键确定分子的稳定性，故错误；④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比，镁离子、氧离子电荷都大于钠离子、氯离子，且半径都小于钠离子、氯离子，所以MgO的晶格能远比NaCl大，故正确；⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按确定规律作周期性重复排列，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故正确；⑥在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时，晶体尽量实行紧密积累方式以使其变得比较稳定，故正确；⑦干冰晶体中，一个CO2分子四周有12个CO2分子紧邻，CsCl晶体中阴阳离子配位数是8，NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6，故错误。3．C4.A5.A6.B7．D依据题意可知，该晶体属于原子晶体，且原子半径N<C，其化学键比金刚石更坚固，A正确；碳最外层有4个电子，氮最外层有5个电子，则该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子，碳原子和氮原子的最外层都满意8电子结构，B、C正确；金刚石中只有非极性共价键，但C3N4晶体中C、N之间以极性共价键结合，D错。8．C水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子供应孤电子对与铜离子形成配位键，A正确；依据均摊法可以知道，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2＋个数为1/8×8＋1/2×6＝4，B正确；电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核旁边出现的机会较多，C错误；在金属晶体的最密积累中，对于每个原子来说，在其四周的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子四周都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，D正确。9．CA离子个数是1，B离子个数为1/8×8＝1，则其化学式为AB，A错；E离子个数＝1/8×4＝1/2，F离子个数＝1/8×4＝1/2，则其化学式为EF，B错；X离子个数是1，Y离子个数＝1/2×6＝3，Z离子个数＝1/8×8＝1，则其化学式为XY3Z，C正确；A离子个数＝1/8×8＋1/2×6＝4，B离子个数＝12×1/4＋1＝4，则其化学式为AB，D错。10．B11.B12.D13.D14．B由表中数据可知，Al2O3为离子晶体，A正确；表中AlCl3、BCl3和干冰是分子晶体，沸点都较低，B错误；C和Si同主族，但氧化物的晶体类型不同，分别属于分子晶体和原子晶体，C正确；Na和Al不同主族，但对应的氧化物都为离子晶体，说明不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，D正确。15．(1)1s2(2)<PF5是分子晶体，LiF是离子晶体(3)①3d6正四面体(或四面体)②6eq\f(3×98,NA×\f(\r(3),2)×a2×c×10－21)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，1，\f(1,4)))解析：(1)基态Li＋的电子排布式为1s2。(2)PF5是分子晶体，LiF是离子晶体，则熔点PF5小于LiF。(3)①铁是26号元素，铁原子失去2个电子变为Fe2＋，该离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，价层电子排布式为3d6。POeq\o\al(3－,4)中P原子的价层电子对数＝4＋eq\f(5＋3－4×2,2)＝4，且不含孤电子对，依据价层电子对互斥理论推断其空间构型为正四面体。②结合题图，以六棱柱上底面面心处的钴原子为探讨对象，则钴原子的配位数为6。LiCoO2晶胞中Li原子个数＝2＋2×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,6)＝3，Co原子个数＝2＋4×eq\f(1,6)＋4×eq\f(1,12)＝3，O原子个数＝4＋4×eq\f(1,3)＋4×eq\f(1,6)＝6，晶胞体积＝eq\f(\r(3),2)(a×10－7×a×10－7×c×10－7)cm3＝eq\f(\r(3),2)×a2×c×10－21cm3，则ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(3×98,NA×\f(\r(3),2)×a2×c×10－21)g·cm－3，或以六棱柱为探讨对象，每个六棱柱由3个晶胞组成。原子1的坐标为(0,0,0)，原子2处于棱心，其坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，0，\f(1,2)))，原子3处于棱长eq\f(1,4)处，其坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，1，\f(1,4)))。16．(1)DC(2)Li＋核电荷数较大(3)正四面体sp3AB(4)5204982908(5)eq\f(8×7＋4×16,NA0.4665×10－73)解析：(1)能量最低