2021年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題晶胞的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含解析

1、晶胞的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【易錯(cuò)分析】1.金屬氧化物(k2o、na2o2等)、強(qiáng)堿(naoh、koh等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。2.大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除sio2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。3.常見(jiàn)的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見(jiàn)的化合物類原子晶體有碳化硅、二氧化硅等。4.金屬單質(zhì)是金屬晶體。5.一般來(lái)說(shuō)，低熔、沸點(diǎn)的化合物屬于分子晶體；熔、沸點(diǎn)較高，且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物為離子晶體；熔、沸點(diǎn)很高，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)屬于原子晶體；能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的晶體為金屬晶體?！?/p>

2、錯(cuò)題糾正】例題1、(1)硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：h2ss8fes2so2so3h2so4熔點(diǎn)/85.5115.260(分解)010.016.810.3沸點(diǎn)/60.3444.645.0337.0圖(a)為s8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)開。fes2晶體的晶胞如圖(b)所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、fes2相對(duì)式量為m、阿伏加德羅常數(shù)的值為na，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為_gcm3；晶胞中fe2位于s所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為_nm。(2)金屬zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為_。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm，高

3、為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，zn的密度為_gcm3(列出計(jì)算式)?！窘馕觥?1)s8和so2均為分子晶體，s8的相對(duì)分子質(zhì)量大于so2，因此s8的分子間作用力大，熔沸點(diǎn)比so2的高。分析晶胞結(jié)構(gòu)可知，fe2位于棱邊和體心，s位于頂點(diǎn)和面心，因此每個(gè)晶胞中含有的fe2個(gè)數(shù)1214，每個(gè)晶胞中含有的s個(gè)數(shù)684，即每個(gè)晶胞中含有4個(gè)fes2。一個(gè)晶胞的質(zhì)量 g，晶胞的體積(a107)3 cm3，該晶體密度 gcm31021 gcm3。正八面體的邊長(zhǎng)即為兩個(gè)面心點(diǎn)的距離，因此正八面體的邊長(zhǎng)為a nm。(2)金屬zn晶體為六方最密堆積方式(a3型)。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm，則六棱柱上下面的

4、面積均為6a2 cm2，則六棱柱的體積為6a2c cm3，鋅原子在六棱柱的頂點(diǎn)、上下面心和晶胞內(nèi)，一個(gè)晶胞含鋅原子個(gè)數(shù)12236，因此一個(gè)晶胞中zn的質(zhì)量 g，由此可知，zn的密度 gcm3。【答案】(1)s8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)1021a(2)六方最密堆積(a3型)例題2、（1）利用新制的cu(oh)2檢驗(yàn)醛基時(shí)，生成紅色的cu2o，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)a為(0,0,0)；b為(1,0,0)；c為。則d原子的坐標(biāo)參數(shù)為_，它代表_原子。若cu2o晶體的密度為d gcm3，cu和o的原子半徑分別為rcupm和ro pm，阿伏加德羅常數(shù)值為na，列式表示cu2o晶胞

5、中原子的空間利用率為_。（2）鐵原子有兩種堆積方式，相應(yīng)地形成兩種晶胞(如圖甲、乙所示)，其中晶胞乙的堆積方式是_，晶胞甲中原子的空間利用率為_(用含的代數(shù)式表示)。(3)li2o具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，則li2o的密度為_gcm3(列出計(jì)算式)?！窘馕觥?1)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，d在a和c中間，因此d的坐標(biāo)是，白色的原子位于頂點(diǎn)和體心，個(gè)數(shù)為812，d原子位于晶胞內(nèi)，全部屬于晶胞，個(gè)數(shù)為4，根據(jù)化學(xué)式，推出d為cu；空間利用率是晶胞中球的體積與晶胞體積的比值，晶胞中球的體積為1030 cm3，晶胞的體積可以采用晶胞的密度進(jìn)行計(jì)算

6、，即晶胞的體積為 cm3，因此空間利用率為100%。（2）晶胞乙中原子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，所以屬于面心立方最密堆積；晶胞甲中含有鐵原子個(gè)數(shù)為812，假設(shè)鐵原子半徑為r，晶胞的邊長(zhǎng)為a，則有(4r)2(a)2a2，解ra，原子的空間利用率為。(3)1個(gè)氧化鋰晶胞含o的個(gè)數(shù)為864，含li的個(gè)數(shù)為8，1 cm107 nm，代入密度公式計(jì)算可得li2o的密度為gcm3?！敬鸢浮?1)；cu；100%(答案合理即可)（2）面心立方最密堆積；（3）【知識(shí)清單】1. 晶胞化學(xué)式的計(jì)算晶體中微粒的排列具有周期性，晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元稱為晶胞，利用“均攤法”可以計(jì)算一個(gè)晶胞中的粒子數(shù)，從而確定晶體的化學(xué)

7、式?！熬鶖偡ā钡幕舅枷胧蔷О腥我馕恢蒙系囊粋€(gè)粒子被n個(gè)晶胞共用，那么每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得份額就是。常見(jiàn)考題里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最為常見(jiàn)。（1）立方晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被8個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有屬于該晶胞；每條棱上的粒子被4個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有屬于該晶胞；每個(gè)面心上的粒子被2個(gè)晶胞共用，每個(gè)粒子只有屬于該晶胞；晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。（2）六方晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被6個(gè)晶胞共用；每條橫棱上的粒子被4個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被3個(gè)晶胞共用；每個(gè)面心上的粒子被2個(gè)晶胞共用；晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。（3）三棱晶胞：每個(gè)頂點(diǎn)上的粒子被12個(gè)晶

8、胞共用；每條橫棱上的粒子被4個(gè)晶胞共用；每條縱棱上的粒子被6個(gè)晶胞共用；每個(gè)面心上的粒子被2個(gè)晶胞共用；晶胞內(nèi)的粒子完全屬于該晶胞。2.晶體熔、沸點(diǎn)的比較（1）不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低的一般規(guī)律為：原子晶體離子晶體金屬晶體分子晶體。（2）同種類型晶體，晶體內(nèi)粒子間的作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高。離子晶體：一般地說(shuō)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子晶格能越大，其離子晶體的熔、沸點(diǎn)就越高，如熔點(diǎn)：mgomgcl2，naclcscl。原子晶體：原子半徑越小、鍵長(zhǎng)越短、鍵能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如熔點(diǎn)：金剛石碳化硅晶體硅。分子晶體：分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高；具有氫鍵的分子晶體，

9、熔、沸點(diǎn)反常地高，如h2oh2teh2seh2s；組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔、沸點(diǎn)越高，如snh4geh4sih4ch4；組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)(相對(duì)分子質(zhì)量接近)，分子的極性越大，其熔、沸點(diǎn)越高，如con2，ch3ohch3ch3；同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低，如正戊烷異戊烷新戊烷。金屬晶體：一般來(lái)說(shuō)，金屬陽(yáng)離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，其金屬鍵越強(qiáng)，金屬熔、沸點(diǎn)就越高，如熔、沸點(diǎn)：namg”、“”或“ncl3nf3；三種物質(zhì)的晶體均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量大則分子間的作用力大，沸點(diǎn)高，因此沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)閚br3ncl3nf3（2）mg3n2+6h2o=3

10、mg(oh)2+2nh3（3）n2o、co2（4）（5）cu+；6 【解析】（1）nf3，nbr3、ncl3都是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，它們相對(duì)分子質(zhì)量大小關(guān)系為：nbr3ncl3nf3，相對(duì)分子質(zhì)量大則分子間的作用力大，沸點(diǎn)高，所以它們的沸點(diǎn)由高到低的順序是：nbr3ncl3nf3；（2）mg2n2遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成一種有刺激性氣味的氣體為氨氣，根據(jù)元素守恒，可寫出化學(xué)方程式：mg3n2+6h2o=3mg(oh)2+2nh3；（3）n3-中有三個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)為16，根據(jù)等電子原理可知，與它互為等電子體的分子有：n2o、co2、cs2、becl2等；（4）因?yàn)殁c離子的半徑比鉀離子的半徑小，

11、所以nan3的晶格比kn3的晶格能大；（5）x+中k、l、m三個(gè)電子層均充滿了電子，所以x+核外有28個(gè)電子，即x的核電荷數(shù)為29，所以x為銅元素，x+為cu，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)與其距離最近的cu+有6個(gè)；8鈣及其化合物在工業(yè)上、建筑工程上和醫(yī)藥上用途很大?；卮鹣铝袉?wèn)題(1)基態(tài)ca原子m能層有_個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，ca的第一電離能_(填“大于”或“小于”)ga。(2)mn和ca屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬mn的熔點(diǎn)沸點(diǎn)等都比金屬ca高，原因是_。(3)氯氣與熟石灰反應(yīng)制漂白粉時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物ca(clo3)2，ca(clo3)2中的陰離子空間構(gòu)型是_、中心原子的雜化形

12、式為_。(4)碳酸鹽的熱分解示意圖如圖所示熱分解溫度：caco3_ (填“高于”或“低于”)srco3，原因是_。從價(jià)鍵軌道看，co2分子內(nèi)的化學(xué)鍵類型有_。(5)螢石是唯一一種可以提煉大量氟元素的礦物，晶胞如圖所示。ca2+的配位數(shù)為_，螢石的一個(gè)晶胞的離子數(shù)為_，已知晶胞參數(shù)為0.545nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為na，則螢石的密度為_gcm3(列出計(jì)算式)。8.（1）8；大于（2）mn原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)較多，金屬鍵較強(qiáng)（3）三角錐形；sp3（4） 低于；r(ca2+)r(sr2+)，cao晶格能大于sro晶格能，故caco3更易分解為cao；鍵，鍵（5）8；12； 【解析】 (1)原子

13、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由能層、能級(jí)（電子云）、電子云伸展方向、電子自旋決定的?；鶓B(tài)ca原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，所以m能層上有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。由于ca原子的價(jià)層電子排布為4s2，已達(dá)全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定；而ga原子價(jià)層電子排布為4s24p1，不太穩(wěn)定，所以ca的第一電離能大于ga的第一電離能。(2) mn和ca屬于同一周期，同周期從左至右原子半徑逐漸減小；mn原子價(jià)層電子排布為3d54s2，ca原子價(jià)層電子排布為4s2，價(jià)電子數(shù)mn比ca多，原子半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，金屬鍵越強(qiáng)。所以，金屬mn的熔點(diǎn)沸點(diǎn)等都比金屬ca高的原因是：mn原子半徑較小且價(jià)電子數(shù)

14、較多，金屬鍵較強(qiáng)。(3) ca(clo3)2中的陰離子化學(xué)式為clo3-，中心原子氯的孤電子對(duì)數(shù)=(7+1-32)=1，鍵數(shù)=3，中心原子氯的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+3=4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，clo3-的空間構(gòu)型是三角錐形，中心原子氯的雜化形式為sp3。(4)由碳酸鹽的熱分解示意圖看出，caco3熱分解生成cao，srco3熱分解生成sro，cao和sro都是離子晶體，因?yàn)殡x子半徑r(ca2+)clcad非極性分子（3）電子否；若鉑原子軌道為sp3雜化，則該分子結(jié)構(gòu)為四面體，非平面結(jié)構(gòu)（4）b（5）或 【解析】（1）過(guò)渡金屬的價(jià)電子包含3d能級(jí)與4s能級(jí)的電子，答案為：；（2）相鄰兩原子間的第

15、一條共價(jià)鍵為鍵，圖中給定的為二氯二吡啶合鉑，則吡啶分子（），分子式為c5h5n，c-h鍵、c-n及c-c第一條為鍵，共計(jì)11條；第一電離能同周期中，有增大的趨勢(shì)，處于充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)大于其后的電離能，由大到小的順序?yàn)椋簄clc；二氯二吡啶合鉑中，c-c間存在非極性鍵，pt-n間存在配位鍵，分子間存在范德華力，答案為ad；根據(jù)圖像可知，反式二氯二吡啶合鉑分子的結(jié)構(gòu)為完全對(duì)稱，正負(fù)電荷中心重合，分子是非極性分子；（3）已知，每個(gè)分子中的鉑原子在某一方向上排列成行，構(gòu)成能導(dǎo)電的“分子金屬”，則pt金屬的價(jià)電子可在金屬pt間傳遞而導(dǎo)電；“分子金屬”中，鉑原子的配位數(shù)為4，若鉑原子以sp3的方式雜化，

16、則為四面體構(gòu)型，如圖中給定的信息可知，“分子金屬”為平面構(gòu)型，答案為否；若鉑原子軌道為sp3雜化，則該分子結(jié)構(gòu)為四面體，非平面結(jié)構(gòu)；（4）根據(jù)晶體的化學(xué)式可知，co：o=1：2，a.co原子數(shù)為1，o原子為4=2，符合比例；b. co原子數(shù)為1，o原子為4=1，不符合比例；c. co原子數(shù)為1+4=2，o原子為4，符合比例；d. co原子數(shù)為4=1，o原子為4=2，符合比例；答案為b；（5）金屬鉑晶體中，鉑原子的配位數(shù)為12，為最密堆積，根據(jù)投影圖可知，則晶體為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞中含有的鉑原子個(gè)數(shù)為：8+6=4，金屬鉑晶體的棱長(zhǎng)為a，=，則a=或；10.（1）ar3d104s24p4（

17、2）（3）sp3；so3 （4）非極性（5）na（6）hn3分子間存在氫鍵（7）6； 【解析】（1）se是s的下一周期同主族元素，其核外電子排布式為ar3d104s24p4；（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第iia族元素大于相鄰元素；同一主族元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減??；同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，同一主族中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小，第一電離能：sp；電負(fù)性：sp；（3）p4s3中p原子成3個(gè)p-s鍵、含有一對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，p原子采取sp3雜化；與po3-互為等電子體的化合物分子的化學(xué)式為so3；（4）二硫化碳與二氧化碳的結(jié)構(gòu)相似，正負(fù)電荷中心重合，屬于非極性分子；（5