第20講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(練習)(原卷版+解析)

第20講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（模擬精練+真題演練）完卷時間：50分鐘可能用到的相對原子質(zhì)量：C12N14F19Fe56Ni59一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共12×5分）1．（2023·湖北·華中師大一附中校聯(lián)考模擬預(yù)測）金剛石的晶胞如圖1所示，圖1中原子坐標參數(shù)A為，B為，C為。在立方晶胞中，與晶胞體對角線垂直的面，在晶體學(xué)中稱為晶面，如圖2所示。下列說法錯誤的是A．金剛石是由碳元素組成的B．圖1中原子坐標參數(shù)D為C．若圖1金剛石的晶胞參數(shù)為apm，則其晶胞中兩個碳原子之間的最短距離為cmD．圖2晶胞中可以稱為晶面的面共有8個2．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）幾種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知：、均為立方晶胞。下列說法錯誤的是

A．相同條件下，熔點：B．另一種晶胞結(jié)構(gòu)中，當處于體心時，則處于棱心C．晶胞中a點原子坐標參數(shù)為，則b點原子坐標參數(shù)為D．三種晶體中，Ca的配位數(shù)均為83．（2023·天津南開·南開中學(xué)校考模擬預(yù)測）下列表述中正確的有①晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形②非極性分子往往具有高度對稱性，如這樣的分子③利用超分子的分子識別特征，可以分離和④接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比按化學(xué)式計算出來的大，是由于氫鍵的影響⑤設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，含碳原子的金剛石晶體中共價鍵個數(shù)為⑥熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，熔點在左右的晶體一定為離子晶體A．2個 B．3個 C．4個 D．5個4．（2023·湖北荊州·沙市中學(xué)?？寄M預(yù)測）快離子導(dǎo)體是一類具有優(yōu)良導(dǎo)電能力的固體電解質(zhì)。圖1(Li3SBF4)和圖2是潛在的快離子導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)示意圖。溫度升高時，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強。該晶體導(dǎo)電時，③遷移的途徑有兩條：途徑1：在平面內(nèi)擠過2、3號氯離子之間的狹縫(距離為x)遷移到空位。途徑2：擠過由1、2、3號氯離子形成的三角形通道(如圖3，小圓的半徑為y)遷移到空位。已知：氯化鈉晶胞參數(shù)a=564pm，r(Na+)=95pm，r(Cl-)=185pm，=1.4，=1.7。下列說法不正確的是A．第二周期元素中第一電離能介于B和F之間的元素有4種B．圖1所示晶體中，每個Li+與4個呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰C．氯化鈉晶體中，Na+填充在氯離子形成的正八面體空隙中D．溫度升高時，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強，該晶體導(dǎo)電時，③遷移的途徑可能性更大的是途徑15．（2023·湖北武漢·湖北省武昌實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，熔點為1238℃，用于制作太陽能電池的材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中以原子1為原點，原子2的坐標為(1，1，1)。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．原子3的坐標為(，，) B．Ga的配位數(shù)為4C．GaAs為共價晶體 D．若將Ga換成Al，則晶胞參數(shù)將變小6．（2023·黑龍江綏化·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某種新型儲氫材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。已知該儲氫材料的摩爾質(zhì)量為188g·mol-1，晶胞參數(shù)為anm。下列說法正確的是

A．M為銅元素B．每個晶胞中含有12個NH3C．該儲氫材料晶胞的體積為a3×10-27cm3D．晶胞中M金屬離子與B原子數(shù)之比為1∶27．（2023·山東聊城·校聯(lián)考三模）BP晶體是一種超硬耐磨的涂層材料，其合成途徑之一為、。下列說法正確的是A．BP晶體為離子晶體 B．的電子式為C．第一電離能： D．為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為8．（2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考二模）某鐵氮化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞中距離最近的兩個鐵原子距離為apm，阿佛伽德羅常數(shù)的值為NA，則下列說法不正確的是

A．若以氮原子為晶胞頂點，則鐵原子在晶胞中的位置為棱心、面心和體心B．該化合物化學(xué)式為Fe4NC．N原子的分數(shù)坐標為(，，)D．該晶體的密度為g/cm39．（2023·湖北武漢·華中師大一附中?？寄M預(yù)測）一種由鎳、氟和鉀三種元素組成的化合物晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯誤的是

A．該晶體中Ni的化合價為＋2 B．與鎳等距離且最近的有6個C．圖中A、B原子間的距離為 D．該晶體的密度為10．（2023·北京海淀·北京市十一學(xué)校?？既＃┕杷猁}是地殼巖石的主要成分，在硅酸鹽中，四面體(如圖甲為俯視投影圖)通過共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無限單鏈狀(圖丙)、無限雙鏈狀(圖丁)等多種結(jié)構(gòu)。石棉是由鈣、鎂離子以離子數(shù)的比例與單鏈狀硅酸根離子形成的一種硅酸鹽。

下列說法不正確的是A．大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高與硅氧四面體結(jié)構(gòu)有關(guān)B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式C．石棉的化學(xué)式為D．雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為11．（2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）復(fù)合催化劑可以實現(xiàn)常壓合成乙二醇。下列有關(guān)敘述正確的是A．和石墨烯互為同素異形體 B．和均為傳統(tǒng)無機非金屬材料C．石英玻璃具有各向異性 D．的立體構(gòu)型為正四面體形12．（2023·山東濟南·山東省實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）黑砷在催化電解水方面受到關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，與石墨類似。下列說法正確的是

A．黑砷中As—As鍵的強度均相同B．黑砷與C60都屬于混合型晶體C．黑砷與石墨均可作為電的良導(dǎo)體D．黑砷單層中As原子與As—As鍵的個數(shù)比為1∶3二、主觀題（共3小題，共40分）13．(12分)（2023·山東煙臺·統(tǒng)考二模）硅材料和鋁材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)一種磷酸硅鋁分子篩常用于催化甲醇制烯烴的反應(yīng)。由硅原子核形成的三種微粒：a.、b.、c.，半徑由大到小的順序為___________(填標號)；第三周期元素中，第一電離能介于A1和P之間的元素有___________種。(2)是一種高介電常數(shù)材料。已知：中鍵角120°，中鍵角111°。共價鍵的極性Si—N___________C—N(填“>”、“=”或“<”)。下列劃線原子與中N原子雜化類型相同的是___________(填標號)。A．B．C．D．(3)鋁硼中間合金在鋁生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。金屬鋁熔點為660.3℃，晶體硼熔點為2300℃，晶體硼熔點高于鋁的原因是___________。晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子，結(jié)構(gòu)如圖。若其中有兩個原子為，其余為，則該結(jié)構(gòu)單元有___________種。

(4)已知合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，Na原子以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中填入四面體；圖2為沿x軸投影晶胞中所有Na原子的分布圖。每個Na周圍距離其最近的Na有___________個；以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分數(shù)坐標，如A點的分數(shù)坐標為，則B點的分數(shù)坐標為___________；設(shè)為阿佛加德羅常數(shù)的值，的摩爾質(zhì)量為Mg·mol，晶體的密度為ρg?cm，則A、C兩原子間的距離為___________pm(列出計算表達式)。14．(12分)（2023·江西·校聯(lián)考二模）芯片作為科技產(chǎn)業(yè)，以及信息化、數(shù)字化的基礎(chǔ)，自誕生以來，就一直倍受關(guān)注，也一直蓬勃發(fā)展。芯片制造會經(jīng)過六個最為關(guān)鍵的步驟：沉積、光刻膠涂覆、光刻、刻蝕、離子注入和封裝。(1)將Mn摻雜到GaAs的晶體中替換部分Ga得到稀磁性半導(dǎo)體材料，晶體結(jié)構(gòu)如下甲圖。

圖中a、b的坐標為(0、0、0)，(1、1、0)，則c點Mn的原子坐標為_______，摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、As的原子個數(shù)比為_______。(2)“光刻膠涂覆”中用到一種701紫外正型光刻膠，結(jié)構(gòu)如上圖乙所示，其S的雜化方式為_______。(3)“光刻”時，紫外負型光刻膠常含有-N3(疊氮基)，在紫外光下形成的陰離子的等電子體有______(填化學(xué)式，任寫一種)，其空間構(gòu)型為_______。(4)一種Ag2HgI4固體導(dǎo)電材料為四方晶系，其晶胞參數(shù)為apm、apm和2apm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如圖所示)，A、B、C表示三種不同原子的投影。其中代表Hg原子是_______“A”、“B”、“C”)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，Ag2HgI4的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，該晶體的密_______g·cm-3(用代數(shù)式表示)。

15．(16分)（2023·天津河北·統(tǒng)考二模）坐落在河北區(qū)的華為天津區(qū)域總部項目計劃于2023年12月底竣工。石墨烯液冷散熱技術(shù)系華為公司首創(chuàng)，所使用材料石墨烯是一種二維碳納米材料。I．、金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))：(1)金剛石、石墨和三者互為___________(填序號)。A．同分異構(gòu)體 B．同素異形體 C．同系物 D．同位素(2)晶體的晶體類型為___________。(3)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol晶體硅中所含有硅硅單鍵的數(shù)目是___________。(4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是___________。II．石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。(5)圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數(shù)為___________。(6)圖乙中，1號C的雜化方式是___________。(7)若將圖乙中所示的氧化石墨烯分散在中，則氧化石墨烯中可與形成氫鍵的原子有___________(填元素符號)。(8)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯()，某金屬M與可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該材料的化學(xué)式為___________。1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1)，進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯誤的是

A．圖1晶體密度為g?cm-3 B．圖1中O原子的配位數(shù)為6C．圖2表示的化學(xué)式為 D．取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)2．（2022·北京·高考真題）2022年3月神舟十三號航天員在中國空間站進行了“天宮課堂”授課活動。其中太空“冰雪實驗”演示了過飽和醋酸鈉溶液的結(jié)晶現(xiàn)象。下列說法不正確的是A．醋酸鈉是強電解質(zhì)B．醋酸鈉晶體與冰都是離子晶體C．常溫下，醋酸鈉溶液的D．該溶液中加入少量醋酸鈉固體可以促進醋酸鈉晶體析出3．（2022·江蘇·高考真題）我國古代就掌握了青銅(銅-錫合金)的冶煉、加工技術(shù)，制造出許多精美的青銅器；Pb、是鉛蓄電池的電極材料，不同鉛化合物一般具有不同顏色，歷史上曾廣泛用作顏料，下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A．石墨能導(dǎo)電，可用作潤滑劑B．單晶硅熔點高，可用作半導(dǎo)體材料C．青銅比純銅熔點低、硬度大，古代用青銅鑄劍D．含鉛化合物顏色豐富，可用作電極材料4．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）在高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢▽?dǎo)電性、高硬度的非晶態(tài)碳玻璃。下列關(guān)于該碳玻璃的說法錯誤的是A．具有自范性 B．與互為同素異形體C．含有雜化的碳原子 D．化學(xué)性質(zhì)與金剛石有差異5．（2022·山東·高考真題）、屬于第三代半導(dǎo)體材料，二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體中只存在鍵、鍵。下列說法錯誤的是A．的熔點高于 B．晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵C．晶體中所有原子均采取雜化 D．晶體中所有原子的配位數(shù)均相同6．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）某立方晶系的銻鉀(Sb—K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是A．該晶胞的體積為a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子數(shù)之比為3∶1C．與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4 D．K和Sb之間的最短距離為apm

第20講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（模擬精練+真題演練）完卷時間：50分鐘可能用到的相對原子質(zhì)量：C12N14F19Fe56Ni59一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共12×5分）1．（2023·湖北·華中師大一附中校聯(lián)考模擬預(yù)測）金剛石的晶胞如圖1所示，圖1中原子坐標參數(shù)A為，B為，C為。在立方晶胞中，與晶胞體對角線垂直的面，在晶體學(xué)中稱為晶面，如圖2所示。下列說法錯誤的是A．金剛石是由碳元素組成的B．圖1中原子坐標參數(shù)D為C．若圖1金剛石的晶胞參數(shù)為apm，則其晶胞中兩個碳原子之間的最短距離為cmD．圖2晶胞中可以稱為晶面的面共有8個【答案】C【解析】A．金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，A正確；B．D與周圍4個原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，D處于前面、下面和左面的1/4，D原子的坐標參數(shù)為，B正確；C．金剛石晶胞中兩個碳原子之間的最短距離是體對角線的，為cm，C錯誤；D．圖2晶胞中共有8個頂點，4條體對角線，由(1,1,1)晶面定義可知，晶胞中可以稱為晶面的面共有8個，D正確；故選C。2．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測）幾種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知：、均為立方晶胞。下列說法錯誤的是

A．相同條件下，熔點：B．另一種晶胞結(jié)構(gòu)中，當處于體心時，則處于棱心C．晶胞中a點原子坐標參數(shù)為，則b點原子坐標參數(shù)為D．三種晶體中，Ca的配位數(shù)均為8【答案】D【解析】A．半徑小于，的離子鍵強于的，熔點更高，A項正確；B．另一種晶胞結(jié)構(gòu)中，當處于體心時，處于頂角、O處于棱心，B項正確；C．由晶胞結(jié)構(gòu)及a點原子坐標參數(shù)為，可知點原子坐標參數(shù)為，，C項正確；D．中的配位數(shù)為12，D項錯誤；故答案為：D。3．（2023·天津南開·南開中學(xué)?？寄M預(yù)測）下列表述中正確的有①晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形②非極性分子往往具有高度對稱性，如這樣的分子③利用超分子的分子識別特征，可以分離和④接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比按化學(xué)式計算出來的大，是由于氫鍵的影響⑤設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，含碳原子的金剛石晶體中共價鍵個數(shù)為⑥熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，熔點在左右的晶體一定為離子晶體A．2個 B．3個 C．4個 D．5個【答案】B【解析】①晶體與非晶體的根本區(qū)別在于晶體有自范性，與是否有規(guī)則的幾何外形無關(guān)，如：玻璃，故①錯誤；②PCl3為三角錐形分子，H2O2為書頁形分子，PCl3、H2O2分子的正負電荷重心不重合，為極性分子，故②錯誤；③C60和C70的混合物加入一種空腔大小適合C60的“杯酚”中可進行分離，這是利用超分子的分子識別特征，故③正確；④接近水的沸點的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比用化學(xué)式H2O計算出來的相對分子質(zhì)量大一些，其主要原因是接近水的沸點的水蒸氣中水分子間因氫鍵而形成了“締合分子”，故④正確；⑤金剛石中每個C原子形成4個共價鍵，每個共價鍵被2個C原子共用，所以每個C原子占有的共價鍵個數(shù)為4×=2，2.4g金剛石中n(C)==0.2mol,則碳原子個數(shù)為0.2mol×2NA/mol=0.4NA，故⑤正確；⑥熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，熔點在1000℃左右的晶體可能是金屬晶體，故⑥錯誤；故選：B。4．（2023·湖北荊州·沙市中學(xué)?？寄M預(yù)測）快離子導(dǎo)體是一類具有優(yōu)良導(dǎo)電能力的固體電解質(zhì)。圖1(Li3SBF4)和圖2是潛在的快離子導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)示意圖。溫度升高時，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強。該晶體導(dǎo)電時，③遷移的途徑有兩條：途徑1：在平面內(nèi)擠過2、3號氯離子之間的狹縫(距離為x)遷移到空位。途徑2：擠過由1、2、3號氯離子形成的三角形通道(如圖3，小圓的半徑為y)遷移到空位。已知：氯化鈉晶胞參數(shù)a=564pm，r(Na+)=95pm，r(Cl-)=185pm，=1.4，=1.7。下列說法不正確的是A．第二周期元素中第一電離能介于B和F之間的元素有4種B．圖1所示晶體中，每個Li+與4個呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰C．氯化鈉晶體中，Na+填充在氯離子形成的正八面體空隙中D．溫度升高時，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強，該晶體導(dǎo)電時，③遷移的途徑可能性更大的是途徑1【答案】D【解析】A．第二周期元素第一電離能從左向右呈增大趨勢，由于Be的2s軌道全滿，N的2p軌道半滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，造成Be和N比同周期相鄰元素的第一電離能高，因此第一電離能介于B和F之間的有Be、C、N、O共4種，A正確；B．由圖1所示晶體結(jié)構(gòu)可知，Li+位于棱心，正四面體結(jié)構(gòu)的離子在體心，則每個Li+與4個呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰，B正確；C．NaCl晶胞中Na+周圍有3個Cl-，則在NaCl晶體中，Na+周圍等距離最近有6個C1-，6個C1-構(gòu)成正八面體結(jié)構(gòu)，即Na+填充在C1-堆積而成的八面體空隙中，C正確；D．該三角形為等邊三角形，邊長等于圖2中面對角線長度，故三角形邊長=，即，r(Cl-)=185pm，解得x=24.8pm；內(nèi)部虛線部分三角形的頂角為120°、兩腰長為r(Cl)+y、底長為282pm，邊角關(guān)系有[r(Cl)+y]=282pm，解得y=47.2pm；由于擠過由1、2、3號氯離子形成的三角形通道y的值大于擠過2、3號氯離子之間的狹縫x值，所以Na+如果能擠過，那么擠過由1、2、3號氯離子形成的三角形通道相對容易些，即遷移可能性更大的途徑是途徑2，D錯誤；故選D。5．（2023·湖北武漢·湖北省武昌實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，熔點為1238℃，用于制作太陽能電池的材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中以原子1為原點，原子2的坐標為(1，1，1)。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．原子3的坐標為(，，) B．Ga的配位數(shù)為4C．GaAs為共價晶體 D．若將Ga換成Al，則晶胞參數(shù)將變小【答案】A【解析】A．由圖可知，原子3在x、y、z軸上的投影分別為，坐標為，A錯誤；B．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ga的配位數(shù)為4，B正確；C．GaAs的熔點為1238℃，硬度大，熔點高硬度大，故晶體類型為共價晶體，C正確；D．Ga原子半徑比Al小，則若將Ga換成Al，則晶胞參數(shù)將變小，D正確；故選A。6．（2023·黑龍江綏化·統(tǒng)考模擬預(yù)測）某種新型儲氫材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。已知該儲氫材料的摩爾質(zhì)量為188g·mol-1，晶胞參數(shù)為anm。下列說法正確的是

A．M為銅元素B．每個晶胞中含有12個NH3C．該儲氫材料晶胞的體積為a3×10-27cm3D．晶胞中M金屬離子與B原子數(shù)之比為1∶2【答案】D【分析】某種新型儲氫材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體，八面體位于頂點和面心，八面體的個數(shù)為8×＋6×＝４，1個八面體中有1個M和6個NH3，晶胞中含4個M和24個NH3；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子，四面體位于體內(nèi)，四面體的個數(shù)為8，1個四面體中有1個B和4個H，晶胞中含8個B和32個H；【解析】A．晶胞中M、NH3、B、H的個數(shù)之比為4∶24∶8∶32=1∶6∶2∶8，晶體的化學(xué)式為M(NH3)6(BH4)2，該儲氫材料的摩爾質(zhì)量為188g/mol，M的相對原子質(zhì)量為188-6×17-2×15=56，M為Fe元素，A項錯誤；B．1個八面體中有6個NH3，1個晶胞中含4個八面體，則每個晶胞中含有4×6=24個NH3，B項錯誤；C．晶胞參數(shù)為anm=a×10-7cm，該儲氫材料晶胞的體積為(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，C項錯誤；D．晶胞中M金屬離子與B原子數(shù)之比為4∶8=1∶2，D項正確；答案選D。7．（2023·山東聊城·校聯(lián)考三模）BP晶體是一種超硬耐磨的涂層材料，其合成途徑之一為、。下列說法正確的是A．BP晶體為離子晶體 B．的電子式為C．第一電離能： D．為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為【答案】D【解析】A．BP晶體是一種超硬耐磨的涂層材料，則它為原子晶體，A項錯誤；B．C最外層四個電子需要共用4對電子達飽和，即C與每個S共用兩對電子，B項錯誤；C．P、S、Cl為同周期從左往右第一電離能逐漸增大，但P為半充滿結(jié)構(gòu)難失電子所以其第一電離能P>S。第一電離能：Cl>P>S，C項錯誤；D．P4形成正四面體，每個面為正三角形所以鍵角即為三角形的內(nèi)角為60°，D項正確；故選D。8．（2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考二模）某鐵氮化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞中距離最近的兩個鐵原子距離為apm，阿佛伽德羅常數(shù)的值為NA，則下列說法不正確的是

A．若以氮原子為晶胞頂點，則鐵原子在晶胞中的位置為棱心、面心和體心B．該化合物化學(xué)式為Fe4NC．N原子的分數(shù)坐標為(，，)D．該晶體的密度為g/cm3【答案】A【解析】A．由題干晶胞示意圖可知，若以氮原子為晶胞頂點，則鐵原子在晶胞中的位置為棱心和體心，A錯誤；B．由題干晶胞示意圖可知，一個晶胞中含有Fe個數(shù)為：=4，N原子個數(shù)為1，故該化合物化學(xué)式為Fe4N，B正確；C．由題干晶胞示意圖可知，N原子位于體心上，故N原子的分數(shù)坐標為(，，)，C正確；D．由B項分析可知，一個晶胞中含有Fe個數(shù)為：=4，N原子個數(shù)為1，設(shè)晶胞的邊長為dpm，若晶胞中距離最近的兩個鐵原子距離為apm，即有，解得d=，則該晶體的密度為=g/cm3，D正確；故答案為：A。9．（2023·湖北武漢·華中師大一附中?？寄M預(yù)測）一種由鎳、氟和鉀三種元素組成的化合物晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法錯誤的是

A．該晶體中Ni的化合價為＋2 B．與鎳等距離且最近的有6個C．圖中A、B原子間的距離為 D．該晶體的密度為【答案】B【解析】A．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知該晶體中個數(shù)為，個數(shù)為，Ni的個數(shù)為，根據(jù)正負化合價代數(shù)和為0，可知Ni應(yīng)為+2價，選項A正確；B．晶胞中a與c不相等，因此與鎳等距離且最近的不是6個，選項B錯誤；C．圖中A位于棱邊處，B原子位于中心，二者之間的距離為pm，選項C正確；D．該晶胞的化學(xué)式為，晶胞質(zhì)量為426/，晶胞體積為，因此該晶體的密度為，選項D正確；答案選B。10．（2023·北京海淀·北京市十一學(xué)校?？既＃┕杷猁}是地殼巖石的主要成分，在硅酸鹽中，四面體(如圖甲為俯視投影圖)通過共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無限單鏈狀(圖丙)、無限雙鏈狀(圖丁)等多種結(jié)構(gòu)。石棉是由鈣、鎂離子以離子數(shù)的比例與單鏈狀硅酸根離子形成的一種硅酸鹽。

下列說法不正確的是A．大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高與硅氧四面體結(jié)構(gòu)有關(guān)B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式C．石棉的化學(xué)式為D．雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為【答案】D【解析】A．硅氧四面體結(jié)構(gòu)是指由一個硅原子和四個氧原子組成的四面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)因其內(nèi)部化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)和特性而具有穩(wěn)定性。硅氧四面體結(jié)構(gòu)中的硅原子與四個氧原子形成了共價鍵，共享電子對使每個原子都充滿了電子。這種共價鍵結(jié)構(gòu)使得硅氧四面體結(jié)構(gòu)比單純的硅或氧分子更加穩(wěn)定，所以硅氧四面體結(jié)構(gòu)決定了大多數(shù)硅酸鹽材料硬度高，故A正確；B．六元環(huán)的硅酸鹽陰離子中Si元素顯+4價，O元素顯-2價，所以六元環(huán)的硅酸鹽陰離子化學(xué)式為，故B正確；C．石棉中鈣、鎂離子之比為1∶3，其中Mg元素、Ca元素顯+2價，Si元素顯+4，O元素顯-2價，所以，該石棉的化學(xué)式可表示為，故C正確；D．由圖丁可知，雙鏈硅酸鹽中有兩種硅氧四面體，且數(shù)目之比為1∶1，一種與單鏈硅酸鹽中硅氧原子個數(shù)比相同，其中硅原子個數(shù)為1，氧原子個數(shù)為，個數(shù)比為1∶3；另一種，硅原子個數(shù)為1，O原子個數(shù)為，個數(shù)比為1∶2.5，所以雙鏈狀硅酸鹽中硅氧原子數(shù)之比為2∶5.5，故D錯誤；故選D。11．（2023·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）復(fù)合催化劑可以實現(xiàn)常壓合成乙二醇。下列有關(guān)敘述正確的是A．和石墨烯互為同素異形體 B．和均為傳統(tǒng)無機非金屬材料C．石英玻璃具有各向異性 D．的立體構(gòu)型為正四面體形【答案】A【解析】A．和石墨烯為結(jié)構(gòu)不同的碳單質(zhì)，互為同素異形體，故A正確；B．為新型無機非金屬材料，故B錯誤；C．玻璃為非晶態(tài)物質(zhì)，不具有晶體的各向異性，故C錯誤；D．中銅離子采用雜化，立體構(gòu)型為平面正方形，故D錯誤；故選：A。12．（2023·山東濟南·山東省實驗中學(xué)校考模擬預(yù)測）黑砷在催化電解水方面受到關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，與石墨類似。下列說法正確的是

A．黑砷中As—As鍵的強度均相同B．黑砷與C60都屬于混合型晶體C．黑砷與石墨均可作為電的良導(dǎo)體D．黑砷單層中As原子與As—As鍵的個數(shù)比為1∶3【答案】C【解析】A．根據(jù)圖知，黑砷中存在的As?As鍵的鍵長不同，則鍵能不同，故A錯誤；B．C60屬于分子晶體，黑砷晶體結(jié)構(gòu)類似于石墨，石墨晶體中既有共價鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，為混合晶體，所以黑砷屬于混合晶體，故B錯誤；C．黑砷晶體結(jié)構(gòu)與石墨類似，石墨是電的良導(dǎo)體，則黑砷能也是電的良導(dǎo)體，故C正確；D．根據(jù)圖知，黑砷晶體每層原子之間組成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，一個正六邊形有6個As,每個As相鄰的3個As以As?As相結(jié)合，既A每個As屬于3個正六邊形，實際屬于這個正六邊形的As原子數(shù)為，同理，一個正六邊形六條邊，但每個As?As屬于相鄰兩個正六邊形，則實際屬于這個正六邊形的As?As為，故黑砷單層中As原子與As?As鍵個數(shù)比為2：3，故D不正確；故答案選C。二、主觀題（共3小題，共40分）13．(12分)（2023·山東煙臺·統(tǒng)考二模）硅材料和鋁材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)一種磷酸硅鋁分子篩常用于催化甲醇制烯烴的反應(yīng)。由硅原子核形成的三種微粒：a.、b.、c.，半徑由大到小的順序為___________(填標號)；第三周期元素中，第一電離能介于A1和P之間的元素有___________種。(2)是一種高介電常數(shù)材料。已知：中鍵角120°，中鍵角111°。共價鍵的極性Si—N___________C—N(填“>”、“=”或“<”)。下列劃線原子與中N原子雜化類型相同的是___________(填標號)。A．B．C．D．(3)鋁硼中間合金在鋁生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。金屬鋁熔點為660.3℃，晶體硼熔點為2300℃，晶體硼熔點高于鋁的原因是___________。晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子，結(jié)構(gòu)如圖。若其中有兩個原子為，其余為，則該結(jié)構(gòu)單元有___________種。

(4)已知合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，Na原子以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中填入四面體；圖2為沿x軸投影晶胞中所有Na原子的分布圖。每個Na周圍距離其最近的Na有___________個；以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分數(shù)坐標，如A點的分數(shù)坐標為，則B點的分數(shù)坐標為___________；設(shè)為阿佛加德羅常數(shù)的值，的摩爾質(zhì)量為Mg·mol，晶體的密度為ρg?cm，則A、C兩原子間的距離為___________pm(列出計算表達式)?！敬鸢浮?除標注外，每空1分)(1)cab3(2)>AD(3)晶體硼為共價晶體，鋁為金屬晶體（2分）3(4)4(，，)（2分）（2分）【解析】（1）電子層數(shù)越多半徑越大，質(zhì)子數(shù)相同、電子層數(shù)也相同時，電子數(shù)越多半徑越大，由硅原子核形成的三種微粒：a.、b.、c.，半徑由大到小的順序為>>；同周期元素從左到右第一電離能有增大趨勢，第三周期元素中，Mg的3s能級全充滿、P的3p能級半充滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，第一電離大于同周期相鄰元素，第一電離能介于A1和P之間的元素有Mg、Si、S共3種元素。（2）C的電負性大于Si，共價鍵的極性Si—N>C—N。中鍵角120°，說明N原子采用sp2雜化。A．中Al原子形成3個σ鍵，無孤電子對，Al原子采用sp2雜化，故選A；B．中B原子形成4個σ鍵，無孤電子對，B原子采用sp3雜化，故不選B；C．中N原子形成3個σ鍵，鍵角111°，說明有1個孤電子對，N原子采用sp3雜化，故不選C；D．中N原子價電子對數(shù)為3，N原子采用sp2雜化，故選D；選AD。（3）晶體硼是共價晶體，鋁是金屬晶體，所以晶體硼熔點高于鋁。晶體硼的結(jié)構(gòu)

，若其中有兩個原子為，其余為，可以理解為2個被代替，則該結(jié)構(gòu)單元可能1、2號B原子為，1、3號B原子為，1、4號B原子為，共3種結(jié)構(gòu)。（4）根據(jù)圖示，每個Na周圍距離其最近的Na有4個；如A點的分數(shù)坐標為，則B點的分數(shù)坐標為(，，)；根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有Na的個數(shù)為，設(shè)為阿佛加德羅常數(shù)的值，的摩爾質(zhì)量為Mg·mol，晶體的密度為ρg?cm，設(shè)晶胞的邊長為acm，則，A、C兩原子間的距離為==pm。14．(12分)（2023·江西·校聯(lián)考二模）芯片作為科技產(chǎn)業(yè)，以及信息化、數(shù)字化的基礎(chǔ)，自誕生以來，就一直倍受關(guān)注，也一直蓬勃發(fā)展。芯片制造會經(jīng)過六個最為關(guān)鍵的步驟：沉積、光刻膠涂覆、光刻、刻蝕、離子注入和封裝。(1)將Mn摻雜到GaAs的晶體中替換部分Ga得到稀磁性半導(dǎo)體材料，晶體結(jié)構(gòu)如下甲圖。

圖中a、b的坐標為(0、0、0)，(1、1、0)，則c點Mn的原子坐標為_______，摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、As的原子個數(shù)比為_______。(2)“光刻膠涂覆”中用到一種701紫外正型光刻膠，結(jié)構(gòu)如上圖乙所示，其S的雜化方式為_______。(3)“光刻”時，紫外負型光刻膠常含有-N3(疊氮基)，在紫外光下形成的陰離子的等電子體有______(填化學(xué)式，任寫一種)，其空間構(gòu)型為_______。(4)一種Ag2HgI4固體導(dǎo)電材料為四方晶系，其晶胞參數(shù)為apm、apm和2apm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如圖所示)，A、B、C表示三種不同原子的投影。其中代表Hg原子是_______“A”、“B”、“C”)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，Ag2HgI4的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，該晶體的密_______g·cm-3(用代數(shù)式表示)。

【答案】(除標注外，每空2分)(1)(0，，)5：27：32(2)sp3（1分）(3)N2O、CO2、CS2(任寫一種)直線形（1分）(4)B×1030【解析】（1）由圖可知，c點錳原子在x、y、z軸上的投影坐標分別為0、、，則c點Mn的原子坐標為(0，，)；根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個Mn、個Ga、4個As，摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、As的原子個數(shù)比為5：27：32；（2）圖中硫原子形成4個共價鍵且無孤電子對，為sp3雜化；（3）等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團，陰離子的等電子體有N2O、CO2、CS2等；陰離子的中心原子N原子的價層電子對數(shù)為，為sp雜化，空間構(gòu)型為直線形；（4）由投影可知，A為位于晶胞內(nèi)部，原子數(shù)為8；B原子位于頂點和體心，根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個B；C原子位于棱上和六個面上，晶胞中含個C；結(jié)合化學(xué)式Ag2HgI4可知，ABC分別為I、Hg、Ag，晶體密度為。15．(16分)（2023·天津河北·統(tǒng)考二模）坐落在河北區(qū)的華為天津區(qū)域總部項目計劃于2023年12月底竣工。石墨烯液冷散熱技術(shù)系華為公司首創(chuàng)，所使用材料石墨烯是一種二維碳納米材料。I．、金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))：(1)金剛石、石墨和三者互為___________(填序號)。A．同分異構(gòu)體 B．同素異形體 C．同系物 D．同位素(2)晶體的晶體類型為___________。(3)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol晶體硅中所含有硅硅單鍵的數(shù)目是___________。(4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是___________。II．石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。(5)圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數(shù)為___________。(6)圖乙中，1號C的雜化方式是___________。(7)若將圖乙中所示的氧化石墨烯分散在中，則氧化石墨烯中可與形成氫鍵的原子有___________(填元素符號)。(8)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯()，某金屬M與可制備一種低溫超導(dǎo)材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該材料的化學(xué)式為___________?！敬鸢浮?1)B(2)分子晶體(3)(合理給分)(4)2(5)3(6)(7)O、H(8)【解析】（1）金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的不同單質(zhì)，三者互為同素異形體，答案選B。（2）C60屬于分子晶體。（3）晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，金剛石中1條C-C鍵由兩個C共用，一個C形成4個碳碳鍵，1mol金剛石中有2mol碳碳鍵，則1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目為2mol。（4）石墨層狀結(jié)構(gòu)中，六邊形上每個C原子被三個六邊形共用，則平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)=6×=2。（5）從圖甲中可知，1號碳與相鄰的3個C都形成碳碳單鍵，形成σ鍵的個數(shù)為3。（6）從圖乙中可知，1號C形成4條單鍵，1號C的雜化方式為sp3雜化。（7）只有電負性較大的非金屬元素與氫元素才可形成氫鍵，氧化石墨烯中的O能與水分子中的H形成氫鍵，氧化石墨烯中的H也可與水分子中的O形成氫鍵，能與H2O形成氫鍵的原子有H、O。（8）根據(jù)均攤法，該晶胞中M原子的個數(shù)為×12+9=12，C60個數(shù)為8×+6×=4，則該材料的化學(xué)式為M3C60。1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對稱美同樣受關(guān)注。某富鋰超離子導(dǎo)體的晶胞是立方體(圖1)，進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料(圖2)。下列說法錯誤的是

A．圖1晶體密度為g?cm-3 B．圖1中O原子的配位數(shù)為6C．圖2表示的化學(xué)式為 D．取代產(chǎn)生的空位有利于傳導(dǎo)【答案】C【解析】A．根據(jù)均攤法，圖1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1個晶胞的質(zhì)量為g=g，晶胞的體積為(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，則晶體的密度為g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A項正確；B．圖1晶胞中，O位于面心，與O等距離最近的Li有6個，O原子的配位數(shù)為6，B項正確；C．根據(jù)均攤法，圖2中Li：1，Mg或空位為8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的個數(shù)小于2，根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0，圖2的化學(xué)式為LiMgOClxBr1-x，C項錯誤；D．進行鎂離子取代及鹵素共摻雜后，可獲得高性能固體電解質(zhì)材料，說明Mg2+取代產(chǎn)生的空位有利于Li+的傳導(dǎo)，D項正確；答案選C。2．（2022·北京·高考真題）2022年3月神舟十三號航天員在中國空間站進行了“天宮課堂”授課活動。其中太空“冰雪實驗”演示了過飽和醋酸鈉溶液的結(jié)晶現(xiàn)象。下列說法不正確的是A．醋酸鈉是強電解質(zhì)B．醋酸鈉晶體與冰都是離子晶體C．常溫下，醋酸鈉溶液的D．該溶液中加入少量醋酸鈉固體可以促進醋酸鈉晶體析出【答案】B【解析】A．醋酸鈉在水溶液中能完全電離，醋酸鈉是強電解質(zhì)，故A正確；B．醋