2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練32晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

課時(shí)跟蹤練32晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[基礎(chǔ)鞏固]1．下列各組物質(zhì)的晶體類型相同的是()A．SiO2和SO3 B．I2和NaClC．Cu和Ag D．SiC和MgO解析：選C。A.SiO2為共價(jià)晶體，SO3為分子晶體，晶體類型不同；B.I2為分子晶體，NaCl為離子晶體，晶體類型不同；C.Cu和Ag都為金屬晶體，晶體類型相同；D.SiC為共價(jià)晶體，MgO為離子晶體，晶體類型不同。2．下列有關(guān)物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的說(shuō)法不正確的是()A．液晶中分子的長(zhǎng)軸取向一樣，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性B．等離子體是一種特殊的氣體，由陽(yáng)離子和電子兩部分構(gòu)成C．純物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，但其晶體顆粒尺寸在納米量級(jí)時(shí)也可能發(fā)生變更D．超分子內(nèi)部的分子間一般通過(guò)非共價(jià)鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體解析：選B。液晶分子沿分子長(zhǎng)軸方向有序排列，從而表現(xiàn)出類似晶體的各向異性，故A正確；等離子體是由陽(yáng)離子、電子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體，故B錯(cuò)誤；純物質(zhì)有固定的熔點(diǎn)，但其晶體顆粒尺寸在納米量級(jí)時(shí)也可能發(fā)生變更，故C正確；超分子內(nèi)部的多個(gè)分子間一般通過(guò)非共價(jià)鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體，故D正確。3．納米SiO2為無(wú)定形(非晶態(tài))白色粉末，具有顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對(duì)紫外線反射實(shí)力強(qiáng)等特點(diǎn)。下列關(guān)于納米SiO2的說(shuō)法正確的是()A．對(duì)光有各向異性B．熔點(diǎn)與晶體SiO2相同C．與晶體SiO2互為同分異構(gòu)體D．可用X射線衍射試驗(yàn)區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2解析：選D。A.納米SiO2為無(wú)定形，不是晶體，沒(méi)有對(duì)光的各向異性，故A錯(cuò)誤；B.納米SiO2不是晶體，SiO2是共價(jià)晶體，因此二者熔點(diǎn)不同，故B錯(cuò)誤；C.具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體，SiO2只是化學(xué)式，晶體SiO2沒(méi)有分子式，故C錯(cuò)誤；D.納米SiO2不是晶體，SiO2是共價(jià)晶體，可用X射線衍射試驗(yàn)區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2，故D正確。4．(2024·潮州統(tǒng)考)下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中，結(jié)論正確的是()A．分子的極性：BCl3>PCl3B．沸點(diǎn)：鄰羥基苯甲醛<對(duì)羥基苯甲醛C．熔點(diǎn)：MgCl2<AlCl3D．硬度：C(金剛石)<SiC解析：選B。A.BCl3的中心B原子上的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(3－3×1,2)＝0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋0＝3，故為sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，為非極性分子；PCl3的中心P原子上的孤電子對(duì)數(shù)為eq\f(5－3×1,2)＝1、價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋1＝4，故為sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，為極性分子，A錯(cuò)誤。B.鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵、對(duì)羥基苯甲醛存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)：鄰羥基苯甲醛＜對(duì)羥基苯甲醛，B正確。C.氯化鎂屬于離子晶體、氯化鋁屬于分子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，故熔點(diǎn)：MgCl2＞AlCl3，C錯(cuò)誤。D.金剛石與碳化硅均屬于共價(jià)晶體，碳原子半徑小于硅原子半徑，碳碳鍵比碳硅鍵更堅(jiān)實(shí)，硬度：C(金剛石)＞SiC，D錯(cuò)誤。5．下表是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723下列推斷錯(cuò)誤的是()A．鋁的化合物形成的晶體中有離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可能形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體解析：選B。氟化鋁的熔點(diǎn)較高，屬于離子晶體，A項(xiàng)正確；題表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同族元素的氧化物可能形成不同類型的晶體，如干冰是分子晶體，二氧化硅是共價(jià)晶體，C項(xiàng)正確；題表中Al2O3與SiO2均是共價(jià)晶體，Al與Si位于不同主族，D項(xiàng)正確。6．黑砷在催化電解水方面受到關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，與石墨類似。下列說(shuō)法正確的是()A．黑砷中As—As的強(qiáng)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的個(gè)數(shù)比為1∶3解析：選C。A.依據(jù)題圖可知，黑砷中存在的As—As的鍵長(zhǎng)不同，故鍵能不同，故A錯(cuò)誤；B.C60屬于分子晶體，黑砷晶體結(jié)構(gòu)類似石墨，石墨晶體中既有共價(jià)鍵，又有范德華力，為混合型晶體，所以黑砷屬于混合型晶體，故B錯(cuò)誤；C.黑砷晶體結(jié)構(gòu)與石墨類似，石墨是電的良導(dǎo)體，故黑砷也是電的良導(dǎo)體，故C正確；D.依據(jù)題圖可知，黑砷晶體每層原子之間組成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，一個(gè)正六邊形有6個(gè)As，每個(gè)As與相鄰的3個(gè)As以As—As相結(jié)合，即每個(gè)As屬于3個(gè)正六邊形，實(shí)際屬于這個(gè)正六邊形的As原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2，同理，一個(gè)正六邊形有六條邊，但每個(gè)As—As屬于相鄰的兩個(gè)正六邊形，實(shí)際屬于這個(gè)正六邊形的As—As個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，故黑砷單層中As原子與As—As的個(gè)數(shù)比為2∶3，故D錯(cuò)誤。7．(2024·廣州高三測(cè)試)單質(zhì)硫和氫氣在低溫高壓下可形成一種新型超導(dǎo)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．S位于元素周期表s區(qū)B．該物質(zhì)的化學(xué)式為H2SC．該晶體屬于分子晶體D．原子M的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))解析：選D。A.S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，位于元素周期表p區(qū)，A錯(cuò)誤；B.利用均攤法，該晶胞中S原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，H原子的個(gè)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝6，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為H3S，B錯(cuò)誤；C.該物質(zhì)為一種新型超導(dǎo)材料，說(shuō)明其是由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的，屬于離子晶體，C錯(cuò)誤；D.原子M的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，D正確。8．(2024·廣州高三調(diào)研)CeO2納米粒子在抗病毒和抗腫瘤方面有無(wú)限潛力。其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，M的坐標(biāo)為(0，0，0)，下列說(shuō)法正確的是()A．一個(gè)晶胞中有14個(gè)Ce4＋B．Ce4＋的配位數(shù)為6C．N的坐標(biāo)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4))D．每個(gè)O2－四周與它最近且等距的O2－有6個(gè)解析：選D。A.由題圖可知，Ce4＋位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，A錯(cuò)誤；B.由題圖可知，Ce4＋的配位數(shù)為8，B錯(cuò)誤；C.由題圖可知，N的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，C錯(cuò)誤；D.每個(gè)O2－四周與它最近且等距的O2－有6個(gè)，D正確。9．Ⅰ.C60、金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)如下圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))：(1)C60晶體的晶體類型為_(kāi)_______。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相像，1mol晶體硅中所含有硅硅單鍵的數(shù)目是________(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。Ⅱ.類石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣袤的應(yīng)用前景，探討表明，非金屬摻雜(O、S等)能提高其光催化活性。g-C3N4具有和石墨相像的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)g-C3N4晶體中存在的微粒間作用力有______(填字母)。a．非極性鍵b．金屬鍵c．π鍵d．范德華力(2)g-C3N4中，C原子的雜化軌道類型為_(kāi)_______，N原子的配位數(shù)為_(kāi)_______。(3)每個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元(圖中實(shí)線圈部分)中兩個(gè)N原子(圖中虛線圈所示)被O原子代替，形成O摻雜的g-C3N4(OPCN)。OPCN的化學(xué)式為_(kāi)_________________________________________。解析：Ⅰ.(1)C60屬于分子晶體。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相像，金剛石中1條碳碳鍵被兩個(gè)C原子共用，一個(gè)C原子形成4個(gè)碳碳鍵，1mol金剛石中有2mol碳碳鍵，故1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目為2NA。(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，六邊形上每個(gè)C原子被三個(gè)六邊形共用，故平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2。Ⅱ.(1)依據(jù)題意，g-C3N4晶體具有和石墨相像的層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖，推斷其存在的微粒間作用力有極性鍵、π鍵和范德華力。(2)g-C3N4中，結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，C原子與N原子形成三個(gè)σ鍵，層內(nèi)存在大π鍵，不存在孤電子對(duì)，故C原子的雜化軌道類型為sp2雜化；依據(jù)二維平面結(jié)構(gòu)圖得知，N原子的成鍵有兩種狀況：連兩個(gè)C原子和連三個(gè)C原子，故N原子的配位數(shù)為2、3兩種。(3)從基本結(jié)構(gòu)單元分析得知，N原子的成鍵有兩種狀況：連兩個(gè)C原子和連三個(gè)C原子，連兩個(gè)C原子的N原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，連三個(gè)C原子的N原子處在中心的完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，處在“頂點(diǎn)”上的屬于三個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元，故一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元含有6個(gè)C原子和7＋eq\f(1,3)×3＝8個(gè)N原子；將圖中虛線圈所示的N原子用O原子代替，O原子完全屬于該基本結(jié)構(gòu)單元，故該基本結(jié)構(gòu)單元含有6個(gè)C原子、6個(gè)N原子、2個(gè)O原子，形成O摻雜的g-C3N4(OPCN)的化學(xué)式為C3N3O。答案：Ⅰ.(1)分子晶體(2)2NA(3)2Ⅱ.(1)cd(2)sp2雜化2、3(3)C3N3O[素養(yǎng)提升]10．圖1為磷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)，圖2為硼酸晶體的層狀結(jié)構(gòu)(虛線表示氫鍵)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．磷化硼的化學(xué)式為BPB．磷化硼晶體中含有配位鍵C．H3BO3是三元酸D．含1molH3BO3的硼酸晶體中有3mol氫鍵解析：選C。A.由題圖1可知，磷化硼晶胞中有4個(gè)B，4個(gè)P，B與P的原子個(gè)數(shù)之比為1∶1，故磷化硼的化學(xué)式為BP，A正確；B.磷化硼中B原子與四周4個(gè)P原子成鍵，同時(shí)P原子與四周4個(gè)B原子成鍵，其中有3個(gè)共價(jià)鍵，P原子有一個(gè)孤電子對(duì)，B原子有一個(gè)空軌道，形成1個(gè)配位鍵，B正確；C.H3BO3中B原子有一個(gè)空軌道，可結(jié)合OH－的孤電子對(duì)形成配位鍵，即H3BO3的電離方程式為H3BO3＋H2O=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(B（OH）4))－＋H＋，所以H3BO3是一元酸，C錯(cuò)誤；D.由題圖2可知，每個(gè)硼酸分子四周有6個(gè)氫鍵，而每個(gè)氫鍵被2個(gè)硼酸分子共用，依據(jù)“均攤法”，1mol硼酸晶體中有6mol×eq\f(1,2)＝3mol氫鍵，D正確。11．(2024·揭陽(yáng)模擬)鈣鈦礦是以俄羅斯礦物學(xué)家Perovski的名字命名的，最初單指鈦酸鈣這種礦物[如下圖(a)]，此后，把結(jié)構(gòu)與之類似的晶體統(tǒng)稱為鈣鈦礦型物質(zhì)。某鈣鈦礦型太陽(yáng)能光伏電池的有機(jī)半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)如下圖(b)所示，其中A為CH3NHeq\o\al(＋,3)，另外兩種離子為I－和Pb2＋。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3B．圖(b)中，X為Pb2＋C．CH3NHeq\o\al(＋,3)中含有配位鍵D．圖(a)晶胞中與每個(gè)Ca2＋緊鄰的O2－有12個(gè)解析：選B。A.題圖(a)中，Ca2＋位于8個(gè)頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Ti4＋位于體心，個(gè)數(shù)為1，O2－位于6個(gè)面心，個(gè)數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，鈦酸鈣的化學(xué)式為CaTiO3，故A正確；B.題圖(b)中，A、B、X分別位于晶胞的頂點(diǎn)、體心和面心，依據(jù)“均攤法”可以確定1個(gè)晶胞中有1個(gè)A、1個(gè)B和3個(gè)X，依據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知，CH3NHeq\o\al(＋,3)和Pb2＋均有1個(gè)，I－有3個(gè)，故X為I－，故B錯(cuò)誤；C.類比NHeq\o\al(＋,4)成鍵狀況可知，CH3NHeq\o\al(＋,3)中含有H＋與—NH2形成的配位鍵，故C正確；D.Ca2＋位于頂點(diǎn)，與鄰近的3個(gè)面的面心上的O2－緊鄰，每個(gè)頂點(diǎn)參與形成8個(gè)晶胞，每個(gè)面參與形成2個(gè)晶胞，因此與每個(gè)Ca2＋緊鄰的O2－有3×8÷2＝12個(gè)，故D正確。12．(2024·江門高三調(diào)研)一種由A、B、C三種元素組成的新物質(zhì)是潛在的拓?fù)浣^緣材料，其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示(晶胞參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。下列說(shuō)法不正確的是()A.圖乙是該物質(zhì)的晶胞單元B．晶胞中A、B、C三種原子的個(gè)數(shù)之比為1∶1∶2C．A、B原子之間的最短距離為eq\f(\r(2),2)xnmD．該晶體中，1個(gè)B原子四周距離最近的C原子數(shù)為6解析：選D。A項(xiàng)，晶胞是晶體的最小重復(fù)單元，對(duì)比圖甲和圖乙，圖乙是該物質(zhì)的晶胞單元，A正確；B項(xiàng)，由圖乙知，晶胞中A的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4，B的數(shù)目為4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4，C的數(shù)目為8，故晶胞中A、B、C三種原子的個(gè)數(shù)之比為1∶1∶2，B正確；C項(xiàng)，A、B原子之間的最短距離是面對(duì)角線的eq\f(1,2)，即eq\f(\r(2),2)xnm，C正確；D項(xiàng)，該晶體中，1個(gè)B原子四周距離最近的C原子數(shù)為4，D錯(cuò)誤。13．(2024·新高考福建卷)1962年首個(gè)稀有氣體化合物XePtF6問(wèn)世，目前已知的稀有氣體化合物中，含氙(54Xe)的最多，氪(36Kr)次之，氬(18Ar)化合物極少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2是[BrOF2]＋、[AsF6]－與KrF2分子形成的化合物，其晶胞如下圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)As原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______________________________________________________。(2)Ar、Kr、Xe原子的活潑性依次增加，緣由是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)晶體熔點(diǎn)：KrF2________XeF2(填“>”“<”或“＝”)，推斷依據(jù)是______________________