2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)大單元三　第九章　第36講　物質(zhì)的聚集狀態(tài)　常見晶體類型含答案

2025步步高高考大一輪復(fù)習(xí)講義人教版化學(xué)第36講物質(zhì)的聚集狀態(tài)常見晶體類型[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解晶體和非晶體的區(qū)別。2.了解常見晶體的類型，了解不同類型晶體中結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別。3.了解分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。4.了解四種晶體類型熔點、沸點、溶解性等性質(zhì)的不同。考點一物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體1．物質(zhì)的聚集狀態(tài)(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。(2)等離子體和液晶①等離子體：由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體。具有良好的導(dǎo)電性和流動性。②液晶：介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)。既具有液體的流動性、黏度、形變性等，又具有晶體的導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。2．晶體與非晶體(1)晶體與非晶體的比較晶體非晶體結(jié)構(gòu)特征原子在三維空間里呈周期性有序排列原子排列相對無序性質(zhì)特征自范性有無熔點固定不固定異同表現(xiàn)各向異性各向同性(2)得到晶體的途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固；②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)；③溶質(zhì)從溶液中析出。(3)晶體與非晶體的測定方法①測熔點：晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點。②最可靠方法：對固體進(jìn)行X射線衍射實驗。1．在物質(zhì)的三態(tài)相互轉(zhuǎn)化過程中只是分子間距離發(fā)生了變化()2．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列()3．晶體的熔點一定比非晶體的熔點高()4．具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體()5．缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊()答案1.×2.√3.×4.×5.√一、物質(zhì)聚集狀態(tài)的多樣性1．下列有關(guān)物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的說法不正確的是()A．液晶中分子的長軸取向一致，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，由陽離子和電子兩部分構(gòu)成C．純物質(zhì)有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變化D．超分子內(nèi)部的分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結(jié)合成聚集體答案B解析等離子體是由陽離子、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錯誤；純物質(zhì)有固定的熔點，但其晶體顆粒尺寸在納米量級時也可能發(fā)生變化，熔點可能下降，故C正確。2．水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的。玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，下列有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是()A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C．玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)D．在玻璃態(tài)水的X射線圖譜上有分立的斑點或明銳的衍射峰答案C解析玻璃態(tài)水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，因密度與普通液態(tài)水相同，故水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時體積不變。二、晶體與非晶體的區(qū)別3．下列關(guān)于晶體和非晶體的說法正確的是()A．晶體在三維空間里呈周期性有序排列，因此在各個不同的方向上具有相同的物理性質(zhì)B．晶體在熔化過程中需要不斷地吸熱，溫度不斷地升高C．普通玻璃在各個不同的方向上力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)相同D．晶體和非晶體之間不可以相互轉(zhuǎn)化答案C解析晶體的許多物理性質(zhì)常常會表現(xiàn)出各向異性，A不正確；晶體的熔點是固定的，所以在熔化過程中溫度不會變化，B不正確；在一定條件下晶體和非晶體是可以相互轉(zhuǎn)化的，D不正確。4．玻璃是常見的非晶體，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途，如圖是玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)玻璃的說法錯誤的是()A．玻璃內(nèi)部微粒排列是無序的B．玻璃熔化時吸熱，溫度不斷上升C．光導(dǎo)纖維和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶體D．利用X射線衍射實驗可以鑒別石英玻璃和水晶答案C解析根據(jù)玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖可知，構(gòu)成玻璃的粒子排列相對無序，所以玻璃是非晶體，因此沒有固定的熔點，A、B對；玻璃屬于非晶體，但光導(dǎo)纖維屬于晶體，C錯；區(qū)分晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實驗，D對。考點二常見晶體類型1．四種常見晶體類型的比較類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成微粒分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子微粒間的相互作用力范德華力(某些含氫鍵)共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于一般溶劑一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)大多易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電2．常見晶體的結(jié)構(gòu)模型(1)典型的分子晶體——干冰和冰①干冰晶體中，每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個。②冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，含1molH2O的冰中，最多可形成2mol氫鍵。(2)典型的共價晶體——金剛石、二氧化硅①金剛石和二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型比較結(jié)構(gòu)模型晶胞金剛石二氧化硅②金剛石和二氧化硅結(jié)構(gòu)特點分析比較金剛石a.碳原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′b.每個碳原子與周圍緊鄰的4個碳原子以共價鍵結(jié)合成正四面體結(jié)構(gòu)，向空間伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)c.最小碳環(huán)由6個碳原子組成，每個碳原子被12個六元環(huán)共用d.金剛石晶胞的每個頂點和面心均有1個C原子，晶胞內(nèi)部有4個C原子，內(nèi)部的C在晶胞的體對角線的eq\f(1,4)處，每個金剛石晶胞中含有8個C原子二氧化硅a.Si原子采取sp3雜化，正四面體內(nèi)O—Si—O鍵角為109°28′b.每個Si原子與4個O原子形成4個共價鍵，Si原子位于正四面體的中心，O原子位于正四面體的頂點，同時每個O原子被2個硅氧正四面體共用，晶體中Si原子與O原子個數(shù)比為1∶2c.最小環(huán)上有12個原子，包括6個O原子和6個Si原子d.1molSiO2晶體中含Si—O數(shù)目為4NAe.SiO2晶胞中有8個Si原子位于立方晶胞的頂點，有6個Si原子位于立方晶胞的面心，還有4個Si原子與16個O原子在晶胞內(nèi)構(gòu)成4個硅氧四面體。每個SiO2晶胞中含有8個Si原子和16個O原子(3)典型的離子晶體——NaCl、CsCl、CaF2①NaCl型：在晶體中，每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數(shù)為6。每個晶胞含4個Na＋和4個Cl－。②CsCl型：在晶體中，每個Cl－吸引8個Cs＋，每個Cs＋吸引8個Cl－，配位數(shù)為8。③CaF2型：在晶體中，每個Ca2＋吸引8個F－，每個F－吸引4個Ca2＋，每個晶胞含4個Ca2＋，8個F－。知識拓展晶格能(1)定義氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，通常取正值，單位：kJ·mol－1。(2)意義：晶格能越大，表示離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定，熔、沸點越高。(3)影響因素①離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。②離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。(4)過渡晶體與混合型晶體①過渡晶體：純粹的分子晶體、共價晶體、離子晶體和金屬晶體四種典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體。人們通常把偏向離子晶體的過渡晶體當(dāng)作離子晶體來處理，把偏向共價晶體的過渡晶體當(dāng)作共價晶體來處理。②混合型晶體石墨層狀晶體中，層與層之間的作用是范德華力，平均每個正六邊形擁有的碳原子個數(shù)是2，C原子采取的雜化方式是sp2。1．分子晶體不導(dǎo)電，溶于水后也都不導(dǎo)電()2．沸點：HF<HCl<HBr<HI()3．離子晶體是由陰、陽離子構(gòu)成的，所以離子晶體能夠?qū)щ?)4．共價晶體的熔點一定比離子晶體的高()5．金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子()6．金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×一、常見晶體類型的判斷1．在下列物質(zhì)中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石、晶體氬。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是NaCl、Na2S。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是NaOH、(NH4)2S。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是(NH4)2S。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是Na2S2。(5)其中形成的晶體是分子晶體的是H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶體氬。(6)其中含有極性共價鍵的共價晶體是SiO2、SiC。2．下列有關(guān)晶體類型的判斷正確的是()ASiI4：熔點120.5℃，沸點271.5℃共價晶體BB：熔點2300℃，沸點2550℃，硬度大金屬晶體CSb：熔點630.74℃，沸點1750℃，晶體導(dǎo)電共價晶體DFeCl3：熔點282℃，易溶于水，也易溶于有機(jī)溶劑分子晶體答案D二、常見晶體類型的結(jié)構(gòu)特點3．金剛石和石墨是碳元素形成的兩種單質(zhì)，下列說法正確的是()A．金剛石和石墨晶體中最小的環(huán)均含有6個碳原子B．金剛石中每個C原子連接4個六元環(huán)，石墨中每個C原子連接3個六元環(huán)C．金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2D．金剛石中碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為1∶4，而石墨中碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為1∶3答案A解析金剛石中每個C原子連接12個六元環(huán)，石墨中每個C原子連接3個六元環(huán)，B項錯誤；金剛石中碳原子采取sp3雜化，而石墨中碳原子采取sp2雜化，C項錯誤；金剛石中每個碳原子與周圍其他4個碳原子形成共價鍵，而每個共價鍵為2個碳原子所共有，則每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2，故碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為1∶2；石墨晶體中每個碳原子與周圍其他3個碳原子形成共價鍵，同樣可求得每個碳原子平均形成的共價鍵數(shù)為3×eq\f(1,2)＝1.5，故碳原子數(shù)與C—C數(shù)之比為2∶3，D項錯誤。4．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法不正確的是()A．在NaCl晶體中，距Cl－最近的Na＋形成正八面體B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均含有4個Ca2＋C．冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結(jié)構(gòu)D．該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF答案D解析氟化鈣晶胞中，Ca2＋位于頂點和面心，數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故B正確；氣態(tài)團(tuán)簇分子不同于晶胞，氣態(tài)團(tuán)簇分子中含有4個E原子、4個F原子，則分子式為E4F4或F4E4，故D錯誤。1．(2021·天津，2)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答案C解析SiO2為共價晶體，SO3為分子晶體，A錯誤；I2為分子晶體，NaCl為離子晶體，B錯誤；Cu和Ag都為金屬晶體，C正確；SiC為共價晶體，MgO為離子晶體，D錯誤。2．(2023·北京，1)中國科學(xué)家首次成功制得大面積單晶石墨炔，是碳材料科學(xué)的一大進(jìn)步。下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是()A．三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的σ鍵B．三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化C．三種物質(zhì)的晶體類型相同D．三種物質(zhì)均能導(dǎo)電答案A解析金剛石中所有碳原子均采用sp3雜化，石墨中所有碳原子均采用sp2雜化，石墨炔中苯環(huán)上的碳原子采用sp2雜化，碳碳三鍵上的碳原子采用sp雜化，B項錯誤；金剛石為共價晶體，石墨為混合型晶體，石墨炔為分子晶體，C項錯誤；金剛石不能導(dǎo)電，D項錯誤。3．(2022·湖北，7)C60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C60互為同素異形體C．含有sp3雜化的碳原子D．化學(xué)性質(zhì)與金剛石有差異答案A解析自范性是晶體的性質(zhì)，碳玻璃為非晶態(tài)，所以沒有自范性，A錯誤；碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的單質(zhì)，所以互為同素異形體，B正確；金剛石與碳玻璃互為同素異形體，性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，化學(xué)性質(zhì)上也有差異，D正確。4．(2023·山東，5)石墨與F2在450℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物(CF)x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是()A．與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性增強(qiáng)B．與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)C．(CF)x中C—C的鍵長比C—F短D．1mol(CF)x中含有2xmol共價單鍵答案B解析石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內(nèi)離域運動，故石墨晶體能導(dǎo)電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性減弱，A錯誤；石墨層間插入F后形成的C—F鍵長短，鍵能極大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，抗氧化性增強(qiáng)，B正確，C錯誤；由題干結(jié)構(gòu)示意圖可知，在(CF)x中每個C與周圍的3個碳原子、1個F原子形成共價鍵，每個C—C被2個碳原子共用，即1mol(CF)x中含有2.5xmol共價單鍵，D錯誤。5．[2021·浙江6月選考，26(1)]已知3種共價晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表：金剛石碳化硅晶體硅熔點/℃>355026001415金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。答案共價晶體中，原子半徑越小，共價鍵鍵能越大，熔點越高，原子半徑：C＜Si(或鍵長：C—C＜Si—Si)，鍵能：C—C＞Si—Si

課時精練1．(2023·天津模擬)晶體具有各向異性，如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的eq\f(1,104)。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在()①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A．①③ B．②④C．①②③ D．①②③④答案D2．(2023·杭州高三模擬)下列關(guān)于物質(zhì)的聚集狀態(tài)的說法不正確的是()A．X射線衍射實驗可以區(qū)分晶體和非晶體，也可以獲得分子的鍵長和鍵角的數(shù)值B．自然形成的水晶柱是晶體，從水晶柱上切削下來的粉末不是晶體C．缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中慢慢生長為規(guī)則的多面體，體現(xiàn)了晶體的自范性D．液晶具有液體的流動性，在導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等物理性質(zhì)方面具有類似晶體的各向異性答案B解析晶體形成后其結(jié)構(gòu)是有序和可復(fù)制的，與大小無關(guān)，所以從水晶柱上切削下來的粉末也是晶體，故B錯誤。3．下列說法錯誤的是()A．只含分子的晶體一定是分子晶體B．碘晶體升華時破壞了共價鍵C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體答案B解析分子晶體是分子通過相鄰分子間的作用力形成的，只含分子的晶體一定是分子晶體，故A正確；碘晶體屬于分子晶體，升華時破壞了分子間作用力，故B錯誤；幾乎所有的酸都是由分子構(gòu)成的，故幾乎所有的酸都屬于分子晶體，故C正確；稀有氣體是由原子直接構(gòu)成的，只含原子，故稀有氣體的晶體屬于分子晶體，故D正確。4．如圖是金屬晶體內(nèi)部的電子氣理論示意圖。電子氣理論可以用來解釋金屬的性質(zhì)，其中正確的是()A．金屬能導(dǎo)電是因為金屬陽離子在外加電場作用下定向移動B．金屬能導(dǎo)熱是因為自由電子在熱的作用下相互碰撞，從而發(fā)生熱的傳導(dǎo)C．金屬具有延展性是因為在外力的作用下，金屬中各原子層間會出現(xiàn)相對滑動，但自由電子可以起到潤滑劑的作用，使金屬不會斷裂D．合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，使電子數(shù)目增多，所以合金的延展性比純金屬強(qiáng)，硬度比純金屬小答案C解析金屬能導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下定向移動，A錯誤；自由電子在熱的作用下與金屬陽離子發(fā)生碰撞，實現(xiàn)熱的傳導(dǎo)，B錯誤；合金與純金屬相比，由于增加了不同的金屬或非金屬，相當(dāng)于填補(bǔ)了金屬陽離子之間的空隙，所以一般情況下合金的延展性比純金屬弱，硬度比純金屬大，D錯誤。5．根據(jù)下表中給出的有關(guān)數(shù)據(jù)，判斷下列說法錯誤的是()AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/℃190－682300＞35501415沸點/℃17857255048272355A.SiCl4是分子晶體B．晶體硼是共價晶體C．AlCl3是分子晶體，加熱能升華D．金剛石中的C—C比晶體硅中的Si—Si弱答案D解析SiCl4、AlCl3的熔、沸點低，都是分子晶體，AlCl3的沸點低于其熔點，即在低于熔化的溫度下就能氣化，故AlCl3加熱能升華，A、C正確；晶體硼的熔、沸點很高，所以晶體硼是共價晶體，B正確；由金剛石與晶體硅的熔、沸點相對高低可知，金剛石中的C—C比晶體硅中的Si—Si強(qiáng)，D錯誤。6．(2023·廣州模擬)觀察下列模型，判斷下列說法錯誤的是()金剛石碳化硅二氧化硅石墨烯C60A.原子數(shù)相同的金剛石和碳化硅，共價鍵個數(shù)之比為1∶2B．SiO2晶體中Si和Si—O個數(shù)比為1∶4C．石墨烯中碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2∶1D．C60晶體堆積屬于分子密堆積答案A解析金剛石和碳化硅都是共價晶體，在晶體中每個C原子或Si原子與相鄰的4個原子形成共價鍵，每個共價鍵為2個原子所共有，因此若晶體中含有1mol原子，則物質(zhì)含有共價鍵的數(shù)目是2NA，故原子數(shù)相同的金剛石和碳化硅共價鍵個數(shù)之比為1∶1，A錯誤；在SiO2晶體中，每個Si原子與相鄰的4個O原子形成Si—O，故Si原子與Si—O個數(shù)比為1∶4，B正確；在石墨烯中，每個C原子為相鄰的3個六元環(huán)所共有，則在六元環(huán)中含有的C原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＝2，因此石墨烯中碳原子和六元環(huán)個數(shù)比為2∶1，C正確；C60分子之間只有范德華力，所以晶體是分子密堆積，D正確。7．(2024·長春模擬)PCl5晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是()A．該晶體為分子晶體B．晶胞體心上微粒為PCl4C．晶胞頂點上微粒的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形D．存在的化學(xué)鍵類型僅有極性共價鍵答案C8．(2023·武漢模擬)五羰基鐵[Fe(CO)5]是一種具有三角雙錐結(jié)構(gòu)的黃色黏稠狀液體，結(jié)構(gòu)如圖所示，已知其熔點為－20℃，沸點為103℃。下列推測不合理的是()A．屬于分子晶體B．不溶于水，易溶于苯C．隔絕空氣受熱分解生成Fe和COD．每個Fe(CO)5粒子中含20個σ鍵答案D解析五羰基鐵[Fe(CO)5]是一種具有三角雙錐結(jié)構(gòu)的非極性分子，易溶于非極性溶劑苯中，故B正確；五羰基鐵不穩(wěn)定，在隔絕空氣條件下受熱分解，生成鐵和一氧化碳，故C正確；分子中鐵和碳原子形成5個σ鍵，每個碳氧三鍵中含一個σ鍵，則每個Fe(CO)5粒子中含10個σ鍵，故D錯誤。9．(2023·山東淄博模擬)鋁的鹵化物AlX3(X＝Cl、Br、I)氣態(tài)時以Al2X6雙聚形態(tài)存在，下列說法錯誤的是()性質(zhì)AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔點/℃1290192.497.8189.4沸點/℃1272180256382A.AlF3晶體類型與其他三種不同B．1molAl2Cl6中所含配位鍵數(shù)目為4NAC．Al2X6中Al、X原子價電子層均滿足8e－結(jié)構(gòu)D．AlCl3熔點高于AlBr3的原因是Cl的電負(fù)性大于Br，具有一定離子晶體特征答案B解析AlF3為離子晶體，其他三種為分子晶體，A正確；每個Al與周圍的三個Cl共用一對電子，與另一個Cl形成配位鍵，故1molAl2Cl6中所含配位鍵數(shù)目為2NA，B錯誤；每個Al與周圍的三個Cl共用一對電子，與另一個Cl形成配位鍵，均滿足8電子結(jié)構(gòu)，C正確。10．(2022·山東，5)AlN、GaN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N—Al、N—Ga。下列說法錯誤的是()A．GaN的熔點高于AlNB．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sp3雜化D．晶體中所有原子的配位數(shù)均相同答案A解析Al和Ga均為第ⅢA族元素，N屬于第ⅤA族元素，AlN、GaN的成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，則其均為共價晶體，由于Al原子的半徑小于Ga，N—Al的鍵長小于N—Ga的鍵長，則N—Al的鍵能較大，故GaN的熔點低于AlN，A說法錯誤；不同元素的原子之間形成的共價鍵為極性鍵，B說法正確；金剛石中每個C原子形成4個共價鍵(即C原子的價層電子對數(shù)為4)，無孤電子對，故C原子均采取sp3雜化，C原子的配位數(shù)是4，由于AlN、GaN與金剛石結(jié)構(gòu)相似，則其晶體中所有原子均采取sp3雜化，所有原子的配位數(shù)也均為4，C、D說法正確。11．X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量僅次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共價晶體。下列敘述錯誤的是()A．X2Y晶體的熔點高于WX4晶體的熔點B．固態(tài)X2Y2是分子晶體C．ZW是共價晶體，其硬度比Z晶體的大D．Z、W是同一主族的元素，Z、W與元素Y形成的晶體都是共價晶體答案D解析X為H元素，Y為O元素，Z為Si元素，W為C元素。X2Y晶體是冰，分子間存在氫鍵，熔點高于CH4，A正確；固態(tài)X2Y2是H2O2，屬于分子晶體，B正確；SiC、晶體硅為共價晶體，碳的原子半徑小于硅，SiC的硬度比晶體硅的大，C正確；CO2、CO均是分子晶體，D錯誤。12．下表給出了三組物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)數(shù)據(jù)：A組(熔點/℃)B組(沸點/℃)C組(晶格能/kJ·mol－1)金剛石：3550CH3OH：T2NaCl：a石墨：3850CH3CH2CH2CH2OH：117.6NaBr：b碳化硅：T1CH3CH2OCH2CH3：34.5MgO：c回答下列問題：(1)A組中的碳化硅屬于________晶體，碳化硅的沸點T1________(填“大于”“小于”或“等于”)3350，石墨沸點高于金剛石的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(2)判斷B組中甲醇沸點T2的范圍________(填字母)。a．>117.6b．34.5～117.6c．<34.5(3)在水中的溶解度，CH3CH2CH2CH2OH遠(yuǎn)大于CH3CH2OCH2CH3，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)C組物質(zhì)，其晶體中微粒之間的作用力名稱是________。該組物質(zhì)可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。①硬度?、谌廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔點較低答案(1)共價小于石墨中碳碳之間除σ鍵，還存在大π鍵，石墨中碳碳鍵的鍵長短于金剛石，鍵能大于金剛石，沸點更高(2)b(3)CH3CH2CH2CH2OH能與水形成分子間氫鍵，乙醚不能(4)離子鍵②13．(1)[2020·全國卷Ⅱ，35(2)]Ti的四鹵化合物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是__________________________________________________________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377－24.1238.3155(2)[2020·天津，13(2)節(jié)選]Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素，三種元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點由高到低的順序為__________________________。(3)[2020·山東，17(1)(2)節(jié)選]CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：①Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為____________，其固體的晶體類型為____________。②NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序為____________(填化學(xué)式)。答案(1)TiF4為離子晶體，熔點高，其他三種均為分子晶體，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點逐漸升高(2)NiO＞CoO＞FeO(3)①正四面體形分子晶體②NH3、AsH3、PH3解析(2)三種元素二價氧化物均為離子晶體，由于離子半徑Fe2＋>Co2＋>Ni2＋，則離子鍵強(qiáng)度由大到小的順序為NiO＞CoO＞FeO，三種晶體的熔點由高到低的順序為NiO＞CoO＞FeO。(3)①Sn最外層有4個電子，與4個Cl形成4個σ鍵，因此SnCl4的空間構(gòu)型為正四面體形；由題給信息知SnCl4常溫常壓下為液體，說明SnCl4的熔點較低，所以其固體的晶體類型為分子晶體。②NH3、PH3、AsH3均為分子晶體，NH3分子間存在氫鍵，因此沸點高于PH3、AsH3；AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3，因此AsH3的沸點高于PH3，即三者沸點由高到低的順序為NH3、AsH3、PH3。14．下表數(shù)據(jù)是8種物質(zhì)的熔點：編號①②③④⑤⑥⑦⑧物質(zhì)Na2ONaClAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2熔點/℃9208011291160－1072072－571723請根據(jù)上表中的信息回答下列問題：(1)上述涉及的元素中最活潑非金屬元素原子核外電子排布式是________，其核外有________種不同運動狀態(tài)的電子，能量最高且相同的電子有________個。上述元素能形成簡單離子的半徑由大到小的順序：________(用離子符號表示)。(2)物質(zhì)①的電子式：______________，⑤的分子空間結(jié)構(gòu)：____________，⑧的晶體類型：______________。(3)不能用于比較Na與Al金屬性相對強(qiáng)弱的事實是________(填字母)。A．最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性B．Na最外層1個電子，Al最外層3個電子C．單質(zhì)與H2O反應(yīng)的難易程度D．比較同濃度NaCl和AlCl3溶液的pH(4)③比④熔點高出很多，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________。①和②都屬于離子晶體，但①比②的熔點高，請解釋原因：___________________________________________________________________________________________。答案(1)1s22s22p595Cl－>O2－>F－>Na＋>Al3＋(2)平面正三角形共價晶體(3)B(4)AlF3是離子晶體，AlCl3是分子晶體氧離子半徑比氯離子半徑小且氧離子帶2個電荷，故Na2O的離子鍵比NaCl強(qiáng)，熔點比NaCl高解析(1)題述涉及元素中最活潑非金屬元素是F元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p5，有9種不同運動狀態(tài)的電子，能量最高且相同的電子為2p電子，有5個；電子層數(shù)越多，離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，則能形成簡單離子的半徑由大到小的順序為Cl－>O2－>F－>Na＋>Al3＋。(2)物質(zhì)①Na2O為離子化合物，其電子式為；⑤BCl3中B原子的價層電子對數(shù)為3＋0＝3，空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形；⑧SiO2熔點高達(dá)1723℃，為共價晶體。(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，該元素的金屬性越強(qiáng)，故A正確；元素金屬性強(qiáng)弱與最外層電子數(shù)無關(guān)，與得失電子難易程度有關(guān)，故B錯誤；單質(zhì)與H2O反應(yīng)的難易程度能判斷其單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱，從而確定元素金屬性強(qiáng)弱，故C正確；比較同濃度NaCl和AlCl3溶液的pH來判斷其金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱，從而確定其金屬性強(qiáng)弱，故D正確。

答題規(guī)范(6)晶體熔、沸點高低原因解釋1．不同類型晶體熔、沸點比較答題模板：×××為×××晶體，而×××為×××晶體。例1(1)金剛石的熔點比NaCl高，原因是金剛石是共價晶體，而NaCl是離子晶體。(2)SiO2的熔點比CO2高，原因是SiO2是共價晶體，而CO2是分子晶體。2．同類型晶體熔、沸點比較(1)分子晶體答題模板：①同為分子晶體，×××存在氫鍵，而×××僅存在較弱的范德華力。②同為分子晶體，×××的相對分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點高。③同為分子晶體，兩者的相對分子質(zhì)量相同(或相近)，×××的極性大，熔、沸點高。④同為分子晶體，×××形成分子間氫鍵，而×××形成的則是分子內(nèi)氫鍵，分子間氫鍵會使熔、沸點升高。例2(1)NH3的沸點比PH3高，原因是同為分子晶體，NH3分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，而PH3分子間僅有較弱的范德華力。(2)CO2比CS2的熔、沸點低，原因是同為分子晶體，CS2的相對分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，熔、沸點高。(3)CO比N2的熔、沸點高，原因是同為分子晶體，兩者相對分子質(zhì)量相同，CO的極性大，熔、沸點高。(4)的沸點比高，原因是形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵會使沸點升高。(2)共價晶體答題模板：同為共價晶體，×××晶體的鍵長短，鍵能大，熔、沸點高。例3Si單質(zhì)比化合物SiC的熔點低，理由是晶體硅與SiC均屬于共價晶體，晶體硅中的Si—Si比SiC中Si—C的鍵長長，鍵能低，所以熔點低。(3)離子晶體答題模板：①陰、陽離子電荷數(shù)相等，則看陰、陽離子半徑：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xn－(或Nn＋)，故×××晶體離子鍵強(qiáng)(或晶格能大)，熔、沸點高。②陰離子(或陽離子)電荷數(shù)不相等，陰離子(或陽離子)半徑不相同：同為離子晶體，Rn－(或Mn＋)半徑小于Xm－(或Nm＋)，Rn－(或Mn＋)電荷數(shù)大于Xm－(或Nm＋)，故×××晶體離子鍵強(qiáng)(或晶格能大)，熔、沸點高。例4(1)ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，熔點較高的是ZnO，理由是ZnO和ZnS同屬于離子晶體，O2－半徑小于S2－，故ZnO離子鍵強(qiáng)(或晶格能大)，熔點高。(2)FeO的熔點小于Fe2O3的熔點，原因是同為離子晶體，F(xiàn)e2＋半徑比Fe3＋大，所帶電荷數(shù)也小于Fe3＋，F(xiàn)eO的離子鍵(或晶格能)比Fe2O3弱(或小)。1．FeF3具有較高的熔點(高于1000℃)，其化學(xué)鍵類型是________，F(xiàn)eBr3的相對分子質(zhì)量大于FeF3，但其熔點只有200℃，原因是__________________________________。答案離子鍵FeF3為離子晶體，F(xiàn)eBr3屬于分子晶體2．已知：K2O的熔點為770℃，Na2O的熔點為1275℃，二者的晶體類型均為____________，K2O的熔點低于Na2O的原因是________________________________________。答案離子晶體K＋的半徑大于Na＋，K2O的離子鍵弱于Na2O3．已知氨(NH3，熔點：－77.8℃、沸點：－33.5℃)，聯(lián)氨(N2H4，熔點：2℃、沸點：113.5℃)，解釋其熔、沸點高低的主要原因：_________________________________________________________________________________________________________________。答案聯(lián)氨分子間形成氫鍵的數(shù)目多于氨分子形成的氫鍵4．已知氮化硼與砷化鎵屬于同種晶體類型。則兩種晶體熔點較高的是__________(填化學(xué)式)，其理由是________________。答案BN兩種晶體均為共價晶體，N和B原子半徑較小，鍵能較大，熔點較高5．(1)[2022·海南，19(3)節(jié)選]鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是___________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·海南，19(6)]MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型。前者的熔點明顯高于后者，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高(2)MnS中陰陽離子所帶電荷數(shù)比NaCl的多，離子鍵強(qiáng)度更大第37講晶胞結(jié)構(gòu)分析與計算[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.了解晶胞的概念及其判斷方法。2.掌握均攤法計算的一般方法，能根據(jù)晶胞中微粒的位置計算晶胞的化學(xué)式。3.掌握晶體密度與晶胞參數(shù)計算的一般步驟。考點一晶胞模型與均攤法計算1．晶胞的概念及其判斷(1)概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元。(2)晶體中晶胞的排列——無隙、并置A．無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。B．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。(3)晶胞的判斷晶胞是8個頂角相同、三套各4根平行棱分別相同、三套各兩個平行面分別相同的最小平行六面體。2．晶胞中微粒數(shù)的計算方法——均攤法(1)原則晶胞任意位置上的一個原子如果是被n個晶胞所共有，那么，每個晶胞對這個原子分得的份額就是eq\f(1,n)。(2)實例①平行六面體晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算②其他晶體結(jié)構(gòu)的計算(以六棱柱晶體結(jié)構(gòu)為例)3．晶胞中粒子配位數(shù)的計算一個粒子周圍最鄰近的粒子的數(shù)目稱為配位數(shù)，它反映了晶體中粒子排列的緊密程度。(1)晶體中原子(或分子)的配位數(shù)：若晶體中的微粒為同種原子或同種分子，則某原子(或分子)的配位數(shù)指的是該原子(或分子)最接近且等距離的原子(或分子)的數(shù)目。常見晶胞的配位數(shù)如下：簡單立方：配位數(shù)為6面心立方：配位數(shù)為12體心立方：配位數(shù)為8(2)離子晶體的配位數(shù)：指一個離子周圍最接近且等距離的異種電性離子的數(shù)目。以NaCl晶體為例①找一個與其離子連接情況最清晰的離子，如圖中心的灰球(Cl－)。②數(shù)一下與該離子周圍距離最近的異種電性離子數(shù)，如圖標(biāo)數(shù)字的面心白球(Na＋)。確定Cl－的配位數(shù)為6，同樣方法可確定Na＋的配位數(shù)也為6。一、均攤法計算微粒數(shù)目1．(2023·臨沂一模)普魯士藍(lán)晶體屬立方晶系，晶胞棱長為apm。鐵-氰骨架組成小立方體，F(xiàn)e粒子在頂角，CN－在棱上，兩端均與Fe相連，立方體中心空隙可容納K＋，如圖所示(CN－在圖中省略)。普魯士藍(lán)中Fe2＋與Fe3＋個數(shù)之比為________；該晶胞的化學(xué)式為________。答案1∶1KFe2(CN)62．(2023·陜西榆林模擬)O、Cu、Ba、Hg形成的某種超導(dǎo)材料的晶胞如圖所示。該晶胞中O、Cu、Ba、Hg原子的個數(shù)比為____________。答案4∶1∶2∶13.[2023·浙江1月選考，17(3)]Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是________，該化合物的化學(xué)式為__________。答案共價晶體SiP2解析由圖可知原子間通過共價鍵形成的是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成共價晶體；根據(jù)均攤法，一個晶胞中含有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個Si,8個P，故該化合物的化學(xué)式為SiP2。4．在硼酸鹽中，陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。如圖是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根，則多硼酸根離子符號為________。答案BOeq\o\al(－,2)[或(BO2)eq\o\al(n－,n)]解析從圖可看出，每個單元中，都有一個B和一個O完全屬于這個單元，剩余的2個O分別被兩個結(jié)構(gòu)單元共用，所以B∶O＝1∶(1＋2×eq\f(1,2))＝1∶2，化學(xué)式為BOeq\o\al(－,2)或(BO2)eq\o\al(n－,n)。二、配位數(shù)的計算5．已知Cu2S晶胞中S2－的位置如圖所示，Cu＋位于S2－所構(gòu)成的正四面體中心。S2－的配位數(shù)為________。答案8解析在Cu2S晶胞中，正四面體中心共有8個，每個正四面體中心均分布著一個Cu＋，每個S2－周圍有8個Cu＋，故S2－的配位數(shù)為8。6．(2023·河南統(tǒng)考模擬)某種鈣鈦礦晶胞如圖所示，則鈣原子的配位數(shù)是________。答案12考點二晶胞參數(shù)計算1．晶胞參數(shù)晶胞的形狀和大小可以用6個參數(shù)來表示，包括晶胞的3組棱長a、b、c和3組棱相互間的夾角α、β、γ，即晶格特征參數(shù)，簡稱晶胞參數(shù)。2．宏觀晶體密度與微觀晶胞參數(shù)的關(guān)系3．空間利用率空間利用率＝eq\f(晶胞中微粒的體積,晶胞體積)×100%。1．(2023·南昌一模)某種金屬鹵化物無機(jī)鈣鈦礦的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞的邊長為apm，則該物質(zhì)的化學(xué)式為________；晶體中Pb2＋與Cs＋最短距離為________pm；晶體的密度ρ＝________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、NA的代數(shù)式表示；可能用到的相對原子質(zhì)量：Cs—133Pb—207I—127)答案CsPbI3eq\f(\r(3)a,2)eq\f(721,a×10－103·NA)解析Cs＋位于頂角，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1；I－位于面心，個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，Pb2＋有1個位于體心，則該晶胞的化學(xué)式為CsPbI3，晶體中Pb2＋與Cs＋最短距離為體對角線長的一半，即為eq\f(\r(3)a,2)pm；晶胞質(zhì)量為eq\f(721,NA)g，晶胞體積為(a×10－10)3cm3，則晶體密度為eq\f(721,a×10－103·NA)g·cm－3。2．[2023·北京，15(5)]MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體，邊長分別為anm、bnm、cnm，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2＋個數(shù)為____________。已知MgS2O3·6H2O的摩爾質(zhì)量是Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體的密度為____________g·cm－3。(1nm＝10－7cm)答案4eq\f(4M,NAabc)×1021解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個晶胞中含有8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＋1＝4個[Mg(H2O)6]2＋，含有4個S2Oeq\o\al(2－,3)；該晶體的密度ρ＝eq\f(4M,NAabc×10－21)g·cm－3＝eq\f(4M,NAabc)×1021g·cm－3。3．[2022·廣東，20(6)]化合物X是篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學(xué)式為________。②設(shè)X的最簡式的式量為Mr，晶體密度為ρg·cm－3，則X中相鄰K之間的最短距離為________________nm(列出計算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。答案①K2SeBr6②eq\f(1,2)×eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107解析①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)得到一個晶胞中K有8個，有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個，則X的化學(xué)式為K2SeBr6。②設(shè)晶胞參數(shù)為anm，得到ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(Mr,NA)×4,a×10－73)，解得a＝eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107，X中相鄰K之間的最短距離為晶胞參數(shù)的一半，即為eq\f(1,2)×eq\r(3,\f(4Mr,NAρ))×107nm。4．[2021·湖南，18(3)]下圖是Mg、Ge、O三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中Ge和O的原子個數(shù)比為1∶4，圖中Z表示________原子(填元素符號)，該化合物的化學(xué)式為____________。②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°，則該晶體的密度ρ＝____________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)。答案①OMg2GeO4②eq\f(740,abcNA)×1021解析①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點、面上、棱上和體內(nèi)的X原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＋3＝8，位于體內(nèi)的Y原子數(shù)和Z原子數(shù)分別為4和16，由Ge和O原子的個數(shù)比為1∶4可知，X為Mg原子、Y為Ge原子、Z為O原子，則該化合物的化學(xué)式為Mg2GeO4。②由晶胞的質(zhì)量公式可得eq\f(4×185,NA)g＝abc×10－21cm3×ρ，解得ρ＝eq\f(740,abcNA)×1021g·cm－3。課時精練1.某物質(zhì)的晶體中含有A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面面心中的B元素的原子未能畫出)。則晶體中A、B、C的原子個數(shù)比為()A．1∶3∶1 B．2∶3∶1C．2∶2∶1 D．1∶3∶3答案A解析A：8×eq\f(1,8)＝1，B：6×eq\f(1,2)＝3，C：1。2．鐵有δ、γ、α三種晶體結(jié)構(gòu)，以下依次是δ、γ、α三種晶體的晶胞在不同溫度下轉(zhuǎn)化的示意圖。下列有關(guān)說法不正確的是()A．每個δ-Fe晶胞中有2個鐵原子B．γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有12個C．每個γ-Fe晶胞中含有14個鐵原子D．將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻，得到的晶體類型不相同答案C解析根據(jù)均攤法，一個δ-Fe晶胞中含有鐵原子個數(shù)為eq\f(1,8)×8＋1＝2，A正確；γ-Fe位于頂角的Fe原子，被晶胞的三個平面共有，每個平面上有四個鐵原子與頂角處鐵原子距離最短，則共有3×4＝12個，B正確；根據(jù)均攤法，一個γ-Fe晶胞含有鐵原子個數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，C錯誤；依據(jù)得到晶體的條件可知，在急速冷卻時(立即降溫到912℃)得到α-Fe，緩慢冷卻時(緩慢冷卻到1394℃)得到γ-Fe，兩種晶體類型不同，D正確。3.我國科學(xué)家合成了富集11B的非碳導(dǎo)熱材料立方氮化硼晶體，晶胞結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是()A．11BN和10BN的性質(zhì)無差異B．該晶體具有良好的導(dǎo)電性C．該晶胞中含有14個B原子，4個N原子D．N原子周圍等距且最近的N原子數(shù)為12答案D解析11B和10B互為同位素，形成的化合物在化學(xué)性質(zhì)上無差異，但其物理性質(zhì)不同，A錯誤；該晶體結(jié)構(gòu)中無自由移動的電子，不具有導(dǎo)電性，B錯誤；由圖可知，該晶胞含4個N原子，B原子位于晶胞的頂角和面心，故B原子的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，C錯誤；由晶胞示意圖，1個N原子與4個B原子成鍵，1個B原子可以和4個N原子成鍵，除去該N原子本身，則每個B原子周圍有3個N原子與該N原子等距且最近，這些N原子距中心N原子等距離且最近，總數(shù)為12，D正確。4.如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物(鈣鈦礦)結(jié)構(gòu)中的最小重復(fù)單元。該化合物中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子有a個，元素氧、鈦、鈣的原子個數(shù)比為b。則a、b是()A．6,3∶1∶1 B．24,10∶8∶1C．12,5∶4∶1 D．3,3∶2∶1答案A解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞頂角上相鄰的鈦離子相距最近，則鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子有6個，a＝6；晶胞中鈦原子個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，氧原子個數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，鈣原子個數(shù)為1，則氧、鈦、鈣的原子個數(shù)比為3∶1∶1，故選A。5．螢石是制作光學(xué)玻璃的原料之一，其主要成分氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Ca位于元素周期表s區(qū)B．每個Ca2＋周圍距離最近且等距的F－有4個C．F－位于Ca2＋構(gòu)成的四面體空隙D．基態(tài)氟原子核外電子的原子軌道有4種伸展方向答案B解析Ca位于第四周期第ⅡA族，為元素周期表s區(qū)，A正確；由面心的Ca2＋可知，每個Ca2＋周圍距離最近且等距的F－有8個，B錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，F(xiàn)－距離最近且等距的Ca2＋為4個，所以F－位于Ca2＋構(gòu)成的四面體空隙，C正確；基態(tài)氟原子核外電子排布式為1s22s22p5，其中s能級原子軌道有1種伸展方向，p能級原子軌道有3種伸展方向，共4種，D正確。6．鉛磷青銅具有很高的耐腐蝕性和耐磨性，常用于制作耐磨零件和滑動軸承。如圖為鉛磷青銅的一種晶胞結(jié)構(gòu)，已知A點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)，B點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1,0)。下列說法不正確的是()A．該晶胞的化學(xué)式為PbCu3PB．C點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.5,1)C．晶胞中，Pb位于第六周期第ⅣA族，Cu屬于第ⅠB族位于d區(qū)D．晶體中基態(tài)磷原子的核外電子共有9種空間運動狀態(tài)答案C解析由晶胞圖可知，1個晶胞中含有1個P，含有Cu的個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，含有Pb的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，故該晶胞的化學(xué)式為PbCu3P，A正確；已知A點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)，B點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,1,0)，結(jié)合晶胞圖可知C點原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.5,1)，B正確；Cu是29號元素，其價層電子排布式為3d104s1，屬于第ⅠB族位于ds區(qū)，C錯誤；P是15號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，故P原子核外占據(jù)9個不同的原子軌道，即晶體中基態(tài)磷原子的核外電子共有9種空間運動狀態(tài)，D正確。7．(2023·重慶模擬)氮化鈦晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中N、N之間的最近距離為apm，以晶胞邊長為單位長度建立坐標(biāo)系，原子A的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0)，下列說法錯誤的是()A．原子B的坐標(biāo)參數(shù)為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)B．晶胞邊長是eq\r(2)apmC．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiND．Ti的配位數(shù)為6答案A解析原子B在x、y、z軸上坐標(biāo)分別為1、1、eq\f(1,2)，則坐標(biāo)參數(shù)為(1,1，eq\f(1,2))，A錯誤；晶胞中N、N之間的最近距離為面對角線長的eq\f(1,2)，為apm，則晶胞邊長為eq\r(2)apm，B正確；該晶胞中，Ti的個數(shù)為1＋12×eq\f(1,4)＝4，N的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則該物質(zhì)的化學(xué)式為TiN，C正確；以體心Ti為例，與Ti距離相等且最近的N有6個，則Ti的配位數(shù)為6，D正確。8．(2023·湖北模擬)銅金合金可作為CO2轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔锏拇呋瘎?，如圖是一種銅金合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖。下列說法正確的是()A．該晶胞的體積為a3×10－36cm3B．Au和Cu原子數(shù)之比為3∶1C．與Au最鄰近的Cu原子數(shù)為12D．Au和Cu之間的最短距離為eq\f(1,2)apm答案C解析晶胞參數(shù)為apm，即a×10－10cm，則晶胞體積為a3×10－30cm3，A錯誤；晶胞中，Au的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1，Cu的個數(shù)為6×eq\f(1,2)＝3，則Au和Cu原子數(shù)之比為1∶3，B錯誤；由圖可知，Au和Cu之間的最短距離是面對角線長的一半，即eq\f(\r(2),2)apm，D錯誤。9．四氫鋁鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成中重要的還原劑，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A．基態(tài)Al原子核外電子云輪廓圖呈球形、啞鈴形的能級上電子數(shù)之比為6∶7B．AlHeq\o\al(－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形C．AlHeq\o\al(－,4)的配位數(shù)為4D．該晶體的密度為eq\f(108×1021,NA×a3)g·cm－3答案C解析基態(tài)Al原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，則基態(tài)Al原子中s能級與p能級上的電子數(shù)之比為6∶7，A正確；AlHeq\o\al(－,4)中鋁原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，則AlHeq\o\al(－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，B正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于體心的AlHeq\o\al(－,4)與位于棱上和左、右、前、后面上的Na＋距離最近且相等，則AlHeq\o\al(－,4)的配位數(shù)為8，C錯誤；根據(jù)均攤法，位于體心、頂點和面上的AlHeq\o\al(－,4)的個數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝4，位于棱上、面上的Na＋個數(shù)為4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4，一個晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×23＋27＋4,NA)g，晶胞的體積為(a×10－7)2×2a×10－7cm3，密度為eq\f(108×1021,NA×a3)g·cm－3，D正確。10．(2023·河北保定模擬)我國科學(xué)家研究出一種磷化硼納米顆粒作為高選擇性CO2電化學(xué)還原為甲醇的非金屬電催化劑，磷化硼晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞的棱邊邊長為anm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是()A．磷化硼晶體中共價鍵與配位鍵的數(shù)目之比為4∶1B．若氮化硼與磷化硼具有相似的結(jié)構(gòu)，則BN的熔點比BP高C．磷化硼晶體中，每個硼原子周圍緊鄰且距離相等的硼原子共有4個D．磷化硼晶體密度為eq\f(1.68×1023,NA×a3)g·cm－3答案C解析B原子的價層電子數(shù)為3，且雜化類型為sp3雜化，其中與3個P原子形成3個共價鍵，另外一條雜化軌道無電子，為空軌道，與P原子形成配位鍵，配位鍵也屬于共價鍵，磷化硼晶體中共價鍵與配位鍵的數(shù)目之比為4∶1，A正確；氮化硼與磷化硼都是共價晶體，原子半徑：N<P，則鍵長：B—N<B—P，B—N的鍵能較B—P的鍵能大，所以BN晶體的熔點高于BP晶體，B正確；由磷化硼晶胞結(jié)構(gòu)可知，與磷原子距離最近且相等的磷原子有12個，且每個晶胞中磷原子個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，硼原子位于體內(nèi)，因此一個晶胞中硼原子和磷原子的個數(shù)之比為1∶1，因此磷化硼晶體中與硼原子距離最近且相等的硼原子個數(shù)為12，C錯誤；磷化硼晶體密度為eq\f(4×31＋4×11,NA×a×10－73)g·cm－3＝eq\f(1.68×1023,NA×a3)g·cm－3，故D正確。11．(2023·遼寧阜新實驗中學(xué)校考模擬)砷化鎵是一種立方晶系如圖甲所示，將Mn摻雜到晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料如圖乙所示，砷化鎵的晶體密度為ρg·cm－3。下列說法錯誤的是()A．1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是NAB．摻入Mn的晶體中Mn、Ga、As的原子個數(shù)比為5∶26∶32C．沿體對角線a→b方向投影圖如丙，若c在11處，則As的位置為7、9、11、13D．該晶體中距離最近的兩個鎵原子之間的距離為eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(580,ρNA))×1010pm答案B解析由圖甲知，砷化鎵的化學(xué)式為GaAs，砷化鎵中砷提供孤電子對，鎵提供空軌道形成配位鍵，則1mol砷化鎵中配位鍵的數(shù)目是NA，A正確；摻入Mn的晶體中Ga個數(shù)為7×eq\f(1,8)＋5×eq\f(1,2)＝eq\f(27,8)，As有4個位于體內(nèi)，Mn個數(shù)為1×eq\f(1,8)＋1×eq\f(1,2)＝eq\f(5,8)，Mn、Ga、As的