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

第20講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（模擬精練+真題演練）完卷時(shí)間：50分鐘可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：C12N14F19Fe56Ni59一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12×5分）1．（2023·湖北·華中師大一附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）金剛石的晶胞如圖1所示，圖1中原子坐標(biāo)參數(shù)A為，B為，C為。在立方晶胞中，與晶胞體對(duì)角線垂直的面，在晶體學(xué)中稱為晶面，如圖2所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．金剛石是由碳元素組成的B．圖1中原子坐標(biāo)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(gè)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(gè)2．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）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(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．相同條件下，熔點(diǎn)：B．另一種晶胞結(jié)構(gòu)中，當(dāng)處于體心時(shí)，則處于棱心C．晶胞中a點(diǎn)原子坐標(biāo)參數(shù)為，則b點(diǎn)原子坐標(biāo)參數(shù)為D．三種晶體中，Ca的配位數(shù)均為83．（2023·天津南開(kāi)·南開(kāi)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）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(duì)稱性，如這樣的分子③利用超分子的分子識(shí)別特征，可以分離和④接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定值比按化學(xué)式計(jì)算出來(lái)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(jià)鍵個(gè)數(shù)為⑥熔融狀態(tài)能導(dǎo)電，熔點(diǎn)在左右的晶體一定為離子晶體A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)4．（2023·湖北荊州·沙市中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）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(shí)，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強(qiáng)。該晶體導(dǎo)電時(shí)，③遷移的途徑有兩條：途徑1：在平面內(nèi)擠過(guò)2、3號(hào)氯離子之間的狹縫(距離為x)遷移到空位。途徑2：擠過(guò)由1、2、3號(hào)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(shuō)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(gè)Li+與4個(gè)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(shí)，NaCl晶體出現(xiàn)缺陷，晶體的導(dǎo)電性增強(qiáng)，該晶體導(dǎo)電時(shí)，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(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，熔點(diǎn)為1238℃，用于制作太陽(yáng)能電池的材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中以原子1為原點(diǎn)，原子2的坐標(biāo)為(1，1，1)。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．原子3的坐標(biāo)為(，，) B．Ga的配位數(shù)為4C．GaAs為共價(jià)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(cè)）某種新型儲(chǔ)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(diǎn)均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點(diǎn)均為氫原子。已知該儲(chǔ)氫材料的摩爾質(zhì)量為188g·mol1，晶胞參數(shù)為anm。下列說(shuō)法正確的是

A．M為銅元素B．每個(gè)晶胞中含有12個(gè)NH3C．該儲(chǔ)氫材料晶胞的體積為a3×1027cm3D．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(shuō)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(gè)鐵原子距離為apm，阿佛伽德羅常數(shù)的值為NA，則下列說(shuō)法不正確的是

A．若以氮原子為晶胞頂點(diǎn)，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?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)D．該晶體的密度為g/cm39．（2023·湖北武漢·華中師大一附中校考模擬預(yù)測(cè)）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(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．該晶體中Ni的化合價(jià)為＋2 B．與鎳等距離且最近的有6個(gè)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(guò)共用頂角氧原子可形成六元環(huán)(圖乙)、無(wú)限單鏈狀(圖丙)、無(wú)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(shuō)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(cè)）復(fù)合催化劑可以實(shí)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(wú)機(jī)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(jì)南·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）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(shuō)法正確的是

A．黑砷中As—As鍵的強(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鍵的個(gè)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(tái)·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?wèn)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?yàn)開(kāi)__________(填標(biāo)號(hào))；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(jià)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(biāo)號(hào))。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(diǎn)為660.3℃，晶體硼熔點(diǎn)為2300℃，晶體硼熔點(diǎn)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(gè)單元中有12個(gè)硼原子，結(jié)構(gòu)如圖。若其中有兩個(gè)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(gè)Na周圍距離其最近的Na有___________個(gè)；以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，則B點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_(kāi)__________；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_(kāi)__________pm(列出計(jì)算表達(dá)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(lái)，就一直倍受關(guān)注，也一直蓬勃發(fā)展。芯片制造會(huì)經(jīng)過(guò)六個(gè)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(biāo)為(0、0、0)，(1、1、0)，則c點(diǎn)Mn的原子坐標(biāo)為_(kāi)______，摻雜Mn之后，晶體中Mn、Ga、As的原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)______。(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_(kāi)______。(3)“光刻”時(shí)，紫外負(fù)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(xiě)一種)，其空間構(gòu)型為_(kāi)______。(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·mol1，該晶體的密_______g·cm3(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(xiàng)目計(jì)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_(kāi)__________(填序號(hào))。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_(kāi)__________。(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(gè)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(huì)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。(5)圖甲中，1號(hào)C與相鄰C形成鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)__________。(6)圖乙中，1號(hào)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(hào))。(8)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯()，某金屬M(fèi)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_(kāi)__________。1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）晶體結(jié)構(gòu)的缺陷美與對(duì)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(jìn)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(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．圖1晶體密度為g?cm3 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(hào)航天員在中國(guó)空間站進(jìn)行了“天宮課堂”授課活動(dòng)。其中太空“冰雪實(shí)驗(yàn)”演示了過(guò)飽和醋酸鈉溶液的結(jié)晶現(xiàn)象。下列說(shuō)法不正確的是A．醋酸鈉是強(qiáng)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(jìn)醋酸鈉晶體析出3．（2022·江蘇·高考真題）我國(guó)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(duì)應(yīng)關(guān)系的是A．石墨能導(dǎo)電，可用作潤(rùn)滑劑B．單晶硅熔點(diǎn)高，可用作半導(dǎo)體材料C．青銅比純銅熔點(diǎn)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(shuō)法錯(cuò)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