2018屆高考化學大一輪復習檢測：晶體結構與性質帶答案和解釋

1、2018屆高考化學大一輪復習檢測：晶體結構與性質(帶答案和解釋)考點38晶體結構與性質1.下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))()A.124gP4中含有屋P鍵的個數(shù)為4NAB.12g石墨中含有5c鍵的個數(shù)為1.5NAC.12g金剛石中含有5c鍵的個數(shù)為4NAD.60gSiO2中含有Si0鍵的個數(shù)為2NA答案B解析A項，12431X4X6XNA=6NAB項，1212X1.5XNA=1.5NA;C項，應為2NAD項，應為4NA2.下列有關離子晶體的數(shù)據大小比較不正確的是()A.熔點：NaF>MgF2>AlF3B晶格能：NaF>NaCl>NaBrC.陰離子的配位數(shù)：CsC

2、l>NaCl>CaF2D硬度：MgO>CaO>BaO案A解析由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mga、Al3+所帶電荷數(shù)依次增大，所以NaFMgF2A1F3的離子鍵依次增強，晶格能依次增大，故熔點依次升高。r(F)<r(Cl)<r(Br),故NaRNaCl、NaBr的晶格能依次減小。在CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4。r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgOCaOBaO中離子鍵依次減弱，晶格能依次減小，硬度依次減小。3.如圖所示某硅氧離子的空間結構示意圖(虛線不表示

3、共價鍵)。通過觀察分析，下列敘述正確的是()A.鍵角為120B.化學組成為SiO2-3C.Si原子采用sp2雜化D.化學組成為SiO44答案D解析由該離子的空間結構示意圖可知：硅氧原子形成正四面體結構，Si在體心，。在頂點，鍵角為109.5°,離子組成為SiO44,Si原子采用sp3雜化。4.如圖是MnfflBi形成的某種晶體的晶胞結構示意圖，則該晶體的化學式可表示為()A.Mn2BiB.MnBiC.MnBi3D.Mn4Bi3答案B解析分析題給晶胞結構示意圖，可知有6個Bi原子處于晶胞的內部，即1個晶胞擁有6個Bi原子；有12個Mn原子在晶胞的頂點上，每個晶胞占有12X16=2個，有

4、6個Mn原子在晶胞的棱上，每個晶胞占有6X13=2個，有2個Mn原子在晶胞的面心，每個晶胞占有2X12=1個，還有1個Mn原子在晶胞內部，因此1個晶胞實際擁有的Mn原子個數(shù)為2+2+1+1=6,因此該晶胞的化學式可表示為MnBi。5.下列敘述中正確的是()A.二氧化硅和干冰晶體熔化時所克服的作用力類型相同B.含有離子的晶體一定是離子晶體C.H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水分子中存在氫鍵D.分子晶體中不一定含有共價鍵，離子晶體中一定含有離子鍵答案D解析二氧化硅熔化克服的是共價鍵，干冰晶體熔化時所克服的是分子間作用力，A錯誤；金屬晶體也含有離子，B錯誤；氫鍵不影響物質的化學性質，C錯誤。6

5、.已知C3N4晶體很可能具有比金剛石還大的硬度，且原子間均以單鍵結合。下列關于C3N4晶體的說法正確的是（）A.C3N4f1體是分子晶體B.C3N4I1體中C-N鍵的鍵長比金剛石中C-C鍵的鍵長長C.C3N4晶體中每個C原子連接4個N原子，每個N原子連接3個C原子D.C3N褊體中微粒間通過離子鍵結合答案C解析根據C3N褊體的硬度特點可知其為原子晶體，A錯誤；N的原子半徑比C的原子半徑小，形成的C-N鍵的鍵長比金剛石中CC鍵的鍵長短，B錯誤；C3N4晶體中微粒間通過共價鍵結合，D錯誤。7.下列數(shù)據是對應物質的熔點（C）,據此做出的下列判斷中錯誤的是（）Na2ONaClAlF3A1C1392080

6、11291190BC13A12O3CO2SiO2-1072073571723A.鋁的化合物形成的晶體中有的是離子晶體B.表中只有BC13和干冰是分子晶體C.同族元素的氧化物可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答案B解析從表中各物質的熔點可以看出，Na2ONaCl、AlF3、A12O3是離子晶體，SiO2是原子晶體，A1C13、BC13、CO鄧成的晶體是分子晶體。8.下列有關晶體的敘述正確的是（）A.離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子B.在晶體中，若有陽離子一定存在陰離子C.分子晶體中一定不含離子鍵，但一定存在共價鍵D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵結

7、合答案D解析如離子晶體CsCl中，每個離子周圍都吸引著8個帶相反電荷的離子；金屬晶體只存在金屬陽離子不存在陰離子；固態(tài)的稀有氣體形成的晶體為分子晶體，該類分子晶體為單原子分子，分子內不存在共價鍵；根據原子晶體定義可知D項敘述正確。9.下列晶體分類中正確的一組是（）答案C解析A項中固態(tài)Ar為分子晶體；B項中H2SO妁分子晶體、石墨是混合型晶體；D項中玻璃是非晶體。10.下列敘述正確的是（）A.分子晶體中的每個分子內一定含有極性共價鍵B.原子晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵C.含有陰離子的化合物一定含有陽離子D.金屬晶體的熔點和沸點都很高答案C解析分子晶體中每個分子內不一定含有極性共價鍵，例如

8、O2中只含非極性共價鍵，A錯誤；原子晶體中的相鄰原子間可能存在極性共價鍵，例如SiO2中Si和。之間為極性鍵，B錯誤；金屬晶體的熔點范圍較廣，例如汞常溫下為液體，熔沸點較低，D錯誤。題組一基礎大題11.下圖為CaF2H3BO3層狀結構，層內的H3BO野子通過氫鍵結合)、金屬銅三種晶體的結構示意圖，請回答下列問題：(1)圖1所示的CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的F數(shù)為,圖3中未標號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為。(2)圖2所示的物質結構中最外層已達8電子結構的原子是,H3BO31體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為。(3)金屬銅具有很好的延展性、導電性、傳熱性，對此現(xiàn)象最簡單的解釋是用

9、理論。(4)三種晶體中熔點最低的是(填化學式)，其晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為(5)已知兩個距離最近的Ca2+核間距離為ax108cm,結合CaF2晶體的晶胞示意圖，CaF2晶體的密度為o答案(1)812(2)01：6(3)金屬鍵(4)H3BO3分子間作用力(5)183.3/a3g?cm-3解析(1)CaF2晶體中Ca2+的配位數(shù)為8,F的配位數(shù)為4,Ca2+和F個數(shù)比為1:2,銅晶體中未標號的銅原子周圍最緊鄰的銅原子為上層1、2、3,同層的4、5、6、7、8、9,下層的10、11、12,共12個。(2)圖2中B原子最外層三個電子形成三條共價鍵，最外層共6個電子，H原子達到2電子

10、穩(wěn)定結構，只有氧原子形成兩條鍵達到8電子穩(wěn)定結構。H3BO31體是分子晶體，相互之間通過氫鍵相連，每個B原子形成3條B-0極性鍵，每個。原子形成1條0-H極性鍵，共6條極性鍵。(3)金屬鍵理論把金屬鍵描述為金屬原子脫落下來的價電子形成整塊晶體的電子氣，被所有原子所共用，從而把所有的原子聯(lián)系在一起，可以用來解釋金屬鍵的本質。(4)H3BO3晶體是分子晶體，熔點最低，熔化時克服了分子間作用力。(5)一個晶胞中實際擁有的離子數(shù)：陽離子數(shù)為8X1/8+6X1/2=4,而陰離子為8個，從而確定晶胞頂點及六個面上的離子為Ca2+,晶胞內部的離子為F,1個晶胞實際擁有4個“CaF?，貝UCaF2晶體的密度為

11、4X78g?mol1+(2aX108cm)3X6.02乂1023mol1=183.3/a3g?cm3。12.前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、GD中，A、B、C的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，且第一電離能I1(A)<I1(C)<I1(B),其中基態(tài)B原子的2P軌道處于半充滿狀態(tài)，BO2與AC2s為等電子體；D為IB族元素。請回答下列問題：(1)BC+2的電子式為(用元素符號表示)，其中含有個(T鍵和個兀鍵。(2)B的簡單氫化物極易溶于C的簡單氫化物，其主要原因是(3)化合物X由A、B兩元素組成，硬度超過金剛石，其晶胞結構如圖甲所示。則晶體中A原子的軌道雜化類型為,X的晶體類型為

12、,其硬度超過金剛石的原因是(4)基態(tài)D原子的價層電子排布式為。圖乙為D單質的晶胞結構示意圖，若其原子半徑為r,則計算其空間利用率的表達式為(用含有r的表達式表示，不要化簡)。答案(1)?O?N?O?+22(2)NH3與H2O均為極性分子，且相互之間能形成氫鍵(3)sp3原子晶體C-N鍵的鍵長小于C-C鍵，鍵能大于C-C鍵3d104s14X43%t322?3X1004解析根據提供信息，可以推斷A為C,B為N,C為O,D為Cuo(1)NO+2的電子式為?O?N?O?roN和O之間為雙鍵，則含有2個(T鍵和2個兀鍵。(2)NH3與H2O勻為極性分子，且相互之間能形成氫鍵，因此NH3a易7§

13、于H2O(3)根據晶胞結構，知X為C3N4,1個C周圍有4個N,1個N周圍有3個C,C的雜化類型為sp3。C3N4中C-N鍵的鍵長小于C-C鍵，鍵能大于C-C鍵，因此硬度比金剛石大。(4)Cu的價層電子排布式為3d104s1。Cu為面心立方堆積，晶胞中Cu的個數(shù)為18X8+12X6=4。設Cu的原子半徑為r,銅晶胞的邊長為a,面對角線為4r,則(4r)2=a2+a2,即a=22r,即銅晶胞的體積：V晶胞=a3=(22r)3,Cu原子的體積：V原子=4X43兀r3,故金屬原子的空間利用率為4X43322r3X100與。題組二高考大題13.2016?全國卷I錯(Ge)是典型的半導體元素，在電子、材

14、料等領域應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為Ar,有個未成對電子。（2）Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結構角度分析，原因是O（3）比較下列錯鹵化物的熔點和沸點，分析其變化規(guī)律及原因GeCl4GeBr4GeI4熔點/C49.526146沸點/C83.1186約400（4）光催化還原CO御備CH4反應中，帶狀納米Zn2GeO提該反應的良好催化劑。Zn、GbO電負性由大至小的順序是o（5）Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為,微粒之間存在的作用力是。（6）晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數(shù)，表示晶胞內部各

15、原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為（0,0,0）;B為12,0,12;C為12,12,0。則D原子的坐標參數(shù)為。晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm其密度為g?cm3（列出計算式即可）。答案（1）3d104s24P22（2）Ge原子半徑大，原子間形成的。單鍵較長，pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成兀鍵（3）GeCl4、GeBr4GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結構相似，分子量依次增大，分子間相互作用力逐漸增強（4）O>Ge>Zn（5）sp3共價鍵（6）14,14,148X736.02X565.763

16、X107解析（2）單鍵中含有1個6鍵，雙鍵中含有1個）鍵和1個兀鍵，叁鍵中含有1個）鍵和2個兀鍵。（7鍵的成鍵方式是“頭碰頭”，兀鍵的成鍵方式是“肩并肩”，原子間形成的（T鍵鍵長越長，越不利于兩原子間形成兀鍵。（3）對于結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔、沸點越高。（4）元素的非金屬性越強，原子吸引電子能力越強，元素的電負性越大。（5）金剛石中C原子的雜化方式為sp3雜化，微粒間作用力為共價鍵，運用類推法不難得出結論。（6）晶胞參數(shù)a即為晶胞邊長，p=mV=8X736.02X1023165.76X101。3g*cm3=8X736.02X565.763X107g?crrn

17、3。14.2015?全國卷HA、B、CD為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2-和B+具有相同的電子構型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)四種元素中電負性最大的是(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為。(2)單質A有兩種同素異形體，其中沸點高的是(填分子式)，原因是LA和B的氫化物所屬的晶體類型分別為口。(3)C和D反應可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構型為,中心原子的雜化軌道類型為(4)化合物D2A的立體構型為,中心原子的價層電子對數(shù)為,單質D與濕潤的Na2CO&應可制備D2A其化學方程式為2(5)A

18、和B能夠形成化合物F,其晶胞結構如圖所示，晶胞參數(shù)a=0.566nmiF的化學式為;晶胞中A原子的配位數(shù)為;列式計算晶體F的密度(g?cm3)。答案(1)O1s22s22P63s23P3(或Ne3s23P3)(2)O3O3相對分子質量較大，范德華力大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3(4)V形42Cl2+2Na2CO3H2O=Cl2Q2NaHCO32NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2OCO42NaCl)(5)Na2O84x62g?mol10,566X10-7cm3X6,02X1023mol-1=2.27g?cm-3解析C的核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，則C可能是Li或P,但是AB

19、CD原子序數(shù)依次增大，所以C應為P,D的最外層只有一個未成對電子，所以D為Cl°A2和B+的電子層結構相同，則A為O,B為Na。(1)電負性最大，也即非金屬性最強的為O。P為15號元素，核外電子排布式為1s22s22P63s23P3或Ne3s23P3。(2)氧的兩種同素異形體分別為O2和O3,均為分子晶體，分子晶體中相對分子質量越高，沸點越高。H2O分子晶體，NaH為離子晶體。(3)PCl3中P有一對孤對電子，價層電子對數(shù)為1+3=4,所以P為sp3雜化，PCl3的空間構型為三角錐形。(4)Cl2O中O有兩對孤對電子，價層電子對數(shù)為2+2=4,所以O為sp3雜化，Cl2O的空間構型為

20、V形。Cl2O中Cl為+1價，Cl2發(fā)生歧化反應生成Cl2O和NaCl。(5)由晶胞圖知，小黑球有8個，大黑球有8X1/8+6X1/2=4,所以化學式為Na2O小黑球為Na,大黑球為O。A為Q由晶胞結構知，面心上的1個O連有4個鈉，在相鄰的另一個晶胞中，O也連有4個鈉，故O的配位數(shù)為8。1個晶胞中含有4個Na2Q根據密度公式有：p=mW4X62NA?a3=4X62-6.02X1023X0,566X10-73=2.27g?cm3。15.2015?山東高考氟在自然界中常以CaF2的形式存在。（1）下列有關CaF2的表述正確的是。a.Ca2+與F間僅存在靜電吸引作用b.F的離子半徑小于Cl,則CaF

21、2的熔點高于CaCl2c.陰陽離子比為2：1的物質，均與CaF2晶體構型相同d.CaF2中的化學鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導電（2）CaF2難溶于水，但可溶于含Al3+的溶液中，原因是（用離子方程式表示）。已知AlF36在溶液中可穩(wěn)定存在。（3）F2通入稀NaOH§液中可生成OF2OF2分子構型為,其中氧原子的雜化方式為。（4）F2與其他鹵素單質反應可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應Cl2（g）+3F2（g）=2ClF3（g）AH=-313kJ?mol1,FF鍵的鍵能為159kJ?mol1,ClCl鍵的鍵能為242kJ?mol1,則ClF3中ClF鍵的

22、平均鍵能為kJ?mol-1。ClF3的熔、沸點比BrF3的（填“高”或“低”）。答案（1）bd3CaF2+Al3+=3Ca4+AlF36V形sp3172低解析（1）a項，CaF2晶體中存在離子鍵，離子鍵是由陰陽離子的靜電作用形成的，離子之間的靜電作用包含靜電吸引作用和靜電排斥作用；b項，離子晶體的熔點高低與陰陽離子半徑大小和陰陽離子所帶電荷數(shù)有關，離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，離子晶體熔點就越高；c項，陰陽離子比為2：1的物質中，CuCl2晶體與CaF2晶體構型不同；d項，CaF2為離子化合物，在熔融狀態(tài)下發(fā)生電離產生自由移動的離子，能導電。（3）OF2中氧原子與氟原子間形成兩個（T鍵，氧

23、原子自身存在兩對孤電子對，由價層電子對互斥理論可得OF2分子構型為V形，氧原子雜化方式為sp3。（4）由反應Cl2（g）+3F2（g）=2ClF3（g）H=-313kJ?mol1可得：242kJ?mol1+3X159kJ?mol1=ClF鍵的平均鍵能X6313kJ?mol1,所以ClF鍵的平均鍵能為172kJ?mol3ClF3的相對分子質量小于BrF3的相對分子質量，C1F3的分子間作用力小于BrF3的分子間作用力，故C1F3的熔、沸點低于BrF3的熔、沸點。16.2014?全國卷I早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十四面準晶顆粒由Al、Cu>Fe三種金屬元素組成?；卮鹣铝袉栴}：（1）新制備的Cu（O

24、H）2可將乙醛（CH3CHOH化成乙酸，而自身還原成Cu2O乙醛中碳原子的雜化軌道類型為,1mol乙醛分子中含有的（T鍵的數(shù)目為o乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是oCu2g半導體材料，在其立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有個銅原子。（2）Al單質為面心立方晶體，具晶胞參數(shù)a=0.405nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為。列式表示Al單質的密度g?cm-3（不必計算出結果）。答案（1）sp3、sp26NACH3COOH在分子間氫鍵16（2）124X276.02X1023X0,405X1073解析（1）乙醛的結構式為，號碳原子形成4個0鍵，為sp3雜化，號碳原子形成3個

25、0鍵，無孤電子對，雜化類型為sp2;利用均攤法得氧原子的個數(shù)為4+6X12+8X18=8,依據化學式Cu2而知Cu原子為16。（2）面心立方晶體結構如圖，選擇頂點上一個Al原子為中心原子，在此晶胞中與其最近的Al原子為三個面心上的Al原子，中心原子周圍共有8個晶胞，且面心上的Al原子被2個晶胞共用，所以配位數(shù)=3X8X12=12;一個晶胞中含有4個Al原子，所以一個晶胞的質量為4X27NAg,一個晶胞的體積為a3,依據密度=一個晶胞的質量一個晶胞的體積代入即可。17.2014?山東高考石墨烯（圖甲）是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結構會發(fā)生改變，轉

26、化為氧化石墨烯（圖乙）。（1）圖甲中，1號C與相鄰C形成"鍵的個數(shù)為。（2）圖乙中，1號C的雜化方式是,i%C與相鄰C形成的鍵角（填“>”“<”或“="）圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。（3）若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有（填元素符號）。（4）石墨烯可轉化為富勒烯（C60）,某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱上與內部。該晶胞中M原子的個數(shù)為,該材料的化學式為。答案(1)3(2)sp3<(3)O、H(4)12M3c60解析(1)由題圖甲中1號C原子采取sp2雜化，形成平

27、面正六邊形結構可知，1號C與相鄰C形成3個。鍵。(2)題圖乙中1號C原子除結合原來的三個C原子外，還與一個O形成共價鍵，故以sp3方式雜化，其鍵角小于sp2雜化時的120o(3)氧化石墨烯中的HO原子可分別與H2O形成氫鍵。(4)根據“均攤法”計算。晶胞中M的個數(shù)：12X14+9=12;C60的個數(shù)：8X18+6X12=4,所以其化學式可表示為M3C60題組三模擬大題18.2017?吉林延邊州期末冰晶石又名六氟合鋁酸鈉，為白色細小的結晶體。工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學方程式如下：2Al(OH)3+12HR3A=2Na3AlF6+3CO2?+9H2O根據題意完成下列填空：(1)反應物

28、A的化學式為,屬于晶體。(2)生成物中其分子屬于極性分子的是(寫化學式)，該分子的中心原子的雜化軌道類型為,該分子的空間構型為(3)反應物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰，請用一個化學方程式來表示它們的電負性的大?。翰⒄垖懗銎渲须娯撔暂^小的元素原子的價層電子排布圖：(4)Al單質的晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，具晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如下圖丙所示。若已知Al的原子半徑為d,NA代表阿伏加彳g羅常數(shù)，Al的相對原子質量為M,請回答：晶胞中Al原子的配位數(shù)為,一個晶胞中Al原子的數(shù)目為;該晶體白密度為(用字母表示)。答案(1)Na2CO3離子(2)H2Osp3V形(3)2F2+2H2O=4HFO2(4)124M42d3NAB析(1)結合質量守恒定律可得，A為Na2CO3是離子晶體。(2)生成物中其分子屬于極性分子是H2Q中心原子采取sp3雜化。(3)反應物中在元素周期表中位置相鄰的元素為F和Q電負性：F>O(4)從圖看該晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積：與一個鋁原子距離最近且相等的鋁原子的個數(shù)為12,所以晶胞中鋁原子的配位數(shù)為12;一個晶胞中鋁原子的數(shù)目為8X18+6X12=4;該晶體屬于面心立方晶體，其密度為一個晶胞的質量除以