高中化學訓練 【晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

題組一：物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體常識

（建議用時：20分鐘）

1.下列不屬于晶體的特點是（）

A.無色透明的固體B.自范性

C.固定的熔點D.各向異性

【解析】選A。晶體（單晶體和多晶體）和非晶體的區(qū)別：（1）單晶體有整齊規(guī)則的

幾何外形；（2）晶體有固定的熔點；（3）單晶體有各向異性的特點，晶體不一定是

無色透明的固體，例如硫酸銅晶體為藍色，但有些非晶體無色透明，如玻璃。

2.下列有關(guān)晶體的說法中一定正確的是（）

A,熔點是10.31℃,液態(tài)不導電，水溶液能導電的晶體一定是分子晶體

B.依據(jù)構(gòu)成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、共

價晶體

C.某晶體中有陽離子一定也有陰離子

D.凡是具有規(guī)則外形的固體都是晶體

【解析】選A。A.熔點是10.31℃,符合分子晶體的熔沸點特點；液態(tài)不導電,

只存在分子；水溶液能導電，物質(zhì)溶于水，在水分子作用下產(chǎn)生自由移動的離

子，因此能夠?qū)щ?，這樣的晶體一定是分子晶體，A正確；B.依據(jù)構(gòu)成晶體的微

粒及微粒之間的作用力，可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、共價

晶體，B錯誤；C.某晶體中有陽離子但不一定有陰離子，如金屬晶體中含有的帶

負電荷的微粒是電子，無陰離子，C錯誤；D.晶體具有以下特點：有整齊規(guī)則的

幾何外形、固定的熔點、各向異性，只有同時具備這三個條件的才是晶體，D

錯誤。

3.培養(yǎng)明機晶體，為使晶體顆粒結(jié)得大一些，不應采取的方法是（）

A.用比室溫約高10~20℃的水溶解明帆晶體得到飽和溶液

B.使明帆飽和溶液急速冷卻

C.選用形狀較為規(guī)則的小明砒晶體作晶核

D.結(jié)晶過程中，應將硬紙板蓋住盛有飽和溶液的燒杯

【解析】選Bo要培養(yǎng)明砒晶體，結(jié)晶首先要得到明砒的飽和溶液，可以用比室

溫約高10~20c的水溶解明砒晶體得到飽和溶液,A符合題意；培養(yǎng)晶體需使

飽和溶液緩慢冷卻，B不符合題意；用形狀較為規(guī)則的小明砒晶體作晶核有利于

明砒晶體形成，C符合題意；結(jié)晶過程中不能有灰塵等雜質(zhì)，因此結(jié)晶過程中，

應將硬紙板蓋住盛有飽和溶液的燒杯，D符合題意。

4.下列是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復單元（晶胞）的排列方式，其對應的

D.XYZ

【解析】選co由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于體心的X的個數(shù)為1,位于頂點的

Y的個數(shù)為8x|=1,則晶胞的化學式為XY,故A錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶

131

胞中位于頂點和體心的的個數(shù)為，位于頂點的的個數(shù)為

X4XO-+1=Z5Y4XO-

,則晶胞的化學式為X3Y,故B錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點

的X的個數(shù)為8x（=1,位于面心的Y的個數(shù)為6xj=3,位于體心的Z的個

oN

數(shù)為I,則晶胞的化學式為XY3Z,故c正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂

點的X的個數(shù)為8x1=1,位于棱上的Y的個數(shù)為12x；=3，位于體心的Z的

o4

個數(shù)為1,則晶胞的化學式為XY3Z,故D錯誤。

5.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每一個碳原子都跟其他3個碳原子相結(jié)

合。據(jù)圖分析，石墨晶體中碳原子數(shù)與共價鍵數(shù)之比為（）

A.2：3B.2：1

C.1：3D,3：2

【解析】選Ao用平均法處理，以一個六元環(huán)來看。一個共價鍵被兩個六元環(huán)

所共有，故一個六元環(huán)擁有共價鍵數(shù)二;x6=3；一個碳原子被三個六元環(huán)所共

有，故一個六元環(huán)擁有C原子數(shù)=|x6=2o

6.金屬Ni可以與Mg、C形成一種化合物M,M是一種新型超導體，它的臨界

溫度為8K?；卮鹣铝袉栴}：

(1)在基態(tài)Mg原子中，核外存在_____________對自旋相反的電子。

⑵碳在礦物中，通常以碳酸鹽形式存在。根據(jù)價層電子對互斥理論，可推知

cor的空間構(gòu)型為,其中碳原子的雜化軌道類型為

oNaHCCh的溶解度比Na2co3的小，其原因是HCC>3-在水溶液

中易形成多聚離子，請解釋HCO3-形成多聚離子的原因是

⑶Ni的基態(tài)原子的價層電子排布式為o區(qū)分晶體Ni和非晶體

Ni的最可靠的科學方法為o

向綠色的NiSO4溶液中滴加過量的氨水，溶液會變成深藍色，其原因是溶液中

生成了一種六配體的配離子，該配離子的化學式為0

(4)已知M的晶胞(a=^=y=90。)結(jié)構(gòu)如圖所示，則M的化學式為

其晶胞參數(shù)為a=b=c=dpm,該晶體的密度為g-cm-\(列出計算式)

0Mg

ONi

?C

【解析】(l)Mg元素為12號元素，核外電子排布為Is22s22P63s2,同一軌道中最

多有兩個自旋方向的電子，Mg原子所占軌道均排滿，所以有6對自旋相反的電

4-3x2+2

子；(2)CO?-中C原子的價層電子對數(shù)為3+—2—=3，不含孤電子對，

所以空間構(gòu)型為平面三角形，碳原子為sp2雜化；HCO3-中含有—OH可以與另

-HCO3-中的氧原子形成氫鍵，故可形成多聚體；(3)Ni元素為28號元素，核

外電子排布為[Ar]3d84s2,價層電子排布式為3d84s2；區(qū)分晶體和非晶體的最科

學方法為X射線衍射法；氨水中含有大量NH3分子，NH3分子中N原子有孤電

子對，而Ni2+存在空軌道，二者可以形成配位鍵，根據(jù)題意配位數(shù)為6,所以

該配離子為[Ni（NH3）6]2+；

（4）根據(jù)均攤法，晶胞中Mg原子的個數(shù)為8x|=1,Ni原子的個數(shù)為6x1=3,

59x3+12+24

C原子的個數(shù)為1,所以化學式為MgCNi3；晶胞的質(zhì)量為m=——直——g,

713

晶胞的體積為V=d^pm3=6/3xlO-30cm3,則晶體密度為p=^m=~

V6/3X10-30A^A

3

g-cnro

2

答案：（1）6（2）平面三角形spHCO3-中的一OH可以與另一HCO3一中的氧

原子形成氫鍵，故可形成多聚體（3）3d84s2X射線衍射法[Ni（NH3）6]2+

213

（4）MgCNi3-----—

^X10-30NA

題組二：幾種簡單的晶體結(jié)構(gòu)

（建議用時：20分鐘）

1.一種新型材料B4c,它可用于制作切削工具和高溫熱交換器.關(guān)于B4c的推

斷正確的是（）

A.B4C是一種分子晶體

B.B4c是一種共價晶體

C.B4c是一種共價晶體

D.B4c分子是由4個硼原子和1個碳原子構(gòu)成的

【解析】選C。B4c由非金屬性元素組成，不可能為離子晶體，可用于制作切削

工具和高溫熱交換器，說明熔點高，應為共價晶體，不存在單個分子，構(gòu)成微

粒為原子。

2.BN（氮化硼）和CO2中的化學鍵均為共價鍵，BN的晶體熔點高且硬度大，而

CO2固體（干冰）卻松軟而且極易升華，由此判斷，BN的晶體類型是（）

A.分子晶體B.共價晶體

C.離子晶體D.金屬晶體

【解析】選B。干冰松軟而且極易升華、則晶體內(nèi)二氧化碳分子間作用力小，干

冰是分子氮化硼晶體熔點高且硬度大，則晶體內(nèi)粒子間作用力強，因為化學鍵

是共價鍵，因此是共價晶體，B正確。

3.下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較,結(jié)論正確的是（）

A,物質(zhì)的硬度：NaCl<NaBr<NaI

B.物質(zhì)的沸點：ASH3>PH3>NH3

C.氫化物水溶液的酸性：HCl>HBr>HI

D.穩(wěn)定性：BaCO3>SrCO3>CaCO3

【解析】選DoNaCkNaBr、Nai均為離子晶體，陽離子相同，陰離子半徑越

小，硬度越高，所以硬度：NaCl>NaBr>NaI,A錯誤；分子晶體的沸點取決于相

對分子質(zhì)量的大小，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，但NH3分子間存在氫鍵，

AsH3與PH3中沒有氫鍵，所以沸點：NH3>ASH3>PH3,B錯誤；鹵素原子原子核

對其核外電子的吸引電子能力從上到下逐漸減小，使得氫鹵鍵從上到下越來越

易斷裂,氫離子變得更易于解離,酸性越來越強,所以酸性：HCl<HBr<HI,C

錯誤；碳酸鹽分解的本質(zhì)為碳酸根離子生成CCh和o2-,后者與金屬離子結(jié)合

的過程，CaO、SrO、BaO三者中，CaO中鍵能最大，所以最穩(wěn)定，故CaCO3

最容易分解，所以穩(wěn)定性大?。築aCO3>SrCO3>CaCO3,D正確。

4.高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價部分為0,部分為

-2。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞。下列說法正確的是（）

?代表K+代表°3

A.超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞中含有4個K+和8個Of

B.晶體中每個K+周圍有8個。2-,每個。2-周圍有8個K+

C.晶體中與每個K+距離最近且相等的K+有8個

D.晶體中0價氧與-2價氧的個數(shù)之比為3：1

【解析】選D。晶胞中含有K+的個數(shù)為8x（+6x1=4,Oi的個數(shù)為12x；+

oZ4

1=4,A項錯誤。晶體中每個K+周圍有6個。2-,每個。2-周圍有6個K+,

B項錯誤。晶體中與每個K+距離最近且相等的K+的個數(shù)為3x8-2=12,C項

錯誤。設晶體中。價氧與-2價氧的個數(shù)分別為x、y,則有％+產(chǎn)2愉為任意

正整數(shù)）,2y=n,解得x：y=3：1,D項正確。

5.（2022.濟寧模擬）氨硼烷（H3NBH3）分子中與N相連的H呈正電性，與B原子

相連的H呈負電性，它們之間存在靜電相互吸引作用，稱為雙氫鍵，用

“N—B”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是（）

A.苯和三氯甲烷B.LiH和HCN

C.C2H4和C2H2D.B2H6和NH3

【解析】選D。在苯和三氯甲烷分子中H原子都是呈正電性，因此不存在雙氫

鍵，A不符合題意；LiH為離子化合物，含有離子鍵，B不符合題意；在C2H4

和C2H2中H原子都是呈正電性,因此不存在雙氫鍵，C不符合題意；在B2H6

中H顯負電性，在NH3中H原子都是呈正電性，因此二者之間存在雙氫鍵，D

符合題意。

6.（l）Si和C同主族，但SiO2與CO2的熔沸點差異很大，這是因為SiO2是

晶體，而CO2是__________晶體。

（2）BaO的熔沸點MgO（填“〉〈”或“二”）,原因是

【解析】（l）SiO2屬于以共價鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，為共價晶體，co2

屬于以分子間作用力結(jié)合形成的晶體，為分子晶體，分子晶體的熔點小于共價

2+

晶體的熔點，則熔點CO2<SiO2o（2）MgO和BaO都是離子晶體,Mg2+和Ba

所帶電荷相同，但Mg2+半徑小于Ba2+半徑，MgO晶格能更大，熔沸點更高。

答案：⑴共價分子（2）<MgO和BaO都是離子晶體，Mg2+和Ba?+所帶電

荷相同，半徑前者更小，MgO晶格能更大，熔沸點更高

7.H、C、N、Na、Si、Cu等元素單質(zhì)的熔點高低的順序如圖所示，其中c、d

均是熱和電的良導體。

3500

3000

2500

2000

1500

0

a

⑴準晶體是一種介于晶體和非晶體之間的獨特晶體。d能與A1等元素形成準晶

體或非晶體合金，用途廣泛。區(qū)分晶體、準晶體和非晶體,可通過______________

方法。

⑵無水氯化鋁在178°C升華，它的蒸氣是締合的雙分子(AbCk),更高溫度下

ALCk則離解生成AICL單分子。試判斷固體氯化鋁的晶體類型是____________；

締合雙分子A12C16中A1原子的軌道雜化類型是___________。

【解析】⑴晶體、準晶體和非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間

是否有序排列，則可用X-射線衍射區(qū)別。(2)無水氯化鋁在178C升華,屬于分

子晶體。氯化鋁中每個鋁原子含有3個共價鍵，且不含孤電子對，為平面三角

形結(jié)構(gòu)，C1和A1可形成配位鍵，形成締合雙分子A12C16,其中A1原子的軌道

雜化類型為sp3雜化。

答案：(1)X-射線衍射⑵分子晶體sp3

8.(2022.濱州模擬)請回答以下問題：

(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖1所示，則該元素對

應的原子有種不同運動狀態(tài)的電子。

⑵如圖2所示，每條折線表示周期表IVA族一VDA族中的某一族元素氫化物的

沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是_________o

(3)CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于

__________晶體。

圖3

（4）第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有種。GaCh中心原子

的雜化方式為O

（5）冰、干冰、碘都是分子晶體，冰的結(jié)構(gòu)具有特殊性，而干冰、碘的晶體具有

相似的結(jié)構(gòu)特征，干冰分子中一個分子周圍有個緊鄰分子。

【解析】（1）第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖1所示，從

圖1得出信息，其最外層有2個電子，則其是12號鎂元素，其原子核外有12

個電子，則有12種不同運動狀態(tài)的電子。（2）根據(jù)圖中信息，第二周期的元素，

IVA族一VDA族中，只有碳元素對應的CH4沒有分子間氫鍵,則最下方的曲線

為WA族元素氫化物的沸點變化曲線，則a點代表的是SiH4o（3）CO2在高溫高

壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示，可知該晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故該晶體

類型為共價晶體。（4）同周期主族元素第一電離能隨原子序數(shù)增大呈增大趨勢，

但IIA族元素的HS為全充滿,VA元素的硬為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高

于同周期相鄰的元素，則第一電離能：Al<Mg<Si<S<P,則第一電離能介于A1、

P之間的第三周期元素有3種。GaCh中心原子的價電子對數(shù)為3,則中心原子

的雜化方式為Sp2雜化。⑸干冰晶體中分子屬于面心立方最密堆積，以晶胞頂點

分子為中心，與之最近且等距離的分子處于面心，每個頂點為8個晶胞共有，

每個面心為2個晶胞共有，根據(jù)均攤法，每個干冰分子中一個分子周圍有3x8+2

=12個緊鄰分子。

2

答案：（1）12（2）SiH4⑶共價（4）3sp⑸12

題組三：過渡晶體與混合型晶體

液晶納米材料

（建議用時：20分鐘）

1.關(guān)于液晶，下列說法中正確的有（）

A.液晶是一種晶體

B.液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性

C.液晶的性質(zhì)與溫度變化無關(guān)

D.液晶的光學性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化

【解析】選Do液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定方

向的排列比較整齊，且具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項A、B

錯誤；外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某

些性質(zhì)，溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學性質(zhì)，選

項C錯誤,選項D正確。

2.我國科學家制得了SiO2超分子納米管，微觀結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的

是（）

A.SiO2與干冰的晶體結(jié)構(gòu)相似

B.SiO2耐腐蝕，但可與氫氟酸反應

C.工業(yè)上用SiCh制備粗硅

D.光纖主要成分是SiO2,具有導電性

【解析】選B、CoSiCh是共價晶體，而干冰是分子晶體，二者結(jié)構(gòu)不相似，故

A錯誤；SiCh耐腐蝕，但可與氫氟酸反應，故B正確；工業(yè)上用SiCh與焦炭反

應生成一氧化碳和粗硅，故C正確；光纖主要成分是SiO2,晶體硅具有導電性,

而二氧化硅不導電，故D錯誤。

3.下列說法錯誤的是（）

A.離子液體有難揮發(fā)的特點，常被用于有機合成的溶劑

B.冠酸與堿金屬離子通過離子鍵形成超分子

C.等離子體是一種特殊的氣體，由帶電的陽離子、電子及電中性粒子組成

D.液晶既具有液體的流動性，又具有類似晶體的各向異性

【解析】選BoA.離子液體是指全部由離子組成的液體，有難揮發(fā)的特點，常被

用于有機合成的溶劑，A正確；B.冠酸與堿金屬離子通過配位鍵形成分子，配位

鍵屬于共價鍵，B錯誤；C.等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體

上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)聚集體，C正確；D.液晶是介于晶態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)狀

態(tài)，既具有液體的流動性，又具有類似晶體的各向異性，D正確。

4.（2022.濟南模擬）磷及其化合物在電池、催化等領(lǐng)域有重要應用。黑磷與石墨

類似，也具有層狀結(jié)構(gòu)（如圖l）o為大幅度提高鋰電池的充電速率，科學家最近

研發(fā)了黑磷一石墨復合負極材料，其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示。

結(jié)合區(qū)

鍵長02224nm鍵長02244nm9o.

回答下列問題：

（DUC、P三種元素中，電負性最小的是_________（用元素符號作答）。

⑵基態(tài)磷原子的電子排布式為O

⑶圖2中，黑磷區(qū)P原子的雜化方式為,石墨區(qū)C原子的雜

化方式為0

（4）氫化物P%、CH4、NH3的沸點最高的是_________,原因是___________o

⑸根據(jù)圖1和圖2的信息，下列說法正確的有（填字母）。

A.黑磷區(qū)P—P鍵的鍵能不完全相同

B.黑磷與石墨都屬于混合型晶體

C.由石墨與黑磷制備該復合材料的過程，發(fā)生了化學反應

D.復合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬范德華力

（6）貴金屬磷化物Rh2P（化學式量為237）可用作電解水的高效催化劑，其立方晶胞

如圖3所示。已知晶胞參數(shù)為anm,晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為

晶體的密度為gem-3（列出計算式）。

圖3

【解析】（1）非金屬性越強電負性越大，三種元素中Li的非金屬性最弱，所以電

負性最?。?2)P為15號元素,核外電子排布為[Ne]3s23P3或Is22s22P63s23P3；(3)

晶體中六元環(huán)不是平面結(jié)構(gòu)，P原子形成3個P—P鍵，有1對孤電子對，價層

電子對數(shù)為4,P原子采取sp3雜化石墨中C原子的雜化方式為sp2雜化；(4)NH3

分子間存在氫鍵沸點最高,PH3的相對分子質(zhì)量大于CH4，所以PH3的沸點較高,

所以沸點由高到低順序為NH3>PH3>CH4,故沸點最高的是NH3；因為NH3分子

之間能形成氫鍵；⑸人據(jù)圖可知黑磷區(qū)中P-P鍵的鍵長不完全相等，所以鍵能

不完全相同，故A正確；B.黑磷與石墨，每一層原子之間由共價鍵組成六元環(huán)

結(jié)構(gòu)，層與層之間由范德華力互相吸引，所以為混合型晶體，故B正確；C.由

石墨與黑磷制備該復合材料的過程中，P-P和C-C鍵斷裂，形成P—C鍵，發(fā)

生了化學反應，故C正確；D.復合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力

為共價鍵，故D錯誤；(6)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知一個晶胞中有8個黑球，4個灰球,

晶體化學式為Rh2P,所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，頂面面心P原

子為例，該晶胞中有4個Rh原子距離其最近，該晶胞上方晶胞中還有4個，所

以晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為8；晶胞的體積為03nm3=(310-r田,

237x4

晶胞的質(zhì)量為筆紅g，所以晶體的密度為^一:八a=尸白

NAB(axlO-7)WNA(axlO-7)3

gem-3。

答案：(l)Li(2)Is22s22P63s23P3或[Ne]3s23P3

2

⑶sp3sp(4)NH3NH3分子之間能形成氫鍵(5)A、B、C(6)8

237x4

NA(oxi。")3

5.(2022.廈門模擬)新型超高能含能材料是國家核心軍事能力和軍事技術(shù)制高點

的重要標志。

⑴高性能炸藥BNCP的結(jié)構(gòu)如圖1,其中基態(tài)Co2+的核外電子排布式為

；第四電離能：/4(Co)<Z4(Fe),其原因是__o

圖1

（2）BNCP中H、N、O的電負性大小順序為（填元素符號）；C1O4-中

C1原子的雜化類型為,該陰離子的空間構(gòu)型為

（3）AgN5是已知的分子結(jié)構(gòu)最簡單的NU離子的過渡金屬配合物，其立方晶體結(jié)

構(gòu)如圖2所示。

以晶胞參數(shù)為單位建立的坐標系表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標。

圖2中，原子1的坐標是（1,0,；）,則原子2的坐標為o

【解析】⑴基態(tài)Cc>2+的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d7或[Ar]3d7；基態(tài)Fe?

+的價電子排布式為3d5,基態(tài)C03+的價電子排布式為3d6,Fe失去的是較穩(wěn)定

的3d5中的一個電子，Co失去的是3d6中的一個電子，所以第四電離能：/4（Co）

</4（Fe）o⑵非金屬性越強元素的電負性越大，所以電負性大小順序為O>N>H；

C1O4-的中心C1原子的孤電子對數(shù)為0,與中心C1原子結(jié)合的O原子數(shù)為4,

則。原子采取sp3雜化，為正四面體形。⑶原子1的坐標是（1,0,；）,原子2

與原子1處于同一個%y平面，則原子2的坐標為（0,1,1）o

答案：⑴Is22s22P63s23P63d7或[Ar]3d7Fe失去的是較穩(wěn)定的3d5中的一個電子，

Co失去的是3d6中的一個電子

（2）0>N>Hsp3正四面體形

⑶（0,1,；）

題組四：配合物與超分子

（建議用時：20分鐘）

1,下列有關(guān)敘述不正確的是（）

A.利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70

B.液晶內(nèi)部分子沿分子長軸方向有序排列，使液晶具有各向異性

c.可通過X射線衍射實驗區(qū)分晶體、準晶體和非晶體

D.“硅-石墨烯-諸晶體管”為我國首創(chuàng)，單晶硅、褚、石墨烯均為共價晶體

【解析】選DoA.超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成

的分子聚集體，利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70,A正確；B.

液晶具有各向異性，其原因是液晶內(nèi)部分子沿分子長軸方向進行有序排列，B

正確；C.晶體會對X射線發(fā)生衍射，非晶體不會對X射線發(fā)生衍射，可以通過

有無衍射現(xiàn)象來區(qū)分晶體和非晶體，至于準晶體，它是一種介于晶體和非晶體

之間的固體，用X射線對固體進行結(jié)構(gòu)分析，它和晶體、非晶體的結(jié)構(gòu)截然不

同，C正確；D.石墨烯主要成分為石墨，石墨晶體由碳原子構(gòu)成、存在共價鍵和

分子間作用力，為混合型晶體，D錯誤。

2.（2022.日照模擬）下列有關(guān)Cu及其化合物的敘述正確的是（)

A.1mol[CU(NH3)4]C12中含有o鍵16moi

B.如圖所示的Cu2O晶胞中Cu原子的配位數(shù)為4

C.FeCb刻蝕銅制印刷電路板，說明還原性Cu大于Fe

D.除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥

【解析】選A。一個[CU（NH3）4]CL中含有4個N—Cu配位鍵,12個N—H共價

鍵，該物質(zhì)中含有的。鍵數(shù)目為16個，即1mol[CU（NH3）4]C12中含有的o鍵有

16moi，故A正確；B.白球有2個，黑球有4個，根據(jù)氧化亞銅的化學式可知，

氧化亞銅晶胞中O原子的配位數(shù)為4,則Cu原子的配位數(shù)為2,故B錯誤；C.

氯化鐵刻蝕銅制印刷電路板的反應為2FeCl3+Cu==CuCl2+2FeCl2,說明氧化

性：Fe3+>Cu2+,還原性：Cu>Fe2+,故C錯誤；D.除去銅粉中含有的CuO,加

入稀硝酸會使銅和氧化銅均反應，應加稀硫酸或者灼熱條件下通入氫氣，故D

錯誤。

3.利用超分子可以對一些物質(zhì)進行分離，例如利用杯酚（杯酚用“—”表示）

分離C60和C70的過程如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.晶體熔點：杯酚〉C70>C60

B.操作①用到的玻璃儀器有分液漏斗和燒杯

C.杯酚與C60分子之間形成分子間氫鍵

D.杯酚易溶于氯仿，難溶于甲苯

【解析】選B、CoA.杯酚、C6。和C7。都是分子晶體，根據(jù)相對分子質(zhì)量越大，

熔沸點越高，因此晶體熔點：杯酚〉C70>C60,故A正確；B.根據(jù)圖中信息杯酚和

C60混合物是固體，因此操作①主要是過濾，因此用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃

棒和燒杯，故B錯誤；C.電負性大的原子與氫能形成分子間氫鍵，C60中沒有電

負性大的原子，因此杯酚與C60分子之間不能形成分子間氫鍵，故c錯誤；D.

根據(jù)操作①、②的信息，可以得出杯酚易溶于氯仿，難溶于甲苯，故D正確。

4.(2022.漳州模擬)合成氨工業(yè)中常用含

[Cu(NH3)2]+的溶液吸收使催化劑中毒的CO氣體，生成[CU(CO)(NH3)3]+0回答

下列問題：

(DNH；的結(jié)構(gòu)式可表示為(標出配位鍵)，寫出一種與NH；

具有相同空間構(gòu)型的分子的分子式O

(2)Cu和K屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬Cu的熔點比金

屬K的|W),原因是_________________________________________o

+

(3)[CU(CO)(NH3)3]中存在的化學鍵有(填標號)。

A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.7T鍵

(4)形成[Cu(CO)(NH3)3]+后NH3中H—N—H的鍵角變大，原因是

⑸銅的一種高溫氧化物超導體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

?La

oO

?Cu

①Cu的配位數(shù)為o

②該化合物的化學式為0

【解析】(1)NH；中N與氫形成4個共價鍵，其中有一個是配位鍵，結(jié)構(gòu)式可

II

[H—N-IIp

表示為H，與NHj具有相同空間構(gòu)型的分子的分子式CH%(2)Cu和

K屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同但金屬Cu的熔點比金屬K的高,

原因是Cu的原子半徑較小且價電子數(shù)較多，金屬鍵較強。(3)[CU(CO)(NH3)3]+

有共價鍵，CO中存在K鍵，氫鍵不是化學鍵。(4)成鍵電子對與成鍵電子對之間

的斥力小于孤電子對與成鍵電子對之間的斥力。(5)①處于晶胞體心的黑色小球

代表Cu,與它直接相連的有6個代表O的白色球，故Cu的配位數(shù)為6②每

11O1

-+2=4O+2=8-+

個晶胞的原子個數(shù)為La：8x6XCU8X8

44-

=2,該化合物的化學式為La2CuO4o

H

I

[H-NfH丁

答案：(1)HCH4

(2)Cu的原子半徑較小且價電子數(shù)較多，金屬鍵較強(3)B、D(4)形成配離子

后，配位鍵與NH3中N—H鍵之間的排斥力小于原孤電子對與NH3中N—H鍵

之間的排斥力(5)①6

②LazCuCU

5.(2022.日照模擬)碳、氮、氧、氟、硫是中學常見的非金屬元素，鐵離子可與

由它們組成的SCN-,CN-,F-等形成很多的配合物。

⑴基態(tài)Fe原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為該能層具有的原子

軌道數(shù)為________________________________________________

電子數(shù)為O

⑵已知(CN)2是直線形分子，并有對稱性，則(CN)2中兀鍵和。鍵的個數(shù)比為

在配合物Fe(SCN)2+中，提供空軌道接受孤對電子的微粒是

(3)配合物K"Fe(CN)6］中不存在的作用力(填序號)。

A,共價鍵B.離子鍵

C.非極性鍵D.配位鍵

(4)明(N2H4)可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是：N2O4+2N2H4=3N2+

4H2O,若該反應中有4molN—H鍵斷裂，則形成的n鍵有mol。

⑸圖1表示某種含氮有機化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面

體的4個頂點(見圖2),分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵

予以識別。

下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是_______(填標號)。

a.CF4b.CH4

c.NH；d.H2O

【解析】⑴Fe原子核外電子數(shù)為26,基態(tài)原子核外電子排布為

Is22s22P63s23P63d64s2,電子占據(jù)的最高能層符號為N，該能層具有的原子軌道數(shù)

為1+3+5+7=16、電子數(shù)為2O⑵(CN)2是直線形分子，并有對稱性，結(jié)構(gòu)式

為N三C—C三N,(CN)2中冗鍵和。鍵的個數(shù)比為4：3；根據(jù)配合物化學式可知，

Fe(SCN)2+中提供空軌道接受孤對電子的微粒應該是鐵離子。(3)鉀離子和六氟合

亞鐵離子之間是離子鍵六氧合亞鐵離子［Fe(CN)6F-中Fe?+與CN-形成配位鍵,

CN-中存在ON三鍵，為極性共價鍵，不存在非極性共價鍵。(4)若該反應中有

4molN—H鍵斷裂，參加反應的N2H4為1mol,生成氮氣為1.5mol,氮氣分子

結(jié)構(gòu)式為N三N三鍵中含有2個兀鍵形成冗鍵的物質(zhì)的量為2x1.5mol=3mol0

(5)F、O、N電負性很大,與H元素形成的微粒之間可以形成氫鍵,正四面體頂

點N原子與嵌入空腔的微粒形成4個氫鍵，該微粒應含有4個H原子，選項中

只有NH：符合。

答案：(1)N162(2)4：3Fe3+(3)C(4)3(5)c

教師

專用I題組五：以陌生物質(zhì)為載體

考查元素周期律

(建議用時：20分鐘)

1.(2022唐山模擬)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X與Z

可以形成兩種常見液態(tài)化合物，W的原子半徑在短周期主族元素中最大，由Y、

Z、W三種元素形成的化合物A的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述錯誤的是()

WL-

A.Y的氫化物沸點一定低于Z的氫化物

B.X與Z可能形成由極性鍵與非極性鍵構(gòu)成的極性分子

C.化合物X2Y2O4可以與乙二醇在一定條件下發(fā)生縮聚反應

D.0.1mol化合物A與足量酸性高鎰酸鉀溶液完全反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.1NA

【解析】選A、Do短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X與Z

可以形成兩種常見液態(tài)化合物，則X為H元素，Z為O元素，W的原子半徑在

短周期主族元素中最大，則W為Na元素，由圖知，Y連接四個鍵，則Y為C,

據(jù)此分析解題。A.Y的氫化物為燒，Z的氫化物可為水，Y的氫化物沸點不一定

低于Z的氫化物沸點，故A錯誤；B.O原子與H原子形成過氧化氫,由極性鍵

與非極性鍵構(gòu)成的極性分子，故B正確；C化合物H2c2。4可以與乙二醇在一定

條件下發(fā)生縮聚反應，一個羥基再加一個氫就可以結(jié)合成H2O分子，即可發(fā)生

縮聚，故C正確；D.A為Na2c2。4，碳的化合價為+3,被酸性KMnCU氧化后

變?yōu)镃O2，化合價升高1價，則0.1mol化合物A與足量酸性高鎰酸鉀溶液完全

反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.2NA,故D錯誤。

2.（2022.銀川模擬）已知W、X、Y、Z、L為原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元

素，其中W和Y,X和Z分別位于同主族，化合物M結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列敘

述正確的是（）

Y[X=AX—X—Z=X廣丫+

A.W和X形成的化合物只含共價鍵

B.簡單離子半徑：Z>L>Y>X>W

C.根據(jù)結(jié)構(gòu)可推測化合物M可用作漂白劑

D.X、Z、L形成的簡單氫化物中L的沸點最高

【解析】選配已知W、X、Y、Z、L原子序數(shù)依次遞增，X和Z位于同主族,

且X形成兩個共價鍵，所以X是O,Z是S,Z、L為原子序數(shù)依次遞增的短周

期主族元素，則L是Cl,W和Y同主族，且W、X、Y、Z、L原子序數(shù)依次遞

增，所以Y是Na,W是H或者Li；即W、X、Y、Z、L分別是H（Li）、O、Na、

S、CloA.X是。，若W是H,則形成的化合物是H2O和H2O2,只含共價鍵；

若X是Li,則形成的化合物是Li2O,含有離子鍵，故A錯誤；B.電子層數(shù)越多,

半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越??；簡單離子半徑是S2

->Cl->O2>Na+>H+,即Z>L>X>Y>W,故B錯誤；C.根據(jù)結(jié)構(gòu)可推測化合物

M中含有過氧鍵—0—0—,有強氧化性可用作漂白劑，故C正確；D.X、Z、L

形成的簡單氫化物是H2O、H2S、HC1,水分子間存在氫鍵，所以水的沸點最高,

故D錯誤。

3.（2022.鷹潭模擬）分屬周期表前三周期的四種元素W、X、Y、Z可形成結(jié)構(gòu)如

圖的物質(zhì)，該物質(zhì)中所有原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，W的原子序數(shù)最大，Y、Z處于

同一周期。下列說法錯誤的是（）

W+XWw+

x-zzz-zz-x

A.X、Z可形成具有強氧化性的高效消毒劑

B.X、Y、Z的原子半徑從大到小為：Y>Z>X

C.由Z和W形成的化合物中可以存在共價鍵

D.Y的最高價氧化物對應的水化物中，除了氫原子外所有原子滿足8電子穩(wěn)定

結(jié)構(gòu)

【解析】選D。周期表前三周期的四種元素W、X、Y、Z可形成結(jié)構(gòu)如圖的物

質(zhì)，該物質(zhì)中所有原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖示可知，W為+1價陽離子，

且W的原子序數(shù)最大，則W為Na元素，說明X、Y、Z位于前2周期；Y、Z

處于同一周期，則Y、Z位于第二周期，陰離子帶2個負電荷，丫為B元素；Z

能夠形成2個共價鍵，則Z為O元素；X形成1個共價鍵，為H元素，據(jù)此解

答。根據(jù)分析可知，W為Na,X為H,Y為B,Z為O元素；A.H、O形成的

H2O2具有強氧化性，故A正確；B.同一周期從左向右原子半徑逐漸減小，電子

層越多原子半徑越大，則原子半徑大小為Y>Z>X,故B正確；CZ、W形成

的化合物過氧化鈉中含有共價鍵，故C正確；D.Y的最高價氧化物的水合物是

OH

IK）—B

硼酸，硼酸結(jié)構(gòu)簡式為<>",該分子中除H原子外B也沒有達到8電子穩(wěn)定

結(jié)構(gòu),故D錯誤。

4.（2021.遼寧選擇考）某多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)如圖，M、W、X、Y、Z五種

元素原子序數(shù)依次增大，基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2個未成

對電子。下列說法正確的是（）

XM：i「M’X—ZZ—XM1

.\/3'

M-Y—Mw

/\

LMsX—ZZ—XMsJ

_XM3_

A.氫化物沸點：X>Y

B.原子半徑：M<X<Y<Z

C.第一電離能：W<X<Y<Z

D.陰、陽離子中均有配位鍵

【解析】選D。由題干信息可知，基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2

個未成對電子，故Z為C或者O,根據(jù)多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)圖可知Y周圍

形成了4個單鍵，再結(jié)合信息M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，

故Y為N,Z為O,M只形成一個單鍵，M為H,X為C,則W為B,據(jù)此分

析解題。A.由分析可知，若X、Y的氫化物分別為CH4和NH3,由于NH3存在

分子間氫鍵，故氫化物沸點：X<Y,A錯誤；B.根據(jù)同一周期從左往右主族元

素的原子半徑依次減小，同一主族從上往下元素的原子半徑依次增大，故原子

半徑：M<Z<Y<X,B錯誤；C根據(jù)同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大

趨勢，第HA族與第IIIA族