（新教材適用）高考化學(xué)二輪總復(fù)習(xí)題型能力提升訓(xùn)練（四）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

題型能力提升訓(xùn)練(四)1.(2023·河北唐山一模節(jié)選)立方氮化硼(BN)晶體是一種硬度比金剛石大的特殊耐磨和削切材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：該晶體中B的配位數(shù)為_4__，其晶胞參數(shù)為anm，則立方氮化硼晶體的密度為eq\f(1023,a3NA)g·cm－3?！窘馕觥坑删ОY(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于頂點(diǎn)和面心的氮原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，位于體內(nèi)的硼原子個(gè)數(shù)為4，體內(nèi)每個(gè)硼原子與4個(gè)氮原子距離最近，則該晶體中B的配位數(shù)為4，設(shè)晶體的密度為dg/cm3，由晶胞的質(zhì)量公式可得：eq\f(4×25,NA)＝10－21a3d，解得d＝eq\f(1023,a3NA)。2.(2023·河北保定一模節(jié)選)如圖是氯化亞銅的晶胞結(jié)構(gòu)，已知晶胞的棱長(zhǎng)為anm。(1)圖中原子的坐標(biāo)參數(shù)：A為(0,0,0)，B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))，則C的坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))。(2)Cu＋與Cl－最短的距離是eq\f(\r(3),4)anm?！窘馕觥?1)圖中原子的坐標(biāo)參數(shù)：A為(0,0,0)，B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(1,4)))，則C在x、y、z軸的投影分別為eq\f(1,4)、eq\f(3,4)、eq\f(3,4)，故C的坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))。(2)Cu＋與Cl－最短的距離是體對(duì)角線的四分之一，故為eq\f(\r(3),4)anm。3.(2023·湖南永州三模節(jié)選)鉑鎳合金在較低溫度下形成一種超結(jié)構(gòu)有序相，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm。結(jié)構(gòu)中有兩種八面體空隙，一種完全由鎳原子構(gòu)成(例如)，另一種由鉑原子和鎳原子共同構(gòu)成(例如)。(1)該晶體的化學(xué)式為_Ni3Pt(或PtNi3)__。(2)晶體中完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙與由鉑原子和鎳原子共同構(gòu)成的八面體空隙數(shù)目之比為_1∶3__，兩種八面體空隙中心的最近距離為eq\f(\r(2),2)apm。【解析】(1)由鉑鎳合金晶胞可知，Pt的個(gè)數(shù)：8×eq\f(1,8)＝1，Ni的個(gè)數(shù)：6×eq\f(1,2)＝3，故化學(xué)式為Ni3Pt。(2)完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙在晶胞的體心，鉑原子和鎳原子共同構(gòu)成的八面體空隙在棱心，二者的數(shù)目之比為1∶3，而兩種八面體空隙中心最近的距離是棱心和體心的距離，為eq\f(\r(2),2)apm。4.(2023·廣東汕頭二模節(jié)選)氨硼烷化合物成儲(chǔ)氫材料新星。某儲(chǔ)氫材料晶胞如圖，八面體中心為金屬離子Fe2＋，頂點(diǎn)均為配體NH3；四面體中心為硼原子，頂點(diǎn)均為氫原子。該晶體屬立方晶系，晶胞棱邊夾角均為90°，棱長(zhǎng)為anm。則晶體的密度為eq\f([56＋17×6＋(11＋4)×2]×4,NA×(a×10－7)3)g·cm－3(只列出計(jì)算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！窘馕觥坑删О麍D可知，八面體個(gè)數(shù)為4，四面體個(gè)數(shù)為8；所以該晶胞含有4個(gè)[Fe(NH3)6](BH4)2，所以晶體的密度為eq\f([56＋17×6＋(11＋4)×2]×4,NA×(a×10－7)3)g·cm－3。5.(2023·山東泰安二模)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?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為_3s23p4__。(2)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。(3)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。(4)當(dāng)圖2方格內(nèi)填入Na＋時(shí)，恰好構(gòu)成氯化鈉晶胞的eq\f(1,8)，且氯化鈉晶胞參數(shù)a＝564pm。氯化鈉晶體中，Na＋填充在氯離子形成的空隙中，每一個(gè)空隙由_6__個(gè)Cl－構(gòu)成，空隙的空間形狀為_正八面體__。(5)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)，?遷移的途徑有兩條：途徑1：在平面內(nèi)擠過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：r(Na＋)＝95pm，r(Cl－)＝185pm，eq\r(2)＝1.4，eq\r(3)＝1.7。①x＝_24.8_pm__，y＝_47.2_pm__(保留一位小數(shù))。②遷移可能性更大的途徑是_途徑2__(填“途徑1”或“途徑2”)?！窘馕觥?1)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4。(2)第二周期元素第一電離能從左向右呈增大趨勢(shì)，由于Be的2s軌道全滿，N的2p軌道半滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，造成Be和N比同周期相鄰元素的第一電離能高，因此第一電離能介于B和F之間的有Be、C、N、O共4種。(3)由圖1所示晶體結(jié)構(gòu)可知，Li＋位于棱心，正四面體結(jié)構(gòu)的離子在體心，則每個(gè)Li＋與4個(gè)呈四面體結(jié)構(gòu)的離子相鄰。(4)eq\f(1,8)NaCl晶胞中Na＋周圍有3個(gè)Cl－，則在NaCl晶體中，Na＋周圍等距離且最近的有6個(gè)Cl－，6個(gè)Cl－構(gòu)成正八面體結(jié)構(gòu)，即Na＋填充在Cl－堆積而成的八面體空隙中。(5)①該三角形為等邊三角形，邊長(zhǎng)等于圖2中面對(duì)角線長(zhǎng)度，故三角形邊長(zhǎng)＝eq\f(1,2)×564eq\r(2)pm＝282eq\r(2)pm＝394.8pm，即2r(Cl－)＋x＝394.8pm，r(Cl－)＝185pm，解得x＝24.8pm；內(nèi)部虛線部分三角形的頂角為120°、兩腰長(zhǎng)為r(Cl－)＋y、底長(zhǎng)為282eq\r(2)pm，邊角關(guān)系有eq\r(3)[r(Cl－)＋y]＝282eq\r(2)pm，解得y＝47.2pm；②由于擠過由1、2、3號(hào)氯離子形成的三角形通道y的值大于擠過2、3號(hào)氯離子之間的狹縫x值，所以Na＋如果能擠過，那么擠過由1、2、3號(hào)氯離子形成的三角形通道相對(duì)容易些，即遷移可能性更大的途徑是途徑2。6.(2023·山東東營(yíng)二模)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種鈍化劑三氟乙脒來抑制CsPbI3－xBrx薄膜缺陷，提高無機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)碘原子的價(jià)層電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_7__種，基態(tài)Pb原子的價(jià)層電子排布式為_6s26p2__。(2)I1(As)、I1(Se)、I1(Br)的第一電離能由大到小順序?yàn)椋篲I1(Br)>I1(As)>I1(Se)__。(3)①三氟乙脒的結(jié)構(gòu)如圖所示，碳原子的雜化類型為_sp2和sp3__；測(cè)量HF相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)量值經(jīng)常偏大的原因是_HF分子間存在氫鍵，形成締合分子(HF)n__。②已知：F—F的鍵能為157kJ·mol－1，Br—Br的鍵能為193kJ·mol－1，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)，對(duì)鍵能數(shù)據(jù)給予合理解釋：_F的原子半徑小，兩個(gè)F原子的孤對(duì)電子之間斥力大__。(4)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(zhǎng)apm，晶體中Pb2＋與Cs＋最短距離為eq\f(\r(3)a,2)pm；晶體的密度ρ＝eq\f(721,(a×10－10)3·NA)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；可能用到相對(duì)原子質(zhì)量：Cs—133Pb—207I—127)?！窘馕觥?1)基態(tài)碘原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5，價(jià)層電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有7種；基態(tài)Pb原子的價(jià)層電子排布式為6s26p2。(2)同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，As、Se和Br為同周期元素，核電荷數(shù)依次增加，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但由于基態(tài)As原子的4p能級(jí)軌道處于半充滿狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于Se，I1(As)、I1(Se)、I1(Br)的第一電離能由大到小順序?yàn)镮1(Br)>I1(As)>I1(Se)。(3)①其中單鍵碳原子采用sp3雜化，雙鍵碳原子采用sp2雜化；HF分子間存在氫鍵，易形成締合分子(HF)n導(dǎo)致HF相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)量值偏大。②F—F的鍵能為157kJ·mol－1，Br—Br的鍵能為193kJ·mol－1，兩者為同一主族元素，原子半徑從上到下逐漸增大，則鍵能變化原因?yàn)镕的原子半徑小，兩個(gè)F原子的孤對(duì)電子之間斥力大。(4)Cs＋有8個(gè)位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×eq