1、大一轮复习讲义 晶体结构与性质 第五章第30讲 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的 区别。 3.了解分子晶体结构与性质的关系。 4.了解共价晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等共价晶体的结构 与性质的关系。 5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了 解金属晶体常见的堆积方式。 6.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 考点二晶体类型与微粒间作用力 考点一晶体常识 真题演练明确考向 课时精练巩固提高 考点三常见晶体的结构 微专题15晶胞参数、坐标参数的分析与应
2、用 考点一晶体常识 晶体非晶体 结构特征结构微粒 排列结构微粒 排列 性质 特征 自范性_ 熔点_ 异同表现_ 二者区别方法 间接方法看是否有固定的_ 科学方法对固体进行 实验 知识梳理夯基础 1.晶体与非晶体 (1)晶体与非晶体的比较 周期性有序无序 有无 固定不固定 各向异性各向同性 熔点 X射线衍射 (2)得到晶体的途径 物质凝固。 物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。 溶质从溶液中 。 (3)晶胞 概念：描述晶体结构的 。 晶体中晶胞的排列无隙并置 无隙：相邻晶胞之间没有 。 并置：所有晶胞 排列、 相同。 熔融态 气态 析出 基本单元 任何间隙 平行取向 2.晶胞组成的计算均摊法 (1
3、)原则 晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞 对这个原子分得的份额就是 。 (2)方法 长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。 非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排 成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 。 (1)冰和碘晶体中相互作用力相同() 错因： 。 (2)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块() 错因： 。 (3)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”() 错因： 。 (4)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验 () 错因： 。 冰中除了有范德华力还有氢键 有
4、的晶胞不是平行六面体 错误的写明原因错误的写明原因易错易混辨析 深度思考 (1)如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞，则甲晶体中x与y的个数比是 _，乙中a与b的个数比是_，丙中一个晶胞中有_个c离子和 _个d离子。 21114 4 (2)下图为离子晶体空间结构示意图：(阳离子，阴离子)以M代表阳 离子，N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式： A_、B_、C_。 MN MN3MN2 题组一题组一“平行六面体平行六面体”晶胞的分析应用晶胞的分析应用 1.(2020漳州模拟)某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式 如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出)。则晶体中A、 B、C的
5、原子个数比为 A.131 B.231 C.221 D.133 递进题组练能力 2.(2020赣州模拟)某离子晶体的晶体结构中 最小重复单元如图所示。A为阴离子，在正 方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心， 则该晶体的化学式为 A.B2A B.BA2 C.B7A4 D.B4A7 3.如图是由Q、R、G三种元素组成的一种高 温超导体的晶胞结构，其中R为2价，G为 2价，则Q的化合价为_。 3 R、G、Q的个数之比为142，则其化学式为RQ2G4。 由于R为2价，G为2价，所以Q为3价。 题组二题组二“非立方系非立方系”晶体结构分析应用晶体结构分析应用 4.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、
6、C 三种粒子数之比是 A.394 B.142 C.294 D.384 C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比为142。 5.(2019苏州高三月考)已知镧镍合金LaNin的 晶胞结构如图，则LaNin中n_。 5 所以n5。 6.Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其 晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学 式为_。 CuH 7.(1)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子 是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原 子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_。 MgB2 解析每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为 MgB2。 (
7、2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。如图是一种链状 结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_。 解析从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O 完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以BO 8.已知如图所示晶体的硬度很可能比金刚石大，且原子间以单链结合， 则根据图确定该晶体的化学式为_。 B3A4 9.天然硅酸盐组成复杂阴离子的基本结构单元是 四面体，如图(a)， 通过共用顶角氧离子可形成链状、网状等结构，图(b)为一种无限长双链 的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为_，化学式为_。25.5 解析n个SiO2通过共用顶点氧离子可形成双链结构，找出重复的结构单
8、元，如图： ， 返回 考点二晶体类型与微粒间作用力 1.不同晶体的特点比较 知识梳理夯基础 离子晶体金属晶体分子晶体共价晶体 概念 阳离子和阴 离子通过离 子键结合而 形成的晶体 通过金属离子与 自由电子之间的 较强作用形成的 晶体 只含分子 的晶体 相邻原子间以 共价键相结合 而形成空间网 状结构的晶体 晶体微粒阴、阳离子 金属阳离子、自 由电子 分子原子 微粒之间 作用力 离子键金属键分子间作用力共价键 物 理 性 质 熔、 沸点 较高 有的高(如铁)、 有的低(如汞) 低很高 硬度硬而脆有的大、有的小小很大 溶 解 性 一般情况下， 易溶于极性溶 剂(如水)，难 溶于有机溶剂 钠等可与水
9、、醇 类、酸类反应 极性分子易溶于 极性溶剂；非极 性分子易溶于非 极性溶剂 不溶于任 何溶剂 2.晶体类别的判断方法 (1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断 由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价 键构成的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子 晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体。 (2)依据物质的分类判断 活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH 等)、绝大多数的盐是离子晶体。 部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有 的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体。 常见的单质
10、类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物 类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等。 金属单质、合金是金属晶体。 (3)依据晶体的熔点判断 不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体离子晶体分子晶体。金 属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低。 (4)依据导电性判断 离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电。 共价晶体一般为非导体。 分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属 氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。 金属晶体是电的良导体。 (5)依据硬度和机械性能判断 一般情况下，硬度：共价晶体离子晶体分子晶体。金
11、属晶体多数硬度 大，但也有较小的，且具有较好的延展性。 3.晶体熔、沸点的比较 (1)共价晶体 如熔点：金刚石碳化硅晶体硅。 (2)离子晶体 一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子间的作用力 就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgONaClCsCl。 (3)分子晶体 分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶 体熔、沸点反常得高，如H2OH2TeH2SeH2S。 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如 SnH4GeH4SiH4CH4。 组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其 熔、沸点越高，如CON2。 在同分
12、异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷异戊烷。 (4)金属晶体 金属离子半径越小，所带电荷数越多，其金属键越强，熔、沸点就越高， 如熔、沸点：NaMgKClRbClCsCl，其原因为 _ _。 D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所 带电荷数相同的情况下，半径越小，离子键越强，熔点就越高 题组二晶体熔、沸点的比较题组二晶体熔、沸点的比较 3.下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是 A.Cl2I2B.SiCl4CCl4 C.NH3PH3D.C(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH3 解析A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大
13、的熔、沸点高； C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高； D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸 点高。 4.(2020宿迁高三模拟)离子晶体熔点的高低取决于离子所带电荷和离子 半径。判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是 A.KClNaClBaOCaOB.NaClKClCaOBaO C.CaOBaONaClKClD.CaOBaOKClNaCl 解析离子晶体中，离子所带电荷总数越多，半径越小，离子键越强， 晶体熔、沸点越高。 5.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是 A.O2、I2、Hg B.CO、KCl、SiO2 C.Na
14、、K、Rb D.Na、Al、Mg 解析A中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故A错； B中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故B 正确； C中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱， 熔点逐渐降低，故C错； D中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增 强，熔点逐渐升高，故D错误。 题组三和晶体类型有关的熔、沸点比较简答集训题组三和晶体类型有关的熔、沸点比较简答集训 6.氯化铝的熔点为190 ，而氟化铝的熔点为1 290 ，导致这种差异的 原因为_。 7.CuO的熔点比CuS的高，原因是_ _。 8.邻羟基苯甲醛的沸点比
15、对羟基苯甲醛的沸点低，原因是_ _ _。 AlCl3是分子晶体，而AlF3是离子晶体 氧离子半径小于硫离子半径，所以CuO 的离子键强，熔点较高 形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分 子间作用力更大 邻羟基苯甲醛 9.硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量 的变化关系如图所示，呈现这种变化关系 的原因是_ _ _。 同是分子晶体，硅烷的相对分子 质量越大，分子间范德华力越强(或其他合 理答案) 10.C2H6和N2H4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因 是_。 N2H4分子之间存在氢键 11.一些氧化物的熔点如下表所示： 返回 氧化物Li2OMg
16、OP4O6SO2 熔点/1 5702 80023.875.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因：_ _。 Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、 SO2为分子晶体。MgO的离子键比Li2O强，分子间作用力：P4O6SO2 考点三常见晶体的结构 1.共价晶体 知识梳理夯基础 (1)金刚石晶体中，每个C与另外 个C形成共价键，CC 键之间的夹角 是10928，最小的环是 元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共 价键是 mol。 4 六 2 (2)SiO2晶体中，每个Si原子与 个O原子成键，每个O原子与 个硅原子 形成共价键，最小的环是 元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的 是 原子，1 m
17、ol SiO2中含有 mol SiO键。 42 十二 Si4 2.分子晶体 (1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。 (2)冰晶体中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O 的冰中，最多可形成 mol“氢键”。 4 2 12 3.离子晶体 (1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引 个Cl，每个Cl同时吸引_ 个Na，配位数为 。每个晶胞含 个Na和 个Cl。 (2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引 个Cs，每个Cs吸引 个Cl， 配位数为 。 6 6 6 44 88 8 4.混合型晶体 石墨层状晶体中，层与层之间的作用是 ，平均每个正六边
18、 形拥有的碳原子个数是 ，C原子采取的杂化方式是 ，像石墨这样的 晶体称为混合型晶体。 2 分子间作用力 sp2 5.金属晶体的四种堆积模型分析 堆积 模型 简单立方堆积 体心立方堆积 六方最密堆积 面心立方最密堆积 晶胞 配位数681212 原子半径(r) 和晶胞边 长(a)的关 系 2ra 一个晶胞 内原子 数目 1224 常见金属Po( )Na、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au 深度思考 1.按要求回答问题： (1)在金刚石晶体中最小碳环含有_个C原子；每个C原子被_ 个最小碳环共用。 (2)在干冰中粒子间作用力有_。 (3)含1 mol H2O的冰中形成氢键的数目为_。 (4)
19、在NaCl晶体中，每个Na周围有_个距离最近且相等的Na，每个 Na周围有_个距离最近且相等的Cl，其空间结构为_。 (5)在CaF2晶体中，每个Ca2周围距离最近且等距离的F有_个；每 个F周围距离最近且等距离的Ca2有_个。 612 共价键、范德华力 2NA 12 6正八面体形 8 4 2.金属晶胞中原子空间利用率的计算： 如图所示，设原子半径为r，则立方体的棱长为_，V球_， V晶胞_，空间利用率为_。 2r 8r352% (2)体心立方堆积 如图所示，设原子半径为r，则体对角线c为_，面对角线b为_(用 a表示)，a_(用r表示)，空间利用率为_。 4r 68% (3)六方最密堆积 如
20、图所示，设原子半径为r，则棱长为_(用r表示，下同)，底面面积 S_，h_，V晶胞_，空间利用率为_。 2r 74% (4)面心立方最密堆积 如图所示，设原子半径为r，则面对角线为_(用r表示)，a_ (用r表示)，V晶胞_(用r表示)，空间利用率为_。 4r 74% 题组一晶胞中原子半径及空间利用率的计算题组一晶胞中原子半径及空间利用率的计算 1.用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结 果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如图)，已 知该晶体的密度为9.00 gcm3，晶胞中该原子 的配位数为_；Cu的原子半径为 _cm (阿伏加德罗常数为NA，要求列式计算)。 递进题组练能力 12 解析
21、设晶胞的边长为a cm，则a3NA464， 2.2016全国卷，37(5)GaAs的熔点为1 238 ，密度为 gcm3，其 晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键 键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol1和MAs gmol1，原子半径 分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA， 则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 _。 共价晶体共价 题组二和俯视图有关的晶体结构分析题组二和俯视图有关的晶体结构分析 3.碳的第三种同素异形体金刚石，其晶胞如图所 示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂 直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿
22、 其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图 _(从AD图中选填)。 D 4.Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的AD图中正 确的是_(填字母)。 铁原子的配位数是_，假设铁原子的 半径是r cm，该晶体的密度是 gcm3， 则铁的相对原子质量为_ (设阿伏加德罗常数的值为NA)。 A 8 5.LiFeAs可组成一种新型材料，其立方晶胞结构如图所示。若晶胞参数 为a nm，A、B处的两个As原子之间距离为_nm，请在z轴方向投影 图中画出铁原子的位置，用“”表示_。 6.砷化硼是近期受到广泛关注的一种半导体材料。砷化硼为立方 晶系晶体，该晶胞中原子分数坐标为 请在图中画出砷化硼晶
23、胞的俯视图，已知晶体密度 为d gcm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切， 则B原子的半径为_pm(写计 算表达式)。 解析由各原子分数坐标可知，晶胞中B原子处于晶胞的顶点、面心位 置，而As原子处于晶胞内部，处于B原子形成的正四面体体心位置，晶 胞三维结构如图所示： (注：小球大小不代表原子大小)，投 影时顶点原子形成正方形的顶点，左、右侧面及前、后面的面心原子投影 处于正方形棱心，而上、下底面面心原子投影重合处于正方形的中心，As 原子投影处于正方形内部且处于正方形对角线上(As原子投影、上下底面 面心B原子投影将对角线4等分)，故砷化硼晶胞俯视图为 ； 根据晶胞三维结构示意图可
24、知，位于体对角线上的原子相切，即As原子 和B原子的半径之和的四倍即体对角线的长度； 返回 真题演练明确考向 1.2017全国卷，35(2)节选K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子 构 型 相 同 ， 但 金 属 K 的 熔 点 、 沸 点 等 都 比 金 属 C r 低 ， 原 因 是 _。 1234567 K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 89 10 2.2017全国卷，35(3)改编在CO 2低压合成甲醇反应(CO2 3H2=CH3OHH2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为 _，原因是_ _ _。 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中 氢键数目比甲醇中多；CO2与
25、H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较 大，范德华力较大 1234567 H2OCH3OHCO2H2 89 10 3.2016全国卷，37(4)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为 77.9 ，其原因是_。 解析二者熔点的差异是因为GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体。 GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 123456789 10 4.2020全国卷，35(4)研究发现， 氨硼烷(NH3BH3)在低温高压条件下 为正交晶系结构，晶胞参数分别为 a pm、b pm、c pm， 90。氨硼烷的222超晶胞结 构如图所示。 氨硼烷晶体的密度_ gcm3(列出计算式，设NA为
26、阿 伏加德罗常数的值)。 123456789 10 解析氨硼烷的222超晶胞结构的 晶胞参数分别为2a pm2a1010 cm、 2b pm2b10 10 cm、2c pm 2c1010 cm，90，则晶 胞的体积V(晶胞)8abc1030 cm3。 123456789 10 5.2020全国卷，35(3)(4)(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的 电负性大小顺序是_；金属离子与氧离子间的作用力为 _，Ca2的配位数是_。 解析三种元素中O的电负性最大，Ca的电负性最小，因此三种元素电 负性的大小顺序为OTiCa。氧离子与金属离子之间形成的是离子键。 由图(a)可知，每个Ca2
27、周围与之等距离且最近的O2的个数为12，即配 位数为12。 OTiCa 1234567 离子键12 89 10 (4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2、I和有机 碱离子 其晶胞如图(b)所示。其中Pb2与图(a)中_的空间 位置相同，有机碱 中，N原子的杂化轨道类型是_；若晶 胞参数为a nm，则晶体密度为_ gcm3(列出计算式)。 Ti4 sp3 123456789 10 解析由图(b)可知，该晶胞中I位于面心 上，每个Pb2周围有6个I，图(a)中每个 Ti4周围有6个O2，由此可知，Pb2与图 (a)中的Ti4位置相同。N原子形成4个键， 价电子层上无孤电子对，因此
28、杂化轨道类 型是sp3。 123456789 10 6.2020新高考全国卷(山东)，17(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐 标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系 CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90，晶胞中部分原 子的分数坐标如下表所示。 1234567 坐标 原子 xyz Cd000 Sn000.5 As0.250.250.125 89 10 一个晶胞中有_个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn_ _(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有 _个。 4 (0.5,0,0.25)、 1234567 (0.5,0.5,0)
29、4 坐标 原子 xyz Cd000 Sn000.5 As0.250.250.125 89 10 解析由题给原子的分数坐标和晶胞图示可 知，小白球表示的是Sn原子，Sn原子位于面 心和棱上，因此一个晶胞中含Sn原子的个数 为 小黑球表示的是Cd原子， 与Cd(0,0,0)最近的Sn有两个，其分数坐标分 别为(0.5,0,0.25)和(0.5,0.5,0)。灰球表示的是 As原子，每个Sn周围与Sn等距离的As原子 有4个，即与单个Sn键合的As有4个。 123456789 10 7.2020全国卷，35(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围 绕Fe和P分别形成正八面体和正四面
30、体，它们通过共顶点、共棱形成空 间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_个。 4 133 电池充电时，LiFeO4脱出部分Li，形成Li1xFePO4，结构示意图如(b) 所示，则x_，n(Fe2 )n(Fe3)_。 123456789 10 123456789 10 8.2020天津，13(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数 的值为NA，则CoO晶体的密度为_gcm3；Fe、Co、Ni三种元素 二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_。 NiOCoOFeO 123456789 10 Fe、Co、Ni的原子序数逐渐增大，原子半径逐 渐减小，因此FeO、CoO
31、、NiO微粒间的作用力 由大到小的顺序为NiOCoOFeO，三种晶体 的熔点由高到低的顺序为NiOCoOFeO。 123456789 10 9.2019全国卷，35(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式 堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。 图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x _pm，Mg原子之间最短距离y_pm。设阿伏加德罗常数的值 为NA，则MgCu2的密度是_gcm3(列出计算表达式)。 123456789 10 123456789 10 10.2019全国卷，35(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所
32、示。晶 胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F和O2共同占据晶胞的上下 底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化合物的化学式表示为 _；通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们 1234567 关系表达式：_gcm3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示 晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例 如图1中原子1的坐标为 ，则原子2和3 的坐标分别为_、_。 SmFeAsO1xFx 89 10 123456789 10返回 课时精练巩固提高 123456789 101112131415 1.下列关于晶体的说法不正确的是 晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而
33、非晶体中原子排列相对 无序，无自范性含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体共价键 可决定分子晶体的熔、沸点晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部 的微粒按一定规律作周期性重复排列晶体尽可能采取紧密堆积方式， 以使其变得比较稳定干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分 子紧邻；CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6 A. B. C. D. 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 123456789 101112131415 解析晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排 列相对无序，无自范性，故正确； 含有金属阳离子的晶体不一定是离子
34、晶体，可能是金属晶体，故错误； 分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，共价键决定稳定性，故错误； 晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重 复排列，故正确； 晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定，故正确； 干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻；CsCl晶体中阴、 阳离子的配位数都为8，NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6，故错误。 123456789 101112131415 2.(2020天津耀华中学高三模拟)下列说法错误的是 A.分子晶体中一定存在分子间作用力 B.共价晶体中只含有共价键 C.任何晶体中，若含有阳离子就一定含有阴离子 D.单质的
35、晶体中一定不存在离子键 123456789 101112131415 解析相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体 叫作共价晶体，共价晶体中只含有共价键，故B正确； 金属晶体中，含有阳离子却不含有阴离子，故C错误； 金属单质中只有金属键，非金属单质中可能存在共价键，单质的晶体中 一定不存在离子键，故D正确。 3.(2020安徽省高三月考)解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的 因果关系时，与化学键强弱无关的变化规律是 A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.L
36、i、Na、K、Rb 的熔点逐渐降低 123456789 101112131415 解析HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，这是因为氢原子和卤 素原子间共价键的键能依次减小的缘故，与共价键的强弱有关，不选A； NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，是因为钠离子和卤素离子间 的离子键依次减弱，不选B； F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，是因为卤素单质分子间作用力依 次增大，与化学键的强弱无关，选C； 碱金属元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减小，金属单质 的熔点逐渐降低，则熔点：LiNaKRb，与金属键的强弱有关，不 选D。 123456789 10111
37、2131415 4.(2020上海高三模拟)某晶体中含有非极性共价键，关于该晶体的说法 错误的是 A.可能是化合物 B.不可能是离子晶体 C.可能是分子晶体 D.可能有很高的熔、沸点 123456789 101112131415 5.(2019浙江省台州一中调研)根据下表中给出的有关数据，判断下列说 法错误的是 A.SiCl4是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体 C.AlCl3是分子晶体，加热能升华 D.金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi键弱 AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅 熔点/190682 3003 5501 415 沸点/178572 5504 8272 355 123456789
38、 101112131415 解析SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔 点，即在未熔化的温度下它就能汽化，故AlCl3加热能升华，A、C正确； 晶体硼的熔、沸点高，所以晶体硼是共价晶体，B正确； 由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知：金刚石中的CC键比晶体 硅中的SiSi键强。 123456789 101112131415 6.金晶体是面心立方最密堆积，已知立方体的每个面上5个金原子紧密堆 积，金原子半径为r cm，则金晶体的空间利用率为 123456789 101112131415 解析面心立方最密堆积原子在晶胞中的位置关系如图。 123456789 1
39、01112131415 123456789 101112131415 7.非整比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n(Fe)n(O)1，所以 晶体存在缺陷，Fe0.95O可以表示为 8.(2020山东等级模拟考，7)利用反应CCl44Na C(金刚石)4NaCl 可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是 A.C(金刚石)属于共价晶体 B.该反应利用了Na的强还原性 C.CCl4和C(金刚石)中C的杂化方式相同 D.NaCl晶体中每个Cl周围有8个Na 123456789 101112131415 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。二、选择题：每小题有一个或两个
40、选项符合题意。 解析C(金刚石)属于共价晶体，故A正确； 该反应钠化合价升高，发生氧化反应，是还原剂，利用强还原性，四氯 化碳中C化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，故B正确； CCl4中心原子C价层电子对数为4，即为sp3杂化，C(金刚石)中C价层电子 对数为4，即为sp3杂化，它们的杂化方式相同，故C正确； 根据氯化钠晶胞结构，NaCl晶体中每个Cl周围有6个Na，每个Na周 围有6个Cl，故D错误。 123456789 101112131415 123456789 101112131415 9.如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是 A.甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子 B.晶体
41、中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子 C.CH4晶体熔化时需克服共价键 D.一个甲烷晶胞中含有4个CH4分子 123456789 101112131415 解析晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子，并不是1个 碳原子，A选项错误； 以该甲烷晶胞为单元，位于顶点的某1个甲烷分子与其距 离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在面心上，因此每个都被共 用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有38 12个，B选项正确； 甲烷构成的晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力，C选项错误； 甲烷晶胞属于面心立方晶胞，甲烷晶胞中的球体代表1个甲烷分子，该 晶胞含有甲烷的分子个数为 10.高温下，超氧化钾晶体呈立方
42、体结构，晶体中氧的化合价部分为0价， 部分为2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确 的是 A.超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个 B.晶体中每个K周围有8个 C.晶体中与每个K距离最近的K有8个 D.晶体中与每个K距离最近的K有12个 123456789 101112131415 123456789 101112131415 11.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置， 称作原子分数坐标。氧化镍原子分数坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,1)， 则C的坐标参数为 123456789 101112131415 123456789 101
43、112131415 12.黑磷是磷的一种稳定的同素异形体，黑磷具有正交晶系的晶体结构 (图A)，晶胞参数a3.310A，b4.380A，c10.500A。黑磷烯是二维的 单层黑磷(图B)，黑磷烯与石墨烯结构相似，P的配位数为3。与石墨烯相 比，黑磷烯具有半导体性质，更适合于制作电子器件。已知黑磷结构中 123456789 101112131415 只有一种等效的三配位P，所 有P原子的成键环境一样，图 A中编号为的P原子的晶胞 内坐标为(0.500,0.090,0.598)。 请回答下列问题： 三、非选择题三、非选择题 (1)P和F形成的分子PF3和PF5，它们的空间结构分别为_、 _。 三角
44、锥形 三角双锥形 123456789 101112131415 (2)图A中编号为的P原子的晶胞内坐标为_， 黑磷的晶胞中含有_个P原子。 (0.500，0.090，0.402) 8 123456789 101112131415 123456789 101112131415 解析结合图B可知，图A中编号为的P原子位于同一坐标轴a，关于 坐标轴b对称，且位于坐标轴c的值为10.5980.402，该P原子在晶胞 内的坐标为(0.500，0.090,0.402)；该晶胞中第一层含有P原子112 个，第二层含有P原子11114个，第三层含有P原子112个， 共8个P原子。 123456789 1011
45、12131415 13.(2020山东5月等级模拟考，16)我国科学家成功合成了甲基胺离子导 向的钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3，该物质因具有较高的光电转换效 率而在太阳能电池领域具有重要的应用价值。回答下列问题。 (1)C、N基态原子中，第一电离能较大的是_。 N 解析C、N均属于第二周期，第一电离能随序数递增，则N的第一电离 能强于C，故答案为N； 123456789 101112131415 (2)CH3NH3的电子式为_，C、N原子的杂化轨道类型分 别为_、_；CH3NH3中，存在_(填代号)。 a.键 b.键 c.配位键 d.氢键 已知甲基的供电子能力强于氢原子，则CH3N
46、H2、(CH3)2NH中接受质子 能力较强的是_。 sp3 sp3 ac (CH3)2NH 解析CH3NH3电子式为： ，C原子含有4个键，则杂化 轨道为sp3；N原子含4个键，则杂化轨道为sp3；由 电子式可知C、 H，N、H之间存在键，无键，N提供孤电子对，H含有空轨道，可形 成配位键；甲基的供电子能力强于氢原子，则(CH3)2NH中含有两个甲基 接受质子能力较强，故答案为 ；sp3、sp3；ac；(CH3)2NH； 123456789 101112131415 (3)(CH3NH3)PbI3的立方晶格结构如图所示， 其中B代表Pb2，则_代表I，每个晶胞 中I的数目为_。原子分数坐标可用
47、于表 示晶胞内部各原子的相对位置。其中，原子 分数坐标A为(0,0,0)B为 ，则C的原 子分数坐标为_。 C 3 已知(CH3NH3)PbI3的晶胞参数为a pm，晶体密度为 gcm3，设NA为阿伏 加德罗德常数的值，则(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为_gmol1 (用代数式表示)。 a3NA1030 123456789 101112131415 123456789 101112131415 14.如图是元素周期表的一部分： (1)写出元素的元素符号_， 与同周期的主族元素中，第一 电离能比大的有_种。 123456789 101112131415 As 1 (2)基态锑(Sb)原子的价
48、电子排布式为_。H2FSbF6(氟酸锑) 是一种超强酸，则H2F的空间结构为_。 5s25p3 V形 (3)下列说法正确的是_(填字母)。 a.N2H4分子中含5个键和1个键 b.基态P原子中，电子占据的最高 能级符号为M c.Sb 位于p区 d.升温实现液氨氨气氮气和氢气变化的阶段中，微粒间破坏的主要 的作用力依次是氢键、极性共价键 123456789 101112131415 cd 解析N2H4分子的结构为 ，有4个NH 键，一个NN 键，故a错误； 基态P原子中，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，确定最高能级为3p，最 高能层为M，故b错误； Sb最后排入的电子的能级为5p，
49、根据元素周期表的分区确定Sb 位于p区， 故c正确； 升温实现液氨氨气氮气和氢气变化的阶段中，升温实现液氨氨气， 由液态变成气态，微粒间破坏的主要作用力是氢键，氨气氮气和氢气 破坏的是极性共价键，故d正确。 123456789 101112131415 (4)GaN、GaP都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如 下表所示，解释GaN、GaP熔点变化原因_ _。 123456789 101112131415 物质GaNGaP 熔点/1 7001 480 两者均属于共价晶体，半径 NP，键长GaNGaP，故熔点前者高 (5)GaN晶胞结构如图1所示，已知六棱柱底边边 长为a cm。 晶
50、胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个 Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_； 123456789 101112131415 解析Ga原子采用六方最密堆积方式，从图中可以看出上底面中心的Ga 原子距离最近的Ga原子数目为6，体心下方有3个Ga原子，体心上方有3 个Ga原子，共12个； 12 从GaN晶体中分割出的平行六面体如图2。若 该平行六面体的体积为 a3cm3，GaN晶体的密 度为_gcm3 (用a、NA 表示)。 123456789 101112131415 15.硅电池、锂离子电池都是现代高性能电池的代表，高性能的电极材料 与物质结构密切相关。 (1)LiFePO4因具有良好的结构
