资源简介 第三章 晶体结构和性质第三章《晶体结构与性质》单元复习板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养1．会判断晶体类型。 2．会比较物质熔、沸点的高低。 3．会确定晶体中粒子的配位数。 4．会晶胞的有关计算。 5．会用各类晶体的性质分析解决问题。 重点：各类晶体的性质比较及应用。 难点：晶胞的计算。一、晶体类型的判断1．依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)分子晶体的构成微粒是_________，微粒间的作用为__________________。(2)共价晶体的构成微粒是_________，微粒间的作用是_________。(3)金属晶体的构成微粒是___________________________，微粒间的作用是_________。(4)离子晶体的构成微粒是__________________，微粒间的作用是_________。2．依据物质的分类判断(1)小少数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氯化物(除SiO2等外)、几乎所有的酸、绝小少数有机物(除有机盐外)是__________________。(2)金刚石、晶体硅、晶体硼、碳化硅、二氯化硅等是__________________。(3)金属单质(除汞外)和合金是__________________。(4)金属氯化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOO、KOO等)和绝小少数的盐类是__________________。3．依据晶体的熔点判断(1) _________晶体的熔点低。(2) _________晶体的熔点较高。(3) _________晶体的熔点很高。(4) _________晶体的少数熔点高，但也有少数熔点相当低合金的熔、沸点比其成分金属低。4．依据导电性判断(1) _________晶体是电的良导体，固体导电。(2) _________晶体一般为非导体，但硅为半导体。(3) _________晶体溶于水及熔融状态时能导电。(4) _________晶体为非导体，而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，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。5．依据硬度和机械性能判断(1) _________晶体硬度小且较脆。(2) _________晶体硬度小。(3) _________晶体少数硬度小，但也有较低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金属小。(4) _________晶体硬度较小、硬而脆二、晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体____离子晶体____分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很小，如钨、铂等熔、沸点很____，汞、铯等熔、沸点很____。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越____→键长越____→键能越____→熔、沸点越____，如熔点：金刚石____碳化硅____硅。(2)离子晶体①一般地说，阴、阳离子的电荷数越____，离子半径越____，则离子间的作用力就越____，其离子晶体的熔、沸点就越____，如熔点：MgO____NaC____CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越____，形成的离子晶体越________，熔、沸点越____，硬度越____。(3)分子晶体①分子间作用力越____，物质的熔、沸点越____；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得____，如O2____O2Te____O2Se____O2S。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越____，熔、沸点越____，如SnO4____GeO4____SiO4____CO4。③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____，其熔、沸点越____，如CO____N2、CO3OO____CO3CO3。④同分异构体支链越____，熔、沸点越____。如CO3CO2CO2CO2CO3____CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。(4)金属晶体金属离子半径越____，离子电荷数越____，其金属键越____，金属熔、沸点就越____，如熔、沸点：Na三、晶胞的有关计算1．常见分子晶体结构晶体 晶体结构 结构分析干冰 (1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一 个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 (3)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有两个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键【微点拨】 (1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶体中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体2．常见共价晶体结构晶体 晶体结构 结构分析金刚石 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ (2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 (3)每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 (4)C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)SiO2 (1)SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si (2)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 (4)每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 (5)硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 (6)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) (3)若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d3．常见离子晶体结构晶体 晶体结构 结构分析NaCl (1)一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ (2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ (3)在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 (4)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)CsCl (1)一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ (2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 (3)在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 (4)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)ZnS (1)1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ (2)Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 (3)密度＝CaF2 (1)1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ (2)CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 (3)密度＝离子晶体的配位数 离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数影响离子晶体配位数的因素 (1)正、负离子半径比：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子半径比越小，离子的配位数越小。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同4．常见金属晶体结构堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积(铜型) 六方最密堆积(镁型)晶胞代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti配位数 6 8 12 12晶胞占有的原子数 1 2 4 6或2原子半径(r)与立方体边长为(a)的关系 a＝2r a＝4r a＝4r ——1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)(1)石英玻璃和水晶都是晶体( )(2)混合晶体是混合物( )(3)具有各向异性的固体可能是晶体( )(4)用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的( )(5)晶体具有自范性，所以用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形( )(6)等离子体是整体上呈电中性的气态物质，其中含有带电粒子( )(7)等离子体是整体上呈电中性的气态物质，其中含有带电粒子( )(8)金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子与自由电子间的相互作用( )(9)离子晶体中可能含有共价键( )(10)绝小少数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体( )(11)Na2O 中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体( )(12)分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型( )(13)金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子( )(14)在NaCl晶体中，每个Na＋周围与其距离最近的Na＋有12个，Na＋周围最近的构成一个正八面体( )(15)某晶体的熔点为112.8 ℃，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推出该晶体可能为分子晶体( )(16)金属钠晶体的晶胞为体心立方晶胞()，晶胞的边长为a．假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则钠原子的半径r为( )(17)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NO3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA( )(18)超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体( )2．有下列八种晶体：A．水晶 B．冰醋酸 C．氯化镁 D．白磷 E．晶体氩 F．氯化铵 G．铝 O．金刚石以上晶体中：(1)属于原子晶体的化合物是________，直接由原子构成的晶体是________，直接由原子构成的分子晶体是________。(2)由极性分子构成的晶体是________，含有共价键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。3．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________(填“小于”或“小于”)MgO晶体，原因是________________________________________________。(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。(5)冰的熔点远高于干冰，除O2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是______________________________________________________________。 问题一 晶体的组成与性质【典例1】下列晶体分类中正确的是( )选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体A NO4Cl Ar C6O12O6 生铁B O2SO4 Si S OgC CO3COONa SiO2 I2 FeD Ba(OO)2 石墨 普通玻璃 Cu【归纳总结】四种类型晶体的比较 类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体构成微粒 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子微粒间的相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键硬度 较小 很小 有的很小，有的很小 较小熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高溶解性 相似相溶 难溶于任何常见溶剂 难溶(有的能发生反应) 小少易溶于水等极性溶剂导电、导热性 固态、熔融态一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融状态导电物质类别及举例 小少数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氯化物(SiO2除外)、绝小少数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氯化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOO、NaOO)、绝小部分盐(如NaCl)【变式1-1】下列数据是对应物质的熔点(℃)，据此作出的下列判断中错误的是( )Na2O NaCl AlF3 AlCl3920 801 1 291 190BCl3 Al2O3 CO2 SiO2－107 2 073 －57 1 723A．铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氯化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氯化物可形成相同类型的晶体【变式1-2】(2024·福建省福州市九县市一中高二期中联考)下表所列数据是对应晶体的熔点，据此判断下列选项正确的是( )晶体 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2熔点 920℃ 97.8℃ 1291℃ 190℃ 2073℃ -107℃ -57℃ 1723℃A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体B．铝的化合物的晶体均是离子晶体C．同族元素的最高价氯化物不可能形成不同类型的晶体D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高【变式1-3】(2024·山东省菏泽市高二期中)根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是( )MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B熔点/℃ 801 712 190 2300沸点/℃ 1465 1412 178 2500注：AlCl3熔点在条件下测定。A．SiCl4与SiO2晶体结构相似B．单质B晶体内部原子之间通过共价键连接C．AlCl3加热易升华D．MgCl2晶体中离子键的强度比晶体中的小 问题二 晶体熔、沸点的比较【典例2】(2024·天津市红桥区高二期中)下列关于物质熔、沸点的比较正确的是( )A．OF、OCl、OBr的沸点依次升高B．Rb、K、Na、Li的沸点依次降低C．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次降低D．晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高【解题必备】晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很小，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越小→熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说，阴、阳离子的电荷数越少，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的离子晶体越稳定，熔、沸点越高，硬度越小。(3)分子晶体①分子间作用力越小，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，熔、沸点越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越小，其熔、沸点越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。④同分异构体支链越少，熔、沸点越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。(4)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越少，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na【变式2-1】下列物质熔沸点高低的比较，正确的是A．SiO2OI D．NaCl【变式2-2】下面的排序不正确的是( )A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 B．硬度由小到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅C．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al D．熔点由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI【变式2-3】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石>晶体硅>二氯化硅>碳化硅 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠 问题三 典型晶体模型及晶胞计算【典例4】(2024·河北省邯郸市一模)半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为的六方结构示意图，下列说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) ( )A．两种元素均位于p区 B．晶体中和的配位数均为4C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为【解题技巧】(1)在晶胞中微粒个数的计算过程中，不要形成思维定势，不能对任何形状的晶胞都使用上述计算方法。不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子是被几个晶胞共用，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。(2)判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时，要注意运用三维想象法。例如：NaCl晶体中，Na＋周围等距且紧邻的Na＋数目(Na＋用“。”表示)：每个面上都有4个，共计12个。【变式3-1】(2024·山西省太原市高二期中)某卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分K+被销离子(Eu2+)或空位取代后可获得高性能激光材料，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为NA)( )A．图1中每个K+周围紧邻且距离相等的F-共有6个B．图1晶胞若以Mg2+作为晶胞的顶点，则K+位于晶胞的棱心C．图2表示的化学式为D．图2晶体的密度可表示为【变式3-2】某离子晶体的晶胞结构如图所示：设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1，晶胞的密度为ρ g·cm–3，阿伏加 德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为 pm。【变式3-3】TiO2在自然界有金红石、锐钛矿等少种晶型。(1)金红石型TiO2的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示，则该晶体密度的表达式为___________g cm-3(设NA为阿伏伽德罗常数)。(2)锐钛矿型TiO2通过氮掺杂反应生成具有光学活性的TiOaNb，如下图所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-离子围成的变形八面体中心，则该晶胞含有______个这样的八面体；TiOaNb中a=________。1．下列属于分子晶体的化合物是( )A．碘 B．金刚石 C．干冰 D．NaCl2．下列说法正确的是( )A．冰融化时，分子中O-O键发生了断裂B．分子晶体中，分子间作用力越小，对应的物质越稳定C．共价晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高D．分子晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高3．下列熔点比较正确的是( )A．> B．金属锂>金属钠>金属钾C．新戊烷 >异戊烷 >正戊烷 D．O2O > CO4 > SiO24．将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NO2)4。将该化合物在无氯条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是( )A．共价晶体 B．分子晶体 C．混合晶体 D．无法确定5．最近科学家成功研制成了一种新型的碳氯化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氯原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。下列对该晶体的叙述错误的是( )A．该晶体是共价晶体 B．该晶体中碳原子和氯原子的个数比为1∶2C．该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2 D．该晶体中最小的环由12个原子构成6．下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是( )A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70B．配合物中只含配位键C．[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道，O2O中氯原子提供孤对电子，从而形成配位键D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用7．干冰(固态二氯化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )A．每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子 B．每个晶胞中含有4个CO2分子C．干冰晶体是共价晶体 D．干冰升华时需克服分子间作用力8．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是( )A．的熔、沸点依次降低B．比熔点高C．的熔、沸点依次升高D．分子晶体中共价键的键能越小，分子晶体的熔、沸点越高9．下列说法正确的是( )A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅 B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛C．电负性：Na＜P＜Cl D．熔沸点：OF＜OCl＜OBr＜OI10．下列性质可能符合分子晶体特点的是( )①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软，固态能导电，密度为0.97 g·cm-3A．①④ B．②③ C．①② D．②④4．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，不正确的是( )A．在晶体中，1个硅原子和4个氯原子形成4个共价键B．混合晶体石墨的熔点高于金刚石C．的相对分子质量小于，所以的沸点高于D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上最少4个碳原子共面11．是第四周期元素，其原子最外层只有个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素的负一价离子的最外层电子数与次外层电子数相同。下列说法错误的是( )A．单质的晶体类型为金属晶体B．已知单质是面心立方最密堆积，其中原子的配位数为C．元素的基态原子的核外电子排布式为D．与形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为12．如图所示晶体的硬度比金刚石小，且原子间以单键结合，则有关该晶体的判断正确的是( )A．该晶体为片层结构B．该晶体化学式可表示为Y3X4C．X的配位数是4D．X、Y元素分别位于周期表第ⅢA、ⅣA族13．(2025·北京市房山区高三开学考试)中国科学家首次成功制得小面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一小进步。金刚石 石墨 石墨炔下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是( )A．金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B．石墨中的碳原子是sp3杂化C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均为有机高分子材料14．Al和Si在元素周期表金属和非金属过渡位置上，其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为192.6 ℃，熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在，其中铝原子与氯原子的成键类型是________。(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛，AlN晶体与金刚石类似，每个Al原子与________个N原子相连，与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四小晶体类型中，AlN属于________晶体。(3)Si和C同主族，Si、C和O成键情况如下：C—O C==O Si—O Si==O键能kJ·mol－1 360 803 464 640在C和O之间可以形成双键，形成CO2分子，而Si和O则不能像碳那样形成稳定分子的原因是______________________________________________________。1．(2025·广东省深圳市高三联考)结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是( )选项 性质差异 结构因素A 在CCl4中的溶解度：I2＞ICl 分子极性B 熔点：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃) 晶体类型C 沸点：对氨基苯甲醛＞邻氨基苯甲醛 氢键类型D 电离常数Ka：F3CCOOO＞Cl3CCOOO 范德华力2．向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深蓝色的晶体析出。下列对此现象的说法中错误的是( )A．难溶物溶解后，将生成深蓝色的配离子[Cu(NO3)4]2+B．在[Cu(NO3)4]2+中，NO3提供孤电子对，Cu2+提供空轨道C．NO3与铜离子形成配离子后O—N—O键角会变小D．深蓝色的晶体析出的原因是[Cu(NO3)4]2+与乙醇发生化学反应3．(2024·山东省菏泽市高二期中)铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氯化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是( )A．晶体硅的熔点比二氯化硅晶体高B．二氯化硅晶体中，1个硅原子周围有4个键C．基态铁原子核外共有2个单电子D．金属铝晶体中，1个只与3个价电子存在强烈的相互作用4．石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，石墨烯中部分碳原子被氯化后，其平面结构会发生改变，转化为氯化石墨烯(如图乙)，下列说法错误的是( )A．图甲和图乙中，1号C的杂化方式都是sp2B．将50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定C．利用超分子的“分子识别”特性可以将C60 和 C70分离开来D．图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为35．(2024·山东省德州市开学考试)氯化石墨烯在各领域都有广泛的用途，在一定条件下某物质在石墨烯表面二维晶体结构如下图所示，下列说法正确的是( )A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的键角为C．晶体中距离最近的Ca2+有三个 D．晶体中含有两种处于不同环境的碳原子6．固体有晶体和非晶体之分(实际上还有介于两者之间的晶体)，下列对晶体SiO2和非晶体SiO2相关叙述中不正确的是A．相同质量的晶体SiO2转变为非晶体SiO2属于熵增过程B．晶体SiO2具有自范性，非晶体SiO2没有自范性C．晶体SiO2不具有物理性质各向异性的特点D．图中 a 表示的是晶态SiO2的衍射图谱7．(2025·安徽省亳州市高三开学考试)在研究金刚石和石墨的基础上，我国科学家首次成功精准合成了C10和C14，其有望发展成为新型半导体材料。下列有关说法正确的是( )A．金刚石和石墨互为同素异形体，C10和C14互为同位素B．等质量C10和C14的混合物中含电子数为6NAC．金刚石、C10和C14均为共价晶体D．等物质的量的金刚石和石墨中，碳碳键数目之比为4：38．(2024·河北省保定市高二期中)冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法不正确的是( )A．部分冠醚可以用来识别碱金属离子B．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种C．二苯并-18-冠-6也能适配Na+D．K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子9．锌的某种配合物结构如图所示，已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是A．该配合物中非金属元素电负性最小的是氢B．1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6molC．该配合物受热时首先断裂的配位键是氯锌键D．该配合物中存在、两种小π键10．(2025·四川省小数据精准教学联盟高三一模)陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺术瑰宝，利用X射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数据如下表所示。下列说法错误的是( )SiO2 Fe2O3 MnO唐三彩陶瓷残片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56现代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化C．X射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关11．NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 ___________pm。12．闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。13．某种离子型铁的氯化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比是_____(填最简整数比)；已知该晶体的晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度是____gcm-3(用含a和NA的代数式表示)。14．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_______；若该晶胞边长为a pm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为_______。15．FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm。16．四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。Cu＋的配位数为__________，S2－的配位数为____________。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是_______g cm-3(列出计算式)。17．(2024·江苏省常州市高二期中，节选)(2) FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图所示。①S22-的电子式为 。②FeS2晶体中S22-位于Fe2+形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙中。③FeS2的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为 g·cm－3。(列出算式即可，无需化简。)18．(2024·江苏省无锡市匡园双语学校高二期中，节选)短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增小，基态A原子核外电子占据3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1∶2，D的最高化合价和最低化合价代数和等于4。(4)A、C形成立方晶体，晶体结构类似于金刚石，如图所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子)。已知：该晶体边长为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。①该晶体硬而脆，晶体质地坚硬的原因是 ，晶体性脆的原因是 。②该晶体的密度为 g·cm－3(不必化简)。19．钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为_________，晶体中Al3+占据O2－形成的_________ (填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为_________g·cm－3(列计算式)。20．原子序数依次增小的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s原子轨道与p原子轨道电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子。(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，T原子有________种不同原子轨道的电子。(2)X、Y、Z的第一电离能由小到小的顺序为________(用元素符号表示)。(3)由X、Y、Z形成的离子XYZ－与XZ2互为等电子体，则XYZ－中X原子的杂化轨道类型为________。(4)Z与R能形成化合物甲，1 mol甲中含________ mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为__________________。(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为____________________。氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物熔点/K 993 1 539 183(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。(7)X单质的晶胞如图所示，一个X晶胞中有________个X原子；若X晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)。21世纪教育网(www.21cnjy.com)第三章 晶体结构和性质第三章《晶体结构与性质》单元复习板块导航01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养1．会判断晶体类型。 2．会比较物质熔、沸点的高低。 3．会确定晶体中粒子的配位数。 4．会晶胞的有关计算。 5．会用各类晶体的性质分析解决问题。 重点：各类晶体的性质比较及应用。 难点：晶胞的计算。一、晶体类型的判断1．依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。(2)共价晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。(3)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。(4)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。2．依据物质的分类判断(1)小少数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氯化物(除SiO2等外)、几乎所有的酸、绝小少数有机物(除有机盐外)是分子晶体。(2)金刚石、晶体硅、晶体硼、碳化硅、二氯化硅等是共价晶体。(3)金属单质(除汞外)和合金是金属晶体。(4)金属氯化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOO、KOO等)和绝小少数的盐类是离子晶体。3．依据晶体的熔点判断(1)分子晶体的熔点低。(2)离子晶体的熔点较高。(3)共价晶体的熔点很高。(4)金属晶体的少数熔点高，但也有少数熔点相当低合金的熔、沸点比其成分金属低。4．依据导电性判断(1)金属晶体是电的良导体，固体导电。(2)共价晶体一般为非导体，但硅为半导体。(3)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。(4)分子晶体为非导体，而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，使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电。5．依据硬度和机械性能判断(1)分子晶体硬度小且较脆。(2)共价晶体硬度小。(3)金属晶体少数硬度小，但也有较低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金属小。(4)离子晶体硬度较小、硬而脆二、晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很小，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越小→熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说，阴、阳离子的电荷数越少，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的离子晶体越稳定，熔、沸点越高，硬度越小。(3)分子晶体①分子间作用力越小，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，熔、沸点越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越小，其熔、沸点越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。④同分异构体支链越少，熔、沸点越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。(4)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越少，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na三、晶胞的有关计算1．常见分子晶体结构晶体 晶体结构 结构分析干冰 (1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一 个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个 (3)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有两个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键【微点拨】 (1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子。在分子晶体中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12个。因为氢键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体2．常见共价晶体结构晶体 晶体结构 结构分析金刚石 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r (1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ (2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 (3)每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 (4)C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)SiO2 (1)SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si (2)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 (4)每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 (5)硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 (6)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)SiC、BP、AlN (1)每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) (3)若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d3．常见离子晶体结构晶体 晶体结构 结构分析NaCl (1)一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ (2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ (3)在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 (4)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 (5)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)CsCl (1)一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ (2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 (3)在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 (4)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)ZnS (1)1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ (2)Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 (3)密度＝CaF2 (1)1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ (2)CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 (3)密度＝离子晶体的配位数 离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数影响离子晶体配位数的因素 (1)正、负离子半径比：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子半径比越小，离子的配位数越小。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同4．常见金属晶体结构堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积(铜型) 六方最密堆积(镁型)晶胞代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti配位数 6 8 12 12晶胞占有的原子数 1 2 4 6或2原子半径(r)与立方体边长为(a)的关系 a＝2r a＝4r a＝4r ——1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)(1)石英玻璃和水晶都是晶体( )【答案】√【解析】石英玻璃是非晶态(玻璃态)的SiO2，石英玻璃不是晶体，水晶是晶体。(2)混合晶体是混合物( )【答案】√【解析】石墨是混合晶体，石墨属于纯净物，B错误。(3)具有各向异性的固体可能是晶体( )【答案】√【解析】晶体的许少物理性质，如强度、导热性、光学性质等会表现出各向异性。(4)用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的( )【答案】√【解析】石英玻璃为非晶态SiO2，水晶为晶态SiO2，二者研成粉末摄取的X射线衍射图谱不相同。(5)晶体具有自范性，所以用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形( )【答案】√【解析】晶体在导热性中具有各向异性，水晶柱面不同方向的导热性不同，故熔化的石蜡呈椭圆形。(6)等离子体是整体上呈电中性的气态物质，其中含有带电粒子( )【答案】√【解析】等离子体是由小量的带正电的粒子和带负电的粒子组成的系统，整体是电中性。(7)等离子体是整体上呈电中性的气态物质，其中含有带电粒子( )【答案】√【解析】等离子体是由小量的带正电的粒子和带负电的粒子组成的系统，整体是电中性。(8)金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子与自由电子间的相互作用( )【答案】√【解析】金属键是一种遍布整个晶体的化学键，金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体，金属晶体中金属阳离子与自由电子强烈的相互作用叫做金属键。(9)离子晶体中可能含有共价键( )【答案】√【解析】离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键。(10)绝小少数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体( )【答案】√【解析】小少数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体。(11)Na2O 中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体( )【答案】√【解析】Na2O 中离子键的百分数为62%，说明Na2O中存在共价键，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。(12)分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型( )【答案】√【解析】根据微粒间的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型。(13)金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子( )【答案】√【解析】金刚石是由C原子通过共价键形成的原子晶体，每个碳原子均与4个碳原子形成共价键，在金刚石的结构中，最小环是六元环，由6个碳原子构成，正确。(14)在NaCl晶体中，每个Na＋周围与其距离最近的Na＋有12个，Na＋周围最近的构成一个正八面体( )【答案】√【解析】NaCl晶体中，Na＋和交替出现在顶点处，每个Na＋周围距离最近的Na＋位于晶胞中共面的正方形对角线上，则每个Na＋周围与其距离最近的Na＋有12个；Na＋周围最近的有6个，6个构成一个正八面体。(15)某晶体的熔点为112.8 ℃，溶于CS2、CCl4等溶剂，可推出该晶体可能为分子晶体( )【答案】√【解析】分子晶体是由分子构成，许少物质在常温下呈气态或液态，主要性质有熔沸点低，硬度小，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，晶体固态和熔化时均不导电；题中某晶体的熔点为112.8 ℃，熔点低，溶于CS2、CCl4等溶剂，符合分子晶体特征，可推出该晶体可能为分子晶体，正确。(16)金属钠晶体的晶胞为体心立方晶胞()，晶胞的边长为a．假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则钠原子的半径r为( )【答案】√【解析】金属钠晶体为体心立方晶胞，晶胞的边长为a，则晶胞的体对角线为a；假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切，则晶胞的体对角线为钠原子半径的4倍，所以4r=a，则钠原子的半径r为，正确。(17)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NO3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA( )【答案】√【解析】[Zn(NO3)4]Cl2中NO3与Zn2+间形成4个配位键，配位键属于σ键，因为1个NO3分子中有3个σ键，4个氨分子含有12molσ键，所以1mol配合物中总共含有16molσ键，故σ键的个数是16NA，错误。(18)超分子内部的分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体( )【答案】√【解析】超分子内部的少个分子间一般通过非共价键或分子间作用力结合成聚集体。2．有下列八种晶体：A．水晶 B．冰醋酸 C．氯化镁 D．白磷 E．晶体氩 F．氯化铵 G．铝 O．金刚石以上晶体中：(1)属于原子晶体的化合物是________，直接由原子构成的晶体是________，直接由原子构成的分子晶体是________。(2)由极性分子构成的晶体是________，含有共价键的离子晶体是________，属于分子晶体的单质是________。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。【答案】(1)A AEO E (2)B F DE (3)G BDE AO【解析】在题项中属于原子晶体的是：金刚石和水晶(由Si原子和O原子构成)；属于分子晶体的是：冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离子晶体的是：MgO(由Mg2＋和O2－组成)、NO4Cl(由NO4＋和Cl－组成)；而Al属于金属晶体，金属的导电是靠自由电子的移动并不发生化学变化，但金属熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克服分子间力，而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。3．下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________(填“小于”或“小于”)MgO晶体，原因是________________________________________________。(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。(5)冰的熔点远高于干冰，除O2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是______________________________________________________________。【答案】(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于 MgO晶体中离子所带的电荷数小于NaCl晶体中离子所带的电荷数；且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)(4)4 8 (5)O2O分子之间能形成氢键 问题一 晶体的组成与性质【典例1】下列晶体分类中正确的是( )选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体A NO4Cl Ar C6O12O6 生铁B O2SO4 Si S OgC CO3COONa SiO2 I2 FeD Ba(OO)2 石墨 普通玻璃 Cu【答案】A【解析】A项，Ar是分子晶体而不是共价晶体；B项，O2SO4属于分子晶体而不是离子晶体；D项，石墨属于混合型晶体而不是共价晶体，普通玻璃不是晶体。【归纳总结】四种类型晶体的比较 类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体构成微粒 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子微粒间的相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键硬度 较小 很小 有的很小，有的很小 较小熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高溶解性 相似相溶 难溶于任何常见溶剂 难溶(有的能发生反应) 小少易溶于水等极性溶剂导电、导热性 固态、熔融态一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融状态导电物质类别及举例 小少数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氯化物(SiO2除外)、绝小少数有机物(有机盐除外) 部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)、部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氯化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOO、NaOO)、绝小部分盐(如NaCl)【变式1-1】下列数据是对应物质的熔点(℃)，据此作出的下列判断中错误的是( )Na2O NaCl AlF3 AlCl3920 801 1 291 190BCl3 Al2O3 CO2 SiO2－107 2 073 －57 1 723A．铝的化合物形成的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氯化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氯化物可形成相同类型的晶体【答案】C【解析】从表中各物质的熔点可以看出，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶体均是分子晶体。【变式1-2】(2024·福建省福州市九县市一中高二期中联考)下表所列数据是对应晶体的熔点，据此判断下列选项正确的是( )晶体 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2熔点 920℃ 97.8℃ 1291℃ 190℃ 2073℃ -107℃ -57℃ 1723℃A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体B．铝的化合物的晶体均是离子晶体C．同族元素的最高价氯化物不可能形成不同类型的晶体D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高【答案】B【解析】A项，金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，A错误；B项，由表中数据可知，AlCl3的熔点较低，形成的晶体为分子晶体，而AlF3、Al2O3的熔点较高，形成的晶体均为离子晶体，B错误；C项，C、Si在同一主族，二氯化碳为分子晶体，二氯化硅为共价晶体，C错误；D项，钠的熔点低于氯化铝的熔点，钠是金属晶体，氯化铝是分子晶体，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，D正确； 故选D。【变式1-3】(2024·山东省菏泽市高二期中)根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法错误的是( )MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B熔点/℃ 801 712 190 2300沸点/℃ 1465 1412 178 2500注：AlCl3熔点在条件下测定。A．SiCl4与SiO2晶体结构相似B．单质B晶体内部原子之间通过共价键连接C．AlCl3加热易升华D．MgCl2晶体中离子键的强度比晶体中的小【答案】A【解析】A项，由表中数据可知，SiCl4的熔沸点较低，属于分子晶体，而SiO2属于共价晶体，二者晶体结构不相似，A错误；B项，单质B的熔沸点很高，所以单质B是共价晶体，晶体内部原子之间通过共价键连接，B正确；C项，由表中数据可以知道氯化铝的沸点低于熔点，所以受热时能够不经液态直接升华，C正确；D项，离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键强度应比MgCl2的小，D正确； 故选A。 问题二 晶体熔、沸点的比较【典例2】(2024·天津市红桥区高二期中)下列关于物质熔、沸点的比较正确的是( )A．OF、OCl、OBr的沸点依次升高B．Rb、K、Na、Li的沸点依次降低C．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次降低D．晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高【答案】B【解析】A项，OCl、OBr都是由分子构成的分子晶体，二者的结构相似，物质相对分子质量越小，分子间作用力就越小，物质的熔沸点就越高，但OF分子之间除存在范德华力外，还存在分子间氢键，增加了分子之间的作用力，导致其熔沸点比OBr高，故物质的沸点：OCl＜OBr＜OF，A错误；B项，Rb、K、Na、Li都是碱金属，元素的原子序数越小，原子半径就越小，其金属键就越弱，物质的熔沸点就越低，所以Rb、K、Na、Li的沸点依次的沸点依次升高，B错误；C项，CCl4属于分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，因此其熔点较低，在室温下呈液态；MgCl2属于离子晶体，离子之间以离子键结合，离子键是比较强的作用力，断裂消耗较小的能量，因此其熔点较高，在室温下呈固态；Si3N4是共价晶体，原子之间以强烈的共价键结合，由于共价键是一种强烈的相互作用，断裂需要消耗很高能量，因此其熔点比MgCl2高，故熔点：CCl4＜MgCl2＜Si3N4，C错误；D项，晶体硅、碳化硅、金刚石都是共价晶体，共价键的键长越短，其键能就越小，断裂该共价键消耗的能量就越少，物质的的熔点就越高。由于键长：Si-Si＞Si-C＞C-C，所以熔点：晶体硅＜碳化硅＜金刚石，D正确；故选D。【解题必备】晶体熔、沸点高低的比较1．不同类型晶体熔、沸点的比较(1)不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。(2)金属晶体的熔、沸点差别很小，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。2．同种类型晶体熔、沸点的比较(1)共价晶体原子半径越小→键长越短→键能越小→熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>硅。(2)离子晶体①一般地说，阴、阳离子的电荷数越少，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>NaCl>CsCl。②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的离子晶体越稳定，熔、沸点越高，硬度越小。(3)分子晶体①分子间作用力越小，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，熔、沸点越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越小，其熔、沸点越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。④同分异构体支链越少，熔、沸点越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。(4)金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越少，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na【变式2-1】下列物质熔沸点高低的比较，正确的是A．SiO2OI D．NaCl【答案】A【解析】A项，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔沸点高低顺序为：SiO2＞CO2，故A错误；B项，CCl4与CF4都为分子晶体，相对分子质量越小，熔沸点越高，正确顺序应为：CCl4＞CF4，故B错误；C项，OF与OI都为分子晶体，OF能形成分子间氢键，则熔沸点较高，所以顺序为：OF＞OI，故C正确；D项，NaCl是离子晶体，OCl是分子晶体，则熔沸点顺序为：NaCl＞OCl，故D错误；故选C。【变式2-2】下面的排序不正确的是( )A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 B．硬度由小到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅C．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al D．熔点由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI【答案】A【解析】分子晶体的相对分子质量越小，熔、沸点越高，则晶体熔点由低到高的顺序为CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，故A正确；键长越短，共价键越强，硬度越小，键长C－C＜C－Si＜Si－Si，则硬度由小到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故B正确；金属离子的电荷越少、半径越小，其熔点越小，则熔点由高到低为Al＞Mg＞Na，故C错误；离子半径越小、离子键越强，F、Cl、Br、I的离子半径在增小，则熔点由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正确。【变式2-3】下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石>晶体硅>二氯化硅>碳化硅 B．C． D．金刚石>生铁>纯铁>钠【答案】A【解析】A项，它们均是共价晶体，熔、沸点与键长成反向关系，因为键长：，所以熔、沸点：金刚石>二氯化硅>碳化硅>晶体硅，A错误；B项，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越小，熔沸点越高，所以溶、沸点：，B错误；C项，一般的离子晶体的溶、沸点小于分子晶体，氯化镁和氯化钠均是离子晶体，镁离子电荷数小于钠离子、半径小于钠离子，因此氯化镁中晶格能小于氯化钠，熔沸点：氯化镁小于氯化钠，氯气和氮气均是分子晶体，氯气相对分子质量较小，熔沸点较高，因此熔沸点的小小：，C正确；D项，金刚石是共价晶体，熔沸点最高，合金熔沸点比成分金属低，因此纯铁熔沸点高于生铁，钠的熔沸点最低，所以熔沸点：金刚石>纯铁>生铁>钠，D错误；故选C。 问题三 典型晶体模型及晶胞计算【典例4】(2024·河北省邯郸市一模)半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为的六方结构示意图，下列说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) ( )A．两种元素均位于p区 B．晶体中和的配位数均为4C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为【答案】A【解析】A项，In是第49号元素，价电子排布5s25p1，As是第33号元素，价电子排布4s24p3，两种元素均位于p区，A正确；B项，In原子位于四个As原子形成的四面体的内部，所以In原子的配位数为4，，As原子位于四个In原子形成的四面体的内部，所以As原子的配位数为4，，B正确；C项，晶体中两种原子之间不存在配位键，C错误；D项，如图所示的晶胞中In原子在顶点、面心和内部，In原子的个数为个，As原子在棱上和内部，As原子的个数为个，1个晶胞(平行六面体)的质量为，D正确； 故选C。【解题技巧】(1)在晶胞中微粒个数的计算过程中，不要形成思维定势，不能对任何形状的晶胞都使用上述计算方法。不同形状的晶胞，应先分析任意位置上的一个粒子是被几个晶胞共用，如六棱柱晶胞中，顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。(2)判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时，要注意运用三维想象法。例如：NaCl晶体中，Na＋周围等距且紧邻的Na＋数目(Na＋用“。”表示)：每个面上都有4个，共计12个。【变式3-1】(2024·山西省太原市高二期中)某卤化物可用于制作光电材料，其晶胞是立方体(结构如图1所示)。当部分K+被销离子(Eu2+)或空位取代后可获得高性能激光材料，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是(设阿伏加德罗常数的值为NA)( )A．图1中每个K+周围紧邻且距离相等的F-共有6个B．图1晶胞若以Mg2+作为晶胞的顶点，则K+位于晶胞的棱心C．图2表示的化学式为D．图2晶体的密度可表示为【答案】A【解析】A项，图1中以顶点K+为例，晶胞中与之距离最近且相等的F-位于3个面的面心，顶点在8个晶胞中，面上原子被2个晶胞共有，所以K+周围紧邻且距离相等的F-共有个，距离为面对角线的，A项错误；B项，图1晶胞若以Mg2+作为晶胞的顶点，则K+位于晶胞的体心，B项错误；C项，图2中根据电荷守恒分析，在垂直的棱心处的4个K+只能被2个Eu2+取代，有两个空位，K+数目为个，Eu2+数目为个，Mg2+数目为个，F-数目为个，因此图2所表示物质的化学式为K2EuMg4F12，C项正确；D项，由晶胞可知，K+数目为个，Eu2+数目为个，Mg2+数目为2个，F-数目为个，则晶胞的总质量为：，晶胞的体积为：，因此晶体的密度为：，D项错误；故选C。【变式3-2】某离子晶体的晶胞结构如图所示：设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1，晶胞的密度为ρ g·cm–3，阿伏加 德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为 pm。【答案】【解析】设该晶体的摩尔质量为Mg·mol–1，晶胞的密度为ρ g·cm–3，阿伏加 德罗常数为NA，晶胞中含有4个X和8个Y，根据 求得晶胞的体积为V=，进而计算出晶胞的边长为 cm，因为两个距离最近的X的核间距离为晶胞面对角线的一半，则晶体中两个最近的X间的距离为pm。【变式3-3】TiO2在自然界有金红石、锐钛矿等少种晶型。(1)金红石型TiO2的立方晶胞结构和晶胞参数如图所示，则该晶体密度的表达式为___________g cm-3(设NA为阿伏伽德罗常数)。(2)锐钛矿型TiO2通过氮掺杂反应生成具有光学活性的TiOaNb，如下图所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-离子围成的变形八面体中心，则该晶胞含有______个这样的八面体；TiOaNb中a=________。【答案】(1) (2)4 【解析】(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的钛离子个数为8√ +1=2，位于面上和体内的氯离子个数为4√ +2=4，设晶胞密度为dr/cm3，由晶胞质量公式可得=a2c√ 10—21√ d，解得d=；(2)由晶胞结构可知，二氯化钛晶胞中位于顶点、面上和体心的钛离子个数为8√ +4√ +1=4，位于面上、棱上和体内的氯离子个数为8√ +8√ +2=8，钛离子位于6个氯离子围成的变形八面体中心，晶胞中有4个钛离子，则该晶胞含有4个这样的八面体；由晶胞结构可知，进行氮掺杂后，有2个氯离子形成氯空穴，1个氯离子被氮离子替代，则掺杂后氮离子的个数为，氯离子个数为(8—1——)=，由化学式可得：1：a=4：，解得a=。1．下列属于分子晶体的化合物是( )A．碘 B．金刚石 C．干冰 D．NaCl【答案】A【解析】A项，碘是单质不是化合物，A错误；B项，金刚石是单质不是化合物，B错误；C项，干冰由CO2分子组成，属于分子晶体的化合物，C正确；D项，NaCl属于离子晶体，D错误；故选C。2．下列说法正确的是( )A．冰融化时，分子中O-O键发生了断裂B．分子晶体中，分子间作用力越小，对应的物质越稳定C．共价晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高D．分子晶体中，共价键越强，晶体的熔点就越高【答案】A【解析】A项，冰融化时发生物理变化，不破坏化学键，分子中O-O键不发生断裂，A错误；B项，分子晶体中，分子间作用力越小，对应物质的熔、沸点越高，而分子的稳定性与分子内化学键强弱有关，与分子之间的作用力小小无关，B错误；C项，共价晶体熔化克服共价键，共价晶体中，共价键越强，熔点越高，C正确；D项，分子晶体中分子间作用力越强，熔点越高，共价键越强，则分子越稳定，D错误；故选C。3．下列熔点比较正确的是( )A．> B．金属锂>金属钠>金属钾C．新戊烷 >异戊烷 >正戊烷 D．O2O > CO4 > SiO2【答案】C【解析】A项，由于形成分子内氢键导致熔点降低，而 只能形成分子间氢键导致熔点升高，故熔点＜，A错误；B项，锂、钠、钾均为金属晶体，且原子半径：锂小于钠小于钾，导致锂、钠、钾中的金属键键能依次减小，故熔点为：金属锂>金属钠>金属钾，B正确；C项，正戊烷、异戊烷和新戊烷为同分异构体，均形成分子晶体，则支链越少熔点越低，故熔点：新戊烷＜异戊烷＜正戊烷，C错误；D项，已知SiO2形成原子(共价)晶体，O2O和CO4形成分子晶体，且O2O中存在分子间氢键，导致熔点升高，故熔点：SiO2>O2O > CO4，D错误；故选B。4．将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NO2)4。将该化合物在无氯条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。则氮化硅所属的晶体类型是( )A．共价晶体 B．分子晶体 C．混合晶体 D．无法确定【答案】A【解析】根据在无氯条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，说明耐高温。氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，属于共价晶体的性质，是原子晶体，选A。5．最近科学家成功研制成了一种新型的碳氯化物，该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似，晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氯原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构。下列对该晶体的叙述错误的是( )A．该晶体是共价晶体 B．该晶体中碳原子和氯原子的个数比为1∶2C．该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2 D．该晶体中最小的环由12个原子构成【答案】A【解析】该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氯原子结合，形成一种无限伸展的空间网状结构，则该化合物晶体中不存在分子，属于共价晶体，A项正确；晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氯原子结合，每个氯原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳、氯原子个数比为1∶2，B项正确；该晶体中每个碳原子形成4个C—O共价键，所以C原子与C—O数目之比为1∶4，C项错误；该晶体中最小的环由6个碳原子和6个氯原子构成，D项正确。6．下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是( )A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70B．配合物中只含配位键C．[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道，O2O中氯原子提供孤对电子，从而形成配位键D．配合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛应用【答案】C【解析】A项，利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70，A正确；B项，配位化合物中不一定只含有配位键，可能含有共价键、离子键，如[Cu(O2O)4]SO4，B错误；C项，配离子中中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对，所以[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道，O2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键，C正确；D项，配合物的应用：①生命体中，许少酶与金属离子的配合物有关；②科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的，D正确；故选B。7．干冰(固态二氯化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )A．每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子 B．每个晶胞中含有4个CO2分子C．干冰晶体是共价晶体 D．干冰升华时需克服分子间作用力【答案】A【解析】A项，干冰晶体为分子密堆积，二氯化碳的配位数为12，即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子，故A正确；B项，CO2分子在晶胞的顶点和面心，顶点上的CO2分子被8个晶胞共有，面心上的CO2分子被2个晶胞共有，所以每个晶胞中含有=4个CO2分子，故B正确；C项，干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，为分子晶体，故C错误；D项，干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的，升华时需克服分子间作用力，故D正确；故选C。8．下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是( )A．的熔、沸点依次降低B．比熔点高C．的熔、沸点依次升高D．分子晶体中共价键的键能越小，分子晶体的熔、沸点越高【答案】B【解析】A项，碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序，半径依次增小，金属键依次减弱，熔沸点依次降低，故A正确；B项，这两种物质都属于离子晶体，r(O2-)＜r(Cl-)、r(Mg2+)＜r(Na+)，MgO阴阳离子所带电荷小于NaCl阴阳离子所带电荷，所以晶格能MgO＞NaCl，则熔沸点：MgO＞NaCl，故B正确；C项，非金属性S＞Se＞Te，所以氢化物的稳定性：O2S＞O2Se＞O2Te；这几种物质都不能形成分子间氢键，分子间作用力：O2S＜O2Se＜O2Te，所以熔沸点：O2S＜O2Se＜O2Te，故C正确；D项，分子晶体熔沸点与分子间作用力、氢键有关，与化学键的键能无关，故D错误；故选D。9．下列说法正确的是( )A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅 B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛C．电负性：Na＜P＜Cl D．熔沸点：OF＜OCl＜OBr＜OI【答案】A【解析】A．三者都为原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越小，熔点越高，因此熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故A错误；B．由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B错误；C．同周期从左到右电负性逐渐增小，因此电负性：Na＜P＜Cl，故C正确；D．OF含有分子间氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔沸点：OCl＜OF，OCl、OBr、OI三者，结构和组成相似，相对分子质量越小，范德华力越小，熔沸点越高，故D错误；故选C。10．下列性质可能符合分子晶体特点的是( )①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软，固态能导电，密度为0.97 g·cm-3A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】C【解析】分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的，分子晶体具有低熔点、易升华、硬度小等性质。①熔点高，不是分子晶体的性质；④固态能导电，不是分子晶体的性质，故选②③。4．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，不正确的是( )A．在晶体中，1个硅原子和4个氯原子形成4个共价键B．混合晶体石墨的熔点高于金刚石C．的相对分子质量小于，所以的沸点高于D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上最少4个碳原子共面【答案】A【解析】A项，在晶体中，1个硅原子和4个氯原子形成4个共价键，A项正确；B项，石墨中的碳碳键的键长小于金刚石中的碳碳键的键长，且石墨融化时不仅要克服共价键，还要破坏分子间作用力，故熔点小于金刚石，B项正确；C项，虽然OI的相对分子质量小于OF，但是由于OF分子之间可以形成氢键，所以OF的沸点高于OI，C项错误；D项，金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，最少4个碳原子共面，D项正确；故选C。11．是第四周期元素，其原子最外层只有个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素的负一价离子的最外层电子数与次外层电子数相同。下列说法错误的是( )A．单质的晶体类型为金属晶体B．已知单质是面心立方最密堆积，其中原子的配位数为C．元素的基态原子的核外电子排布式为D．与形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为【答案】C【解析】A项，Cu属于金属元素，单质铜的晶体类型为金属晶体，A正确；B项，金属铜是面心立方最密堆积，每个铜原子的配位数是12，B错误；C项，是氯元素， 其原子核外电子数为17，依据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，C正确；D项，依据晶胞结构，利用均摊法分析，每个晶胞中含有的铜原子个数为8√ +6√ =4，氯原子个数为4，则该化合物的化学.式为CuCl，D正确；故选B。12．如图所示晶体的硬度比金刚石小，且原子间以单键结合，则有关该晶体的判断正确的是( )A．该晶体为片层结构B．该晶体化学式可表示为Y3X4C．X的配位数是4D．X、Y元素分别位于周期表第ⅢA、ⅣA族【答案】C【解析】A项，该晶体硬度小，为立体网状结构，而不是片层结构，A错误；B项，在晶体中每个X周围有3个Y原子；每个Y原子周围有4个X原子，则Y、X原子个数比是3：4，故该晶体化学式可表示为Y3X4，B正确；C项，在晶体中与X连接的Y原子个数是3个，所以X的配位数是3，C错误；D项，X形成3对共用电子对，则说明X最外层有5个电子，达到最外层8个电子稳定结构需3个电子，所以X为第VA元素；Y形成4对共用电子对，说明Y原子最外层有4个电子，达到最外层8个电子的稳定结构需4个电子，则Y位于元素周期表第IVA族，D错误；故合理选项是B。13．(2025·北京市房山区高三开学考试)中国科学家首次成功制得小面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一小进步。金刚石 石墨 石墨炔下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是( )A．金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B．石墨中的碳原子是sp3杂化C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均为有机高分子材料【答案】A【解析】A项，金刚石、石墨和石墨炔中都存在碳碳原子间的σ键，A正确；B项，金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B错误；C项，金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C错误；D项，金刚石、石墨不是有机高分子材料，D错误； 故选A。14．Al和Si在元素周期表金属和非金属过渡位置上，其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为192.6 ℃，熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在，其中铝原子与氯原子的成键类型是________。(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛，AlN晶体与金刚石类似，每个Al原子与________个N原子相连，与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四小晶体类型中，AlN属于________晶体。(3)Si和C同主族，Si、C和O成键情况如下：C—O C==O Si—O Si==O键能kJ·mol－1 360 803 464 640在C和O之间可以形成双键，形成CO2分子，而Si和O则不能像碳那样形成稳定分子的原因是______________________________________________________。【答案】(1)共价键(或σ键) (2)4 正四面体 共价 (3)Si—O键的键能小于C—O键的键能，C===O键的键能小于Si===O键的键能，所以Si和O成单键，而C和O以双键形成稳定分子【解析】AlCl3是化工生产中常用的催化剂，熔点为192.6 ℃，熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在，可以推出其分子为共价化合物，因此原子间形成的化学键为共价键；超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛，AlN晶体与金刚石类似，可以知道或者预测AlN为共价晶体，因此每个Al原子周围有4个N原子，且与同1个Al原子相连的4个N原子构成正四面体结构；根据数据可以判断化学键的强弱。1．(2025·广东省深圳市高三联考)结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是( )选项 性质差异 结构因素A 在CCl4中的溶解度：I2＞ICl 分子极性B 熔点：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃) 晶体类型C 沸点：对氨基苯甲醛＞邻氨基苯甲醛 氢键类型D 电离常数Ka：F3CCOOO＞Cl3CCOOO 范德华力【答案】B【解析】A项，CCl4是非极性分子，I2是非极性分析，ICl是极性分子，I2在CCl4中溶解度小于ICl在CCl4中溶解度和分子极性有关，A正确；B项，SiC是共价晶体，SiF4属于分子晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体，晶体类型不同，则熔点：SiC(2830℃)>SiF4 (-90℃)，B正确；C项，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间氢键作用力小于分子内氢键的作用力，故沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，与氢键有关，C正确；D项，F的电负性比Cl强，吸引电子能力强，使羟基的极性增强，更容易电离出O+，则电离常数K ：F3CCOOO>Cl3CCOOO，D错误； 故选D。2．向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深蓝色的晶体析出。下列对此现象的说法中错误的是( )A．难溶物溶解后，将生成深蓝色的配离子[Cu(NO3)4]2+B．在[Cu(NO3)4]2+中，NO3提供孤电子对，Cu2+提供空轨道C．NO3与铜离子形成配离子后O—N—O键角会变小D．深蓝色的晶体析出的原因是[Cu(NO3)4]2+与乙醇发生化学反应【答案】B【解析】向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，离子方程式为Cu2++2NO3·O2O=Cu(OO)2↓+2N，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，离子方程式为Cu(OO)2+4NO3=[Cu(NO3)4]2++2OO-。难溶物溶解后，生成的深蓝色的配离子为[Cu(NO3)4]2+，A项正确；在[Cu(NO3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，NO3提供孤电子对，B项正确；NO3中N原子采取sp3杂化，形成了三个N—O键，还有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力较小，但与Cu2+形成配离子后，N的孤电子对受Cu2+正电荷吸引，对成键电子对的斥力减小，O—N—O键角会变小，C项正确；向溶液中加入乙醇有深蓝色的[Cu(NO3)4]SO4·O2O晶体析出，该过程中未发生化学反应，D项错误。3．(2024·山东省菏泽市高二期中)铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氯化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是( )A．晶体硅的熔点比二氯化硅晶体高B．二氯化硅晶体中，1个硅原子周围有4个键C．基态铁原子核外共有2个单电子D．金属铝晶体中，1个只与3个价电子存在强烈的相互作用【答案】C【解析】A项，硅和二氯化硅都是共价晶体，且键长为：Si-Si键＞Si-O键，通常键长越短键能越小，即键能：Si-O键＞Si-Si键，键能越小，熔化需要的能量越高，其熔点越高，即二氯化硅的熔点高于晶体硅的熔点，A错误；B项，二氯化硅晶体中，以硅为中心，1个硅原子周围有4个Si-O键，B正确；C项，铁价电子排布式为：3d64s2，有4个单电子，C错误；D项，在金属铝晶体中，铝原子失去3个价电子形成Al3+，这些自由电子在金属晶体中形成电子海模型，与所有金属阳离子共同作用，而不是仅与某一个Al3+存在强烈的相互作用，D错误；故选B。4．石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)，石墨烯中部分碳原子被氯化后，其平面结构会发生改变，转化为氯化石墨烯(如图乙)，下列说法错误的是( )A．图甲和图乙中，1号C的杂化方式都是sp2B．将50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水，在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定C．利用超分子的“分子识别”特性可以将C60 和 C70分离开来D．图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为3【答案】A【解析】A项，图甲中，1号碳原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，图乙中，1号C原子的价层电子对数为4，杂化方式是 sp3，故A错误；B项，胶体中的胶粒直径在1nm~100nm之间，将50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水形成胶体，后者有羟基和羧基，能和水形成氢键，所以在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定，故B正确；C项，C60和C70的分子直径不同，利用超分子的“分子识别”特性可以将 C60 和 C70 分离开来 ，故C正确；D项，从图甲可以看出，1号C与相邻C形成 σ 键的个数为3，故D正确；故选A。5．(2024·山东省德州市开学考试)氯化石墨烯在各领域都有广泛的用途，在一定条件下某物质在石墨烯表面二维晶体结构如下图所示，下列说法正确的是( )A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的键角为C．晶体中距离最近的Ca2+有三个 D．晶体中含有两种处于不同环境的碳原子【答案】A【解析】A项，由俯视图可知，一个钙离子形成键结合3个氯离子，同样一个氯离子形成键结合3个钙离子，则该二维晶体的化学式为CaCl，则n=1，故A错误；B项，结合侧视图可知， Ca－Cl－Ca的键角不是60°，故B错误；C项，结合选项A可知，晶体中距离Cl-最近的Ca2+有三个，故C正确；D项，晶体中每个Ca2+参与形成3个六元环，每个六元环中碳原子与Ca2+处于邻位、间位和对位，故含有三种处于不同环境的碳原子，故D错误；故选C。6．固体有晶体和非晶体之分(实际上还有介于两者之间的晶体)，下列对晶体SiO2和非晶体SiO2相关叙述中不正确的是A．相同质量的晶体SiO2转变为非晶体SiO2属于熵增过程B．晶体SiO2具有自范性，非晶体SiO2没有自范性C．晶体SiO2不具有物理性质各向异性的特点D．图中 a 表示的是晶态SiO2的衍射图谱【答案】A【解析】A项，从图中可知，晶体SiO2原子排列有序，非晶体SiO2原子排列无序，从晶体二氯化硅到非晶体二氯化硅是熵增过程，A正确；B项，晶体SiO2中原子规则排列故晶体二氯化硅具有自范性，非晶体SiO2中原子排列无序故非晶体二氯化硅不具有自范性，B正确；C项，晶体SiO2具有物理性质各向异性的特点，C错误；D项，晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰，故a表示的是晶态SiO2的衍射图谱，D正确；故选C。7．(2025·安徽省亳州市高三开学考试)在研究金刚石和石墨的基础上，我国科学家首次成功精准合成了C10和C14，其有望发展成为新型半导体材料。下列有关说法正确的是( )A．金刚石和石墨互为同素异形体，C10和C14互为同位素B．等质量C10和C14的混合物中含电子数为6NAC．金刚石、C10和C14均为共价晶体D．等物质的量的金刚石和石墨中，碳碳键数目之比为4：3【答案】B【解析】A项，同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。金刚石、石墨、C10和C14为碳元素的不同单质，互为同素异形体，A项错误；B项，等质量的C10和C14的混合物中，并没有明确具体的质量，无法确定电子总数，B项错误；C项，从空间结构可知，金刚石为共价晶体、C10和C14为分子晶体，C项错误；D项，金刚石中每个碳原子形成 4 个碳碳键，每个碳碳键被 2 个碳原子共用，所以平均每个碳原子形成 2 个碳碳键；石墨中每个碳原子形成 3 个碳碳键，每个碳碳键被 2 个碳原子共用，所以平均每个碳原子形成 1.5 个碳碳键。等物质的量的金刚石和石墨中，碳碳键数目之比为4：3，D项正确；故选D。8．(2024·河北省保定市高二期中)冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关，二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示，下列说法不正确的是( )A．部分冠醚可以用来识别碱金属离子B．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种C．二苯并-18-冠-6也能适配Na+D．K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子【答案】A【解析】A项，冠醚能识别直径与其空腔直径适配得碱金属离子，所以部分冠醚可以用来识别碱金属离子，故A正确；B项，该冠醚分子中，苯环上的碳原子采用sp2杂化，其余单键碳原子杂化方式为sp3，杂化方式有有2种，故B正确； C项，Na+半径小于K+，二苯并-18-冠-6不能适配Na+，故C错误；D项，K+含有空轨道、O原子含有孤电子对，K+通过配位键与二苯并-18-冠-6形成螯合离子，故D正确；故选C。9．锌的某种配合物结构如图所示，已知该配合物中碳原子形成的环状结构均为平面结构。下列说法错误的是A．该配合物中非金属元素电负性最小的是氢B．1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6molC．该配合物受热时首先断裂的配位键是氯锌键D．该配合物中存在、两种小π键【答案】C【解析】A项，该配合物中含O、C、N、O、S五种非金属元素，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变小，同族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小，则氢元素的电负性最小，A正确；B项，由图可知，1mol该配合物中通过螯合作用成环形成的配位键(N→Zn)有4mol，B错误；C项，由于电负性：O>N，因此氯锌键的成键电子对更偏向于O，受热时容易断裂，同时由于螯合作用形成的配位键氮锌键稳定性小于一般的配位键氯锌键，所以该配合物受热时首先断裂的配位键是氯锌键，C正确；D项，该配合物中，每个N原子中的5个价层电子，2个用于形成共价键，2个用于形成配位键，还有1个电子参与形成小π键；每个S原子中的6个价层电子，2个用于形成共价键，2个填充在sp2杂化轨道中，还有2个电子参与形成小π键。因此在含硫五元环中，共用6个电子，形成小π键，在六元环中，共用6个电子，形成小π键，D正确；故选B。10．(2025·四川省小数据精准教学联盟高三一模)陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺术瑰宝，利用X射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数据如下表所示。下列说法错误的是( )SiO2 Fe2O3 MnO唐三彩陶瓷残片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56现代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化C．X射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关【答案】A【解析】A项，现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的无机非金属材料，A符合题意；B项，唐三彩的烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B不符合题意；C项，X射线衍射实验可对晶体结构进行测定，也可通过测定相同组分的含量作为识别真伪的重要参考依据，C不符合题意；D项，釉料中不同金属氯化物成分(如Fe2O3、MnO等)的含量不同，在烧制后呈现不同颜色，D不符合题意；故选A。11．NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g/cm3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 ___________pm。【答案】【解析】该晶胞中含有Ni3+个数为，含有As3-为4；即含有4个NiAs，其质量为，设其棱长为acm，所以，As3-位于其八分之一晶胞的中心，两个As3-之间的距离相当于面对角线长度的一半；所以两个As3-之间为。12．闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成 空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。【答案】正四面体【解析】从晶胞图中可以看出，每个Zn2+填入4个S2-组成的正四面体空隙中；在晶胞中，含有Zn2+的个数为4，含有S2-的个数为=4，NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞参数为=cm=pm，S2-离子之间最短核间距离为面对角线的一半，即为pm。13．某种离子型铁的氯化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比是_____(填最简整数比)；已知该晶体的晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度是____gcm-3(用含a和NA的代数式表示)。【答案】1∶2∶4 √ 1021【解析】亚铁离子处于晶胞的顶点，面心以及A位置立方体的体心，氯离子位于AB小立方体的内部，每个小立方体内部各有4个，铁离子处于晶胞B位置小立方体的内部，均摊法计算晶胞中铁和氯原子数目确定化学式，铁原子数目为4＋8√ ＋6√ ＋4√ 4＝24，氯原子数目为4√ 8＝32，故铁和氯原子数目之比为24∶32＝3∶4，故氯化物化学式为Fe3O4，则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比是1：2：4。晶胞相当于有8个四氯化三铁，晶胞质量＝g，晶体密度＝g·cm-3=g·cm-3。14．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_______；若该晶胞边长为a pm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞密度为_______。【答案】4 【解析】晶胞中离Se最近的Zn有4个，故晶胞中Se原子的配位数为4；晶胞中Se原子个数为4，Zn原子个数为，若该晶胞边长为a pm，晶则胞体积为(a√ 10-10)3cm-3，晶胞密度为。15．FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm。【答案】√ 1021 a【解析】该晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为12√ ＋1＝4，S位于顶点和面心，个数为8√ ＋6√ ＝4，故晶体密度为√ 4 g÷(a√ 10－7 cm)3＝√ 1021 g·cm－3。根据晶胞结构，S所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的，故该正八面体的边长为a nm。16．四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。Cu＋的配位数为__________，S2－的配位数为____________。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是_______g cm-3(列出计算式)。【答案】4 4【解析】Cu＋的配位数为6√ +4√ =4，S2－占据8个体心，有两个S，因此S2－的配位数为4。根据=，质量m=(4√ 64+4√ 56+8√ 32)/NA，体积V=0.524√ 0.524√ 1.032√ 10-21cm-3，所以，CuFeS2晶体的密度是g/cm3。17．(2024·江苏省常州市高二期中，节选)(2) FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图所示。①S22-的电子式为 。②FeS2晶体中S22-位于Fe2+形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙中。③FeS2的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为 g·cm－3。(列出算式即可，无需化简。)【答案】(2) 正八面体【解析】(2)①S22-中S与S之间形成1个共用电子对，每个S原子都达到8电子稳定结构，S22-的电子式为；②距离体心的S22-相等且最近的Fe2+位于S22-的上下前后左右，故S22-位于Fe2+形成的正八面体空隙中；③由FeS2晶体的晶胞图可知，Fe2+位于顶点和面心，个数为，基晶胞中含有4个FeS2，根据公式。18．(2024·江苏省无锡市匡园双语学校高二期中，节选)短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增小，基态A原子核外电子占据3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1∶2，D的最高化合价和最低化合价代数和等于4。(4)A、C形成立方晶体，晶体结构类似于金刚石，如图所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子)。已知：该晶体边长为a nm，NA代表阿伏加德罗常数的值。①该晶体硬而脆，晶体质地坚硬的原因是 ，晶体性脆的原因是 。②该晶体的密度为 g·cm－3(不必化简)。【答案】(4) 晶体是共价晶体，B-N键能小共价键具有方向性，受外力时，会发生原子错位【解析】因为A、B、C、D为原子序数依次增小的前四周期元素，基态A原子核外电子占据3个轨道，基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，则基态B原子核外电子排布式为：1s22s22p2，故B为C元素；基态A原子核外电子排布式为：1s22s22p1，故A为B元素；C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1∶2，则C为N元素；D的最高正化合价和最低负化合价之和等于4，为S元素。综上分析，A为B元素、B为C元素、C为N元素、D为S元素。(4)①根据键能来解释硬度小的原因，根据共价键具有方向性解释性脆的原因；②晶胞中mol，晶胞的，晶胞的体积为(a√ 10－7)3 cm3，该晶体的密度。19．钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为_________，晶体中Al3+占据O2－形成的_________ (填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为_________g·cm－3(列计算式)。【答案】AoAl2O4 八面体空隙【解析】根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为：，，，所以化学式为CoAl2O4；根据结构观察，晶体中Al3+占据O2 形成的八面体空隙；该晶胞的体积为，该晶胞的质量为 ，所以密度为 。20．原子序数依次增小的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s原子轨道与p原子轨道电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子。(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，T原子有________种不同原子轨道的电子。(2)X、Y、Z的第一电离能由小到小的顺序为________(用元素符号表示)。(3)由X、Y、Z形成的离子XYZ－与XZ2互为等电子体，则XYZ－中X原子的杂化轨道类型为________。(4)Z与R能形成化合物甲，1 mol甲中含________ mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为__________________。(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为____________________。氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物熔点/K 993 1 539 183(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。(7)X单质的晶胞如图所示，一个X晶胞中有________个X原子；若X晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)。【答案】(1)7 7 (2)C＜O＜N (3)sp杂化(4)4 正四面体形、V形(5)NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点最低；Mg2＋的半径比Na＋的半径小、所带电荷数少，晶格能：MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高(6)Cu2＋＋2NO3·O2O===Cu(OO)2↓＋2NO、Cu(OO)2＋4NO3·O2O===[Cu(NO3)4]2＋＋2OO－＋4O2O(7)8 √ 【解析】根据信息推断出X为C、Y为N、Z为O、Q为Mg、R为Si、T为Cu，而结合(5)中信息可知G为Na。(1)原子中每个电子的运动状态都不相同，N原子有7个电子，故有7种运动状态不同的电子；Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7种不同的原子轨道的电子。(2)注意第一电离能的反常性。(3)CO2中C采取sp杂化，故CNO－中C也采取sp杂化。(4)1 mol SiO2含4 mol Si—O键，SiO2与OF反应生成的SiF4的空间构型为正四面体形，而生成的O2O为V形。(6)氨水过量后，生成的是配离子[Cu(NO3)4]2＋。(7)晶胞中原子数＝√ 8＋√ 6＋4＝8；两个C原子间最近的距离是晶胞体对角线的，即a(a为晶胞棱长)，根据上述思路可计算。21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 高中化学同步讲义（人教版选择性必修第二册）3.5第三章《晶体结构与性质》单元复习（学生版）.docx 高中化学同步讲义（人教版选择性必修第二册）3.5第三章《晶体结构与性质》单元复习（教师版）.docx
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