2022届高三化学一轮复习考点特训晶体结构与性质含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训晶体结构与性质含解析，共26页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3C60，实验测知该物质属于离子晶体，具有良好的超导性。下列有关分析正确的是
A．K3C60中只有离子键B．K3C60中碳元素显-3价
C．该晶体在熔融状态下能导电D．C60与12C互为同素异形体
2.下列关于氯化钠晶胞（如图）的说法正确的是（ ）
A．每个晶胞含有6个Na+和6个Cl-
B．晶体中每个Na+周围有8个Cl-，每个Cl-周围有8个Na+
C．晶体中与每个Na+最近的Na+有8个
D．将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合
3.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn+中n=1
D．晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3-
4.元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有1对成对电子。X与Y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的是（ ）
A．该晶体属于原子晶体
B．X2+的配位数为8，Y2-的配位数为4
C．与每个Y2-距离最近且相等的Y2-共有12个
D．该晶体的熔点比氧化锌高
5.已知某离子晶体的晶胞示意图如图所示，其摩尔质量为Mg/ml，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为dg/cm3下列说法中正确的是
A．晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C．该晶胞可能是NaCl的晶胞
D．该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为4M/(NAd)cm
6.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是（ ）
A．1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6
B．6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1ml
C．该晶体中存在离子键和共价键
D．与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个
7.下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ）
①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和Si3N4 ⑥硫黄和碘
A．①②③B．④⑤⑥C．③④⑥D．①③⑤
8.下列对一些实验事实的理论解释正确的是（ ）
9.下列各组性质的比较中正确的是（ ）
A．离子半径：Na+>Mg2+>Al3+>F-
B．酸性：HClO4C．稳定性：HF>HCl>PH3>H2S
D．熔点：Na−K合金10.铁有如下δ、γ、α三种晶体结构，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
A．δ、γ、α三种晶体互为同分异构体
B．α­Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，化学性质相同
D．γ­Fe晶体为面心立方堆积
11.已知金属钾的晶胞如图所示，下列有关叙述正确的是
A．该晶胞属于密置层的一种堆积方式
B．该晶胞是六棱柱
C．每个晶胞平均拥有9个K原子
D．每个K原子周围距离最近且相等的K原子有8个
12.在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是
A．Mg＞Al＞CaB．Al＞Na＞LiC．Al＞Mg＞CaD．Mg＞Ba＞Al
13.下列说法中错误的是（ ）
A．从 CH4、NH4+、SO42- 为正四面体结构，可推测 PH4+、PO43-也为正四面体结构
B．1 ml 金刚石晶体中，平均含有 2 ml C—C 键
C．碱金属单质的熔点从 Li 到 Cs 逐渐减小
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE
14.下列说法正确的是（ ）
A．凡是有化学键断裂的变化一定是化学变化
B．凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子其几何构型都是平面三角形
C．凡是离子化合物，在熔融状态下都能导电
D．凡AB3型的共价化合物分子，其分子一定是非极性分子
15.下列晶体性质的比较中正确的是
A．熔点：金刚石>晶体硅>碳化硅B．沸点：HF>H2O>NH3
C．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4
16.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是( )
A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱
B．CaF2的熔点较高，硬度较大
C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
17.如图是从NaCl和CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是（ ）
A．只有cB．b和cC．a和cD．a和d
二、非选择题（共7题）
18.有下列8种晶体，用序号回答下列问题：
A．水晶 B．冰醋酸 C．白磷 D．固态氩 E.氯化铵 F.铝 G.金刚石
（1）属于原子晶体的化合物是___，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___。
（3）分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是___，受热熔化，需克服共价键的是___。
19.（1）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图Ⅰ)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为___。
（2）图Ⅱ是由Q、Cu、O三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中Cu为+2价，O为-2价，则Q的化合价为___价。
（3）一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图Ⅲ所示，已知距离每个Cr原子最近的原子有6个，则图Ⅲ中___(填字母)原子代表的是Cr原子。
20.如图所示分别为氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞模型，请认真观察后完成表格。___________
21.下图为几种晶体或晶胞的示意图：
请回答下列问题：
（1）冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____。
（2）MgO晶体中，距每个O2-最近且距离相等的O2-有_____个。
（3）每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子；CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为_____。
（4）冰的熔点远高于干冰，除 H2O 是极性分子、CO2 是非极性分子外， 还有一个重要的原因是____。
（5）金刚石晶胞含有_________个碳原子；若碳原子半径为 r，根据硬球接触模型，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_____（计算结果为含π的分数，不要化为小数或百分数）。
22.I．金属晶体中金属原子主要有三种常见的堆积方式，体心立方堆积、面心立方堆积和六方堆积。
(1)金属铜采用下列________(填字母代号)堆积方式。
(2)洁净铁(可用于合成氨反应的催化剂)的表面上存在氮原子，如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子)。则在图示状况下，铁颗粒表面上N/Fe原子数比值的最大值为________________。
II．已知A、B、C、D、E五种元素都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，E的外围电子排布式为4s2。A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下表所示。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)A和B的离子中，半径较小的是________(填离子符号)。
(2)A、D分别与B形成的化合物中，________的晶格能大(填化学式)。
(3)A和E可组成离子化合物，其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如图所示(阳离子用“●”表示，位于该正方体的顶点或面心；阴离子用“〇”表示，均位于小正方体中心)。该化合物的电子式是____________。A和E化合物的晶胞1/8的体积为2.0×10－23 cm3，求A和E组成的离子化合物的密度，请列式并计算(结果保留一位小数)：__________________________________________。
23.硫化锌（ZnS）晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题：
（1）写出基态Zn原子的价电子排布式__，基态S原子核外未成对电子数为__。
（2）ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为__，SO42-的立体构型为__，其中S的杂化轨道类型为__。
（3）硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液，[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有__。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 e.氢键
（4）根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因__。
（5）钾晶体晶胞结构如图所示，距离最近的两个钾原子距离为acm，阿伏加德罗常数为NA。
①钾原子核外运动状态不同的电子数是___。
②钾晶体的密度是___。
24.有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属。A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A；B与D同主族；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满。
（1）E元素的名称为________，该元素基态原子的价电子排布式为_______。
（2）B与D分别与氢形成最简单氢化物沸点高低顺序为____（用化学式表示）；原因_____。
（3）A、B、C三种元素分别与氢形成化合物中的M-M（M代表A、B、C）单键的键能如下表：
上述三种氢化物中，A、B、C元素原子的杂化方式有_____种；请解释上表中三种氢化物M-M单键的键能依次下降的原因______________________。
（4）D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D-Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，请写出该条件下DC15电离的电离方程式__________；该熔体中阴离子的空间构型为________。
（5）E与C形成的化合物晶体结构有四种，其中一种与金刚石类似，金刚石晶体结构如图所示，该晶体的化学式为______（用元素符号表示）；该晶胞的棱长为apm 则该晶体的密度为______g/cm3。
【参考答案及解析】
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】A．K3C60中K+与C603-之间为离子键，C603-中C-C键为共价键，故A错误；
B、K3C60中钾离子显+1价、C603-整体显-3价，故B错误；
C．K3C60为离子化合物，在熔融状态下能导电，故C正确；
D．C60为单质，12C为原子，而同素异形体为同种元素形成的不同单质，二者不属于同素异形体， 故D错误；
故选：C。
2.
【答案】D
【解析】A．每个晶胞含有8×+6×=4个Na+，12×+1=4个Cl-，故A错误；
B．晶体中每个Na+周围有上下左右前后6个Cl-，同理每个Cl-周围有6个Na+，故B错误；
C．NaCl晶体为立方面心，与每个Na+距离相等且最近的Na+可看作顶点和面心位置，个数为3××8=12，故C错误；
D．将晶胞分成8个小正方体，CD为右上方小正方体的体对角线，与AB 平行，若作投影，则相互重合，故D正确；
故选D。
【点睛】
难点D，注意理解题目的含义，沿体对角线AB作投影。
3.
【答案】A
【解析】【分析】该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n=+1，元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原子核外电子数=2+8+18+1=29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析，X为Cu元素，核电荷数为29，故A错误；
B．该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，故B正确；
C．N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合物中化合价的代数和为0判断n=1，故C正确；
D．以一个棱上的Xn+为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn+周围等距离且最近的N3-只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D正确；
故选A。
【点睛】
正确判断Xn+为哪种离子是解本题关键。本题的易错点为D中配位数的计算，要注意每个Xn+周围等距离且最近的N3-有2个，每个N3-周围等距离且最近的Xn+有6个。
4.
【答案】C
【解析】【分析】元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的p轨道上有1对成对电子，说明3p轨道上有4个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则Y是S元素，则化学式为ZnS，据此解题。
【详解】A．ZnS含有Zn2+和S2-，属离子晶体，故A错误；
B．因为化学式为ZnS，所以Y2-离子的配位数为4，则X2+离子的配位数也为4，故B错误；
C．由晶胞可知，与每个X2+距离最近的X2+在其面心，则共有=12个，故C正确，
D．离子晶体ZnO的晶格能比ZnS大，则ZnO的熔点比ZnS高，故D错误；
故答案为C。
5.
【答案】C
【解析】A. 根据均摊法可知，在这个晶胞中阴离子位于棱上和体心，数目，阳离子位于顶点、面心，数目，A项错误；
B. 晶体中，由体心的阳离子看出周围有6个阴离子，每个阴离子周围有6个阳离子，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，B项错误；
C. 根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4，阴、阳离子的配位数都为6，可能是NaCl的晶胞，C项正确；
D. 设阳离子之间最短距离为a cm，则晶胞棱长为，晶胞体积，晶胞中阴、阳离子的个数都为4，，，D项错误；
答案选C。
6.
【答案】BC
【解析】A．依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个，而不是6个，故A错误；
B．6.4克CaC2为0.1ml，CaC2晶体中含阴离子为C22-，则含阴离子0.1ml，故B正确；
C．该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键，C22-中存在C与C的共价键，故C正确；
D．晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个，故D错误；
故选BC。
【点睛】
解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同，该晶胞存在沿一个方向拉长的特点，为解答该题的关键和易错点。
7.
【答案】C
【解析】①固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、三氧化硫都只含共价键，故①错误；
②晶体硼为原子晶体，而HCl为分子晶体，故②错误；
③CO2和SO2都是分子晶体，CO2和SO2都只含共价键，故③正确；
④晶体硅和金刚石都是共价键结合的原子晶体，故④正确；
⑤晶体氖是分子晶体，且氖为单原子分子，不存在共价键，而Si3N4为共价键结合的原子晶体，故⑤错误；
⑥硫黄和碘都是分子晶体，且均含共价键，故⑥正确；
③④⑥正确，故答案为C。
【点睛】
考查化学键类型和晶体类型的关系，侧重双基的考查，根据晶体的类型和所含化学键的类型分析，离子化合物含有离子键，可能含有共价键，共价化合物只含共价键，双原子分子或多原子分子含有共价键，金属单质含有金属键。
8.
【答案】A
【解析】A．氮原子2p能级半充满，所以比较稳定，氮原子的第一电离能大于氧原子，故A正确；
B．理论解释不对，SO2为V形分子，分子的价层电子对是3，根据杂化轨道理论，SO2 分子中 S 原子采用 sp2 杂化，故B错误；
C．金刚石是原子晶体，石墨是混合晶体，故C错误；
D．理论解释不对，HF分子间含有氢键，氢键影响分子间作用力，影响物质的沸点，故HF的沸点高于HCl，气态氢化物的稳定性是由非金属性的强弱决定的，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，故D错误；
答案选A。
9.
【答案】D
【解析】【分析】A. 电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
B. 根据元素的非金属性强弱与形成最高价含氧酸的酸性强弱比较；
C. 根据元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性强弱比较；
D. 根据合金熔点低于成分金属，不同晶体的熔点：原子晶体>离子晶体>金属晶体分析。
【详解】A. 对于电子层结构相同的离子，离子的核电荷数越大，离子半径越小。由于Na+、Mg2+、Al3+、F-的核外电子排布都是2、8，所以离子半径：F->Na+>Mg2+>Al3+，A错误；
B. 元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强，由于元素的非金属性Cl>S>P，所以酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，B错误；
C. 元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性F>Cl>S>P，所以氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3，C错误；
D. 合金熔点低于成分金属，所以熔点：Na−K合金故合理选项是D。
【点睛】
本题考查了元素周期律及晶体性质的应用。掌握元素的位、构、性三者的关系及晶体的结构与作用力大小、物质熔沸点的关系是本题解答的关键。一般情况下不同晶体的构成微粒作用力：原子晶体>离子晶体>分子晶体，而金属晶体的熔沸点相差较大，有的比原子晶体还高，如金属钨，有的则比分子晶体的还低，在室温下可能呈液态，如Hg。合金熔点低于其成分金属，硬度大于成分金属，要注意规律性的知识的应用及物质的特殊性的结合。
10.
【答案】A
【解析】A．Fe的δ、γ、α三种晶体结构不同，属于同素异形体，不是同分异构体，A项错误；
B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上的铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有2×3＝6个，B项正确；
C．急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同，结构不同，物理性质不同，但化学性质相同，C项正确；
D．γ-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心，属于面心立方堆积，D项正确；
答案选A。
11.
【答案】D
【解析】A．钾晶胞属于体心立方堆积，是非密置层的两种堆积方式中的一种，故A错误；
B．晶胞呈立方体，属于四棱柱，而不是六棱柱，故B错误；
C．根据均摊法计算，每个晶胞含有的K原子数为： 2，故C错误；
D．观察图中心的原子，每个K原子周围距离最近且相等的K原子有8个，故D正确；
故选D。
【点睛】
本题考查金属钾的晶胞结构，明确金属钾的晶胞是解答本题的关键，易错点A，钾晶胞是非密置层的两种堆积方式中的一种，不是密置层堆积方式。
12.
【答案】C
【解析】A．Al的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以Al 的熔点比Mg高，故A错误；
B．因Li、Na的电荷相同，原子半径：Na＞Li，则熔点：Na＜Li，故B错误；
C．Al的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以Al 的熔点比Mg高，Ca的价电子与Mg相等，半径比Mg大，所以Ca 的熔点比Mg低，故C正确；
D．Al的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以Al 的熔点比Mg高，故D错误；
故选C。
【点睛】
本题考查金属晶体熔点的比较，明确金属晶体熔点的比较方法是解答本题的关键，注意可不题中：金属原子的价电子数：Al＞Mg＝Ca＝Ba＞Li＝Na，金属阳离子的半径：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，问题迎刃而解。
13.
【答案】D
【解析】A．PH4+、PO43-分别是铵根和硫酸根的等电子体，根据等电子原理可知，这种两离子均为正四面体结构，故A正确；
B．金刚石晶体中，每个C原子与其它4个C原子形成共价键，且每2个C原子形成1个共价键，则1 ml金刚石晶体中，平均含有4ml×=2 mlC-C键，故B正确；
C．碱金属都属于金属晶体，从Li到Cs金属阳离子半径增大，原子核对最外层电子吸引力减弱，金属键减弱，所以熔沸点降低，故C正确；
D．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误；
答案选D。
14.
【答案】C
【解析】A．化学变化的本质是旧键断裂、新键形成，所以有化学键断裂的变化不一定是化学变化，例如：HCl溶于水是物理变化，但是会断开共价键，故A错误；
B．凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子，VSEPR模型是平面三角形，但其立体构形不一定是平面三角形，如SO2，中心原子S采取sp2杂化，但分子为V型，故B错误；
C．离子化合物在熔融状态下破坏离子键，能够电离产生自由移动的离子而导电，故C正确；
D．AB3型的共价化合物分子，不一定是非极性分子，例如NH3是极性分子，故D错误；
故选C。
15.
【答案】D
【解析】A．三种物质都是原子晶体，因原子半径r(C)C—Si>Si—Si，键能越大，原子晶体的熔点越高，故熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故A错误；
B．氟化氢、水、氨都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，因为这三种物质分子之间都存在氢键，且H2O在常温下为液体，故水的沸点最高，NH3分子之间氢键最弱，氨的沸点最低，故B错误；
C．二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，故C错误；
D．卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点越高，故D正确；
故选D。
16.
【答案】C
【解析】A、难溶于水，其水溶液的导电性极弱，不能说明CaF2一定是离子晶体，故A不符；
B、熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体，B项不能说明CaF2一定是离子晶体，故B不符；
C、固体不导电但熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，C项说明CaF2一定是离子晶体，故C正确；
D、CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分子，不能说明CaF2一定是离子晶体，故D不符；
故选C。
17.
【答案】C
【解析】【分析】在NaCl晶体中，Na+或Cl-的配位数都是6，根据NaCl晶体中Na+与Cl-的配位数判断其结构的正确性。
【详解】在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着距离相等且最近的6个Cl-，每个Cl-周围同时吸引着距离相等且最近的6个Na+，这个离子吸引的带相反电荷的微粒构成的是正八面体结构，图a符合条件；图c则是选取其中一个离子，沿X、Y、Z三个方向切割可得到6个等距离且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数为6，故符合NaCl晶体结构的图示是a和c，故合理选项是C。
二、非选择题
18.
【答案】（1）A D （2）B E （3）BC AG
【解析】【分析】A. 水晶是含有极性键的原子晶体；B. 冰醋酸是分子晶体，含有共价键的极性分子；C. 白磷是分子晶体，含非极性键；D. 固态氩是由原子构成的分子晶体；E. 氯化铵含有极性键和离子键的离子晶体；F. 铝是金属晶体，含金属键；G. 金刚石含非极性键的原子晶体。
【详解】⑴根据上面分析得到属于原子晶体的化合物是水晶即A，直接由原子构成的分子晶体是晶体氩即D；故答案为：A；D。
⑵由极性分子构成的晶体是冰醋酸即B；含有共价键的离子晶体是氯化铵即E；故答案为：B；E。
⑶分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化，说明是分子晶体但不包括稀有气体，则为冰醋酸和白磷即BC，受热熔化，需克服共价键，说明为原子晶体，则为水晶和金刚石即AG；故答案为：BC；AG。
19.
【答案】（1）Ti4CN3 （2）+3 （3）C
【解析】【分析】(1)利用均摊法计算该晶胞中含有的各种原子个数，从而确定其化学式；
(2)利用均摊法计算出晶胞中Q、Cu、O三种原子的个数，再利用化合物中化合价代数和为零可计算出Q的化合价；
(3)根据图示，分别判断A、B、C 的配位数，再结合Cr的配位数为6判断。
【详解】(1)该晶胞中碳原子个数=8×，N原子个数=6×，Ti原子个数=1+12×，所以其化学式为Ti4CN3，故答案为：Ti4CN3；
(2)根据均摊法结构晶胞结构图可知，晶胞结构中Cu原子数目为1+8×=2，O原子数目为2+4×+16×=8，Q原子数目为2+8×=4，设Q的化合价为a，化合物中各元素总化合价为0，则：4a+2×2+8×(-2)=0，解得：a=3，即Q的化合价为+3，故答案为：+3；
(3)根据题意可知，图中A的配位数为12，B的配位数为2，C的配位数为6，Cr的配位数为6，说明图中C原子代表的是Cr原子，故答案为：C。
20.
【答案】
【解析】（1）在NaCl晶胞中，晶体结构粒子为：Na+、Cl-，由均难法：晶胞中Na+个数为：8×+6×=4，晶胞中Cl-个数为：12×+1=4；配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六个氯离子，每个氯离子周围也有六个钠离子，配位数均为6，阴阳离子个数之比：4:4=1:1；
（2）在CsCl晶胞中，晶体结构粒子为：Cs+、Cl-，由均难法：晶胞中Cs+个数为：8×=1，晶胞中Cl-个数为：1；配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围也有8个Cs+离子，配位数均为8，阴阳离子个数之比：1:1；
（3）在CaF2晶胞中，晶体结构粒子为：Ca2+、F-，F－填充在八个小立方体中心，8个四面体全被占据，由均难法：晶胞中Ca2+个数为：8×+6×=4，晶胞中F-个数为：8；配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Ca2+离子周围有8个F-离子，配位数为8，每个F-离子周围也有4个Ca2+离子，配位数为4，阴阳离子个数之比：8:4=2:1；
故答案为：
21.
【答案】（1）金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰
（2）12
（3）4 8
（4）水分子之间形成氢键
（5）8 π
【解析】【分析】(1)熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，同种晶体根据微粒间的作用力大小比较；
(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似；
(3)Cu原子占据面心和顶点，根据均摊法计算；根据图可知，每个Ca2+周围有8个Cl-，而每个Cl-周围有4个Ca2+；
(4)分子间含有氢键时，其熔沸点较高；
(5)利用均摊法计算。
【详解】(1)熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，熔点：冰＞干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO＞CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰；
(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，以顶点为O2-离子研究，与之最近的O2-离子位于面心，每个顶点为12个面共用，故MgO晶体中一个O2-周围和它最邻近且距离相等的O2-有12个；
(3)Cu原子占据面心和顶点，则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为×8+×6=4；根据氯化钙的晶胞图可知，每个Ca2+周围有8个Cl-，而每个Cl-周围有4个Ca2+，所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8；
(4)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，水分子间含有氢键，氢键的作用力大于范德华力，所以其熔沸点较高；
(5)晶胞中顶点微粒数为：8×=1，面心微粒数为：6×=3，体内微粒数为4，共含有8个碳原子；碳原子的体积为：8××π×r3，设金刚石晶胞的边长为a，晶胞体积为：a3，晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同，即a=8r，r=a；碳原子的空间利用率为：==π。
22.
【答案】Ⅰ.（1）C
（2）1∶2
Ⅱ.（1）Na＋
（2）NaF
（3） 3.2 (g/cm3)
【解析】【分析】由Ⅱ中的条件，E为前20号元素，并且外围电子排布式为4s2，那么E为Ca元素；结合题中给出的元素在周期表中的相对位置可知，D为Cl元素，A为F元素，B为Na元素，C为Al元素。
【详解】Ⅰ(1)金属铜采用的是面心立方最密堆积，C项符合，答案选C；
(2)由图可知，每个Fe原子周围最近的有2个N原子，而每个N原子周围最近的有4个Fe原子，所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最大为1:2；
Ⅱ(1)通过分析可知，A为F元素，B为Na元素，各自形成的离子半径大小顺序为r(Na+)＜r(F-)；
(2)通过分析可知，A为F元素，B为Na元素，D为Cl元素；A，D与B形成的化合物分别为NaF和NaCl，均为离子晶体，由于r(F-)＜r(Cl-)，所以NaF的晶格能更大；
(3)通过分析可知，A和E分别为F和Ca元素，形成的化合物即CaF2，电子式为：；CaF2的晶胞中在顶点和面心处为Ca2+，内部还有8个F-，所以晶体的密度为：。
【点睛】
在计算晶体的密度时，一是要注意熟悉晶胞的结构，进而通过均摊法计算晶胞的质量，二是要注意单位换算的问题。
23.
【答案】（1）3d104s2 2
（2）O、S、Zn 正四面体形 sp3
（3）a
（4）ZnCl2、ZnBr2、ZnI2都是分子晶体，组成与结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔沸点升高
（5）19
【解析】【分析】(1)Zn位于周期表中第四周期，第IIB族，结合Zn的核外电子排布式解答，S是氧族元素，价电子排布式为3s23p4，p轨道上有未成对电子；
(2)ZnSO4中三种元素为Zn，S，O，非金属元素的电负性普遍大于金属元素，根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断的立体构型，等电子原理是原子数相同的条件下，原子的价电子数相同，据此解答；
(3)[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4]2+和，根据离子中存在的化学键判断；
(4)乙醇、乙醚都是有机溶剂，根据相似相溶原理，溶解的应是结构相似的物质，也就是溶质分子的分子间力与溶剂分子之间的分子间力越相似，越易互溶；分子晶体组成相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点上升；
(5)①钾原子核电荷数为19，原子核外有19个电子；
②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为acm，则晶胞的边长为cm，晶胞的体积为cm3，晶胞中K原子数目为8×+1=2，晶胞的质量为g，据此计算钾晶体的密度。
【详解】(1)基态Zn原子在元素周期表中所处的位置是第四周期，第IIB族，基态Zn的价电子排布式为3d104s2；S元素为氧族元素，价电子排布式为3s23p4，3p轨道排4个电子，其中只有一对是成对的，剩余2个为单电子，因此未成对电子数为2；
(2)ZnSO4中三种元素为Zn，S，O，非金属元素的电负性普遍大于金属元素，同主族元素从上到下，电负性值逐渐减少，因此电负性顺序为O＞S＞Zn；对于，根据VSEPR理论，中，与中心S原子的成键原子数为BP=4，孤电子对数为=0，则价电子对数为4+0=4，根据杂化轨道理论可知S原子为sp3杂化，则的立体构型为正四面体形；
(3)[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4]2+和，则溶液中不存在离子键，H2O、和NH3内存在的作用力为共价键，[Zn(NH3)4]2+内存在配位键，水分子间存在范德华力和氢键，中存在共价键，综上，不存在的作用力是离子键，故答案为a；
(4)ZnCl2，ZnBr2，ZnI2，组成与结构相似，在乙醇乙醚溶剂中能溶解，表明均为分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，随着相对分子质量的增加，范德华力增强，熔沸点也相应升高；
(5)①钾原子核电荷数为19，原子核外有19个电子，钾原子核外运动状态不同的电子数是19；
②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为acm，则晶胞的边长为cm，晶胞的体积为cm3，晶胞中K原子数目为8×+1=2，晶胞的质量为g，钾晶体的密度为=g/cm3。
【点睛】
考查原子杂化方式及分子的立体构型的判断，根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化；中心原子的杂化类型为sp2，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形。
24.
【答案】（1）锌 3d104s2
（2）NH3>PH3 均为分子晶体，NH3分子间存在氢键
（3）1 乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小
（4）2PCl5=PC16-＋PC14 + 正八面体
（5） ZnO
【解析】【分析】有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属，A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A，则A、B、C分别是C、N、O元素；B与D同主族，则D为P元素；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满，则为Zn元素；
（1）E为Zn元素，其原子核外3d、4s电子为其价电子；
（2）B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是NH3和PH3，含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物；
（3）这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4，所以其杂化方式相同；排斥力：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对，排斥力越大，形成的化学键越不稳定；
（4）D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D-Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，该阳离子应该为PCl4+，生成的阴离子为PCl6-，利用价层电子对互斥理论判断该阴离子空间构型；
（5）该晶胞中Zn原子个数=4、O原子个数，根据原子个数比确定化学式；该晶胞体积=（a×10-10 ）3cm3，晶胞密度。
【详解】有A、B、C、D、 E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属，A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A，则A、B、C分别是C、N、O元素；B与D同主族，则D为P元素；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满，则为Zn元素；
(1)E为Zn元素，其原子核外3d、4s电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s2，
故答案为：锌；3d104s2；
(2)B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是NH3和PH3，含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物，NH3中含有氢键、PH3中不含氢键，所以熔沸点NH3>PH3，
故答案为：NH3>PH3；均为分子晶体，NH3分子间存在氢键；
(3)这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4，所以其杂化方式相同，则杂化方式为一种；排斥力：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对，排斥力越大，形成的化学键越不稳定，乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小，
故答案为：1；乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小；
(4)D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D−Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，该阳离子应该为PCl4+，生成的阴离子为PCl6-，其电离方程式为，
该阴离子中P原子价层电子对个数=6+=6，所以为正八面体；
故答案为：；正八面体；
(5)该晶胞中Zn原子个数=4、O原子个数=8×18+6×12=4，根据原子个数比确定化学式为ZnO；
该晶胞体积=(a×10−10)3cm3，晶胞密度。
故答案为：ZnO；。
【点睛】
排斥力：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对，排斥力越大，形成的化学键越不稳定。
选项
实验事实
理论解释
A
氮原子的第一电离能大于氧原子
氮原子 2p 能级原子轨道半充满
B
SO2 为 V 形分子
SO2 分子中 S 原子采用 sp3 杂化
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D
HF 的稳定性大于 HCl
HF 分子间能形成氢键
离子晶体
晶体结构粒子
晶胞所含粒子数
配位数
阴阳离子个数之比
阴离子
阳离子
阴离子
阳离子
氯化钠
氯化铯
氟化钙
……
A
B
C
D
ZnF2
ZnCl2
ZnBr2
ZnI2
熔点/℃
872
275
394
446
在乙醇、乙醚中溶解性
不溶
溶解
溶解
溶解
离子晶体
晶体结构粒子
晶胞所含粒子数
配位数
阴阳离子个数之比
阴离子
阳离子
阴离子
阳离子
氯化钠
Na+、Cl-
4
4
6
6
1:1
氯化铯
Cs+、Cl-
1
1
8
8
1:1
氟化钙
Ca2+、F-
4
8
8
4
2:1
离子晶体
晶体结构粒子
晶胞所含粒子数
配位数
阴阳离子个数之比
阴离子
阳离子
阴离子
阳离子
氯化钠
Na+、Cl-
4
4
6
6
1:1
氯化铯
Cs+、Cl-
1
1
8
8
1:1
氟化钙
Ca2+、F-
4
8
8
4
2:1