2023版高考化学微专题小练习专练56晶体结构与性质含答案

这是一份2023版高考化学微专题小练习专练56晶体结构与性质含答案，共9页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题等内容，欢迎下载使用。

1.
[2021·辽宁卷]单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A．S位于元素周期表p区
B．该物质的化学式为H3S
C．S位于H构成的八面体空隙中
D．该晶体属于分子晶体
2.
[2022·山东菏泽一中期中]研究低温超导体材料的性能对解决能源危机有重要意义。金属K与C60形成的一种低温超导材料的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长都为a pm，K原子位于晶胞的棱上与体内。下列说法正确的是( )
A．该材料的化学式为KC60
B．C60周围等距且最近的C60的个数为4
C．体心K原子与顶点C60的距离为22a pm
D．C60与C60间的最短距离是22a pm
3．下列关于晶体的说法中，不正确的是( )
①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
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点
④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小
⑤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
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定
⑦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．①②③ B．②③④
C．④⑤⑥ D．②③⑦
4．[2022·郑州模拟]下列有关说法不正确的是( )
A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
5．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )
A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积
B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个、②2个、③2个、④4个
C．晶胞中原子的配位数分别为①6、②8、③8、④12
D．空间利用率的大小关系为①<②<③<④
6．[2022·随州二中月考]下列性质适合于离子晶体的是( )
A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3
7．现有四种晶体，其离子排列方式如图所示，其中化学式正确的是 ( )
8．[2022·河北邯郸肥乡一中学考]用NaBH4进行“化学镀”镀镍，可以得到坚硬、耐腐蚀的保护层(3Ni3B＋Ni)，反应的离子方程式：20Ni2＋＋16[BH4]－＋34OH－＋6H2O===2(3Ni3B＋Ni)＋10[B(OH)4]－＋35H2↑。下列说法不正确的是( )
A．1 ml [B(OH)4]－含有σ键的数目为8NA
B．[BH4]－的空间结构是正四面体形
C．B原子核外电子的运动状态和能量均不相同
D．Ni的晶胞结构如图所示：，镍原子的配位数为12
二、不定项选择题
9．[2021·浙江1月]铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y·zH2O(M代表金属离子)。下列推测不正确的是 ( )
A．常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛
B．若a＝x2，则M为二价阳离子
C．调节yx(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性
D．分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子
10．下列关于晶体说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键，没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏
A．①②③⑥ B．①②④
C．③⑤⑦D．③⑤⑧
11.
已知某离子晶体晶胞如右图所示，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，晶体的密度为d g/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4
B．该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为 34MNA×dcm
C．其中阴、阳离子的配位数都是4
D．该晶胞可能是NaCl的晶胞
12．[2022·湖北鄂东南省级示范高中期中]下列叙述不正确的是( )
A．Li2S晶胞结构如图甲，S2－的配位数是8
B．某镍白铜合金的立方晶胞结构如图乙，晶胞中铜原子与镍原子的数量比为3∶1
C．氯化钠晶胞如图丙，离钠离子最近的钠离子有6个
D．铜与氧形成的晶胞如图丁，晶胞中Cu均匀地分散在立方体内部，a、b的坐标参数分别为(0，0，0)、12，12，12，则d的坐标参数为34，34，14
专练56 晶体结构与性质
1．D 基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子最后填入p能级，S位于p区，A正确；根据晶胞结构示意图可知，S原子位于晶胞的顶点和体心，则一个晶胞含有S原子的个数为8× eq \f(1,8) ＋1＝2，H原子位于晶胞的棱上和面心，则一个晶胞含有H原子的个数为12× eq \f(1,4) ＋6× eq \f(1,2) ＝6，则该物质的化学式为H3S，B正确；在题图晶胞中，可以看出S位于H构成的八面体空隙中，C正确；由晶胞结构图可知，该晶胞由原子构成，并无分子，则该物质不是分子晶体，D错误。
2．D 由晶胞结构可知，晶胞中C60个数为8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，钾原子的个数为12× eq \f(1,4) ＋1＋8＝12，则该材料的化学式为K3C60，A项错误；由晶胞结构可知，位于顶点的C60与位于面心的C60距离最近，则一个晶胞中有3个位于面心的C60与顶点C60等距且最近，顶点C60可以形成8个晶胞，每个面心C60为2个晶胞共有，所以C60周围等距且最近的C60的个数为 eq \f(1,2) ×3×8＝12，B项错误；由晶胞结构可知，体心钾原子与顶点C60的距离为晶胞体对角线长的 eq \f(1,2) ，则体心K原子与顶点C60的距离为 eq \f(\r(3),2) a pm，C项错误；由晶胞结构可知，C60与C60的最短距离是面对角线长的 eq \f(1,2) ，则C60与C60的最短距离是 eq \f(\r(2),2) a pm，D项正确。
3．D ①晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，可以用衍射方法鉴别晶体和非晶体，故正确；②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体，但含有阴离子的晶体一定是离子晶体，故错误；③决定分子晶体的熔、沸点的分子间作用力，共价键决定分子的稳定性，故错误；④晶格能与离子半径成反比、与离子电荷成正比，镁离子、氧离子电荷都大于钠离子、氯离子，且半径都小于钠离子、氯离子，所以MgO的晶格能远比NaCl大，故正确；⑤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，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故正确；⑥在以没有方向性和饱和性的作用力结合形成晶体时，晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定，故正确；⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，CsCl晶体中阴阳离子配位数是8，NaCl晶体中阴、阳离子的配位数是6，故错误。
4．C 水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水，水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，A正确；根据均摊法可以知道，在CaF2晶体的晶胞中，每个CaF2晶胞平均占有Ca2＋个数为1/8×8＋1/2×6＝4，B正确；电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多，C错误；在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，D正确。
5．B ①为简单立方堆积、②为体心立方堆积、③为六方最密堆积、④为面心立方最密堆积，A错；每个晶胞含有的原子数分别为①8× eq \f(1,8) ＝1、②8× eq \f(1,8) ＋1＝2、③8× eq \f(1,8) ＋1＝2、④8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，B正确；晶胞③中原子的配位数应为12，C错；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，④＝③>②>①，D错。
6．A 离子晶体熔、沸点较高，质硬，固态时不导电，液态能导电，若易溶于水，则在水溶液中完全电离而能导电，故A正确。
7．C A离子个数是1，B离子个数为1/8×8＝1，则其化学式为AB，A错；E离子个数＝1/8×4＝1/2，F离子个数＝1/8×4＝1/2，则其化学式为EF，B错；X离子个数是1，Y离子个数＝1/2×6＝3，Z离子个数＝1/8×8＝1，则其化学式为XY3Z，C正确；A离子个数＝1/8×8＋1/2×6＝4，B离子个数＝12×1/4＋1＝4，则其化学式为AB，D错。
8．C 1个[B（OH）4]－中4个OH－与B形成4个σ键，4个OH－中含有4个O—H σ键，则1 ml [B（OH）4]－含有σ键的数目为8NA，A项正确；[BH4]－中的B原子为sp3杂化，空间结构是正四面体形，B项正确；B原子核外电子的运动状态各不相同，但同一能级上的电子能量相同，C项错误；Ni的晶胞属于面心立方最密堆积，故每个Ni原子周围有12个Ni原子，镍原子的配位数为12，D项正确。
9．A 偏铝酸钠在强酸溶液中反应，AlO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) 会转化成Al（OH）3，然后再溶解生成铝离子，不会形成铝氧四面体，即得不到分子筛，A推测错误；分子筛Ma[（AlO2）x·（SiO2）y·zH2O中，“AlO2”显－1价，“SiO2”、“H2O”都显0价，设M的化合价为m，则根据正、负化合价代数和为0，m× eq \f(x,2) ＋x×（－1）＝0，解得m＝＋2，B推测正确；铝硅酸盐型分子筛的热稳定性与其结构类型、结晶度、硅铝比等都有关系，则调节 eq \f(y,x) 的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性，C推测正确；分子筛是一种具有多孔结构的水合铝硅酸盐，其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将直径比孔穴大的分子留在外面，故可用于筛分分子，D推测正确。
10．D ①稀有气体是单原子分子，不存在共价键，故①错误；②金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，无阴离子，故②错误；③晶体中熔点高低一般顺序是：原子共价>离子晶体>分子晶体；在共价晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，相对分子质量越大，熔点越高（含有氢键的物质除外），所以这几种物质的熔点高低顺序是金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S，故③正确；④离子晶体中可能有共价键，如氯化铵中氮氢键属于共价键，分子晶体中肯定没有离子键，故④错误；⑤由晶胞结构可知CaTiO3晶体中Ti的配位数为12，所以每个Ti4＋和12个O2－紧邻，故⑤正确；⑥SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，故⑥错误；⑦分子稳定性与分子内共价键的强弱有关，与分子间作用力无关，故⑦错误；⑧离子晶体熔化时离子键被破坏，氯化钠是离子晶体，故⑧正确。故正确序号为③⑤⑧。综上所述，本题正确答案为D。
11．AD 晶体晶胞中阴、阳离子的个数分别为8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，12× eq \f(1,4) ＋1＝4，故A正确；晶胞的质量为 eq \f(4M,NA) g，晶体的密度为d g·cm－3，则晶胞的体积是 eq \f(4Mg,d g·cm－3NA) ＝ eq \f(4M,dNA) cm3，则晶胞的边长为 eq \r(3,\f(4M,dNA)) cm，该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为晶胞面对角线的一半，为 eq \f(\r(2),2) × eq \r(3,\f(4M,dNA)) cm，B错误；根据晶胞结构，阴、阳离子的配位数都是6，C错误；该晶胞中阴、阳离子的个数比为1∶1，可能是NaCl的晶胞，D正确。
12．C 由Li2S的晶胞结构可知，S2－的配位数是8，A项正确；根据“均摊法”，晶胞中Ni原子的个数为8× eq \f(1,8) ＝1，Cu原子的个数为6× eq \f(1,2) ＝3，则晶胞中铜原子与镍原子的数量比为3∶1，B项正确；以顶点Na＋为研究对象，在图示晶胞中离其最近的Na＋为位于面心上的Na＋，顶点Na＋与3个面的面心上的Na＋紧邻，每个顶点参与形成8个晶胞，每个面参与形成2个晶胞，因此氯化钠晶胞中离钠离子最近的钠离子有12个，C项错误；由晶胞图可知Cu原子位于体对角线上，与体心O原子的距离为体对角线长的 eq \f(1,4) ，a、b的坐标参数分别为（0，0，0）、 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2))) ，则d的坐标参数为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)，\f(3,4)，\f(1,4))) ，D项正确。