2027届高三化学一轮复习试题规范练28物质的聚集状态常见晶体类型（Word版附解析）

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命题角度1 物质的聚集状态、晶体与非晶体
1.(2025·河北邢台示范高中联考)下列关于晶体性质的叙述不正确的是( )
A.晶体的自范性是指在适宜条件下晶体能够自发地呈现多面体外形的性质
B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的,但统一于晶体中
C.晶体的对称性是微观粒子在三维空间呈周期性有序排列的必然结果
D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
命题角度2 常见晶体类型及性质
2.(2025·安徽十校联盟联考)下列有关晶体的叙述正确且有因果关系的是( )
3.(教材改编题)下表列出了钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点:
下列说法不正确的是( )
A.钠的卤化物都是离子晶体,硅的卤化物都是分子晶体
B.钠的卤化物的熔点与离子键的强弱有关
C.硅的卤化物的熔点与范德华力的大小有关
D.据此推测,熔点:NaI>NaBr,SiI4>SiBr4
4.(2025·四川乐山统测)已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是( )
命题角度3 典型晶体的结构及分析
5.(2025·湖北武汉名校联盟联考)锰族元素铼的三氧化物(ReO3)具有超低电阻率,可由CO还原Re2O7制得,其晶体结构与钙钛矿(如图)相似,Re占据了Ti的位置,Ca的位置为空位。下列说法错误的是( )
A.基态75Re原子的价层电子排布式为5d56s2
B.Re的配位数为6
C.Re位于体心时,O位于面心
D.ReO3不能发生歧化反应
6.(2025·重庆卷)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是( )
A.X中存在π键
B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为C3N4
D.X中C原子上有1个孤电子对
7.(2025·云南昆明调研测试)钙钛矿在高温超导及电子传感领域有广泛应用。一种钙钛矿的晶胞结构示意图如图,下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为CaTiO3
B.Ti元素位于元素周期表的d区
C.每个Ti4+周围与其最近且距离相等的Ti4+有12个
D.该钙钛矿晶胞结构的另一种表示中,Ca2+处于各顶角位置,则Ti4+处于体心位置,O2-处于面心位置
B级素能提升练
8.(2025·浙江Z20名校联盟联考)氮和氧是构建化合物的常见元素,某N2O5的晶胞如图。
下列说法不正确的是( )
A.该氮氧化物中N元素都呈+5价
B.该晶体中氮原子的杂化方式有sp、sp2两种
C.O3与足量红棕色气体反应生成N2O5的化学方程式为2NO2+O3N2O5+O2
D.晶体类型是分子晶体
9.(2025·湖南邵阳三校联考)硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其晶胞结构,图乙为晶胞的俯视图。已知a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(12,1,12)。下列说法正确的是( )
A.Se2-的配位数为8
B.基态Se原子核外有34种不同空间运动状态的电子
C.晶胞中d点的坐标为(34,14,34)
D.若Se2-换为S2-,则晶胞棱长保持不变
10.如图是NaCl晶体的一个晶胞结构模型。KO2的晶体结构与NaCl相似,可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-的位置用O2-代替,下列关于KO2晶体结构的描述不正确的是( )
A.与K+距离相等且最近的O2-共有6个
B.与K+距离相等且最近的O2-构成的多面体是正八面体
C.与K+距离相等且最近的K+有8个
D.1个KO2晶胞中K+和O2-的数目均为4
11.(8分)铁、钴、镍三种元素位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,通常将这三种元素称为铁系元素,回答下列问题:
(1)基态镍原子的价层电子排布式为 。
(2)已知无水三氯化铁的熔点为307.6 ℃,沸点约为306 ℃,可以升华,400 ℃以下的气态三氯化铁主要通过配位键以二聚体形式存在,据此判断三氯化铁的晶体类型为 ,三氯化铁二聚体的结构式为 。
(3)如图为一种常见锂离子电池电极材料的六棱柱结构晶胞图。
①该物质的化学式为 。
②该晶体中Li原子周围距离最近且相等的O原子有 个。
参考答案
1.B 解析:晶体的各向异性和对称性不是矛盾的,晶体的对称性是微观粒子在三维空间呈周期性有序排列的必然结果,而各向异性是微观粒子的排列具有特定的方向性。
2.D 解析:SiO2晶体的熔点高、硬度大,属于共价晶体,SiO2晶体可用于制造光导纤维是因为其透光性能好,叙述Ⅰ和叙述Ⅱ无因果关系,A错误;碘晶体属于分子晶体,其沸点低、易升华,与碘晶体中的I—I的键能大小无关,B错误;NaCl和CsCl的晶胞结构不同,NaCl晶体中Na+、Cl-的配位数均为6,CsCl晶体中Cs+、Cl-的配位数均为8,C错误。
3.D 解析:由表中物质的熔点可知,钠的卤化物的熔点较高,都是离子晶体,其熔点与离子键的强弱有关;硅的卤化物的熔点较低,都是分子晶体,其熔点与范德华力的大小有关,A、B、C均正确。根据熔点变化规律,熔点:NaBr>NaI,SiI4>SiBr4,D错误。
4.A 解析:三氯化铁沸点较低,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,属于分子晶体,A正确;溴化铝熔点较低,易溶于水,熔融状态下不导电,属于分子晶体,B错误;硼的熔、沸点很高,硬度大,且不溶于常见溶剂,属于共价晶体,C错误;碳化铝熔点很高,熔融状态和晶体都不导电,属于共价晶体,D错误。
5.D 解析:Re处于第六周期第ⅦB族,Re原子的价层电子排布式为5d56s2,A正确;Ti在晶胞的顶角,Re占据Ti的位置,则Re在顶角处,离Re最近且等距离的O有6个,则Re的配位数为6,B正确;Re位于体心时O位于面心,C正确;Re的最高价为+7价,ReO3中Re为+6价,则ReO3中Re的化合价既可以升高,也可以降低,能发生歧化反应,D错误。
6.C 解析:由图可知,C原子、N原子均以单键连接,X中不含π键,A错误;X只存在共价键,是共价晶体,B错误;晶胞中C原子的个数为6×12=3,N原子位于晶胞内部,个数为4,则X的化学式为C3N4,C正确;位于面心的C原子,与周围4个N原子(位于两个晶胞内)相连,其配位数为4,不存在孤电子对,D错误。
7.C 解析:由晶胞结构及均摊法可知,Ca2+位于体心,个数为1,Ti4+位于顶角,个数为8×18=1,O2-位于棱心,个数为12×14=3,故该物质的化学式为CaTiO3,A正确;Ti为22号元素,位于元素周期表的d区,B正确;Ti4+位于顶角,每个Ti4+周围与其最近且距离相等的Ti4+有6个,C错误;结合晶胞的结构分析可知,若Ca2+处于各顶角位置,则Ti4+处于体心位置,O2-处于面心位置,D正确。
8.D 解析:N2O5中O元素的化合价为-2价,根据化合物中正、负化合价代数和为0可得N元素的化合价为+5价,A正确。NO2+中N原子的孤电子对数为5-1-2×22=0,价层电子对数为2,中心N原子杂化类型为sp;NO3-中N原子的孤电子对数为5+1-3×22=0,价层电子对数为3,中心N原子杂化类型为sp2,B正确。O3具有强氧化性,在将NO2氧化为N2O5时,还有O2生成,该反应的化学方程式为2NO2+O3N2O5+O2,C正确。N2O5晶体由阴、阳离子构成,其晶体类型为离子晶体,D错误。
9.C 解析:由晶胞结构图可知,Se2-周围距离最近且相等的Zn2+有4个,Se2-的配位数为4,A错误;基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,核外含有的电子轨道数为1+1+3+1+3+5+1+3=18,则基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子,B错误;已知a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(12,1,12),则d点的坐标为(34,14,34),C正确;Se2-和S2-半径不同,若Se2-换为S2-,则晶胞棱长将改变,D错误。
10.C 解析:以体心K+为研究对象,与该K+距离相等且最近的O2-位于面心,共有6个,A正确;与K+距离相等且最近的O2-共有6个,构成正八面体,B正确;与K+距离相等且最近的K+有12个,C错误;K+位于晶胞棱心和体心,数目为4,O2-位于顶角和面心,数目为4,D正确。
11.答案:(1)3d84s2
(2)分子晶体
(3)①LiCO2 ②6
解析:(3)①该晶胞中Li的个数为3,C的个数为3,O的个数为12×16+2×12+6×13+1=6,N(Li)∶N(C)∶N(O)=3∶3∶6,则该物质的化学式为LiCO2。
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
SiO2晶体的熔点高、硬度大
SiO2晶体可用于制造光导纤维
B
碘晶体中的I—I的键能较小
晶体碘的沸点低、易升华
C
NaCl晶体中Na+与Cl-个数比为1∶1,
CsCl晶体中Cs+与Cl-个数比也为1∶1
NaCl和CsCl的晶胞结构相同
D
在金刚石和硅晶体中,原子间通过共价键形成空间网状结构
金刚石和硅晶体类型相同
物质
NaF
NaCl
NaBr
熔点/℃
995
801
775
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
熔点/℃
-90.2
-70.4
5.2
选项
性质
晶体类型
A
三氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂
分子晶体
B
溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,易溶于水,熔融状态下不导电
共价晶体
C
硼,熔点2 076 ℃,沸点3 927 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂
金属晶体
D
碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电
离子晶体