新高考化学一轮考点复习第5章 第5讲 晶体结构与性质 练习（含答案解析）

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1．（23-24高三上·浙江·开学考试）下列有关物质特殊聚集状态与结构的说法不正确的是( )
A．液晶中的分子长轴取向一致，表现出类似晶体的各向异性
B．等离子体是一种特殊的气体，由阳离子和电子两部分构成
C．纯物质有固定的熔点，但其晶体颗粒尺寸在纳米量级时也可能发生变化
D．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．（23-24高三上·全国·期中）下列说法正确的是( )
A．卤化氢中，HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于H2O中氢键键能较大
D．氢键X-H⋯Y中三个原子总在一条直线上
3．（2024·浙江金华·三模）明矾常用作净水剂，下列关于明矾大晶体制备实验的说法不正确的是( )
A．配制明矾饱和溶液的温度要控制在比室温高10~15℃
B．明矾小晶核要悬挂在饱和溶液中央，可避免形成形状不规整的晶体
C．形成大晶体的过程中，需要敞开玻璃杯静置较长时间
D．本实验中所用仪器都要用蒸馏水洗净
4．（2024·天津滨海新·三模）化学处处呈现美，下列说法正确的是( )
A．通过晶体的射线衍射实验获得分子中键角为
B．绚烂烟花的产生是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放引起的
C．缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性
D．肼的结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代，存在顺式和反式两种同分异构体：和
5．（2024·安徽·模拟预测）磷化铁是重要的磷铁源材料，具有多种晶型，其一晶体中磷原子采用面心立方堆积，铁原子填入四面体空隙中，其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．铁原子与磷原子通过离子键结合在一起
B．磷化铁的化学式为FeP
C．与磷原子紧邻且等距的磷原子个数有12个
D．若Fe—P键长为，则晶胞的参数为
6．（2024·河北衡水·模拟预测）碳化钛在航空航天、机械加工等领域应用广泛，其晶胞结构(如图所示)与氯化钠相似，晶胞的边长为anm。下列说法正确的是( )
A．基态Ti原子的价电子排布图为
B．晶体中的配位数为12
C．晶胞中仅由碳原子构成的四面体空隙和八面体空隙的个数比为2∶1
D．设为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为
7．（2024·江西上饶·模拟预测）超导现象一直吸引着广大科学家的关注。某超导材料的晶体结构属于四方晶系，其晶胞如图所示。下列说法错误的是( )
A．位于元素周期表的第四周期第IB族
B．与等距且最近的有12个
C．该超导材料的化学式为
D．该晶体的密度为
8．（2024·湖北·一模）下图是氮化镓的一种晶体结构，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．每个原子周围距离最近的原子数目为4
B．氮化镓分子式为
C．a、b原子坐标参数依次为、、则c原子坐标参数为
D．已知该晶体密度为，则镓氮原子间最短距离为
9．（2024·山东泰安·一模）氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性，立方相氮化硼结构与金刚石相似。下列说法错误的是( )
A．六方相氮化硼层上键电子不能自由移动
B．六方相氮化硼熔点高于立方相氮化硼
C．立方相氮化硼中存在“N→B”的配位键
D．(六方相氮化硼)中含键
10．（2024·海南海口·一模）磷元素有白磷、红磷等单质，白磷结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s) 。下列说法正确的是( )
A．属于共价晶体
B．白磷中的P—P—P夹角为
C．白磷晶胞中，P—P键的作用弱于的分子间作用力
D．白磷(s)和红磷(s)在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多
11．（2024·湖北·模拟预测）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是( )
12．（2024·湖北·模拟预测）新研制出的石墨烯－C60揉和了C60分子与石墨烯的结构特点，有关结构如图所示。

下列有关这三种物质的说法错误的是( )
A．碳原子的杂化方式均为sp2B．C60晶体的熔点最低
C．石墨烯的导电性最好D．互为同素异形体
13．（2024·福建·二模）我国科学家利用和在十八胺中金属阳离子氧化性不同，分别制得纳米晶体材料和。下列说法错误的是( )
A．第一电离能：B．十八胺中碳原子杂化类型均为
C．氧化性：D．熔点：十八烷十八胺
14．（23-24高三下·天津·阶段考试）已知下表中几种物质的熔、沸点：
据此判断，下列说法错误的是( )
A．AlCl3晶体加热易升华B．SiCl4是分子晶体
C．单质X可能是原子晶体D．AlCl3是原子晶体
15．（2024·湖北武汉·一模）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂，浸金时与配位形成。硫代硫酸根()可看作是中的1个O原子被S原子取代的产物。的晶胞形状为长方体，结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．1个中σ键的数目为12
B．的空间结构是四面体形
C．晶体的密度为
D．与配位时，的中心S原子可作配位原子
16．（2024·重庆·模拟预测）制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示，硼原子全部组成正八面体，各个顶点通过B-B 键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为a nm，B八面体中B-B键的键长为d nm，Ca原子的坐标参数为( ，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是( )
A．硼化钙的化学式为CaB36B．Ca的配位数为16
C．该晶体的密度为 D．N点的坐标参数为
17．（2024·重庆·模拟预测）F2和Xe可在一定条件下反应生成X，若Xe过量则生成Y，X和Y的晶胞示意图如图所示，晶胞体积之比为V(X)：V(Y)=17∶13。
下列关于X和Y的说法正确的是( )
A．两种分子都属于极性分子B．分子中Xe的孤电子对数：X>Y
C．两种晶体都属于分子晶体D．晶体密度：X>Y
18．（2024·山东烟台·三模）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下：
下列说法错误的是( )
A．水解过程中只存在极性键的断裂和形成
B．与的晶体类型相同
C．分子的极性：
D．由此推断的水解产物为和HClO
19．照相底片的定影液中银的回收过程如下：
步骤1：将曝光后的照相底片用定影液(Na2S2O3)浸泡，使未曝光的AgBr转化成配合物溶解，该反应AgBr和Na2S2O3的物质的量之比为1∶2
步骤2：在步骤1的废定影液中加Na2S使配合物转化为黑色沉淀，并使定影液再生
步骤3：过滤，将黑色沉淀灼烧回收银
下列说法不正确的是( )
A．步骤1中配合物的内外界离子数之比为1∶2 B．步骤2中黑色沉淀为Ag2S
C．步骤3灼烧时要进行尾气吸收 D．如图所示NaBr晶胞中有4个Br－
20．下列有关说法不正确的是( )
A．水合铜离子的模型如图，该微粒中存在极性共价键、配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图，距离F－最近的Ca2＋组成正四面体
C．氢原子的电子云图如图，氢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，为面心立方最密堆积，Cu原子的配位数均为12，晶胞空间利用率74%
21．石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体
(1)以Ni­Cr­Fe为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe原子未成对电子数为________。设石墨晶体中碳碳键的键长为a m，金刚石晶体中碳碳键的键长为b m，则a________(填“>”“MgO>CaO>KCl；MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有12个。
23.【答案】（1）(或)
（2）平均一个水分子能形成两个氢键，平均一个甲醇分子只能形成一个氢键，氢键数越多，熔、沸点越高
（3）6 e
（4） (或，或311.76)
【解析】（1）锰为25号元素，失去2个电子形成锰离子，Mn2+基态核外电子排布式为(或)，中心B原子价层电子对个数4+=4且不含孤电子对，中心原子为sp3杂化；
（2）平均一个水分子能形成两个氢键，平均一个甲醇分子只能形成一个氢键，氢键数越多，熔、沸点越高，导致水的沸点比CH3OH的高；
（3）①0.01ml C(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87g白色沉淀，该白色沉淀为0.02mlAgCl，说明有氯离子处于外界，处于外界的氯离子数目为0.02ml÷0.01ml=2，该配合物为[C(NH3)5Cl]Cl2，其配位数为6；
②三氯五氨合钴中存在氯离子和配离子[C(NH3)5Cl]2+，存在离子键；[C(NH3)5Cl]2+中存在钴氮、钴氯配位键；氮分子中存在氮氢共价键；当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键，则也会存在氢键；不存在金属键；
故选e；
（4）①A为原点，C为(1，1，1)，B为右面面心，所以B的坐标为；
②根据截面图结合几何知识可知[2r(Cu)+2r(Al)]为体对角线的一半，设晶胞的棱长为a，则有a=2[2r(Cu)+2r(Al)]=4×(127+143)pm，所以a=pm；根据晶胞结构可知铜原子之间的最短核间距为棱长的一半，即a=(或，或311.76)；
③晶胞的质量m=，晶胞的体积V=a3=()3pm3=(×10-10) 3cm3，所以晶胞的密度g•cm-3。
24.【答案】（1）①3d7 ②酰胺基、羰基 N>O>H>C sp2 1 ③4 氢键
（2）①8 ② ③β-Ti 3 Au
【解析】（1）①钴为第27号元素，失去最外层2个电子形成C2+，其价电子排布式3d7。
②结合色胺酮分子结构可知，含氧官能团为酰胺基、羰基；
色胺酮中包含元素：N、O、H、C，同周期主族元素第一电离能随原子序数增大而增大，N元素的2p电子排布为半充满结构，电离能高于同周期相邻C、O元素，故第一电离能为：N>O>H>C；
色胺酮分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子形成超共轭的平面大π键体系，结合苯环中碳原子的杂化类型可知，N原子的杂化类型为sp2；配位原子为1号原子。
③结合色胺酮钴配合物的结构可知，中心原子C与分别两个N原子、两个O原子形成配位键，则钴的配位数为4；
色胺酮钴配合物中O及N原子均有孤对电子，CH3OH分子中羟基上的氢原子，可通过氢键与色胺酮钴配合物相结合。
（2）①结合α-Ti3Au晶胞结构可知，Ti原子位于晶胞的面心，则Ti原子周围与它最近且距离相等的Ti原子有8个；
②β-Ti3Au的晶胞边长为509pm，每个晶胞面上有两个Ti原子，则晶胞中Ti原子数为，根据化学式β-Ti3Au可知Au原子数为，密度为；
③α-Ti3Au晶体有更长的Ti-Au键键长，键长越长，键能越小，硬度更低，因此硬度较高的是β-Ti 3 Au。
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：HF>HI
氢键
B
熔点：Na>K
原子半径
C
硬度：金刚石>SiC
晶体类型
D
I2在溶剂中的溶解度：CCl4>H2O
分子的极性
NaCl
KBr
AlCl3
单质X
SiCl4
熔点/℃
801
730
190
2300
-70
沸点/℃
1413
1380
180
2500
53
CCl4
CBr4(α型)
CI4
熔点/℃
－22.92
48.4
168(分解)
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·ml－1)
786
715
3 401