2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练16晶体结构与性质

这是一份2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练16晶体结构与性质，共13页。试卷主要包含了下列性质适合分子晶体的是，82 ℃,质软,导电,密度为0，下列排序不正确的是，某离子晶体的晶胞如图所示，下表是物质对应的熔点等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )
A.分子晶体中一定含有共价键
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.离子晶体中含有离子键,不含有共价键
D.金属阳离子只能存在于离子晶体中
2.下列有关晶体结构的叙述中错误的是( )
A.金刚石的网状结构中,最小的环上有6个碳原子
B.分子晶体熔化时,不破坏共价键;共价晶体熔化时,破坏共价键
C.在金属铜的晶体中,由于存在自由电子,因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有8个
3.下列性质适合分子晶体的是( )
A.熔点为1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点为3 500 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C.能溶于CS2,熔点为112.8 ℃,沸点为444.6 ℃
D.熔点为97.82 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·c
4.下列排序不正确的是( )
A.熔点由高到低:Na>Mg>Al
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.晶体熔点由低到高:CONaBr>NaI
5.下面有关晶体的叙述中,不正确的是( )
A.金刚石的网状结构中含有由共价键形成的碳原子环
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且最近的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
6.某离子晶体的晶胞如图所示。A为阴离子,在晶胞内部,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )

A.B2AB.BA2
C.B7A4D.B4A7
7.现有几组物质的熔点(℃)数据:
据此回答下列问题:
(1)A组属于 晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是 。
(2)B组晶体共同的物理性质是 (填序号)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于 。
(4)D组晶体可能具有的性质是 (填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
能力提升
8.(双选)已知干冰晶胞结构中CO2分子在正方体的顶点和面心位置,晶胞中相邻最近的两个CO2分子间距为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.晶胞中一个CO2分子的配位数是12
B.晶胞的密度表达式是 g·c
C.一个晶胞中平均含6个CO2分子
D.CO2分子的空间结构是直线形,中心碳原子的杂化轨道类型是sp3杂化
9.下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.硅原子间难形成双键而碳原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-p π键
10.(双选)下表是物质对应的熔点(℃):
下列判断错误的是( )
A.铝的化合物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.同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
11.硅酸盐与二氧化硅一样,都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成,其中表示氧原子,表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某单链无限长的多聚硅酸根离子的结构,试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为( )
A.1∶2B.1∶3
C.1∶4D.2∶5
12.碳元素的单质有多种形式,如图所示,依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化轨道类型分别为 、 。
(3)C60属于 晶体,石墨属于 晶体。
(4)石墨晶体中,层内C—C的键长为142 pm,而金刚石中C—C的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的 共价键,而石墨层内的C—C间不仅存在 共价键,还有 键。
(5)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,则r= a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。
13.导弹有神奇的命中率,这主要与其材料息息相关,镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物(如砷化镓、磷化镓等)都是常用的半导体材料。回答下列问题:
(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的核外电子排布式为[Ar] 。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga As(填“大于”或“小于”,下同),第一电离能Ga As。
(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位数是 。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体硅类似,熔点如下表所示,分析其变化原因: 。
(5)GaN晶胞的结构如图1所示。已知六棱柱底边边长为a cm,阿伏加德罗常数的值为NA。
①GaN晶胞中镓原子采用最密堆积方式,每个镓原子周围距离最近的镓原子数目为 。
②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图2。若该平行六面体的体积为a3 cm3,则GaN晶体的密度为 g·cm-3。(用含a、NA的代数式表示)
拓展深化
14.钛被誉为“21世纪的金属”,可呈现多种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)已知电离能:I2(Ti)=1 310 kJ·ml-1,I2(K)=3 051 kJ·ml-1。I2(Ti)O
B.CO2分子中碳原子为sp杂化
C.单质硫属于共价晶体
D.KNO3中化学键只有σ键
4.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是( )
A.H2O2分子中的O采取sp2杂化
B.CO2分子中碳原子采取sp杂化
C.BF3分子中的硼原子采取sp3杂化
D.CH3COOH分子中碳原子均采取sp2杂化
5.下列说法不正确的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
6.工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。下列说法正确的是( )
A.Al中Al3+为配体,接受孤电子对
B.CO2晶胞为分子密堆积,配位数为12
C.C和CO2中碳原子的杂化方式相同
D.分子间氢键:HF大于H2O,HF的熔、沸点高
7.已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①1 ml 冰中有 ml 氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是 。
(2)已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而两个O—H与O—O的夹角均为96°52'。
试回答:
①H2O2分子的电子式是 ,结构式是 。
②H2O2分子是含有 (填“极性”或“非极性”,下同)键和 键的 分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由: 。
④H2O2中氧元素的化合价是 ,简要说明原因: 。
能力提升
8.(双选)关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法中正确的是( )
A.配体是Cl-和H2O,配位数是6
B.中心离子是Ti4+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C.内界和外界中Cl-的数目之比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
9.(双选)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其周期序数的3倍,Z是短周期元素中原子半径最大的,0.1 ml·L-1 W最高价氧化物对应的水化物的水溶液pHX>Z>W
B.由于氢键的作用导致气态氢化物的稳定性X>W
C.ZY的水溶液使红色石蕊试纸显蓝色
D.Z分别与其他三种元素组成的二元化合物均含有离子键
10.有4个系列同族元素形成的物质,101.3 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
根据上表中内容,下列叙述正确的是( )
A.系列①的(a)物质中没有离子键,应有共价键和分子间作用力
B.系列③中(c)物质的沸点比HCl高是因为(c)中的共价键更牢固
C.系列②中(b)物质的元素的原子序数应为35,且该物质常温下为液态
D.系列④中H2O的沸点出现反常,是因为分子内有氢键的影响
11.(双选)C、—CH3、C都是重要的有机反应中间体,下列有关它们的说法正确的是( )
A.碳原子均采取sp2杂化
B.C与NH3、H3O+的空间结构均为三角锥形
C.C中碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.C与OH-形成的化合物中含有离子键
12.请回答下列问题:
(1)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示:
以下关于维生素B1的说法正确的是 。
a.只含σ键和π键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(2)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 。
a.离子键、共价键
b.离子键、氢键、共价键
c.氢键、范德华力
d.离子键、氢键、范德华力
(3)维生素B1燃烧可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有 。氨气极易溶于水,其原因是 。
(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨氨气氮气和氢气氮原子和氢原子”的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是:① ;②极性键;③ 。
13.氮、磷、砷是同主族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。
请回答下列问题:
(1)砷原子核外电子排布式为 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键的类型为 ,该化学键能够形成的原因是 。
(3)已知:
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是 。
②CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是 。
③综合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时 先液化。
拓展深化
14. (1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2
⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为 ;若XY2为共价化合物,其结构式为 。
(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为190 ℃,但在180 ℃时就开始升华。据此判断,氯化铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是 。
(4)现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。

A.c和fB.b和g
C.d和gD.b和e
②写出a~g 7种元素形成的所有原子都满足最外层为8电子稳定结构的任意一种分子的分子式: 。
课时规范练16 晶体结构与性质
1.B 稀有气体晶体为分子晶体,不含共价键,A项错误;共价晶体中共价键越强,熔点越高,B项正确;离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,C项错误;金属阳离子也可以存在于金属晶体中,D项错误。
2.D A项,根据金刚石的晶胞结构图可知,最小的环上有6个碳原子,正确;B项,分子晶体熔化时只是状态发生变化,没有化学键的断裂,只破坏分子间作用力,共价晶体的构成微粒是原子,熔化时化学键被破坏,正确;C项,金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,在通电条件下,自由电子的定向移动使得金属晶体能导电,正确;D项,氯化铯晶体的晶胞结构如图所示,由图可知,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有6个,错误。
3.C A、B选项中的熔点高,不是分子晶体的性质,D选项是金属晶体的性质。
4.A 金属离子的电荷越多,半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低的顺序为Al>Mg>Na,A项错误;键长越短,共价键越强,硬度越大,键长C—C晶体硅,B项正确;一般情况下,晶体熔点的高低顺序为分子晶体Si2H6;B项,金刚石与SiC均属于共价(原子)晶体,具有很高的硬度;C项,C与Si在同一主族,非金属性C>Si,故CH4的还原性弱于SiH4,C项错误;D项,π键是p轨道肩并肩重叠形成的,由于Si的原子半径较大,p轨道重叠程度小,所以硅原子间难以形成双键。
10.BC 氧化铝的熔点高,属于离子晶体,A项正确;表中BCl3、AlCl3和干冰均是分子晶体,B项错误;同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,如CO2是分子晶体,二氧化硅是共价晶体,C项错误;表中Al2O3与Na2O均是离子晶体,Na与Al位于不同主族,D项正确。
11.B 由单链无限长的多聚硅酸根离子的结构图可知,重复结构单元为,表示氧原子,中心黑点表示硅原子,则结构单元中硅原子个数为1,氧原子个数为2+2×=3,所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为1∶3。
12.答案 (1)同素异形体 (2)sp3 sp2 (3)分子 混合型 (4)σ σ
π(或大π或p-p π)
(5)8
解析 (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是由同种元素形成的不同单质,故它们互为同素异形体。
(2)在金刚石中,每个碳原子都形成四个共价单键,故碳原子的杂化方式为sp3;石墨烯中碳原子采用sp2杂化。
(3)一个“C60”就是一个分子,故C60属于分子晶体;石墨层与层之间是范德华力,而同一层中碳原子之间是共价键,故形成的晶体为混合型晶体。
(4)在金刚石晶体中,碳原子之间只形成共价单键,全部为σ键;在石墨层内的碳原子之间既有σ键又有π键。
(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;晶胞内含有4个碳原子,则晶胞体对角线长度与4个碳原子直径相同,即a=8r,r=a;1个碳原子的体积为8××π×r3,晶胞体积为a3,则碳原子的空间利用率为。
13.答案 (1)3d104s24p4 (2)大于 小于 (3)4
(4)原子半径N