備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第五章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第6講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第6講晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.[2024湖北]物質(zhì)結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)性質(zhì)。下列性質(zhì)差異與結(jié)構(gòu)因素匹配錯誤的是（D）性質(zhì)差異結(jié)構(gòu)因素A.沸點(diǎn)：正戊烷（36.1℃）高于新戊烷（9.5℃）分子間作用力B.熔點(diǎn)：AlF3（1040℃）遠(yuǎn)高于AlCl3（178℃升華）晶體類型C.酸性：CF3COOH（pKa＝0.23）遠(yuǎn)強(qiáng)于CH3COOH（pKa＝4.76）羥基極性D.溶解度（20℃）：Na2CO3（29g）大于NaHCO3（8g）陰離子電荷解析正戊烷中不含支鏈，新戊烷中含支鏈，分子間作用力：正戊烷＞新戊烷，所以正戊烷沸點(diǎn)高于新戊烷，A正確。AlF3為離子晶體，AlCl3為分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)一般高于分子晶體，B正確。F的電負(fù)性大于H，—CF3為吸電子基團(tuán)，導(dǎo)致CF3COOH中羥基極性比CH3COOH中羥基極性大，更易電離出H＋，C正確。NaHCO3溶解度小于Na2CO3，是因為NaHCO3中的HCO3－間存在氫鍵，導(dǎo)致其不易溶于水，2.[2024北京]中國科學(xué)家首次勝利制得大面積單晶石墨炔，是碳材料科學(xué)的一大進(jìn)步。下列關(guān)于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是（A）A.三種物質(zhì)中均有碳碳原子間的σ鍵B.三種物質(zhì)中的碳原子都是sp3雜化C.三種物質(zhì)的晶體類型相同D.三種物質(zhì)均能導(dǎo)電解析三種物質(zhì)中碳碳原子間均形成了共價鍵，共價鍵中確定含σ鍵，A正確；金剛石中全部碳原子均接受sp3雜化，石墨中全部碳原子均接受sp2雜化，石墨炔中苯環(huán)上的碳原子接受sp2雜化，形成碳碳三鍵的碳原子接受sp雜化，B錯誤；金剛石為共價晶體，石墨為混合型晶體，C錯誤；金剛石中沒有自由移動的電子，不能導(dǎo)電，D錯誤。3.[2024山東]石墨與F2在450℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物（CF）x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是（B）A.與石墨相比，（CF）x導(dǎo)電性增加B.與石墨相比，（CF）x抗氧化性增加C.（CF）x中C—C的鍵長比C—F短D.1mol（CF）x中含有2xmol共價單鍵解析石墨導(dǎo)電的緣由是石墨層間有自由移動的電子，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物（CF）x后，可自由移動的電子削減，導(dǎo)電性減弱，A錯誤；石墨層間插入F后形成的C—F鍵極短，鍵能極大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加，抗氧化性增加，B正確；隨原子序數(shù)遞增，同周期主族元素的原子半徑漸漸減小，因此（CF）x中C—C的鍵長比C—F長，C錯誤；由題圖知，（CF）x中每個碳原子形成3個C—C鍵、1個C—F鍵，其中每個C—C鍵被2個碳原子共用，則1mol（CF）x中含有2.5xmol共價單鍵，D錯誤。4.[2024湖北]鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是（C）A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8B.晶體中H和H的最短距離：LaH2＞LaHxC.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點(diǎn)數(shù)為40的閉合多面體籠D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40（4.解析以上底面的La為探討對象，晶體中距離該La最近且相等的H原子分別位于其上方和下方，共8個，故La的配位數(shù)為8，A正確。由LaH2和LaHx的晶胞結(jié)構(gòu)及題干知，H與H的最短距離：LaH2大于LaHx，B正確。在LaHx晶胞中，共有5×8＝40個H原子，將LaHx分成8個小立方體，在每個小立方體內(nèi)，有5個H形成正四面體結(jié)構(gòu)，則整個晶胞中40個H原子不全在閉合多面體曲面上，C錯誤。每個LaHx晶胞中含40個H原子，H原子密度為40（4.84×10－5.[2024全國甲]我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是8，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，該晶體密度為91×4+16×8a2c×NA×10－30g·cm－3（寫出表達(dá)式）。在ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1－xOy，則解析以面心上的Zr為探討對象，依據(jù)晶胞圖知，Zr4＋離子在晶胞中的配位數(shù)是8。一個晶胞中含有O的個數(shù)為8，含有Zr的個數(shù)為8×18＋6×12＝4，晶胞質(zhì)量為（8×16＋4×91）/NAg，晶胞體積為a2c×10－30cm3，故該晶體的密度為91×4+16×8a2c×NA×10－30g·cm－3。該化合物中Zn顯＋2價，Zr顯＋4價，O顯－2價，依據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0知，2x＋4（1－6.（1）[全國Ⅱ高考]FeS2晶體的晶胞如圖1所示。晶胞邊長為anm，F(xiàn)eS2相對分子質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達(dá)式為4MNAa3×1021g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S2圖1圖2（2）[全國Ⅲ高考]MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)（如圖2所示），其中陰離子接受面心立方最密積累方式，X射線衍射試驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a＝0.420nm，則r（O2－）為0.148nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a'＝0.448nm，則r（Mn2＋）為0.076nm。解析（1）該晶胞中Fe2＋位于棱上和體心，個數(shù)為12×14＋1＝4，S22－位于頂點(diǎn)和面心，個數(shù)為8×18＋6×12＝4，故晶體密度為MNA×4g（a×10－7cm）3＝4MNAa3×1021g·cm－3。依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，S22－所形成的正八面體的邊長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞邊長的22，故該正八面體的邊長為22anm。（2）因為O2－接受面心立方最密積累方式，所以面對角線長度是O2－半徑的4倍，則有[4r（O2－）]2＝2a2，解得r（O2－）＝24×0.420nm≈0.148nm；MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，7.[全國Ⅲ高考]GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm－3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol－1和MAsg·mol－1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率4π×10－30NA解析首先用均攤法計算出1個晶胞中含有As原子