備考2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)分層練習(xí)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.下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是（D）選項(xiàng)ABCD共價(jià)晶體石墨生石灰碳化硅金剛石分子晶體冰固態(tài)氨氯化銫干冰離子晶體氮化鋁食鹽明礬膽礬金屬晶體銅汞鋁鐵解析石墨為混合型晶體，氮化鋁為共價(jià)晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生石灰的主要成分為CaO，CaO為離子晶體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氯化銫為離子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金剛石為共價(jià)晶體，干冰為分子晶體，膽礬為離子晶體，鐵為金屬晶體，D項(xiàng)正確。2.[2024湖北十一校聯(lián)考]納米SiO2為無(wú)定形（非晶態(tài)）白色粉末，顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對(duì)紫外線反射實(shí)力強(qiáng)。下列關(guān)于納米SiO2的說(shuō)法正確的是（D）A.對(duì)光有各向異性B.熔點(diǎn)與晶體SiO2相同C.與晶體SiO2互為同分異構(gòu)體D.可用X－射線衍射試驗(yàn)區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2解析納米SiO2為無(wú)定形態(tài)，不屬于晶體，不具有對(duì)光的各向異性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體二氧化硅為共價(jià)晶體，納米二氧化硅不屬于晶體，二者熔點(diǎn)不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同分異構(gòu)體是指分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物，晶體二氧化硅（SiO2）中沒(méi)有分子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；納米SiO2不是晶體，晶體SiO2是共價(jià)晶體，可用X－射線衍射試驗(yàn)區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2，D項(xiàng)正確。3.[2024天津五校聯(lián)考]螢石是制作光學(xué)玻璃的原料之一，其主要成分氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（D）A.F位于元素周期表p區(qū)B.該晶體屬于離子晶體C.F－位于Ca2＋構(gòu)成的四面體空隙中D.每個(gè)Ca2＋四周距離最近且相等的F－有4個(gè)解析F元素是9號(hào)元素，位于元素周期表p區(qū)，A項(xiàng)正確。氟化鈣中只存在Ca2＋、F－之間的離子鍵，該晶體屬于離子晶體，B項(xiàng)正確。由題圖可知，Ca2＋位于晶胞頂點(diǎn)和面心，構(gòu)成面心立方積累，F(xiàn)－位于晶胞體內(nèi)，填充在以頂點(diǎn)和3個(gè)面心的Ca2＋構(gòu)成的四面體空隙中心，C項(xiàng)正確。以面心處Ca2＋為探討對(duì)象，每個(gè)Ca2＋四周距離最近且相等的F－有8個(gè)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.[2024武漢調(diào)研]立方氮化硼可作研磨劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）A.立方氮化硼的硬度大B.硼原子的配位數(shù)是4C.該物質(zhì)的化學(xué)式是B3N2D.N和B之間存在配位鍵解析由立方氮化硼可作研磨劑知，其硬度大，A項(xiàng)正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，硼原子位于頂點(diǎn)和面心，以面心處硼原子為探討對(duì)象，距其最近的氮原子有4個(gè)，故硼原子的配位數(shù)為4，B項(xiàng)正確；依據(jù)均攤法，晶胞中B原子數(shù)目為8×18＋6×12＝4，N原子處于晶胞內(nèi)部，數(shù)目為4，故該物質(zhì)的化學(xué)式為BN，C項(xiàng)錯(cuò)誤；立方氮化硼中每個(gè)B原子形成4個(gè)B—N共價(jià)鍵，B和N原子之間存在配位鍵，5.[2024河南部分重點(diǎn)中學(xué)模擬等組合]（1）羰基鎳粉熔點(diǎn)為－25℃，沸點(diǎn)為43℃。羰基鎳在固態(tài)時(shí)的晶體類型是分子晶體，推斷依據(jù)是熔、沸點(diǎn)低。（2）SeO2可用于去頭皮屑，常溫下為白色晶體，熔點(diǎn)為340℃～350℃，則SeO2的晶體類型為分子晶體。（3）如圖所示為Zn的四種鹵化物的熔點(diǎn)，據(jù)此推斷ZnF2的晶體類型為離子晶體，ZnCl2微粒之間的作用力為范德華力（或分子間作用力）。（4）立方氮化硼硬度大，熔點(diǎn)為3000℃，其晶體類型為共價(jià)晶體。（5）SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，沸點(diǎn)為57.6℃，可混溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑，則SiCl4的晶體類型為分子晶體，熔化時(shí)克服的作用力是范德華力（或分子間作用力）。解析（2）SeO2的熔點(diǎn)較低，為分子晶體。（3）由題圖可以看出，ZnF2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于其他三種物質(zhì)的熔點(diǎn)，且ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大漸漸上升，據(jù)此推斷ZnF2為離子晶體，ZnCl2為分子晶體，分子晶體微粒間的作用力為范德華力。（5）SiCl4的沸點(diǎn)低，可混溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑，則其為分子晶體，熔化時(shí)克服分子間作用力。6.（1）[2024陜西渭南模擬]三鹵化硼的性質(zhì)如表所示：化合物BF3BCl3BBr3BI3熔點(diǎn)/℃－127－107－4649.9沸點(diǎn)/℃－9912.591.3210BF3、BCl3、BBr3、BI3的沸點(diǎn)漸漸上升的緣由是BF3、BCl3、BBr3、BI3四種物質(zhì)均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相像，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力漸漸增加，沸點(diǎn)漸漸上升。（2）[2024浙江寧波模擬]第三周期部分主族元素的氟化物的熔點(diǎn)如表所示：化合物NaFAlF3SiF4SF6熔點(diǎn)/℃9931040－90－50.5由表中數(shù)值可以推斷AlF3晶體類型為離子晶體，SiF4比SF6熔點(diǎn)低的緣由是SiF4與SF6的熔點(diǎn)較低，二者均為分子晶體，SiF4的相對(duì)分子質(zhì)量小于SF6的，熔化時(shí)克服的分子間作用力小。（3）金屬鎵的鹵化物的熔點(diǎn)如表所示：化合物GaF3GaCl3GaBr3熔點(diǎn)/℃＞100077.75122.3GaF3熔點(diǎn)比GaCl3熔點(diǎn)高許多，緣由是GaF3的熔點(diǎn)相對(duì)較高，為離子晶體，GaCl3是分子晶體，離子鍵強(qiáng)度大于分子間作用力，故離子晶體（GaF3）的熔點(diǎn)高于分子晶體（GaCl3）的熔點(diǎn)。7.[2024浙江名校聯(lián)考]鈣鈦礦并不是專指一種含鈣和鈦的某種化合物，而是一類具有相像結(jié)構(gòu)的晶體材料的總稱，如圖所示晶胞可表示立方鈣鈦礦，其中A是較大的陽(yáng)離子，B是較小的陽(yáng)離子，X是陰離子，該立方鈣鈦礦通式可表示為ABX3（用A、B、X表示）。一種金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2＋、I－和有機(jī)堿離子CH3NH3＋（結(jié)構(gòu)與立方鈣鈦礦相同）。若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為620a3×NA×1021解析由晶胞圖示可知，A位于體心，個(gè)數(shù)為1，B位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×18＝1，X位于棱上，個(gè)數(shù)為12×14＝3，則其通式可表示為ABX3。該金屬鹵化物光電材料的結(jié)構(gòu)與立方鈣鈦礦相同，則晶胞中含有1個(gè)Pb2＋、1個(gè)CH3NH3＋、3個(gè)I－，晶體密度為207+32+127×3NAg÷（a×10－7cm）3＝620a8.[2024湖南]鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz、和xy平面投影分別如圖所示：（1）該超導(dǎo)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為KFe2Se2；（2）Fe原子的配位數(shù)為4；（3）該晶胞參數(shù)a＝b＝0.4nm、c＝1.4nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為2×（39+56×2+79×2）NA×0.4解析（1）分析晶胞在xz、yz、xy平面的投影圖可知，占據(jù)頂點(diǎn)和體心位置的為K原子，故K原子個(gè)數(shù)為8×18＋1＝2，每個(gè)豎直棱上有2個(gè)Se原子，體內(nèi)有2個(gè)Se原子，故Se原子個(gè)數(shù)為8×14＋2＝4，每個(gè)豎直面上有2個(gè)Fe原子，故Fe原子個(gè)數(shù)為8×12該物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其最簡(jiǎn)化學(xué)式為KFe2Se2。（2）以1號(hào)Fe原子為探討對(duì)象，2號(hào)和3號(hào)鐵原子及其對(duì)稱位置的2個(gè)Fe原子距離1號(hào)Fe原子最近，故Fe的配位數(shù)為4。（3）該晶胞的質(zhì)量為2×（39+56×2+79×2）NAg，體積為0.4×0.4×1.4×10－21cm3，故該晶體的密度為2×（39+56×2+79×29.[2024山東]XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（12，12，12）。已知Xe—F鍵長(zhǎng)為rpm，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，rc）；晶胞中A、B間距離d＝解析以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立坐標(biāo)系時(shí)，由B點(diǎn)在棱上rc處，知B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，rc）。如圖所示從點(diǎn)A向底面作垂線到點(diǎn)D，則ED＝22apm，AB＝CE＝d，CD＝（12c－r）pm，依據(jù)CD2＋ED2＝CE2，代入數(shù)據(jù)可得d2＝0.5a2pm2＋（0.5c－r）2pm2，d10.[2024海南中學(xué)模擬]CdSe的一種晶體為閃鋅礦型結(jié)構(gòu)，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知Cd和Se的原子半徑分別為rCdnm和rSenm，則該晶胞中原子的空間利用率為（43πrC解析由題圖可知，Se原子位于晶胞內(nèi)部，Cd原子位于晶胞頂點(diǎn)和面心，依據(jù)“均攤法”可知，1個(gè)晶胞中Se原子數(shù)目為4，Cd原子數(shù)目為8×18＋6×12＝4，則原子總體積為[（43πrCd3＋43πrSe3）×4]nm3，該晶胞體積為11.[跨學(xué)科/數(shù)學(xué)][2024寧夏石嘴山模擬]GaN（相對(duì)分子質(zhì)量為M）是新型半導(dǎo)體材料，該晶體的一種晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞（如圖1所示）相像，其晶胞可看作金剛石晶胞內(nèi)部的碳原子被N原子替代，頂點(diǎn)和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞參數(shù)為acm。沿z軸從上往下俯視的晶胞投影圖如圖2所示。圖1圖2（1）若圖2中原子1的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是（14，34，14），則原子5的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)是（1，12，（2）晶胞結(jié)構(gòu)中原子1、5之間的距離為114acm（3）設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則GaN晶體的密度為4MNAa解析（1）依據(jù)數(shù)學(xué)立體幾何關(guān)系可知，若圖2中原子1的分?jǐn)?shù)