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第 38 讲 晶体结构与性质
第一部分:高考真题感悟
1.(2022·湖北·高考真题)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 的配位数为6 B.与 距离最近的是
C.该物质的化学式为 D.若 换为 ,则晶胞棱长将改变
2.(2021·天津·高考真题)下列各组物质的晶体类型相同的是
A.SiO 和SO B.I 和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
2 3 2
3.(2022·江苏·高考真题)我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜
器;Pb、 是铅蓄电池的电极材料,不同铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾广泛用作颜料,下列
物质性质与用途具有对应关系的是
A.石墨能导电,可用作润滑剂
B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料
C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料
4.(2022·山东·高考真题) 、 属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存
在 键、 键。下列说法错误的是
A. 的熔点高于 B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取 杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同
5.(2022·山东·高考真题) 是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)
的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A.每个 晶胞中 个数为x
B.每个 晶胞完全转化为 晶胞,转移电子数为8
C.每个 晶胞中0价Cu原子个数为
D.当 转化为 时,每转移 电子,产生 原子
第二部分:最新模拟精练
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2021·湖北·模拟预测)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。
储氢时, 分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm, 表示阿伏加
德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B.Mg与Fe之间的最近距离为 nm
C.在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D.储氢后的晶体密度为
2.(2021·辽宁·模拟预测)一种铁的氧化物晶体的晶胞如图所示,下列说法正确的是A.该晶体是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁
B.该物质不稳定,在空气中受热迅速被氧化为Fe O
2 3
C.与O2-紧邻且等距离的O2-数目为4
D.一个该晶胞中所含离子总数为8
3.(2021·山东泰安·模拟预测)硫化锌有两种常见的晶体,分别是六方硫化锌(晶胞结构如图甲所示)和立
方硫化锌(晶胞结构如图乙所示)。下列说法错误的是
A.可用X-射线衍射实验鉴别硫化锌是否属于晶体
B.每个六方硫化锌晶胞中含2个S原子
C.立方硫化锌中锌的配位数为4
D.氧化锌的熔点低于六方硫化锌和立方硫化锌
4.(2022·上海闵行·一模)2021年5月15日中国火星探测器“祝融号”在一种比空气还轻的气凝胶材料
保护下成功着陆火星。有种气凝胶材料主要成分为SiO,有关其描述错误的是
2
A.由原子构成 B.含极性键 C.熔点高 D.极性分子
5.(2022·上海·模拟预测)某晶体中只含有非极性键和极性键,关于该晶体的说法错误的是
A.可能是离子晶体也可能是分子晶体 B.可能是电解质也可能是非电解质
C.可能是有机物也可能是无机物 D.可能是极性分子也可能是非极性分子
6.(2022·辽宁沈阳·三模)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。已知该晶体的密
度为 ,阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法中错误的是A.该铁的氧化物化学式为 B.距离Fe3+最近的 有6个
C.晶体中的 只能构成正四面体空隙 D.晶胞的边长为
7.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M
三个电子层,它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.X元素的原子序数是19
B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3 : 2
C.Xn+中n=1
D.晶体中每个Xn+周围有4个等距离且最近的N3-
8.(2022·广东·梅州市梅江区梅州中学模拟预测)如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
下列说法错误的是
A.18g冰晶体中含有2mol氢键
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2C.碘单质是分子晶体,碘单质在 中比水中溶解度更大
D.金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为:MgO>金刚石>碘单质
9.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测) (式量为M)是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料,
其晶胞结构如图所示,阿伏加德罗常数为 。已知:原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,一种自
旋状态用 表示,与之相反的 表示,称为电子的自旋磁量子数。下列说法错误的是
A. 的价层电子排布式为
B.基态S原子电子自旋磁量子数的代数和为1
C.若A点的分数坐标为 ,则B点的分数坐标为
D. 晶体的密度为
10.(2022·北京·和平街第一中学三模)通过下列实验可从 的 溶液中回收 。下列说法正确的是
A.通过过滤可将水溶液与 分离
B.回收的粗碘可通过升华进行纯化
C. 溶液与 反应的离子方程式:
D.向加酸后的上层清液中滴加 溶液生成 沉淀,1个 晶胞(见图)中含14个
11.(2022·辽宁丹东·二模)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面应用广泛。图(a)为一种无限长单
链状结构的多硼酸根,图(b)硼氢化钠晶胞结构。N 代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.图a中多硼酸根的化学式为
B.硼氢化钠晶体中 的配位数为4
C.图(a)中O-B-O的键角小于 中的H-B-H的键角
D.若硼氢化钠晶体的密度为ρg·cm-3,则a=
12.(2022·湖北·模拟预测)铁有δ、γ、α三种同素异形体,如图所示,三种晶体在不同温度下能发生转
化。下列说法不正确的是δ-Fe γ-Fe α-Fe
A.δ-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B.α-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C.δ-Fe晶胞中Fe原子数与α-Fe晶胞中Fe原子数之比为2:1
D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体相同
二、主观题(共3小题,共40分)
13.(2022·山东泰安·三模)(12分)六方晶胞是一种常见晶胞,镁、锌和钛的常见晶胞属于六方晶胞。
(1)已知以上三种金属的盐的熔沸点(℃)如下表:
氯化物
物理性
质
熔点 712 290 -24.1
沸点 1412 732 136.4
已知: 熔融状态下能够导电。请解释三种氯化物熔沸点差异的原因_______。 的熔沸点明显偏
低的另一个原因是该分子空间构型是_______,分子高度对称,没有极性,分子间作用力很弱。
(2)某晶体属于六方晶系,其晶胞参数 , 。晶胞沿着不同方向投影如下,其中深色
小球代表A原子,浅色大球代表B原子(化学环境完全等同)。已知A2原子坐标为 ,
B1原子沿c方向原子坐标参数 。①该物质的化学式为_______。
②晶胞中原子A1—A2在ab面投影的距离为_______(保留四位有效数字)。
③B1原子坐标参数为_______。
14.(2021·广东·模拟预测)(16分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
(1)硼酸(H BO)是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
3 3
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为_______。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和_______。
③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是_______。
④硼酸是一元弱酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OH-而呈酸性。写出硼酸的电离方程式:_______。
(2)硼氢化钠(NaBH )是有机化学中的一种常用还原剂,在热水中水解生成硼酸钠和氢气,用化学方程式表
4
示其反应原理:_______。[BH]-的空间构型是_______。
4
(3)B NH 可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式:_______。
3 3 6
(4)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如图是该晶体微观
结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_______。
(5)金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似,已知晶胞边长为361.5 pm,则立方氮化硼的密度
是_______ g· cm-3。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数用N 表示)。
A
15.(2022·河南南阳·高三期末)(12分)回答下列问题:
(1)甲醛与新制Cu(OH) 加热可得砖红色沉淀Cu O,已知Cu O晶胞的结构如图所示:
2 2 2①在该晶胞中,Cu+的配位数是___________
②若该晶胞的边长为apm,则Cu O的密度为___________g∙cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加
2
德罗常数的值为N ,1pm=10-12m)。
A
(2)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,LiZnAs基稀磁半导体的晶胞
如图所示,其中A处Li的原子坐标参数为(0,0, )B处As的原子坐标参数为( , , );C处Li的原
子坐标参数为___________。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图。储氢原理:镧镍合金吸附H,H
2 2
解离为原子,H原子储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和面心,则形
成的储氢化合物的化学式为_____。