新高考化学中“晶体的结构与性质专项训练”的类型分析附答案

新高考化学中“晶体的结构与性质专项训练”的类型分析附答案一、晶体的结构与性质1．下列物质的结构与性质与氢键无关的是①乙醚的沸点②冰的密度比液态水小③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低④水分子在高温下很稳定⑤氢化镁的晶格能高⑥DNA 的双螺旋结构⑦尿素的熔沸点比醋酸高 A ．④⑥② B ．①④⑤ C ．②⑤⑥ D ．③⑤⑦2．下列叙述不正确的是()A ．金刚石、SiC 、NaF 、NaCl 、2H O 、2H S 晶体的熔点依次降低B ．CaO 晶体结构与NaCl 晶体结构相似，CaO 晶体中2Ca +的配位数为6，且这些最邻近的2O -围成正八面体C ．设NaCl 的摩尔质量为1Mg mol -⋅，NaCl 的密度为3ρg cm -⋅，阿伏加德罗常数为A N 1mol -，在NaCl 晶体中，两个距离最近的Cl -D ．X 、Y 可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X 占据所有棱的中心，Y 位于顶角位置，则该晶体的化学式为3XY3．氮化铝（AlN ）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业 等领域，其结构类似于金刚石。

一定条件下，氮化铝可通过反应Al 2O 3+N 2+3C=2AlN+3CO 合成， 下述正确的是A ．氮化铝晶体属于分子晶体B ．由于 AlN 相对分子质量比立方 BN 大，所以熔沸点 AlN 比 BN 高C ．AlN 中原子 Al 杂化方式为 sp 2，N 杂化方式为 sp 3D ．氮化铝晶体中含有配位键4．下列说法正确的是（ ）A ．含阳离子的晶体一定含有阴离子B ．沸点由高到底的顺序：HF>HI>HBr>HClC ．含有共价键的晶体一定具有高的熔沸点及硬度D ．空间利用率面心立方最密堆积>六方最密堆积>体心立方密堆积5．下列表述不正确的是（ ）A ．熔点：CF 4<CCl 4<CBr 4<Cl 4B ．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅C ．晶格能：NaF>NaCl>NaBr>NalD ．熔点：Na>Mg>Al6．二茂铁[(C 2H 5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。

已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃以上能升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。

下列说法不正确的是（ ） A ．二茂铁属于分子晶体B．在二茂铁中，C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键C．已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D． C5H5-中一定含有 键7．氟在自然界中常以CaF2的形式存在。

下列关于CaF2的表述正确的是（）A．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电B．F-的离子半径小于Cl-，则CaF2的熔点低于CaCl2C．阴阳离子比为2：1的物质，均与CaF2晶体构型相同D．Ca2+与F-间只存在静电吸引8．下列对一些实验事实的理论解释正确的是（）选项实验事实理论解释A碘单质在CCl4中溶解度比在水中大CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子B CO2为直线形分子CO2分子中C═O是极性键C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是共价晶体D HF的沸点高于HCl HF的相对分子质量小于HClA．A B．B C．C D．D9．KO2的晶体结构和NaCl相似，KO2可以看作是Na+的位置用K+代替，Cl-的位置用O2-代替，则关于KO2晶体结构的描述正确的是（）A．如图一个超氧化钾小晶胞中含有4个KO2B．和K+距离相同且最近的O2-构成的多面体是正六面体C．和K+距离相同且最近的K+有8个D．和K+距离相同且最近的O2-共有8个10．氮、磷、硼、砷的化合物用途非常广泛。

根据所学知识回答下列问题：(1)如图所示，每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。

每个小黑点代表一种氢化物，其中a、b、c、d、e对应元素电负性最大的是__（用元素符号表示），e点代表的第三周期某元素的基态原子核外电子占据的最高能层符号为__，该能层具有的原子轨道数为__。

(2)已知反应：(CH3)3C-F+SbF5→(CH3)3CSbF6，该反应可生成(CH3)3C+，该离子中碳原子杂化方式有__。

(3)一种新型储氢化合物氨硼烷是乙烷的等电子体，且加热氨硼烷会慢慢释放氢气，推断氨硼烷的结构式为__（若含有配位键，要求用箭头表示）。

(4)PCl5是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，熔体中P－Cl的键长只有198nm和206nm两种，这两种离子的化学式为__；正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角原因为___。

(5)砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：（0，0，0）；（12，12，0）；（12，0，12）；（0，12，12）As：(14，14，14)；(14，34，34)；(34，14，34)；(34，34，14)①请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图__。

②与砷原子紧邻的硼原子有__个，与每个硼原子紧邻的硼原子有__个。

11．NaCl是重要的化工原料。

回答下列问题：（1）元素Na的焰色反应呈___色。

价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子，其价电子轨道表示式为___。

（2）KBr具有NaCl型的晶体结构，但其熔点比NaCl低，原因是___。

（3）在适当的条件下，电解NaCl水溶液可制得NaClO3。

①NaCl水溶液中，不存在的微粒间作用力有___。

A．离子键 B．极性键 C．配位键 D．氢键 E.范德华力②ClO3-离子的几何构型为___，中心原子的杂化方式为___。

（4）NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应，可以形成一种新晶体，其立方晶胞如图所示（大球为Cl，小球为Na）。

①若A的原子坐标为（0，0，0），B的原子坐标为（12，0，14），则C的原子坐标为___。

②晶体中，Cl构成的多面体包含___个三角形的面，与Cl紧邻的Na个数为___。

12．钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。

工业上以TiCl4、BaCO3、H2C2O4等物质为原料制备草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，再高温煅烧制得钛酸钡粉体。

请回答下列问题：(1)基态Ti原子的价电子排布图为__，同周期元素中，基态原子未成对电子数与Ti相同的元素有___(填元素符号)。

(2)第IIA族(碱土金属)元素的原子序数、原子半径、第一电离势(从元素的气态基态原子中将一个电子移至无穷远处时所需做的功)如下表所示。

元素原子序数原子半径/pm每一电离势/eVBe4899.32Mg121367.644Ca20174 6.111Sr38191 5.692Ba56198 5.21①由上表数据可知，相邻元素原子半径差值∆r(Be-Mg)、∆r(Mg-Ca)明显大于∆r(Ca-Sr)、∆r(Sr-Ba)，试解释其原因__。

②由上表数据可知，随原子序数的递增，第IIA族元素的第一电离势依次减小，试解释其原因__。

(3)已知草酸分子的结构简式为。

①草酸分子中，碳原子的杂化方式为__。

②由此结构简式可预测草酸__(填“难溶”“微溶”或“易溶”)于水和乙醇。

③已知草酸和液溴的相关数据如下，草酸熔点高于液溴的原因是__。

名称化学式相对分子质量熔点草酸H2C2O490101℃液溴Br2160-7.2℃(4)设N A是阿伏加德罗常数的值，已知钛酸钡的立方晶胞结构如图所示，晶胞中Ti原子的配位数为__，其晶胞参数约为apm，钛酸钡晶体的密度ρ=__g.cm-3。

(列式即可)【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、晶体的结构与性质1．B【解析】分析：氢键可以影响物质的熔点、沸点和溶解度、密度等。

详解：①乙醚分子之间不能形成氢键，故其沸点与氢键无关；②冰中水分子间形成氢键后，水分子之间的空隙变大，故其密度比液态水小，与氢键有关；③邻羟基苯甲酸可以形成分子内的氢键，而对羟基苯甲酸只能形成分子间的氢键，故邻羟基苯甲酸的分子间作用力较大，其熔沸点比对羟基苯甲酸的低，与氢键有关；④水分子在高温下很稳定是因为水分子内的共价键的键能很大，与氢键无关；⑤氢化镁属于离子晶体，共中阴阳离子间的离子键较强，故其晶格能高，与氢键无关；⑥DNA的双螺旋结构与氢键有关，氢键的形成有一定的方向性，也需要一定的空间条件，这两个条件成就了DNA的双螺旋结构；⑦尿素与醋酸的相对分子质量相同，尿素的分子间形成的氢键数目高于醋酸，故其熔沸点比醋酸高，与氢键有关。

综上所述，质的结构与性质与氢键无关①④⑤，B正确，本题选B。

2．D【解析】【详解】-<-，故金刚石中化学键更稳定，其熔点更A. 金刚石、SiC属于原子晶体，键长C C Si C高，NaF、NaCl都属于离子晶体，氟离子半径小于氯离子比较，故NaF的晶格能大于NaCl，则NaF的熔点更高，H2O、H2S都属于分子晶体，水分子之间存在氢键，熔点较高，熔点原子晶体>离子晶体>分子晶体，故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低，故A正确；B. CaO 晶体结构与NaCl 晶体结构相似，氯化钠的晶胞图为，若Ca 2+处于体心、棱中间，O 2-位于面心、顶点，晶体中体心Ca 2+与面心的6个O 2-距离最近，Ca 2+配位数为6，且这些最邻近的O 2-围成正八面体，故B 正确；C. 氯化钠的晶胞图为，假设绿色球为Cl -，处于面对角线上的Cl -之间距离最近，设二者距离为dcm ，则晶胞棱长22dcm 2dcm 2=⨯=，晶胞体积3(2dcm)=，晶胞中Cl -数目111244=+⨯=，晶胞中Na +数目也是4，晶胞质量33A M 4g ρg cm (2dcm)N -=⨯=⋅⨯，解得d =3AM 22ρN C 正确； D.处于棱的中心的原子为4个晶胞共用，位于顶角的原子为8个晶胞共用，晶胞中X 数目11234=⨯=，Y 数目1818=⨯=，则该晶体的组成式为3X Y ，故D 错误， 答案选D 。

3．D【解析】【分析】【详解】A ．氮化铝（AlN ）结构类似于金刚石，金刚石为原子晶体，则氮化铝（AlN ）也为原子晶体，不是分子晶体，故A 错误；B ．熔沸点与原子间的共价键的键能有关，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，所以熔沸点 AlN 比 BN 要低，故B 错误；C ．结构与金刚石结构类似，金刚石中的碳为 3sp 杂化，则Al 原子和 N 原子也为3sp 杂化，故C 错误；D ．结构与金刚石结构类似，金刚石中的碳形成4个共价键；Al 原子最外层只有3个电子，可以提供空轨道，N 原子提供孤对电子而形成配位键，故D 正确；故选D 。