1、届二轮复习 晶体结构与性质 专题卷全国通用晶体结构与性质时间：90分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H：1O：16C：12Na：23Al：27Si：28P：31Fe：56卷(选择题，共44分)一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题意，不选、多选、错选均不得分)1关于晶体与化学键关系的下列说法中，正确的是()A离子晶体中一定存在共价键B原子晶体中可能存在离子键C金属晶体中存在离子，但却不存在离子键D分子晶体中一定存在共价键答案C解析离子晶体中可能有共价键(如NaOH)，也可能没有共价键(如NaCl)；原子晶体中只有共价键，因为有离子键的化合物一定为离
2、子化合物；而金属晶体中存在离子，但只有金属键；分子晶体中可能有共价键，也可能没有(如He)。2由下列各组的三种元素构成的化合物中既有离子晶体，又有分子晶体的是()AH、O、C BNa、S、OCH、N、O DH、S、O答案C解析A、D项中三种元素构成的化合物只能为分子晶体；B项中三种元素只能形成离子晶体；C项中HNO3为分子晶体，NH4NO3为离子晶体。3下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是()A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BCI4CBr4CCl4CF4CMgOH2ON2O2D金刚石生铁钠纯铁答案B解析A项中物质全部为原子晶体，判断其熔、沸点高低可比较其原子半径：SiCO，故键长关系为SiSiSiC
3、SiOCC，故A项中的熔、沸点顺序错误；B项为同种类型的分子晶体，可比较其相对分子质量大小，相对分子质量越大，熔、沸点越高；C项中，N2与O2为同种类型的分子晶体，O2的熔、沸点比N2高；D项中，熔、沸点关系为金刚石纯铁生铁钠，合金的熔、沸点比纯金属低。4下表所列有关晶体的说法中，有错误的是()选项ABCD晶体名称碘化钾干冰石墨碘组成晶体粒子名称阴、阳离子分子原子分子晶体内存在的作用力离子键范德华力共价键范德华力答案C解析在石墨晶体内还存在着范德华力、金属键。5已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的粒子间只以单键结合。下列关于C3N4晶体说法错误的是()A该晶体属于原子晶体，其
4、化学键比金刚石更牢固B该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子C该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构答案D6下列说法正确的是()A124 g P4含有的PP键的个数为6NAB12 g石墨中含有的CC键的个数为2NAC12 g金刚石中含有的CC键的个数为1.5 NAD60 g SiO2中含SiO键的个数为2NA答案A解析124 g P4是1 mol，P4为正四面体结构，正四面体的每一条边都是PP键，1个P4分子中有6个PP键，则1 mol P4有6NA个PP键。在石墨中，每个C拥有3/2个CC键，12 g石墨中
5、有1.5NA个CC键。12 g金刚石为1 mol，金刚石中每个C含有4/22个CC键，1 mol含有2NA个CC键。60 g SiO2是1 mol，应有4NA个SiO键。7如下图所示是CsCl晶体的晶胞(晶体中最小重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为()A. gcm3 B. gcm3C. gcm3 D. gcm3答案C解析据式量可知，1 mol CsCl的质量为M g，故需求出1mol CsCl的体积。因晶体是由晶胞构成的，而1个CsCl晶胞的体积为a3 cm3。因此，此题解题的关键是找出1 mol CsCl晶体
6、中的晶胞数目，由晶胞的示意图可知，1个晶胞中含1个Cs和1个Cl，所以，在1 mol CsCl晶体中含NA个晶胞。由此可得，晶体的密度： gcm3。8通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示，下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是()A同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构B氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质C二氧化碳是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，也存在共价键D在二氧化硅晶体中，平均每个Si原子形成4个SiO键答案B解析SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构类型不同，A项正确
7、；CO2为分子晶体，分子间存在分子间作用力，分子中碳原子和氧原子间形成共价键，NaCl和CsCl为离子晶体，故NaCl、CsCl和CO2的物理性质不同，B项错误，C项正确；根据二氧化硅的结构可知，每个Si原子形成4个SiO键，D项正确。9下列关于晶体的说法中，不正确的是()晶胞是晶体结构的基本单元分子晶体若是采用密堆积方式，其配位数都是12含有离子的晶体一定是离子晶体共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低MgO的晶格能远比NaCl大含有共价键的晶体一定是原子晶体分子晶体的熔点一定比金属晶体低NaCl晶体中，阴、阳离子的配位数都为6A BC D答案D解析晶体的基本单元是晶胞，晶体内部的粒子按一定
8、规律作周期性重复排列，有自范性，正确；分子晶体若是采用密堆积方式，其配位数为38212，正确；金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，所以含有离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体，错误；共价键影响分子晶体的稳定性，但不影响分子晶体的熔、沸点，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力成正比，错误；离子晶体的晶格能与离子半径成反比，与离子所带电荷数成正比，镁离子半径小于钠离子、氧离子半径小于氯离子，镁离子所带电荷数大于钠离子、氧离子所带电荷数大于氯离子，所以MgO的晶格能远大于NaCl，正确；含有共价键的晶体也可能是分子晶体或离子晶体，如水中只含共价键，为分子晶体，NaOH为离子晶体但含有共价键，错误
9、；分子晶体的熔点不一定比金属晶体低，如汞的熔点小于碘，错误；NaCl晶体中，位于体心的钠离子周围最近有6个氯离子，每个氯离子周围最近有6个钠离子，所以NaCl晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，正确。10Al2O3在一定条件下可制得硬度大、熔点高的氮化铝晶体，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是()A氮化铝属于离子晶体B氮化铝可用于制造切割金属的刀具C1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子D氮化铝晶体中Al的配位数为2答案B解析根据氮化铝晶体的性质，可知其属于原子晶体，可用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，1个氮化铝晶胞中含有Al原子个数为182，Al的配位数为4。综上可知，B项正确。二、选择题
10、(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有12个选项符合题意，不选、多选、错选均不得分；有2个选项符合题意只选1个且正确的得1分)11碳有三种同素异形体：金刚石、石墨、足球烯(C60)，其中足球烯是分子晶体。据此推测下列叙述正确的是()A金刚石、石墨、足球烯和氧气反应最终产物不同B足球烯可以发生加成反应C石墨、足球烯均可作为生产耐高温润滑剂的原料D足球烯在苯中的溶解度比在乙醇中的溶解度大答案BD解析要紧扣金刚石与石墨是原子晶体，C60是分子晶体，它们互称同素异形体，所以与O2反应最终产物均为CO2；足球烯中含双键，可以发生加成反应，但其熔、沸点低，不能用于高温条件；C60易溶于非极性溶
11、剂苯而难溶于乙醇，符合相似相溶原理。12有一种多聚硼酸盐为无限网状结构，下图为其结构单元示意图。其结构的基本单元可表示为(B5On)m，则m、n的值分别为()A2，4 B3，6C2，5 D3，9答案D解析由图可知，该结构含B为5个，含氧原子数宜用分摊法求解，即669，所以n9，故只有选D。13四种晶体的晶胞结构如下图所示，下列有关说法正确的是()A图甲所示晶体的化学式为A3B4CB图乙所示晶体中阴阳离子个数比为11C图丙所示CaF2晶体中Ca2配位数为4，F配位数为8D图丁所示晶体属于简单立方堆积答案B解析图甲：A、B、C的原子数目依次为3、1、1，化学式为BCA3；图乙：Ba2和O22交替排
12、列，个数比为11；图丙：Ca2的配位数为8，F的配位数为4；图丁：六方最密堆积(镁型)。14在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K时，人们成功制得了原子晶体干冰。下列推断正确的是()A原子晶体干冰有很高的熔、沸点B原子晶体干冰易汽化，可用作制冷材料C原子晶体干冰硬度大，可作耐磨材料D每摩原子晶体干冰中含2 mol CO键答案AC解析对原子晶体干冰应类似于与碳同主族Si的氧化物SiO2，它不具备CO2分子晶体的性质，每摩尔该晶体中含4 mol CO键。15有关晶体的结构如下图所示，下列说法中不正确的是()A在NaCl晶体中，距Na最近的Cl形成正八面体B在CaF2晶体中，每个晶胞平均
13、占有4个Ca2C在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为12D由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE答案D解析在NaCl晶体中，每个Na周围距离最近的Cl是6个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，A项正确；根据“均摊法”，1个CaF2晶胞中含有的Ca2数为864，B项正确；金刚石晶体中，每个碳原子与相邻的4个碳原子结合形成4个碳碳键，每个碳碳键为2个碳原子所共用，故碳原子与碳碳键数目之比为12，C项正确；由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式应为E4F4或F4E4，D项错误。16金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。
14、在立方体中，若一个碳原子位于立方体中心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如右图所示的小立方体)。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置()A12，大立方体的12条棱的中点B8，大立方体的8个顶角C6，大立方体的6个面的中心D14，大立方体的8个顶角和6个面的中心答案A解析根据金刚石晶胞的结构可知，每个碳周围连有4个碳，在如题图所示结构中，体心上的碳原子与小立方体上的四个碳原子相连，而小立方体上的互不相邻的四个碳原子周围也连有四个碳原子，除了体心上的碳之外还有三个碳，所以与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数
15、为12，它们分别位于大立方体12条棱的中点上。17下列说法中正确的是()晶体中分子间作用力越大，分子越稳定原子晶体中共价键越强，熔点越高干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列形成的分子晶体在Na2O和Na2O2晶体中，阴、阳离子数之比相等正四面体构型的分子，键角都是10928，其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体分子晶体中都含有化学键含4.8 g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8 molA BC D答案B解析分子间作用力主要影响物质的物理性质，与分子的稳定性无直接关系，故错误；原子晶体熔化时破坏共价键，共价键越强，原子晶体熔点越高，故正确；干冰是CO2分子通过分子间作用力有
16、规则排列形成的分子晶体，不存在氢键，故错误；在Na2O和Na2O2晶体中，阴、阳离子数之比相等，均为12，故正确；CH4是正四面体构型的分子，键角是10928，P4也是正四面体构型的分子，键角是60，故错误；分子晶体中不一定含有化学键，如稀有气体单原子分子，故错误；4.8 g金刚石中含有0.4 mol C原子，金刚石中，每个C原子与其他4个C原子形成了4个CC共价键，每个C原子形成的共价键数目为42，所以1 mol C原子形成的共价键的物质的量为2 mol，4.8 g金刚石中的CC键的物质的量为0.8 mol，故正确。18.如图所示晶体结构是一种具有优良的压电、电光等功能的晶体材料的最小结构单
17、元(晶胞)。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)()A8，BaTi8O12 B8，BaTi4O9C6，BaTiO3 D3，BaTi2O3答案C解析由图可知，晶体中钛原子位于立方体的顶点，为8个晶胞所共用，每个晶胞中与钛原子紧邻的氧原子数为3，且每个氧原子位于晶胞的棱上，为4个晶胞所共用，故晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为：386；再据均摊法可计算出晶体中每个晶胞中各元素原子的数目：“Ba”为1，“Ti”为81，“O”为123，故此晶体材料的化学式为BaTiO3。卷(非选择题，共56分)19(16分)(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了_的作用力
18、；二氧化硅熔化，粒子间克服了_的作用力；碘的升华，粒子间克服了_的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_。(2)下列六种晶体：CO2，NaCl，Na，Si，CS2，金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_(填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有_，由非极性键形成的非极性分子有_，能形成分子晶体的物质是_，含有氢键的晶体的化学式是_，属于离子晶体的是_，属于原子晶体的是_，五种物质的熔点由高到低的顺序是_。(4)A、B、C、D为四种晶体，性质如下：A固态时能导电，能溶于盐酸B能溶于CS2，不溶于水C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水D固态、
19、液态时均不导电，熔点为3 500 试推断它们的晶体类型：A_；B_；C_；D_。(5)下图中AD是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：A_；B_；C_；D_。答案(1)离子键共价键分子间SiO2KClO3I2(2)(3)CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC(NH4)2SO4HFCO2H2(4)金属晶体分子晶体离子晶体原子晶体(5)CsClNaClSiO2金刚石解析(1)氯酸钾是离子晶体，熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化原子晶体时需要克服共价键的作用力；碘为分子晶体，熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。由于原子
20、晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体，所以原子晶体的熔点最高；其次是离子晶体；由于分子间作用力与化学键相比较要小得多，所以碘的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。原子晶体：、；离子晶体：；金属晶体：；分子晶体：、。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅；CO2和CS2同属于分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，故CS2熔点高于CO2；Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2；Na在水中即熔化成小球，说明它的熔点较NaCl低。20(9分)A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布式为ns1，B元素的原子
21、价电子排布为ns2np2，C元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子。请回答下列问题：(1)C原子的电子排布式为_，若A元素的原子最外层电子排布式为1s1，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键为_键。(2)C、D两种元素形成的晶体有型和型两种变体，型熔点高，硬度大，不溶于水，耐酸碱腐蚀，且绝缘性好；型不溶于水，但易溶于强酸和强碱，工业上通常电解熔融态该物质以制备D的单质。试判断型属于_晶体，型属于_晶体。(3)当n2时，B与C形成的晶体属于_晶体；当n3时，B与C形成的晶体中粒子间的作用力是_。(4)若D元素与Fe形成某种晶体，该晶体的晶
22、胞如图所示，则晶体的化学式是_，属于_晶体；若其晶胞的边长为a nm，则合金的密度为_ g/cm3。答案(1)1s22s22p4(2)原子离子(3)分子共价键(或极性共价键)(4)Fe2Al(或AlFe2)金属解析C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素的核外电子总数为8，为氧元素；D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子，则D元素为Al。(1)O的核外电子排布式为1s22s22p4；若A元素的原子最外层电子排布式为1s1，则A为H，H、O两种元素形成的化合物H2O或H2O2中的共价键均为键。(2)型熔点高、硬度大，不溶于水，耐酸碱腐蚀，因此符合原子晶体的特征；而型在熔融状态时能导电
23、，所以是离子晶体。(3)当n2时，B元素的核外电子总数为6，为碳元素，C与O形成的晶体属于分子晶体。当n3时，B元素为Si，SiO2晶体中粒子间的作用力是共价键。(4)由晶胞结构可知，1个该晶胞中有4个Al原子，8个Fe原子，则晶体的化学式是Fe2Al。金属单质、合金属于金属晶体。若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为 g/cm3。21(10分)现有原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子在基态时其2p原子轨道上有2个未成对电子，W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子。回答下列问题：(1)化
24、合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_。(2)元素W能形成多种配合物，如：W(CO)5等。基态W3的M层电子排布式为_。W(CO)5在常温下呈液态，熔点为20.5 ，沸点为103 ，易溶于非极性溶剂，据此可判断W(CO)5晶体属于_(填晶体类型)晶体，该晶体中W的化合价为_。(3)下列说法正确的是_(填序号)。A分子晶体中，共价键的键能越大，该分子晶体的熔、沸点越高B电负性顺序：XYZQC因为CaO的晶格能比KCl的大，所以KCl比CaO的熔点低DH2YO3的分子结构中含有一个非羟基氧，故其为中强酸(4)Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图所示，与一个阴离子距离
25、最近且相等的所有阳离子为顶点构成的几何体为_。已知该晶胞的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞边长为_cm(用含、NA的代数式表示)。答案(1)NH3分子间存在氢键(2)3s23p63d5分子0(3)BC(4)立方体解析原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，则X是H元素；Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y是C元素；Q原子在基态时其2p能级上有2个未成对电子，原子序数大于碳，则Q为O元素；Z的原子序数介于碳、氧之间，则Z为N元素；W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子，价电子排布为3d64s2，则W为Fe元素。(
26、1)化合物ZX3是NH3，在氨分子之间除了存在范德华力外还存在氢键，使其沸点比分子间只有范德华力的化合物CH4高。(2)Fe原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，失去4s能级上2个电子、3d能级上1个电子形成Fe3，基态Fe3的M层电子排布式为3s23p63d5。W(CO)5在常温下呈液态，熔、沸点较低，易溶于非极性溶剂，所以据此可判断W(CO)5晶体属于分子晶体，在化合物中所有元素正负化合价的代数和为0。(3)分子晶体中，共价键的键能越大，分子的稳定性越强，而分子晶体的熔、沸点与化学键的强弱无关，A项错误；元素的非金属性越强，其电负性就越大，元素的非金属性：HCNO
27、，所以电负性：XYZQ，B项正确；KCl、CaO均属于离子晶体，离子所带电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大，离子晶体越稳定，其熔、沸点就越高，因为CaO的晶格能比KCl的大，所以KCl比CaO的熔点低，C项正确；H2CO3为弱酸，D项错误。(4)晶胞中白色球数目为8，黑色球数目为864，则白色球为钠离子、黑色球为氧离子，与一个氧离子距离最近且相等的钠离子有8个，形成立方体结构；根据均摊法可知，在一个晶胞中含Na的个数是8，含有O2的个数是4，设晶胞边长为a ，则，整理可得a cm。22(12分)(1)钛镁合金是制造高性能飞机的重要材料。金属钛、镁均采用六方最密堆积，下列说法正确的是_(填序号
28、)。A钛镁合金用于制造高性能飞机主要是由于它们的价格昂贵，制造出的飞机能卖好价钱B在高温下切割金属钛不会造成任何安全事故C钛、镁金属晶体中，其配位数均为12D金属钛的熔点(1 668 )很高，与金属键无关(2)钙钛型复合氧化物可用于制造航母中的热敏传感器，其晶胞结构如图所示，其中A为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有好的电学性能。下列说法正确的是_(填序号)。A金属Ca、Sr、Ba采用体心立方堆积B用A、B、O表示的钙钛型复合氧化物晶体的化学式为ABO3C在制造Fe薄片时，金属键完全断裂DV、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离子和阴离子(3)辽宁号航母飞行甲板等都是由铁及其合金制造的。铁有、三种同素异形体，其晶胞结构如图所示。Fe晶胞中含有的铁原子数为_。Fe、Fe两种晶体中铁原子的配位数之比为_。若Fe晶胞的边长为a cm，Fe晶胞的边长为b cm，则两种晶体的密度之比为_。答案(1)C(2)B(3)443b3(4a3)解析(1)钛镁
