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第三章 晶体结构与性质
章末整理提升
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知识网络构建
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高考素养提升
考向一 晶体结构的分析与计算
A. 与石墨相比,(CF) x 导电性增强
B. 与石墨相比,(CF) x 抗氧化性增强
C. (CF) x 中C—C的键长比C—F短
D. 1 mol(CF) x 中含有2 x mol共价单键
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解析:石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内自由运 动,故石墨晶体能导电,而(CF) x 中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,故与 石墨相比,(CF) x 导电性减弱,A错误;(CF) x 中C原子的所有电子均参与 成键,未有未参与成键的孤电子或者不饱和键,故与石墨相比,(CF) x 抗氧化 性增强,B正确;已知C的原子半径比F的大,故可知(CF) x 中C—C的键长比 C—F长,C错误;由题干结构示意图可知,在(CF) x 中C与周围的3个碳原子 形成共价键,每个C—C键被2个碳原子共用,和1个F原子形成共价键,即1 mol (CF) x 中含有2.5 x mol共价单键,D错误。
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2. (2023·北京高考)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的 一大进步。
A. 三种物质中均有碳碳原子间的σ键
B. 三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C. 三种物质的晶体类型相同
D. 三种物质均能导电
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解析:原子间优先形成σ键,三种物质中均存在σ键,A项正确;金刚石中所有碳原子 均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2 杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化,B项错误;金刚石为共价晶体,石墨炔为分 子晶体,石墨为混合晶体,C项错误;金刚石中没有自由移动电子,不能导电,D项 错误。
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A. 晶体最简化学式为KCaB6C6
B. 晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
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B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OCl x Br1- x
D. Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
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A. LaH2晶体中La的配位数为8
B. 晶体中H和H的最短距离:LaH2>LaH x
C. 在LaH x 晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
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A. 该氧化物的化学式为ZrO2
D. 若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞 xy 面的面心
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A. 中心原子的配位数是4
B. 晶胞中配合物分子的数目为2
C. 晶体中相邻分子间存在范德华力
D. 该晶体属于混合型晶体
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8. (2023·福建高考)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构 如图。
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2∶1
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Ca2+
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10. (2022·湖北高考)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在 xz 、 yz 和 xy 平 面投影分别如图所示:
(1)该超导材料的最简化学式为 。
KFe2Se2
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(2)Fe原子的配位数为 。
解析:(2)由平面投影图可知,位于面上的铁原 子与位于棱上和体内的硒原子的距离最近,所以 铁原子的配位数为4;
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(3)该晶胞参数 a = b =0.4 nm、 c =1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为 NA,则该晶 体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
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11. (2022·河北高考)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。
(1)该物质的化学式为 。
Cu2ZnSnS4
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考向二 配合物理论
A. Al2Cl6的结构式为
B. Al2Cl6为非极性分子
C. 该反应中NH3的配位能力大于氯
D. Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
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解析:由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知,分子的结构式 为 ,故A正确;由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构 可知,分子的结构式为 ,则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分 子,故B正确;由反应方程式可知,氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键, 配位能力大于氯原子,故C正确;溴元素的电负性小于氯元素,原子的原子半径大于 氯原子,则铝溴键弱于铝氯键,所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂,比双聚氯化铝更 易与氨气反应,故D错误。
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13. (2023·海南高考)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂, 反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
( 代表单键、双键或三键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是 。
解析:(1)根据题干配合物Ⅰ的结构图,中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl;
C、O、P、Cl
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解析:(2)根据VSEPR模型,中心原子氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数 为2,空间结构呈角形;
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是 。
解析:(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是N;
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中,两个 氮原子间键长最长的是 。
解析:(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构,钒的化合价分别为+4和+3,配合物 Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, N2中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中 两个氮原子间键长最长。
根据VSEPR模
型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈角形
N
配合物Ⅱ
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基S原子含有孤电子对,能做配位原子
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