1.（2023·山东高考5题）石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物（CF）x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是（ ）
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2x mol共价单键
2.（2023·湖南高考11题）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是（ ）
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
D.晶体的密度为 g·cm－3
3.（2023·辽宁高考14题）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1），进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法错误的是（ ）
A.图1晶体密度为 g·cm－3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D.Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
4.（2023·湖北高考15题）镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是（ ）
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＞LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.LaHx单位体积中含氢质量的计算式为 g·cm－3
5.（2023·全国乙卷35题节选）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为 ，B—B最近距离为 。
6.（2023·全国甲卷35题节选）将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。
回答下列问题：
（1）图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ，C60间的作用力是 。
（2）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图2a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为 。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图2b所示，F－的配位数为 。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝ g·cm－3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA）。
7.（2023·山东高考16题节选）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
（1）－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为无色气体，固态HOF的晶体类型为 ，HOF水解反应的产物为 （填化学式）。
（2）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°），其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方程式为 。
若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝ g·cm－3（用含NA的代数式表示）。
章末整合提升
1.B 石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层间插入F得到层状结构化合物（CF）x后，碳原子的所有价层电子均参与成键，没有可自由移动的电子，导电性减弱，A错误；石墨层间插入F后形成的C—F极短，键能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化性增强，B正确；随原子序数递增，同周期主族元素的原子半径逐渐减小，因此（CF）x中C—C的键长比C—F长，C错误；由题图知，（CF）x中每个碳原子形成3个C—C、1个C—F，其中每个C—C被2个碳原子共用，则 1 mol （CF）x中含有2.5x mol共价单键，D错误。
2.C 由题图可知，晶胞中K在顶点，数目为×8＝1，Ca在晶胞的体心，数目为1，B在晶胞的面上，数目为×2×6＝6，C也在晶胞的面上，数目为×2×6＝6，故晶体的最简化学式为KCaB6C6，A项正确；由晶胞图可知，与Ca2＋最近且距离相等的K＋有8个，而晶胞中Ca2＋、K＋数目之比为1∶1，故与K＋最近且距离相等的Ca2＋也有8个，B项正确；结合图示可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体中共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质量为217 g·mol－1，晶胞体积为（a×10－10）3 cm3，故晶体密度为 g·cm－3，D项正确。
3.C 图1晶胞中Li个数为8×＋1＝3，O个数为2×＝1，Cl个数为4×＝1，晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为（a×10－10 cm）3，则晶体密度为g÷（a×10－10 cm）3＝ g·cm－3，A项正确；图1中以下底面面心处O为例，与O距离相等且最近的Li有6个，分别位于下底面的4个棱心、上下两个晶胞的2个体心，即O原子的配位数为6，B项正确；图2中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1，Mg个数为1，Cl和Br的总个数为1，故图2表示的化学式为LiMgOClxBr1－x，C项错误；根据信息，镁离子取代及卤素共掺杂后，获得高性能固体电解质材料，则Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导，D项正确。
4.C 以上底面的La为研究对象，晶体中距离该La最近且相等的H原子分别位于其上方和下方，共8个，故La的配位数为8，A正确；由LaH2和LaHx的晶胞结构及题干知，H与H的最短距离：LaH2大于LaHx，B正确；在LaHx晶胞中，共有5×8＝40个H原子，将LaHx分成8个小立方体，在每个小立方体内，有5个H形成正四面体结构，则整个晶胞中40个H原子不全在闭合多面体曲面上，C错误；每个LaHx晶胞中含40个H原子，H原子密度为 g·cm－3，D正确。
5.1 MgB2 a
解析：结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg位于晶胞顶点，数目为4×＋4×＝1；有2个B位于晶胞体内，B原子数目为2，故该物质的化学式为MgB2；如图，B位于边长为a的正三角形的重心，故B—B的最近距离为a××2＝a。
6.（1）同素异形体 金刚石 范德华力
（2）sp3 离子 2
解析：（1）图1所示物质为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的立体网状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，C60为典型的分子晶体，C60间的作用力是范德华力；碳纳米管是纳米级石墨晶体。（2）根据AlCl3形成的二聚体结构，可知每个Al和4个Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3的熔点远高于AlCl3，则AlF3为离子晶体，铝氟之间形成的是离子键。由AlF3中的原子个数比，可知该晶胞中顶点为Al3＋，棱心为F－，则与F－距离最近的Al3＋有2个，即F－的配位数为2。该晶胞中Al3＋数目为8×＝1，F－数目为12×＝3，即1个晶胞中含1个AlF3，根据晶胞的参数可知，晶体密度ρ＝ g·cm－3。
7.（1）分子晶体 HF、H2O2 （2）CuCl2＋4K＋2F22KCl＋K2CuF4
解析：（1）常温常压下，HOF为无色气体，说明其沸点较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HOF中F为－1价，则其水解反应为HOF＋H2OHF＋H2O2，水解产物为HF、H2O2。（2）根据均摊法，X的晶胞中白色小球的个数为16×＋4×＋2＝8，黑色小球的个数为8×＋2＝4，灰色小球的个数为8×＋1＝2，则X中灰球、黑球、白球的个数比为1∶2∶4，根据Cu化合价为＋2，结合元素守恒、化合物中各元素化合价代数和为0可知，X为K2CuF4，则题中反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F22KCl＋K2CuF4。该晶胞中含有2个K2CuF4，晶胞质量为 g，晶胞体积为a×10－10 cm×b×10－10 cm×c×10－10 cm＝abc×10－30 cm3，则化合物X的密度ρ＝
＝ g·cm－3。
2 / 3(共22张PPT)
章末整合提升
1. （2023·山东高考5题）石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得
到层状结构化合物（CF）x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构
如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是（ ）
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2x mol共价单键
解析： 石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层
间插入F得到层状结构化合物（CF）x后，碳原子的所有价层电子
均参与成键，没有可自由移动的电子，导电性减弱，A错误；石墨
层间插入F后形成的C—F极短，键能极大，分子结构稳定性增强，
抗氧化性增强，B正确；随原子序数递增，同周期主族元素的原子
半径逐渐减小，因此（CF）x中C—C的键长比C—F长，C错误；由
题图知，（CF）x中每个碳原子形成3个C—C、1个C—F，其中每
个C—C被2个碳原子共用，则 1 mol （CF）x中含有2.5x mol共价
单键，D错误。
2. （2023·湖南高考11题）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞
结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为
NA。下列说法错误的是（ ）
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
解析： 由题图可知，晶胞中K在顶点，数目为 ×8＝1，Ca在
晶胞的体心，数目为1，B在晶胞的面上，数目为 ×2×6＝6，C也
在晶胞的面上，数目为 ×2×6＝6，故晶体的最简化学式为
KCaB6C6，A项正确；由晶胞图可知，与Ca2＋最近且距离相等的K
＋有8个，而晶胞中Ca2＋、K＋数目之比为1∶1，故与K＋最近且距
离相等的Ca2＋也有8个，B项正确；结合图示可知，B、C原子围成
的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还
各有4个面，故该多面体中共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质量为217 g·mol－1，晶胞体积为（a×10－10）3 cm3，故晶体密度为 g·cm－3，D项正确。
3. （2023·辽宁高考14题）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。
某富锂超离子导体的晶胞是立方体（图1），进行镁离子取代及卤
素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料（图2）。下列说法错
误的是（ ）
B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x
D. Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导
解析： 图1晶胞中Li个数为8× ＋1＝3，O个数为2× ＝1，Cl
个数为4× ＝1，晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为
（a×10－10 cm）3，则晶体密度为 g÷（a×10－10 cm）3＝
g·cm－3，A项正确；图1中以下底面面心处O为例，与O
距离相等且最近的Li有6个，分别位于下底面的4个棱心、上下两个
晶胞的2个体心，即O原子的配位数为6，B项正确；
图2中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li
只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1，Mg个数为1，Cl
和Br的总个数为1，故图2表示的化学式为LiMgOClxBr1－x，C项错误；
根据信息，镁离子取代及卤素共掺杂后，获得高性能固体电解质材料，
则Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导，D项正确。
4. （2023·湖北高考15题）镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，
在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结
构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似
CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是（ ）
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＞LaHx
C. 在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
解析： 以上底面的La为研究对象，晶体中距离该La最近且相等
的H原子分别位于其上方和下方，共8个，故La的配位数为8，A正
确；由LaH2和LaHx的晶胞结构及题干知，H与H的最短距离：LaH2
大于LaHx，B正确；在LaHx晶胞中，共有5×8＝40个H原子，将
LaHx分成8个小立方体，在每个小立方体内，有5个H形成正四面体
结构，则整个晶胞中40个H原子不全在闭合多面体曲面上，C错
误；每个LaHx晶胞中含40个H原子，H原子密度为
g·cm－3，D正确。
1
MgB2
a
解析：结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg位
于晶胞顶点，数目为4× ＋4× ＝1；有2个B位于晶胞体内，B
原子数目为2，故该物质的化学式为MgB2；如图 ，B位
于边长为a的正三角形的重心，故B—B的最近距离为 a× ×2
＝ a。
6. （2023·全国甲卷35题节选）将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接
在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。
回答下列问题：
（1）图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于
原子晶体的是 ，C60间的作用力是 。
同素异形体
金刚石
范德华力
解析： 图1所示物质为碳元素形成的不同单质，互为
同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的立体网
状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，C60为典型
的分子晶体，C60间的作用力是范德华力；碳纳米管是纳
米级石墨晶体。
（2）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图
2a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为 。AlF3的熔点
为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间
的化学键为 键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图2b
所示，F－的配位数为 。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ
＝ g·cm－3（列出计算式，阿伏加德罗常
数的值为NA）。
sp3
离子
2
解析： 根据AlCl3形成的二聚体结构，可知每个Al和4个
Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3的熔点远高于AlCl3，
则AlF3为离子晶体，铝氟之间形成的是离子键。由AlF3中的
原子个数比，可知该晶胞中顶点为Al3＋，棱心为F－，则与F－
距离最近的Al3＋有2个，即F－的配位数为2。该晶胞中Al3＋数
目为8× ＝1，F－数目为12× ＝3，即1个晶胞中含1个AlF3，根据晶胞的参数可知，晶体密度ρ＝ g·cm－3。
7. （2023·山东高考16题节选）卤素可形成许多结构和性质特殊的化
合物。回答下列问题：
（1）－40 ℃时，F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下，HOF为
无色气体，固态HOF的晶体类型为 ，HOF水解
反应的产物为 （填化学式）。
分子晶体
HF、H2O2
解析： 常温常压下，HOF为无色气体，说明其沸点较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HOF中F为－1价，则其水解反应为HOF＋H2O HF＋H2O2，水解产物为HF、H2O2。
（2）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X
属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a＝b≠c，α
＝β＝γ＝90°），其中Cu化合价为＋2。上述反应的化学方
程式为 。
若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ
＝ g·cm－3（用含NA的代数式表示）。
CuCl2＋4K＋2F2 2KCl＋K2CuF4
解析： 根据均摊法，X的晶胞中白色小球的个数为16× ＋4× ＋2＝8，黑色小球的个数为8× ＋2＝4，灰色小球的个数为8× ＋1＝2，则X中灰球、黑球、白球的个数比为1∶2∶4，根据Cu化合价为＋2，结合元素守恒、化合物中各元素化合价代数和为0可知，X为K2CuF4，则题中反应的化学方程式为CuCl2＋4K＋2F2
2KCl＋K2CuF4。该晶胞中含有2个K2CuF4，晶胞质量为 g，晶胞体积为a×10－10 cm×b×10－10 cm×c×10－10 cm＝abc×10－30 cm3，则化合物X的密度ρ＝ ＝
g·cm－3。
感谢欣赏
THE END
