【高考突破方案】第五章 第4讲 晶体结构与性质 -强化训练（解析版） 高考化学一轮复习

第五章 物质结构 元素周期律
第4讲 晶体结构与性质
1.下列关于物质聚集状态的叙述错误的是(　　)
A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列
B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章
C．物质的聚集状态除了晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等
D．等离子体是指由电子、阳离子组成的带有一定电荷的物质聚集体
【解析】D　液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，A正确；内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，B正确；物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态、液晶态等，C正确；等离子体由电子、阳离子和中性粒子组成，正、负电荷大致相等，整体上呈电中性，D错误。
2.下面有关晶体的叙述中,不正确的是(　　)
A.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
【解析】B 氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个,但每个Na+周围距离相等的Na+共有12个,B错误。
3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与层垂直方向上的电导率是与层平行方向上电导率的。晶体的各向异性主要表现在 (　)
①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质
A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④
【解析】D 晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的硬度、热膨胀系数、导热性、电导率、折射率等都是不同的。
4.如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质，其中正确的是(　　)
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导
C．金属具有延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，但自由电子可以起到润滑剂的作用，使金属不会断裂
D．合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强，硬度比纯金属小
【解析】C　金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A错误；自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，实现热的传导，B错误；在外力的作用下，金属中各原子层间会出现相对滑动，而自由电子与金属阳离子之间的电性作用仍然存在，使得金属不会断裂，C正确；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比纯金属弱，硬度比纯金属大，D错误。
5.《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为S＋2KNO3＋3C K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：N＞O＞S
B．单质硫属于共价晶体
C．第一电离能：N＞O＞C
D．KNO3中的共价键只含有σ键
【解析】B　分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，故稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。
6.(2023·青岛模拟)某物质的晶体中含有A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出)。则晶体中A、B、C的原子个数比为(　　)
A．1∶3∶1 B．2∶3∶1
C．2∶2∶1 D．1∶3∶3
【解析】A A：8×＝1，B：6×＝3，C：1。
7.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．该晶体属于分子晶体
B．晶体的化学式为Ba2O2
C．该晶体晶胞结构与CsCl相似
D．与Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个
【解析】D　该晶胞是由金属阳离子钡离子和阴离子过氧根离子构成的，属于离子晶体，A错误；该晶胞中Ba2＋个数为8×＋6×＝4，O个数为1＋12×＝4，则钡离子和过氧根离子个数之比为1∶1，其化学式为BaO2，B错误；该晶胞中钡离子配位数是6，过氧根离子配位数是6，氯化铯晶体中离子配位数是8，C错误。
8.许多过渡金属离子对多种配体有很强的结合力,能形成多种配合物。下列说法正确的是 (　)
A.向配合物[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O的溶液中加足量的AgNO3溶液,Cl-均被完全沉淀
B.配合物Ni(CO)4常温下呈液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂
C.配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和S
D.配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为3
【解析】B 配合物[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O电离产生[TiCl2(H2O)4]+和Cl-,[TiCl2(H2O)4]+中配体Cl-不易发生电离,A错误;配合物Ni(CO)4常温下呈液态,固态时属于分子晶体,应属于非极性分子,根据“相似相溶”规律,该配合物易溶于CCl4、苯等有机溶剂,B正确;配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3,C错误;[Ag(NH3)2]OH的中心离子是Ag+,配体为NH3,配位数为2,D错误。
9.第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
Ⅰ.中国锰矿资源较多，分布广泛。
(1)写出基态锰原子的价电子排布图： 。
(2)MnO2用作H2O2分解制氧气的催化剂，H2O2中氧原子的杂化轨道类型为 。
Ⅱ.铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
(3)FeSO4常作净水剂和补铁剂，SO的空间结构是 。
(4)铁氰化钾K3是检验Fe2+的重要试剂。
　　　　　　　　　　
①写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式： 。
②铁氰化钾中存在的化学键有 (填字母)。
A．离子键　 B．σ键　 C．π键　 D．氢键　 E．金属键
Ⅲ.锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。硫化锌晶体的结构有多种，其中一种硫化锌的晶胞如图所示。
(5)该晶胞中S2-的配位数为 。
(6)若晶胞参数为a nm，则该晶体密度的计算式为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，不用化简)。
【答案】Ⅰ.(1)
(2)sp3　
Ⅱ.(3)正四面体形　(4)①CO　②ABC
Ⅲ.(5)4　(6)
【解析】Ⅰ.(1)基态锰原子为25号元素，价电子排布式为3d54s2，则价电子排布图为。
(2)H2O2中氧原子的杂化轨道类型为sp3。
Ⅱ.(3)S原子为SO的中心原子，含有4个σ键，无孤电子对，则空间结构为正四面体。
(4)铁氰化钾中配体为CN－，含有2个原子，价电子总数为10，与其互为等电子体的极性分子为CO；铁氰化钾为离子化合物，存在的化学键有离子键、σ键、π键，故选ABC。
Ⅲ.(5)晶胞中Zn2+与其最近且相邻的S2-构成正四面体，则S2-的配位数为4。
(6)由晶胞结构可知，Zn2+位于晶胞的体内，个数为4，S2-位于晶胞的顶点和面心，个数＝8×＋6×＝4，则1个晶胞中含有4个ZnS，该晶体密度＝ g·cm-3。
10.（2023·浙江镇海中学模拟）请回答:
(1)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫作碱;凡是能接受电子对的物质叫作酸。则BF3属于　　(填“酸”或“碱”),理由是　 　 。
(2)科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2的共价晶体,则两种共价晶体的熔点:SiO2　　　　(填“>”或“<”)CO2,理由是　 　 。
(3)金属铯(Cs)位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图(a)和(b)所示。造成两种化合物晶体结构不同的原因是 　 。
(4)磷化硼晶体的晶胞如图(c)所示。
①磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为　　　　。
②根据图(c),图(d)中矩形ACC'A'是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形ACC'A'的位置为　　　　(填字母)。
A　　　　　　　　B
【答案】(1)酸　BF3中B原子有空轨道,可以接受电子对,所以为酸
(2)<　在高压下将CO2转化为具有类似SiO2的共价晶体,碳原子半径比硅原子的小,故C—O键长比Si—O键长短,C—O键能更大
(3)氯化钠与氯化铯虽然都是离子晶体,但由于钠离子半径远小于铯离子半径,所以两种化合物的晶体结构不同
(4)①3∶1　②D
【解析】(1)BF3中B原子有空轨道,可以接受电子对,所以为酸。(2)在高压下将CO2转化为具有类似SiO2的共价晶体,碳原子半径比硅原子的小,C—O键长比Si—O键长短,C—O键能更大,故熔点:SiO2