2024届高三新高考化学大一轮专题练习 晶体结构与性质

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习—晶体结构与性质
一、单选题
1．（2023春·湖北恩施·高三校联考阶段练习）某纳米钛铝合金晶胞结构如图甲(Al、Ti各有1个原子在晶胞内部)，金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为ρg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA。下列说法中正确的是
  
A．甲中Al与Ti原子个数比为11∶5
B．1个基态Ti原子中含有4个未成对电子
C．乙中与铬原子距离最近的铬原子共有12个
D．铬原子的半径r=××1010pm
2．（2023春·湖北·高三校联考阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小且质子数之和为46，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物中、及阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，下列说法错误的是
  
A．Y与Z的单质均可溶于X的氧化物的水化物
B．W与Z形成的晶体中每摩尔含4 mol极性键
C．与Z相邻的短周期同族元素形成的氢化物的熔沸点一定低于W的氢化物
D．W与X形成的化合物中可含共价键
3．（2023春·河北石家庄·高三校联考阶段练习）某晶体的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法正确的是
  
A．Cu替代b位置Fe型产物更稳定
B．该晶体中，每个Fe周围紧邻且距离相等的Fe共有6个
C．更稳定的Cu替代型产物的化学式为
D．若图1晶胞边长为，则该晶体的密度为
4．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）如图a、b和c依次为金属铜(Cu)、二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶胞的示意图，下列说法正确的是
  
A．1个铜晶胞中平均含有14个铜原子
B．二氧化碳晶胞中1个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
C．金刚石晶胞平均分为8份，其也是金刚石的晶胞
D．二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶体中，形成晶体的作用力类型相同
5．（2023春·北京通州·高三统考期中）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
  
A．氟化钙的化学式为
B．每个晶胞中含有14个
C．每个周围距离最近且等距的有4个
D．和之间不只存在静电引力
6．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）某补血剂有效成分M的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为原子半径最小的元素，Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，W为金属且W3+的价层电子为半充满结构。下列说法正确的是

A．M具有氧化性，能与KI发生反应
B．Z的氧化物的水化物可能有还原性
C．M中W的轨道杂化方式为sp3
D．该晶体熔化时，只需克服离子键的作用
7．（2023·江苏·统考二模）用粗硅制备多晶硅，主要发生的反应有：①；。下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②的化学平衡常数
C．制备多晶硅的过程中应设法循环使用和HCl
D．1mol晶体硅中含有4mol Si—Si键
8．（2023·湖南邵阳·统考三模）据文献报道：CeO2的氧缺陷可以有效促进氢气在催化加氢过程中的活化。图1为CeO2理想晶胞，图2为CeO2缺陷晶胞，若晶胞参数为anm，下列说法错误的是
  
A．图1晶胞面对角线切面上的离子数目有8个
B．图2中Ce4+与O2-的数目之比为4∶7
C．理想晶胞中O2-的配位数为4
D．Ce4+与O2-的最近距离为anm
9．（2023·山西吕梁·统考二模）具有光催化活性的TiO2可通过氮掺杂生成TiO2-aNb后，在光照下的输出稳定性更好，其晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是
  
A．氮掺杂生成的TiO2-aNb中，a=，b=
B．原子3的分数坐标为(1，0，)
C．TiO2晶体中，Ti的配位数为8
D．TiO2的密度为g·cm-3
10．（2023·全国·高三专题练习）某钒、镓合金的晶胞结构及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶胞参数为a pm，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲，乙。下列说法错误的是

A．该合金的化学式为 B．丙原子的坐标参数
C．与V距离最近且相等的Ga有4个 D．该合金的密度为
11．（2023春·湖南·高三校联考期中）由K、I、O三种元素组成的某种晶体是一种性能良好的非线性光学材料，其立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是

A．该晶体的化学式为 B．与K距离最近且相等的O的个数为6
C．该晶胞中K与O间的最短距离为 D．该晶体的密度为
12．（2023春·山东德州·高三统考期中）铁是应用最广泛的金属，在不同条件下能形成不同的晶体结构，分别称为α－Fe，γ－Fe，δ－Fe，其晶胞如图所示，下列说法错误的是

A．晶胞参数最长的是δ－Fe B．密度最小的是α－Fe
C．铁原子配位数最大的是，γ－Fe D．上述三种铁之间的转化是化学变化
13．（2023春·山东·高三统考期中）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。

下列说法错误的是
A．转化为是非氧化还原反应
B．每个晶胞中的个数为1
C．若的晶胞参数为，则EF间的距离为
D．在晶胞体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律
14．（2023春·山东·高三统考期中）硫代硫酸钠可作定影剂，反应的化学方程式为，产物中的常用于切花保鲜。下列说法错误的是
A．的空间结构为四面体
B．组成元素的电负性由大到小的顺序为O>S>Ag>Na
C．欲测定切花保鲜液中的浓度，可用NaCl标准溶液滴定
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，的配位数是6

二、非选择题
15．（2023春·浙江宁波·高三校联考期中）回答下列问题：
(1)用系统命名法对其命名的名称是______，其一氯代物有______种。
(2)邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛是因为形成了分子内氢键，请画出邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图______。
(3)写出下列反应方程式。
①乙炔与水的加成反应：______。
②甲苯生成TNT反应：______。
(4)下列三种共价晶体：①金刚石、②晶体硅、③碳化硅，熔点从高到低的顺序是______(用序号表示)。
16．（2023春·四川凉山·高三宁南中学校考阶段练习）硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界，回答下列问题：
(1)基态硫原子的价层电子排布图是___________。
(2)①硫单质的一种结构为，杂化方式为___________；中N的杂化方式为___________
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
(3)含硫的物质的特殊性质与其结构相关。
①熔点：SF6___________A1F3(填“>”或“S>Ag>Na；故B正确；
C．溶液中不存在，故C错误；
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，与的配位数相同，则NaBr的晶体中的配位数是6；故D正确；
故答案选C。
15．(1) 2，2，3－三甲基丁烷 3
(2)
(3) CH≡CH+H2OCH3－CHO +3HO－NO2+3H2O：
(4)①③②

【详解】（1）的主链有4个碳原子，根据位置和最小原则，从右侧开始给碳原子编号，在2号碳原子上连有2个甲基、3号碳原子上连有1个甲基，其名称是2,2,3-三甲基丁烷；分子中有3种等效氢，其一氯代物有3种。
（2）邻羟基苯甲醛，羟基中的H原子与醛基中的O原子形成氢键，邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为。
（3）①乙炔与水加成再脱水生成乙醛，反应方程式为CH≡CH+H2OCH3－CHO。
②甲苯和浓硫酸、浓硝酸的混合物加热生成TNT和水，反应方程式为+3HO－NO2+3H2O：
（4）①金刚石、②晶体硅、③碳化硅都是共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：Si>C，所以熔点从高到低的顺序是①③②。
16．(1)
(2) sp3杂化 sp3杂化 CS2>>
(3) < SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 沸点更高，因为形成分子间氢键
(4) 正四面体

【详解】（1）硫的核电荷数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价层电子排布图是；
（2）①在分子中每个硫原子与两个硫原子形成共价键，另外硫原子还有2个未成键电子对，则其杂化方式为sp3杂化；离子中价层电子对=4+0=4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化；
②中硫原子为sp3杂化、CS2中碳原子为sp杂化、中碳原子为sp2杂化，则三者键角由大到小的顺序是CS2>>；
（3）①SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，即熔点SF6>_A1F3；
② 分子间能形成氢键，而只能形成分子内氢键，则沸点更高；
（4）①由图可知，Zn2+周围最靠近的4个S2-形成正四面体结构，Zn2+填在了S2-形成的正四面体空隙中；
②设晶胞的边长为xcm，则晶胞体积为x3cm3，晶胞中含有ZnS的数目应该是4个，则NA个晶胞的质量为4×(65+32)g，晶胞的密度==g/cm3，解题x=_=_pm。
17．(1) 干冰晶体 冰晶体
(2)金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰
(3) 4 4 8
(4)5NA

【详解】（1）根据各晶体的构成和分析，分子晶体中粒子之间为范德华力，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是干冰晶体、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是冰晶体；
（2）晶体熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，再结合晶体微粒作用力可得，冰和干冰属于分子晶体，且冰中含有氢键，熔点：冰>干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰；
（3）由铜的晶胞结构可知，Cu原子占据面心和顶点，由均摊法可知每个Cu晶胞中实际占有的原子数为；同理根据均摊法可知每个MgO晶胞中实际占有个Cu原子；由CaCl2晶胞可知，每个Cl-周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个Ca2+被8个Cl-包围；
（4）120gC60晶体的物质的量为mol，C60晶体中，每两个碳原子形成一个π键，则120gC60晶体中含π键为mol×60×=5mol，即5NA。
【点睛】明确晶体的判断方法，同时要掌握均摊法在晶胞计算中的应用。
18．(1) 第二周期第ⅡA族 ab
(2)
(3) 3s23p1 X射线衍射法 8
(4) Cx(PF6)+e-=xC+ 正

【分析】（4）放电过程为原电池原理，根据反应原理可知，放电时AlLi中Li的化合价升高，失去电子。因此铝-锂电极作负极，电极反应式为：AlLi-e-=Al+Li+，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+，充电过程为电解池原理，为原电池的逆过程。
【详解】（1）Be是4号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅡA族；
a．Al与冷水不反应，可知Be是一种轻金属，不能与冷水反应，a错误；
b．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱，b错误；
c．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2溶液的pH