专题02 晶体结构与性质（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高二化学下学期期中考点大串讲（人教版2019）

这是一份专题02 晶体结构与性质（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高二化学下学期期中考点大串讲（人教版2019），共31页。试卷主要包含了晶体与非晶体的本质差异，晶体的特性，晶体与非晶体的测定方法，晶胞与晶体的关系，混合晶体——石墨晶体，下列配合物的配位数不为6的是等内容，欢迎下载使用。

01晶体与非晶体
1．晶体与非晶体的本质差异
2.获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3．晶体的特性
(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)固定的熔点。
4．晶体与非晶体的测定方法
02晶胞
1．晶胞概念
描述晶体结构的基本单元。
2．晶胞与晶体的关系
一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。
(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
3．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
(1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是eq \f(1,n)
(2)方法：
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
03常见晶体类型和性质
1．晶体的分类
(1)分类依据：根据晶体的构成粒子和粒子间的相互作用力的不同，将晶体分为如下5种：分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体、混合晶体
(2)常见类别

2．晶体类别的判断方法
(1)依据物质的分类判断
①金属单质、合金是金属晶体
②离子化合物是离子晶体
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③非金属单质和共价化合物大部分是分子晶体
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤常见的共价晶体：硼(B)、硅(Si)、金刚石、金刚砂(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)
(2)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成的离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为原子晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键构成的晶体为金属晶体
(3)依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等
熔点很高，铯等熔点很低
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电
②原子晶体一般为非导体
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④金属晶体是电的良导体
3．几种常见的晶体类型比较
4．晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如：钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低
(2)同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
①共价晶体：看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小
如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
②离子晶体：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl
③分子晶体：看分子间作用力 (一般先氢键后范德华力最后分子的极性)
a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，
如H2O>H2Te>H2Se>H2S
b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4
c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如CO>N2
d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷>异戊烷
④金属晶体：看金属键的强弱，金属离子半径越小，所带电荷数越多，其金属键越强，熔、沸点就越高
如熔、沸点：Na晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A．2个B．3个C．4个D．5个
【答案】B
【解析】①当有外加电压时，自由电子便定向移动，形成电流，故金属具有导电性；当金属一端受热时，由于自由电子的运动，可将热量迅速的由一端传递到另一端，故金属有良好的导热性，金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，正确；
②金属晶体就是由阳离子和电子组成的，没有阴离子，错误；
③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高，有的金属晶体熔点较低，如汞常温下为液态，错误；
④共价键强弱决定分子的稳定性，与熔沸点无关，错误；
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成，所以共价晶体含有共价键，正确；
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成，所以含有离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，错误；
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体，键能越大，硬度越大，原子半径：C>Si，键长：C-C>C-Si>Si-Si，键能：C-C>C-Si>Si-Si，故硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，正确；
⑧NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6，错误；
正确的是①⑤⑦，故选B。
3．（河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中）下列各组晶体物质中：①和；②晶体硼和晶体铝；③NaBr和HBr；④晶体硅和金刚石；⑤晶体氖和晶体氮；⑥和，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．①②③B．②③④C．④⑥D．③⑤
【答案】C
【解析】① SiO2 和 SO3 ：都是共价键，但二氧化硅是原子晶体，三氧化硫是分子晶体，不合题意；
②晶体硼和晶体铝：晶体硼是原子晶体，晶体铝是金属晶体，不合题意；
③NaBr和HBr：溴化钠是离子键，溴化氢是共价键，不合题意；
④晶体硅和金刚石：都是共价键，都是原子晶体，符合题意；
⑤晶体氖和晶体氮：都是分子晶体，但是晶体氖中没有化学键，晶体氮有共价键，不合题意；
⑥CH4 和H2O ：都是分子晶体，都含有共价键，符合意题；
故选C。
4．下表是某些共价晶体的熔点和硬度。
分析表中的数据，下列叙述正确的是
A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高
B．构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低
C．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大
D．构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大
【答案】D
【解析】共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。即原子半径越小，键能越大，熔点越高，硬度越大。
5．（重庆市渝东九校2022-2023学年高二下学期期中）现有四种晶体的晶胞，其微粒质点排列方式如图所示，其中化学式正确的是
【答案】C
【分析】内部1个算一个，六面体棱上每个算个，六面体顶点一个算个，面上一个算个，六棱柱顶点1个算个，棱上1个算个。
【解析】A．原子个数，A=1，B=，故应为AB，A错误；
B．原子个数，E=，F=，故应为EF，B错误；
C．原子个数，X=1，Y=，Z=故应为XY3Z，C正确；
D．原子个数，A=，B=6，故应为AB2，D错误；
故选C。
6．（河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）下列图象是NaCl、CsCl、ZnS等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。试判断属于NaCl的晶体结构的图象为
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】因NaCl属于立方晶体，每个钠离子周围有6个氯离子，选项中只有B将黑球表示钠离子，白球表示氯离子，钠离子周围有6个氯离子，即B属于NaCl的晶体结构，故选B。
7．如图为几种晶体或晶胞的结构示意图，下列说法错误的是

A．冰晶胞类似金刚石晶胞，冰晶胞内水分子间以共价键结合
B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2
C．碘单质是分子晶体，碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D．金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为：金刚石＞MgO＞碘单质
【答案】A
【解析】A．冰晶胞内水分子间以氢键相结合，A错误；
B．在金刚石晶体中，每个碳原子与4个碳原子形成共价键，每个共价键为2个碳原子所共有，每个碳原子形成的共价键为4×=2个，则碳原子与碳碳键个数的比为1:2，B正确；
C．碘单质是分子晶体，I2、CCl4为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶的原理，碘单质在CCl4中比水中溶解度更大，C正确；
D．金刚石、MgO、碘单质分别是共价晶体、离子晶体和分子晶体，则三种晶体的熔点顺序为：金刚石>MgO>碘单质，D正确；
故选A。
8．（安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4D．K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误；
B．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项正确；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。
故选B。
9．（山西省忻州一中忻州实验中学校2022-2023学年高二下学期期中）下列配合物的配位数不为6的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．中配体为NH3和H2O，配位数为6，故A不选；
B．中配体为NH3和H2O，配位数为6，故B不选；
C．中配体为NH3和H2O、内界中的Cl，配位数为6，故C不选；
D．中配体为NH3，配位数为4，故D选；
故选D。
10．（河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中）关于化学式为的配合物，下列说法正确的是
A．配位体是和，配位数是5
B．中心离子是，配离子是
C．内界和外界中的的数目比是1∶2
D．在1ml该配合物中加入足量溶液，可以得到3ml AgCl沉淀
【答案】C
【解析】A．配合物[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，配位体是Cl-和H2O，配位数是6，故A错误；
B．中心离子是Ti3+，故B错误；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O，内配离子是Cl-为1，外配离子是Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2，故C正确；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内界配位离子Cl-不与Ag+反应，只能生成2mlAgCl沉淀，故D错误；
故选C。
11．（河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考）氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是

A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间都仅以范德华力连接
B． NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
C．与HF反应后再用氨气中和得到，1 ml含有配位键的数目为
D．立方氮化硼结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子
【答案】D
【解析】A．硼酸具有片层状结构，层与层之间、H3BO3单元间不仅以范德华力连接，还有氢键，A错误；
B．NH3为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，BF3为平面三角形结构，正负电荷重心重合，BF3是由极性键构成的非极性分子，B错误；
C．NH4BF4中N-H键有一个配位键，然后N-B之间一个配位键，故1mlNH4BF4中含有配位键的数目为2NA，C错误；
D．结构与金刚石相似，金刚石每个碳原子周围有4个碳原子，则立方氮化硼晶胞中每个氮原子周围有4个硼原子，D正确；
故答案为：D。
12．（河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）金属钛被誉为“二十一世纪金属”。回答下列问题：
(1)钛在周期表中的位置 ，位于元素周期表中 区，钛原子核外有 种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为 。
(2)TiO2的晶胞如图所示，则该晶体的密度为 g⋅cm-3 (设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。

【答案】(1)第四周期第IVB族 d 12 1s22s22p63s23p63d2
(2)
【解析】（1）Ti位于第四周期第IVB族，位于元素周期表中d区，基态Ti原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2可知，3d轨道只有2个电子，空间运动状态不同的电子有1+ 1 +3+1+ 3+2+1= 12；基态Ti原子失去4s能级上的电子得到Ti2+，Ti2+电子占据的最高能层为第三能层，所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，故答案为:第四周期第IVB族；d；12；1s22s22p63s23p63d2；
（2）该晶胞中Ti原子个数= 1 +8= 2、O原子个数= 2+4 = 4，Ti、O原子个数之比为2 : 4= 1 : 2，相当于该晶胞中含有2个“TiO2”，晶胞体积= a10 -10cma10 -10cmb10 -10cm =a2b 10 -30cm3；该晶体的密度，答案为。
13．（河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考）铁、钴均为第四周期第Ⅷ族元素，它们的单质及其化合物均具有广泛用途。
(1)基态中未成对电子数为 ；Fe和C的第三电离能： (填“>”“石墨中C—C
键能
金刚石