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第16练 晶体结构与性质 同步练习（含答案）-2025年高考化学一轮复习
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这是一份第16练 晶体结构与性质 同步练习（含答案）-2025年高考化学一轮复习，共8页。试卷主要包含了下列说法错误的是，PCl5晶体的晶胞结构如图，A [A等内容，欢迎下载使用。
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A．①③ B．②④
C．①②③ D．①②③④
2．(2023·连云港高三模拟)下列关于物质的聚集状态的说法不正确的是( )
A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值
B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
3．下列说法错误的是( )
A．只含分子的晶体一定是分子晶体
B．碘晶体升华时破坏了共价键
C．几乎所有的酸都属于分子晶体
D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体
4．(2023·镇江高三检测)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
5．(2022·山东，5)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )
A．GaN的熔点高于AlN
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
6．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是( )
A.SiCl4是分子晶体
B．晶体硼是共价晶体
C．AlCl3是分子晶体，加热能升华
D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱
7．(2023·南京模拟)观察下列模型，判断下列说法错误的是( )
A.原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2
B．SiO2晶体中Si和Si—O键个数比为1∶4
C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1
D．C60晶体堆积属于分子密堆积
8．PCl5晶体的晶胞结构如图。下列说法正确的是( )
A．该晶体为分子晶体
B．晶胞体心上微粒为PCl4
C．晶胞顶点上微粒的空间结构为正八面体形
D．存在的化学键类型仅有极性共价键
9．五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体，结构如图所示，已知其熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。下列推测不合理的是( )
A．属于分子晶体
B．不溶于水，易溶于苯
C．隔绝空气受热分解生成Fe和CO
D．每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键
10.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
11．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是( )
A．每个δ-Fe晶胞中有2个铁原子
B．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C．每个γ-Fe晶胞中含有14个铁原子
D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
12．铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性，常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的一种晶胞结构，已知A点原子的分数坐标为(0,0,0)，B点原子的分数坐标为(1,1,0)。下列说法不正确的是( )
A．该晶胞的化学式为PbCu3P
B．C点原子的分数坐标为(0.5,0.5,1)
C．晶胞中，Pb位于第六周期ⅣA族，Cu属于ⅠB族位于d区
D．晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态
13．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)图1所示的NaCl晶胞中含14个Na＋( )
(2)图2所示的KCl晶胞中，距离K＋最近的Cl－有6个( )
(3)图3所示晶胞中，距离I－最近的Ag＋有4个( )
(4)图4所示的银的晶胞中，Ag的配位数为8( )
(5)图5所示的Na2S晶胞中，每个Na＋周围距离最近的S2－有8个( )
(6)图6所示的BiOCl晶胞中，与O2－距离最近的Bi3＋有2个( )
14．(1)CeO2的晶胞如图1所示，Ce原子周围距离最近且相等的O原子个数为__________。
(2)把粉碎的软锰矿粉与BaS溶液反应生成一种锰的氧化物，其晶胞结构如图2所示，该氧化物的化学式为________________。
(3)氮化铝在电子工业上有广泛应用，其晶胞如图3所示。N原子所在空隙的类型是______________(填“正四面体”“正八面体”或“立方体”)空隙。
(4)铁和氮组成一种过渡金属氮化物，其结构如图4所示。该化合物的化学式为____________。
第16练 晶体结构与性质
1．D
2．B [晶体形成后其结构是有序和可复制的，与大小无关，所以从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，故B错误。]
3．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。]
4．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；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．A [Al和Ga均为ⅢA族元素，N属于ⅤA族元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其均为共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al键的键长小于N—Ga键的键长，则N—Al键的键能较大，故GaN的熔点低于AlN，A说法错误；不同元素的原子之间形成的共价键为极性键，B说法正确；金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4)，无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化，C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石结构相似，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，所有原子的配位数也均为4，C、D说法正确。]
6．D [SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，即在低于熔化的温度下就能气化，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，B正确；由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知，金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强，D错误。]
7．A [金刚石和碳化硅都是共价晶体，在晶体中每个C原子或Si原子与相邻的4个原子形成共价键，每个共价键为2个原子所共有，因此若晶体中含有1 ml原子，则物质含有共价键的数目是2NA，故原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶1，A错误；在SiO2晶体中，每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si—O键，故Si原子与Si—O键个数比为1∶4，B正确；在石墨烯中，每个C原子为相邻的3个六元环所共有，则在六元环中含有的C原子数为6×eq \f(1,3)＝2，因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1，C正确；C60 分子之间只有范德华力，所以晶体是分子密堆积，D正确。]
8．C
9．D [五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中，故B正确；五羰基铁不稳定，在隔绝空气条件下受热分解，生成铁和一氧化碳，故C正确；分子中铁和碳原子形成5个σ键，每个碳氧三键中含一个σ键，则每个Fe(CO)5粒子中含10个σ键，故D错误。]
10．A [A：8×eq \f(1,8)＝1，B：6×eq \f(1,2)＝3，C：1。]
11．C [根据切割法，一个δ-Fe晶胞中含有铁原子个数为eq \f(1,8)×8＋1＝2，A正确；γ-Fe位于顶角的Fe原子，被晶胞的三个平面共有，每个平面上有四个铁原子与顶角处铁原子距离最短，则共有3×4＝12个，B正确；根据切割法，一个γ-Fe晶胞含有铁原子个数为eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4，C错误；依据得到晶体的条件可知，在急速冷却时(立即降温到912 ℃)得到α-Fe，缓慢冷却时(缓慢冷却到1 394 ℃)得到γ-Fe，两种晶体类型不同，D正确。]
12．C [由晶胞图可知，1个晶胞中含有1个P，含有Cu的个数为6×eq \f(1,2)＝3，含有Pb的个数为8×eq \f(1,8)＝1，故该晶胞的化学式为PbCu3P，A正确；已知A点原子的分数坐标为(0,0,0)，B点原子的分数坐标为(1,1,0)，结合晶胞图可知C点原子的分数坐标为(0.5,0.5,1)，B正确；Cu是29号元素，其外围电子排布式为3d104s1，属于ⅠB族位于ds区，C错误；P是15号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故P原子核外占据9个不同的原子轨道，即晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态，D正确。]
13．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
解析 (1)Na＋的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4。(2)K＋、Cl－的配位数均为6。(3)Ag＋、I－的配位数均为4。(4)Ag的配位数为12。(5)白球为Na＋，每个Na＋周围距离最近且相等的S2－有4个。(6)与O2－距离最近且相等的Bi3＋有4个。
14．(1)8 (2)MnO (3)正四面体 (4)Fe3N
AlCl3
SiCl4
晶体硼
金刚石
晶体硅
熔点/℃
190
－68
2 300
＞3 550
1 415
沸点/℃
178
57
2 550
4 827
2 355
金刚石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
C60
①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质
A．①③ B．②④
C．①②③ D．①②③④
2．(2023·连云港高三模拟)下列关于物质的聚集状态的说法不正确的是( )
A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值
B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D．液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
3．下列说法错误的是( )
A．只含分子的晶体一定是分子晶体
B．碘晶体升华时破坏了共价键
C．几乎所有的酸都属于分子晶体
D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体
4．(2023·镇江高三检测)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
5．(2022·山东，5)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是( )
A．GaN的熔点高于AlN
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
6．根据下表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是( )
A.SiCl4是分子晶体
B．晶体硼是共价晶体
C．AlCl3是分子晶体，加热能升华
D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱
7．(2023·南京模拟)观察下列模型，判断下列说法错误的是( )
A.原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1∶2
B．SiO2晶体中Si和Si—O键个数比为1∶4
C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1
D．C60晶体堆积属于分子密堆积
8．PCl5晶体的晶胞结构如图。下列说法正确的是( )
A．该晶体为分子晶体
B．晶胞体心上微粒为PCl4
C．晶胞顶点上微粒的空间结构为正八面体形
D．存在的化学键类型仅有极性共价键
9．五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体，结构如图所示，已知其熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。下列推测不合理的是( )
A．属于分子晶体
B．不溶于水，易溶于苯
C．隔绝空气受热分解生成Fe和CO
D．每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键
10.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
11．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是( )
A．每个δ-Fe晶胞中有2个铁原子
B．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C．每个γ-Fe晶胞中含有14个铁原子
D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
12．铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性，常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的一种晶胞结构，已知A点原子的分数坐标为(0,0,0)，B点原子的分数坐标为(1,1,0)。下列说法不正确的是( )
A．该晶胞的化学式为PbCu3P
B．C点原子的分数坐标为(0.5,0.5,1)
C．晶胞中，Pb位于第六周期ⅣA族，Cu属于ⅠB族位于d区
D．晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态
13．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)图1所示的NaCl晶胞中含14个Na＋( )
(2)图2所示的KCl晶胞中，距离K＋最近的Cl－有6个( )
(3)图3所示晶胞中，距离I－最近的Ag＋有4个( )
(4)图4所示的银的晶胞中，Ag的配位数为8( )
(5)图5所示的Na2S晶胞中，每个Na＋周围距离最近的S2－有8个( )
(6)图6所示的BiOCl晶胞中，与O2－距离最近的Bi3＋有2个( )
14．(1)CeO2的晶胞如图1所示，Ce原子周围距离最近且相等的O原子个数为__________。
(2)把粉碎的软锰矿粉与BaS溶液反应生成一种锰的氧化物，其晶胞结构如图2所示，该氧化物的化学式为________________。
(3)氮化铝在电子工业上有广泛应用，其晶胞如图3所示。N原子所在空隙的类型是______________(填“正四面体”“正八面体”或“立方体”)空隙。
(4)铁和氮组成一种过渡金属氮化物，其结构如图4所示。该化合物的化学式为____________。
第16练 晶体结构与性质
1．D
2．B [晶体形成后其结构是有序和可复制的，与大小无关，所以从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，故B错误。]
3．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。]
4．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；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．A [Al和Ga均为ⅢA族元素，N属于ⅤA族元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其均为共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al键的键长小于N—Ga键的键长，则N—Al键的键能较大，故GaN的熔点低于AlN，A说法错误；不同元素的原子之间形成的共价键为极性键，B说法正确；金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4)，无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化，C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石结构相似，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，所有原子的配位数也均为4，C、D说法正确。]
6．D [SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，即在低于熔化的温度下就能气化，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，B正确；由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知，金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强，D错误。]
7．A [金刚石和碳化硅都是共价晶体，在晶体中每个C原子或Si原子与相邻的4个原子形成共价键，每个共价键为2个原子所共有，因此若晶体中含有1 ml原子，则物质含有共价键的数目是2NA，故原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶1，A错误；在SiO2晶体中，每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si—O键，故Si原子与Si—O键个数比为1∶4，B正确；在石墨烯中，每个C原子为相邻的3个六元环所共有，则在六元环中含有的C原子数为6×eq \f(1,3)＝2，因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1，C正确；C60 分子之间只有范德华力，所以晶体是分子密堆积，D正确。]
8．C
9．D [五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中，故B正确；五羰基铁不稳定，在隔绝空气条件下受热分解，生成铁和一氧化碳，故C正确；分子中铁和碳原子形成5个σ键，每个碳氧三键中含一个σ键，则每个Fe(CO)5粒子中含10个σ键，故D错误。]
10．A [A：8×eq \f(1,8)＝1，B：6×eq \f(1,2)＝3，C：1。]
11．C [根据切割法，一个δ-Fe晶胞中含有铁原子个数为eq \f(1,8)×8＋1＝2，A正确；γ-Fe位于顶角的Fe原子，被晶胞的三个平面共有，每个平面上有四个铁原子与顶角处铁原子距离最短，则共有3×4＝12个，B正确；根据切割法，一个γ-Fe晶胞含有铁原子个数为eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4，C错误；依据得到晶体的条件可知，在急速冷却时(立即降温到912 ℃)得到α-Fe，缓慢冷却时(缓慢冷却到1 394 ℃)得到γ-Fe，两种晶体类型不同，D正确。]
12．C [由晶胞图可知，1个晶胞中含有1个P，含有Cu的个数为6×eq \f(1,2)＝3，含有Pb的个数为8×eq \f(1,8)＝1，故该晶胞的化学式为PbCu3P，A正确；已知A点原子的分数坐标为(0,0,0)，B点原子的分数坐标为(1,1,0)，结合晶胞图可知C点原子的分数坐标为(0.5,0.5,1)，B正确；Cu是29号元素，其外围电子排布式为3d104s1，属于ⅠB族位于ds区，C错误；P是15号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故P原子核外占据9个不同的原子轨道，即晶体中基态磷原子的核外电子共有9种空间运动状态，D正确。]
13．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
解析 (1)Na＋的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4。(2)K＋、Cl－的配位数均为6。(3)Ag＋、I－的配位数均为4。(4)Ag的配位数为12。(5)白球为Na＋，每个Na＋周围距离最近且相等的S2－有4个。(6)与O2－距离最近且相等的Bi3＋有4个。
14．(1)8 (2)MnO (3)正四面体 (4)Fe3N
AlCl3
SiCl4
晶体硼
金刚石
晶体硅
熔点/℃
190
－68
2 300
＞3 550
1 415
沸点/℃
178
57
2 550
4 827
2 355
金刚石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
C60
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