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3晶体结构与性质高效演练1.已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。
Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。
回答下列问题：(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。
W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是________。
(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是________。
(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是________。
(4)这5种元素的氢化物分子中：①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)_______，其原因是________________________________；②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_______________________________________________。
(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。
上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是_______________________。
【解析】本题可结合问题作答。
W的氯化物为正四面体结构，则应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。
(1)SiO2为原子晶体。
(2)高温陶瓷可联想到Si3N4，Q为N，则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。
(3)Y的最高价氧化物对应的水化物为强酸，且和Si、N等与同一元素相邻，则只能是S。
R为As，所以R的最高价化合物应为As2S5。
(4)显然X为磷元素。
①氢化物沸点顺序为NH3>AsH3>PH3，因为前者中含有氢键，后两者构型相同，分子间作用力不同。
②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18，结构分别为正四面体形、三角锥形和V形。
(5)由题中所给出的含字母表示的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。
2025届高考化学一轮复习专题卷： 晶体结构与性质一、单选题1．下列推论正确的( )A.的沸点高于，可推测的沸点高于B.为正四面体结构，可推测出也为正四面体结构C.晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体，D.是碳链为直线型的非极性分子，可推测也是碳链为直线型的非极性分子2．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是( )A.①为简单立方堆积②为六方最密堆积③为体心立方堆积④为面心立方最密堆积B.每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个C.晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12D.空间利用率的大小关系为：①<②<③<④3．下列叙述错误的是( )A.金属键无方向性和饱和性，原子配位数较高B.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定C.因共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原理D.金属铜和镁均以ABAB…方式堆积4．环六糊精（D-吡喃葡萄糖缩合物）具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。
图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。
下列说法错误的是( )4SiH 4CH 3PH 3NH 4NH +4PH +2CO 2SiO 26C H 38C HA.环六糊精属于寡糖B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚5．下列反应的离子方程式正确的是( )A.去除废水中的：B.过氧化钠在潜水艇中作为的来源：C.沉淀溶于氨水：D.在溶液中滴加少量溶液：6．碳硼烷酸是一类超强酸，也是唯一能质子化富勒烯(如)但不会将其分解的酸，2Na S 2Hg +2+2-Hg +S HgS ↓2O 22222O 2H O 4OH O --++↑AgCl ()332AgCl 2NH Ag NH Cl⎡⎤+⎣⎦NaOH ()442NH AlSO ()34Al 4OHAl OH -+-⎡⎤+⎣⎦60C其结构如图所示。
1．（选考）【化学——选修物质结构与性质】（15分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。
请根据下列相关信息，回答问题。
（1）已知BA5 为离子化合物，写出其电子式 ;（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有个方向，原子轨道呈形;（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了（4）G位于族区，价电子排布式为。
（5）DE3中心原子的杂化方式为，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为。
（6）F元素的晶胞如图所示，若设该晶胞的密度为a g/cm3，阿伏加德罗常数为N A，F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为 cm。
【答案】（1）（2分）（2）3 （2分），纺锤形（2分）（3）泡利不相容原理（1分）（4）第ⅦB（1分） d （1分），3d54s2（1分）（5）sp3（1分），三角锥形（1分）（6）3243aNMA（3分）2．选考[化学—选修物质结构与性质]（15分）前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，其中A和B同周期，固态的AB2能升华；C和E原子都有一个未成对电子，C+比E-少一个电子层，E原子得到一个电子后3p轨道全充满；D最高价氧化物中D的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数；F为红色单质，有F+和F2+两种离子。
回答下列问题：（1）元素电负性：D____E (填＞、＜或＝)；（2）A、C单质熔点A_____C(填＞、＜或＝)；（3）AE4中A原子杂化轨道方式为:________杂化；其固态晶体类型为_______；（4）F的核外电子排布式为______；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中F与NH3之间的化学键为_______；（5）氢化物的沸点：B比D高的原因______；（6）元素X的某价态阴离子X n-中所有电子正好充满K和L电子层，C n X晶体的最小结构单元如图所示。
高考化学专项复习--晶体结构与性质（含答案解析）1．[2021·辽宁卷]单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。
下列说法错误的是（）A．S位于元素周期表p区B．该物质的化学式为H3SC．S位于H构成的八面体空隙中D．该晶体属于分子晶体2．[2021·湖北卷]某立方晶系的锑钾（SbK）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a3×10－36 cm3B．K和Sb原子数之比为3∶1C．与Sb最邻近的K原子数为4D．K和Sb之间的最短距离为a pm3．[2022·高三专项测试]关于晶体的下列说法正确的是（）A．化学键都具有饱和性和方向性B．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键4．下列关于晶体的说法中，不正确的是（）①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体③共价键可决定分子晶体的熔、沸点④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻；CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6。
A．①②③ B．②③④C．④⑤⑥ D．②③⑦5．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是（）A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2D．硬度：MgO＞CaO＞BaO6．据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。
人教版高中化学高考第一轮复习专题12《物质结构与性质》测试卷一、单选题(共15小题)1.只有阳离子而没有阴离子的晶体是（）A．金属晶体B．原子晶体C．离子晶体D．分子晶体2.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是（）A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B． s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C． p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p能级原子轨道也在增多D．与s轨道相同，p轨道的平均半径随电子层的增大而增大3.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是()A． sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B． sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C． C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D． C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键4.下列关于σ键和π键的理解不正确的是（）A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转C．HCl 分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键5.用过量的硝酸银溶液处理含有0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)的水溶液，生成0.02 mol AgCl沉淀，此氯化铬最可能是()A． [Cr(H2O)6]Cl3B． [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC． [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD． [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O6.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是（）A．碱性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B．第一电离能：Na<Mg<AlC．电负性：Na>Mg>AlD．还原性：Na>Mg>Al7.下列各微粒属于等电子体的是()A． N2O4和NO2B． CH4和NH3C． C2H6和N2HD． CO2和NO28.下列粒子中可能存在配位键的是( )A． CO2B． H3O＋C． CH4D． H2SO49.有X，Y，Z，W，M五种短周期元素，其中X，Y，Z，W同周期，Z，M同主族；X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高，硬度大，是一种重要的半导体材料。
第31讲晶体结构与性质复习目标 1.了解晶体的类型，了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
2.了解分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体结构与性质的关系。
3.了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一晶体与晶胞1．晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征原子在三维空间里呈周期性有序排列原子排列相对无序性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性科学方法对固体进行X射线衍射实验(2)获得晶体的途径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。
2．晶胞(1)概念：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体中“截取”出来具有代表性的最小重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。
②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)晶胞中微粒数的计算方法——均摊法①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算：如某个粒子为N个晶胞所共有，则该粒子有1N属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞，立方晶胞中微粒数的计算方法如图1。
②非长方体晶胞在六棱柱(如图2)中，顶角上的原子有16属于此晶胞，面上的原子有12属于此晶胞，因此六棱柱中镁原子个数为12×16＋2×12＝3，硼原子个数为6。
1．冰和碘晶体中相互作用力相同( ) 2．晶体内部的微粒按一定规律周期性排列( ) 3．凡有规则外形的固体一定是晶体( ) 4．固体SiO 2一定是晶体( )5．缺角的NaCl 晶体在饱和NaCl 溶液中会慢慢变为完美的立方体块( ) 6．晶胞是晶体中最小的“平行六面体”( )7．区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X 射线衍射实验( ) 答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√一、晶胞及微粒配位数的判断1．CaTiO 3的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为______________，Ca 2＋的配位数是__________。
【考情解读】 1．理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；了解金属晶体常见的堆积方式。 4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。 【重点知识梳理】 考点一 晶体的组成与性质 1．晶体 (1)晶体与非晶体 晶体 非晶体 结构特征 结构微粒周期性有序排列 结构微粒无序排列
性质 特征
自范性 有 无
熔点 固定 不固定 异同表现 各向异性 各向同性
二者区 别方法
间接方法 看是否有固定的熔点
科学方法 对固体进行X-射线衍射实验 (2)得到晶体的途径 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)晶胞 ①概念：描述晶体结构的基本单元。 ②晶体中晶胞的排列——无隙并置 a．无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。 b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。 (4)晶格能 ①定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJ·mol－1。 ②影响因素 a．离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能越大。 b．离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。 ③与离子晶体性质的关系 晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，且熔点越高，硬度越大。 2．四种晶体类型的比较 类型 比较 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子、自由电子 阴、阳离子 粒子间的相 互作用力 范德华力 (某些含氢键) 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大 熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高 溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性，个别为半导体 电和热的良导体
晶体不导电，
水溶液或熔融态导电
物质类别及举例
大多数非金属单质、气态氢化物、酸、非金属氧化物(SiO2除外)、绝大多数有机物部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2) 金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜) 金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl) (有机盐除外) 3.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：原子晶体＞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 ①原子晶体： 原子半径越小―→键长越短―→键能越大―→熔沸点越高 如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。 ②离子晶体： a．一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，其离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞MgCl2＞NaCl＞CsCl。 b．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。 ③分子晶体： a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常地高。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，CH3OH＞CH3CH3。 d．同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
④金属晶体： 金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na＜Mg＜Al。 二 常见晶体模型与晶胞计算 1．典型晶体模型 晶体 晶体结构 晶体详解
原子晶体
金刚石
(1)每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构 (2)键角均为109°28′ (3)最小碳环由6个C组成且六原子不在同一平面内 (4)每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1:2
SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si,4个“12
O”，n(Si):n(O)＝1:2 (3)最小环上有12个原子，即6个O,6个Si 分子晶体 干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个
离子晶体
NaCl (型)
(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个。每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个 (2)每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl (型) (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个 (2)如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ 金属晶体
简单 立方 堆积
典型代表Po，配位数为6，空间利
用率52%
面心 立方 最密 堆积 又称为A1型或铜型，典型代表Cu、Ag、Au，配位数为12，空间利用率74%
体心 立方 堆积
又称为A2型或钾型，典型代表Na、
K、Fe，配位数为8，空间利用率68%
六方 最密 堆积
又称为A3型或镁型，典型代表Mg、
Zn、Ti，配位数为12，空间利用率74%
2.晶胞中微粒的计算方法——均摊法 (1)原则：晶胞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1n (3)图示： 【高频考点突破】 考点一 晶体的组成与性质 例1．现有几组物质的熔点( ℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：3 550 ℃ Li：181 ℃ HF：－83 ℃ NaCl：801 ℃ 硅晶体：1 410 ℃ Na：98 ℃ HCl：－115 ℃ KCl：776 ℃ 硼晶体：2 300 ℃ K：64 ℃ HBr：－89 ℃ RbCl：718 ℃ 二氧化硅：1 723 ℃ Rb：39 ℃ HI：－51 ℃ CsCl：645 ℃ 据此回答下列问题： (1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是____________________。 (2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。 ①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于________________________________________________________________________。 (4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为______________________________________________________________________________________。
答案 (1)原子 共价键 (2)①②③④ (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (4)②④ (5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)格能越大，熔点就越高 【归纳总结】 判断晶体类型的五个依据 1．构成晶体的微粒和微粒间的作用力； 2．物质的类别； 3．晶体的熔点； 4．物质的导电性； 5．硬度和机械性能。 注意： (1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。 (2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10－10 m，比金刚石中碳碳共价键的键长(键长为1.54×10－10 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。 (3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，其熔、沸点低(熔点190 ℃)。 (4)合金的硬度比成分金属大，但熔、沸点比成分金属低。 考点二 常见晶体模型与晶胞计算 例2． (1)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。A、B和D三种元素组成的一个化合物晶胞如图所示：
①该化合物的化学式为________；D的配位数为________； ②列式计算该晶体的密度__________g·cm－3。
