資源簡介

整理與提升
一、體系構(gòu)建
1.晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2.配位鍵和配合物
3.超分子的重要特征
二、真題導(dǎo)向
考向一　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題
1.(2023·山東，5)石墨與F2在450 ℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物(CF)x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是 (　　)
A.與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性增強(qiáng)
B.與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
答案　B
解析　石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內(nèi)離域運動，故石墨晶體能導(dǎo)電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性減弱，A錯誤；石墨層間插入F后形成的C—F鍵長短，鍵能極大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，抗氧化性增強(qiáng)，B正確；已知C的原子半徑比F的大，故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F的長，C錯誤；由題給結(jié)構(gòu)示意圖可知，在(CF)x中每個C與周圍的3個碳原子、1個F原子形成共價鍵，每個C—C被2個碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵，D錯誤。
2.(2024·安徽，14)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導(dǎo)電時Li+遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價，La為+3價。下列說法錯誤的是 (　　)
A.導(dǎo)電時，Ti和La的價態(tài)不變
B.若x=，Li+與空位的數(shù)目相等
C.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12
D.導(dǎo)電時，空位移動方向與電流方向相反
答案　B
解析　根據(jù)題意，導(dǎo)電時Li+發(fā)生遷移，化合價不變，則Ti和La的價態(tài)不變，A項正確；根據(jù)“均攤法”，1個晶胞中含Ti：8×=1個，含O：12×=3個，含La或Li或空位共1個，若x=，則La和空位共，n（La）+n（空位）=，結(jié)合正負(fù)化合價代數(shù)和為0，（+1）×+（+3）×n（La）+（+4）×1+（-2）×3=0，解得n（La）=、n（空位）=，Li+與空位數(shù)目不相等，B項錯誤；由立方晶胞的結(jié)構(gòu)可知，與體心最鄰近的O原子數(shù)為12，即位于棱心的12個O原子，C項正確；導(dǎo)電時Li+向陰極方向移動，即與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，D項正確。
3.(2024·吉林，14)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結(jié)構(gòu)；晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu)；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是 (　　)
A.結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8
B.晶胞2中S與S的最短距離為a
C.晶胞2中距Li最近的S有4個
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶體
答案　B
解析　由均攤法得，結(jié)構(gòu)1中含有Co的數(shù)目為4+4×=4.5，含有S的數(shù)目為1+12×=4，Co與S的原子個數(shù)比為9∶8，因此結(jié)構(gòu)1的化學(xué)式為Co9S8，故A正確；由圖可知，晶胞2中S與S的最短距離為面對角線的，晶胞邊長為a，即S與S的最短距離為a，故B錯誤；如圖：，以圖中的Li為例，與其最近的S共4個，故C正確；如圖，當(dāng)兩個晶胞2放在一起時，圖中灰框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶體，故D正確。
4.(2023·湖北，15)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是 (　　)
A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8
B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠
D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3
答案　C
解析　由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點和面心，晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子，若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8，故A正確；由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx，故B正確；由題干信息可知，在LaHx晶胞中，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個，頂點數(shù)為4×8=32，但整個晶胞中H原子不形成閉合多面體籠，故C錯誤；1個LaHx晶胞中含有5×8=40個H原子，含H質(zhì)量為 g，晶胞的體積為(484.0×10-10cm)3=(4.84×10-8)3 cm3，則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3，故D正確。
考向二　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)填空題
Ⅰ.晶體類型及晶體熔、沸點的比較
5.［2022·海南，19(3)節(jié)選］鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是　　　
　　　　。
答案　兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高
6.［2022·全國乙卷，35(3)］鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為　　　　　。解釋X的熔點比Y高的原因　　　　。
答案　CsCl　CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體
解析　CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點比ICl高。
Ⅱ.晶胞的相關(guān)計算
7.［2024·全國甲卷，35(5)］結(jié)晶型PbS可作為放射性探測器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中Pb的配位數(shù)為　　　　　。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為_____________　
g·cm-3（列出計算式）。
答案　6 　
解析　PbS晶胞中有4個Pb和4個S，距離每個Pb原子周圍最近的S原子是6個。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則NA個晶胞的質(zhì)量為4×（207+32） g，NA個晶胞的體積為NA×，則該晶體密度為 g·cm-3。
8.［2023·山東，16(3)節(jié)選］一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合價為+2。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，化合物X的密度ρ=　　　　　　　　g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。
答案　(或)
解析　一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個數(shù)為8×+2=4、白球的個數(shù)為16×+4×+2=8、灰球的個數(shù)為8×+1=2，則X中含有3種元素，其個數(shù)比為1∶2∶4，由于其中Cu的化合價為+2、F的化合價為-1、K的化合價為+1，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可以推斷X為K2CuF4，若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶胞的質(zhì)量為 g，晶胞的體積為abc pm3=abc×10-30 cm3，化合物X的密度ρ== g·cm-3
= g·cm-3。
9.［2022·遼寧，17(6)］某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則M元素為　　　　　(填元素符號)；在該化合物中，M離子的價層電子排布式為　　　　　　　。
答案　Fe　3d6
解析　由圖可知，“”代表M(NH3)6，“”代表BH4，“”處于8個頂角和6個面心，則每個晶胞中含“”的個數(shù)為8×+6×=4，8個“”均處于晶胞內(nèi)部，則“”和“”的個數(shù)之比為4∶8=1∶2，故該晶體的化學(xué)式為M(NH3)6·；又知該化合物的摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則有Mr(M)+17×6+15×2=188，解得Mr(M)=56，故M元素為Fe。化合物Fe(NH3)6·中，NH3整體為0價，B中B為+3價，H為-1價，則Fe為+2價，F(xiàn)e2+的價層電子排布式為3d6。
10.［2023·浙江6月選考，17(3)］某含氮化合物晶胞如圖，其化學(xué)式為　　　　　，每個陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為　　　　　。
答案　CaCN2　6
解析　Ca2+個數(shù)為2+4×+4×=3，個數(shù)為2+2×+2×=3，則其化學(xué)式為CaCN2。本題中分析得到，以這個進(jìn)行分析，其俯視圖為，因此距離最近的鈣離子個數(shù)為6，其配位數(shù)為6。
Ⅲ.配位鍵與配合物
11.［2023·海南，19(1)(3)］我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。
( 代表單鍵、雙鍵或三鍵)
回答問題：
(1)配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種，它們是　　　　　。
(3)配合物Ⅱ中，第一電離能最大的配位原子是　　　　　。
答案　(1)C、O、P、Cl　(3)N
12.［2021·全國乙卷，35(2)］三價鉻離子能形成多種配位化合物。［Cr(NH3)3(H2O)2Cl］2+ 中提供電子對形成配位鍵的原子是　　　　　　　　，中心離子的配位數(shù)為　　　　。
答案　N、O、Cl　6
解析　［Cr(NH3)3(H2O)2Cl］2+中三價鉻離子提供空軌道，N、O、Cl提供孤電子對與三價鉻離子形成配位鍵，中心離子的配位數(shù)為N、O、Cl三種原子的個數(shù)和，即3+2+1=6。整理與提升
一、體系構(gòu)建
1.晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2.配位鍵和配合物
3.超分子的重要特征
二、真題導(dǎo)向
考向一　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題
1.(2023·山東，5)石墨與F2在450 ℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物(CF)x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是 (　　)
A.與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性增強(qiáng)
B.與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
2.(2024·安徽，14)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導(dǎo)電時Li+遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價，La為+3價。下列說法錯誤的是 (　　)
A.導(dǎo)電時，Ti和La的價態(tài)不變
B.若x=，Li+與空位的數(shù)目相等
C.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12
D.導(dǎo)電時，空位移動方向與電流方向相反
3.(2024·吉林，14)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結(jié)構(gòu)；晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu)；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是 (　　)
A.結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8
B.晶胞2中S與S的最短距離為a
C.晶胞2中距Li最近的S有4個
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶體
4.(2023·湖北，15)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是 (　　)
A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8
B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠
D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3
考向二　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)填空題
Ⅰ.晶體類型及晶體熔、沸點的比較
5.［2022·海南，19(3)節(jié)選］鄰苯二甲酸酐()和鄰苯二甲酰亞胺()都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因是　　　
　　　　。
6.［2022·全國乙卷，35(3)］鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為　　　　　。解釋X的熔點比Y高的原因　　　　。
Ⅱ.晶胞的相關(guān)計算
7.［2024·全國甲卷，35(5)］結(jié)晶型PbS可作為放射性探測器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中Pb的配位數(shù)為　　　　　。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為_____________　
g·cm-3（列出計算式）。
8.［2023·山東，16(3)節(jié)選］一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合價為+2。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，化合物X的密度ρ=　　　　　　　　g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。
9.［2022·遼寧，17(6)］某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則M元素為　　　　　(填元素符號)；在該化合物中，M離子的價層電子排布式為　　　　　　　。
10.［2023·浙江6月選考，17(3)］某含氮化合物晶胞如圖，其化學(xué)式為　　　　　，每個陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為　　　　　。
Ⅲ.配位鍵與配合物
11.［2023·海南，19(1)(3)］我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。
( 代表單鍵、雙鍵或三鍵)
回答問題：
(1)配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種，它們是　　　　　。
(3)配合物Ⅱ中，第一電離能最大的配位原子是　　　　　。
12.［2021·全國乙卷，35(2)］三價鉻離子能形成多種配位化合物。［Cr(NH3)3(H2O)2Cl］2+ 中提供電子對形成配位鍵的原子是　　　　　　　　，中心離子的配位數(shù)為　　　　。
答案精析
二、
1.B　［石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內(nèi)離域運動，故石墨晶體能導(dǎo)電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性減弱，A錯誤；石墨層間插入F后形成的C—F鍵長短，鍵能極大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，抗氧化性增強(qiáng)，B正確；已知C的原子半徑比F的大，故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F的長，C錯誤；由題給結(jié)構(gòu)示意圖可知，在(CF)x中每個C與周圍的3個碳原子、1個F原子形成共價鍵，每個C—C被2個碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵，D錯誤。］
2.B　［根據(jù)題意，導(dǎo)電時Li+發(fā)生遷移，化合價不變，則Ti和La的價態(tài)不變，A項正確；根據(jù)“均攤法”，1個晶胞中含Ti：8×=1個，含O：12×=3個，含La或Li或空位共1個，若x=，則La和空位共，n(La)+n(空位)=，結(jié)合正負(fù)化合價代數(shù)和為0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+與空位數(shù)目不相等，B項錯誤；由立方晶胞的結(jié)構(gòu)可知，與體心最鄰近的O原子數(shù)為12，即位于棱心的12個O原子，C項正確；導(dǎo)電時Li+向陰極方向移動，即與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，D項正確。］
3.B　［由均攤法得，結(jié)構(gòu)1中含有Co的數(shù)目為4+4×=4.5，含有S的數(shù)目為1+12×=4，Co與S的原子個數(shù)比為9∶8，因此結(jié)構(gòu)1的化學(xué)式為Co9S8，故A正確；由圖可知，晶胞2中S與S的最短距離為面對角線的，晶胞邊長為a，即S與S的最短距離為a，故B錯誤；如圖：，以圖中的Li為例，與其最近的S共4個，故C正確；如圖，當(dāng)兩個晶胞2放在一起時，圖中灰框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶體，故D正確。］
4.C　［由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點和面心，晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子，若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8，故A正確；由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx，故B正確；由題干信息可知，在LaHx晶胞中，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個，頂點數(shù)為4×8=32，但整個晶胞中H原子不形成閉合多面體籠，故C錯誤；1個LaHx晶胞中含有5×8=40個H原子，含H質(zhì)量為 g，晶胞的體積為(484.0×10-10cm)3=(4.84×10-8)3 cm3，則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3，故D正確。］
5.兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高
6.CsCl　CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體
解析　CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點比ICl高。
7.6 　
解析　PbS晶胞中有4個Pb和4個S，距離每個Pb原子周圍最近的S原子是6個。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則NA個晶胞的質(zhì)量為4×(207+32) g，NA個晶胞的體積為NA×，則該晶體密度為 g·cm-3。
8.(或)
解析　一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個數(shù)為8×+2=4、白球的個數(shù)為16×+4×+2=8、灰球的個數(shù)為8×+1=2，則X中含有3種元素，其個數(shù)比為1∶2∶4，由于其中Cu的化合價為+2、F的化合價為-1、K的化合價為+1，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可以推斷X為K2CuF4，若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶胞的質(zhì)量為 g，晶胞的體積為abc pm3=abc×10-30 cm3，化合物X的密度ρ== g·cm-3= g·cm-3。
9.Fe　3d6
解析　由圖可知，“”代表M(NH3)6，“”代表BH4，“”處于8個頂角和6個面心，則每個晶胞中含“”的個數(shù)為8×+6×=4，8個“”均處于晶胞內(nèi)部，則“”和“”的個數(shù)之比為4∶8=1∶2，故該晶體的化學(xué)式為M(NH3)6·；又知該化合物的摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則有Mr(M)+17×6+15×2=188，解得Mr(M)=56，故M元素為Fe。化合物Fe(NH3)6·中，NH3整體為0價，B中B為+3價，H為-1價，則Fe為+2價，F(xiàn)e2+的價層電子排布式為3d6。
10.CaCN2　6
解析　Ca2+個數(shù)為2+4×+4×=3，個數(shù)為2+2×+2×=3，則其化學(xué)式為CaCN2。本題中分析得到，以這個進(jìn)行分析，其俯視圖為，因此距離最近的鈣離子個數(shù)為6，其配位數(shù)為6。
11.(1)C、O、P、Cl　(3)N
12.N、O、Cl　6
解析　［Cr(NH3)3(H2O)2Cl］2+中三價鉻離子提供空軌道，N、O、Cl提供孤電子對與三價鉻離子形成配位鍵，中心離子的配位數(shù)為N、O、Cl三種原子的個數(shù)和，即3+2+1=6。(共36張PPT)
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第三章
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二
考向一　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題
1.(2023·山東，5)石墨與F2在450 ℃反應(yīng)，石墨層間插入F得到層狀結(jié)構(gòu)化合物(CF)x，該物質(zhì)仍具潤滑性，其單層局部結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是
A.與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性增強(qiáng)
B.與石墨相比，(CF)x抗氧化性增強(qiáng)
C.(CF)x中C—C的鍵長比C—F短
D.1 mol (CF)x中含有2x mol共價單鍵
二、真題導(dǎo)向
√
石墨晶體中每個碳原子上未參與雜化的1個2p軌道上電子在層內(nèi)離域運動，故石墨晶體能導(dǎo)電，而(CF)x中沒有未參與雜化的2p軌道上的電子，故與石墨相比，(CF)x導(dǎo)電性減弱，A錯誤；
石墨層間插入F后形成的C—F鍵長短，鍵能極大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)，抗氧化性增強(qiáng)，B正確；
已知C的原子半徑比F的大，故可知(CF)x中C—C的鍵長比C—F的長，C錯誤；
由題給結(jié)構(gòu)示意圖可知，在(CF)x中每個C與周圍的3個碳原子、1個F原子形成共價鍵，每個
C—C被2個碳原子共用，即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共價單鍵，D錯誤。
2.(2024·安徽，14)研究人員制備了一種具有鋰離子通道的導(dǎo)電氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和導(dǎo)電時Li+遷移過程如圖所示。已知該氧化物中Ti為+4價，La為+3價。下列說法錯誤的是
A.導(dǎo)電時，Ti和La的價態(tài)不變
B.若x=，Li+與空位的數(shù)目相等
C.與體心最鄰近的O原子數(shù)為12
D.導(dǎo)電時，空位移動方向與電流方向相反
√
根據(jù)題意，導(dǎo)電時Li+發(fā)生遷移，化合價不變，則Ti和La的價態(tài)不變，A項正確；
根據(jù)“均攤法”，1個晶胞中含Ti：8×=1個，含O：12×=3個，含La或Li或空位共1個，若x=，則La和空位共，n(La)+n(空位)=，結(jié)合正負(fù)化合
價代數(shù)和為0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+與空位數(shù)目不相等，B項錯誤；
由立方晶胞的結(jié)構(gòu)可知，與體心最鄰近的O原子數(shù)為12，即位于棱心的12個O原子，C項正確；
導(dǎo)電時Li+向陰極方向移動，即與電流方向相同，則空位移動方向與電流方向相反，D項正確。
3.(2024·吉林，14)某鋰離子電池電極材料結(jié)構(gòu)如圖。結(jié)構(gòu)1是鈷硫化物晶胞的一部分，可代表其組成和結(jié)構(gòu)；晶胞2是充電后的晶胞結(jié)構(gòu)；所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是
A.結(jié)構(gòu)1鈷硫化物的化學(xué)式為Co9S8
B.晶胞2中S與S的最短距離為a
C.晶胞2中距Li最近的S有4個
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶體
√
由均攤法得，結(jié)構(gòu)1中含有Co的數(shù)目為4+4×=4.5，含有S的數(shù)目為1+12×=4，Co與S的原子個數(shù)比為9∶8，因此結(jié)構(gòu)1的化學(xué)式為Co9S8，故A正確；
由圖可知，晶胞2中S與S的最短距離為面對角線的，晶胞邊長為a，即S與S的最短距離為a，故B錯誤；
如圖： ，以圖中的Li為例，與其最近的S共4個，故C正確；
如圖 ，當(dāng)兩個晶胞2放在一起時，圖中灰框截取的部
分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶體，故D正確。
4.(2023·湖北，15)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn，在儲氫和超導(dǎo)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。LaHn屬于立方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)和參數(shù)如圖所示。高壓下，LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，即得到晶體
LaHx。下列說法錯誤的是
A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8
B.晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx
C.在LaHx晶胞中，H形成一個頂點數(shù)為40
　的閉合多面體籠
D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3
√
由LaH2的晶胞結(jié)構(gòu)可知，La位于頂點和面心，晶胞內(nèi)8個小立方體的中心各有1個H原子，若以頂點La研究，與之最近的H原子有8個，則La的配位數(shù)為8，故A正確；
由LaHx晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個H結(jié)合4個H形
成類似CH4的結(jié)構(gòu)，H和H之間的最短距離變小，則晶體中H和H的最短距離：LaH2>LaHx，故B正確；
由題干信息可知，在LaHx晶胞中，每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)有8個，頂點數(shù)為4×8=32，但整個晶胞中H原子不形成閉合多面體籠，故C錯誤；
1個LaHx晶胞中含有5×8=40個H原子，含H質(zhì)
量為 g，晶胞的體積為(484.0×10-10cm)3=(4.84×10-8)3 cm3，則LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為 g·cm-3，故D正確。
考向二　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)填空題
Ⅰ.晶體類型及晶體熔、沸點的比較
5.[2022·海南，19(3)節(jié)選]鄰苯二甲酸酐(　　　　)和鄰苯二甲酰亞胺
(　　　　)都是合成酞菁的原料，后者熔點高于前者，主要原因
是___________________________________________________________
_________。
　兩者均為分子晶體，后者能形成分子間氫鍵，使分子間作用力增大，熔點更高
6.[2022·全國乙卷，35(3)]鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為　　　。解釋X的熔點比Y高的原因__________
____________________。
CsCl
CsCl為離子
晶體，ICl為分子晶體
CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點比ICl高。
Ⅱ.晶胞的相關(guān)計算
7.[2024·全國甲卷，35(5)]結(jié)晶型PbS可作為放射性探測器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中Pb的配位數(shù)為　　。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該
晶體密度為_______________________g·cm-3（列出計算式）。
6
PbS晶胞中有4個Pb和4個S，距離每個Pb原子周圍最近的S原子是6個。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則NA個晶胞的質(zhì)量為4×（207+32） g，NA個晶胞的體積為NA×，則該晶體密度為
g·cm-3。
8.[2023·山東，16(3)節(jié)選]一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合價為+2。若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，
化合物X的密度ρ=　　　 　　　　　g·cm-3(用含NA的代數(shù)式表示)。
(或)
一定條件下，CuCl2、K和F2反應(yīng)生成KCl和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價為+2。由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個數(shù)為8×+2=4、白球的個數(shù)為16×+4×+2=8、灰球的個數(shù)為8×+1=2，則X中含有3種元素，其個數(shù)比為1∶2∶4，由于其中Cu的化合價為+2、F的化合價為-1、K的化合價為+1，
根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可以推斷X為K2CuF4，若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶胞的質(zhì)量為 g，晶胞的體積為abc pm3=abc×10-30 cm3，化合物X的密度ρ== g·cm-3= g·cm-3。
9.[2022·遼寧，17(6)]某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則M元素為　　　(填元素符號)；在該化合物中，M離子的價層電子排布式為　　。
Fe
3d6
由圖可知，“ ”代表M(NH3)6，“ ”代表BH4，“ ”處于8個頂角和6個面心，則每個晶胞中含“ ”的個數(shù)為8×+6×=4，
8個“ ”均處于晶胞內(nèi)部，則“ ”和“ ”的個數(shù)之比為4∶8=1∶2，
故該晶體的化學(xué)式為M(NH3)6·；
又知該化合物的摩爾質(zhì)量為188 g·mol-1，則有Mr(M)+17×6+15× 2=188，解得Mr(M)=56，故M元素為Fe。化合物Fe(NH3)6·
中，NH3整體為0價，B中B為+3價，H為-1價，則Fe為+2價，F(xiàn)e2+的價層電子排布式為3d6。
10.[2023·浙江6月選考，17(3)]某含氮化合物晶胞如圖，其化學(xué)式為　　 　，每個陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為　　。
CaCN2
6
Ca2+個數(shù)為2+4×+4×=3，個數(shù)為2+2×+2×=3，則其化學(xué)
式為CaCN2。本題中分析得到 ，以這個進(jìn)行分析，其俯視
圖為 ，因此距離最近的鈣離子個數(shù)為6，其配位數(shù)為6。
Ⅲ.配位鍵與配合物
11.[2023·海南，19(1)(3)]我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種
釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)
過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。
( 代表單鍵、雙鍵或三鍵)
回答問題：
(1)配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種，它們是　　 　　　。
(3)配合物Ⅱ中，第一電離能最大的配位原子是　　。
C、O、P、Cl
N
12.[2021·全國乙卷，35(2)]三價鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+ 中提供電子對形成配位鍵的原子是　　　　　　，中心離子的配位數(shù)為　　。
N、O、Cl
6
[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三價鉻離子提供空軌道，N、O、Cl提供孤電子對與三價鉻離子形成配位鍵，中心離子的配位數(shù)為N、O、Cl三種原子的個數(shù)和，即3+2+1=6。
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