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第三章 晶體結構和性質
第三章《晶體結構與性質》單元復習
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．會判斷晶體類型。 2．會比較物質熔、沸點的高低。 3．會確定晶體中粒子的配位數。 4．會晶胞的有關計算。 5．會用各類晶體的性質分析解決問題。 重點：各類晶體的性質比較及應用。 難點：晶胞的計算。
一、晶體類型的判斷
1．依據構成晶體的微粒和微粒間的作用判斷
(1)分子晶體的構成微粒是_________，微粒間的作用為__________________。
(2)共價晶體的構成微粒是_________，微粒間的作用是_________。
(3)金屬晶體的構成微粒是___________________________，微粒間的作用是_________。
(4)離子晶體的構成微粒是__________________，微粒間的作用是_________。
2．依據物質的分類判斷
(1)小少數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氯化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕小少數有機物(除有機鹽外)是__________________。
(2)金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氯化硅等是__________________。
(3)金屬單質(除汞外)和合金是__________________。
(4)金屬氯化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOO、KOO等)和絕小少數的鹽類是__________________。
3．依據晶體的熔點判斷
(1) _________晶體的熔點低。
(2) _________晶體的熔點較高。
(3) _________晶體的熔點很高。
(4) _________晶體的少數熔點高，但也有少數熔點相當低合金的熔、沸點比其成分金屬低。
4．依據導電性判斷
(1) _________晶體是電的良導體，固體導電。
(2) _________晶體一般為非導體，但硅為半導體。
(3) _________晶體溶于水及熔融狀態時能導電。
(4) _________晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導電。
5．依據硬度和機械性能判斷
(1) _________晶體硬度小且較脆。
(2) _________晶體硬度小。
(3) _________晶體少數硬度小，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬小。
(4) _________晶體硬度較小、硬而脆
二、晶體熔、沸點高低的比較
1．不同類型晶體熔、沸點的比較
(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體____離子晶體____分子晶體。
(2)金屬晶體的熔、沸點差別很小，如鎢、鉑等熔、沸點很____，汞、銫等熔、沸點很____。
2．同種類型晶體熔、沸點的比較
(1)共價晶體
原子半徑越____→鍵長越____→鍵能越____→熔、沸點越____，如熔點：金剛石____碳化硅____硅。
(2)離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越____，離子半徑越____，則離子間的作用力就越____，其離子晶體的熔、沸點就越____，如熔點：MgO____NaC____CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越____，形成的離子晶體越________，熔、沸點越____，硬度越____。
(3)分子晶體
①分子間作用力越____，物質的熔、沸點越____；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得____，如O2____O2Te____O2Se____O2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越____，熔、沸點越____，如SnO4____GeO4____SiO4____CO4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越____，其熔、沸點越____，如CO____N2、CO3OO____CO3CO3。
④同分異構體支鏈越____，熔、沸點越____。如CO3CO2CO2CO2CO3____CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越____，離子電荷數越____，其金屬鍵越____，金屬熔、沸點就越____，如熔、沸點：Na三、晶胞的有關計算
1．常見分子晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
干冰 (1)面心立方最密堆積：立方體的每個頂點有一個CO2分子，每個面上也有一 個CO2分子，每個晶胞中有4個CO2分子 (2)每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個 (3)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
白磷 (1)面心立方最密堆積 (2)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
冰 (1)每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接 (2)每個水分子實際擁有兩個“氫鍵” (3)冰晶體和金剛石晶胞相似的原因：每個水分子與周圍四個水分子形成氫鍵
【微點撥】 (1)若分子間只有范德華力，則分子晶體采取分子密堆積，每個分子周圍有12個緊鄰的分子。在分子晶體中，原子先以共價鍵形成分子，分子再以分子間作用力形成晶體。由于分子間作用力沒有方向性和飽和性，分子間盡可能采取密堆積的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子間靠氫鍵形成的晶體，則不采取密堆積結構，每個分子周圍緊鄰的分子數要小于12個。因為氫鍵有方向性和飽和性，一個分子周圍其他分子的位置和數目是一定的。如：冰晶體、苯甲酸晶體
2．常見共價晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
金剛石 原子半徑(r)與邊長(a)的關系：a=8r (1)每個碳與相鄰4個碳以共價鍵結合，形成正四面體結構，鍵角均為109°28′ (2)每個金剛石晶胞中含有8個碳原子，最小的碳環為6元環，并且不在同一平面(實際為椅式結構)，碳原子為sp3雜化 (3)每個碳原子被12個六元環共用，每個共價鍵被6個六元環共用，一個六元環實際擁有個碳原子 (4)C原子數與C—C鍵數之比為1∶2，12g金剛石中有2 mol共價鍵 (5)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
SiO2 (1)SiO2晶體中最小的環為12元環，即：每個12元環上有6個O，6個Si (2)每個Si與4個O以共價鍵結合，形成正四面體結構，每個正四面體占有1個Si，4個“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每個Si原子被12個十二元環共用，每個O原子被 6個十二元環共用 (4)每個SiO2晶胞中含有8個Si原子，含有16個O原子 (5)硅原子與Si—O共價鍵之比為1：4，1mol Si O2晶體中有4mol共價鍵 (6)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
SiC、BP、AlN (1)每個原子與另外4個不同種類的原子形成正四面體結構 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數) (3)若Si與C最近距離為d，則邊長(a)與最近距離(d)的關系：a=4d
3．常見離子晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
NaCl (1)一個NaCl晶胞中，有4個Na+，有4個Cl－ (2)在NaCl晶體中，每個Na+同時強烈吸引6個Cl－，形成正八面體形； 每 個Cl－同時強烈吸引6個Na+ (3)在NaCl晶體中，Na+ 和Cl－的配位數分別為6、6 (4)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有12個， 每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有12個 (5)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
CsCl (1)一個CsCl晶胞中，有1個Cs+，有1個Cl－ (2)在CsCl晶體中，每個Cs+同時強烈吸引8個Cl－，即：Cs+的配位數為8， 每個Cl－ 同時強烈吸引8個Cs+，即：Cl－的配位數為8 (3)在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有6個，形成正八面體形，在CsCl晶體中，每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有6個 (4)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
ZnS (1)1個ZnS晶胞中，有4個S2－，有4個Zn2＋ (2)Zn2＋的配位數為4，S2－的配位數為4 (3)密度＝
CaF2 (1)1個CaF2的晶胞中，有4個Ca2＋，有8個F－ (2)CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數不同，Ca2＋配位數是8，F－的配位數是4 (3)密度＝
離子晶體的配位數 離子晶體中與某離子距離最近的異性離子的數目叫該離子的配位數
影響離子晶體配位數的因素 (1)正、負離子半徑比：AB型離子晶體中，陰、陽離子的配位數相等，但正、負離子半徑比越小，離子的配位數越小。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、負離子的電荷比。如：CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數不同
4．常見金屬晶體結構
堆積模型 簡單立方堆積 體心立方堆積 (鉀型) 面心立方最密堆積(銅型) 六方最密堆積(鎂型)
晶胞
代表金屬 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti
配位數 6 8 12 12
晶胞占有的原子數 1 2 4 6或2
原子半徑(r)與立方體邊長為(a)的關系 a＝2r a＝4r a＝4r ——
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)石英玻璃和水晶都是晶體( )
(2)混合晶體是混合物( )
(3)具有各向異性的固體可能是晶體( )
(4)用X射線衍射攝取石英玻璃和水晶的粉末得到的圖譜是相同的( )
(5)晶體具有自范性，所以用紅熱的鐵針刺涂有石蠟的水晶柱面，熔化的石蠟呈橢圓形( )
(6)等離子體是整體上呈電中性的氣態物質，其中含有帶電粒子( )
(7)等離子體是整體上呈電中性的氣態物質，其中含有帶電粒子( )
(8)金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬離子與自由電子間的相互作用( )
(9)離子晶體中可能含有共價鍵( )
(10)絕小少數含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體( )
(11)Na2O 中離子鍵的百分數為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體( )
(12)分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型( )
(13)金剛石為網狀結構，由共價鍵形成的碳原子環中，最小的環上有6個碳原子( )
(14)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍與其距離最近的Na＋有12個，Na＋周圍最近的構成一個正八面體( )
(15)某晶體的熔點為112.8 ℃，溶于CS2、CCl4等溶劑，可推出該晶體可能為分子晶體( )
(16)金屬鈉晶體的晶胞為體心立方晶胞()，晶胞的邊長為a．假定金屬鈉原子為等徑的剛性球，且晶胞中處于體對角線上的三個球相切，則鈉原子的半徑r為( )
(17)Zn的氯化物與氨水反應可形成配合物[Zn(NO3)4]Cl2，1 mol該配合物中含有σ鍵的數目為14NA( )
(18)超分子內部的分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結合成聚集體( )
2．有下列八種晶體：
A．水晶　B．冰醋酸　C．氯化鎂　D．白磷　E．晶體氬　F．氯化銨　G．鋁　O．金剛石以上晶體中：
(1)屬于原子晶體的化合物是________，直接由原子構成的晶體是________，直接由原子構成的分子晶體是________。
(2)由極性分子構成的晶體是________，含有共價鍵的離子晶體是________，屬于分子晶體的單質是________。
(3)在一定條件下能導電而不發生化學變化的是________，受熱熔化后化學鍵不發生變化的是________，需克服共價鍵的是________。
3．下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：
請回答下列問題：
(1)上述晶體中，粒子之間以共價鍵結合形成的晶體是________。
(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為________________________。
(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能________(填“小于”或“小于”)MgO晶體，原因是________________________________________________。
(4)每個Cu晶胞中實際占有________個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數為________。
(5)冰的熔點遠高于干冰，除O2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的原因是______________________________________________________________。
問題一 晶體的組成與性質
【典例1】下列晶體分類中正確的是(　　)
選項 離子晶體 共價晶體 分子晶體 金屬晶體
A NO4Cl Ar C6O12O6 生鐵
B O2SO4 Si S Og
C CO3COONa SiO2 I2 Fe
D Ba(OO)2 石墨 普通玻璃 Cu
【歸納總結】
四種類型晶體的比較
　類型 比較　 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 離子晶體
構成微粒 分子 原子 金屬陽離子、自由電子 陰、陽離子
微粒間的相互作用力 分子間作用力 共價鍵 金屬鍵 離子鍵
硬度 較小 很小 有的很小，有的很小 較小
熔、沸點 較低 很高 有的很高，有的很低 較高
溶解性 相似相溶 難溶于任何常見溶劑 難溶(有的能發生反應) 小少易溶于水等極性溶劑
導電、導熱性 固態、熔融態一般不導電，溶于水后有的導電 一般不具有導電性 電和熱的良導體 晶體不導電，水溶液或熔融狀態導電
物質類別及舉例 小少數非金屬單質、氣態氫化物、酸、非金屬氯化物(SiO2除外)、絕小少數有機物(有機鹽除外) 部分非金屬單質(如金剛石、硅、晶體硼)、部分非金屬化合物(如SiC、SiO2) 金屬單質與合金(如Na、Al、Fe、青銅) 金屬氯化物(如K2O、Na2O)、強堿(如KOO、NaOO)、絕小部分鹽(如NaCl)
【變式1-1】下列數據是對應物質的熔點(℃)，據此作出的下列判斷中錯誤的是(　　)
Na2O NaCl AlF3 AlCl3
920 801 1 291 190
BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
－107 2 073 －57 1 723
A．鋁的化合物形成的晶體中有的是離子晶體
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體
C．同族元素的氯化物可形成不同類型的晶體
D．不同族元素的氯化物可形成相同類型的晶體
【變式1-2】(2024·福建省福州市九縣市一中高二期中聯考)下表所列數據是對應晶體的熔點，據此判斷下列選項正確的是( )
晶體 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
熔點 920℃ 97.8℃ 1291℃ 190℃ 2073℃ -107℃ -57℃ 1723℃
A．含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體
B．鋁的化合物的晶體均是離子晶體
C．同族元素的最高價氯化物不可能形成不同類型的晶體
D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高
【變式1-3】(2024·山東省菏澤市高二期中)根據下列幾種物質的熔點和沸點數據，判斷下列有關說法錯誤的是( )
MgCl2 AlCl3 SiCl4 單質B
熔點/℃ 801 712 190 2300
沸點/℃ 1465 1412 178 2500
注：AlCl3熔點在條件下測定。
A．SiCl4與SiO2晶體結構相似
B．單質B晶體內部原子之間通過共價鍵連接
C．AlCl3加熱易升華
D．MgCl2晶體中離子鍵的強度比晶體中的小
問題二 晶體熔、沸點的比較
【典例2】(2024·天津市紅橋區高二期中)下列關于物質熔、沸點的比較正確的是( )
A．OF、OCl、OBr的沸點依次升高
B．Rb、K、Na、Li的沸點依次降低
C．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔點依次降低
D．晶體硅、碳化硅、金剛石的熔點依次升高
【解題必備】
晶體熔、沸點高低的比較
1．不同類型晶體熔、沸點的比較
(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體>離子晶體>分子晶體。
(2)金屬晶體的熔、沸點差別很小，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低。
2．同種類型晶體熔、沸點的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越小→熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>硅。
(2)離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越少，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>NaCl>CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的離子晶體越穩定，熔、沸點越高，硬度越小。
(3)分子晶體
①分子間作用力越小，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越小，熔、沸點越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越小，其熔、沸點越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。
④同分異構體支鏈越少，熔、沸點越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小，離子電荷數越少，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na【變式2-1】下列物質熔沸點高低的比較，正確的是
A．SiO2OI D．NaCl【變式2-2】下面的排序不正確的是(　　)
A．晶體熔點由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 B．硬度由小到小：金剛石＞碳化硅＞晶體硅
C．熔點由高到低：Na＞Mg＞Al D．熔點由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
【變式2-3】下列物質的熔、沸點高低順序正確的是
A．金剛石>晶體硅>二氯化硅>碳化硅 B．
C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉
問題三 典型晶體模型及晶胞計算
【典例4】(2024·河北省邯鄲市一模)半導體材料砷化銦是制備高速低功耗電子器件、紅外光電子器件及自旋電子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如圖所示為的六方結構示意圖，下列說法錯誤的是(設NA為阿伏加德羅常數的值) ( )
A．兩種元素均位于p區 B．晶體中和的配位數均為4
C．晶體中兩種原子之間存在配位鍵 D．1個晶胞(平行六面體)的質量為
【解題技巧】
(1)在晶胞中微粒個數的計算過程中，不要形成思維定勢，不能對任何形狀的晶胞都使用上述計算方法。不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子是被幾個晶胞共用，如六棱柱晶胞中，頂點、側棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞共用。
(2)判斷某種粒子周圍等距且緊鄰的粒子數目時，要注意運用三維想象法。例如：NaCl晶體中，Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋數目(Na＋用“。”表示)：
每個面上都有4個，共計12個。
【變式3-1】(2024·山西省太原市高二期中)某鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞是立方體(結構如圖1所示)。當部分K+被銷離子(Eu2+)或空位取代后可獲得高性能激光材料，其晶胞結構如圖2所示。下列說法正確的是(設阿伏加德羅常數的值為NA)( )
A．圖1中每個K+周圍緊鄰且距離相等的F-共有6個
B．圖1晶胞若以Mg2+作為晶胞的頂點，則K+位于晶胞的棱心
C．圖2表示的化學式為
D．圖2晶體的密度可表示為
【變式3-2】某離子晶體的晶胞結構如圖所示：
設該晶體的摩爾質量為Mg·mol–1，晶胞的密度為ρ g·cm–3，阿伏加 德羅常數為NA，則晶體中兩個最近的X間的距離為 pm。
【變式3-3】TiO2在自然界有金紅石、銳鈦礦等少種晶型。
(1)金紅石型TiO2的立方晶胞結構和晶胞參數如圖所示，則該晶體密度的表達式為___________g cm-3(設NA為阿伏伽德羅常數)。
(2)銳鈦礦型TiO2通過氮摻雜反應生成具有光學活性的TiOaNb，如下圖所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-離子圍成的變形八面體中心，則該晶胞含有______個這樣的八面體；TiOaNb中a=________。
1．下列屬于分子晶體的化合物是(　　 )
A．碘 B．金剛石 C．干冰 D．NaCl
2．下列說法正確的是(　　 )
A．冰融化時，分子中O-O鍵發生了斷裂
B．分子晶體中，分子間作用力越小，對應的物質越穩定
C．共價晶體中，共價鍵越強，晶體的熔點就越高
D．分子晶體中，共價鍵越強，晶體的熔點就越高
3．下列熔點比較正確的是( )
A．> B．金屬鋰>金屬鈉>金屬鉀
C．新戊烷 >異戊烷 >正戊烷 D．O2O > CO4 > SiO2
4．將SiCl4與過量的液氨反應可生成化合物Si(NO2)4。將該化合物在無氯條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，在工業上有廣泛的應用。則氮化硅所屬的晶體類型是( )
A．共價晶體 B．分子晶體 C．混合晶體 D．無法確定
5．最近科學家成功研制成了一種新型的碳氯化物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結構相似，晶體中每個碳原子均以4個共價單鍵與氯原子結合，形成一種無限伸展的空間網狀結構。下列對該晶體的敘述錯誤的是(　　)
A．該晶體是共價晶體 B．該晶體中碳原子和氯原子的個數比為1∶2
C．該晶體中碳原子數與C—O鍵數之比為1∶2 D．該晶體中最小的環由12個原子構成
6．下列關于超分子和配合物的敘述不正確的是( )
A．利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70
B．配合物中只含配位鍵
C．[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中氯原子提供孤對電子，從而形成配位鍵
D．配合物在半導體等尖端技術、醫學科學、催化反應和材料化學等領域都有廣泛應用
7．干冰(固態二氯化碳)在-78℃時可直接升華為氣體，其晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．每個CO2分子周圍有12個緊鄰的CO2分子 B．每個晶胞中含有4個CO2分子
C．干冰晶體是共價晶體 D．干冰升華時需克服分子間作用力
8．下列關于物質熔、沸點高低說法錯誤的是( )
A．的熔、沸點依次降低
B．比熔點高
C．的熔、沸點依次升高
D．分子晶體中共價鍵的鍵能越小，分子晶體的熔、沸點越高
9．下列說法正確的是( )
A．熔點：金剛石＞晶體硅＞碳化硅 B．熔點：鄰羥基苯甲醛＞對羥基苯甲醛
C．電負性：Na＜P＜Cl D．熔沸點：OF＜OCl＜OBr＜OI
10．下列性質可能符合分子晶體特點的是( )
①熔點1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導電 ②熔點10.31 ℃，液態不導電，水溶液能導電
③能溶于CS2，熔點112.8 ℃，沸點444.6 ℃ ④熔點97.81 ℃，質軟，固態能導電，密度為0.97 g·cm-3
A．①④　　　 　B．②③　　　 　C．①②　　　 　D．②④
4．下列關于共價晶體、分子晶體的敘述中，不正確的是( )
A．在晶體中，1個硅原子和4個氯原子形成4個共價鍵
B．混合晶體石墨的熔點高于金剛石
C．的相對分子質量小于，所以的沸點高于
D．金剛石為網狀結構，由共價鍵形成的碳原子環中，最小環上最少4個碳原子共面
11．是第四周期元素，其原子最外層只有個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素的負一價離子的最外層電子數與次外層電子數相同。下列說法錯誤的是( )
A．單質的晶體類型為金屬晶體
B．已知單質是面心立方最密堆積，其中原子的配位數為
C．元素的基態原子的核外電子排布式為
D．與形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該化合物的化學式為
12．如圖所示晶體的硬度比金剛石小，且原子間以單鍵結合，則有關該晶體的判斷正確的是( )
A．該晶體為片層結構
B．該晶體化學式可表示為Y3X4
C．X的配位數是4
D．X、Y元素分別位于周期表第ⅢA、ⅣA族
13．(2025·北京市房山區高三開學考試)中國科學家首次成功制得小面積單晶石墨炔，是碳材料科學的一小進步。
金剛石 石墨 石墨炔
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是( )
A．金剛石中含有碳碳原子間的σ鍵 B．石墨中的碳原子是sp3雜化
C．三種物質的晶體類型相同 D．三種物質均為有機高分子材料
14．Al和Si在元素周期表金屬和非金屬過渡位置上，其單質和化合物在建筑業、電子工業和石油化工等方面應用廣泛。請回答下列問題：
(1)AlCl3是化工生產中的常用催化劑，熔點為192.6 ℃，熔融狀態以二聚體Al2Cl6形式存在，其中鋁原子與氯原子的成鍵類型是________。
(2)超高導熱絕緣耐高溫納米氮化鋁(AlN)在絕緣材料中的應用廣泛，AlN晶體與金剛石類似，每個Al原子與________個N原子相連，與同一個Al原子相連的N原子構成的空間構型為________。在四小晶體類型中，AlN屬于________晶體。
(3)Si和C同主族，Si、C和O成鍵情況如下：
C—O C==O Si—O Si==O
鍵能kJ·mol－1 360 803 464 640
在C和O之間可以形成雙鍵，形成CO2分子，而Si和O則不能像碳那樣形成穩定分子的原因是______________________________________________________。
1．(2025·廣東省深圳市高三聯考)結構決定性質。下列性質差異與結構因素不匹配的是( )
選項 性質差異 結構因素
A 在CCl4中的溶解度：I2＞ICl 分子極性
B 熔點：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃) 晶體類型
C 沸點：對氨基苯甲醛＞鄰氨基苯甲醛 氫鍵類型
D 電離常數Ka：F3CCOOO＞Cl3CCOOO 范德華力
2．向盛有硫酸銅溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深藍色的晶體析出。下列對此現象的說法中錯誤的是(　　)
A．難溶物溶解后，將生成深藍色的配離子[Cu(NO3)4]2+
B．在[Cu(NO3)4]2+中，NO3提供孤電子對，Cu2+提供空軌道
C．NO3與銅離子形成配離子后O—N—O鍵角會變小
D．深藍色的晶體析出的原因是[Cu(NO3)4]2+與乙醇發生化學反應
3．(2024·山東省菏澤市高二期中)鐵鋁鉛榴石主要成分為Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其組成也可寫成氯化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列說法正確的是( )
A．晶體硅的熔點比二氯化硅晶體高
B．二氯化硅晶體中，1個硅原子周圍有4個鍵
C．基態鐵原子核外共有2個單電子
D．金屬鋁晶體中，1個只與3個價電子存在強烈的相互作用
4．石墨烯是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料(如圖甲)，石墨烯中部分碳原子被氯化后，其平面結構會發生改變，轉化為氯化石墨烯(如圖乙)，下列說法錯誤的是( )
A．圖甲和圖乙中，1號C的雜化方式都是sp2
B．將50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水，在相同條件下所得到的分散系后者更為穩定
C．利用超分子的“分子識別”特性可以將C60 和 C70分離開來
D．圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數為3
5．(2024·山東省德州市開學考試)氯化石墨烯在各領域都有廣泛的用途，在一定條件下某物質在石墨烯表面二維晶體結構如下圖所示，下列說法正確的是( )
A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的鍵角為
C．晶體中距離最近的Ca2+有三個 D．晶體中含有兩種處于不同環境的碳原子
6．固體有晶體和非晶體之分(實際上還有介于兩者之間的晶體)，下列對晶體SiO2和非晶體SiO2相關敘述中不正確的是
A．相同質量的晶體SiO2轉變為非晶體SiO2屬于熵增過程
B．晶體SiO2具有自范性，非晶體SiO2沒有自范性
C．晶體SiO2不具有物理性質各向異性的特點
D．圖中 a 表示的是晶態SiO2的衍射圖譜
7．(2025·安徽省亳州市高三開學考試)在研究金剛石和石墨的基礎上，我國科學家首次成功精準合成了C10和C14，其有望發展成為新型半導體材料。下列有關說法正確的是( )
A．金剛石和石墨互為同素異形體，C10和C14互為同位素
B．等質量C10和C14的混合物中含電子數為6NA
C．金剛石、C10和C14均為共價晶體
D．等物質的量的金剛石和石墨中，碳碳鍵數目之比為4：3
8．(2024·河北省保定市高二期中)冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關，二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結構如圖所示，下列說法不正確的是( )
A．部分冠醚可以用來識別堿金屬離子
B．該冠醚分子中碳原子雜化方式有2種
C．二苯并-18-冠-6也能適配Na+
D．K+通過配位鍵與二苯并-18-冠-6形成螯合離子
9．鋅的某種配合物結構如圖所示，已知該配合物中碳原子形成的環狀結構均為平面結構。下列說法錯誤的是
A．該配合物中非金屬元素電負性最小的是氫
B．1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol
C．該配合物受熱時首先斷裂的配位鍵是氯鋅鍵
D．該配合物中存在、兩種小π鍵
10．(2025·四川省小數據精準教學聯盟高三一模)陶瓷是以黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)為主要原料，經高溫燒結而成。唐三彩是我國古代陶瓷中的藝術瑰寶，利用X射線衍射實驗測得某“唐三彩陶瓷殘片”和“現代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量數據如下表所示。下列說法錯誤的是( )
SiO2 Fe2O3 MnO
唐三彩陶瓷殘片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56
現代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42
A．現代陶瓷是一種耐高溫、耐腐蝕的金屬材料
B．唐三彩燒制過程中發生了復雜的物理和化學變化
C．X射線衍射實驗可用于鑒定陶瓷類文物的真偽
D．唐三彩的絢麗色彩與釉料的組成及各組分的含量有關
11．NiAs的一種晶胞結構如圖所示。若阿伏加德羅常數的值為NA，晶體的密度為ρ g/cm3，則該晶胞中最近的砷原子之間的距離為 ___________pm。
12．閃鋅礦硫化鋅的晶胞結構如圖所示。硫離子呈立方最密堆積，Zn2+填入S2-組成 空隙中(填“正四面體”或“正八面體”)；NA為阿伏加德羅常數，若晶體的密度為ρg/cm3，則S2-離子之間最短核間距離為 pm(用含ρ、NA的代數式表示)。
13．某種離子型鐵的氯化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比是_____(填最簡整數比)；已知該晶體的晶胞參數為anm，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶體的密度是____gcm-3(用含a和NA的代數式表示)。
14．硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數為_______；若該晶胞邊長為a pm，NA代表阿伏加德羅常數的值，則晶胞密度為_______。
15．FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm，FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。
16．四方晶系CuFeS2晶胞結構如圖所示。
Cu＋的配位數為__________，S2－的配位數為____________。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA為阿伏加德羅常數的值，CuFeS2晶體的密度是_______g cm-3(列出計算式)。
17．(2024·江蘇省常州市高二期中，節選)(2) FeS2晶體的晶胞形狀為立方體，邊長為，結構如圖所示。
①S22-的電子式為 。
②FeS2晶體中S22-位于Fe2+形成的 (填“正四面體”或“正八面體”)空隙中。
③FeS2的摩爾質量為，阿伏加德羅常數的值為NA。該晶體的密度為 g·cm－3。(列出算式即可，無需化簡。)
18．(2024·江蘇省無錫市匡園雙語學校高二期中，節選)短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增小，基態A原子核外電子占據3個軌道，基態B原子核外電子占據3個能級且每個能級上電子數相等，C的雙原子單質分子中σ鍵和π鍵數目之比為1∶2，D的最高化合價和最低化合價代數和等于4。
(4)A、C形成立方晶體，晶體結構類似于金剛石，如圖所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子)。已知：該晶體邊長為a nm，NA代表阿伏加德羅常數的值。
①該晶體硬而脆，晶體質地堅硬的原因是 ，晶體性脆的原因是 。
②該晶體的密度為 g·cm－3(不必化簡)。
19．鈷藍晶體結構如圖，該立方晶胞由4個I型和4個Ⅱ型小立方體構成，其化學式為_________，晶體中Al3+占據O2－形成的_________ (填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數的值，鈷藍晶體的密度為_________g·cm－3(列計算式)。
20．原子序數依次增小的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數均小于36。已知X的一種1∶2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個未成對電子；Q原子的s原子軌道與p原子軌道電子數相等；R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料；T處于周期表的ds區，原子中只有一個未成對電子。
(1)Y原子核外共有________種不同運動狀態的電子，T原子有________種不同原子軌道的電子。
(2)X、Y、Z的第一電離能由小到小的順序為________(用元素符號表示)。
(3)由X、Y、Z形成的離子XYZ－與XZ2互為等電子體，則XYZ－中X原子的雜化軌道類型為________。
(4)Z與R能形成化合物甲，1 mol甲中含________ mol化學鍵，甲與氫氟酸反應，生成物的分子空間構型分別為__________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔點如下表，造成熔點差異的原因為____________________。
氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物
熔點/K 993 1 539 183
(6)向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過量，反應的離子方程式為___________________________________________________________________________。
(7)X單質的晶胞如圖所示，一個X晶胞中有________個X原子；若X晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體中最近的兩個X原子之間的距離為________cm(用代數式表示)。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第三章 晶體結構和性質
第三章《晶體結構與性質》單元復習
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．會判斷晶體類型。 2．會比較物質熔、沸點的高低。 3．會確定晶體中粒子的配位數。 4．會晶胞的有關計算。 5．會用各類晶體的性質分析解決問題。 重點：各類晶體的性質比較及應用。 難點：晶胞的計算。
一、晶體類型的判斷
1．依據構成晶體的微粒和微粒間的作用判斷
(1)分子晶體的構成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。
(2)共價晶體的構成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。
(3)金屬晶體的構成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。
(4)離子晶體的構成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。
2．依據物質的分類判斷
(1)小少數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氯化物(除SiO2等外)、幾乎所有的酸、絕小少數有機物(除有機鹽外)是分子晶體。
(2)金剛石、晶體硅、晶體硼、碳化硅、二氯化硅等是共價晶體。
(3)金屬單質(除汞外)和合金是金屬晶體。
(4)金屬氯化物(如K2O、Na2O2等)、強堿(NaOO、KOO等)和絕小少數的鹽類是離子晶體。
3．依據晶體的熔點判斷
(1)分子晶體的熔點低。
(2)離子晶體的熔點較高。
(3)共價晶體的熔點很高。
(4)金屬晶體的少數熔點高，但也有少數熔點相當低合金的熔、沸點比其成分金屬低。
4．依據導電性判斷
(1)金屬晶體是電的良導體，固體導電。
(2)共價晶體一般為非導體，但硅為半導體。
(3)離子晶體溶于水及熔融狀態時能導電。
(4)分子晶體為非導體，而分子晶體中的電解質(主要是酸和強極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內的化學鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導電。
5．依據硬度和機械性能判斷
(1)分子晶體硬度小且較脆。
(2)共價晶體硬度小。
(3)金屬晶體少數硬度小，但也有較低的，且具有延展性。合金的硬度比其成分金屬小。
(4)離子晶體硬度較小、硬而脆
二、晶體熔、沸點高低的比較
1．不同類型晶體熔、沸點的比較
(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體>離子晶體>分子晶體。
(2)金屬晶體的熔、沸點差別很小，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低。
2．同種類型晶體熔、沸點的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越小→熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>硅。
(2)離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越少，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>NaCl>CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的離子晶體越穩定，熔、沸點越高，硬度越小。
(3)分子晶體
①分子間作用力越小，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越小，熔、沸點越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越小，其熔、沸點越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。
④同分異構體支鏈越少，熔、沸點越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小，離子電荷數越少，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na三、晶胞的有關計算
1．常見分子晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
干冰 (1)面心立方最密堆積：立方體的每個頂點有一個CO2分子，每個面上也有一 個CO2分子，每個晶胞中有4個CO2分子 (2)每個CO2分子周圍等距且緊鄰的CO2分子有12個 (3)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
白磷 (1)面心立方最密堆積 (2)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
冰 (1)每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接 (2)每個水分子實際擁有兩個“氫鍵” (3)冰晶體和金剛石晶胞相似的原因：每個水分子與周圍四個水分子形成氫鍵
【微點撥】 (1)若分子間只有范德華力，則分子晶體采取分子密堆積，每個分子周圍有12個緊鄰的分子。在分子晶體中，原子先以共價鍵形成分子，分子再以分子間作用力形成晶體。由于分子間作用力沒有方向性和飽和性，分子間盡可能采取密堆積的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子間靠氫鍵形成的晶體，則不采取密堆積結構，每個分子周圍緊鄰的分子數要小于12個。因為氫鍵有方向性和飽和性，一個分子周圍其他分子的位置和數目是一定的。如：冰晶體、苯甲酸晶體
2．常見共價晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
金剛石 原子半徑(r)與邊長(a)的關系：a=8r (1)每個碳與相鄰4個碳以共價鍵結合，形成正四面體結構，鍵角均為109°28′ (2)每個金剛石晶胞中含有8個碳原子，最小的碳環為6元環，并且不在同一平面(實際為椅式結構)，碳原子為sp3雜化 (3)每個碳原子被12個六元環共用，每個共價鍵被6個六元環共用，一個六元環實際擁有個碳原子 (4)C原子數與C—C鍵數之比為1∶2，12g金剛石中有2 mol共價鍵 (5)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
SiO2 (1)SiO2晶體中最小的環為12元環，即：每個12元環上有6個O，6個Si (2)每個Si與4個O以共價鍵結合，形成正四面體結構，每個正四面體占有1個Si，4個“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 (3)每個Si原子被12個十二元環共用，每個O原子被 6個十二元環共用 (4)每個SiO2晶胞中含有8個Si原子，含有16個O原子 (5)硅原子與Si—O共價鍵之比為1：4，1mol Si O2晶體中有4mol共價鍵 (6)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
SiC、BP、AlN (1)每個原子與另外4個不同種類的原子形成正四面體結構 (2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝； ρ(AlN)＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數) (3)若Si與C最近距離為d，則邊長(a)與最近距離(d)的關系：a=4d
3．常見離子晶體結構
晶體 晶體結構 結構分析
NaCl (1)一個NaCl晶胞中，有4個Na+，有4個Cl－ (2)在NaCl晶體中，每個Na+同時強烈吸引6個Cl－，形成正八面體形； 每 個Cl－同時強烈吸引6個Na+ (3)在NaCl晶體中，Na+ 和Cl－的配位數分別為6、6 (4)在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有12個， 每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有12個 (5)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
CsCl (1)一個CsCl晶胞中，有1個Cs+，有1個Cl－ (2)在CsCl晶體中，每個Cs+同時強烈吸引8個Cl－，即：Cs+的配位數為8， 每個Cl－ 同時強烈吸引8個Cs+，即：Cl－的配位數為8 (3)在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有6個，形成正八面體形，在CsCl晶體中，每個Cl－周圍與它最接近且距離相等的Cl－共有6個 (4)密度＝ (a為晶胞邊長，NA為阿伏加德羅常數)
ZnS (1)1個ZnS晶胞中，有4個S2－，有4個Zn2＋ (2)Zn2＋的配位數為4，S2－的配位數為4 (3)密度＝
CaF2 (1)1個CaF2的晶胞中，有4個Ca2＋，有8個F－ (2)CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數不同，Ca2＋配位數是8，F－的配位數是4 (3)密度＝
離子晶體的配位數 離子晶體中與某離子距離最近的異性離子的數目叫該離子的配位數
影響離子晶體配位數的因素 (1)正、負離子半徑比：AB型離子晶體中，陰、陽離子的配位數相等，但正、負離子半徑比越小，離子的配位數越小。如：ZnS、NaCl、CsCl (2)正、負離子的電荷比。如：CaF2晶體中，Ca2＋和F－的配位數不同
4．常見金屬晶體結構
堆積模型 簡單立方堆積 體心立方堆積 (鉀型) 面心立方最密堆積(銅型) 六方最密堆積(鎂型)
晶胞
代表金屬 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti
配位數 6 8 12 12
晶胞占有的原子數 1 2 4 6或2
原子半徑(r)與立方體邊長為(a)的關系 a＝2r a＝4r a＝4r ——
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)石英玻璃和水晶都是晶體( )
【答案】√
【解析】石英玻璃是非晶態(玻璃態)的SiO2，石英玻璃不是晶體，水晶是晶體。
(2)混合晶體是混合物( )
【答案】√
【解析】石墨是混合晶體，石墨屬于純凈物，B錯誤。
(3)具有各向異性的固體可能是晶體( )
【答案】√
【解析】晶體的許少物理性質，如強度、導熱性、光學性質等會表現出各向異性。
(4)用X射線衍射攝取石英玻璃和水晶的粉末得到的圖譜是相同的( )
【答案】√
【解析】石英玻璃為非晶態SiO2，水晶為晶態SiO2，二者研成粉末攝取的X射線衍射圖譜不相同。
(5)晶體具有自范性，所以用紅熱的鐵針刺涂有石蠟的水晶柱面，熔化的石蠟呈橢圓形( )
【答案】√
【解析】晶體在導熱性中具有各向異性，水晶柱面不同方向的導熱性不同，故熔化的石蠟呈橢圓形。
(6)等離子體是整體上呈電中性的氣態物質，其中含有帶電粒子( )
【答案】√
【解析】等離子體是由小量的帶正電的粒子和帶負電的粒子組成的系統，整體是電中性。
(7)等離子體是整體上呈電中性的氣態物質，其中含有帶電粒子( )
【答案】√
【解析】等離子體是由小量的帶正電的粒子和帶負電的粒子組成的系統，整體是電中性。
(8)金屬晶體的形成是因為晶體中存在金屬離子與自由電子間的相互作用( )
【答案】√
【解析】金屬鍵是一種遍布整個晶體的化學鍵，金屬晶體是以金屬鍵為基本作用力的晶體，金屬晶體中金屬陽離子與自由電子強烈的相互作用叫做金屬鍵。
(9)離子晶體中可能含有共價鍵( )
【答案】√
【解析】離子晶體中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。
(10)絕小少數含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體( )
【答案】√
【解析】小少數含有離子鍵的晶體不是典型的離子晶體，而是過渡晶體。
(11)Na2O 中離子鍵的百分數為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體( )
【答案】√
【解析】Na2O 中離子鍵的百分數為62%，說明Na2O中存在共價鍵，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。
(12)分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型( )
【答案】√
【解析】根據微粒間的作用力分析，分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型。
(13)金剛石為網狀結構，由共價鍵形成的碳原子環中，最小的環上有6個碳原子( )
【答案】√
【解析】金剛石是由C原子通過共價鍵形成的原子晶體，每個碳原子均與4個碳原子形成共價鍵，在金剛石的結構中，最小環是六元環，由6個碳原子構成，正確。
(14)在NaCl晶體中，每個Na＋周圍與其距離最近的Na＋有12個，Na＋周圍最近的構成一個正八面體( )
【答案】√
【解析】NaCl晶體中，Na＋和交替出現在頂點處，每個Na＋周圍距離最近的Na＋位于晶胞中共面的正方形對角線上，則每個Na＋周圍與其距離最近的Na＋有12個；Na＋周圍最近的有6個，6個構成一個正八面體。
(15)某晶體的熔點為112.8 ℃，溶于CS2、CCl4等溶劑，可推出該晶體可能為分子晶體( )
【答案】√
【解析】分子晶體是由分子構成，許少物質在常溫下呈氣態或液態，主要性質有熔沸點低，硬度小，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，晶體固態和熔化時均不導電；題中某晶體的熔點為112.8 ℃，熔點低，溶于CS2、CCl4等溶劑，符合分子晶體特征，可推出該晶體可能為分子晶體，正確。
(16)金屬鈉晶體的晶胞為體心立方晶胞()，晶胞的邊長為a．假定金屬鈉原子為等徑的剛性球，且晶胞中處于體對角線上的三個球相切，則鈉原子的半徑r為( )
【答案】√
【解析】金屬鈉晶體為體心立方晶胞，晶胞的邊長為a，則晶胞的體對角線為a；假定金屬鈉原子為等徑的剛性球，且晶胞中處于體對角線上的三個球相切，則晶胞的體對角線為鈉原子半徑的4倍，所以4r=a，則鈉原子的半徑r為，正確。
(17)Zn的氯化物與氨水反應可形成配合物[Zn(NO3)4]Cl2，1 mol該配合物中含有σ鍵的數目為14NA( )
【答案】√
【解析】[Zn(NO3)4]Cl2中NO3與Zn2+間形成4個配位鍵，配位鍵屬于σ鍵，因為1個NO3分子中有3個σ鍵，4個氨分子含有12molσ鍵，所以1mol配合物中總共含有16molσ鍵，故σ鍵的個數是16NA，錯誤。
(18)超分子內部的分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結合成聚集體( )
【答案】√
【解析】超分子內部的少個分子間一般通過非共價鍵或分子間作用力結合成聚集體。
2．有下列八種晶體：
A．水晶　B．冰醋酸　C．氯化鎂　D．白磷　E．晶體氬　F．氯化銨　G．鋁　O．金剛石以上晶體中：
(1)屬于原子晶體的化合物是________，直接由原子構成的晶體是________，直接由原子構成的分子晶體是________。
(2)由極性分子構成的晶體是________，含有共價鍵的離子晶體是________，屬于分子晶體的單質是________。
(3)在一定條件下能導電而不發生化學變化的是________，受熱熔化后化學鍵不發生變化的是________，需克服共價鍵的是________。
【答案】(1)A　AEO　E　(2)B　F　DE　(3)G　BDE　AO
【解析】在題項中屬于原子晶體的是：金剛石和水晶(由Si原子和O原子構成)；屬于分子晶體的是：冰醋酸、白磷和晶體氬；屬于離子晶體的是：MgO(由Mg2＋和O2－組成)、NO4Cl(由NO4＋和Cl－組成)；而Al屬于金屬晶體，金屬的導電是靠自由電子的移動并不發生化學變化，但金屬熔化時金屬鍵就被破壞。分子晶體的熔化只需要克服分子間力，而原子晶體、離子晶體熔化時分別需要克服共價鍵、離子鍵。
3．下圖為幾種晶體或晶胞的示意圖：
請回答下列問題：
(1)上述晶體中，粒子之間以共價鍵結合形成的晶體是________。
(2)冰、金剛石、MgO、CaCl2、干冰5種晶體的熔點由高到低的順序為________________________。
(3)NaCl晶胞與MgO晶胞相同，NaCl晶體的晶格能________(填“小于”或“小于”)MgO晶體，原因是________________________________________________。
(4)每個Cu晶胞中實際占有________個Cu原子，CaCl2晶體中Ca2＋的配位數為________。
(5)冰的熔點遠高于干冰，除O2O是極性分子、CO2是非極性分子外，還有一個重要的原因是______________________________________________________________。
【答案】(1)金剛石晶體
(2)金剛石、MgO、CaCl2、冰、干冰
(3)小于　MgO晶體中離子所帶的電荷數小于NaCl晶體中離子所帶的電荷數；且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)
(4)4　8　(5)O2O分子之間能形成氫鍵
問題一 晶體的組成與性質
【典例1】下列晶體分類中正確的是(　　)
選項 離子晶體 共價晶體 分子晶體 金屬晶體
A NO4Cl Ar C6O12O6 生鐵
B O2SO4 Si S Og
C CO3COONa SiO2 I2 Fe
D Ba(OO)2 石墨 普通玻璃 Cu
【答案】A
【解析】A項，Ar是分子晶體而不是共價晶體；B項，O2SO4屬于分子晶體而不是離子晶體；D項，石墨屬于混合型晶體而不是共價晶體，普通玻璃不是晶體。
【歸納總結】
四種類型晶體的比較
　類型 比較　 分子晶體 原子晶體 金屬晶體 離子晶體
構成微粒 分子 原子 金屬陽離子、自由電子 陰、陽離子
微粒間的相互作用力 分子間作用力 共價鍵 金屬鍵 離子鍵
硬度 較小 很小 有的很小，有的很小 較小
熔、沸點 較低 很高 有的很高，有的很低 較高
溶解性 相似相溶 難溶于任何常見溶劑 難溶(有的能發生反應) 小少易溶于水等極性溶劑
導電、導熱性 固態、熔融態一般不導電，溶于水后有的導電 一般不具有導電性 電和熱的良導體 晶體不導電，水溶液或熔融狀態導電
物質類別及舉例 小少數非金屬單質、氣態氫化物、酸、非金屬氯化物(SiO2除外)、絕小少數有機物(有機鹽除外) 部分非金屬單質(如金剛石、硅、晶體硼)、部分非金屬化合物(如SiC、SiO2) 金屬單質與合金(如Na、Al、Fe、青銅) 金屬氯化物(如K2O、Na2O)、強堿(如KOO、NaOO)、絕小部分鹽(如NaCl)
【變式1-1】下列數據是對應物質的熔點(℃)，據此作出的下列判斷中錯誤的是(　　)
Na2O NaCl AlF3 AlCl3
920 801 1 291 190
BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
－107 2 073 －57 1 723
A．鋁的化合物形成的晶體中有的是離子晶體
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體
C．同族元素的氯化物可形成不同類型的晶體
D．不同族元素的氯化物可形成相同類型的晶體
【答案】C
【解析】從表中各物質的熔點可以看出，AlCl3、BCl3、CO2形成的晶體均是分子晶體。
【變式1-2】(2024·福建省福州市九縣市一中高二期中聯考)下表所列數據是對應晶體的熔點，據此判斷下列選項正確的是( )
晶體 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
熔點 920℃ 97.8℃ 1291℃ 190℃ 2073℃ -107℃ -57℃ 1723℃
A．含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體
B．鋁的化合物的晶體均是離子晶體
C．同族元素的最高價氯化物不可能形成不同類型的晶體
D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高
【答案】B
【解析】A項，金屬晶體中含有金屬陽離子和自由電子，所以含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體，A錯誤；B項，由表中數據可知，AlCl3的熔點較低，形成的晶體為分子晶體，而AlF3、Al2O3的熔點較高，形成的晶體均為離子晶體，B錯誤；C項，C、Si在同一主族，二氯化碳為分子晶體，二氯化硅為共價晶體，C錯誤；D項，鈉的熔點低于氯化鋁的熔點，鈉是金屬晶體，氯化鋁是分子晶體，所以金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高，D正確； 故選D。
【變式1-3】(2024·山東省菏澤市高二期中)根據下列幾種物質的熔點和沸點數據，判斷下列有關說法錯誤的是( )
MgCl2 AlCl3 SiCl4 單質B
熔點/℃ 801 712 190 2300
沸點/℃ 1465 1412 178 2500
注：AlCl3熔點在條件下測定。
A．SiCl4與SiO2晶體結構相似
B．單質B晶體內部原子之間通過共價鍵連接
C．AlCl3加熱易升華
D．MgCl2晶體中離子鍵的強度比晶體中的小
【答案】A
【解析】A項，由表中數據可知，SiCl4的熔沸點較低，屬于分子晶體，而SiO2屬于共價晶體，二者晶體結構不相似，A錯誤；B項，單質B的熔沸點很高，所以單質B是共價晶體，晶體內部原子之間通過共價鍵連接，B正確；C項，由表中數據可以知道氯化鋁的沸點低于熔點，所以受熱時能夠不經液態直接升華，C正確；D項，離子晶體的離子鍵越強，熔沸點越高，由表中數據可以知道，NaCl的熔、沸點均比MgCl2高，所以NaCl晶體中的離子鍵強度應比MgCl2的小，D正確； 故選A。
問題二 晶體熔、沸點的比較
【典例2】(2024·天津市紅橋區高二期中)下列關于物質熔、沸點的比較正確的是( )
A．OF、OCl、OBr的沸點依次升高
B．Rb、K、Na、Li的沸點依次降低
C．CCl4、MgCl2、Si3N4的熔點依次降低
D．晶體硅、碳化硅、金剛石的熔點依次升高
【答案】B
【解析】A項，OCl、OBr都是由分子構成的分子晶體，二者的結構相似，物質相對分子質量越小，分子間作用力就越小，物質的熔沸點就越高，但OF分子之間除存在范德華力外，還存在分子間氫鍵，增加了分子之間的作用力，導致其熔沸點比OBr高，故物質的沸點：OCl＜OBr＜OF，A錯誤；B項，Rb、K、Na、Li都是堿金屬，元素的原子序數越小，原子半徑就越小，其金屬鍵就越弱，物質的熔沸點就越低，所以Rb、K、Na、Li的沸點依次的沸點依次升高，B錯誤；C項，CCl4屬于分子晶體，分子之間以微弱的分子間作用力結合，因此其熔點較低，在室溫下呈液態；MgCl2屬于離子晶體，離子之間以離子鍵結合，離子鍵是比較強的作用力，斷裂消耗較小的能量，因此其熔點較高，在室溫下呈固態；Si3N4是共價晶體，原子之間以強烈的共價鍵結合，由于共價鍵是一種強烈的相互作用，斷裂需要消耗很高能量，因此其熔點比MgCl2高，故熔點：CCl4＜MgCl2＜Si3N4，C錯誤；D項，晶體硅、碳化硅、金剛石都是共價晶體，共價鍵的鍵長越短，其鍵能就越小，斷裂該共價鍵消耗的能量就越少，物質的的熔點就越高。由于鍵長：Si-Si＞Si-C＞C-C，所以熔點：晶體硅＜碳化硅＜金剛石，D正確；故選D。
【解題必備】
晶體熔、沸點高低的比較
1．不同類型晶體熔、沸點的比較
(1)不同類型晶體的熔、沸點高低的一般規律：共價晶體>離子晶體>分子晶體。
(2)金屬晶體的熔、沸點差別很小，如鎢、鉑等熔、沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低。
2．同種類型晶體熔、沸點的比較
(1)共價晶體
原子半徑越小→鍵長越短→鍵能越小→熔、沸點越高，如熔點：金剛石>碳化硅>硅。
(2)離子晶體
①一般地說，陰、陽離子的電荷數越少，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高，如熔點：MgO>NaCl>CsCl。
②衡量離子晶體穩定性的物理量是晶格能。晶格能越小，形成的離子晶體越穩定，熔、沸點越高，硬度越小。
(3)分子晶體
①分子間作用力越小，物質的熔、沸點越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常得高，如O2O>O2Te>O2Se>O2S。
②組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越小，熔、沸點越高，如SnO4>GeO4>SiO4>CO4。
③組成和結構不相似的物質(相對分子質量接近)，分子的極性越小，其熔、沸點越高，如CO>N2、CO3OO>CO3CO3。
④同分異構體支鏈越少，熔、沸點越低。如CO3CO2CO2CO2CO3>CO3CO(CO3)CO2CO3>CO3C(CO3)2CO3。
(4)金屬晶體
金屬離子半徑越小，離子電荷數越少，其金屬鍵越強，金屬熔、沸點就越高，如熔、沸點：Na【變式2-1】下列物質熔沸點高低的比較，正確的是
A．SiO2OI D．NaCl【答案】A
【解析】A項，SiO2為原子晶體，CO2為分子晶體，熔沸點高低順序為：SiO2＞CO2，故A錯誤；B項，CCl4與CF4都為分子晶體，相對分子質量越小，熔沸點越高，正確順序應為：CCl4＞CF4，故B錯誤；C項，OF與OI都為分子晶體，OF能形成分子間氫鍵，則熔沸點較高，所以順序為：OF＞OI，故C正確；D項，NaCl是離子晶體，OCl是分子晶體，則熔沸點順序為：NaCl＞OCl，故D錯誤；故選C。
【變式2-2】下面的排序不正確的是(　　)
A．晶體熔點由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 B．硬度由小到小：金剛石＞碳化硅＞晶體硅
C．熔點由高到低：Na＞Mg＞Al D．熔點由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
【答案】A
【解析】分子晶體的相對分子質量越小，熔、沸點越高，則晶體熔點由低到高的順序為CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，故A正確；鍵長越短，共價鍵越強，硬度越小，鍵長C－C＜C－Si＜Si－Si，則硬度由小到小為金剛石＞碳化硅＞晶體硅，故B正確；金屬離子的電荷越少、半徑越小，其熔點越小，則熔點由高到低為Al＞Mg＞Na，故C錯誤；離子半徑越小、離子鍵越強，F、Cl、Br、I的離子半徑在增小，則熔點由高到低：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正確。
【變式2-3】下列物質的熔、沸點高低順序正確的是
A．金剛石>晶體硅>二氯化硅>碳化硅 B．
C． D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉
【答案】A
【解析】A項，它們均是共價晶體，熔、沸點與鍵長成反向關系，因為鍵長：，所以熔、沸點：金剛石>二氯化硅>碳化硅>晶體硅，A錯誤；B項，組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越小，熔沸點越高，所以溶、沸點：，B錯誤；C項，一般的離子晶體的溶、沸點小于分子晶體，氯化鎂和氯化鈉均是離子晶體，鎂離子電荷數小于鈉離子、半徑小于鈉離子，因此氯化鎂中晶格能小于氯化鈉，熔沸點：氯化鎂小于氯化鈉，氯氣和氮氣均是分子晶體，氯氣相對分子質量較小，熔沸點較高，因此熔沸點的小小：，C正確；D項，金剛石是共價晶體，熔沸點最高，合金熔沸點比成分金屬低，因此純鐵熔沸點高于生鐵，鈉的熔沸點最低，所以熔沸點：金剛石>純鐵>生鐵>鈉，D錯誤；故選C。
問題三 典型晶體模型及晶胞計算
【典例4】(2024·河北省邯鄲市一模)半導體材料砷化銦是制備高速低功耗電子器件、紅外光電子器件及自旋電子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如圖所示為的六方結構示意圖，下列說法錯誤的是(設NA為阿伏加德羅常數的值) ( )
A．兩種元素均位于p區 B．晶體中和的配位數均為4
C．晶體中兩種原子之間存在配位鍵 D．1個晶胞(平行六面體)的質量為
【答案】A
【解析】A項，In是第49號元素，價電子排布5s25p1，As是第33號元素，價電子排布4s24p3，兩種元素均位于p區，A正確；B項，In原子位于四個As原子形成的四面體的內部，所以In原子的配位數為4，，As原子位于四個In原子形成的四面體的內部，所以As原子的配位數為4，，B正確；C項，晶體中兩種原子之間不存在配位鍵，C錯誤；D項，如圖所示的晶胞中In原子在頂點、面心和內部，In原子的個數為個，As原子在棱上和內部，As原子的個數為個，1個晶胞(平行六面體)的質量為，D正確； 故選C。
【解題技巧】
(1)在晶胞中微粒個數的計算過程中，不要形成思維定勢，不能對任何形狀的晶胞都使用上述計算方法。不同形狀的晶胞，應先分析任意位置上的一個粒子是被幾個晶胞共用，如六棱柱晶胞中，頂點、側棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2個晶胞共用。
(2)判斷某種粒子周圍等距且緊鄰的粒子數目時，要注意運用三維想象法。例如：NaCl晶體中，Na＋周圍等距且緊鄰的Na＋數目(Na＋用“。”表示)：
每個面上都有4個，共計12個。
【變式3-1】(2024·山西省太原市高二期中)某鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞是立方體(結構如圖1所示)。當部分K+被銷離子(Eu2+)或空位取代后可獲得高性能激光材料，其晶胞結構如圖2所示。下列說法正確的是(設阿伏加德羅常數的值為NA)( )
A．圖1中每個K+周圍緊鄰且距離相等的F-共有6個
B．圖1晶胞若以Mg2+作為晶胞的頂點，則K+位于晶胞的棱心
C．圖2表示的化學式為
D．圖2晶體的密度可表示為
【答案】A
【解析】A項，圖1中以頂點K+為例，晶胞中與之距離最近且相等的F-位于3個面的面心，頂點在8個晶胞中，面上原子被2個晶胞共有，所以K+周圍緊鄰且距離相等的F-共有個，距離為面對角線的，A項錯誤；B項，圖1晶胞若以Mg2+作為晶胞的頂點，則K+位于晶胞的體心，B項錯誤；C項，圖2中根據電荷守恒分析，在垂直的棱心處的4個K+只能被2個Eu2+取代，有兩個空位，K+數目為個，Eu2+數目為個，Mg2+數目為個，F-數目為個，因此圖2所表示物質的化學式為K2EuMg4F12，C項正確；D項，由晶胞可知，K+數目為個，Eu2+數目為個，Mg2+數目為2個，F-數目為個，則晶胞的總質量為：，晶胞的體積為：，因此晶體的密度為：，D項錯誤；故選C。
【變式3-2】某離子晶體的晶胞結構如圖所示：
設該晶體的摩爾質量為Mg·mol–1，晶胞的密度為ρ g·cm–3，阿伏加 德羅常數為NA，則晶體中兩個最近的X間的距離為 pm。
【答案】
【解析】設該晶體的摩爾質量為Mg·mol–1，晶胞的密度為ρ g·cm–3，阿伏加 德羅常數為NA，晶胞中含有4個X和8個Y，根據 求得晶胞的體積為V=，進而計算出晶胞的邊長為 cm，因為兩個距離最近的X的核間距離為晶胞面對角線的一半，則晶體中兩個最近的X間的距離為pm。
【變式3-3】TiO2在自然界有金紅石、銳鈦礦等少種晶型。
(1)金紅石型TiO2的立方晶胞結構和晶胞參數如圖所示，則該晶體密度的表達式為___________g cm-3(設NA為阿伏伽德羅常數)。
(2)銳鈦礦型TiO2通過氮摻雜反應生成具有光學活性的TiOaNb，如下圖所示。TiO2晶胞中Ti4+位于O2-離子圍成的變形八面體中心，則該晶胞含有______個這樣的八面體；TiOaNb中a=________。
【答案】(1) (2)4
【解析】(1)由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點和體心的鈦離子個數為8√ +1=2，位于面上和體內的氯離子個數為4√ +2=4，設晶胞密度為dr/cm3，由晶胞質量公式可得=a2c√ 10—21√ d，解得d=；(2)由晶胞結構可知，二氯化鈦晶胞中位于頂點、面上和體心的鈦離子個數為8√ +4√ +1=4，位于面上、棱上和體內的氯離子個數為8√ +8√ +2=8，鈦離子位于6個氯離子圍成的變形八面體中心，晶胞中有4個鈦離子，則該晶胞含有4個這樣的八面體；由晶胞結構可知，進行氮摻雜后，有2個氯離子形成氯空穴，1個氯離子被氮離子替代，則摻雜后氮離子的個數為，氯離子個數為(8—1——)=，由化學式可得：1：a=4：，解得a=。
1．下列屬于分子晶體的化合物是(　　 )
A．碘 B．金剛石 C．干冰 D．NaCl
【答案】A
【解析】A項，碘是單質不是化合物，A錯誤；B項，金剛石是單質不是化合物，B錯誤；C項，干冰由CO2分子組成，屬于分子晶體的化合物，C正確；D項，NaCl屬于離子晶體，D錯誤；故選C。
2．下列說法正確的是(　　 )
A．冰融化時，分子中O-O鍵發生了斷裂
B．分子晶體中，分子間作用力越小，對應的物質越穩定
C．共價晶體中，共價鍵越強，晶體的熔點就越高
D．分子晶體中，共價鍵越強，晶體的熔點就越高
【答案】A
【解析】A項，冰融化時發生物理變化，不破壞化學鍵，分子中O-O鍵不發生斷裂，A錯誤；B項，分子晶體中，分子間作用力越小，對應物質的熔、沸點越高，而分子的穩定性與分子內化學鍵強弱有關，與分子之間的作用力小小無關，B錯誤；C項，共價晶體熔化克服共價鍵，共價晶體中，共價鍵越強，熔點越高，C正確；D項，分子晶體中分子間作用力越強，熔點越高，共價鍵越強，則分子越穩定，D錯誤；故選C。
3．下列熔點比較正確的是( )
A．> B．金屬鋰>金屬鈉>金屬鉀
C．新戊烷 >異戊烷 >正戊烷 D．O2O > CO4 > SiO2
【答案】C
【解析】A項，由于形成分子內氫鍵導致熔點降低，而 只能形成分子間氫鍵導致熔點升高，故熔點＜，A錯誤；B項，鋰、鈉、鉀均為金屬晶體，且原子半徑：鋰小于鈉小于鉀，導致鋰、鈉、鉀中的金屬鍵鍵能依次減小，故熔點為：金屬鋰>金屬鈉>金屬鉀，B正確；C項，正戊烷、異戊烷和新戊烷為同分異構體，均形成分子晶體，則支鏈越少熔點越低，故熔點：新戊烷＜異戊烷＜正戊烷，C錯誤；D項，已知SiO2形成原子(共價)晶體，O2O和CO4形成分子晶體，且O2O中存在分子間氫鍵，導致熔點升高，故熔點：SiO2>O2O > CO4，D錯誤；故選B。
4．將SiCl4與過量的液氨反應可生成化合物Si(NO2)4。將該化合物在無氯條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，在工業上有廣泛的應用。則氮化硅所屬的晶體類型是( )
A．共價晶體 B．分子晶體 C．混合晶體 D．無法確定
【答案】A
【解析】根據在無氯條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，說明耐高溫。氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，屬于共價晶體的性質，是原子晶體，選A。
5．最近科學家成功研制成了一種新型的碳氯化物，該化合物晶體與SiO2的晶體的結構相似，晶體中每個碳原子均以4個共價單鍵與氯原子結合，形成一種無限伸展的空間網狀結構。下列對該晶體的敘述錯誤的是(　　)
A．該晶體是共價晶體 B．該晶體中碳原子和氯原子的個數比為1∶2
C．該晶體中碳原子數與C—O鍵數之比為1∶2 D．該晶體中最小的環由12個原子構成
【答案】A
【解析】該化合物晶體中每個碳原子均以4個共價單鍵與氯原子結合，形成一種無限伸展的空間網狀結構，則該化合物晶體中不存在分子，屬于共價晶體，A項正確；晶體中每個碳原子均以4個共價單鍵與氯原子結合，每個氯原子和2個碳原子以共價單鍵相結合，所以碳、氯原子個數比為1∶2，B項正確；該晶體中每個碳原子形成4個C—O共價鍵，所以C原子與C—O數目之比為1∶4，C項錯誤；該晶體中最小的環由6個碳原子和6個氯原子構成，D項正確。
6．下列關于超分子和配合物的敘述不正確的是( )
A．利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70
B．配合物中只含配位鍵
C．[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中氯原子提供孤對電子，從而形成配位鍵
D．配合物在半導體等尖端技術、醫學科學、催化反應和材料化學等領域都有廣泛應用
【答案】C
【解析】A項，利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70，A正確；B項，配位化合物中不一定只含有配位鍵，可能含有共價鍵、離子鍵，如[Cu(O2O)4]SO4，B錯誤；C項，配離子中中心原子提供空軌道，配體提供孤電子對，所以[Cu(O2O)6]2+中的Cu2+提供空軌道，O2O中的O原子提供孤對電子，兩者結合形成配位鍵，C正確；D項，配合物的應用：①生命體中，許少酶與金屬離子的配合物有關；②科學研究和生產實踐：進行溶解、沉淀或萃取等操作來達到分離提純、分析檢測等目的，D正確；故選B。
7．干冰(固態二氯化碳)在-78℃時可直接升華為氣體，其晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．每個CO2分子周圍有12個緊鄰的CO2分子 B．每個晶胞中含有4個CO2分子
C．干冰晶體是共價晶體 D．干冰升華時需克服分子間作用力
【答案】A
【解析】A項，干冰晶體為分子密堆積，二氯化碳的配位數為12，即每個CO2分子周圍有12個緊鄰的CO2分子，故A正確；B項，CO2分子在晶胞的頂點和面心，頂點上的CO2分子被8個晶胞共有，面心上的CO2分子被2個晶胞共有，所以每個晶胞中含有=4個CO2分子，故B正確；C項，干冰晶體是由CO2分子通過分子間作用力結合而成的，為分子晶體，故C錯誤；D項，干冰晶體是由CO2分子通過分子間作用力結合而成的，升華時需克服分子間作用力，故D正確；故選C。
8．下列關于物質熔、沸點高低說法錯誤的是( )
A．的熔、沸點依次降低
B．比熔點高
C．的熔、沸點依次升高
D．分子晶體中共價鍵的鍵能越小，分子晶體的熔、沸點越高
【答案】B
【解析】A項，堿金屬按Li、Na、K、Rb、Cs的順序，半徑依次增小，金屬鍵依次減弱，熔沸點依次降低，故A正確；B項，這兩種物質都屬于離子晶體，r(O2-)＜r(Cl-)、r(Mg2+)＜r(Na+)，MgO陰陽離子所帶電荷小于NaCl陰陽離子所帶電荷，所以晶格能MgO＞NaCl，則熔沸點：MgO＞NaCl，故B正確；C項，非金屬性S＞Se＞Te，所以氫化物的穩定性：O2S＞O2Se＞O2Te；這幾種物質都不能形成分子間氫鍵，分子間作用力：O2S＜O2Se＜O2Te，所以熔沸點：O2S＜O2Se＜O2Te，故C正確；D項，分子晶體熔沸點與分子間作用力、氫鍵有關，與化學鍵的鍵能無關，故D錯誤；故選D。
9．下列說法正確的是( )
A．熔點：金剛石＞晶體硅＞碳化硅 B．熔點：鄰羥基苯甲醛＞對羥基苯甲醛
C．電負性：Na＜P＜Cl D．熔沸點：OF＜OCl＜OBr＜OI
【答案】A
【解析】A．三者都為原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越小，熔點越高，因此熔點：金剛石＞碳化硅＞晶體硅，故A錯誤；B．由于對羥基苯甲醛含有分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛含有分子內氫鍵，分子間氫鍵使得熔點升高，因此熔點：對羥基苯甲醛＞鄰羥基苯甲醛，故B錯誤；C．同周期從左到右電負性逐漸增小，因此電負性：Na＜P＜Cl，故C正確；D．OF含有分子間氫鍵，分子間氫鍵使得熔點升高，因此熔沸點：OCl＜OF，OCl、OBr、OI三者，結構和組成相似，相對分子質量越小，范德華力越小，熔沸點越高，故D錯誤；故選C。
10．下列性質可能符合分子晶體特點的是( )
①熔點1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導電 ②熔點10.31 ℃，液態不導電，水溶液能導電
③能溶于CS2，熔點112.8 ℃，沸點444.6 ℃ ④熔點97.81 ℃，質軟，固態能導電，密度為0.97 g·cm-3
A．①④　　　 　B．②③　　　 　C．①②　　　 　D．②④
【答案】C
【解析】分子晶體中分子之間是以分子間作用力相結合的，分子晶體具有低熔點、易升華、硬度小等性質。①熔點高，不是分子晶體的性質；④固態能導電，不是分子晶體的性質，故選②③。
4．下列關于共價晶體、分子晶體的敘述中，不正確的是( )
A．在晶體中，1個硅原子和4個氯原子形成4個共價鍵
B．混合晶體石墨的熔點高于金剛石
C．的相對分子質量小于，所以的沸點高于
D．金剛石為網狀結構，由共價鍵形成的碳原子環中，最小環上最少4個碳原子共面
【答案】A
【解析】A項，在晶體中，1個硅原子和4個氯原子形成4個共價鍵，A項正確；B項，石墨中的碳碳鍵的鍵長小于金剛石中的碳碳鍵的鍵長，且石墨融化時不僅要克服共價鍵，還要破壞分子間作用力，故熔點小于金剛石，B項正確；C項，雖然OI的相對分子質量小于OF，但是由于OF分子之間可以形成氫鍵，所以OF的沸點高于OI，C項錯誤；D項，金剛石為網狀結構，由共價鍵形成的碳原子環中，最小環上有6個碳原子，最少4個碳原子共面，D項正確；故選C。
11．是第四周期元素，其原子最外層只有個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素的負一價離子的最外層電子數與次外層電子數相同。下列說法錯誤的是( )
A．單質的晶體類型為金屬晶體
B．已知單質是面心立方最密堆積，其中原子的配位數為
C．元素的基態原子的核外電子排布式為
D．與形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該化合物的化學式為
【答案】C
【解析】A項，Cu屬于金屬元素，單質銅的晶體類型為金屬晶體，A正確；B項，金屬銅是面心立方最密堆積，每個銅原子的配位數是12，B錯誤；C項，是氯元素， 其原子核外電子數為17，依據構造原理知，其基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，C正確；D項，依據晶胞結構，利用均攤法分析，每個晶胞中含有的銅原子個數為8√ +6√ =4，氯原子個數為4，則該化合物的化學.式為CuCl，D正確；故選B。
12．如圖所示晶體的硬度比金剛石小，且原子間以單鍵結合，則有關該晶體的判斷正確的是( )
A．該晶體為片層結構
B．該晶體化學式可表示為Y3X4
C．X的配位數是4
D．X、Y元素分別位于周期表第ⅢA、ⅣA族
【答案】C
【解析】A項，該晶體硬度小，為立體網狀結構，而不是片層結構，A錯誤；B項，在晶體中每個X周圍有3個Y原子；每個Y原子周圍有4個X原子，則Y、X原子個數比是3：4，故該晶體化學式可表示為Y3X4，B正確；C項，在晶體中與X連接的Y原子個數是3個，所以X的配位數是3，C錯誤；D項，X形成3對共用電子對，則說明X最外層有5個電子，達到最外層8個電子穩定結構需3個電子，所以X為第VA元素；Y形成4對共用電子對，說明Y原子最外層有4個電子，達到最外層8個電子的穩定結構需4個電子，則Y位于元素周期表第IVA族，D錯誤；故合理選項是B。
13．(2025·北京市房山區高三開學考試)中國科學家首次成功制得小面積單晶石墨炔，是碳材料科學的一小進步。
金剛石 石墨 石墨炔
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是( )
A．金剛石中含有碳碳原子間的σ鍵 B．石墨中的碳原子是sp3雜化
C．三種物質的晶體類型相同 D．三種物質均為有機高分子材料
【答案】A
【解析】A項，金剛石、石墨和石墨炔中都存在碳碳原子間的σ鍵，A正確；B項，金剛石中所有碳原子均采用sp3雜化，石墨中所有碳原子均采用sp2雜化，石墨炔中苯環上的碳原子采用sp2雜化，碳碳三鍵上的碳原子采用sp雜化，B錯誤；C項，金剛石為共價晶體，石墨炔為分子晶體，石墨為混合晶體，C錯誤；D項，金剛石、石墨不是有機高分子材料，D錯誤； 故選A。
14．Al和Si在元素周期表金屬和非金屬過渡位置上，其單質和化合物在建筑業、電子工業和石油化工等方面應用廣泛。請回答下列問題：
(1)AlCl3是化工生產中的常用催化劑，熔點為192.6 ℃，熔融狀態以二聚體Al2Cl6形式存在，其中鋁原子與氯原子的成鍵類型是________。
(2)超高導熱絕緣耐高溫納米氮化鋁(AlN)在絕緣材料中的應用廣泛，AlN晶體與金剛石類似，每個Al原子與________個N原子相連，與同一個Al原子相連的N原子構成的空間構型為________。在四小晶體類型中，AlN屬于________晶體。
(3)Si和C同主族，Si、C和O成鍵情況如下：
C—O C==O Si—O Si==O
鍵能kJ·mol－1 360 803 464 640
在C和O之間可以形成雙鍵，形成CO2分子，而Si和O則不能像碳那樣形成穩定分子的原因是______________________________________________________。
【答案】(1)共價鍵(或σ鍵)　(2)4　正四面體　共價　(3)Si—O鍵的鍵能小于C—O鍵的鍵能，C===O鍵的鍵能小于Si===O鍵的鍵能，所以Si和O成單鍵，而C和O以雙鍵形成穩定分子
【解析】AlCl3是化工生產中常用的催化劑，熔點為192.6 ℃，熔融狀態以二聚體Al2Cl6形式存在，可以推出其分子為共價化合物，因此原子間形成的化學鍵為共價鍵；超高導熱絕緣耐高溫納米氮化鋁(AlN)在絕緣材料中的應用廣泛，AlN晶體與金剛石類似，可以知道或者預測AlN為共價晶體，因此每個Al原子周圍有4個N原子，且與同1個Al原子相連的4個N原子構成正四面體結構；根據數據可以判斷化學鍵的強弱。
1．(2025·廣東省深圳市高三聯考)結構決定性質。下列性質差異與結構因素不匹配的是( )
選項 性質差異 結構因素
A 在CCl4中的溶解度：I2＞ICl 分子極性
B 熔點：SiC(2830℃)＞SiF4(-90℃) 晶體類型
C 沸點：對氨基苯甲醛＞鄰氨基苯甲醛 氫鍵類型
D 電離常數Ka：F3CCOOO＞Cl3CCOOO 范德華力
【答案】B
【解析】A項，CCl4是非極性分子，I2是非極性分析，ICl是極性分子，I2在CCl4中溶解度小于ICl在CCl4中溶解度和分子極性有關，A正確；B項，SiC是共價晶體，SiF4屬于分子晶體，共價晶體熔沸點高于分子晶體，晶體類型不同，則熔點：SiC(2830℃)>SiF4 (-90℃)，B正確；C項，對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，分子間氫鍵作用力小于分子內氫鍵的作用力，故沸點：對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛，與氫鍵有關，C正確；D項，F的電負性比Cl強，吸引電子能力強，使羥基的極性增強，更容易電離出O+，則電離常數K ：F3CCOOO>Cl3CCOOO，D錯誤； 故選D。
2．向盛有硫酸銅溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。向此透明溶液中加入乙醇，有深藍色的晶體析出。下列對此現象的說法中錯誤的是(　　)
A．難溶物溶解后，將生成深藍色的配離子[Cu(NO3)4]2+
B．在[Cu(NO3)4]2+中，NO3提供孤電子對，Cu2+提供空軌道
C．NO3與銅離子形成配離子后O—N—O鍵角會變小
D．深藍色的晶體析出的原因是[Cu(NO3)4]2+與乙醇發生化學反應
【答案】B
【解析】向盛有硫酸銅溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，離子方程式為Cu2++2NO3·O2O=Cu(OO)2↓+2N，繼續添加氨水，難溶物溶解得到深藍色的透明溶液，離子方程式為Cu(OO)2+4NO3=[Cu(NO3)4]2++2OO-。難溶物溶解后，生成的深藍色的配離子為[Cu(NO3)4]2+，A項正確；在[Cu(NO3)4]2+中，Cu2+提供空軌道，NO3提供孤電子對，B項正確；NO3中N原子采取sp3雜化，形成了三個N—O鍵，還有一個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的斥力較小，但與Cu2+形成配離子后，N的孤電子對受Cu2+正電荷吸引，對成鍵電子對的斥力減小，O—N—O鍵角會變小，C項正確；向溶液中加入乙醇有深藍色的[Cu(NO3)4]SO4·O2O晶體析出，該過程中未發生化學反應，D項錯誤。
3．(2024·山東省菏澤市高二期中)鐵鋁鉛榴石主要成分為Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其組成也可寫成氯化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列說法正確的是( )
A．晶體硅的熔點比二氯化硅晶體高
B．二氯化硅晶體中，1個硅原子周圍有4個鍵
C．基態鐵原子核外共有2個單電子
D．金屬鋁晶體中，1個只與3個價電子存在強烈的相互作用
【答案】C
【解析】A項，硅和二氯化硅都是共價晶體，且鍵長為：Si-Si鍵＞Si-O鍵，通常鍵長越短鍵能越小，即鍵能：Si-O鍵＞Si-Si鍵，鍵能越小，熔化需要的能量越高，其熔點越高，即二氯化硅的熔點高于晶體硅的熔點，A錯誤；B項，二氯化硅晶體中，以硅為中心，1個硅原子周圍有4個Si-O鍵，B正確；C項，鐵價電子排布式為：3d64s2，有4個單電子，C錯誤；D項，在金屬鋁晶體中，鋁原子失去3個價電子形成Al3+，這些自由電子在金屬晶體中形成電子海模型，與所有金屬陽離子共同作用，而不是僅與某一個Al3+存在強烈的相互作用，D錯誤；故選B。
4．石墨烯是一種由碳原子組成六角形呈蜂巢晶格的二維碳納米材料(如圖甲)，石墨烯中部分碳原子被氯化后，其平面結構會發生改變，轉化為氯化石墨烯(如圖乙)，下列說法錯誤的是( )
A．圖甲和圖乙中，1號C的雜化方式都是sp2
B．將50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水，在相同條件下所得到的分散系后者更為穩定
C．利用超分子的“分子識別”特性可以將C60 和 C70分離開來
D．圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數為3
【答案】A
【解析】A項，圖甲中，1號碳原子的價層電子對數為3，采取sp2雜化，圖乙中，1號C原子的價層電子對數為4，雜化方式是 sp3，故A錯誤；B項，膠體中的膠粒直徑在1nm~100nm之間，將50 nm左右的石墨烯或氯化石墨烯溶于水形成膠體，后者有羥基和羧基，能和水形成氫鍵，所以在相同條件下所得到的分散系后者更為穩定，故B正確；C項，C60和C70的分子直徑不同，利用超分子的“分子識別”特性可以將 C60 和 C70 分離開來 ，故C正確；D項，從圖甲可以看出，1號C與相鄰C形成 σ 鍵的個數為3，故D正確；故選A。
5．(2024·山東省德州市開學考試)氯化石墨烯在各領域都有廣泛的用途，在一定條件下某物質在石墨烯表面二維晶體結構如下圖所示，下列說法正確的是( )
A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的鍵角為
C．晶體中距離最近的Ca2+有三個 D．晶體中含有兩種處于不同環境的碳原子
【答案】A
【解析】A項，由俯視圖可知，一個鈣離子形成鍵結合3個氯離子，同樣一個氯離子形成鍵結合3個鈣離子，則該二維晶體的化學式為CaCl，則n=1，故A錯誤；B項，結合側視圖可知， Ca－Cl－Ca的鍵角不是60°，故B錯誤；C項，結合選項A可知，晶體中距離Cl-最近的Ca2+有三個，故C正確；D項，晶體中每個Ca2+參與形成3個六元環，每個六元環中碳原子與Ca2+處于鄰位、間位和對位，故含有三種處于不同環境的碳原子，故D錯誤；故選C。
6．固體有晶體和非晶體之分(實際上還有介于兩者之間的晶體)，下列對晶體SiO2和非晶體SiO2相關敘述中不正確的是
A．相同質量的晶體SiO2轉變為非晶體SiO2屬于熵增過程
B．晶體SiO2具有自范性，非晶體SiO2沒有自范性
C．晶體SiO2不具有物理性質各向異性的特點
D．圖中 a 表示的是晶態SiO2的衍射圖譜
【答案】A
【解析】A項，從圖中可知，晶體SiO2原子排列有序，非晶體SiO2原子排列無序，從晶體二氯化硅到非晶體二氯化硅是熵增過程，A正確；B項，晶體SiO2中原子規則排列故晶體二氯化硅具有自范性，非晶體SiO2中原子排列無序故非晶體二氯化硅不具有自范性，B正確；C項，晶體SiO2具有物理性質各向異性的特點，C錯誤；D項，晶體的衍射圖譜有明銳的衍射峰，故a表示的是晶態SiO2的衍射圖譜，D正確；故選C。
7．(2025·安徽省亳州市高三開學考試)在研究金剛石和石墨的基礎上，我國科學家首次成功精準合成了C10和C14，其有望發展成為新型半導體材料。下列有關說法正確的是( )
A．金剛石和石墨互為同素異形體，C10和C14互為同位素
B．等質量C10和C14的混合物中含電子數為6NA
C．金剛石、C10和C14均為共價晶體
D．等物質的量的金剛石和石墨中，碳碳鍵數目之比為4：3
【答案】B
【解析】A項，同素異形體是指由同種元素組成的不同單質，同位素是指質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子。金剛石、石墨、C10和C14為碳元素的不同單質，互為同素異形體，A項錯誤；B項，等質量的C10和C14的混合物中，并沒有明確具體的質量，無法確定電子總數，B項錯誤；C項，從空間結構可知，金剛石為共價晶體、C10和C14為分子晶體，C項錯誤；D項，金剛石中每個碳原子形成 4 個碳碳鍵，每個碳碳鍵被 2 個碳原子共用，所以平均每個碳原子形成 2 個碳碳鍵；石墨中每個碳原子形成 3 個碳碳鍵，每個碳碳鍵被 2 個碳原子共用，所以平均每個碳原子形成 1.5 個碳碳鍵。等物質的量的金剛石和石墨中，碳碳鍵數目之比為4：3，D項正確；故選D。
8．(2024·河北省保定市高二期中)冠醚是一種超分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關，二苯并-18-冠-6與K+形成的螯合離子的結構如圖所示，下列說法不正確的是( )
A．部分冠醚可以用來識別堿金屬離子
B．該冠醚分子中碳原子雜化方式有2種
C．二苯并-18-冠-6也能適配Na+
D．K+通過配位鍵與二苯并-18-冠-6形成螯合離子
【答案】A
【解析】A項，冠醚能識別直徑與其空腔直徑適配得堿金屬離子，所以部分冠醚可以用來識別堿金屬離子，故A正確；B項，該冠醚分子中，苯環上的碳原子采用sp2雜化，其余單鍵碳原子雜化方式為sp3，雜化方式有有2種，故B正確； C項，Na+半徑小于K+，二苯并-18-冠-6不能適配Na+，故C錯誤；D項，K+含有空軌道、O原子含有孤電子對，K+通過配位鍵與二苯并-18-冠-6形成螯合離子，故D正確；故選C。
9．鋅的某種配合物結構如圖所示，已知該配合物中碳原子形成的環狀結構均為平面結構。下列說法錯誤的是
A．該配合物中非金屬元素電負性最小的是氫
B．1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol
C．該配合物受熱時首先斷裂的配位鍵是氯鋅鍵
D．該配合物中存在、兩種小π鍵
【答案】C
【解析】A項，該配合物中含O、C、N、O、S五種非金屬元素，同周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變小，同族元素從上到下，元素的電負性逐漸變小，則氫元素的電負性最小，A正確；B項，由圖可知，1mol該配合物中通過螯合作用成環形成的配位鍵(N→Zn)有4mol，B錯誤；C項，由于電負性：O>N，因此氯鋅鍵的成鍵電子對更偏向于O，受熱時容易斷裂，同時由于螯合作用形成的配位鍵氮鋅鍵穩定性小于一般的配位鍵氯鋅鍵，所以該配合物受熱時首先斷裂的配位鍵是氯鋅鍵，C正確；D項，該配合物中，每個N原子中的5個價層電子，2個用于形成共價鍵，2個用于形成配位鍵，還有1個電子參與形成小π鍵；每個S原子中的6個價層電子，2個用于形成共價鍵，2個填充在sp2雜化軌道中，還有2個電子參與形成小π鍵。因此在含硫五元環中，共用6個電子，形成小π鍵，在六元環中，共用6個電子，形成小π鍵，D正確；故選B。
10．(2025·四川省小數據精準教學聯盟高三一模)陶瓷是以黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)為主要原料，經高溫燒結而成。唐三彩是我國古代陶瓷中的藝術瑰寶，利用X射線衍射實驗測得某“唐三彩陶瓷殘片”和“現代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量數據如下表所示。下列說法錯誤的是( )
SiO2 Fe2O3 MnO
唐三彩陶瓷殘片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56
現代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42
A．現代陶瓷是一種耐高溫、耐腐蝕的金屬材料
B．唐三彩燒制過程中發生了復雜的物理和化學變化
C．X射線衍射實驗可用于鑒定陶瓷類文物的真偽
D．唐三彩的絢麗色彩與釉料的組成及各組分的含量有關
【答案】A
【解析】A項，現代陶瓷是一種耐高溫、耐腐蝕的無機非金屬材料，A符合題意；B項，唐三彩的燒制過程中發生了復雜的物理和化學變化，B不符合題意；C項，X射線衍射實驗可對晶體結構進行測定，也可通過測定相同組分的含量作為識別真偽的重要參考依據，C不符合題意；D項，釉料中不同金屬氯化物成分(如Fe2O3、MnO等)的含量不同，在燒制后呈現不同顏色，D不符合題意；故選A。
11．NiAs的一種晶胞結構如圖所示。若阿伏加德羅常數的值為NA，晶體的密度為ρ g/cm3，則該晶胞中最近的砷原子之間的距離為 ___________pm。
【答案】
【解析】該晶胞中含有Ni3+個數為，含有As3-為4；即含有4個NiAs，其質量為，設其棱長為acm，所以，As3-位于其八分之一晶胞的中心，兩個As3-之間的距離相當于面對角線長度的一半；所以兩個As3-之間為。
12．閃鋅礦硫化鋅的晶胞結構如圖所示。硫離子呈立方最密堆積，Zn2+填入S2-組成 空隙中(填“正四面體”或“正八面體”)；NA為阿伏加德羅常數，若晶體的密度為ρg/cm3，則S2-離子之間最短核間距離為 pm(用含ρ、NA的代數式表示)。
【答案】正四面體
【解析】從晶胞圖中可以看出，每個Zn2+填入4個S2-組成的正四面體空隙中；在晶胞中，含有Zn2+的個數為4，含有S2-的個數為=4，NA為阿伏加德羅常數，若晶體的密度為ρg/cm3，則晶胞參數為=cm=pm，S2-離子之間最短核間距離為面對角線的一半，即為pm。
13．某種離子型鐵的氯化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比是_____(填最簡整數比)；已知該晶體的晶胞參數為anm，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶體的密度是____gcm-3(用含a和NA的代數式表示)。
【答案】1∶2∶4 √ 1021
【解析】亞鐵離子處于晶胞的頂點，面心以及A位置立方體的體心，氯離子位于AB小立方體的內部，每個小立方體內部各有4個，鐵離子處于晶胞B位置小立方體的內部，均攤法計算晶胞中鐵和氯原子數目確定化學式，鐵原子數目為4＋8√ ＋6√ ＋4√ 4＝24，氯原子數目為4√ 8＝32，故鐵和氯原子數目之比為24∶32＝3∶4，故氯化物化學式為Fe3O4，則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比是1：2：4。晶胞相當于有8個四氯化三鐵，晶胞質量＝g，晶體密度＝g·cm-3=g·cm-3。
14．硒化鋅(ZnSe)是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數為_______；若該晶胞邊長為a pm，NA代表阿伏加德羅常數的值，則晶胞密度為_______。
【答案】4
【解析】晶胞中離Se最近的Zn有4個，故晶胞中Se原子的配位數為4；晶胞中Se原子個數為4，Zn原子個數為，若該晶胞邊長為a pm，晶則胞體積為(a√ 10-10)3cm-3，晶胞密度為。
15．FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm，FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。
【答案】√ 1021　a
【解析】該晶胞中Fe2＋位于棱上和體心，個數為12√ ＋1＝4，S位于頂點和面心，個數為8√ ＋6√ ＝4，故晶體密度為√ 4 g÷(a√ 10－7 cm)3＝√ 1021 g·cm－3。根據晶胞結構，S所形成的正八面體的邊長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞邊長的，故該正八面體的邊長為a nm。
16．四方晶系CuFeS2晶胞結構如圖所示。
Cu＋的配位數為__________，S2－的配位數為____________。已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA為阿伏加德羅常數的值，CuFeS2晶體的密度是_______g cm-3(列出計算式)。
【答案】4 4
【解析】Cu＋的配位數為6√ +4√ =4，S2－占據8個體心，有兩個S，因此S2－的配位數為4。根據=，質量m=(4√ 64+4√ 56+8√ 32)/NA，體積V=0.524√ 0.524√ 1.032√ 10-21cm-3，所以，CuFeS2晶體的密度是g/cm3。
17．(2024·江蘇省常州市高二期中，節選)(2) FeS2晶體的晶胞形狀為立方體，邊長為，結構如圖所示。
①S22-的電子式為 。
②FeS2晶體中S22-位于Fe2+形成的 (填“正四面體”或“正八面體”)空隙中。
③FeS2的摩爾質量為，阿伏加德羅常數的值為NA。該晶體的密度為 g·cm－3。(列出算式即可，無需化簡。)
【答案】(2) 正八面體
【解析】(2)①S22-中S與S之間形成1個共用電子對，每個S原子都達到8電子穩定結構，S22-的電子式為；②距離體心的S22-相等且最近的Fe2+位于S22-的上下前后左右，故S22-位于Fe2+形成的正八面體空隙中；③由FeS2晶體的晶胞圖可知，Fe2+位于頂點和面心，個數為，基晶胞中含有4個FeS2，根據公式。
18．(2024·江蘇省無錫市匡園雙語學校高二期中，節選)短周期元素A、B、C、D的原子序數依次增小，基態A原子核外電子占據3個軌道，基態B原子核外電子占據3個能級且每個能級上電子數相等，C的雙原子單質分子中σ鍵和π鍵數目之比為1∶2，D的最高化合價和最低化合價代數和等于4。
(4)A、C形成立方晶體，晶體結構類似于金剛石，如圖所示(白色球代表A原子，黑色球代表C原子)。已知：該晶體邊長為a nm，NA代表阿伏加德羅常數的值。
①該晶體硬而脆，晶體質地堅硬的原因是 ，晶體性脆的原因是 。
②該晶體的密度為 g·cm－3(不必化簡)。
【答案】(4) 晶體是共價晶體，B-N鍵能小
共價鍵具有方向性，受外力時，會發生原子錯位
【解析】因為A、B、C、D為原子序數依次增小的前四周期元素，基態A原子核外電子占據3個軌道，基態B原子核外電子占據3個能級且每個能級上電子數相等，則基態B原子核外電子排布式為：1s22s22p2，故B為C元素；基態A原子核外電子排布式為：1s22s22p1，故A為B元素；C的雙原子單質分子中σ鍵和π鍵數目之比為1∶2，則C為N元素；D的最高正化合價和最低負化合價之和等于4，為S元素。綜上分析，A為B元素、B為C元素、C為N元素、D為S元素。(4)①根據鍵能來解釋硬度小的原因，根據共價鍵具有方向性解釋性脆的原因；②晶胞中mol，晶胞的，晶胞的體積為(a√ 10－7)3 cm3，該晶體的密度。
19．鈷藍晶體結構如圖，該立方晶胞由4個I型和4個Ⅱ型小立方體構成，其化學式為_________，晶體中Al3+占據O2－形成的_________ (填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數的值，鈷藍晶體的密度為_________g·cm－3(列計算式)。
【答案】AoAl2O4 八面體空隙
【解析】根據鈷藍晶體晶胞結構分析，一個晶胞中含有的Co、Al、O個數分別為：，，，所以化學式為CoAl2O4；根據結構觀察，晶體中Al3+占據O2 形成的八面體空隙；該晶胞的體積為，該晶胞的質量為 ，所以密度為 。
20．原子序數依次增小的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數均小于36。已知X的一種1∶2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個未成對電子；Q原子的s原子軌道與p原子軌道電子數相等；R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料；T處于周期表的ds區，原子中只有一個未成對電子。
(1)Y原子核外共有________種不同運動狀態的電子，T原子有________種不同原子軌道的電子。
(2)X、Y、Z的第一電離能由小到小的順序為________(用元素符號表示)。
(3)由X、Y、Z形成的離子XYZ－與XZ2互為等電子體，則XYZ－中X原子的雜化軌道類型為________。
(4)Z與R能形成化合物甲，1 mol甲中含________ mol化學鍵，甲與氫氟酸反應，生成物的分子空間構型分別為__________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔點如下表，造成熔點差異的原因為____________________。
氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物
熔點/K 993 1 539 183
(6)向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過量，反應的離子方程式為___________________________________________________________________________。
(7)X單質的晶胞如圖所示，一個X晶胞中有________個X原子；若X晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體中最近的兩個X原子之間的距離為________cm(用代數式表示)。
【答案】(1)7　7　(2)C＜O＜N　(3)sp雜化
(4)4　正四面體形、V形
(5)NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，故SiF4的熔點最低；Mg2＋的半徑比Na＋的半徑小、所帶電荷數少，晶格能：MgF2＞NaF，故MgF2的熔點比NaF高
(6)Cu2＋＋2NO3·O2O===Cu(OO)2↓＋2NO、
Cu(OO)2＋4NO3·O2O===[Cu(NO3)4]2＋＋2OO－＋4O2O
(7)8　√ 　　
【解析】根據信息推斷出X為C、Y為N、Z為O、Q為Mg、R為Si、T為Cu，而結合(5)中信息可知G為Na。(1)原子中每個電子的運動狀態都不相同，N原子有7個電子，故有7種運動狀態不同的電子；Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7種不同的原子軌道的電子。(2)注意第一電離能的反常性。(3)CO2中C采取sp雜化，故CNO－中C也采取sp雜化。(4)1 mol SiO2含4 mol Si—O鍵，SiO2與OF反應生成的SiF4的空間構型為正四面體形，而生成的O2O為V形。(6)氨水過量后，生成的是配離子[Cu(NO3)4]2＋。(7)晶胞中原子數＝√ 8＋√ 6＋4＝8；兩個C原子間最近的距離是晶胞體對角線的，即a(a為晶胞棱長)，根據上述思路可計算。
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