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2024届高三新高考化学大一轮专题练习 晶体结构与性质
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习 晶体结构与性质，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习—晶体结构与性质
一、单选题
1．（2023春·湖北恩施·高三校联考阶段练习）某纳米钛铝合金晶胞结构如图甲(Al、Ti各有1个原子在晶胞内部)，金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为ρg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA。下列说法中正确的是
A．甲中Al与Ti原子个数比为11∶5
B．1个基态Ti原子中含有4个未成对电子
C．乙中与铬原子距离最近的铬原子共有12个
D．铬原子的半径r=××1010pm
2．（2023春·湖北·高三校联考阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小且质子数之和为46，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物中、及阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，下列说法错误的是
A．Y与Z的单质均可溶于X的氧化物的水化物
B．W与Z形成的晶体中每摩尔含4 mol极性键
C．与Z相邻的短周期同族元素形成的氢化物的熔沸点一定低于W的氢化物
D．W与X形成的化合物中可含共价键
3．（2023春·河北石家庄·高三校联考阶段练习）某晶体的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法正确的是
A．Cu替代b位置Fe型产物更稳定
B．该晶体中，每个Fe周围紧邻且距离相等的Fe共有6个
C．更稳定的Cu替代型产物的化学式为
D．若图1晶胞边长为，则该晶体的密度为
4．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）如图a、b和c依次为金属铜(Cu)、二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶胞的示意图，下列说法正确的是
A．1个铜晶胞中平均含有14个铜原子
B．二氧化碳晶胞中1个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
C．金刚石晶胞平均分为8份，其也是金刚石的晶胞
D．二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶体中，形成晶体的作用力类型相同
5．（2023春·北京通州·高三统考期中）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
A．氟化钙的化学式为
B．每个晶胞中含有14个
C．每个周围距离最近且等距的有4个
D．和之间不只存在静电引力
6．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）某补血剂有效成分M的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为原子半径最小的元素，Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，W为金属且W3+的价层电子为半充满结构。下列说法正确的是
A．M具有氧化性，能与KI发生反应
B．Z的氧化物的水化物可能有还原性
C．M中W的轨道杂化方式为sp3
D．该晶体熔化时，只需克服离子键的作用
7．（2023·江苏·统考二模）用粗硅制备多晶硅，主要发生的反应有：①；。下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②的化学平衡常数
C．制备多晶硅的过程中应设法循环使用和HCl
D．1mol晶体硅中含有4mol Si—Si键
8．（2023·湖南邵阳·统考三模）据文献报道：CeO2的氧缺陷可以有效促进氢气在催化加氢过程中的活化。图1为CeO2理想晶胞，图2为CeO2缺陷晶胞，若晶胞参数为anm，下列说法错误的是
A．图1晶胞面对角线切面上的离子数目有8个
B．图2中Ce4+与O2-的数目之比为4∶7
C．理想晶胞中O2-的配位数为4
D．Ce4+与O2-的最近距离为anm
9．（2023·山西吕梁·统考二模）具有光催化活性的TiO2可通过氮掺杂生成TiO2-aNb后，在光照下的输出稳定性更好，其晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是
A．氮掺杂生成的TiO2-aNb中，a=，b=
B．原子3的分数坐标为(1，0，)
C．TiO2晶体中，Ti的配位数为8
D．TiO2的密度为g·cm-3
10．（2023·全国·高三专题练习）某钒、镓合金的晶胞结构及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶胞参数为a pm，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲，乙。下列说法错误的是
A．该合金的化学式为 B．丙原子的坐标参数
C．与V距离最近且相等的Ga有4个 D．该合金的密度为
11．（2023春·湖南·高三校联考期中）由K、I、O三种元素组成的某种晶体是一种性能良好的非线性光学材料，其立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为 B．与K距离最近且相等的O的个数为6
C．该晶胞中K与O间的最短距离为 D．该晶体的密度为
12．（2023春·山东德州·高三统考期中）铁是应用最广泛的金属，在不同条件下能形成不同的晶体结构，分别称为α－Fe，γ－Fe，δ－Fe，其晶胞如图所示，下列说法错误的是
A．晶胞参数最长的是δ－Fe B．密度最小的是α－Fe
C．铁原子配位数最大的是，γ－Fe D．上述三种铁之间的转化是化学变化
13．（2023春·山东·高三统考期中）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。
下列说法错误的是
A．转化为是非氧化还原反应
B．每个晶胞中的个数为1
C．若的晶胞参数为，则EF间的距离为
D．在晶胞体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律
14．（2023春·山东·高三统考期中）硫代硫酸钠可作定影剂，反应的化学方程式为，产物中的常用于切花保鲜。下列说法错误的是
A．的空间结构为四面体
B．组成元素的电负性由大到小的顺序为O>S>Ag>Na
C．欲测定切花保鲜液中的浓度，可用NaCl标准溶液滴定
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，的配位数是6
二、非选择题
15．（2023春·浙江宁波·高三校联考期中）回答下列问题：
(1)用系统命名法对其命名的名称是______，其一氯代物有______种。
(2)邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛是因为形成了分子内氢键，请画出邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图______。
(3)写出下列反应方程式。
①乙炔与水的加成反应：______。
②甲苯生成TNT反应：______。
(4)下列三种共价晶体：①金刚石、②晶体硅、③碳化硅，熔点从高到低的顺序是______(用序号表示)。
16．（2023春·四川凉山·高三宁南中学校考阶段练习）硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界，回答下列问题：
(1)基态硫原子的价层电子排布图是___________。
(2)①硫单质的一种结构为，杂化方式为___________；中N的杂化方式为___________
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
(3)含硫的物质的特殊性质与其结构相关。
①熔点：SF6___________A1F3(填“>”或“<”)，原因是___________。
②分析并比较与的沸点高低：___________。
(4)ZnS晶胞如图所示：
①由图可知，Zn2+填在了S2-形成的___________空隙中。
②已知晶胞密度为，g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为___________pm。
17．（2023春·黑龙江齐齐哈尔·高三齐齐哈尔市第八中学校校考阶段练习）各图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题：
(1)这些物质对应的晶体中，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是_____、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是_____。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____。
(3)每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子，每个MgO晶胞中实际占有_____个镁离子，CaCl2晶体中每个Ca2+周围距离最近且相等的Cl-有_____个。
(4)金刚石和C60晶体都是碳元素形成的单质，120gC60晶体中含π键数目为_____。
18．（2023·天津河北·统考一模）元素周期表中，铍(Be)与铝处于对角线的位置，它们的性质相似。试回答：
(1)Be元素在元素周期表中的位置：___________，有关Be性质的推断不正确的是___________(填序号)。
a．Be是一种轻金属，能与冷水反应
b．氧化铍具有高熔点，能耐酸碱
c．常温时，溶液的
(2)已知：，写出与NaOH溶液反应的离子方程式(铍酸根离子为)：___________
(3)基态铝原子的价电子排布式为___________，镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用___________法测定其晶胞结构如图1所示，图中原子位于顶点或面心。该晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为___________，该立方晶胞的晶胞的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中镁铝之间的最近距离为___________pm。(列出计算式，可不化简)。
(4)铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为：，电池结构如图2所示。放电时，正极反应式为___________，充电时，应将铝-石墨电极与外接电源的___________极相连。
参考答案：
1．D
【详解】A．由均摊法可知，甲中Al原子个数为4+1=，Ti原子个数为，Al与Ti原子个数比为5∶11，故A错误；
B．Ti是22号元素，基态Ti原子价电子排布式为3d24s2，含有2个未成对电子，故B错误；
C．铬原子相当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有8个，故C错误；
D．由图乙可知，该晶胞含有个=2个Cr原子，且晶胞中体对角线上的3个原子紧密相邻，已知铬的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，设Cr原子半径为rpm，晶胞的体积为，晶胞棱长为，则铬原子的半径，故D正确；
故选D。
2．C
【分析】由化合物的结构图知：X为价离子、Y为价离子，则X位于IA、Y位于IIIA，W位于VIA，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小，、及阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，且质子数之和为46，则W为O、X为Na、Y为Al，Z为Si。
【详解】A．X为Na、Y为Al，Z为Si，Al和Si均可与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的盐和氢气，A正确；
B．W为O，Z为Si，两者形成的晶体是二氧化硅晶体，每摩尔晶体中含4 mol硅氧极性键，B正确；
C．与Z相邻的短周期同族元素是C，其氢化物为烃类，其中有熔沸点高于水的烃，C错误；
D．W为O，X为Na，两者形成的化合物中Na2O2含有共价键，D正确；
故选C。
3．C
【详解】A．物质的能量越低越稳定，由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于面心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围紧邻且距离相等的铁原子共有12个，故B错误；
C．由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点铜原子个数为8×，位于面心的铁原子个数6×=3，位于体内的氮原子个数为1，则晶胞的化学式为Fe3CuN，故C正确；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为1，则晶胞的化学式为Fe4N，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—30x3d，解得d=，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．1个铜晶胞中平均含有铜原子的个数为=4，A错误；
B．二氧化碳晶胞中1个CO2分子周围有=12个紧邻的CO2分子，B正确；
C．晶胞应该是晶体中最小重复单元，据此判断图c的不是金刚石的晶胞，C错误；
D．形成二氧化碳(CO2)晶体的作用力为范德华力，形成金刚石(C)晶体的作用力为共价键，其作用力类型不同，D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．晶胞中有8个氟离子，钙离子有，则氟化钙的化学式为，故A错误；
B．每个晶胞中含有个，故B错误；
C．以面心的分析，每个周围距离最近且等距的有8个，故C错误；
D．和之间不只存在静电引力，还存在原子间、电子间的静电排斥力，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．B
【分析】X为原子半径最小的元素，X为H。W为金属且W3+的价层电子为半充满结构，则W为Fe。Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，再结合其结构，Y为O，Z为S。
【详解】A．结合图看，M的化学式为[Fe(H2O)6]SO4·H2O，Fe的化合价为+2，+2的铁弱氧化性不能KI反应，A项错误；
B．Z的氧化物的水化物可能H2SO3，其中S为+4价均有强还原性，B项正确；
C．M中W的杂化为d2sp3，C项错误；
D．该分子中存在分子间氢键，所以晶体熔化克服离子键和氢键，D项错误；
故选B。
7．C
【详解】A．由方程式可知，反应①是熵减的反应，反应ΔS＜0，故A错误；
B．由方程式可知，反应②的化学平衡常数K=，故B错误；
C．由方程式可知，反应①的反应物氯化氢是反应②的生成物，反应①的生成物氢气是反应②的反应物，所以为了提高原料的利用率，制备多晶硅的过程中应设法循环使用氢气和氯化氢，故C正确；
D．晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成硅硅键，每个硅硅键为2个硅原子所共有，则每个硅原子形成硅硅键的数目为4×=2，则1mol晶体硅中含有2mol硅硅键，故D错误；
故选C。
8．A
【详解】A．如图勾选粒子在面对角线切面上 ，共有10个，A项错误；
B．从晶胞看O2-位于小立方体体心共7个，Ce4+位于晶胞的顶点和面心共，Ce4+与O2-的数目之比为4∶7，B项正确；
C．从图看O2-最近的Ce4+有4个，其配位数为4，C项正确；
D．Ce4+与O2-最短距离为八分之一小立方体的体对角线的一半即，D项正确；
故选A。
9．A
【详解】A．由TiO2-aNb晶体结构可知，氮掺杂反应后有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在后面，1个在体内，O原子个数为，N原子1个在棱上、1个在面，N原子个数为，Ti原子8个在顶点、4个在面心，1个在体内，Ti原子个数为，，，，A正确；
B．原子1、2的坐标分别为，由TiO2的晶胞结构可知，原子3的坐标为，B错误；
C．钛离子形成体心四方点阵，氧离子形成八面体，八面体嵌入体心四方点阵中，每个钛离子周围有6个氧离子，Ti的配位数为8，C错误；
D． Ti原子在晶胞的8个顶点、4个面心和1个在体内，Ti原子的个数为，O原子在8个棱上、8个面上，2个在体内，O原子个数为，则1mol晶胞的质量，一个晶胞的质量为，体积为，则TiO2的密度为，D错误;
故答案为：A。
10．B
【详解】A．Ga位于顶点和体心，V位于面心，结合晶胞均摊计算知该晶胞中含2个Ga、6个V，所以该合金的化学式为，A正确；
B．由信息可知丙原子的坐标参数，B错误；
C．晶胞中距离Ga最近且相等的V有12个，距离V最近且相等的Ga有4个，C正确；
D．根据晶胞体积和晶胞质量可知该合金的密度为，D正确；
故选B。
11．D
【详解】A．K原子位于晶胞顶点，个数为=1，I原子为体心，个数为1， O原子位于面心，个数为=3，故该晶体的化学式为KIO3，A错误；
B．O与K距离最近为面对角线的一半，故与K距离最近且相等的O有12个，B错误；
C．O与K距离最近为面对角线的一半，距离为，C错误；
D．该晶体的密度为，D正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．根据图示，晶胞参数最长的为γ－Fe，因其晶胞面心有Fe，A错误；
B．根据均摊法可知，γ－Fe中Fe个数，；δ－Fe中Fe个数，；α－Fe中Fe个数，，三者晶胞参数相差不大，则体积相差不大，晶胞中所含Fe原子个数越少，晶胞密度越小，则α－Fe晶胞密度最小，B正确；
C．α－Fe的配位数6，γ－Fe的配位数为12，δ－Fe的配位数为8，C正确；
D．因为三者的结构不同，故三种铁之间的转化为化学变化，D正确；
故答案为：A。
13．C
【详解】A．由图可知，晶胞中，锌离子的个数是4，硫离子的个数是4，所以化学式中两者个数相同，，晶胞中，锌离子的个数是2，硫离子的个数是2，所以化学式中两者个数相同，，两者化学式相同，化合价没有发生变化，不需要转移电子是非氧化还原反应，A正确；
B．每个晶胞中硫原子的个数为：，锌和锂的原子个数之和为7，根据化合价之和为零得到的个数为1，锂的个数是6，B正确；
C．若的晶胞参数为，由图可知则E位于内部小正方体的体心，8个锂离子构成正方体，边长为晶胞参数的一半，根据勾股定理可得EF间的距离为，C错误；
D．由图可知，在晶胞体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律，D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．的结构可以看作硫酸根中一个氧原子被S取代，结构和硫酸根类似，中心S原子孤电子对为0，价层电子对为4；空间结构为四面体；故A正确；
B．由O、S、Ag和Na元素组成，电负性由大到小的顺序为O>S>Ag>Na；故B正确；
C．溶液中不存在，故C错误；
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，与的配位数相同，则NaBr的晶体中的配位数是6；故D正确；
故答案选C。
15．(1) 2，2，3－三甲基丁烷 3
(2)
(3) CH≡CH+H2OCH3－CHO +3HO－NO2+3H2O：
(4)①③②
【详解】（1）的主链有4个碳原子，根据位置和最小原则，从右侧开始给碳原子编号，在2号碳原子上连有2个甲基、3号碳原子上连有1个甲基，其名称是2,2,3-三甲基丁烷；分子中有3种等效氢，其一氯代物有3种。
（2）邻羟基苯甲醛，羟基中的H原子与醛基中的O原子形成氢键，邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为。
（3）①乙炔与水加成再脱水生成乙醛，反应方程式为CH≡CH+H2OCH3－CHO。
②甲苯和浓硫酸、浓硝酸的混合物加热生成TNT和水，反应方程式为+3HO－NO2+3H2O：
（4）①金刚石、②晶体硅、③碳化硅都是共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：Si>C，所以熔点从高到低的顺序是①③②。
16．(1)
(2) sp3杂化 sp3杂化 CS2>>
(3) < SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 沸点更高，因为形成分子间氢键
(4) 正四面体
【详解】（1）硫的核电荷数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价层电子排布图是；
（2）①在分子中每个硫原子与两个硫原子形成共价键，另外硫原子还有2个未成键电子对，则其杂化方式为sp3杂化；离子中价层电子对=4+0=4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化；
②中硫原子为sp3杂化、CS2中碳原子为sp杂化、中碳原子为sp2杂化，则三者键角由大到小的顺序是CS2>>；
（3）①SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，即熔点SF6>_A1F3；
② 分子间能形成氢键，而只能形成分子内氢键，则沸点更高；
（4）①由图可知，Zn2+周围最靠近的4个S2-形成正四面体结构，Zn2+填在了S2-形成的正四面体空隙中；
②设晶胞的边长为xcm，则晶胞体积为x3cm3，晶胞中含有ZnS的数目应该是4个，则NA个晶胞的质量为4×(65+32)g，晶胞的密度==g/cm3，解题x=_=_pm。
17．(1) 干冰晶体 冰晶体
(2)金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰
(3) 4 4 8
(4)5NA
【详解】（1）根据各晶体的构成和分析，分子晶体中粒子之间为范德华力，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是干冰晶体、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是冰晶体；
（2）晶体熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，再结合晶体微粒作用力可得，冰和干冰属于分子晶体，且冰中含有氢键，熔点：冰>干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰；
（3）由铜的晶胞结构可知，Cu原子占据面心和顶点，由均摊法可知每个Cu晶胞中实际占有的原子数为；同理根据均摊法可知每个MgO晶胞中实际占有个Cu原子；由CaCl2晶胞可知，每个Cl-周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个Ca2+被8个Cl-包围；
（4）120gC60晶体的物质的量为mol，C60晶体中，每两个碳原子形成一个π键，则120gC60晶体中含π键为mol×60×=5mol，即5NA。
【点睛】明确晶体的判断方法，同时要掌握均摊法在晶胞计算中的应用。
18．(1) 第二周期第ⅡA族 ab
(2)
(3) 3s23p1 X射线衍射法 8
(4) Cx(PF6)+e-=xC+ 正
【分析】（4）放电过程为原电池原理，根据反应原理可知，放电时AlLi中Li的化合价升高，失去电子。因此铝-锂电极作负极，电极反应式为：AlLi-e-=Al+Li+，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+，充电过程为电解池原理，为原电池的逆过程。
【详解】（1）Be是4号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅡA族；
a．Al与冷水不反应，可知Be是一种轻金属，不能与冷水反应，a错误；
b．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱，b错误；
c．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2溶液的pH<7，c正确；
答案选ab。
（2）由Al4C3+ 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑可知，，，则Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为：。
（3）Al原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族，则基态铝原子的价电子排布式为3s23p1；镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用X射线衍射法测定其晶胞结构；由晶胞结构可知，镁原子位于8个顶点和其中2个面心，铝原子位于其中2个面心，每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个；包括同一侧面的4个顶点和4个面心，每个晶胞中含有的Mg个数为：个，Al个数为：，故晶胞的化学式为Mg2Al，设晶胞的边长为xcm，据密度计算公式可知，NAdg·cm-3×x3cm3=1mol×75g/mol，解得：x=，由图中可知该晶胞中镁铝之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，该最近距离为：。
（4）根据分析，放电时，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+；充电时，铝-石墨电极作阳极，与外接电源的正极相连。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习—晶体结构与性质
一、单选题
1．（2023春·湖北恩施·高三校联考阶段练习）某纳米钛铝合金晶胞结构如图甲(Al、Ti各有1个原子在晶胞内部)，金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为ρg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA。下列说法中正确的是
A．甲中Al与Ti原子个数比为11∶5
B．1个基态Ti原子中含有4个未成对电子
C．乙中与铬原子距离最近的铬原子共有12个
D．铬原子的半径r=××1010pm
2．（2023春·湖北·高三校联考阶段练习）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小且质子数之和为46，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物中、及阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，下列说法错误的是
A．Y与Z的单质均可溶于X的氧化物的水化物
B．W与Z形成的晶体中每摩尔含4 mol极性键
C．与Z相邻的短周期同族元素形成的氢化物的熔沸点一定低于W的氢化物
D．W与X形成的化合物中可含共价键
3．（2023春·河北石家庄·高三校联考阶段练习）某晶体的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物，转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法正确的是
A．Cu替代b位置Fe型产物更稳定
B．该晶体中，每个Fe周围紧邻且距离相等的Fe共有6个
C．更稳定的Cu替代型产物的化学式为
D．若图1晶胞边长为，则该晶体的密度为
4．（2023春·河南周口·高三校联考阶段练习）如图a、b和c依次为金属铜(Cu)、二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶胞的示意图，下列说法正确的是
A．1个铜晶胞中平均含有14个铜原子
B．二氧化碳晶胞中1个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
C．金刚石晶胞平均分为8份，其也是金刚石的晶胞
D．二氧化碳(CO2)和金刚石(C)晶体中，形成晶体的作用力类型相同
5．（2023春·北京通州·高三统考期中）氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中，其晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
A．氟化钙的化学式为
B．每个晶胞中含有14个
C．每个周围距离最近且等距的有4个
D．和之间不只存在静电引力
6．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）某补血剂有效成分M的结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为原子半径最小的元素，Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，W为金属且W3+的价层电子为半充满结构。下列说法正确的是
A．M具有氧化性，能与KI发生反应
B．Z的氧化物的水化物可能有还原性
C．M中W的轨道杂化方式为sp3
D．该晶体熔化时，只需克服离子键的作用
7．（2023·江苏·统考二模）用粗硅制备多晶硅，主要发生的反应有：①；。下列说法正确的是
A．反应①的
B．反应②的化学平衡常数
C．制备多晶硅的过程中应设法循环使用和HCl
D．1mol晶体硅中含有4mol Si—Si键
8．（2023·湖南邵阳·统考三模）据文献报道：CeO2的氧缺陷可以有效促进氢气在催化加氢过程中的活化。图1为CeO2理想晶胞，图2为CeO2缺陷晶胞，若晶胞参数为anm，下列说法错误的是
A．图1晶胞面对角线切面上的离子数目有8个
B．图2中Ce4+与O2-的数目之比为4∶7
C．理想晶胞中O2-的配位数为4
D．Ce4+与O2-的最近距离为anm
9．（2023·山西吕梁·统考二模）具有光催化活性的TiO2可通过氮掺杂生成TiO2-aNb后，在光照下的输出稳定性更好，其晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是
A．氮掺杂生成的TiO2-aNb中，a=，b=
B．原子3的分数坐标为(1，0，)
C．TiO2晶体中，Ti的配位数为8
D．TiO2的密度为g·cm-3
10．（2023·全国·高三专题练习）某钒、镓合金的晶胞结构及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶胞参数为a pm，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲，乙。下列说法错误的是
A．该合金的化学式为 B．丙原子的坐标参数
C．与V距离最近且相等的Ga有4个 D．该合金的密度为
11．（2023春·湖南·高三校联考期中）由K、I、O三种元素组成的某种晶体是一种性能良好的非线性光学材料，其立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为 B．与K距离最近且相等的O的个数为6
C．该晶胞中K与O间的最短距离为 D．该晶体的密度为
12．（2023春·山东德州·高三统考期中）铁是应用最广泛的金属，在不同条件下能形成不同的晶体结构，分别称为α－Fe，γ－Fe，δ－Fe，其晶胞如图所示，下列说法错误的是
A．晶胞参数最长的是δ－Fe B．密度最小的是α－Fe
C．铁原子配位数最大的是，γ－Fe D．上述三种铁之间的转化是化学变化
13．（2023春·山东·高三统考期中）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。
下列说法错误的是
A．转化为是非氧化还原反应
B．每个晶胞中的个数为1
C．若的晶胞参数为，则EF间的距离为
D．在晶胞体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律
14．（2023春·山东·高三统考期中）硫代硫酸钠可作定影剂，反应的化学方程式为，产物中的常用于切花保鲜。下列说法错误的是
A．的空间结构为四面体
B．组成元素的电负性由大到小的顺序为O>S>Ag>Na
C．欲测定切花保鲜液中的浓度，可用NaCl标准溶液滴定
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，的配位数是6
二、非选择题
15．（2023春·浙江宁波·高三校联考期中）回答下列问题：
(1)用系统命名法对其命名的名称是______，其一氯代物有______种。
(2)邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛是因为形成了分子内氢键，请画出邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图______。
(3)写出下列反应方程式。
①乙炔与水的加成反应：______。
②甲苯生成TNT反应：______。
(4)下列三种共价晶体：①金刚石、②晶体硅、③碳化硅，熔点从高到低的顺序是______(用序号表示)。
16．（2023春·四川凉山·高三宁南中学校考阶段练习）硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界，回答下列问题：
(1)基态硫原子的价层电子排布图是___________。
(2)①硫单质的一种结构为，杂化方式为___________；中N的杂化方式为___________
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
(3)含硫的物质的特殊性质与其结构相关。
①熔点：SF6___________A1F3(填“>”或“<”)，原因是___________。
②分析并比较与的沸点高低：___________。
(4)ZnS晶胞如图所示：
①由图可知，Zn2+填在了S2-形成的___________空隙中。
②已知晶胞密度为，g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为___________pm。
17．（2023春·黑龙江齐齐哈尔·高三齐齐哈尔市第八中学校校考阶段练习）各图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题：
(1)这些物质对应的晶体中，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是_____、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是_____。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____。
(3)每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子，每个MgO晶胞中实际占有_____个镁离子，CaCl2晶体中每个Ca2+周围距离最近且相等的Cl-有_____个。
(4)金刚石和C60晶体都是碳元素形成的单质，120gC60晶体中含π键数目为_____。
18．（2023·天津河北·统考一模）元素周期表中，铍(Be)与铝处于对角线的位置，它们的性质相似。试回答：
(1)Be元素在元素周期表中的位置：___________，有关Be性质的推断不正确的是___________(填序号)。
a．Be是一种轻金属，能与冷水反应
b．氧化铍具有高熔点，能耐酸碱
c．常温时，溶液的
(2)已知：，写出与NaOH溶液反应的离子方程式(铍酸根离子为)：___________
(3)基态铝原子的价电子排布式为___________，镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用___________法测定其晶胞结构如图1所示，图中原子位于顶点或面心。该晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为___________，该立方晶胞的晶胞的密度为，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中镁铝之间的最近距离为___________pm。(列出计算式，可不化简)。
(4)铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为：，电池结构如图2所示。放电时，正极反应式为___________，充电时，应将铝-石墨电极与外接电源的___________极相连。
参考答案：
1．D
【详解】A．由均摊法可知，甲中Al原子个数为4+1=，Ti原子个数为，Al与Ti原子个数比为5∶11，故A错误；
B．Ti是22号元素，基态Ti原子价电子排布式为3d24s2，含有2个未成对电子，故B错误；
C．铬原子相当于体心立方堆积，则与铬原子距离最近的铬原子共有8个，故C错误；
D．由图乙可知，该晶胞含有个=2个Cr原子，且晶胞中体对角线上的3个原子紧密相邻，已知铬的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，设Cr原子半径为rpm，晶胞的体积为，晶胞棱长为，则铬原子的半径，故D正确；
故选D。
2．C
【分析】由化合物的结构图知：X为价离子、Y为价离子，则X位于IA、Y位于IIIA，W位于VIA，短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次减小，、及阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，且质子数之和为46，则W为O、X为Na、Y为Al，Z为Si。
【详解】A．X为Na、Y为Al，Z为Si，Al和Si均可与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的盐和氢气，A正确；
B．W为O，Z为Si，两者形成的晶体是二氧化硅晶体，每摩尔晶体中含4 mol硅氧极性键，B正确；
C．与Z相邻的短周期同族元素是C，其氢化物为烃类，其中有熔沸点高于水的烃，C错误；
D．W为O，X为Na，两者形成的化合物中Na2O2含有共价键，D正确；
故选C。
3．C
【详解】A．物质的能量越低越稳定，由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于面心的铁原子的距离最近，则每个铁原子周围紧邻且距离相等的铁原子共有12个，故B错误；
C．由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，由图2可知，铜原子替代a位置铁型产物能量更低，更稳定，由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点铜原子个数为8×，位于面心的铁原子个数6×=3，位于体内的氮原子个数为1，则晶胞的化学式为Fe3CuN，故C正确；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为1，则晶胞的化学式为Fe4N，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—30x3d，解得d=，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．1个铜晶胞中平均含有铜原子的个数为=4，A错误；
B．二氧化碳晶胞中1个CO2分子周围有=12个紧邻的CO2分子，B正确；
C．晶胞应该是晶体中最小重复单元，据此判断图c的不是金刚石的晶胞，C错误；
D．形成二氧化碳(CO2)晶体的作用力为范德华力，形成金刚石(C)晶体的作用力为共价键，其作用力类型不同，D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．晶胞中有8个氟离子，钙离子有，则氟化钙的化学式为，故A错误；
B．每个晶胞中含有个，故B错误；
C．以面心的分析，每个周围距离最近且等距的有8个，故C错误；
D．和之间不只存在静电引力，还存在原子间、电子间的静电排斥力，故D正确。
综上所述，答案为D。
6．B
【分析】X为原子半径最小的元素，X为H。W为金属且W3+的价层电子为半充满结构，则W为Fe。Y和Z同主族，X、Y、Z原子序数之和为25，再结合其结构，Y为O，Z为S。
【详解】A．结合图看，M的化学式为[Fe(H2O)6]SO4·H2O，Fe的化合价为+2，+2的铁弱氧化性不能KI反应，A项错误；
B．Z的氧化物的水化物可能H2SO3，其中S为+4价均有强还原性，B项正确；
C．M中W的杂化为d2sp3，C项错误；
D．该分子中存在分子间氢键，所以晶体熔化克服离子键和氢键，D项错误；
故选B。
7．C
【详解】A．由方程式可知，反应①是熵减的反应，反应ΔS＜0，故A错误；
B．由方程式可知，反应②的化学平衡常数K=，故B错误；
C．由方程式可知，反应①的反应物氯化氢是反应②的生成物，反应①的生成物氢气是反应②的反应物，所以为了提高原料的利用率，制备多晶硅的过程中应设法循环使用氢气和氯化氢，故C正确；
D．晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成硅硅键，每个硅硅键为2个硅原子所共有，则每个硅原子形成硅硅键的数目为4×=2，则1mol晶体硅中含有2mol硅硅键，故D错误；
故选C。
8．A
【详解】A．如图勾选粒子在面对角线切面上 ，共有10个，A项错误；
B．从晶胞看O2-位于小立方体体心共7个，Ce4+位于晶胞的顶点和面心共，Ce4+与O2-的数目之比为4∶7，B项正确；
C．从图看O2-最近的Ce4+有4个，其配位数为4，C项正确；
D．Ce4+与O2-最短距离为八分之一小立方体的体对角线的一半即，D项正确；
故选A。
9．A
【详解】A．由TiO2-aNb晶体结构可知，氮掺杂反应后有3个氧空穴，O原子6个在棱上、6个在后面，1个在体内，O原子个数为，N原子1个在棱上、1个在面，N原子个数为，Ti原子8个在顶点、4个在面心，1个在体内，Ti原子个数为，，，，A正确；
B．原子1、2的坐标分别为，由TiO2的晶胞结构可知，原子3的坐标为，B错误；
C．钛离子形成体心四方点阵，氧离子形成八面体，八面体嵌入体心四方点阵中，每个钛离子周围有6个氧离子，Ti的配位数为8，C错误；
D． Ti原子在晶胞的8个顶点、4个面心和1个在体内，Ti原子的个数为，O原子在8个棱上、8个面上，2个在体内，O原子个数为，则1mol晶胞的质量，一个晶胞的质量为，体积为，则TiO2的密度为，D错误;
故答案为：A。
10．B
【详解】A．Ga位于顶点和体心，V位于面心，结合晶胞均摊计算知该晶胞中含2个Ga、6个V，所以该合金的化学式为，A正确；
B．由信息可知丙原子的坐标参数，B错误；
C．晶胞中距离Ga最近且相等的V有12个，距离V最近且相等的Ga有4个，C正确；
D．根据晶胞体积和晶胞质量可知该合金的密度为，D正确；
故选B。
11．D
【详解】A．K原子位于晶胞顶点，个数为=1，I原子为体心，个数为1， O原子位于面心，个数为=3，故该晶体的化学式为KIO3，A错误；
B．O与K距离最近为面对角线的一半，故与K距离最近且相等的O有12个，B错误；
C．O与K距离最近为面对角线的一半，距离为，C错误；
D．该晶体的密度为，D正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．根据图示，晶胞参数最长的为γ－Fe，因其晶胞面心有Fe，A错误；
B．根据均摊法可知，γ－Fe中Fe个数，；δ－Fe中Fe个数，；α－Fe中Fe个数，，三者晶胞参数相差不大，则体积相差不大，晶胞中所含Fe原子个数越少，晶胞密度越小，则α－Fe晶胞密度最小，B正确；
C．α－Fe的配位数6，γ－Fe的配位数为12，δ－Fe的配位数为8，C正确；
D．因为三者的结构不同，故三种铁之间的转化为化学变化，D正确；
故答案为：A。
13．C
【详解】A．由图可知，晶胞中，锌离子的个数是4，硫离子的个数是4，所以化学式中两者个数相同，，晶胞中，锌离子的个数是2，硫离子的个数是2，所以化学式中两者个数相同，，两者化学式相同，化合价没有发生变化，不需要转移电子是非氧化还原反应，A正确；
B．每个晶胞中硫原子的个数为：，锌和锂的原子个数之和为7，根据化合价之和为零得到的个数为1，锂的个数是6，B正确；
C．若的晶胞参数为，由图可知则E位于内部小正方体的体心，8个锂离子构成正方体，边长为晶胞参数的一半，根据勾股定理可得EF间的距离为，C错误；
D．由图可知，在晶胞体对角线的一维空间上会出现“ ”的排布规律，D正确；
故选C。
14．C
【详解】A．的结构可以看作硫酸根中一个氧原子被S取代，结构和硫酸根类似，中心S原子孤电子对为0，价层电子对为4；空间结构为四面体；故A正确；
B．由O、S、Ag和Na元素组成，电负性由大到小的顺序为O>S>Ag>Na；故B正确；
C．溶液中不存在，故C错误；
D．NaBr的晶体结构与CsCl晶体相似，与的配位数相同，则NaBr的晶体中的配位数是6；故D正确；
故答案选C。
15．(1) 2，2，3－三甲基丁烷 3
(2)
(3) CH≡CH+H2OCH3－CHO +3HO－NO2+3H2O：
(4)①③②
【详解】（1）的主链有4个碳原子，根据位置和最小原则，从右侧开始给碳原子编号，在2号碳原子上连有2个甲基、3号碳原子上连有1个甲基，其名称是2,2,3-三甲基丁烷；分子中有3种等效氢，其一氯代物有3种。
（2）邻羟基苯甲醛，羟基中的H原子与醛基中的O原子形成氢键，邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为。
（3）①乙炔与水加成再脱水生成乙醛，反应方程式为CH≡CH+H2OCH3－CHO。
②甲苯和浓硫酸、浓硝酸的混合物加热生成TNT和水，反应方程式为+3HO－NO2+3H2O：
（4）①金刚石、②晶体硅、③碳化硅都是共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：Si>C，所以熔点从高到低的顺序是①③②。
16．(1)
(2) sp3杂化 sp3杂化 CS2>>
(3) < SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 沸点更高，因为形成分子间氢键
(4) 正四面体
【详解】（1）硫的核电荷数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，则其价层电子排布图是；
（2）①在分子中每个硫原子与两个硫原子形成共价键，另外硫原子还有2个未成键电子对，则其杂化方式为sp3杂化；离子中价层电子对=4+0=4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化；
②中硫原子为sp3杂化、CS2中碳原子为sp杂化、中碳原子为sp2杂化，则三者键角由大到小的顺序是CS2>>；
（3）①SF6是分子晶体，AlF3是离子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，即熔点SF6>_A1F3；
② 分子间能形成氢键，而只能形成分子内氢键，则沸点更高；
（4）①由图可知，Zn2+周围最靠近的4个S2-形成正四面体结构，Zn2+填在了S2-形成的正四面体空隙中；
②设晶胞的边长为xcm，则晶胞体积为x3cm3，晶胞中含有ZnS的数目应该是4个，则NA个晶胞的质量为4×(65+32)g，晶胞的密度==g/cm3，解题x=_=_pm。
17．(1) 干冰晶体 冰晶体
(2)金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰
(3) 4 4 8
(4)5NA
【详解】（1）根据各晶体的构成和分析，分子晶体中粒子之间为范德华力，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是干冰晶体、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是冰晶体；
（2）晶体熔点的一般规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，再结合晶体微粒作用力可得，冰和干冰属于分子晶体，且冰中含有氢键，熔点：冰>干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰；
（3）由铜的晶胞结构可知，Cu原子占据面心和顶点，由均摊法可知每个Cu晶胞中实际占有的原子数为；同理根据均摊法可知每个MgO晶胞中实际占有个Cu原子；由CaCl2晶胞可知，每个Cl-周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个Ca2+被8个Cl-包围；
（4）120gC60晶体的物质的量为mol，C60晶体中，每两个碳原子形成一个π键，则120gC60晶体中含π键为mol×60×=5mol，即5NA。
【点睛】明确晶体的判断方法，同时要掌握均摊法在晶胞计算中的应用。
18．(1) 第二周期第ⅡA族 ab
(2)
(3) 3s23p1 X射线衍射法 8
(4) Cx(PF6)+e-=xC+ 正
【分析】（4）放电过程为原电池原理，根据反应原理可知，放电时AlLi中Li的化合价升高，失去电子。因此铝-锂电极作负极，电极反应式为：AlLi-e-=Al+Li+，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+，充电过程为电解池原理，为原电池的逆过程。
【详解】（1）Be是4号元素，位于元素周期表的第二周期第ⅡA族；
a．Al与冷水不反应，可知Be是一种轻金属，不能与冷水反应，a错误；
b．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱，b错误；
c．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2溶液的pH<7，c正确；
答案选ab。
（2）由Al4C3+ 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4↑可知，，，则Be2C与NaOH溶液反应的离子方程式为：。
（3）Al原子序数为13，位于元素周期表第三周期第ⅢA族，则基态铝原子的价电子排布式为3s23p1；镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，用X射线衍射法测定其晶胞结构；由晶胞结构可知，镁原子位于8个顶点和其中2个面心，铝原子位于其中2个面心，每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个；包括同一侧面的4个顶点和4个面心，每个晶胞中含有的Mg个数为：个，Al个数为：，故晶胞的化学式为Mg2Al，设晶胞的边长为xcm，据密度计算公式可知，NAdg·cm-3×x3cm3=1mol×75g/mol，解得：x=，由图中可知该晶胞中镁铝之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半，该最近距离为：。
（4）根据分析，放电时，铝-石墨电极作正极，电极反应式为Cx(PF6)+e-=xC+；充电时，铝-石墨电极作阳极，与外接电源的正极相连。
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