晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 課時(shí)作業(yè)(實(shí)戰(zhàn)演練)-【高考引領(lǐng)教學(xué)】2023屆高考化學(xué)一

2024年3月1日發(fā)(作者：無(wú)論都造句)

第三節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 課時(shí)作業(yè)

一、選擇題

1．（2022·湖北黃石高三上學(xué)期模擬）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（ ）。

A．K與O間的最短距離為0.315nm

B．與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為8

C．在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于體心位置，O處于棱心位置

D．若KIO3晶體的密度為?g?cm3，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為NA＝－214??0.446?103－21mol1

－

2.

（

2021年湖北省高考試題）某立方晶系的銻鉀(Sb—K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說(shuō)法正確的是

A.

該晶胞的體積為a3×10-36cm-3

C.

與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4

B. K和Sb原子數(shù)之比為3∶1

D. K和Sb之間的最短距離為1apm

23．（2022屆百校聯(lián)盟遼寧卷高三質(zhì)監(jiān)）氧化鋅常作為金屬緩蝕劑，其結(jié)構(gòu)有很多種，其中一種立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞邊長(zhǎng)為a pm。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A．該晶體屬于離子晶體

1

B．O原子與O原子的最短距離為2a pm

2C．Zn原子周圍等距且最近的Zn原子數(shù)為6

D．該晶胞中含有4個(gè)O原子，4個(gè)Zn原子

4．（2022·上海楊浦區(qū)·高三模擬）已知：NaF的熔點(diǎn)993℃、MgF2的熔點(diǎn)1261℃。下列分析錯(cuò)誤的是

A．NaF和MgF2均由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成

B．離子半徑和離子所帶電荷數(shù)決定離子鍵強(qiáng)弱

C．NaF中的離子鍵比MgF2中的弱

D．MgF2的摩爾質(zhì)量比NaF的大，所以MgF2熔點(diǎn)高

5．（2022屆湖北宜昌市·高三月考）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（

）

A．水合銅離子的模型如圖，該微粒中存在極性共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵

B．CaF2晶體的晶胞如圖，距離F-最近的Ca2+組成正四面體

C．氫原子的電子云圖如圖，氫原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng)

D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖，為面心立方最密堆積，Cu原子的配位數(shù)均為12，晶胞空間利用率68%

6．（2022屆安徽省六安市高三期末檢測(cè)）金晶體采用面心立方最密堆積方式，其晶胞如圖所示。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

2

A．每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Au原子

B．金屬鍵無(wú)方向性，金屬原子盡可能采取緊密堆積

C．一個(gè)晶胞的體積是162d3

D．晶體中Au的配位數(shù)為12

7．（2022屆河北省遷安市高三二模）常見(jiàn)的銅的硫化物有CuS和Cu2S兩種。已知：晶胞中S2的位置如圖1所示，銅離子位于硫離子所構(gòu)成的正四面體中心，它們晶胞具有相同的側(cè)視圖如圖2所示。Cu2S的晶胞參數(shù)為apm，阿伏伽德羅常數(shù)為NA。

－

下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A．S2是面心立方最密堆積

B．Cu2S晶胞中，Cu+填充了晶胞中一半四面體空隙

C．CuS晶胞中，S2的配位數(shù)為8

D．Cu2S晶胞的密度為

8．（2022屆山東省青島市高三統(tǒng)一質(zhì)量檢測(cè)）近日，科學(xué)家研究利用CaF2晶體釋放出的Ca2+和F脫除硅烷，拓展了金屬氟化物材料的生物醫(yī)學(xué)功能。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A．F、Si和Ca電負(fù)性依次減小，原子半徑依次增大

B．OF2與SiO2中含有化學(xué)鍵類型和氧原子雜化方式均相同

C．右圖中A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（333，，）444－－－640－3g·cm

3?29NA?a?10

D．脫除硅烷反應(yīng)速率依賴于晶體提供自由氟離子的能力，脫硅能力BaF2＜CaF2＜MgF2

3

9．（2022屆河北省冀州市高三三模）鈷的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知A點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為（0，0，0），B點(diǎn)為（11，0，）。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。

22

A．配合物中Co2+的價(jià)電子排布式為3d7

B．鈷的配位數(shù)為6

C．C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為（111，，）

222 D．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiCoO2

10．（2022·遼寧高三二模）FeO晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg/cm3，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．Fe位于第四周期第℃B族，屬于d區(qū)

B．Fe2+的電子排布簡(jiǎn)式為[Ar]3d6

C．該晶體中，距Fe2+最近的O2-形成正八面體

D．該晶體中兩個(gè)距離最近的同種離子的核間距為

11．（2022屆遼寧高三三模）Al2O3在一定條件下可制得硬度大、熔點(diǎn)高的氮化鋁晶體，氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是

2234Mcm

dNA 4

A．氮化鋁為原子晶體(共價(jià)晶體)

B．第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞O＞Al

C．氮化鋁晶體中N原子配位數(shù)為2

D．氮化鋁可用于制造切割金屬的刀具

12．（2022·遼寧葫蘆島市·高三一模）某分子晶體晶胞結(jié)構(gòu)模型如圖，下列說(shuō)法正確的是

A．該晶胞模型為分子密堆積

B．該晶胞中分子的配位數(shù)為8

C．分子晶體的晶胞均可用此模型表示

D．該晶體熔沸點(diǎn)高、硬度大

13．（2022·湖北高三模擬）磷及其化合物在電池、催化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。黑磷與石墨類似，也具有層狀結(jié)構(gòu)，單層黑磷叫黑磷烯，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。為大幅度提高鋰電池的充電速率，科學(xué)家最近研發(fā)了黑磷——石墨復(fù)合負(fù)極材料，其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示。下列說(shuō)法不正確的是

A．黑磷烯中最小的環(huán)為六元環(huán)，每個(gè)環(huán)平均含有2個(gè)P原子

B．黑磷區(qū)中P-P鍵的鍵能不完全相同

C．復(fù)合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬范德華力

D．石墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中，P原子與C原子共平面

5

14．（2022屆高三八省聯(lián)考河北卷）已知NixMg1－xO晶體屬立方晶系，晶胞邊長(zhǎng)a。將Li+摻雜到該晶胞中，可得到一種高性能的p型太陽(yáng)能電池材料，其結(jié)構(gòu)單元如圖所示。

假定摻雜后的晶胞參數(shù)不發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A．該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)為3

B．Ni和Mg間的最短距離是C．Ni的配位數(shù)為4

D．該物質(zhì)的化學(xué)式為L(zhǎng)i0.5Mg1.125Ni2.375O4

二、主觀題

15．（2022屆安徽省安慶市高三二模）原子簇化學(xué)和團(tuán)簇化學(xué)是化學(xué)中極其活躍的領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題。

（1）科研工作者利用我國(guó)自主研發(fā)的高靈敏度光譜儀發(fā)現(xiàn)了一種由多個(gè)苯環(huán)形成的團(tuán)簇新物種Al（C6H6）+。Al元素的13。在組成該團(tuán)簇物種的元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的是_______（填元素符號(hào)）2a

4第一電離能小于第二電離能的原因是________________________________。

（2）P4和S8都屬于裸原子簇分子，其結(jié)構(gòu)如圖。S8中S原子的雜化方式是_______，P和S的簡(jiǎn)單氫化物均含有______________，因而可與部分金屬元素形成配合物。

（3）P、O之間可以形成雙鍵，但P、S之間卻難以形成，其原因是______________。P4S3是一種保持P4骨架結(jié)構(gòu)的分子，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且S原子之間不成鍵，則其分子結(jié)構(gòu)可能為（在下面方框中畫出其結(jié)構(gòu)）。

（4）Ca和B可以形成一種離子型簇合物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其化學(xué)式為_(kāi)_______，若其晶胞邊長(zhǎng)為apm，則其密度的計(jì)算式為ρ＝________g?cm3（阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示）。

－ 6

16．（2022屆八省聯(lián)考題）科學(xué)工作者合成了含鎂、鎳、碳3種元素的超導(dǎo)材料，具有良好的應(yīng)用前景。回答下列問(wèn)題：

（1）鎳元素位于周期表第______列，基態(tài)鎳原子d軌道中成對(duì)電子與單電子的數(shù)量比為_(kāi)_____。

（2）在CO分子中，C與O之間形成____個(gè)σ鍵、______個(gè)π鍵，在這些化學(xué)鍵中，O原子共提供了______個(gè)電子。

（3）第二周期元素的第一電離能（I1）隨原子序數(shù)（Z）的變化情況如圖。I1隨Z的遞增而呈增大趨勢(shì)的原因是_________________________________，原子核對(duì)外層電子的引力增大。導(dǎo)致I1在a點(diǎn)出現(xiàn)齒峰的原因是________________________。

（4）下列分子或離子與CO2具有相同類型化學(xué)鍵和立體構(gòu)型的是______（填標(biāo)號(hào)）。

A．SO2 B．OCN C．HF2 D．NO2+

（5）過(guò)渡金屬與O形成羰基配合物時(shí)，每個(gè)CO分子向中心原子提供2個(gè)電子，最終使中心原子的電子總數(shù)與同周期的稀有氣體原子相同，稱為有效原子序數(shù)規(guī)則。根據(jù)此規(guī)則推斷，鎳與CO形成的羰基配合物Ni（CO）x中，x＝______。

（6）在某種含鎂、鎳、碳3種元素的超導(dǎo)材料晶體中，鎂原子和鎳原子一起以立方最密堆積方式形成有序結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中的兩種八面體空隙，一種完全由鎳原子構(gòu)成，另一種由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成，碳原子只填充在由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中，晶胞如圖所示。

－－

①組成該晶體的化學(xué)式為_(kāi)________。

7

②完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙與由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙的數(shù)量比為_(kāi)_____，由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙中鎳原子和鎂原子的數(shù)量比為_(kāi)_____。

③若取碳原子為晶胞頂點(diǎn)，則鎳原子位于晶胞的______位置。

8

參考答案

一、選擇題

1．（2022·湖北黃石高三上學(xué)期模擬）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（ ）。

A．K與O間的最短距離為0.315nm

B．與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為8

C．在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于體心位置，O處于棱心位置

D．若KIO3晶體的密度為?g?cm3，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為NA＝－214??0.446?103－21mol1

－【答案】B

【解析】A項(xiàng)：K與O間的最短距離為晶胞面對(duì)角線長(zhǎng)的一半，即2×0.446nm＝0.315nm，A項(xiàng)正確；

2B項(xiàng)：由晶胞結(jié)構(gòu)可知，與K緊鄰的O位于與其直接相連的1個(gè)立方體的3個(gè)面的面心，過(guò)該K原子的立方體共有8個(gè)，而每個(gè)面為2個(gè)立方體共用，則與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為3×8×＝12個(gè)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：想象8個(gè)晶胞緊密堆積，則I處于頂角，O處于棱心，K處于體心，C項(xiàng)正確；

D項(xiàng)：設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，其含有1個(gè)K，1個(gè)I，3個(gè)O，則該晶胞含有1個(gè)KIO3，故有?×（0.446×107cm）3×NA＝（39+127+16×3）×1，則NA＝－12214??0.4463?10－21mol1，D項(xiàng)正確；

－2.

（

2021年湖北省高考試題）某立方晶系的銻鉀(Sb—K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說(shuō)法正確的是

A.

該晶胞的體積為a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子數(shù)之比為3∶1

9

C.

與Sb最鄰近的K原子數(shù)為4

【答案】B

【解析】

D. K和Sb之間的最短距離為1apm

2A項(xiàng)：該晶胞的邊長(zhǎng)為a?10?10cm，故晶胞的體積為a?10?10cmB項(xiàng)：該晶胞中K的個(gè)數(shù)為12?B項(xiàng)正確；

??3?a3?10?30cm3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

111Sb的個(gè)數(shù)為8??6??4，?9?12，故K和Sb原子數(shù)之比為3∶1，482C項(xiàng)：以面心處Sb為研究對(duì)象，與Sb最鄰近的K原子數(shù)為8，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：K和Sb的最短距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的故選B。

3．（2022屆百校聯(lián)盟遼寧卷高三質(zhì)監(jiān)）氧化鋅常作為金屬緩蝕劑，其結(jié)構(gòu)有很多種，其中一種立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞邊長(zhǎng)為a pm。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

13，即apm，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

44

A．該晶體屬于離子晶體

B．O原子與O原子的最短距離為2a pm

2C．Zn原子周圍等距且最近的Zn原子數(shù)為6

D．該晶胞中含有4個(gè)O原子，4個(gè)Zn原子

【答案】C

【解析】A項(xiàng)：氧化鋅晶體屬于離子晶體，A選項(xiàng)正確；

B項(xiàng)：O原子與O原子的最短距離為面對(duì)角線的一半，即2a pm，B選項(xiàng)正確；

2C項(xiàng)：氧化鋅晶胞中Zn原子采用面心立方堆積，其配位數(shù)為12，即Zn原子周圍等距且最近的Zn原子數(shù)為12，C選項(xiàng)錯(cuò)誤

D項(xiàng)：由圖可知，該晶胞中內(nèi)部含有4個(gè)氧原子，Zn原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面的面心，故Zn原子的個(gè)數(shù)為8×+6×181＝4個(gè)，D選項(xiàng)正確。

24．（2022·上海楊浦區(qū)·高三模擬）已知：NaF的熔點(diǎn)993℃、MgF2的熔點(diǎn)1261℃。下列分析錯(cuò)誤的是

A．NaF和MgF2均由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成

B．離子半徑和離子所帶電荷數(shù)決定離子鍵強(qiáng)弱

10

C．NaF中的離子鍵比MgF2中的弱

D．MgF2的摩爾質(zhì)量比NaF的大，所以MgF2熔點(diǎn)高

【答案】D

【解析】A項(xiàng)：NaF與MgF2均為離子化合物，由陰陽(yáng)離子構(gòu)成，A正確；

B項(xiàng)：離子鍵的強(qiáng)弱與離子半徑和離子所帶電荷有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，B正確；

C項(xiàng)：由于半徑：r(Mg2+)

D項(xiàng)：兩者固態(tài)均屬于離子晶體，離子晶體的熔沸點(diǎn)可根據(jù)晶格能判斷，一般來(lái)說(shuō)，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大，相應(yīng)離子晶體熔沸點(diǎn)高，由于半徑：r(Mg2+)

5．（2022屆湖北宜昌市·高三月考）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（

）

A．水合銅離子的模型如圖，該微粒中存在極性共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵

B．CaF2晶體的晶胞如圖，距離F-最近的Ca2+組成正四面體

C．氫原子的電子云圖如圖，氫原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng)

D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖，為面心立方最密堆積，Cu原子的配位數(shù)均為12，晶胞空間利用率68%

【答案】B

【解析】A項(xiàng)：水合銅離子中水中的氧原子提供孤對(duì)電子與銅離子形成配位鍵，水中的H原子和O原子形成極性共價(jià)鍵，但不存在這離子鍵，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B項(xiàng)：CaF2晶體的晶胞中，F(xiàn)-位于體心，而Ca2+位于頂點(diǎn)和面心，距離F-最近的Ca2+組成正四面體，B選項(xiàng)正確；

C項(xiàng)：電子云密度表示電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的多少，H原子最外層只有一個(gè)電子，所以不存在大多數(shù)電子一說(shuō)，只能說(shuō)H原子的一個(gè)電子在原子核附近出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

11

D項(xiàng)：D選項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬Cu中Cu原子堆積模型為面心立方最密堆積，配位數(shù)為12，但空間利用率為74%，答案選B。

6．（2022屆安徽省六安市高三期末檢測(cè)）金晶體采用面心立方最密堆積方式，其晶胞如圖所示。設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A．每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Au原子

B．金屬鍵無(wú)方向性，金屬原子盡可能采取緊密堆積

C．一個(gè)晶胞的體積是162d3

D．晶體中Au的配位數(shù)為12

【答案】C

【解析】A項(xiàng)：金晶胞中含有8×+6×181＝4個(gè)Au原子，A選項(xiàng)正確；

2B項(xiàng)：金屬鍵無(wú)方向性和飽和性，在空間允許的情況下金屬原子盡可能采取緊密堆積，B選項(xiàng)正確；

C項(xiàng)：面心立方最密堆積方式的晶胞中，各個(gè)面的對(duì)角線上3個(gè)Au原子兩兩相切，Au原子的直徑為d，故面對(duì)角線長(zhǎng)度為2d，棱長(zhǎng)為2×2d＝2d，故晶胞的體積為（2d）3＝22d3，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

2D項(xiàng)：面心立方最密堆積方式的配位數(shù)為12，D選項(xiàng)正確。

7．（2022屆河北省遷安市高三二模）常見(jiàn)的銅的硫化物有CuS和Cu2S兩種。已知：晶胞中S2的位置如圖1所示，銅離子位于硫離子所構(gòu)成的正四面體中心，它們晶胞具有相同的側(cè)視圖如圖2所示。Cu2S的晶胞參數(shù)為apm，阿伏伽德羅常數(shù)為NA。

－

下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A．S2是面心立方最密堆積

B．Cu2S晶胞中，Cu+填充了晶胞中一半四面體空隙

C．CuS晶胞中，S2的配位數(shù)為8

－－ 12

D．Cu2S晶胞的密度為【答案】A

640－3g·cm

3?29NA?a?10－【解析】A項(xiàng)：由圖1所示，S2位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面的中心，屬于面心立方最密堆積，A選項(xiàng)正確；

B項(xiàng)：在CuS和Cu2S晶胞中都含有8×+6×181－－＝4個(gè)S2，因?yàn)镃u2S中N（Cu+）∶N（S2）＝2∶1，則2Cu2S晶胞中含有2×4＝8個(gè)Cu+，根據(jù)圖2所知，Cu+位于晶胞內(nèi)部的八個(gè)小立方體的體心，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：因?yàn)镃uS中N（Cu2+）∶N（S2）＝1∶1，所以CuS晶胞中含有4個(gè)Cu2+，則Cu2+位于晶胞內(nèi)部的八個(gè)小立方體中交替排列的四個(gè)小立方體的體心，頂點(diǎn)的S2周圍有8個(gè)小立方體，只有4個(gè)有Cu2+，則S2的配位數(shù)為4，Cu2+的配位數(shù)和S2的配位數(shù)相同，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：Cu2S晶胞中含有4個(gè)Cu2S，晶胞的密度為?＝640NA?a3?10－30－－－－mN?M4?160g/mol＝＝＝3－1VV?NA（a?10－10cm）?NAmolg·cm3，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

－－8．（2022屆山東省青島市高三統(tǒng)一質(zhì)量檢測(cè)）近日，科學(xué)家研究利用CaF2晶體釋放出的Ca2+和F脫除硅烷，拓展了金屬氟化物材料的生物醫(yī)學(xué)功能。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A．F、Si和Ca電負(fù)性依次減小，原子半徑依次增大

B．OF2與SiO2中含有化學(xué)鍵類型和氧原子雜化方式均相同

C．右圖中A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（333，，）444

D．脫除硅烷反應(yīng)速率依賴于晶體提供自由氟離子的能力，脫硅能力BaF2＜CaF2＜MgF2

【答案】D

【解析】A項(xiàng)：金屬元素的電負(fù)性小于非金屬元素的電負(fù)性，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則電負(fù)性：F＞Si＞Ca。同周期元素，原子序數(shù)越大原子半徑越小，同主族元素，原子序數(shù)越大原子半徑越大，則原子半徑Ca＞Si＞F，A選項(xiàng)正確；

B項(xiàng)：OF2與SiO2都是只含共價(jià)鍵的共價(jià)化合物，前者屬于分子晶體，后者屬于共價(jià)晶體，氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)都為4，原均采用sp3雜化，B選項(xiàng)正確；

C項(xiàng)：由晶胞結(jié)構(gòu)可知，A處到B處的距離為體對(duì)角線的3，若A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0，0，0），則B處原4 13

子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（333，，），C選項(xiàng)正確；

444D項(xiàng)：三種金屬氟化物都是離子晶體，晶體提供自由氟離子的能力越強(qiáng)，陰陽(yáng)離子間形成的離子鍵越弱，陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)均相同，離子半徑Ba2+＞Ca2+＞Mg2+，則離子鍵強(qiáng)弱BaF2＜CaF2＜MgF2，則提供自由氟離子的能力BaF2＞CaF2＞MgF2，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

9．（2022屆河北省冀州市高三三模）鈷的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知A點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為（0，0，0），B點(diǎn)為（11，0，）。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。

22

A．配合物中Co2+的價(jià)電子排布式為3d7

B．鈷的配位數(shù)為6

C．C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為（111，，）

222 D．該物質(zhì)的化學(xué)式為TiCoO2

【答案】D

【解析】A項(xiàng)：Co是27號(hào)元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2，則Co2+的價(jià)電子排布式為3d7，A選項(xiàng)正確；

B項(xiàng)：由圖可知，1個(gè)Co2+處于6個(gè)O2圍成的正八面體的體心，其配位數(shù)為6，B選項(xiàng)正確；

C項(xiàng)：C點(diǎn)處于立方體的體心，其原子坐標(biāo)參數(shù)為（D項(xiàng)：該晶胞中，N（O2）＝6×D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

10．（2022·遼寧高三二模）FeO晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NA，晶體的密度為dg/cm3，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

－－111，，），C選項(xiàng)正確；

22211＝3，N（Ti4+）＝8×＝1，N（Co2+）＝1，所以該物質(zhì)的化學(xué)式為TiCoO3，28

A．Fe位于第四周期第℃B族，屬于d區(qū)

B．Fe2+的電子排布簡(jiǎn)式為[Ar]3d6

C．該晶體中，距Fe2+最近的O2-形成正八面體

14

D．該晶體中兩個(gè)距離最近的同種離子的核間距為【答案】A

2234Mcm

dNA【解析】A項(xiàng)：Fe位于第四周期第℃族，鐵不是副族元素，故A錯(cuò)誤；

B項(xiàng)：Fe是26號(hào)元素，F(xiàn)e失去最外層2個(gè)電子生成Fe2+，F(xiàn)e2+的電子排布簡(jiǎn)式為[Ar]3d6，故B正確；

C項(xiàng)：該晶體中，距Fe2+最近的O2-有6個(gè)，形成正八面體，故C正確；

D項(xiàng)：設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞含有4個(gè)FeO，則d?4M4M

，該晶體中兩，a=33aNAdNA3個(gè)距離最近的同種離子的核間距為面對(duì)角線的一半，所以距離為224Mcm，故D正確；選A。

dNA11．（2022屆遼寧高三三模）Al2O3在一定條件下可制得硬度大、熔點(diǎn)高的氮化鋁晶體，氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是

A．氮化鋁為原子晶體(共價(jià)晶體)

B．第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞O＞Al

C．氮化鋁晶體中N原子配位數(shù)為2

D．氮化鋁可用于制造切割金屬的刀具

【答案】C

【解析】A項(xiàng)：氮化鋁(AlN)

硬度大、熔點(diǎn)高，符合原子晶體(共價(jià)晶體)的特征，因此氮化鋁(AlN)為原子晶體(共價(jià)晶體)，故A正確；

B項(xiàng)：同一周期，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第℃A族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，第一電離能：N＞O＞B；同一主族，從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，第一電離能：B＞Al，因此第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘＞O＞Al，故B正確；

C項(xiàng)：晶胞中Al原子與周圍最近的4個(gè)N原子形成正四面體，Al位于正四面體中心，N原子位于正四面體頂點(diǎn)，故Al原子配位數(shù)為4，結(jié)合AlN的化學(xué)式，N原子的配位數(shù)為4，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：氮化鋁(AlN)熔沸點(diǎn)高，硬度大，可用于制造切割金屬的刀具，故D正確；故選C。

12．（2022·遼寧葫蘆島市·高三一模）某分子晶體晶胞結(jié)構(gòu)模型如圖，下列說(shuō)法正確的是

15

A．該晶胞模型為分子密堆積

B．該晶胞中分子的配位數(shù)為8

C．分子晶體的晶胞均可用此模型表示

D．該晶體熔沸點(diǎn)高、硬度大

【答案】A

【解析】A項(xiàng)：該分子晶體為二氧化碳晶體，以一個(gè)分子為中心，周圍可以有12個(gè)緊密的分子的特征稱為分子密堆積，故A正確；

B項(xiàng)：二氧化碳晶體配位數(shù)為12，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：分子晶體晶胞類型很多，還有簡(jiǎn)單立方堆積等，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：分子晶體的沸點(diǎn)低、硬度小，故D錯(cuò)誤；故選：A。

13．（2022·湖北高三模擬）磷及其化合物在電池、催化等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。黑磷與石墨類似，也具有層狀結(jié)構(gòu)，單層黑磷叫黑磷烯，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。為大幅度提高鋰電池的充電速率，科學(xué)家最近研發(fā)了黑磷——石墨復(fù)合負(fù)極材料，其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示。下列說(shuō)法不正確的是

A．黑磷烯中最小的環(huán)為六元環(huán)，每個(gè)環(huán)平均含有2個(gè)P原子

B．黑磷區(qū)中P-P鍵的鍵能不完全相同

C．復(fù)合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力屬范德華力

D．石墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中，P原子與C原子共平面

【答案】C

【解析】A項(xiàng)：由圖可知，黑磷烯中最小的環(huán)為六元環(huán)，每個(gè)P原子為3個(gè)環(huán)所共有，則每個(gè)環(huán)中P原子的個(gè)數(shù)為6×1=2個(gè)，故A正確；

3B項(xiàng)：由圖可知，石墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中P原子與C原子形成P—C鍵，導(dǎo)致黑磷區(qū)中P—P鍵的鍵長(zhǎng)、鍵能不完全相同，故B正確；

16

C項(xiàng)：由石墨與黑磷制備該復(fù)合材料的過(guò)程中會(huì)形成P—C鍵，則復(fù)合材料單層中，P原子與C原子之間的作用力是共價(jià)鍵，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：石碳原子為sp2雜化，與六元環(huán)中碳原子相連的原子與六元環(huán)共面，則墨與黑磷的交界結(jié)合區(qū)域中，磷原子與碳原子共平面，故D正確；故選C。

14．（2022屆高三八省聯(lián)考河北卷）已知NixMg1－xO晶體屬立方晶系，晶胞邊長(zhǎng)a。將Li+摻雜到該晶胞中，可得到一種高性能的p型太陽(yáng)能電池材料，其結(jié)構(gòu)單元如圖所示。

假定摻雜后的晶胞參數(shù)不發(fā)生變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A．該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)為3

B．Ni和Mg間的最短距離是C．Ni的配位數(shù)為4

D．該物質(zhì)的化學(xué)式為L(zhǎng)i0.5Mg1.125Ni2.375O4

【答案】D

【解析】A項(xiàng)：由均攤法可知該結(jié)構(gòu)單元中O原子數(shù)＝1+12×1＝4，A錯(cuò)誤；

42a

4B項(xiàng)：由圖可知，Ni和Mg間的最短距離為晶胞面對(duì)角線的一半，即l＝C項(xiàng)：由晶胞可知Ni的配位數(shù)為6，C錯(cuò)誤；

12a22（a）?（a）＝，B錯(cuò)誤；

22D項(xiàng)：1個(gè)晶胞中Li的個(gè)數(shù)＝1×0.5＝0.5，Mg的個(gè)數(shù)＝2×0.5+1×＝1.125，Ni的個(gè)數(shù)＝7×+3×0.5＝2.375，O的個(gè)數(shù)＝4，因此該物質(zhì)的化學(xué)式為L(zhǎng)i0.5Mg1.125Ni2.375O4，D正確。

二、主觀題

15．（2022屆安徽省安慶市高三二模）原子簇化學(xué)和團(tuán)簇化學(xué)是化學(xué)中極其活躍的領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題。

（1）科研工作者利用我國(guó)自主研發(fā)的高靈敏度光譜儀發(fā)現(xiàn)了一種由多個(gè)苯環(huán)形成的團(tuán)簇新物種Al（C6H6）+。Al元素的13。在組成該團(tuán)簇物種的元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的是_______（填元素符號(hào)）1818第一電離能小于第二電離能的原因是________________________________。

（2）P4和S8都屬于裸原子簇分子，其結(jié)構(gòu)如圖。S8中S原子的雜化方式是_______，P和S的簡(jiǎn)單氫化物均含有______________，因而可與部分金屬元素形成配合物。

17

（3）P、O之間可以形成雙鍵，但P、S之間卻難以形成，其原因是______________。P4S3是一種保持P4骨架結(jié)構(gòu)的分子，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且S原子之間不成鍵，則其分子結(jié)構(gòu)可能為（在下面方框中畫出其結(jié)構(gòu)）。

（4）Ca和B可以形成一種離子型簇合物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其化學(xué)式為_(kāi)_______，若其晶胞邊長(zhǎng)為apm，則其密度的計(jì)算式為ρ＝________g?cm3（阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示）。

－

【答案】（1）C；Al+帶有正電荷，相比Al更難失去電子，電離能更大

（2）sp3；孤對(duì)電子

（3）S原子半徑比O大，其電子云難以和P肩并肩重疊形成π鍵；（4）CaB6；106a3?10－30NA

或1.06?1032a3NA

【解析】（1）Al、C、H的未成對(duì)電子分別是1、2、1，故未成對(duì)電子最多的是C。第一電離能是Al失去電子所需能量，第二電離能是Al+失去電子所需能量。由于Al+帶有正電荷，正電荷對(duì)電子的吸引力強(qiáng)，相比Al更難失去電子，所以電離能更大。

（2）由圖可知S8中，S原子形成2個(gè)?鍵，每個(gè)S原子上還有2對(duì)孤對(duì)電子，所以S上形成4個(gè)軌道，其雜化方式為sp3。PH3和H2S中P和S中都含有孤對(duì)電子，金屬元素中含有空軌道，因而二者可以形成配位鍵。

（3）O原子半徑較小，可以比較近的靠近P，進(jìn)而肩并肩重疊形成π鍵，而S的半徑較大，難以形成雙鍵。P4S3在保持P4結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成，因此只需要在P4結(jié)構(gòu)中P－P之間插入三個(gè)S原子即可，其結(jié)構(gòu)式為。

（4）由圖可知6個(gè)B原子形成1個(gè)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)位于晶胞的八個(gè)頂點(diǎn)上，則晶胞中含有團(tuán)簇的個(gè)數(shù)為8×＝1，即18 18

晶胞中含有6個(gè)B原子和1個(gè)Ca原子，其化學(xué)式為CaB6。則晶胞的密度公式為?＝1?（11?6?40）g/mol（a?10－10mN?M＝＝VV?NAcm）?NAmol3－1＝106a?103－30NAg?cm＝－31.06?1032aNA3g?cm3。

－16．（2022屆八省聯(lián)考題）科學(xué)工作者合成了含鎂、鎳、碳3種元素的超導(dǎo)材料，具有良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）鎳元素位于周期表第______列，基態(tài)鎳原子d軌道中成對(duì)電子與單電子的數(shù)量比為_(kāi)_____。

（2）在CO分子中，C與O之間形成____個(gè)σ鍵、______個(gè)π鍵，在這些化學(xué)鍵中，O原子共提供了______個(gè)電子。

（3）第二周期元素的第一電離能（I1）隨原子序數(shù)（Z）的變化情況如圖。I1隨Z的遞增而呈增大趨勢(shì)的原因是_________________________________，原子核對(duì)外層電子的引力增大。導(dǎo)致I1在a點(diǎn)出現(xiàn)齒峰的原因是________________________。

（4）下列分子或離子與CO2具有相同類型化學(xué)鍵和立體構(gòu)型的是______（填標(biāo)號(hào)）。

A．SO2 B．OCN C．HF2 D．NO2+

（5）過(guò)渡金屬與O形成羰基配合物時(shí)，每個(gè)CO分子向中心原子提供2個(gè)電子，最終使中心原子的電子總數(shù)與同周期的稀有氣體原子相同，稱為有效原子序數(shù)規(guī)則。根據(jù)此規(guī)則推斷，鎳與CO形成的羰基配合物Ni（CO）x中，x＝______。

（6）在某種含鎂、鎳、碳3種元素的超導(dǎo)材料晶體中，鎂原子和鎳原子一起以立方最密堆積方式形成有序結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中的兩種八面體空隙，一種完全由鎳原子構(gòu)成，另一種由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成，碳原子只填充在由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中，晶胞如圖所示。

－－

①組成該晶體的化學(xué)式為_(kāi)________。

②完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙與由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙的數(shù)量比為_(kāi)_____，由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙中鎳原子和鎂原子的數(shù)量比為_(kāi)_____。

③若取碳原子為晶胞頂點(diǎn)，則鎳原子位于晶胞的______位置。

【答案】（1）10；3∶1（2）1，2，4

19

（3）隨原子序數(shù)增大，核電荷數(shù)增大，原子半徑逐漸減??；N元素原子的2p能級(jí)軌道半滿，更穩(wěn)定

（4）BD（5）4（6）①M(fèi)gNi3C②1∶3；2∶1③棱心

【解析】（1）Ni是28號(hào)元素，位于第四周期第℃族的第三列，則為周期表的第10列；其d軌道的電子排布為3d8，有3對(duì)（6個(gè)）成對(duì)電子和2個(gè)單電子，數(shù)量比為6∶2＝3∶1；

（2）在CO分子中形成碳氧三鍵，C與O之間形成1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，其中一個(gè)π鍵為O原子提供孤電子對(duì)，C原子提供空軌道形成的配位鍵，所以O(shè)原子共提供了4個(gè)電子；

（3）I1隨Z的遞增而呈增大趨勢(shì)的原因是隨原子序數(shù)增大，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)外層電子的引力增大；a點(diǎn)為第℃A族元素，即N元素，其最高能層的p能級(jí)軌道半滿，更穩(wěn)定，第一電離能大于相鄰元素，所以出現(xiàn)齒峰；

（4）CO2只含有極性共價(jià)鍵，立體構(gòu)型為直線型。SO2只含有極性鍵，但空間構(gòu)型為V形，故A符合題意；OCN只含有極性鍵，與CO2為等電子體，空間構(gòu)型相同，故B符合題意；HF2是由F和HF通過(guò)氫鍵形成，故C不符合題意；NO2+只含有極性鍵，與CO2為等電子體，空間構(gòu)型相同，故D符合題意；綜上所述答案為BD；

（5）Ni原子核外電子數(shù)為28，同周期的稀有氣體元素為Kr，原子序數(shù)為36，每一個(gè)CO可提供2個(gè)電子，所以x＝36-28＝4；

2－－－（6）①根據(jù)均攤法，C原子位于晶胞內(nèi)部，個(gè)數(shù)為1，Mg原子位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8×＝1，Ni原子位于面心，個(gè)數(shù)為6×1＝3，所以化學(xué)式為MgNi3C；②據(jù)圖可知鎳原子構(gòu)成的八面體空隙數(shù)目為1，每條棱上的兩21，所以鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙為418個(gè)鎂原子與相鄰面心的鎳原子構(gòu)成正八面體空隙的12×1＝3，則完全由鎳原子構(gòu)成的八面體空隙與由鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙的數(shù)量比為1∶43；鎳原子和鎂原子共同構(gòu)成的八面體空隙中有2個(gè)鎂原子、4個(gè)鎳原子，所以鎳原子和鎂原子的數(shù)量比2∶1；③若取碳原子為晶胞頂點(diǎn)，據(jù)圖可知鎳原子位于兩個(gè)C原子之間，即棱心上。

20