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文檔簡介

第五章物質結構與性質第18講晶體結構與性質復習要點

1.了解晶體的類型,了解不同類型晶體中組成微粒、微粒間作用力的區(qū)別。2.了解分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體結構與性質的關系。3.了解晶胞的概念,能根據晶胞確定晶體的組成并進行相關的計算。第3頁考點1晶體、晶體類型與性質A基礎知識重點疑難1.

晶體(1)晶體與非晶體晶體非晶體結構特征結構微粒

周期性有序排列結構微粒

無序排列性質特征自范性①有無熔點固定不固定,異同表現各向異性各向同性二者區(qū)別方法間接方法看是否有固定的

熔點科學方法對固體進行X射線衍射②實驗周期性有序無序有無固定不固定

各向異性各向同性熔點筆記:①(2022湖北)C60在高溫高壓下可轉變?yōu)榫哂幸欢▽щ娦?、高硬度的非晶態(tài)碳玻璃,非晶態(tài)碳玻璃具有自范性(×),化學性質與金剛石有差異(√)②(2024山東)通過X射線衍射可測定青蒿素晶體結構(√);(2024安徽)X射線衍射實驗鑒別水晶和玻璃(√)(2)得到晶體的途徑①熔融態(tài)物質凝固。②氣態(tài)物質冷卻不經液態(tài)直接

凝固(凝華)

。③溶質從溶液中析出。筆記:(2024湖南)用玻璃棒摩擦燒杯內壁,加快從明礬溶液中析出晶體(√)凝固(凝華)

(3)等離子體和液晶①等離子體:由

電子、

陽離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質聚集體。具有良好的導電性和流動性。②液晶:介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質狀態(tài)。既具有液體的流動性、黏度、形變性等,又具有晶體的導熱性、光學性質等。

電子陽離子2.

四種晶體類型(1)四種晶體類型的比較①類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構成粒子分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子②粒子間的相互作用力范德華力(某些含氫鍵)共價鍵金屬

鍵離

子鍵硬度較

大有的

很大,有的

很小較

大分子原子范德華力共價鍵金屬鍵離子鍵較小很大很大很小較大類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體熔、沸點較低③很

高有的

很高,有的

很低較高

、溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、導熱性一般不導電,溶于水后有的導電一般不導電,極少數為半導體電和熱的良導體晶體不導電,水溶液中或熔融態(tài)導電④很高很高很低較高類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體物質類別及舉例部分非金屬單質、所有非金屬氫化物、酸、部分非金屬氧化物、絕大多數有機化合物、稀有氣體、幾乎所有的酸部分非金屬單質(如金剛石、硅、晶體硼)、部分非金屬化合物(如SiC、SiO2

⑤)金屬單質與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)筆記:①純粹的晶體不多,大多數為過渡晶體,還有混合型晶體,如Na2O實質為過渡晶體,許多性質接近離子晶體;如石墨為混合型晶體②(2023江蘇)CaH2晶體中存在Ca與H2之間的強烈相互作用(×)③分子晶體的特征:由分子構成,存在分子間作用力,熔、沸點特別低④離子晶體特征:由離子構成,晶體不導電,熔融態(tài)導電⑤共價晶體的特征:由原子構成,熔、沸點高,如(2023海南)我國科學家由嫦娥五號帶回的月壤樣品中,首次發(fā)現了天然玻璃纖維,該纖維中的主要氧化物SiO2屬于離子晶體(×)(2)晶體中的幾個“不一定”①由非金屬元素組成的晶體不一定為分子晶體。例:NH4Cl。②具有導電性的晶體不一定是金屬晶體。例:石墨。③離子晶體不一定只含有離子鍵。例:NaOH、Na2O2。④氫化物的晶體不一定是分子晶體。例:NaH。⑤金屬與非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體。例:AlCl3為分子晶體。⑥共價晶體不一定為絕緣體。例:Si。⑦溶于水能導電的不一定是離子晶體。例:HCl。⑧晶體中有陽離子不一定有陰離子;晶體中有陰離子就一定有陽離子。例:構成金屬晶體的微粒為金屬陽離子和自由電子。⑨只含共價鍵的晶體,不一定是分子晶體。例:SiO2只含共價鍵,為共價晶體。B題組集訓提升能力題組一

晶體與非晶體1.

納米SiO2為無定形(非晶態(tài))白色粉末,具有顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、對紫外線反射能力強等特點。下列關于納米SiO2的說法正確的是(

D

)A.

對光有各向異性B.

熔點與晶體SiO2相同C.

與晶體SiO2互為同分異構體D.

可用X射線衍射實驗區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2D解析:納米SiO2為無定形,不是晶體,沒有對光的各向異性,故A錯誤;納米SiO2不是晶體,SiO2是共價晶體,因此熔點不相同,故B錯誤;具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體,SiO2只是化學式,晶體SiO2中沒有分子,故C錯誤;納米SiO2不是晶體,SiO2是共價晶體,可用X射線衍射實驗區(qū)分納米SiO2與晶體SiO2,故D正確。2.

如圖是某固體的微觀結構示意圖,請認真觀察兩圖,判斷下列說法正確的是(

B

)A.

兩種物質在一定條件下都會自動形成有規(guī)則的幾何外形的晶體B.Ⅰ形成的固體物理性質有各向異性C.Ⅱ形成的固體一定有固定的熔、沸點D.

兩者的X射線圖譜是相同的B解析:觀察結構圖可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排列,Ⅱ中微粒排列不規(guī)則,故Ⅰ為晶體,Ⅱ為非晶體。晶體有各向異性,具有固定的熔、沸點,非晶體沒有固定的熔、沸點,用X射線衍射實驗檢驗晶體和非晶體,圖譜明顯不同,故選項B正確。題組二

晶體性質及判斷3.

(2025·山東模擬)鋁的鹵化物AlX3(X=Cl、Br、I)氣態(tài)時以Al2X6雙聚形態(tài)存在,下列說法錯誤的是(

B

)性質AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔點/℃1

290192.497.8191沸點/℃1

272180256382BA.AlF3晶體類型與其他三種不同B.1

mol

Al2Cl6中所含配位鍵數目為4NAC.Al2X6中Al、X原子價電子均滿足8e-結構D.AlCl3熔點高于AlBr3原因是Cl的電負性大于Br,具有一定離子晶體特征解析:AlF3為離子晶體,其他三種為分子晶體,A正確;每個Al與周圍的三個Cl分別共用一對電子,與另一個Cl形成配位鍵,均滿足8電子結構,1

mol

Al2Cl6中所含配位鍵數目為2NA,B錯誤,C正確;AlCl3熔點高于AlBr3原因是Cl的電負性大于Br,具有一定離子晶體特征,D正確。4.

在下列物質中:NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶體硅、金剛石、晶體氬。(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是

NaCl、Na2S

。(2)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵的離子晶體是

NaOH、(NH4)2S

。(3)其中既含有離子鍵又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是

(NH4)2S

。(4)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是

Na2S2

。(5)其中形成的晶體是分子晶體的是

H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶體氬。(6)其中含有極性共價鍵的共價晶體是

SiO2、SiC

。NaCl、Na2S

NaOH、(NH4)2S

(NH4)2S

Na2S2

H2O2、CO2、CCl4、C2H2、晶體氬SiO2、SiC

解題感悟晶體類型的五個判斷依據(1)依據晶體的構成粒子之間的作用力判斷(2)依據物質的類別判斷(3)依據晶體的熔點判斷(4)依據硬度和機械性能判斷(5)依據導電性判斷題組三

晶體熔、沸點高低比較5.

(2024·山東化學)下列物質均為共價晶體且成鍵結構相似,其中熔點最低的是(

B

)A.

金剛石(C)B.

單晶硅(Si)C.

金剛砂(SiC)D.

氮化硼(BN,立方相)解析:金剛石(C)、單晶硅(Si)、金剛砂(SiC)、立方氮化硼(BN)都為共價晶體,結構相似,則原子半徑越大,鍵長越長,鍵能越小,熔沸點越低,在這幾種晶體中,鍵長Si—Si>Si—C>B—N>C—C,所以熔點最低的為單晶硅。B6.

(1)(2024·全國甲卷)早在青銅器時代,人類就認識了錫。錫的鹵化物熔點數據如表,結合變化規(guī)律說明原因:

SnF4屬于離子晶體,SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體,離子晶體的熔點比分子晶體的高,分子晶體的相對分子量越大,分子間作用力越強,熔點越高

。物質SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔點/℃442-3429143SnF4屬于離子晶體,SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體,離子晶體的熔點比分子晶體的高,分子晶體的相對分子量越大,分子間作用力越強,熔點越高(2)(2023·廣東化學)(NH4)2CO3會使濾泥中的一種膠狀物質轉化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中,出現了NH4Al(OH)2CO3的明銳衍射峰,NH4Al(OH)2CO3屬于

晶體(填“晶體”或“非晶體”)。晶體(3)(2023·全國甲卷)如圖所示的幾種碳單質,它們互為

同素異形體

,其中屬于共價晶體的是

金剛石

,C60間的作用力是

范德華力

。同素異形體金剛石范德華力(4)(2023·湖南化學)相關物質的沸點:物質Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點/℃55.734.642.4365.8晶體Ga(CH3)3的晶體類型是

分子晶體

。分子晶體(5)(2023·全國乙卷)已知一些物質的熔點數據如表:物質熔點/℃NaCl800.7SiCl4-68.8GeCl4-51.5SnCl4-34.1Na與Si均為第三周期元素,NaCl熔點明顯高于SiCl4,原因是

氯化鈉為離子晶體,SiCl4為分子晶體,氯化鈉中離子鍵強度遠大于SiCl4分子間作用力

。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因

SiCl4、GeCl4、SnCl4均為分子晶體,結構相似,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強,熔點依次升高

。氯化鈉為離子晶體,SiCl4為分子晶體,氯化鈉中離子鍵強度遠大于SiCl4分子間作用力SiCl4、GeCl4、SnCl4均為分子晶體,結構相似,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強,熔點依次升高(6)(2022·全國乙卷)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應,生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為CsCl。解釋X的熔點比Y高的原因:

CsCl為離子晶體,ICl為分子晶體,離子鍵強于范德華力

。(7)(2022·浙江1月選考)四種晶體的熔點數據如表:物質CF4SiF4BF3AlF3熔點/℃-183-90-127>1

000CF4和SiF4熔點相差較小,BF3和AlF3熔點相差較大,原因是

CF4和SiF4都是分子晶體,結構相似,分子間作用力相差較小,所以熔點相差較小;BF3通過分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要的能量更多,所以熔點相差較大

。CsCl為離子晶體,ICl為分子晶體,離子鍵強于范德華力CF4和SiF4都是分子晶體,結構相似,分子間作用力相差較小,所以熔點相差較??;BF3通過分子間作用力形成分子晶體,AlF3通過離子鍵形成離子晶體,破壞離子鍵需要的能量更多,所以熔點相差較大解題感悟晶體熔、沸點的比較(1)不同類型晶體熔、沸點的比較一般:共價晶體>離子晶體>分子晶體。注:金屬晶體的熔、沸點差別很大,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,鍵能越大,物質熔、沸點越高。例:金剛石>晶體硅。②離子晶體:陰、陽離子半徑越小,所帶電荷數越多,則離子鍵越強,離子晶體熔、沸點越高。例:MgO>MgCl2;NaCl>KCl。③分子晶體a.具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常高。例:H2O>H2S。b.組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,熔、沸點越高。例:SnH4>GeH4>SiH4>CH4。c.組成和結構不相似的分子晶體(相對分子質量接近),分子的極性越大,熔、沸點越高。例:CO>N2。d.同分異構體支鏈越多,熔、沸點越低。例:正戊烷>異戊烷>新戊烷。④金屬晶體:金屬離子半徑越小,所帶電荷數越多,其金屬鍵越強,金屬晶體的熔、沸點越高。例:Na<Mg<Al。第33頁考點2晶胞結構分析及計算A基礎知識重點疑難1.

晶胞(1)晶胞是描述晶體結構的

基本單元。(2)習慣采用的晶胞都是

平行六面體,晶體是由無數晶胞“

無隙并置”而成的。①“無隙”:相鄰晶胞之間無任何

間隙。②“并置”:所有晶胞都是

平行排列的,取向

相同。基本單元平行六面無隙并置間隙平行相同(3)一種晶體所有晶胞的

形狀及其內部的

原子種類、

個數及

幾何排列是完全相同的。形狀原子種類個數幾何排列2.

晶胞分析與計算(1)晶胞中微粒的計算方法——均攤法

①長方體(或正方體)晶胞中

②非長方體晶胞中粒子視具體情況而定a.正三棱柱晶胞中圖示計算

筆記:角度為60

°,則頂點在平面上被6個三角形共用,為12個晶胞共用b.六棱柱晶胞中圖示計算

③計算共價晶體中共價鍵的數目

(2)原子分數坐標①原子分數坐標的確定方法a.依據已知原子的坐標確定坐標系取向。b.一般以坐標軸所在正方體的棱長為1個單位。c.從原子所在位置分別向x、y、z軸作垂線,所得坐標軸上的截距即為該原子的分數坐標。

(3)晶胞投影圖①常見典型晶胞的投影晶胞類型三維圖二維圖正視圖沿體對角線切開的剖面圖沿體對角線的投影簡單立方堆積

—體心立方堆積

面心立方堆積

晶胞類型三維圖二維圖正視圖沿體對角線切開的剖面圖沿體對角線的投影CaF2晶胞

金剛石晶胞

NaCl晶胞

—②投影問題解題技巧晶體投影問題本質上是把三維空間晶體結構中的微粒投影到二維平面上,解題時要明確以下問題:a.要弄清楚是沿著什么方向進行投影。b.投影的時候,是否存在著不同層微粒的相互重疊。c.明確不同位置的投影和三維空間中的微粒如何一一對應。d.求微粒距離時要注意投影在同一平面,微粒不一定在同一平面。筆記:沿z軸方向投影到xy平面或沿x軸方向投影到y(tǒng)z平面或沿y軸方向投影到xz平面3.

五類晶胞的結構模型(1)典型離子晶體結構模型類別NaCl型CsCl型ZnS型①CaF2型晶胞

②配位數及影響因素配位數6③84④F-:4;Ca2+:8⑤影響因素陽離子與陰離子的半徑比值越大⑥,配位數越多,另外配位數還與陰、陽離子的電荷比等有關類別NaCl型CsCl型ZnS型①CaF2型空隙及占有率空隙陰離子為面心立方最密堆積,陽離子占據八面體空隙陰離子為簡單立方堆積,陽離子占據立方體空隙陰離子為面心立方最密堆積,陽離子占據四面體空隙陽離子為面心立方最密堆積,陰離子占據正四面體空隙占有率111晶胞中所含離子數Cl-:4;Na+:4Cs+:1;Cl-:1Zn2+:4;S2-:4Ca2+:4;F-:8類別NaCl型CsCl型ZnS型①CaF2型密度的計算(a為晶胞參數,NA為阿伏加德羅常數的值)陰、陽離子間最短距離(b)和晶胞參數(a)之間的關系

(2)典型共價晶體結構模型晶體晶體結構結構分析金剛石①

晶體晶體結構結構分析SiO2

晶體晶體結構結構分析SiC、BP、AlN

(3)典型分子晶體結構模型晶體晶體結構結構分析干冰

白磷

(4)常見金屬晶體的四種堆積模型堆積模型簡單立方堆積體心立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積晶胞

配位數681212一個晶胞內原子數目1224原子空間利用率52%68%74%74%采納這種堆積的典型代表PoNa、K、FeMg、Zn、TiCu、Ag、Au(5)混合型晶體——石墨晶體①石墨晶體屬于混合型晶體,呈層狀結構,每一層內碳原子之間以共價鍵的形式形成平面六元并環(huán)結構。②平均每個正六邊形擁有2個碳原子,1

mol石墨中有1.5

mol

C—C鍵;碳原子采取sp2雜化①。③每一層內碳碳鍵的鍵長為1.42×10-10

m,比金剛石中碳碳鍵的鍵長(1.54×10-10

m)短,所以石墨的熔、沸點高于金剛石。層與層之間以分子間作用力結合,所以石墨的硬度不大,有滑膩感,能導電。筆記:①(2024湖北)未雜化的p軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動,故石墨能導電(√)(2022天津)等質量的石墨和金剛石中,碳碳σ鍵數目之比為4∶3(×),石墨和金剛石的碳碳σ鍵的鍵角相同(×)(2024江西)12

gC(石墨)中sp2雜化軌道含有的電子數為6NA(×)②(2024浙江6月)石墨呈層狀結構,層間以范德華力結合,故石墨可作潤滑劑(√)4.

學會解題(2024·河北化學)金屬鉍及其化合物廣泛應用于電子設備、醫(yī)藥等領域。如圖是鉍的一種氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ點的截面圖,晶胞的邊長為a

pm,NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是(

D

)DA.

該氟化物的化學式②為BiF3D.

晶體中與鉍離子最近且等距的氟離子有6個

B題組集訓提升能力題組一

常見晶體的晶胞分析1.

金剛石和石墨是碳元素形成的兩種單質,下列說法正確的是(

A

)A.

金剛石和石墨晶體中最小的環(huán)均含有6個碳原子B.

金剛石中每個C原子連接4個六元環(huán),石墨中每個C原子連接3個六元環(huán)C.

金剛石與石墨中碳原子的雜化方式均為sp2D.

金剛石中碳原子數與C—C數之比為1∶4,而石墨中碳原子數與C—C數之比為1∶3A2.

有關晶體的結構如圖所示,下列說法不正確的是(

D

)A.

在NaCl晶體中,距Cl-最近的Na+形成正八面體B.

在CaF2晶體中,每個晶胞平均含有4個Ca2+C.

冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體結構D.

該氣態(tài)團簇分子的分子式為EFD解析:氣態(tài)團簇分子不同于晶胞,該氣態(tài)團簇分子中含有4個E原子、4個F原子,則分子式為F4E4或E4F4,故D錯誤。題組二

晶胞分析——化學式、配位數

A.

合成反應中,還原劑是LiH和CB.

晶胞中含有的Li+個數為4D

4.

(2025·八省聯考云南卷)Bi4(TiO4)3是一種鐵電材料,摻雜La可提高其光電轉化性能,La取代部分Bi后的晶胞結構示意圖(氧原子未畫出)如下。下列說法錯誤的是(

D

)A.Bi填充在Ti形成的六面體空隙中B.

該晶體的化學式為Bi2La2(TiO4)3C.

該晶胞在xy平面的投影為

D.

若p點La平移至晶胞體心,則Ti位于晶胞頂點D

5.

(2024·湖北化學)黃金按質量分數分級,純金為24K。Au-Cu合金的三種晶胞結構如圖,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列說法錯誤的是(

C

)A.Ⅰ為18K金B(yǎng).Ⅱ中Au的配位數是12C.Ⅲ中最小核間距Au—Cu<Au—AuD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au與Cu原子個數比依次為1∶1、1∶3、3∶1C

解題感悟晶胞中微粒配位數的計算一個粒子周圍最鄰近的粒子數稱為配位數,它反映了晶體中粒子排列的緊密程度。(1)晶體中原子(或分子)的配位數常見晶胞的配位數如表:簡單立方堆積:配位數為6面心立方堆積:配位數為12體心立方堆積:配位數為8

(2)離子晶體的配位數指一個離子周圍最接近且等距離的帶相反電荷的離子的數目。以NaCl晶體為例:NaCl晶胞①找一個與其他粒子連接情況最清晰的粒子,如上圖中心的灰球(Cl-)。②數一下與該粒子周圍距離最近的粒子數,如上圖標數字的面心白球(Na+)。確定Cl-的配位數為6,同樣方法可確定Na+的配位數也為6。6.

(1)(2024·浙江1月選考)某化合物的晶胞如圖,其化學式是

CrCl2·4H2O

,晶體類型是

分子晶體。解析:(1)由晶胞圖可知,化學式為CrCl2·4H2O;由晶胞圖可知構成晶胞的粒子為CrCl2·4H2O分子,故為分子晶體。CrCl2·4H2O

分子晶體(2)(2024·山東化學)Mn的某種氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示,該氧化物化學式為

MnO2

。當MnOx晶體有O原子脫出時,出現O空位,Mn的化合價

降低(填“升高”“降低”或“不變”),O空位的產生使晶體具有半導體性質。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導體性質的是

A

(填標號)。A.CaOB.V2O5C.Fe2O3D.CuOMnO2

降低A

12

K3ClO

解題感悟計算化學式運用“均攤法”計算出一個晶胞中的粒子數目→求出不同粒子數目的比值→得出化學式題組三

晶胞參數、晶胞密度、晶胞投影相關計算7.

(2024·江西化學)NbO的立方晶胞如圖,晶胞參數為a

nm,P的分數坐標為(0,0,0),阿伏加德羅常數的值為NA,下列說法正確的是(

D

)A.Nb的配位數是6D

8.

(2024·黑、吉、遼化學)某鋰離子電池電極材料結構如圖。結構1是鈷硫化物晶胞的一部分,可代表其組成和結構;晶胞2是充電后的晶胞結構;所有晶胞均為立方晶胞。下列說法錯誤的是(

B

)A.

結構1鈷硫化物的化學式為Co9S8C.

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B

解題感悟晶胞參數計算(1)計算晶胞中微粒間距離的方法

9.

(2025·八省聯考四川卷)一種具有鈣鈦礦結構的光催化劑,其四方晶胞結構如圖所示(α=β=γ=90°),NA是阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是(

C

)CA.

該物質的化學式為PbTiO3

解題感悟晶體密度的計算步驟(1)根據“均攤法”算出每個晶胞實際含有各類粒子的個數,計算出晶胞的質量m。(2)計算晶胞的體積V。

若1個晶胞中含有x個粒子,則1

mol晶胞中含有x

mol粒子,其質量為xM

g(M

g·mol-1為粒子的摩爾質量);又因為1個晶胞的質量為ρa3g(a3

cm3為晶胞的體積),則1

mol晶胞的質量為ρa3NA

g,因此有xM=ρa3NA。10.

(2025·湖北聯考)砷化鎵是超級計算機、光信號處理的理想材料。圖甲為它的一種立方晶胞結構,圖乙為該晶胞沿z軸投影圖。已知該晶胞邊長為d

pm,a、b兩點的原子分數坐標分別為(0,0,0)、(1,1,1)。下列說法錯誤的是(

C

)A.Ga原子占據As原子形成的四面體空隙C

6

(2)(2024·北京化學)白錫和灰錫是單質Sn的常見同素異形體。二者晶胞如圖:白錫具有體心四方結構;灰錫具有立方金剛石結構。①灰錫中每個Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有

4

個。解析:(2)①灰錫具有立方金剛石結構,金剛石中每個碳原子以單鍵與其他4個碳原子相連,在空間構成正四面體,且該碳原子在正四面體的體心,所以灰錫中每個Sn原子周圍與它最近且距離相等的Sn原子有4個;4

Ca3N3B

(4)(2024·黑、吉、遼化學)負載在TiO2上的RuO2催化活性高,穩(wěn)定性強。TiO2和RuO2的晶體結構均可用下圖表示,二者晶胞體積近似相等,RuO2與TiO2的密度比為1.66,則Ru的相對原子質量為

101

(精確至1)。101

解題感悟(1)阿伏加德羅常數及粒子數的計算方法(2)晶體空間利用率的計算方法第96頁限時跟蹤檢測1.

根據如表中給出的有關數據,判斷下列說法錯誤的是(

D

)物質AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/℃190-682

300>3

5501

415沸點/℃178572

5504

8272

355A.SiCl4是分子晶體B.

晶體硼是共價晶體C.AlCl3是分子晶體,加熱能升華D.

金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵弱D123456789101112解析:SiCl4、AlCl3的熔、沸點低,都是分子晶體,AlCl3的沸點低于其熔點,即在低于熔化的溫度下就能汽化,故AlCl3加熱能升華,A、C正確;晶體硼的熔、沸點很高,所以晶體硼是共價晶體,B正確;由金剛石與晶體硅的熔、沸點相對高低可知,金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵強,D錯誤。1234567891011122.

(2025·“九省聯考”廣西卷)某鎂鎳合金儲氫后所得晶體的立方晶胞如圖1(為便于觀察,省略了2個圖2的結構),晶胞邊長為a

pm。下列說法正確的是(

A

)A.

晶體的化學式為Mg2NiH6B.

晶胞中與1個Mg配位的Ni有6個C.

晶胞中2個Ni之間的最近距離為a

pmD.

鎂鎳合金中Mg、Ni通過離子鍵結合A123456789101112

1234567891011123.

(2025·淄博二模)二維磁性材料鹵化鉻CrXn混合晶體結構如圖,在純氧中發(fā)生光氧化反應生成長鏈狀CrOm和X2。下列說法錯誤的是(

C

)A.

化學鍵中離子鍵的百分數:CrCln>CrBrn>CrInB.

n=m=3C.

生成1

mol

X—X鍵轉移3

mol電子D.

熔點:CrCln>CrBrn>CrInC123456789101112

1234567891011124.

(2025·北京東城區(qū)二模)一種由硼鎂元素組成的離子化合物具有超導性能。該化合物晶體中硼通過共價鍵形成平面a層,鎂形成平面b層,a層和b層等距交錯排列(abab……),俯視圖(部分)如圖。下列說法正確的是(

B

)A.

硼層中硼的雜化類型為sp3B.

該化合物的化學式為MgB2C.

鎂周圍最近且等距的硼有6個D.

鎂層內存在離子鍵B123456789101112解析:由投影圖可知,硼層中硼原子連接3個σ鍵,無孤電子對,價層電子對數為3+0=3,雜化類型為sp2,故A錯誤;由投影圖可知,每個鎂原子上層距離其最近且相等的硼原子有6個,下層距離其最近且相等的硼原子也有6個,共12個,每個硼原子上層距離其最近且相等的鎂原子有3個,下層距離其最近且相等的鎂原子也有3個,共6個,則Mg、B原子個數比為1∶2,化學式為MgB2,故B正確,C錯誤;鎂層內存在金屬鍵,不存在離子鍵,故D錯誤。1234567891011125.

(2025·贛州二模)CuInS2(摩爾質量為M

g·mol-1)是生物醫(yī)藥、太陽能電池領域的理想熒光材料,其晶胞結構如圖所示,A原子的分數坐標為(0,0,0)。下列說法正確的是(

D

)A.

距離Cu最近的原子為InB.

沿y軸投影可得晶胞投影圖②D123456789101112

1234567891011126.

(2025·石家莊質檢二)鑭鎳合金是一種儲氫材料,其晶胞可認為由兩種結構不同的層交替堆積而成,如圖所示,該合金的密度為ρ

g·cm-3。已知該合金的晶胞中最多可容納9個氫原子。下列敘述錯誤的是(

C

)A.

基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為3d84s2B.

該合金的化學式為LaNi5C123456789101112

1234567891011127.

(2025·湖南聯盟第二次聯考)一種基于ZnO的鋅基催化劑,可高效催化丙烷轉化為丙烯。立方ZnO的晶胞如圖,晶胞參數為a

pm,阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法不正確的是(

A

)A.

該ZnO晶體的摩爾體積為a3×NA×10-36

m3·mol-1B.

與Zn2+最近的Zn2+有12個D.

若坐標取向不變,將m點Zn2+平移至原點,則n點Zn2+位于晶胞xy面的面心A123456789101112

1234567891011128.

(2025·哈三中一模)氧化鈰(CeO2)常用作玻璃工業(yè)添加劑,在其立方晶胞中摻雜Y2O3,Y3+占據原來Ce4+的位置,可以得到更穩(wěn)定的結構,這種穩(wěn)定的結構使得氧化鈰具有許多獨特的性能。假設CeO2晶胞參數為a

pm,下列說法錯誤的是(

D

)B.CeO2立方晶胞中Ce4+的配位數為8C.CeO2晶胞中O2-填充在Ce4+構成的四面體空隙中D.

若摻雜Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=0.8∶0.1的晶體,則此晶體中O2-的空缺率為10%D123456789101112

1234567891011129.

(2025·武漢二模)超導現象一直吸引著廣大科學家的關注。某超導材料的晶體結構屬于四方晶系,其晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是(

B

)A.

第一電離能:I1(Cu)>I1(Ba)B.

與Ba2+等距且最近的Cu2+有12個C.

該超導材料的化學式為HgBa2CuO4B123456789101112

12345678910111210.

(2025·唐山二模)砷化鎵是一種新型半導體材料,應用廣泛。圖甲為它的立方晶胞結構,圖乙為該晶胞沿y軸的投影圖。該晶胞的邊長為d

pm,在三維坐標系中a、b兩點的原子坐標分別為(0,1,0),(1,0,1)。下列說法錯誤的是(

A

)B.Ga原子的配位數為4D.As原子填充在Ga原子圍成的“正四面體空隙”中A123456789101112

12345678910111211.

石墨、石墨烯及金剛石是碳的同素異形體。(1)以Ni-Cr-Fe為催化劑,一定條件下可將石墨轉化為金剛石?;鶓B(tài)Fe原子未成對電子數為

4

。設石墨晶體中碳碳鍵的鍵長為a

m,金剛石晶體中碳碳鍵的鍵長為b

m,則a

(填“>”“<”或“=”)b,原因是

石墨晶體中的碳碳鍵除σ鍵外還有大π

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