考點43晶體結構與性質【基礎過關】1．下列說法正確的是()A．區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學方法是對固體進行X－射線衍射B．1mol金剛石中的C—C鍵數是2NA，1molSiO2晶體中的Si—O鍵數也是2NAC．水晶和干冰在熔化時，晶體中的共價鍵都會斷裂D．晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定2．根據表中給出物質的熔點數據(AlCl3沸點為260℃)，判斷下列說法錯誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點/℃8012852－701802500A．MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強B．SiCl4晶體是分子晶體C．AlCl3晶體是離子晶體D．晶體硼是共價晶體3．下列關于冰晶體、干冰晶體、金剛石晶體的說法正確的是()A．冰晶體中只存在范德華力和氫鍵兩種作用力B．沸點：金剛石>干冰>冰C．冰晶體中的氧原子和金剛石中的碳原子均可形成四面體結構D．干冰晶體中每個CO2周圍距離相等且最近的CO2有10個4．(2023·浙江省紹興市高三二模)照相底片定影并回收定影液硫代硫酸鈉和銀，經歷如下過程，下列說法不正確的是()A．Na3[Ag(S2O3)2]晶體中所含的作用力只有離子鍵、配位鍵B．S2O32-與SO42-是等電子體，結構相似，相當于SO42-中O被一個S原子替換C．該過程中與Ag+結合能力：S2-＞S2O32-＞Br---D．副產物SO2的鍵角小于的原因：SO2分子中S的孤電子對對成鍵電子對的排斥作用使鍵角變小5．(2023·浙江省臺州市高三下學期第二次教學質量評估)有機化學中常用的強氧化劑五氧化鉻中的Cr可以提供雜化空軌道與吡啶()形成配合物，結構如圖所示，下列說法不正確的是()A．該配合物中只存在一種雜化方式B．吡啶中的N是配位原子C．該配合物中鉻為價，五氧化鉻化學式可寫作CrO(O2)2D．可能存在[CrO(O2)5]2-離子，性質比五氧化鉻更不穩(wěn)定6．(2023·浙江省臨海、新昌兩地高三適應性考試5月?？?氯化二乙基鋁(CH3CH2)2AlCl既能形成穩(wěn)定的二聚體，也能形成三聚體。(CH3CH2)2AlCl三聚體所有原子最外層電子均達到穩(wěn)定結構，結構如圖所示，下列推測不合理的是()A．(CH3CH2)2AlCl三聚體分子中含有3個配位鍵，每個Al的配位數是4B．(CH3CH2)2AlCl的三聚體為非極性分子C．(CH3CH2)2AlCl與O2完全反應生成二氧化碳，水，氧化鋁和氯化氫D．(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解7．(2023·浙江省稽陽聯(lián)誼學校高三聯(lián)考)下列說法正確的是()A．圖A中，18-冠-6中O原子電負性大，帶負電荷，通過離子鍵與作用，體現了超分子“分子識別”的特征B．圖B物質相較NaBF4摩爾質量更大，具更高的熔沸點C．圖B中，1mol該物質含有20molσ鍵D．圖C中，表示硅氧四面體，則該硅酸鹽結構的通式為8．(2023·浙江省浙南名校聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考)冠醚是一類具有特殊性質的有機化合物最大的特點就是能與正離子，尤其是與堿金屬離子絡合，二苯并—18—冠醚—6與或作用可表示為下列說法不正確的()A．冠醚與堿金屬離子間的作用力可能為非共價鍵作用力B．冠醚與堿金屬離子絡合后形成化合物得到的晶體是離子晶體C．冠醚絡合哪種陽離子取決于O與陽離子的配位能力D．通過冠醚將陽離子溶入有機溶劑是根據相似相溶的原理9．(2023·遼寧省撫順市普通高中高三模擬)砷化鎵(GaAs)作為第二代半導體材料的代表，是目前研究最成熟、生產量最大的半導體材料。GaAs晶胞結構如圖所示，晶胞邊長為apm，下列說法正確的是()A．GaAs屬于離子晶體B．基態(tài)砷原子價電子排布圖為C．As的配位數為4D．該晶體密度為【能力提升】10．(2023·湖州、衢州、麗水三地市高三4月教學質量檢測)氯化鈉是一種典型且極具魅力的晶體，我們通過學習氯化鈉可以更好地了解其他類似物質的結構。已知氯化鈉的晶胞如下圖1所示。圖1(1)下列關于氯化鈉的說法正確的是_______。A．基態(tài)的電子有5種空間運動狀態(tài)B．鈉是第一電離能最大的堿金屬元素C．氯原子的價電子排布式可寫成[Ne]3s23p5D．每個氯離子周圍與它最近且等距的氯離子有12個(2)已知NaCl的密度為ρg·cm-3，NaCl的摩爾質量為，阿伏加德羅常數的值為NA，則在NaCl晶體里和的最短距離為_______。(3)溫度升高時，晶體出現缺陷，如圖2所示，當圖中方格內填入時，恰好構成氯化鈉晶胞的1/8。晶體出現缺陷時，其導電性大大增強，原因是_______。(4)NiO、FeO的晶體類型與氯化鈉相同，和的離子半徑分別為和，則熔點：NiO_______FeO(填“>”“<”或“=”)(5)鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物BaO2晶體，其陰陽離子的排布與氯化鈉相同，其中存在的化學鍵的類型為_______。11．(2023·廣西三模)鋅是動物必需的微量元素之一，參與機體的各種代謝活動。(1)Zn位于元素周期表的___________區(qū)，基態(tài)Zn原子的價電子排布圖為___________。(2)第二電離能：Cu___________Zn(填“>”、“<”或“=”)，判斷依據是___________。(3)含有多個配位原子的配體與同一個中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物稱為螯合物，一種Zn2+配合物的結構如圖1所示(-OTs為含氧、硫的有機基團)：①1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有___________mol，該螯合物中N原子的雜化類型為___________。②該配合物所涉及非金屬元素電負性最小的是___________(填元素符號)。(4)硫化鋅精礦是冶煉金屬鋅的主要原料，六方硫化鋅(纖鋅礦型)的平行六面體晶胞如圖2所示，晶體中正負離子的配位數之比為___________。(5)已知每個Zn2+與其周圍最近的S2-之間的距離都相等，以晶胞參數為單位長度建立坐標系，若A點坐標為(0，0，0)，B點坐標為(，，)，C點坐標為(0，0，u)，則D點坐標為___________。12．(2023·北京市高三統(tǒng)考)鐵(26Fe)、鎳(28Ni)的單質及其化合物在醫(yī)藥、材料等領域有廣泛的應用。回答下列問題：(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為_______，Ni位于元素周期表的_______區(qū)。(2)乳酸亞鐵口服液是缺鐵人群補鐵保健品，臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收，避免生成Fe3+，從結構角度分析，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。(3)FeCl3常用作凈水劑、刻蝕劑等。①FeCl3的熔點(306℃)顯著低于FeF3的熔點(1000℃)的原因是_______。②FeCl3水溶液中Fe3+可水解生成雙核陽離子[Fe2(H2O)8(OH)2]4+，結構如下圖，解釋能夠形成雙核陽離子的原因：_______。(4)鎳白銅(銅鎳合金)常用作海洋工程應用材料。某鎳白銅合金的晶胞結構如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的原子個數比為_______。②已知一定條件下晶胞的棱長為acm，用NA表示阿伏加德羅常數的值，在該條件下該晶體的摩爾體積為_______m3·mol-1(用含a，NA的代數式表示)。13．(2023·山東省棗莊市二模)Co元素的某些化合物在電池、光電材料、催化劑等方面有廣泛應用。回答下列問題：(1)一種具有光催化作用的配合物A結構簡式如圖所示：①與Co同周期，基態(tài)原子有1個未成對電子的元素有___________種。②配離子ClO3-的空間構型為___________，鈷元素價態(tài)為___________，通過整合作用形成的配位鍵有___________個。③配合物A無順磁性，則中心離子的雜化方式為___________(填標號)。(若中心離子具有單電子，則配合物為順磁性物質。)A．B．C．D．④咪唑()具有類似苯環(huán)的芳香性，①號N比②號N更易與鈷形成配位鍵的原因是________。(2)Co的一種化合物為六方晶系晶體，晶胞結構如圖所。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數體標。已知晶胞含對稱中心，其中1號氧原子的分數坐標為(0.6667，0.6667，0.6077)，則2號氧原子的分數坐標為___________。NA為阿伏加德羅常數的值，該晶體的密度為___________ρg·cm-3(用計算式表示)。14．(2023·陜西省“高考研究831重點課題項目“聯(lián)盟學校第二次大聯(lián)考)鐵在史前就為人們所用。在人類文明發(fā)展過程中，鐵所起的作用是其他任何元素都不能比擬的。請回答下列問題：(1)基態(tài)鐵原子中，價電子電子云的伸展方向有_______種。(2)五羰基合鐵[Fe(CO)5]分解制鐵晶體，反應過程中斷裂和形成的化學鍵有_________(填序號)；A．離子鍵

B．極性鍵

C．非極性鍵

D．配位鍵

E．金屬鍵

F．范德華力Fe(CO)5中各元素電負性的大小順序是___________________。(3)綠礬(FeSO4·7H2O)結構如圖。①H2O分別與Fe2+、SO42-的相互作用分別為_______________、_____________。②比較SO42-中的鍵角∠O?S?O________H2O中的鍵角∠H?O?H。(填“<”“>”或“=”)(4)鐵的化合物種類眾多，其中FeF3的熔點高于1000°C，而FeBr3的熔點只有200°C，原因是___________。(5)鐵的一種配位化合物(普魯士藍)中鐵氰骨架結構如圖(a)所所示，骨架為正六面體，K+位于骨架的正六面體的空穴中，以平衡鐵氰骨架的負電荷，則該鉀鹽的化學式為_____________________。(6)一種鋰電池的正極材料磷酸鐵鋰(LiFePO4)的晶胞結構如上圖(b)所示。其中Li+分別位于頂角、棱心、面心，O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結構。磷酸鐵鋰晶體的晶胞參數分別為anm、bnm，則磷酸鐵鋰晶體的摩爾體積Vm=____________cm3·mol?1(已知阿伏加德羅常數為NA，晶體的摩爾體積是指單位物質的量晶體所占的體積)。15．(2023·河南省普通高中高三適應性考試)磷、碳、氫等非金屬及其化合物用途廣泛。試回答下列問題。(1)白磷(P4)在氯氣中燃燒可生成PCl3和PCl5。①形成PCl5時，P原子的一個3s電子激發(fā)入3d軌道后參與成鍵，該激發(fā)態(tài)的價電子排布式為___________。②研究表明，在加壓條件下PCl5于148℃液化時能發(fā)生與水類似的自耦電離，形成一種能導電的熔體，其電離方程式為___________，產生的陽離子的空間結構為___________；N和P都有+5價，但NCl5不存在，從原子結構的角度分析其原因：___________。(2)分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大鍵的電子數(如苯分子中的大π鍵可表示為)。一種觀點認為，苯酚羥基中的O原子是sp2雜化則苯酚中的大π鍵可表示為___________，一定在同一平面上的原子有___________個；乙醇顯中性而苯酚顯酸性的原因是：在大π鍵中氧的p電子云向苯環(huán)轉移，___________。(3)鎳鑭合金(LaNin)具有很強的儲氫能力，其晶胞結構如圖所示，其中n=___________。已知晶胞體積為9.0×10-29m3，若儲氫后形成LaNinH5.5(氫進入晶胞空隙，晶胞體積不變)，則氫在合金中的密度為___________g·cm-3(保留1位小數)。16．(2023·山東省聊城市部分學校高三第三次學業(yè)質量聯(lián)合檢測)銅及其化合物在生產、生活中有廣泛應用。最近科學家開發(fā)出石墨炔調控Cu單原子電催化劑實現CO2還原制備CH4，反應為。(1)銅元素的焰色試驗呈綠色，下列三種波長為橙、黃、綠色對應的波長，則綠色對應的波長為___________(填標號)。A．577~492nm

B．597~577nm

C．622~597nm基態(tài)Cu原子的未成對電子占據原子軌道的形狀為___________。(2)①上述反應涉及的物質中，既含鍵又含鍵的非極性分子是___________(填分子式)。②VSEPR模型和空間結構相同的分子有___________(填分子式)。③在周期表中銅和鋅相鄰，第二電離能與第一電離能相差較大的是___________(填元素符號)。(3)催化劑如圖所示。銅的配位數未為___________。N原子與直接連接的原子構成的空間結構是___________。(4)銅可形成多種配合物，如、等。分子中鍵角為107°，在中的鍵角為109.5°，鍵角變大的原因是___________。(5)最近我國科學家開發(fā)出一種高效儲存、分離、提純H2新材料，晶胞結構如圖所示。已知：圖(a)邊長為xpm，圖(c)中高為ypm，Ca、Cu的原子半徑分別為、，設為阿伏加德羅常數的值。該晶胞中原子空間利用率為___________(注：晶胞中原子空間利用率等于原子總體積與晶胞體積之比)。17．(2023·河南省鄭州市高三第二次質量預測)2023年1月30日，中國科學院朱慶山團隊研究六方相砷化鎳(NiAs)型到正交相磷化錳(MnP)型結構轉變，實現了對鋰硫催化劑的精確設計?；卮鹣铝袉栴}：(1)Li、P、S三種元素中，電負性最小的是___________。第三周期元素中第一電離能比P大的元素有___________種。(2)基態(tài)S原子核外有___________個電子自旋狀態(tài)相同。基態(tài)As原子的電子排布式為___________。(3)PH3、AsH3中沸點較高的是___________，其主要原因是___________。(4)Mn的一種配合物化學式為[Mn(CO)5(CH3CN)]，該配合物中錳原子的配位數為___________。(5)CH3CN中C原子的雜化類型為___________。(6)等物質的量的CH3CN和CO中，π鍵數目之比___________。(7)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ρg/cm3，則該晶胞中最近的砷原子之間的距離為___________pm。18．(2023·河南省三模)2022年諾貝爾化學獎授予美國科學家卡羅琳·貝爾托齊、卡爾·巴里·沙普利斯和丹麥科學家莫滕·梅爾達爾，以表彰他們在發(fā)展點擊化學和生物正交化學方面的貢獻。點擊化學的代表反應為Cu催化的疊氮一炔基Husigen環(huán)加成反應，NaN?、SO?F?、FSO?N?等均是點擊化學中常用的無機試劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)氮原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有___________，其中能量最高的是_______(填標號)。a．1s22s22p23p1

b．1s22s22p4c．1s22s22p23s1

d．1s22s22p3(2)N、O、F的第一電離能最小的是___________，SO?F?分子結構如圖1所示，已知鍵角α為124°，β為96°，則α>β的原因主要是___________。(3)疊氮化物能與Fe3?、Cu2?及Co3?等形成配合物，如：[Co(N?)(NH?)?]SO?，該配合物中Co3?的配位數為___________。HN3分子的空間結構如圖2所示(圖中鍵長單位為10?10m)。已知：①典型N-N、N=N和N≡N的鍵長分別為1.40×10?10m、1.20×10?10m和1.09×10?10m；②甲酸根的兩個碳氧鍵鍵長相同，處于典型碳氧單鍵鍵長和碳氧雙鍵鍵長之間，其結構可以用兩個極端電子式()的平均雜化體來表示。試畫出HN3分子的兩個極端電子式___________；“”中N原子的雜化方式為___________。(4)圖3是MgCu?的拉維斯結構，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。距離Mg原子最近的Mg原子有___________個。(5)圖4是沿立方格子對角面取得的截面，Mg原子的半徑為___________pm，該晶胞的空間利用率為___________。19．(2023·江西省鷹潭市一模)Co、Al、Si形成的合金是一種高性能的熱電材料，備受研究人員關注?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Co原子的核外電子排布式為___________，它處于元素周期表的___________區(qū)。(2)下列各狀態(tài)的鋁中，再電離出一個電子所需能量最小的是___________(填序號)。A．B．C．D．(3)AlCl3是某些有機反應的催化劑，如苯酚()與乙酰氯()反應的部分歷程為。①乙酰氯分子中碳原子的雜化類型為___________。②乙酰氯分子中C-C鍵與C-Cl鍵的夾角___________120°(填“大于“等于”或“小于”)，判斷理由是___________。③AlCl4-的空間構型為___________。(4)金剛石、金剛砂(SiC)、單晶硅的熔點由低到高的順序為___________。(5)Co、Al、Si形成的一種合金的晶胞結構如圖所示(若不看，該晶胞具有螢石結構)，1號原子、2號原、Al原子的分數坐標分別為(0，1，0)、(，，)、(，，)，則3號原子的分數坐標為___________；若晶胞參數為anm，，則該合金的密度為___________g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數的值，只需列出式子)。20．(2023·浙江省稽陽聯(lián)誼學校高三聯(lián)考)鉑及其配合物在生活中有重要應用。(1)順鉑有抗癌作用。機理：在銅轉運蛋白的作用下，順鉑進入人體細胞發(fā)生水解，生成的Pt(NH3)2(OH)Cl與DNA結合，破壞DNA的結構，阻止癌細胞增殖。如：①基態(tài)Cu原子價層電子排布式為_______。②鳥嘌呤與Pt(NH3)2(OH)Cl反應的產物中包含的化學鍵_______。A氫鍵

B．離子鍵

C．共價鍵

D．配位鍵③在Pt(NH3)2Cl2，配體與鉑(Ⅱ)的結合能力：Cl-_______(NH3填“>”或“＜”)。(2)順鉑和反鉑互為同分異構體，兩者的結構和性質如下。順鉑反鉑空間結構25℃時溶解度/g0.25770.0366①推測Pt(NH3)2Cl2的結構是_______(填“平面四邊形”或“四面體形”)。②順鉑在水中的溶解度大于反鉑的原因是_______。(3)鉑晶胞為立方體，邊長為apm，結構如圖：下列說法正確的是_______。A．該晶胞中含有的鉑原子數目為4B．該晶體中，每個鉑原子周圍與它最近且等距離的鉑原子有8個C．該晶體的密度為D．該晶體中鉑原子之間的最近距離為pm21．(2023·浙江省諸暨市高三適應性考試)含氮化合物在生活中占有重要地位。請回答：(1)CN-可通過配位鍵與Co3+形成[Co(CN)6]3-。形成該配合物時，基態(tài)的價層電子發(fā)生重排提供兩個空軌道，則重排后的Co3+價電子排布圖為___________；CO2的金屬配合物也已經制備成功，但為數不多，如[Ni(PH3)2CO2]，已知該配合物的配位數與[[Ni(CO)4]]的配位數相同，測得其中存在兩種碳氧鍵的鍵長，一個為0.117mm，另一個為0.122nm。請畫出[Ni(PH3)2CO2]的結構示意圖：___________。(2)NF3和NH3是常見含氮化合物，其VSEP