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1、专题七晶体结构与性质1 .观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是（）硼晶体的结构SR分子 Sg分子 冰晶体单元结模型示意图备注 熔点1873K易溶于CS?A.单质B属于共价晶体，结构单元中有30个BB键，含20个正三角形B.SR是由极性键构成的非极性分子C.固态Sg属于分子晶体D.冰晶体融化时，水分子间的空隙增大2 .“原子坐标参数”可以表示晶胞内部各原子的相对位置。CaCaFz是典型的离子晶 体，A、B两点坐标如图所示，晶胞边长为acm。下列说法错误的是（）OF-OF-A.Ca2+周围最近且等距离的F为4个9, acmB.Ca-和F一最近核间距为43 3 JC.C点的坐标参数为l
2、444jD.CaF?的熔点高于CaCU 3.金属铝的一种晶胞为体心立方堆积（图1）,以晶胞参数为单位长度建立所示坐标系 （图2）,该晶胞沿其体对角线方向上的投影如图3所示，若晶胞参数为apm。下列 说法错误的是（）：2e44A.若图1中原子1的分数坐标为（0, 0, 0）,则图1中原子2的分数坐标为（,2B.若晶胞参数为apm,则图3中原子3和原子4的连线长度为ipmC.图3中原子3和原子4在同一平面上D.该晶胞Imol含有的铝原子数为9Na 4.在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质Cgo存在。后来人们又相继发现了 C C76, C C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家
3、又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是（）A.金刚石、C60, Cr、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应B.已知C （石墨，s） C （金刚石，s） AH0,则石墨比金刚石稳定CC。晶胞结构如图所示，每个C6。分子周围与它最近且等距离的Cg分子有12个D.熔点：C60 C7（） Cg。 ZnBr2, Z*能 够溶于乙醇、乙醛等有机溶剂ZnF?为离子化合物，ZnCl2 ZnBr Znl?化学 键以共价键为主，极性 较小CC3N4晶体的硬度大于金刚石C3N4晶体C N键长比 金刚石中C-C键长要短D熔融NaCl、MgCU可以导电，熔融AlCh不能
4、导电且易升华NaCl、MgCl2 离子晶 体，A103为分子晶体选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2cO3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H2c的酸性BZnF2不溶于有机溶剂，ZnCl2 ZnBr2, Z*能 够溶于乙醇、乙醛等有机溶剂ZnF?为离子化合物，ZnCl2 ZnBr Znl?化学 键以共价键为主，极性 较小CC3N4晶体的硬度大于金刚石C3N4晶体C N键长比 金刚石中C-C键长要短D熔融NaCl、MgCU可以导电，熔融AlCh不能 导电且易升华NaCl、MgCl2 离子晶 体，A103为分子晶体6.根据下列实验操作和现象所推导出的结论错误的是（）7,已知N、是阿伏伽德罗常数
5、的值。A9?而下列说法中错误的是（）1A.AB.BC.CD.DA.标准状况下，11.2L的12c七中含有的中子数为8/B.含Imol碳原子的金刚石晶体中，含有CC键的数目为2/C.含1 mol碳原子的石墨烯（如图1）中，含有六元环的个数为。.5%D. 720 gC60晶体中含有05八个晶胞（如图2, 表示C6G分子）8.硒化锌是一种黄色立方晶系，可用于荧光材料、半导体掺杂物。其晶胞结构如图,晶胞参数为czpm。下列说法正确的是（）A.硒的配位数为24x144x10213pcv4x144x10213pcvB.S/与Z+之间的最短距离为华pmC.若硒化锌晶体的密度为夕g.cm-3,则阿伏加德罗常数
6、NaD.已知A点原子分数坐标为（0Q0）,则C点的原子分数坐标为（二） 4 4 4.氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源，正引起世界各国的重视。储存技术是 氢能利用的关键，储氢材料是当今研究的重点课题之一，金属银与钢（La）形成的合 金是一种良好的储氢材料。（1） Ni原子的核外电子排布式为 o（2） NiO、FeO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni?+和Fe?+的离子半径分别 为69Pm和78pm,则熔点：NiO （填或）FeO；某同学画出的 MgO晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中的错误：o图1（3） NiO晶胞中Ni和0的配位数分别为、o（4）储氢材料金属银与铺（La）形成的
7、晶体的晶胞结构示意图如图2所示（部分原子间连线未画出）。该合金的化学式为 o图2图2OLao Ni（5）某银白铜合金的晶胞结构如图3所示。图3晶胞中铜原子与银原子的数量比为 o若合金的密度为dgcnT3,晶胞参数。=cm （设S为阿伏加德罗常数的 值）。9 .回答下列问题：（1）下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm. cnm, = /? = / = 90,则该晶体的密度 P=gym-（设阿伏加德罗常数的值为Na，用含。、b、c、Na的代数式表 示）。（2）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为 ZnO/ZrC
8、）2固溶体。四方ZrO?晶胞如图所示。a4+离子在晶胞中的配位数是, 晶胞参数为硬m、硬m、cpm,该晶体密度为 g01-3 （写出表达式）。在ZrO?中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为Zn/r-Oy,则y= （用X表示)。O 0 O Zr10 .南京工业大学某研究团队最近在NatureCommunications刊文介绍了他们开发的 一种新型催化剂反钙钛矿基非贵金属催化剂，这种价廉的新型催化剂结合了钙钛 矿结构的灵活性和过渡金属氮(碳)化合物的高导电性、优异电催化性等优点，理论上 来说是一种很有发展潜力的析氧反应电催化剂。回答下列问题：在周期表中，N、0、F是位于同周期且相邻的三
9、种元素，第一电离能最大的元素和 最小的元素组成一种只含极性键的化合物M, M分子的立体构型是,中心原子的 杂化类型是o(2)CN-能与多种金属离子形成配合物。例如，工业冶炼金的原理：2Au(CN)2 + Zn 2Au+Zn(CN)42 0 1 mol Zn(CN)J 含 mol o 键。(3)钛酸钙的晶胞如图所示。钛酸钙的化学式为; 1个钛离子与 个氧离子等 距离且最近，这些氧离子可构成正八面体，钛离子位于该正八面体的体心。已知钛酸 钙的晶胞参数为a nm,则该正八面体的边长为 pm。(4)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为x cm, 高为ycm,治为阿伏加德罗
10、常数的值，则晶胞的密度为 g-cmV列出计算式即 可)。答案以及解析1 .答案：D.答案：A2 .答案：D解析：A.若图1中原子1的分数坐标为（0, 0, 0）,由于原子2位于晶胞的体心，则 图1中原子2的分数坐标为（,，1, 1） , A正确；222B.图3是金属铝晶胞沿其体对角线上的投影，原子3与原子4在晶胞中的顶点，并且 位于面对角线，故原子3和原子4连线长度为后apm, B正确；C.图3的原子3与原子4在同一平面的面对角线，因此2个原子位于同一平面上，C正 确；D.1个晶胞中，位于顶点的铜原子个数：8x_L=l,位于体心的铝原子个数1,故1个晶 8胞中含有2个铝原子，则Imol晶胞含有
11、铝原子个数为2Na，D错误； 故选D。4 .答案：A解析：C6。的结构中存在碳碳双键，可与H?发生加成反应，A错误；石墨转化为金刚 石为吸热反应，则石墨能量低，金刚石能量高，能量越高，越不稳定，所以石墨比金 刚石稳定，B正确；以晶胞顶点上的C6G分子为例，与之距离最近的Cg分子有12个， C正确；C60. C;。、C90为分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，金刚石为共价晶 体，在这四种物质中熔点最高，所以熔点：C6C7oC9o金刚石，D正确。5 .答案：BD解析：A.由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8x+6x_l=4,位于体内 82的铜离子和亚铜离子的个数之和为8,设晶胞中的铜离
12、子和亚铜离子的个数分别为a 和b,则a+b=8-4x,由化合价代数和为。可得2a+b=4x2,解得a=4x,故A错误； B.由题意可知,Na2Se转化为Cu2.xSe的电极反应式为Na2Se-2e- + （2-x）Cu=Cu2_xSe + 2Na+ ,由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8x+6x_L=4,则每个晶胞中含有4个Na?Se,转移电子数为8,故B正 82确；C.由题意可知，Cu2_xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2_xSe + e- + Na+NaCuSe + (1 - x)Cu ,由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8x_L+6xL=4,则每个晶胞中含有
13、4个NaCuSe,晶胞中0价铜而个数为(4- 824x),故C错误；D.由题意可知，NayCjxSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2_xSe + (1 -y)e- + (1 -y)Na4 NaCuSe + (1 -x)Cu ,所以每转移(1-y)电子，产生(1-x) mol铜，故D正确；故选BDo6 .答案：A.答案：D解析：A.标准状况下，1L2L的12cl8。中含有的中子数为器=xi6xNA/mol = 8NA，故 22.4L/molA正确；B.含Imol碳原子的金刚石晶体中，含有CC键的数目为lmolx2xA/mol = 2A ,故B正确；C.含Imol碳原子的石里烯中，合有
14、六元环的个数lmolxlx/VA/mol = 0.5/VA,故C正确；D.720gC6。晶体中含有晶胞数为石黑V；xNA/mo/ = 0.25NA,故 D 错误；故选：D。7 .答案：B.(1)答案：Is22s22P63s23P63d84s2 或Ar3d84s2解析：Ni是28号元素，核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d84s2或Ar3d8 4s2。(2)答案：；8处应为灰色球(或8处应为Mg2+)解析：其他因素相同时，离子半径越大，离子晶体熔点越低。(3)答案：6； 6解析：由信息可知NiO与氯化钠的晶胞结构相似，所以Ni和0的配位数均为6。(4)答案：LaNi5解析：La原子
15、在8个顶点上，所以晶胞单独占有的La原子数为8x： = l； Ni原子有4 O个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，所以晶胞单独占有的Ni原子数为(4 + 4)x： + l = 5, La与Ni的原子数之比为1： 5,则化学式为LaNis。I 251(5)答案：3:1；解析：根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6xg = 3,银原子的个数为8x： = l,2o则铜原子和银原子的数量比为3： 1。根据上述分析，该晶胞的组成为C%Ni,若合m1251金的密度为dgcm-3,由夕=可得晶胞参数= ,占cm。VcINa185x4. (1)答案：“bcx 10-21.
16、Na解析：Imol晶胞的体积为止詈:xNaCiiP, lmol晶胞的质量为185g,故其密度为185x44cxicNa (2)答案：8；(2)答案：8；91x4 + 16x82cx7Vax1O-30 ;解析：配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，根据四方Zr()2晶胞图知，顶点处Z/+每个晶胞中最近的。2一有1个，周围有8个晶胞，故其配位数为8；利用均摊法，1个晶胞中含2r原子数为： + 6x4 = 4, O原子数为8,晶胞体积为 o 2. ，八 o91x4 + 16x8_36z2cpm3=6z2cxlO-3Ocm3,故其密度为z gcnT ；根据化合物中各元素正、 。C X IV a X 1 (J负化合价代数和为。知，(+2)% + (+4)(l-%) + (-2)y = 0,解得y = 2-%。10 .答案：V 形;sp3 (2)856x6+14x2(3)CaTiO3； 6； 500缶 H A NTx x y x 6 x N A4，A