第38讲晶体结构与性质第一部分：高考真题感悟1．（2022·湖北·高考真题）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．的配位数为6 B．与距离最近的是C．该物质的化学式为 D．若换为，则晶胞棱长将改变【答案】B【解析】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选B。2．（2021·天津·高考真题）下列各组物质的晶体类型相同的是A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO【答案】C【解析】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；故选C。3．（2022·江苏·高考真题）我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是A．石墨能导电，可用作润滑剂B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料【答案】C【解析】A．石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误；B．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C．青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D．含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；故选C。4．（2022·山东·高考真题）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是A．的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同【答案】A【解析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。5．（2022·山东·高考真题）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A．每个晶胞中个数为xB．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8C．每个晶胞中0价Cu原子个数为D．当转化为时，每转移电子，产生原子【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8×+6×=4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离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0可得2a+b=4×2，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8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B正确；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8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜而个数为(4-4x)，故C错误；D．由题意可知，NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y)e-+(1-y)Na+=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BD。第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·湖北·模拟预测）铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为anm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．铁镁合金晶胞中Fe原子数为4B．Mg与Fe之间的最近距离为nmC．在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个D．储氢后的晶体密度为【答案】B【解析】A．由铁镁合金晶胞结构可知，铁原子处于面心和顶点位置，由均摊法计算可知，铁镁合金晶胞中含有铁原子数为，故A正确；B．该晶胞参数为nm，Mg与Fe之间的最近距离为nm，故B错误；C．与铁原子最近的铁原子数有12个，故C正确；D．储氢后的晶体化学式为，晶体密度为，故D正确；故选B。2．（2021·辽宁·模拟预测）一种铁的氧化物晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是A．该晶体是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁B．该物质不稳定，在空气中受热迅速被氧化为Fe2O3C．与O2-紧邻且等距离的O2-数目为4D．一个该晶胞中所含离子总数为8【答案】D【解析】A．O原子位于棱心和内部，所以一个晶胞中O的个数为+1=4，Fe原子位于面心和顶点，个数为=4，化学式为FeO，磁性氧化铁为Fe3O4，A错误；B．FeO不稳定，在空气中受热迅速被氧化为Fe3O4，B错误；C．以体心O2-看，与棱心O2-的距离最近，则与O2-紧邻且等距离的O2-数目为12，C错误；D．FeO为离子化合物，阳离子数、阴离子数之和为离子总数，结合选项A可知一个该晶胞中所含离子总数为8，D正确；综上所述答案为D。3．（2021·山东泰安·模拟预测）硫化锌有两种常见的晶体，分别是六方硫化锌(晶胞结构如图甲所示)和立方硫化锌(晶胞结构如图乙所示)。下列说法错误的是A．可用X-射线衍射实验鉴别硫化锌是否属于晶体B．每个六方硫化锌晶胞中含2个S原子C．立方硫化锌中锌的配位数为4D．氧化锌的熔点低于六方硫化锌和立方硫化锌【答案】D【解析】A．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，所以可用X-射线衍射实验鉴别硫化锌是否属于晶体，A正确；B．每个六方硫化锌晶胞中有4个S原子位于棱上，1个S原子位于内部，含4×+1=2个S原子，B正确；C．据图可知Zn原子位于4个S原子形成的正四面体空隙中，所以立方硫化锌中锌的配位数为4，C正确；D．O2-的半径小于S2-，所以O2-与Zn2+形成的离子键更强，晶格能更大，熔点更高，D错误；综上所述答案为D。4．（2022·上海闵行·一模）2021年5月15日中国火星探测器“祝融号”在一种比空气还轻的气凝胶材料保护下成功着陆火星。有种气凝胶材料主要成分为SiO2，有关其描述错误的是A．由原子构成 B．含极性键 C．熔点高 D．极性分子【答案】D【解析】SiO2是Si原子和O原子形成的正四面体网状结构，每个Si原子以sp3杂化和4个O原子形成Si—O极性共价键，属于熔点很高的共价晶体，不是极性分子，故答案为：D5．（2022·上海·模拟预测）某晶体中只含有非极性键和极性键，关于该晶体的说法错误的是A．可能是离子晶体也可能是分子晶体 B．可能是电解质也可能是非电解质C．可能是有机物也可能是无机物 D．可能是极性分子也可能是非极性分子【答案】A【解析】A．极性键和非极性键均属于共价键，由题意知该晶体中不含离子键，故不可能是离子晶体，A错误；B．由题意知，下列物质符合题意，CH3COOH（属于电解质）、CH2=CH2（属于非电解质）、C6H6（属于非电解质）等，B正确；C．过氧化氢，乙烯，苯等只含非极性键和极性键，H2O2是无机物，C2H4、C6H6是有机物，C正确；D．H2O2是极性分子，C2H4、C6H6是非极性分子，D正确；故答案选A。6．（2022·辽宁沈阳·三模）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法中错误的是A．该铁的氧化物化学式为 B．距离Fe3+最近的有6个C．晶体中的只能构成正四面体空隙 D．晶胞的边长为【答案】C【解析】由A方块可知，位于顶点和体心的亚铁离子个数为4×+1=、位于体内的氧离子个数为4，B方块则位于顶点的亚铁离子个数为4×=，位于体内的铁离子和氧离子都为4，则由4个A方块和4个B方块组成的晶胞中亚铁离子、铁离子和氧离子的个数比为(+)×4：4×4：(4+4)×4=1：2：4，所以晶胞的化学式为。A．由分析可知，铁的氧化物化学式为，故A正确；B．由B方块可知，小立方体中位于顶点的铁离子与位于顶点的氧离子个数的距离最近，所以距离铁离子最近的氧离子有6个，故B正确；C．由B方块可知，晶体中的氧离子构成正四面体空隙，由B方块可知，晶体中的氧离子构成正八面体空隙，故C错误；D．由分析可知，晶胞中含有8个，设晶胞的边长为anm，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得a=，故D正确；故选C。7．（2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测）元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是A．X元素的原子序数是19B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3：2C．Xn+中n=1D．晶体中每个Xn+周围有4个等距离且最近的N3-【答案】C【解析】A．从“元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出，Xn+共有28个电子，A错误；B．图中Xn+位于每条棱的中点，一个晶胞拥有的Xn+个数为12×=3，N3-位于顶点，一个晶胞拥有N3-的个数为8×=1，B错误；C．由于该物质的化学式为X3N，故X显+1，C正确；D．由图可知，晶体中每个Xn+周围有2个等距且最近的N3-，D错误；故选C。8．（2022·广东·梅州市梅江区梅州中学模拟预测）如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。下列说法错误的是A．18g冰晶体中含有2mol氢键B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2C．碘单质是分子晶体，碘单质在中比水中溶解度更大D．金刚石、MgO、碘单质三种晶体的熔点顺序为：MgO>金刚石>碘单质【答案】D【解析】A．由图可知，1个水分子能形成4个氢键，每个氢键为2个水分子所共有，每个水分子含有4×=2个氢键，所以18g冰晶体中含有氢键的物质的量为×2=2mol，故B正确；B．由晶胞结构可知，在金刚石晶体中，每个碳原子与4个碳原子形成共价键，每个共价键为2个碳原子所共有，每个碳原子形成的共价键为4×=2个，则碳原子与碳碳键个数的比为1：2，故B正确；C．碘单质是非极性分子形成的分子晶体，在非极性有机溶剂中的溶解度大于在极性分子水中的溶解度，故C正确；D．金刚石是原子晶体，熔点高于离子晶体氧化镁，故D错误；故选D。9．（2022·湖北·襄阳五中模拟预测）(式量为M)是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料，其晶胞结构如图所示