11晶体结构与性质例1．砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为1238℃。它在600℃以下能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是A．砷化镓是一种分子晶体B．砷元素在周期表位置是第四周期第VB族C．晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为4∶1D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体例2．下列有关晶体的说法中正确的是A．共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键B．熔点：；；锂＜钠＜钾＜铷＜铯C．金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点D．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子1．K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐、赤血盐钾，化学上常用于检验亚铁离子。下列关于K3[Fe(CN)6]的说法错误的是A．该化合物中的Fe为+3价B．铁离子提供空轨道C．配体是CN-，配位数为6D．1molK3[Fe(CN)6]中含有的σ键数目为6NA2．下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是A．NaCl和HClB．晶体硅和灰锡C．CS2和MgSO4D．金刚石和石墨\n3．下列关于晶体的分类正确的是选项离子晶体共价晶体分子晶体AB石墨SC水晶苯D金刚石玻璃A．AB．BC．CD．D4．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（晶胞结构如图所示）类似。下列有关冰晶胞的说法合理的是A．冰晶胞内水分子间以共价键相结合B．晶体冰与金刚石晶体硬度都很大C．冰分子间的氢健具有方向性和饱和性，也是一种σ键D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似5．下列说法不正确的是A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析B．焰色试验是与电子跃迁有关的物理现象C．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是相同的D．等离子体和离子液体都具有良好的导电性6．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是A．金刚石为网状结构，碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF\nD．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键7．三氯化氮（NCl3）常温下是一种淡黄色的液体，其分子结构呈三角锥形。以下关于的说法正确的是A．分子中的Ｎ原子为杂化B．分子中不存在孤电子对C．它的沸点比的沸点低D．因的键能大，所以的沸点高8．共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体中，至少含有两种作用力的是①NaOH②SiO2③石墨④金刚石⑤O3⑥白磷A．①②③B．①③⑤⑥C．②④⑥D．①②③⑥9．CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中哑铃形的存在使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是A．CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B．和Ca2+距离相同且最近的构成的多面体是正六面体C．和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有4个D．如图的结构中共含有4个Ca2+和4个10．观察表中数据，下列说法错误的是\n化合物熔点/℃2800192317012A．离子晶体的熔点一定高于分子晶体B．的熔点介于之间C．向离子晶体中引入有机基团可显著降低其熔点D．离子晶体的熔点与离子所带电荷数、离子半径、是否含有机基团等因素都有关11．（双选）F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂（其氧化性依次递增），都极易水解，其中：6XeF4+12H2O→2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列推测正确的是A．XeF2分子中各原子均达到八电子结构B．某种氟化氙的晶体结构单元如图，可推知其化学式为XeF6C．XeF4按已知方式水解，每生成4molXe，转移16mol电子D．XeF2的中心原子外层价电子对数为512．（双选）磷化硼主要用于光学吸收的研究及用作超硬的无机材料，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是A．B原子采取sp3杂化B．该晶体属于分子晶体C．该物质的化学式为BPD．与P原子最近且等距离的B原子数为2\n13．铜是人类广泛使用的一种金属，含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：（1）我国秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”（成分为），①“中国蓝”中基态铜离子的价层电子排布式为_______。②的第三电离能远大于第二电离能，原因是_______。（2）邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。①邻氨基吡啶的铜配合物中，的配位数是_______，N原子的杂化类型为_______。②1mol邻氨基吡啶中键的数目为_______。（3）可形成，其中代表。①该配合物分子中，VSEPR模型为四面体或正四面体的非金属原子共有_______个。②、B、H的电负性由大到小的顺序为_______。（4）一种由、、组成的高熵合金具有优良的热电性能，其四方晶胞如图所示：若晶胞底边的边长均为anm，高为cnm，阿加德罗常数的值为，设晶体的最简式的式量为M，则该晶体的密度为_______。\n\n答案与解析例1．【答案】D【解析】A．根据砷化镓熔点数据和晶胞结构（空间网状）可知砷化镓为原子晶体，A错误；B．砷为33号元素，在周期表位置是第四周期第VA族，B错误；C．晶胞中，Ga位于顶点和面心，则数目为；As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1∶1，C错误；D．由图可知，晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体，且Ga为四面体的中心，D正确；故选D。例2．【答案】C【解析】A．分子晶体中不一定存在化学键，比如稀有气体晶体没有化学键，故A错误；B．熔点：铯＜铷＜钾＜钠＜锂，故B错误；C．金刚石的碳碳键键长比晶体硅的硅硅键键长短，碳碳键键能大，因此金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点，故C正确；D．晶体中有阳离子，不一定必有阴离子，比如金属晶体，故D错误。综上所述，答案为C。1．【答案】D【解析】A．由化合价代数和为0可知，赤血盐中铁元素的化合价+3价，故A正确；B．赤血盐为配合物，配合物中阴离子中的铁离子具有空轨道，能与氰酸根离子形成配位键，故B正确；C．赤血盐为配合物，配合物中阴离子中的铁离子具有空轨道，能与6个氰酸根离子形成配位键，氰酸根离子为配体，铁离子的配位数为6，故C正确；D．铁离子与氰酸根离子形成的配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键含有1个σ键和2个π键，则1mol配合物中含有的σ键为1mol×(6+1×6)×NAmol-1=12NA，故D错误；故选D。2．【答案】B【解析】A．NaCl为离子晶体，HCl为分子晶体，A不符合题意；B．晶体硅和灰锡均为共价晶体，B符合题意；C．CS2为分子晶体，MgSO4为离子晶体，C不符\n合题意；D．金刚石为共价晶体，石墨为混合晶体，D不符合题意；综上所述答案为B。3．【答案】C【解析】A．Ar属于分子晶体，不属于共价晶体，故A错误；B．石墨属于混合晶体，硫酸属于分子晶体，故B错误；C．醋酸钠属于盐，是由Na+和CH3COO-组成，属于离子晶体，水晶为SiO2，属于共价晶体，苯属于分子晶体，故C正确；D．玻璃不属于晶体，故D错误；答案为C。4．【答案】D【解析】A．冰晶胞内水分子间以氢键相结合，A错误；B．晶体冰为分子晶体，硬度很小；金刚石为原子晶体，硬度很大，B错误；C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，不是σ键，C错误；D．水分子中氧原子和金刚石中碳原子均为sp3杂化，水分子中氧原子与2个氢原子结合后还有2对孤电子对，可以与另外2个水分子中氢原子形成氢键，故每个水分子与相邻4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似，D正确；故选D。5．【答案】C【解析】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确；B．焰色试验是因为金属离子灼烧时电子吸收能量跃迁到高能态，高能态不稳定，电子会发生跃迁回到低能态，此时的能量以不同的颜色的光释放出来，因此与电子跃迁有关，B正确；C．石英玻璃为非晶态SiO2，水晶为晶态SiO2，二者X射线衍射图谱不相同，C错误；D．等离子体与完全由离子组成的离子液体中都含有带电荷的离子，所以都具有良好的导电性，D正确；故合理选项是C。6．【答案】A【解析】A．金刚石属于共价晶体，其中的碳采取sp3杂化轨道与周围的4个碳原子形成正四面体结构，以共价键形成空间网状结构，A项正确；B．分子的稳定性与分子间作用力大小无关，分子间作用力的大小主要影响分子晶体熔、沸点的高低，B项错误；C．HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键，故HI的沸点低于HF，C项错误；D．SiO2属于共价晶体，在SiO2晶体中1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，D项错误；答案选A。\n7．【答案】C【解析】A．NCl3中N原子与Cl原子形成3个δ键，N原子上还有一对孤电子对，N原子为杂化，故A错误；B．三氯化氮（NCl3）中N原子最外层有5个电子，与3个Cl原子形成三个共用电子对，还有1个孤电子对，故B错误；C．分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，沸点越高，所以它的沸点比PCl3沸点低，故C正确；D．沸点属于物理性质，键能大小影响化学性质；分子晶体的相对分子质量决定其沸点，虽然N-Cl键能大，但NCl3沸点低，故D错误；故选C。8．【答案】B【解析】①NaOH中存在氢氧根和钠离子之间的离子键、O原子和H原子之间的共价键，①符合题意；②SiO2属于共价晶体，只存在共价键，②不符合题意；③石墨属于混合型晶体，同一层内的碳原子之间有共价键，层与层之间存在范德华力，③符合题意；④金刚石属于共价晶体，只含有共价键，④不符合题意；⑤O3属于分子晶体，臭氧分子之间存在范德华力，分子内存在O原子和O原子之间的共价键，⑤符合题意；⑥白磷属于分子晶体，分子之间存在范德华力，分子内存在P原子和P原子之间的共价键，⑥符合题意；综上所述符合题意的有①③⑤⑥，故答案为B。9．【答案】B【解析】离子晶体：阴阳离子通过离子键结合形成的晶体，离子键作用力强，所以离子晶体硬度高，具有较高的熔沸点。该晶胞不是正方体构成的，观察体心处Ca2+，与它距离相同且最近的C位于面心，距离相同且最近的Ca2+位于棱上，它们共平面；晶胞中粒子数目用均摊法确定：每个顶点的原子被8个晶胞共有，每条棱的原子被4个晶胞共有，每个面的原子被2个晶胞共有。A．据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体，所以熔点较高、硬度较大，故A正确；B．由于晶胞沿一个方向拉长，故晶胞的一个平面的长与宽不相等，和Ca2+距离相同且最近的-有4个均位于面心，且在同一平面上，故B错误；C．晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个均位于棱上，故C正确；D．图示结构中N(Ca2+)=12×+1=4，N()=8×+6×=4，故D正确；故选B。\n10．【答案】A【解析】A．离子晶体的熔点有高有低，不一定比分子晶体高，故A错误；B．Mg、Ca、Ba属于同一主族，氧化物的组成结构相似，离子晶体熔点与晶格能成正比，晶格能与离子所带电荷成正比、与离子半径成反比，离子半径：Mg2+<Ca2+<Ba2+，则晶格能MgO>CaO>BaO，因此CaO的熔点应介于MgO和BaO之间，故B正确；C．根据表中数据分析，的熔点低于，说明在NH4NO3中引入有机基团（-C2H5），熔点降低，故C正确；D．离子晶体的熔点与离子所带电荷数成正比、与离子半径成反比，引入有机基团也会对离子晶体的熔点产生影响，故D正确；答案选A。11．【答案】CD【解析】A．XeF2分子中Xe最外层电子数为8+2=10，A错误；B．晶胞中Xe原子个数为：8×+1=2，F原子个数为：8×+2=4，故原子个数比Xe∶F=1∶2，其化学式为XeF2，B错误；C．Xe元素化合价升高生成XeO3，降低生成Xe，O元素化合价只升高，根据方程式可知生成4mol Xe，则生成3molO2，根据氧元素化合价的变化可知移电子4mol×(4-0)=16mol，C正确；D．XeF2的中心原子的价层电子对数为=5，D正确；综上所述答案为CD。12．【答案】AC【解析】A．每个B原子均形成了4个共价键，B原子采取sp3杂化，A正确；B．由于磷化硼可用作超硬的无机材料，可判断该晶体属于共价晶体，B错误；C．该晶胞中，B原子的个数为4，P原子的个数为，故该物质的化学式为BP，C正确；D．由图可知，与P原子最近且等距离的B原子数为4，D错误；答案选AC。13．【答案】（1） 由于已经形成稳定结构，再失去内层电子会更加困难，故其第三电离能远大于第二电离能（2）4 、 （3）11 （4）【解析】（1）①“中国蓝”中的铜离子为Cu2+，Cu是29号元素，Cu\n原子的核外电子排布式为，失去4s、3d能级上各一个电子生成Cu2+，则Cu2+的价层电子排布式为，故答案为：；②已经形成稳定结构，再失去内层电子会更加困难，故其第三电离能远大于第二电离能，故答案为：由于已经形成稳定结构，再失去内层电子会更加困难，故其第三电离能远大于第二电离能；（2）①邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu2+形成2个Cu-N键，2个Cu-O键，Cu2+的配位数为4；形成配位键的N原子，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，N原子采取sp2杂化，氨基中N原子形成3个σ键，还有1个孤电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，故答案为：4；、；②邻氨基吡啶分子中含有4个C-H键，2个N-H键，2个C-N键，1个C=N键，2个C-C键，2个C=C键，分子中含有13个σ键，则1mol邻氨基吡啶中σ键的数目为，故答案为：；（3）①中N原子和C原子、NH3中N原子、中B原子的价层电子对数都为4，VSEPR模型都为四面体或正四面体形，则该配位化合物分子中VSEPR模型为四面体或正四面体形的非金属原子有11个，故答案为：11；②一般来说，金属元素的电负性小于非金属元素，由中氢元素呈-1价可知，氢元素的电负性强于硼元素，则三种元素的电负性大小顺序为，故答案为：；（4）由晶胞结构可知，晶胞中铜原子个数为，铟原子个数为，碲原子个数为8，则该晶体的最简式为，晶胞中含有4个，则晶胞质量为，晶胞的体积为，则该晶体的密度为，故答案为：。
