从巩固到提高高考化学二轮微专题38 晶体结构

从巩固到提高高考化学二轮微专题38 晶体结构
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 单选题

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砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为apm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )。已知：砷化镉的摩尔质量为Mg/mol，N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（）

A . 砷化镉中Cd与As原子个数比为3：2 B . 两个Cd原子间最短距离为0.5apm C . ③号位原子坐标参数为( $\text{[math]}$ ， 1， $\text{[math]}$ ) D . 该晶胞的密度为 $\text{[math]}$ g·cm^-3

2. 综合题

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ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：

（1）基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。
（2） S单质的常见形式为 $\text{[math]}$ ，其环状结构如图所示，S原子的杂化轨道类型是。
（3）基态Se原子的核外电子排布式为。
（4） S、Se、Te三种元素电负性由大到小的顺序是，三种元素氢化物水溶液的酸性最强的是(填化学式)。
（5） $\text{[math]}$ 分子中共价键的类型是，常温下 $\text{[math]}$ 是气体而 $\text{[math]}$ 是液体的原因是。
（6） ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，S周围紧邻且等距的Zn有个。晶胞棱长为a pm，密度为 $\text{[math]}$ (N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

3. 综合题

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铜及其化合物在能源、信息等领域应用广泛。回答下列问题：

（1）铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d¹⁰4s²、②锌：[Ar]3d¹⁰4s¹、③铜：[Ar]3d¹⁰4s¹、④铜：[Ar]3d¹⁰ ，失去1个电子需要的能量由大到小排序是____(填字母)。

A . ④②①③ B . ④②③① C . ①②④③ D . ①④③②
（2）铜的熔点比同周期钾的熔点高，这是由于。
（3）用超临界CO₂/CH₃CN及水作电解质，使用碳作载体的铜基催化剂可高效将CO₂还原为HCOOH。CO₂的空间结构为，CH₃CN 中C原子的杂化方式为。
（4） [Cu(NH₃)₄]²⁺是Cu²⁺常见的配离子，1 mol [Cu(NH₃)₄]²⁺中所含σ键数目为；[Cu(NH₃)₄]²⁺中H-N-H的键角比NH₃中H- N- H的键角(填“大”“小”或“无法判断”)，原因是。
（5）一种热电材料的晶胞结构如图所示，底部边长为apm的正方形，高为cpm，该晶体的化学式为，紧邻的 Sb与Cu间的距离为pm，设N_A为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为g· cm^-3(列出计算表达式)。

4. 综合题

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KH₂PO₄晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH₂PO₄晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：

（1）在KH₂PO₄的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是(填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ $\text{[math]}$ 表示，与之相反的用- $\text{[math]}$ 表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol^-1)如表：
N—N
N≡N
P—P
P≡P
193
946
197
489
从能量角度看，氮以N₂、而白磷以P₄(结构式可表示为)形式存在的原因是。
（4）已知KH₂PO₂是次磷酸的正盐，H₃PO₂的结构式为，其中P采取杂化方式。
（5）与PO $\text{[math]}$ 电子总数相同的等电子体的分子式为。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为。
（7）分别用○、●表示H₂PO $\text{[math]}$ 和K⁺ ， KH₂PO₄晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H₂PO $\text{[math]}$ 、K⁺在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，晶体的密度g•cm^-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为 (填标号)。

5. 综合题

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超导材料和超导技术是2世纪最伟大的发现之一，有着广阔的应用前景。我国科学家发现了一种新型的超导体材料 $\text{[math]}$ ，由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 交替堆叠构成。其中A层是由 $\text{[math]}$ 无限四方平面层构成，S原子位于八面体上下顶点上(如图a)，其俯视图如图b。

（1）画出基态S的价电子排布图。
（2）写出A层离子的化学式。A层各元素的第一电离能由大到小的顺序为。
（3） “依布硒”( )具有良好的抗炎活性。下列说法正确的是。
a.Se采用sp³的方式杂化
b.分子中各个C原子的杂化方式不同
c.分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键
d.分子中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的键角相同
（4） H₂O和H₂S都是分子晶体，熔沸点较高的是，原因是。
（5） ₈₃Bi是第周期VA族元素， $\text{[math]}$ 是一种极少数不溶性的钠盐，其阴离子的立体构型为。
（6）汞钡铜氧晶体通过掺杂Ca²⁺可以获得具有更高临界温度的超导材料，如图c所示。其密度为 $\text{[math]}$ (列式表示、设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

6. 综合题

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碳族元素在生产生活中的应用极其广泛，请回答以下有关碳族元素的问题。

（1） Si位于周期表的区，基态Si原子含有个未成对电子，其核外电子有种空间运动状态。
（2）甲醇重整制氢反应中，铜基催化剂(CuO/SiO₂)具有重整温度低、催化选择性高等优点。Cu、Si、O三种元素的电负性由大到小的顺序是。
（3）锡(Sn)是人类最早使用的元素之一，化合物SnCl₄常温下为无色液体，它的晶体类型是，属于(填“极性分子”或“非极性分子”)，与SnCl₄互为等电子体的阴离子(写一种)。
（4） C₁₆S₈是新型环烯类储氢材料，研究证明其分子呈平面结构(如图1所示)。
图1
①C₁₆S₈分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为、。
②测得C₁₆S₈中碳硫键的键长介于C-S键和C=S键之间，其原因可能是。
（5）锗(Ge)是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图2所示，其晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则晶体密度为g·cm^-3(列出计算式即可)。

7. 综合题

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氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)，在性质上表现出从典型的非金属元素到典型的金属元素的一个完整的过渡。

（1）下列氮原子的能量最低的是____。

A . B . C . D .
（2） ①氮族元素简单氢化物的键角NH₃＞PH₃＞AsH₃ ，其原因是。
②南开大学某课题组成功合成了无机二茂铁类似物[Fe(η⁴- P₄)₂]^2-。环状 $\text{[math]}$ 是芳香性π配体，P的杂化方式是， $\text{[math]}$ 中的大π键应表示为(分子中的大π键可用符号 $\text{[math]}$ 表示，其中m代表形成大π键的原子数，n代表形成大π键的电子数)
（3）雌黄的分子式为As₂S₃ ， 1个As₂S₃分子中孤电子对数目为。
（4）天津理工大学科研团队制备出一种智能离子交换剂，由平行堆积的一维链阴离子(部分结构如下图)和K⁺阳离子组成，含有n个最简单元的阴离子可表示为。
（5） ①基态铋原子的价电子排布式为。
②铋的一种氧化物的立方晶胞结构如图所示，已知最近的两个铋离子之间的距离为a pm，阿伏加德罗常数为N_A ，则该晶体的密度为g·cm^-3(列出计算式即可)。

8. 综合题

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我国中科院天津工业技术研究所，首次实现人工通过二氧化碳合成淀粉。请回答下列问题：

（1）基态碳原子的核外电子排布图为。
（2）原子中运动的电子有2种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ $\text{[math]}$ 表示，与之相反的用- $\text{[math]}$ 表示，称为电子的自旋量子数。对于基态碳原子，其价电子自旋量子数的代数和为。
（3）结合如表所示键能数据，分析CO和N₂相对活泼性并说明原因：。
CO
C-O
C=O
CO
键能/kJ·mol^-1
357.7
798.9
1071.9
N₂
N-N
N=N
N≡N
键能/kJ·mol^-1
154.8
418.4
941.7
（4） CO₂分子的空间构型为， $\text{[math]}$ 与CO₂互为等电子体，写出 $\text{[math]}$ 的结构式。
（5）一种新型Na-Fe₃O₄/HZSM-5多功能复合催化剂成功实现了CO₂直接加氢制取高辛烷值汽油。该催化剂成分Fe₃O₄的晶胞如图所示。
①晶胞中Fe³⁺处于O^2-围成的空隙(填“正四面体”“正八面体”或“正十六面体”)。
②若晶胞体对角线为anm，阿伏加德罗常数为N_A ，晶体的密度为g·cm^-3(写出表达式)。

9. 综合题

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（1） Ⅰ.元素Fe、C、卤素元素等形成的材料在工业、生活、国防中有很大的作用。请回答下列问题：
基态Fe原子核外电子的空间运动状态有种，实验室常用邻二氮菲( )检验Fe²⁺ ，生成橙红色的邻二氮菲亚铁络离子，邻二氮菲中N原子参与杂化的原子轨道为。
（2） Ⅱ.卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
拟卤素( CN)₂、( SCN)₂与卤素单质结构相似、性质相近，分子中所有原子都满足8电子结构。(SCN)₂对应的酸有两种，测得硫氰酸(H- S- C≡N )的沸点低于异硫氰酸(H -N=C=S)，其原因是。
（3）卤化物RbICl₂在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式为； $\text{[math]}$ 属于多卤素阳离子，其空间构型为。
（4）碳的一种同素异形体---石墨，其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为个。已知石墨的密度为ρg· cm^-3 ， C-C键键长为r cm ，阿伏加德罗常数的值为N_A ，计算石墨晶体的层间距d为cm。

10. 综合题

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钾离子电池以其优异的性能成为替代锂离子电池的一种选择，该电池的负极是由钾嵌入石墨中构成，正极主要含 $\text{[math]}$ 、铝箔、醚类有机物等。从某废旧钾离子电池中回收部分材料的流程如下：

已知：I.放电时负极的电极反应式为 $\text{[math]}$ ；

II．常温下， $\text{[math]}$ ，当溶液中某离子浓度低于 $\text{[math]}$ 时，认为该离子已沉淀完全。

回答下列问题：

（1）废旧电池放电处理的原因为。
（2） “碱浸”时发生的化学反应方程式为。
（3）已知 $\text{[math]}$ 中的铁为+3价，则“酸溶”时主要反应的离子方程式为；该工序中温度需控制在40℃的原因为。
（4）若最终调节pH=3，则所得母液中的 $\text{[math]}$ (填“已”或“未”)沉淀完全。
（5）实验室中从“反萃取”所得混合液中分离出 $\text{[math]}$ 溶液的操作名称为。
（6）废旧钾离子电池放电处理并拆解后，从负极得到石墨，其结构如图。石墨两层之间最近碳原子间距远大于层内最近碳原子间距的原因为；设阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，则石墨晶体密度为 $\text{[math]}$ (列式即可)。

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