晶体结构与性质测试题

1、物质结构与性质第四单元测试题(时间： 45 分钟 满分： 100 分 )考点题号晶体的类型和性质2、3、6、8晶体的微观结构分析和计算1、4、5、7、9、 10、11一、选择题 (本题共 7 个小题，每题 6分，共 42分。每个小题只有一个选项符合题意)1下列有关晶体的叙述中，错误的是()。A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6 个碳原子B 氯化钠晶体中，每个 Na周围距离相等且最近的 Na共有 6 个 C金属晶体中，以“ ABCABCABC ”形式的堆积称为面心立方堆积 D干冰晶体中，每个 CO 2分子周围距离相等且最近的 CO 2分子共有 12 个 解析 NaCl 晶

2、体中， Na周围最近的 Na在小立方体的面对角线上， 故有 12 个 Na最 近且等距离。答案 B 2下列关于晶体的说法，一定正确的是() 。CaTiO 3的晶体结构模型 (图中 Ca2、O2、Ti4 分别位于立方体的体心、面心和顶角 )A 分子晶体中都存在共价键B如上图， CaTiO 3晶体中每个 Ti4和 12 个 O2相紧邻CSiO2 晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析 稀有气体为单原子分子，晶体中不存在共价键。据图可知CaTiO 3 晶体中， Ti4位于晶胞的顶角， O2位于晶胞的面心，故 Ti4的 O2配位数为 12。SiO2 晶体中每

3、个硅原 子与四个氧原子相连。汞常温下为液态，其熔点比一般分子晶体还低。答案 B3下面的排序不正确的是 () 。A 晶体熔点的高低： COOHOHOHCOOHB硬度由大到小：金刚石 碳化硅 晶体硅C熔点由高到低： Na>Mg>AlD 晶格能由大到小： NaF>NaCl>NaBr>NaI解析 A 项形成分子间氢键的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质，正确； B 项均为原子晶体， 原子半径越小， 键长越短共价键越牢固， 硬度越大， 键长有：CC<CSi<Si Si， 故硬度相反， 正确； C 项均为金属晶体， 熔点大小取决于原子半径大小以及阳离子所带电荷 数

4、，其规律是离子半径越小，所带电荷数越多，熔点越高，则熔点Al>Mg>Na ，C 不正确；晶格能越大， 则离子键越强， 离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关， 半径越小， 则离子键越强， D 项正确。答案 C4现有四种晶体的晶胞，其离子排列方式如下图所示，其中化学式不属MN 型的是() 。解析 由均摊法可得 A、 C、D 晶胞的 M 与 N 的个数比为 11，而 B 晶胞中 M 与 N 的个数比为 13，故 B 项不属于 MN 型。答案 B5钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是 ()。ABaTi

5、8O12 BBaTi4O6 CBaTi2O4 D BaTiO 3解析 由晶胞结构示意图可知， Ba 在立方体的中心，完全属于该晶胞； Ti 处于立方体 11的 8 个顶点， 每个 Ti 有1属于该晶胞； O 处于立方体的 12条棱的中点， 每个 O 有1属于该晶 84 11胞。即晶体中 N(Ba)N(Ti) N(O) 1 8×8 12×4 113。答案 D6某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B 两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到 8 电子稳定结构。 下列关于该化合物的说法不正确的是 ()。A 化学式是 Al 2Cl6B不存在离子键和非极性共价键

6、 C在固态时所形成的晶体是分子晶体D是离子化合物，在熔融状态下能导电解析 由题意知 该化合 物为分 子晶体， A 为 Cl， B 为 Al ，分子的 结构式 为 ClAlClClClAlClCl ，存在极性键和配位键。答案 D7已知 NaCl 的摩尔质量为 58.5 g m·ol1，其晶体密度为 d g ·cm3，若图中钠离子与最 接近的氯离子的核间距离为 a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为()。33A 117a3d B58.5/(2a3d)C234/( a3d) D58.5/(4a3d)1 58.5 解析 a3·dNA2× 58.5，NA 2a3

7、d。 答案 B二、非选择题 (本题共 4个小题，共 58 分)8 (14 分) 铜及其合金是人类最早使用的金属材料。(1) 铜原子的核外电子排布式是 。(2) 铜的熔点比钙的高，其原因是 ；如图是金属 Ca 和 Cu 所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中 Ca 和 Cu 的原子个数之比为 。(3) Cu2能与 NH3、H2O、Cl等形成配位数为 4 的配合物。 Cu(NH 3)42中存在的化学键类型有 ( 填序号 )。A 配位键 B 金属键C极性共价键 D 非极性共价键E离子键Cu(NH 3)42具有对称的空间构型， Cu(NH 3)4 2中的两个 NH3 被两个 Cl 取代，能得 到

8、两种不同结构的产物，则 Cu(NH 3)42 的空间构型为 。解析 (1)铜元素原子的核外电子排布满足“ 全空、半满、全满稳定 ” 的原理。 (2)金属的物理性质主要取决于金属键的强弱，一般金属键越强， 金属的硬度越大、 熔点越高； 该晶 胞中顶点的原子按 18计，面上的原子按 12计。(3)Cu(NH 3)42中 Cu2和 NH 3之间形成配位键， NH 3内形成极性共价键。 Cu(NH 3)42的立体构型可以参照甲烷的立体构型考虑，若为正四 面体形，则 Cu(NH 3)42中的两个 NH 3被两个 Cl取代后所得配合物只有一种，若为平面正 方形则 Cu(NH 3)42中的两个 NH 3被两

9、个 Cl取代后所得配合物有两种。答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar3d 104s1(2) 晶体中铜的金属键强度大于钙的1 5(3) AC 平面正方形9 (14 分) 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1) 请 写 出 元 素 d 的 基 态 原 子 电 子 排 布 式(2) b 元素的氧化物中 b 与氧元素之间的共价键类型是 。其中 b 原子的杂化方式是。(3) a 单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示， 其晶胞特征如下图乙所示， 原子之间相 互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知 a的原子半径为 d，NA 代表阿伏加德罗常数， a的

10、相对原子质量为 Mr，则一个晶 胞中 a 原子的数目为 ，该晶体的密度为 (用字母表示 )。解析 (1) 根据洪特规则的特例， d 轨道半充满时更稳定，其 Cr 原子电子排布式是 1s22s22p63s23p63d54s1 而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。(2)SiO 2硅氧之间的共价键是 “头对头 ”的方式， 所以是 键，其中 Si的杂化方式是 sp3 杂化。1 1 M r(3)由分摊法计算： 8×86×24；该晶胞的质量 m 4× NAr ，该晶胞的体积 V 4× d× 22 316 2d3，晶胞密度 mV4 2Md3N

11、A。答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1 或Ar3d 54s1 (2) 键或极性共价键sp3 杂化 (3)4Mr 4 2d3NA10(15 分 )金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1) Ni 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 ；(2) NiO 、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2和 Fe2的离子半径分别为 69 pm和 78 pm，则熔点 NiOFeO( 填 “<”或 “>”；)(3) NiO 晶胞中 Ni 和 O 的配位数分别为 、；(4) 金属镍与镧 (La) 形成的合金是一种良好的储氢材料， 其晶胞结构

12、示意图如图所示。 该 合金的化学式为 。解析 (1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO 、FeO 都属于离子晶体，熔点高低受离子键强弱影响，离子半径越小，离子键越 强，熔点越高。 (3)因为 NiO 晶体结构类型与 NaCl 相同，而 NaCl 晶体中 Na、 Cl 的配位 数都是 6，所以， NiO 晶体 Ni 2、O2的配位数也是 6。(4)根据晶胞结构可计算，一个合金 11晶胞中， La：8×81，Ni：18×25。所以该合金的化学式为 LaNi 5。答案 (1)Ar3d 84s2 或 1s22s22p63s23p63d84s2(2)> (3)6

13、 6 (4)LaNi 511(15 分)可以由下列反应合成三聚氰胺： CaO3CCaC2 CO，CaC2N2CaCN2C， CaCN2 2H2O=NH 2CN Ca(OH) 2，NH 2CN 与水反应生成尿素 CO(NH 2)2，尿素合成三聚 氰胺。(1)写出与 Ca 在同一周期且最外层电子数相同、 内层排满电子的基态原子的电子排布式：CaCN2 中阴离子为 CN 22，与 CN 22互为等电子体的分子有 N2O 和(填化学式 )，由此可以推知 CN 22的空间构型为 。(2)尿素分子中 C 原子采取 杂化。尿素分子的结构简式是 。(3)三聚氰胺 ()俗称“蛋白精”。动物摄入)后，三聚氰酸与三

14、聚三聚氰胺和三聚氰酸 (氰胺分子相互之间通过 结合，在肾脏内易形成结石。(4)CaO 晶胞如图所示， CaO 晶体中 Ca2的配位数为 。 CaO 晶体和 NaCl 晶体的 晶格能分别为： CaO 3 401 kJ ·mol 1、NaCl 786 kJ ·mol1。导致两者晶格能差异的主要原因是解析 (1)Ca 的最外层是 2 个电子，与它同一周期的元素在第四周期，内层排满电子则 K 到 M 层分别为 2、8、 18个电子，则它的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d 104s2；与 CN22 互为等电子体，必须符合原子数相等，价电子总数相等，故可以是 CO2，因为 CO2 是直线形分子，则 CN22的空间构型是直线形。 (2)尿素分子的结构简式为 COH 2NNH 2，分子中的 C原子采用 sp2杂化方式， 碳氧之间的共价键有 1个 键、1个键。 (3) 三聚氰酸与三聚氰胺分子之间通过分子间氢键相互结合而形成结石。 (4) 由晶胞图可看出，