高中化学（必修二）晶胞晶体结构的测定练习题

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页高中化学（必修二）晶胞晶体结构的测定练习题（含答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列有关晶胞的叙述，正确的是（

）A．晶胞的结构是晶体的结构 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成2．下列说法正确的是（）A．CO2与SiO2的晶体类型相同B．SiCl4与SiHCl3分子中的键角相等C．1mol晶体硅中含有2molSi-Si键D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp23．下列区别晶体和非晶体最可靠的方法是（）A．观察形状 B．光谱仪测定C．X射线衍射法 D．质谱仪测定4．据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的化学式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是（）A．该物质有很高的熔点、很大的硬度B．该物质熔融时能导电C．该物质分子中Si60被包裹在C60里面D．该物质形成的晶体属分子晶体5．下列结构属于晶胞且对应的化学式不正确的是（）

(图中：●—X，○—Y)A．XYB．XY2C．XY3D．X2YA．A B．B C．C D．D6．下列说法错误的是（）A．SiC和Si的结构相似，都属于共价晶体，熔点B．B与Si的单质性质差异很大C．和的价电子数相同D．如图所示银的晶胞中含有4个银原子7．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于C、Si及其化合物的叙述错误的是（）A．碳元素存在12C、13C、14C等多种同位素B．原子半径Si大于C，使得硅原子间难以形成双键C．碳和二氧化硅反应制粗硅，每生成28g硅有2NA个硅氧键断裂D．12g金刚石中含有的晶胞数目为8．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是（）A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12B．③为六方堆积C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力9．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)，都极易与水反应。其中6XeF4＋12H2O=2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，下列推测正确的是（）黑球表示氙原子白球表示氟原子A．XeF2分子中各原子均达到八电子的稳定结构B．某种氟化氙的晶体结构单元如上图所示，可推知其化学式为XeF6C．XeF4按已知方式水解，每生成2molXe转移8mol电子D．XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F210．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法治炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，Cu2O晶胞如图所示。下列说法错误的是（）A．氧化剂为Cu2O和Cu2S，氧化产物为CuB．该晶胞中白球代表铜原子、黑球代表氧原子C．每生成0.5molSO2，转移3mol的电子D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶111．有关晶体的结构如图所示，下列说法中正确的是（）ABCD一个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-，Na+配位数为12，Cl-配位数为12一个CaF2晶胞中含有8个F-和4个Ca2+，F-配位数为8，Ca2+配位数为4该堆积方式叫面心立方最密堆积(A1型)，配位数为12，空间利用率为74.05%与E等距且最近的F有6个，与E等距且最近的E有12个A．A B．B C．C D．D12．铁氰化钾｛｝俗称赤血盐，遇发生反应：，生成深蓝色沉淀，常用于检验；下列有关铁及其化合物的说法正确的是（）A．Fe元素位于周期表的第ⅦB族B．基态外围电子排布式为C．赤血盐中提供空轨道形成配位键的是D．若赤血盐受热分解产物之一的晶胞结构如图所示，则其化学式为二、填空题13．结合金属晶体的结构和性质，回答下列问题。(1)已知下列金属晶体：Na、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。①属于体心立方密堆积的是_______；②属于六方最密堆积的是_______；③属于面心立方最密堆积的是_______。(2)根据下列叙述，能判断一定为金属晶体的是_______(填字母)。A．由分子间作用力形成，熔点很低B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高C．固体有良好的导电性、导热性和延展性(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是_______(填字母，双选)。A．常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在B．金属阳离子与“自由电子”之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失C．钙的熔、沸点高于钾D．温度越高，金属的导电性越好三、结构与性质14．最近科研人员发现，用[Ni(cyclam)]2+(结构如图a)作电催化剂、二茂铁(结构如图c)作为牺牲电子供体，NH4PF6作为电解质和质子供体，CH3CN作溶剂，可实现有效催化还原CO2。回答下列问题：(1)基态Ni原子转化为基态Ni2+失去_______轨道的电子；基态Fe原子核外电子排布式为_______。(2)NH4PF6中NH空间构型为_______；N、P、F的电负性由大到小的顺序为_______。(3)CH3CN分子中碳原子杂化方式为_______。(4)已知3个及以上原子构成的离子团或分子中，原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子，连贯重叠在一起构成π型化学键，又称为大π键，可用符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯中的大π键可表示为。二茂铁[(C5H5)2Fe]中五元环的大π键可表示为_______。(5)[Ni(cyclam)]2+可由某些镍的化合物与cyclam反应制得。[Ni(cyclam)]2+中，Ni2+的配位数为_______；cyclam可溶于水，而环十四烷不溶于水，其原因是_______。(6)某镍、砷晶体结构如图所示。该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。参考答案：1．D【详解】A.构成晶体的最基本的几何单元称为晶胞，晶胞的结构并不是晶体的结构，A错误；B.相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B错误；C.晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C错误；D.知道晶胞的组成，利用“均摊法”即可推知晶体的组成，D正确。答案：D。2．C【详解】A．CO2为分子晶体，而SiO2为共价晶体，故A错误；B．SiCl4为正四面体形，键角为109.5°，而SiHCl3分子不是正四面体形，键角不等于109.5°，故B错误；C．晶体硅中每个硅原子都连接4个硅原子形成Si-Si共价键，每个Si-Si键被2个Si共有，所以相当于每个Si原子连有2个Si-Si键，故C正确；D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp，故D错误；故选C。3．C【详解】构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故选C。4．D【详解】A．由分子式及信息可知该物质为分子晶体，分子晶体的熔点低、硬度小，A错误；B．由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子，该物质熔融时克服了分子间作用力、只得到分子、不能导电，B错误；C．硅的原子半径比碳大，所以硅化合物C60Si60的外层球壳为Si60，内层球壳为C60，C错误；D．由题目中的信息可知是一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，D正确；答案选D。5．B【详解】A．X个数为，Y个数为1，则化学式为XY，故A正确；B．该物质不属于晶体，没有不能形成重复的结构，故B错误；C．X个数为，Y个数为，则化学式为XY3，故C正确；D．X个数为，Y个数为，则化学式为X2Y，故D正确。综上所述，答案为B。6．B【详解】A．碳化硅和硅都是共价晶体，共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，碳硅键的键长小于硅硅键、键能大于硅硅键，则碳化硅的熔点高于硅，A正确；B．由对角线规则可知，处于对角线上的硼与硅的单质性质相似，B错误；C．和互为同位素，核外电子数和核外电子排布相同，则价电子数相同，C正确；D．由晶胞结构可知，晶胞中银原子的个数为，D正确；故选B。7．C【详解】A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；碳元素存在12C、13C、14C等多种同位素，A正确；B．原子半径Si大于C，使得硅原子间的p电子云难易有效肩并肩重合，难以形成双键，B正确；C．1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键，碳和二氧化硅反应制粗硅，每生成28g（1mol）硅有4NA个硅氧键断裂，C错误；D．金刚石晶胞中碳原子位于顶点、面心、体心，1个晶胞含有碳原子数目为，12g金刚石中含有碳原子数目为NA，则晶胞数目为，D正确；故选C。8．D【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方堆积，④为面心立方堆积。【详解】A．根据晶胞结构可知，晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A项正确；B．依据上述分析可知，③为六方堆积，B项正确；C．晶胞中含有的原子数分别为：③为2，④为，C项正确；D．金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的相互作用，不存在分子间作用力，D项错误。答案选D。9．C【详解】A．Xe原子已经达到8电子稳定，故XeF2各原子不可能具有8电子稳定结构，A不正确；B．根据平行六面体规律：Xe为8×＋1=2，F为8×＋2=4，故该晶体的化学式为XeF2，B不正确；C．由于F的非金属性最强，在XeF4中Xe的化合价为＋4价，生成2molXe转移电子数为8mol，C正确；D．F2有强的氧化性，能够与水反应，故XeF2与水反应不可能生成F2，D不正确；故选C。10．A【详解】A．该反应中Cu2O和Cu2S中的Cu元素化合价均降低，为氧化剂，S元素化合价升高生成SO2，为氧化产物，Cu为还原产物，A错误；B．根据均摊法，白球的个数为4，黑球的个数为+1=2，白球：黑球=2：1，所以白球代表铜原子、黑球代表氧原子，B正确；C．该反应中SO2为唯一氧化产物，根据S元素化合价的变化可知，每生成0.5molSO2，转移6×0.5mol=3mol的电子，C正确；D．SO2为氧化产物，Cu为还原产物，根据方程式可知还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1，D正确；综上所述答案为A。11．D【详解】A．以体心Cl-为例，距离其最近且相等的Na+有6个，即Cl-配位数为6，化学式为NaCl，所以Na+配位数也为6，A错误；B．以顶面面心Ca2+为例，该晶胞中距离其最近且相等的F-有4个，上方晶胞中还有4个，所以Ca2+配位数为8，化学式为CaF2，则F-的配位数为4，B错误；C．图示的按ABABAB…的方式堆积为六方最密堆积，C错误；D．以任一顶点的E为例，等距且最近的F位于该E原子所在的棱上，每个E原子被6条棱共用，所以与E等距且最近的F有6个；等距且最近的E位于该E原子所在的面上，每个E原子被12个面共用，所以与E等距且最近的E有12个，D正确；综上所述答案为D。12．C【详解】A．

基态Fe外围电子排布式为3d64s2，则Fe元素位于周期表的第Ⅷ族，A错误；B．基态Fe2+外围电子排布式为3d6，B错误；C．赤血盐中铁呈+3价，基态Fe3+外围电子排布式为3d5，则提供空轨道形成配位键的是Fe3+，C正确；D．由晶胞结构可知，Fe原子处于晶胞顶点，晶胞中含有8×＝1铁原子，C原子属于棱边面心上，晶胞中含有C原子数目为4×+2×＝2，则其化学式为FeC2，D错误；答案选C。13．

Na、K、Fe

Mg、Zn

Cu、Au

C

BC【详解】(1)体心立方密堆积是体心原子与位于八个顶点的原子相切，但位于八个顶点的原子之间不接触，这种堆积方式的空间利用率较低，少数金属采取这种堆积方式。六方最密堆积按…ABAB…方式堆积，面心立方最密堆积按…ABCABC…方式堆积。属于体心立方密堆积的金属有Li、Na、K、Fe等，属于六方最密堆积的金属有Mg、Zn、Ti等，属于面心立方最密堆积的金属有Cu、Ag、Au等。(2)金属晶体中无分子间作用力与共价键，只有C项是金属的通性。(3)常温下，Hg为液态，A错误；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B正确；钙原子半径小于钾原子半径，钙的金属键强于钾，故其熔、沸点高于钾，C正确；温度升高，金属的导电性减弱，D错误；故选BC。14．(1)

4s

1s22s22p63s23p63d64s2(2)

正四面体

F＞N＞P(3)sp、sp3(4)(5)

4

cyclam分子与水分子间形成氢键(6)【解析】(1)基态Ni原子的核外价电子排布式为3d84s2，形成基态Ni2+时，先失去4s轨道上的2个电子；铁元素为26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；(2)的中心原子为sp3杂化，且无孤电子对，为正四面体结构；非金属性越强，其电负性越大，则电负性：F＞N＞