高中化学人教版物质结构与性质第三章晶体结构与性质单元测试 全国优质课

选修3第三章晶体的结构与性质练习题一、选择题（每小题有一至两个正确答案）1、下列叙述中，正确的是（）A.具有规则几何外形的固体一定是晶体。B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形。C.具有各向异性的固体一定是晶体。D.晶体、非晶体具有固定的熔点答案：C解析：晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B错。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，但具有各向异性的固体一定是晶体，所以A错，C正确。晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点。2、（双选）下列有关晶胞的叙述，正确的是（）5A、晶胞是晶体的最小的结构重复单元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答案：AD解析：由晶胞的定义可知A选项正确；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选项错误；晶体中的粒子被若干个晶胞所共有不专属于某个晶胞，C选项错误；知道晶胞的组成利用“分割法”，即可推知晶体的组成，D选项正确。3、下列晶体的结构不遵循“紧密堆积”原则的是（）A.金属铜B.氯化钠C.金刚石D.干冰答案：C解析：金刚石属于原子晶体，碳原子以共价键相结合，由于共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的。所以原子晶体和含有氢键的分子晶体不遵循紧密堆积原则。5、下列叙述中不正确的是（）A．干冰、氯化钠的晶体结构均为非等径圆球密堆积B．晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定C．因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则D．金属铜和镁均以ABAB方式密堆积答案：D解析：金属铜晶体属于A1型密堆积，是“ＡＢＣＡＢＣ”方式，金属镁晶体属于A３型密堆积，是“ＡＢＡＢ”方式。所以Ｄ不正确。6、在结构化学中，可将晶体结构截分为一个个包含等同内容的基本单位，这个基本单位叫做晶胞。钙、钛、氧可以形成如图所示的晶胞，则该物质的化学式可表示为（）

A、Ca8TiO12B、Ca4TiO6C、Ca4TiO3D、CaTiO3

答案：D解析：Ca位于晶胞顶点上，数目为8×1／8=1；Ti位于晶胞体心，数目为1；O位于棱上，数目为12×1／4；故答案D项正确。7、下列有关分子晶体的说法中正确的是()A.分子内均存在共价键

B.分子间一定存在范德华力C.分子间一定存在氢键

D.其结构一定为分子密堆积答案：B解析：稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，故A项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子内，所以B项正确，C项错误。只有只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以D选项也是错误的。8、金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是()A.晶体中不存在独立的“分子”B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应答案：D解析：由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能高，所以金刚石的硬度很高。因此A、B、C选项是正确的。但是由于金刚石是碳的单质，所以可以在空气或氧气中燃烧生成CO2分子，故D选项的说法是错误的。9、（双选）下列物质的熔沸点高低顺序中，正确的是（）A、金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B、CI4>CBr4>CCl4>CH4C、MgO>H2O>O2>N2D、金刚石>生铁>纯铁>钠答案：BC解析：对于A选项，同属于原子晶体，熔沸点高低，主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅<碳化硅，错误；B选项，同为组成结构相似的分子晶体，熔沸点高低要看相对分子质量大小，正确；C选项，对于不同晶型熔点高低一般为：原子晶体>离子晶体>分子晶体，MgO>（H2O、O2、N2），又H2O>O2>N2，正确。D选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。

10、下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）和SiO2

和H2O2和HCl

和CS2解析：A项中CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体；C项中NaCl为离子晶体，HCl为分子晶体；选项B中Na2O2为离子晶体，H2O2是分子晶体，以上三项各对物质均不属于同类晶体。其粒子间的相互作用也就不属于同一类型。D项中CCl4为分子晶体，CS2也为分子晶体，均为含极性键的分子晶体，符合题意。答案：D11、下列关于金属的叙述中，不正确的是（）A、金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的B、金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性。C、金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性。D、构成金属的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动。答案：B解析：从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都是无方向性和饱和性，自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有。12、金属的下列性质中，能用金属晶体结构加以解释的是(

)①容易导电

②容易导热

③有延展性④易锈蚀A.②④

B.①②④

C.①②③④

D.①②③答案：D解析：金属容易导电是因为晶体中存在许多自由电子，这些自由电子的运动是没有方向性的，但在外加电场作用下，自由电子就会发生定向移动形成电流；容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换，从而能量从温度高的部分传到温度低的部分，使整块金属达到相同的温度；有延展性是因为金属离子和自由电子之间的较强作用，当金属受到外力时，晶体中的各离子层就会发生相对滑动，但由于金属离子和自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力后相互作用没有被破坏，故虽发生形变，但不会导致断裂；易锈蚀是因为金属易被氧化变为金属阳离子，与金属晶体结构无关。所以答案为D。13、关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述正确的是（）。A、晶胞是六棱柱 B、晶胞是六面体C、每个晶胞中含4个原子 D、每个晶胞中含17个原子答案：B解析：金属晶体的六方最密堆积结构型式的晶胞是六棱柱的——平行六面体，有8个顶点和1个内部原子，晶胞中绝对占有2个原子。14、要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是（A、金属镁的硬度大于金属铝B、碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的C、金属镁的熔点大于金属钠D、金属镁的硬度小于金属钙答案：C解析：镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小；因离子的半径小而所带电荷多，使金属镁比金属钠的金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大；因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。15、构成下列晶体的作用力相同的是（）A.氯化钙晶体与石墨晶体

B.常压0℃时的三氧化硫、晶体硅C.干冰、蔗糖

D.固体氮与NaCl晶体答案：C解析：构成晶体的作用力，对于原子晶体是共价键，分子晶体是分子间作用力，离子晶体是离子键。A中氯化钙是离子晶体，石墨是混合型晶体。B中三氧化硫是分子晶体，晶体硅是原子晶体。D中固体氮是分子晶体，NaCl晶体是离子晶体。16、离子晶体不可能具有的性质是()A.较高的熔、沸点B.良好的导电性C.溶于极性溶剂D.坚硬而易粉碎答案：B解析：离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动，因而不导电。只有在离子晶体溶于水或熔融后，电离成可以自由移动的阴、阳离子，才可以导电。二、非选择题17、单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据，回答下列问题：金刚石晶体硅晶体硼熔点（K）382316832573沸点（K）510026282823硬度（moh）10（1）晶体硼的晶体类型属于晶体。（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体如图，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，B—B键间的键角是（填度数）。硅晶体示意图答案：（1）原子（2）60°解析：比较给出的金刚石、晶体硅及晶体硼的熔沸点的数据，可得出晶体硼为原子晶体。硼原子形成了正三角形，所以B—B键间的角度为60°。18、碳族元素包括：C、Si、Ge、Sn、Pb。碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠结合在一起。答案：(1)sp2范德华力解析：(1)石墨的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似，可得答案。(2)共用电子对偏向电负性大的原子，故电负性：C＞H＞Si。19、同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：A组物质NaClKClCsCl熔点（K）10741049918B组物质NaMgAl熔点（K）317923933解析：A组为离子晶体，离子之间存在离子键，强度可借助库仑定律比较：F=，由于NaCl、KCl、CsCl中的阴、阳离子所带电荷数相等，而r（Na+）<r（K+）<r（Cs+），所以F(NaCl)>F（KCl）>F(CsCl)，离子键越来越弱，故熔点是逐渐降低的。B组为金属晶体，是由金属键相互结合而成的，因为q(Na+)<q(Mg2+)<q(Al3+)，而r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)，所以F(Na+)<F(Mg2+)<F(Al3+),金属键越来越强，故其熔点是逐渐升高的。答案：一般来说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离