第三章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体课后练习- 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

第三章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体课后练习—上学期高

中化学鲁科版（2019）选择性必修2

一、单选题（共15题）

1.NaTl晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm,下列说法错误的是

A.若该物质的摩尔质量为Mg/mol,阿伏伽德罗常数的值为NA,则晶胞密度诵g/cm，

B.T1原子间的最近距离为立apm

4

c.Na与T1的骨架都和立方金刚石结构一样

D.81Tl位于元素周期表中第六周期，川A族

2.氧化锌常作为金属缓蚀剂，其结构有很多种，其中一种立方晶胞结构如图，晶胞边长为apm,下列说法

错误的是

双原子

锌原子

A.该晶体属于离子晶体

O原子与O原子的最短距离为亚apm

B.

2

C.Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为6

D.该晶胞中含有4个O原子，4个Zn原子

3.有一种多聚硼酸盐为无限网状结构，图为其结构单元示意图。其结构的基本单元可表示为（BsOJ%则

m、n的值分别为

-°-U<o=

A.2、4B.3、6C.2、5D.3、9

4.关于SiO?晶体的叙述中，正确的是

A.通常状况下，60gsi02晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数）

B.60gsi。2晶体中，含有2NA个Si—O键

C.晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点

D.因为硅和碳属于同一主族，所以SiCh晶体与CO2晶体类型相同

5.下列有关晶体的叙述中，错误的是

A.金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子

B.白磷分子晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°

C.在NaCl晶体中每个Na+（或C「）周围都紧邻6个C「（或Na+）

D.离子晶体在熔化时，离于键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏

6.下列说法错误的是

干冰晶胞硅晶体结构氯化钠晶胞石墨平面结构

A.88g干冰晶体中，含有1mol晶胞结构单元

B.硅晶体中，最小的环上有6个Si原子

C.氯化钠晶体中，距Na*最近的Cr有6个

D.石墨晶体中，每个六元环占有2个C原子

7.下列有关化合物的说法不正确的是

A.[CU（NH3）4]SO4中H-N-H键的键角大于NH3中H-N-H键的键角

B.配离子[Co（NO；）4p冲各元素第一电离能由小到大的顺序为Co<O<N

C.八面体配合物CoCb・3NH3结构有4种，其中极性分子有2种

D.邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低

8.石墨烯可转化为富勒烯（C6。），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶

胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数及碳原子个数为

A.9,4B.9,180C.12,10D.12,240

9.已知金属钠和氮可形成化合物，该化合物晶胞如下图所示，其结构中Na*按简单立方分布，形成Nas立

方体空隙，电子对(2e1和氮原子交替分布填充在小立方体的中心。下列说法中错误的是

ONa

A.该晶胞中的Na,数为8

B.该化合物的化学式INa^Heer

C.若将原子放在晶胞顶点，则所有电子对(2,)在晶胞的体心

D.该晶胞中Na*最近的He原子数目为4

10.下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与

它最接近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b是

•o

OCa

A.6,3：1：B.24,10：8：1

C.12,5：4：D.3,3：2：1

11.乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验如下：

步骤1：向试管中加入2mLi0%NaOH溶液，边振荡边滴加4~6滴2%CuSC)4溶液，观察到有蓝色絮状沉淀

产生。

步骤2：再向试管中加入0.5mL乙醛溶液，加热，观察到有红色沉淀产生。

下列说法不正确的是

。"二。

A.步骤1中必须加入过量的NaOH溶液

B.步骤2中观察到的红色沉淀为CU2O

C.上述实验说明乙醛能被新制氢氧化铜氧化

D.上图所示Cm。的晶胞中Q表示氧原子

12.某立方晶系的锦钾(SJK)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示

晶胞的一部分。下列说法正确的是

0K

•Sb

A.该晶胞的体积为a3xlO-36cm-3B.K和Sb原子数之比为3：1

K和Sb之间的最短距离为;apm

C.与Sb最邻近的K原子数为4D.

13.分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体可表示为MxFe)，(CN)z,研究表明它的结构特性

是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻，而CN-位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如

图所示.下列说法正确的是

A.该晶体是原子晶体

B.M的离子位于上述立方体的面心，呈+2价

C.M的离子位于上述立方体的体心，且M+的空缺率(体心中没有M+的占总体心的百分比)为50%

D.晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3，且M为+1价

14.从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体，而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶

体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是

A.是否具有规则的几何外形

B.是否具有固定组成

C.是否具有美观对称的外形

D.内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列

15.已知由X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞结构如图所示，X、Y、Z分别处于立方体

的顶角、棱上、体心。下列有关该化合物的说法正确的是

A.该晶体的化学式为ZXY,B.该晶体的熔点一定比金属晶体的高

C.每个X周围距离最近的Y有8个D.每个Z周围距离最近的X有16个

二、综合题(共3题)

16.元素周期表是科学界最重要的成就之一。作为一种独特的工具，它使科学家能够预测地球上和宇宙中

物质的外观、性质及结构等。

(1)通常制造的农药含元素F、P、S、CL四种元素的电负性从大到小的顺序为:第一电离能从大到

小的顺序为。

(2)科学家曾利用元素周期表寻找F、C1的含碳化合物作为制冷剂。已知CCL的沸点为76.8C,CF4的沸点

为-128℃,若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂可以是(写出其中一种

的化学式)。

(3)1963年以来科学家借助射电望远镜，在星际空间已发现NH3、HC三C-C三N等近两百种星际分子。与NE

互为等电子体的阳离子为;HCW-C三N分子中b键与万键的数目比n(。)：n(T)=。

(4)过渡元素(包括稀土元素)中可寻找各种优良催化剂。Sc的一种氢化物的晶胞结构如图所示，该氢化物

的化学式为。

掇

17.已知硼、氮、钻、铜是几种重要的元素，请回答下列向题：

(1)C。的基态原子中未成对电子数为个；Cu的基态原子的电子排布式为。

(2)Cu的配合物A的结构如右图，A中所含C、N、0三种元素的第一电离能由大到小的顺序为o

其中氮原子的杂化方式是。

(3)配体氨基乙酸根(H?NCH2coe>-)受热分解可产生CO2和N2,N2中3键和兀键数目之比是

NzO与CCh互为等电子体，结构相似，且Nz0分子中O只与一个N相连，则N?O的电子式为。

(4)立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似(如下图)，是超硬材料。

A

•»ON

立方工化・

•BON

①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有个;

②结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，立方氮化翻的晶胞中，B原子的坐标参数

分别有：B(0,0,0)；B(1,0,；)；B(；,(p；,0)等，则距离上述三个B原子最近且等距离的N原子

的坐标参数为;

3

③已知氮化硼晶胞边长为apm,则氮化硼的密度为g-cm-(设NA为阿伏加德罗常数值，只要求列算

式)。

18.(1)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，钛元素在元素周期表中的位置为其价电子排布式为

(2)写出一种与SO：互为等电子体的分子：一(填化学式)。基态Mg原子的核外电子占据了一种不同形状

的原子轨道。

(3)TiCL,的熔点是-24.1℃,沸点是136.4℃,则固态TiCL属于一晶体。

(4)超硬材料C3N4的热稳定性比金刚石的热稳定性强，其原因为。金刚石的晶胞结构如甲图所示，

已知A原子的坐标参数为(0,0,0),B原子的坐标参数为(0,；),则C原子的坐标为一。金刚石晶

体中所含C-C键和C原子的数目之比为一。

⑸研究表明,NH3与H2O以氢键结合成NH3-H2O,NH3.H2O又可电离出NH：,则NH3H2O的结构式为。

(6)铜是人类发现比较早的一种金属，其晶胞结构如乙图所示。若铜的密度为pgcmV阿伏加德罗常数的值

为NA,则两个钛原子间的最短距离为—cm(用含有p、NA的代数式表示)。

参考答案

1.A

【详解】

18M

一个晶胞中Na的个数为l+4+12x；=8,同理，T1也为4个，故1个晶胞的质量为「g,故密度为

4m

8M,3

「二瓦3淅g/加,故A错误；

B.T1原子间的最近距离为体对角线的;，为gapm,故B正确；

C.由图可知Na与T1的骨架都和立方金刚石结构一样，故C正确；

D..JI为81号元素，位于元素周期表中第六周期，HIA族，故D正确；

故选A„

2.C

【详解】

A.氧化锌晶体属于离子晶体，选项A正确；

B.O原子与。原子的最短距离为面对角线的一半，即也apm,选项B正确；

2

C.由晶胞示意图，取顶点ZC原子来看，其周围等距且最近的Zn原子为面心上的Zn原子，顶点Zn原子

属于12个面，故Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为12,选项C错误；

D.由图可知，该晶胞含4个。原子(晶胞内)，Zn原子位于晶胞的顶点和面心上，故Zn原子的数量为

8x1+6xg=4个，选项D正确。

答案选C。

3.D

【详解】

结构单元示意图可知，结构单元中硼原子的个数为5,氧原子的个数为(6+6xg)=9,由化合价代数和为0可

得：(+3)x5+(—2)x9=—m,解得m=3,则m=3、n=9,故选D。

4.C

【详解】

A、SiCh晶体是共价晶体，不存在分子，故A错误；

B、ImolSiCh晶体存在4moiSi-0键，所以60gsi。2晶体即1molSiCh晶体含有4moiSi-0键键，故A错误；

C、晶体中一个硅原子和四个氧原子，形成四面体结构，四个氧原子处于同一四面体的四个顶点，故C正确；

D、SiCh晶体是共价晶体，CO2晶体是分子晶体，故D错误；

故选Co

5.B

【详解】

白磷分子晶体中，分子中是共价键结合，微粒之间不是共价键结合，是分子间作用力，键角为60。，所以B

错了。答案选B。

6.A

【详解】

A.1个干冰晶胞结构单元含有8x：+6x；=4个二氧化碳分子，88g干冰中含有0.5mol晶胞结构单元，故A

8N

错误；

B.晶体硅的结构与金刚石的结构相似，每个硅原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小环上有6个硅

原子，故B正确；

C.根据氯化钠的晶胞图，以体心的Na*为例，距Na*最近的有6个，距C「最近的Na*也是6个，故C

正确；

D.石墨晶体中最小的环为六元环，每个碳原子被3个碳环共有，则每个六元环占有6xg=2个C原子，故

D正确；

故选Ao

7.C

【详解】

A.[CU(NH3)4]SCU中N含有4个键，没有孤电子对，属于采取sp3杂化，氨气分子中氮原子上有一对孤对电

子，[Cu(NH3)4]SC>4中氮原子上没有孤对电子，排斥力小，故ICU(NH3)4]SC)4中H-N-H键角比NH3中H-N-H

键角大，选项A正确；

B.金属元素的第一电离能一般比非金属的小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，

但N元素的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以它的第一电离能高于同周期相邻的元素，所

以Co、N、O的第一电离能由小到大的顺序为Co<O<N,选项B正确；

C.正八面体六个顶点的位置是对称等同的，八面体配合物C0CI3WNH3结构有3种，其中极性分子有1种，

选项c不正确；

D.同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔沸点。如邻羟基苯甲

酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低，选项D正确；

答案选c。

8.D

【详解】

由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体内的M原子个数为12x9+9=12个，位于顶点和面心的Ceo个数为8x

1+6x1=4,碳原子个数为4x60=240,则晶胞中M原子的个数及碳原子个数12和240,故选D。

8乙

9.C

【详解】

A.该晶胞中的Na*数为6XQ+12X]+8XW+1=8,A项正确；

B.晶胞中的电子对(2H)和氮原子交替分布填充在小立方体的中心，不均摊，可知晶胞中有4对电子、4个

He原子，8个Na原子，则Na、He、电子对数占比为8：4：4=2：1：1,故化学式为[2+,在©]?,B项

正确；

C.若将原子放在晶胞顶点，则电子对(2e)在晶胞的体心、棱心，C项错误；

D.该晶胞中Na，最近的He原子数目为4,D项正确；

答案选C。

10.A

【详解】

由晶胞结构可知，晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近，则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，

a=6；晶胞中位于顶点的钛原子个数为8x：=l,位于棱上的氧原子个数为12x：=3,位于体内的钙原子的个

84

数为1,则氧、钛、钙的原子个数比为3：1：1,故选A。

11.D

【详解】

A.醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应时需要碱过量，故必须加入过量的氢氧化钠溶液，A正确；

B.乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色的氧化亚铜沉淀，B正确；

C.实验生成乙酸铉，说明乙醛被氢氧化铜氧化，C正确；

D.晶胞中红色球有8X：+1=2,黑色球有4个，所以结合氧化亚铜的化学式分析，黑色球表示铜原子，D

O

错误；

故选D。

12.B

【详解】

A.该晶胞的边长为axlO">cm,故晶胞的体积为（axlO/mY=a，,A项错误；

B.该晶胞中K的个数为12x：+9=12,Sb的个数为8x：+6x:=4,故K和Sb原子数之比为3：1,B项

482

正确；

C.以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误；

D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，，即@apm,D项错误。

故选Bo

13.C

【详解】

A.该晶体中含有Fe2+、Fe3\CW等阴阳离子，所以该晶体为离子晶体，A错误；

B.根据晶胞结构可知，晶胞中含有Fe?+的个数为4x"=；,Fe3+的个数为4x；=；,CN-的个数为12x；=3,

所以Fe2+、Fe3+、CN的个数比为1：1：6,根据化合价代数和为零可知，M的化合价为+1价，B错误；

C.根据晶胞结构，由B的计算可知，每个晶胞中含有Fe2+0.5个，Fe3+0.5个，CN3个，由B可知M的化

合价为+1价，根据化合价代数为零，可知每个晶胞平均含有M也是0.5个，而M的离子位于上述立方体的

体心上，所以两个晶胞中一个有M+,而另一个必无M+,所以M+空缺率为50%,C正确；

D.由B的分析可知，晶体的化学式可表示为MFez（CN）6,且M为+1价，D错误；

故答案为：C。

14.D

【详解】

有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体，如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以

具有美观对称的外形；具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体（无定形二氧化硅）也有固定的

组成；晶体和非晶体的本质区别在于其内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。故ABC错误,

D正确。答案选D。

【点睛】

本题解题时需注意晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，

与几何外形无关，且晶体有固定熔沸点，非晶体没有固定熔沸点，据此解答。

15.A

【详解】

A.Z处于晶胞体心，则Z的个数为1；X处于晶胞顶角，则X的个数为8x)=1；Y处于晶胞棱上，则Y

O

的个数为12xJ=3,Z、X、Y原子个数比是1：1：3,所以该晶体的化学式为ZXYj,A项正确；

4

B.该晶体是离子晶体，熔、沸点较高，但有些金属晶体的熔、沸点也很高，如鸨的熔点在300CTC以上，

因此离子晶体与金属晶体的熔点不能直接比较，B项错误；

C.利用晶体的对称性可以判断出每个X周围距离最近的Y有6个，C项错误；

D.Z处于晶胞体心，X处于晶胞顶角，体心距8个顶角的距离相等且最近，因此每个2周围距离最近的X

有8个，D项错误。

故选Ao

+

16.E>C1>S>PF>C1>P>SCFCb、CF2c卜、CF3clH3O1：1ScH2

【分析】

(1)元素的非金属性越强，其电负性越大；一般情况下元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期

的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态,

第一电离能大于同一周期相邻元素；

(2)分子中只含有1个C原子，根据C原子价电子为4的原则，F、C1原子个数和等于4个即可。

(3)等电子体是原子数相等，最外层电子总数也相等的微粒；共价单键是。键，共建双键一个b键一个乃键，

共价三键一个。键两个兀键；

(4)用均摊方法计算该物质化学式。

【详解】

⑴元素的非金属性F>C1>S>P,所以元素的电负性由大到小的顺序为F>C1>S>P；

同一主族的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一

电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素,

所以这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>C1>P>S。

(2)CC14的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128C,若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制

冷剂中F、。原子数的和等于4个，可以是CFCb、CF2CI2、CF3CI中任何一种。

+

⑶根据等电子体的概念，Nh的等电子体的阳离子是H30；在HC三C-C三N分子中含有4个。键、4个兀键，

二者个数比等于1：1；

⑷根据Sc、H原子的相对位置可知：在该晶胞中含有8个H原子，含有的Sc原子个数为：8x1+6x1=4,

Sc：H=4:8=l:2,所以该物质化学式为SCH2。

【点睛】

本题考查了物质结构的知识，涉及元素电负性、第一电离能大小比较、制冷剂的沸点与物质结构的关系、

等电子体和物质化学式的书写、化学键类型的判断计算与判断等知识。掌握原子结构与元素的性质的关系，

了解均摊方法的含义及应用、掌握化学基本概念等是正确解题的关键。

17.3Is22s22P63s23P63d"4sl或[Ar]3a4slN>O>Csp3杂化1:2：^:；N：;Q;4

25x4ki

(1/4,1/4,1/4,)yx10

L-a

【详解】

(DC。的核电荷数为27,其价层电子排布式为3d74s2,其基态原子中未成对电子数为3个：Cu原子核外有

29个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63"。4sl或[Ar]3"咏|；

(2)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能

大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C；N原子价层电子对个数是4,根据价

层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3；

⑶N2中。键和兀键数目之比为1：2,等电子体结构相似,根据二氧化碳电子式书写N20的电子式为加：:此：@

(4)①晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子形成正四面体结构，硼原子数目为4；

②该晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8x：+6x：=4,则B-N键个数为12,距离上述三个B原子最近且

等距的N原子的坐标参数为(!、J、y);

444

4x254x25

③晶胞的体积为(axl(T%m)3,晶胞的质量为:「g,则氮化硼的密度为;「g+(axl(yi0cm)3=

NANA

*为xlO*gemJ。

18.第四周期第IVB族3d24s2CCU(或SiCkSiF4)2分子C—N键的键长比金刚石中

C-C键的键长短，键能大(!，!，!)2：1H-A-H-O'x；俘I

444