物质与结构综合练习

物质与结构综合练习

一、单选题

1.磷化铝(A1P,熔点：2000℃)通常是作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，主要用于熏杀粮食中的储粮害虫等，下

列有关说法正确的是

A.A1P属于分子晶体

B.起熏杀作用的物质通常是A1(OH)3

C.A1P能水解或与稀硫酸作用，且均产生一种无毒气体

D.常用铝与红磷在一定条件下化合制备A1P

2.硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料，具有在充电的同时合金化反应的特点。在充电

过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。

下列说法正确的是

A.当ImolZn,“S完全转化为ZnnS时，转移电子数为2moi

B.在zn.s体对角线的一维空间上会出现“_Q_@—0-e~~@-e—”的排布规律

C.当ZrigS完全转化为Li*Zn>,S时，每转移6moi电子，生成3moiLiZn(合金相)

D.若Li,S的晶胞参数为anm,则EF间的距离为15anm

4

3.含铀(Ce)催化剂催化C0?与甲醇反应是CO?资源化利用的有效途径，该反应的催化循环原理如图所示。

下列说法错误的是

A.物质A为CHQH

B.反应过程涉及的物质中碳原子的杂化方式有3种

C.反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键

D.反应的总方程式为2cH3OH+CO,」^IHCCCH+H2O

3'J3

OO

4.TiO?的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示，其中m、n、p、q的原子坐标分别为m(0,0,0)；

n(0.69a,0.69a,c);q(O.19a,O.81a,O.5c)0下列说法正确的是

A.图中所示微粒中，代表O原子的是m、pB.i的原子坐标为(0.81a,0.81a,0.5c)

803

C.p点的原子坐标为(a,a,c)D.该晶体的密度为而一g，cm'

5.同主族元素的性质较为相似，下列关于同主族元素性质推测正确的是

A.Li、Na同主族，因为Na在空气中加热生成Na?。?，所以Li在空气中加热生成U2O2

B.F、C1同主族，因为HC1是强酸，所以HF也是强酸

C.Ca、Ba同主族，因为Ca(OH)2微溶于水，所以Ba(OH)2也微溶于水

D.F、C1同主族，因为CL能与水反应，所以F2也能与水反应

2

6.我国科研工作者利用冷冻透射电子显微镜同步辐射等技术，在还原氧化石墨烯膜上直接观察到了自然环

境下生成的某二维晶体，其结构如图所示。下列说法正确的是

C.Ca"和cr的配位数均为3D.该晶体可由钙在氯气中燃烧制得

7.下列关于晶体的说法，不正确的是

①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性;

②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；

③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；

④Mg。和NaQ两种晶体中，MgO的离子键键能较小，所以其熔点比较低；

⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;

⑥NaHCOs受热分解生成Na2co>C0?和H?0,既破坏了离子键，也破坏了共价键;

⑦干冰晶体中，一个CO?分子周围有12个C02分子紧邻;

A.①@③B.②③⑦C.④⑤⑥D.②③④

8.W、X、Y、Z为原子序数依次递减的短周期元素，W、Y、Z三种元素分属不同周期不同主族，已知W、

Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，W、X对应的简单离子核外电子排布相同。W、X、Y、

Z能形成如下结构的化合物。下列叙述正确的是

Z—X\/X—X\/X—Z*

Z—X/xx—\x—z

A.W、X对应的简单离子半径顺序为：X>WB.该化合物中X元素化合价均为-2价

C.Y的最高价氧化物对应水化物为强酸D.对应元素形成的气态氢化物稳定性：Y>X

9.CoxNiu“)Fe2O4在磁性材料和催化剂领域具有广泛的应用前景，+可以形成配合物

[CO(NH2—CH2—CH2—NH2)(NH3)2C12]C1«下列说法不正确的是

3d4s

A.第四周期中不成对电子数目最多的基态原子的价电子轨道表示式为EH王国王Hl田

B.CoxNi(Lx)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2,则Fe的化合价是+3

C.乙二胺与三甲胺［N(CH3)3］均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高的原因是乙二胺分子间可以形成氢键，而

三甲胺却形成了分子内氢键

D.该配合物中Ct?+的配位数是6

10.已知R、W、X、Y、Z均为短周期主族元素，其中R元素所在的周期数是其族序数的一半，且对应的

两种常见氧化物均为酸性氧化物，W元素与Z元素在同一主族，X与其同主族另一元素单质形成的合金可

用作原子反应堆导热剂,Y元素原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素原子L层电子数为m+n,

M层电子数为m-n,下列叙述中错误的是

A.R、X、Y对应的简单离子半径:r(X)<r(Y)<r(R)

B.相同温度下，同浓度的R、W、Z的最高价含氧酸的酸性：R>W>Z

C.将WK与RY?分别通入Ba(NC)3)2溶液中，现象不同

D.因为Y的氢化物比R的氢化物稳定，所以Y的氢化物的熔、沸点比R的氢化物的熔、沸点高

11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其最外层电子数之和为18。X、Y与Z、W位于

不同周期，X、Z处于对角线位置且其单质都能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是

A.Z的最高价氧化物为两性氧化物B.单质的熔点：Y<W

C.Z与W形成的化合物是共价化合物D.简单氢化物的稳定性：Y<W

12.神化硼晶体是具有超高热导率的半导体材料，其结构如图所示，若晶胞参数为anm,下列说法正确的

是

A.神化硼的化学式为B7As2

B.与顶点B原子距离最近且等距的B原子有6个

C.晶胞内的4个As原子所围成的空间结构为正四面体形

D.B、As原子之间的最短距离为迤nm

2

13.化学式为Ni(CN),(NHjv(C6H6)：的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。N产与CN-连接形

4

成平面层，两个平面层通过NH3分子连接，中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是

ONi

。N

・C

B.该结构不是晶胞结构单元

C.结构中N原子均参与形成配位键

D.半数Ni?+与C原子配位，且所有的Ni?*配位数相同

14.金属及其化合物在生产生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗

产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已饕刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边

焙边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体

方面取得突破性进展，制得的aAgl晶体在室温下的电导率比普通多晶的Agl提高了近5个数量级。

a-Agl晶体中「作体心立方堆积（如图所示），Ag'可分布在由「构成的空隙位置上。在电场作用下，Ag+无

需克服太大阻力即可发生迁移。已知：阿伏加德罗常数为下列说法不正确的是

A.广的最外层电子排布式为5s25P6

B.Ag+位于「构成的全部八面体空隙上

C.a-Agl晶体的摩尔体积为AgLrrp.mo1一1

D.a-Agl晶体可用作电池的电解质

15.某有机物的结构简式如下图所示，是合成抗菌药物的重要中间体。下列说法中正确的是

HOOC

A.该有机物含有3种官能团

B.该有机物的分子式为CnH“Q」

C.1mol该有机物最多能与5moi也发生加成反应

D.该分子中只有3个采取sp,杂化的原子

16.某水性钠离子电池电极材料由Na+、Fe2\Fe3\CW组成，其立方晶胞嵌入和嵌出Na卡过程中，Fe?与

Fe3+含量发生变化，依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质，其过程如图所示。下列说法错误的是

格林绿Fe(CN%普鲁士蓝普鲁士白

A.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,失去4s电子转化为Fe2+

B.导电能力普鲁士蓝小于普鲁士白

C.普鲁士蓝中Fe?+与Fe?+个数比为1：2

8x157-3

D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为^^xiow>g.cm3

a1、&

二、结构与性质

17.碎化钱是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示。

Ga

6

(1)①As原子的基态价电子排布式是。

②Ga在元素周期表中的位置是。

③Ga与As基态原子未成对电子数之比是o

⑵神化铁晶体可以通过三甲基化铉与As&反应制备：Ga(CH,)3+AsH3-^GaAs+3CH4O

①GaCHj中Ga的杂化类型是。

②AsH?分子的空间结构为。

③请从物质结构与性质的角度解释AsH,沸点低于同主族氢化物NH?的事实：。

(3)通过神化铉晶胞结构可判断：Ga原子的配位数为o

(4)已知阿伏伽德罗常数为％八，立方体晶胞棱长为anm。试求：

①Ga与As间最短距离为nm。

②晶体的密度为gym｛列出计算式)。

18.(I)如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶胞结构，该结构是具有代表性的最小重复单

位。

•Ti4+

©O2'

oCa2+

(i)该晶胞结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是，该物质的化学式可表示为

(2)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a、b、c,晶胞结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为

dnm(lnm=10-9m),阿伏加德罗常数为6.02xl()23mo「，则该晶胞的密度为g-cm。

(H)氮化碳的结构如下图所示：已知氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的

硬度大、熔点高、化学性质稳定。

(3)氮化硅的硬度(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是;

(4)己知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直

接相连，同时每个原子都满足最外层8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：。

(5)第IHA、VA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与晶

体硅相似。在GaN晶体中与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为,GaN属于

___________晶体。

19.硅化镁是一种窄带隙型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应

用前景。硅化镁的晶胞参数a=0.6391nm,结构如图所示。

(l)Si原子的配位数为

(2)晶胞在对角面方向的投影图为(填字母)。

(3)阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度P=g-cm-(列出计算式)。

20.根据报道，贵州发现的超大型镒铜矿区资源量已超两亿吨。镒矿是国家紧缺战略矿产之一，在电池、

磁性新材料等方面都有广泛应用。请回答下列问题：

⑴铜钵氧化物(CuMmCU)能在常温下催化氧化一氧化碳和甲醛(HCHO)。

①基态镭原子的价层电子排布式为o

8

②Mn元素的一种配合物K3[Mn(CN)6]具有反磁性，该配合物中。键和n键的个数比为。

③HCHO分子的H-C-H键角(填“大于”“小于”或“等于”)C02的键角，理由是。

④向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NCh)2溶液中加入Na2c03溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得

CuMn2O4,NO,的立体构型是

(2)比较熔点：A1C13A1F3(填〜或"=")，并解释其原因_______.

(3)锦的某种氧化物的晶胞结构如图所示：

•Mn

OQ

品也小意图

该镭元素的氧化物化学式为，该晶体的密度为g-cm-3(用含a、b和NA的代数式表示，NA

为阿伏加德罗常数的值)。

21.回答下列问题

(1)[2020全国HI]氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。研究发现，氨

硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为即m、加m、＜pm,。=£=/=90。。氨硼烷的

2x2x2超晶胞结构如图1所示。

图1

氨硼烷晶体的密度P=g-cm'(列出计算式，设Nx为阿伏加德罗常数的值)。

⑵[2021河北]KH2PO,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KH2P0,晶体已应用于

大功率固体激光器，填补了国家战略空白。分别用。、•表示HFO,和K+,KHFO4晶体的四方晶胞如图2

所示，图3、图4分别显示的是HF。；、K+在晶胞立面、广面上的位置:

①若晶胞底边的边长均为他111、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为N”晶体的密度为

g-crrT'(写出表达式)。

(1)基态铁离子的价电子排布式为。铁、钻、镇的基态原子核外未成对电子数最多的是

(2)CoCL溶于氨水并通入空气，可从溶液中结晶出橙黄色的[CO(NH3)6]03晶体。该配合物中配体分子的立

体构型是,其中心原子的杂化轨道类型为

(3)铁、银易与CO作用形成镖基配合物Fe(CO)s、Ni(CO)4,Fe(CO)5的熔点为253K,沸点为376K,则

用C0)4固体属于晶体，其中存在的化学键类型为。

(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni?+和Fe"的离子半径分别为69Pm和78pm,则熔点：NiO

(填或口")FeO,原因是o

(5)FeQ4晶体中，O'-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的02-围成的正四

面体空隙和3、6、7、8、9、12的0。-围成的正八面体空隙。FesO”中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，

Fe?+和另一半Fe?+填充在正八面体空隙中，则FeQ」晶体中，正四面体空隙数与0?-数之比为,有

%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18自61-3,

则该晶胞参数a=Pm。(写出表达式)

10

23.碳原子构成的单质具有多种同素异形体，也对应着有多种不同晶体类型.

(1)图为石墨和石墨烯的结构示意图.石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度

的二维晶体.下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是(填标号).

石墨石墨烯晶体

A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键

B.石墨中的碳原子采取sp3杂化

C.石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力

D.石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子

(2)利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管可以合成T-碳，T-碳的晶体结构可看成金刚石晶

体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代，如图所示［其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和晶

胞俯视图，图(c)为金刚石晶胞］.

(a)(b)(c)

一个T-碳晶胞中含有个碳原子，T-碳的密度非常小，是金刚石的一半，则T-碳晶胞的棱

长和金刚石晶胞的棱长之比为.

24.理论计算预测，由汞(Hg)、倍(Ge)、睇(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料.X的晶体

可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成.

（1）图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是

（2）图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；该晶胞中粒子个数比

Hg:Ge:Sb=.

（3）设X的最简式的相对分子质量为M,,则X晶体的密度为g/cn?（已知NA代表阿伏加德罗

常数的值，列出算式）.

25.请回答下列问题。

（1）钻及其化合物有重要的用途，探究其结构有重要意义。

①请写出基态钻原子的核外电子排布式。

②按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区，C。在元素周期表中属于________区。

（2）[Co（NH3）5Cl]5是C<?+的一种重要配合物。

①该配合物的一种配体是NH,,NH3的空间结构呈_________形，是（填“极性”或“非极性）分子。

②Co"的价层电子轨道表示式是。

2+

@lmol[Co（NH,）5Cl]中含有的。键的数目为（用NA代表阿伏加德罗常数）。

④设计实验证实该配合物溶于水时，离子键发生断裂，配位键没有断裂.实验如下：称取2.505g该配合物，

先加水溶解，再加足量AgNOj溶液，（补全实验操作），称量沉淀质量为（精确到0.01g,

相对分子质量[ColNHjCl]。？：250.5；AgCl：143.5）。

（3）第VA族元素及其化合物的结构和性质如下：

①NH、、PH?、AsHj的沸点由高到低的顺序为（填化学式，下同），键角由大到小的顺序为

12

②某一种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图:

i.氮化硼(BN)属于晶体；该种氮化硼(BN)的熔点SiC(填＞、＜、=)。

ii.已知氮化硼(BN)晶胞的边长为anm，则晶胞密度为g-cm%用含有a、NA的代数式表示)。

参考答案：

1.D

【详解】A.A1P的熔点为2000℃,比较高，属于共价晶体，A项错误；

B.A1P可发生水解：A1P+3HQ=Al(OH)3(+PHj,Al(OH),没有氧化性，不能熏杀害虫，有剧毒,

可熏杀害虫，B项错误；

C.A1P与稀硫酸发生反应：2A1P+3H2SO4=A12(SO41+2PH,T,A1P水解或与稀硫酸作用均可产生有毒气

体PH-C项错误；

D.红磷和铝粉烧制可得到磷化铝，该反应为化合反应，D项正确；

故选D。

2.D

22

【详解】A.当ImolZ/S完全转化为Zn“S时、转移电子数为2x(---)mol,A错误；

nm

B.根据Zn.s结构，体对角线的一维空间上会出现“OoeO”的排布规律，B错误；

C.当Znn,S完全转化为Li*Zn,S时，Li+、ZM+转化为LiZn合金，生成ImolLiZn转移3mol电子，每转移6mol

电子，生成2moiLiZn(合金相)，C错误；

D.若Li2s的晶胞参数为anm,则EF间的距离为J(午y+(亭>+(字ynm=#Lnm,D正确；

故选D。

3.C

【分析】结合反应过程，A为CH3OH,B为C02,据此解答。

【详解】A.反应①发生取代反应，A为CH3OH,A正确；

no3

HceC

3\z\CZH3

oo

B.C02中C为sp杂化,甲醇中C为sp3杂化，有3种杂化方式,

B正确；

C.反应过程中断裂的化学键只有极性键，没有非极性键，c错误;

D.由题图分析可知，反应物为CHQH和CC>2,生成物为HCcCH和HQ，则反应的总化

3\/\/3

o0

学方程式为2cH30H+CO,吧”HCCCH+H2O,D正确;

3\/\/

oo

故选C。

4.C

【详解】A.由于晶胞中相同位置的原子相同，若m、p代表。原子，则晶胞中含有O原子数为1+8x18=2,Ti

原子数为4x12+2=4,根据TiO2的化学式可知，该晶胞中应含有1个Ti原子，与晶胞结构不符合，故代表

氧原子的是n、q,代表Ti原子的是m、p：故选项A错误；

B.根据晶胞可以知道，q、i位置的O原子与体心Ti原子处于同一平面，且处于对角线上，q的坐标为

(0.19a,0.81a,0.5c),则i原子的坐标为(0.81a,0.19a,0.5c),故选项B错误;

C.由图可知，p点位于晶胞的顶点，则p点的原子坐标为(a,a,c),故C选项正确；

14

D.根据“均摊法”，每个晶胞中含有Ti原子数为1+8x18=2,含有0原子数为4x12+2=4,则晶胞的质量为

m(晶胞)=80NAx2g；晶胞的体积为V(晶胞)=(axl()TOcm)2x(cxl0TOcm)=a2cxl070cm3,故该晶胞体的密度为

p=m(晶胞)V(晶胞)=80NAx2ga2cxl(F30cm3=i60NAa2cxl()30g/cm3；故选项D错误。

5.D

【详解】A.Li在空气中加热生成LizO,故A错误；

B.HF是弱酸，故B错误；

C.Ba(OH)2易溶于水，故C错误；

D.F、C1同主族，氟气的氧化性比氯气的氧化性强，因为Ck能与水反应，所以Fz也能与水反应，故D正

确；

故选D。

6.C

【详解】A.由俯视图可知，一个钙离子形成键结合3个氯离子，同样一个氯离子形成键结合3个钙离子,

则该二维晶体的化学式为CaCLA错误；

B.结合侧视图可知，Ca—Cl-Ca构成的为非平面六边形，其Ca—C1—Ca的键角不是60。，B错误；

C.由A分析可知，Ca"、C「周围最近的离子数均为3,故配位数均为3,C正确：

D.钙在氯气中燃烧生成氯化钙CaC12,由A分析可知，不能得到该晶体，D错误；

故选C。

7.D

【详解】①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性：而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故①正

确；

②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，故②错误；

③共价键可决定原子晶体的熔、沸点，分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，故③错误；

④MgO和NaCl两种晶体中，MgO中离子半径小、离子所带电荷多，晶格能较大，所以其熔点比较高，故

④错误；

⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故⑤正确；

⑥NaHCC)3受热分解生成Na2cO3、CO?和H?。，破坏了Na+和HCO；之间的离子键，也破坏了HCO；中的

共价键，故⑥正确；

⑦干冰晶体中，一个co2分子周围有12个CO?分子紧邻，故⑦正确；

错误的是②③④，选D。

8.A

【分析】W、Y、Z三种元素分属不同周期不同主族，且四种元素的原子序数依次递减的短周期元素，推出

Z为H,根据化合物的结构，X形成2个共价键达到稳定结构，W、X对应的简单离子核外电子排布相同,

W在化合物中显+2价，因此X为O,W为Mg,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,

推出Y为B,据此分析；

【详解】A.W、X对应的简单离子为Mg2+、CT,它们核外电子排布相同，微粒半径随着原子序数增大而

减小，r(O2)>r(Mg2'),故A正确；

B.根据化合物的结构可知，该化合物中存在“一0—0一”，该氧元素显-1价，故B错误；

C.B的最高级氧化物对应水化物为H3BO3，属于一元弱酸，故C错误；

D.非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，0的非金属性强于B,则对应元素形成的气态氢化物稳定

性：X>Y,故D错误；

故选Ao

9.C

3d4s

【详解】A.第四周期中不成对电子数目最多的基态原子为铭，其价电子轨道表示式为11i」j±Ln田,

A正确；

B.CoxNi(i.x)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2,由化学式各元素化合价代数和为0推知Fe的化合价是+3,

B正确；

C.乙二胺与三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高的原因是乙二胺分子间可以形成氢键，而

三甲胺分子间不能形成氢键，c错误；

D.由于NH2-CH2-CH2-NH2有两个N原子可以提供两个孤电子对，结合化学式

[CO(NH2-CH2-CH2-NH2)(NH3)2C12]C1,Ct?+的配位数为2+2+2=6,D正确；

故选C。

10.D

【分析】R、W、X、Y、Z均为短周期主族元素，其中R元素所在的周期数是其族序数的一半，且对应的

两种常见氧化物均为酸性氧化物，可知R为S,钠钾合金可用作原子反应堆导热剂，则X为Na,Y元素原

子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,则n=2,

m=6,所以Y为O,Z为Si,W元素与Z元素在同一主族，则W为C。

【详解】A.R、X、Y分别为S、Na、O,对应的简单离子半径：r(Afa+)<r(02-)<r(S2),A项正确;

16

B.元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si,则酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3,

B项正确：

C.将。。2与so,分别通入Ba(NC)3)2溶液中，C0?与Ba(NO,)2不反应，无明显现象，SO?与Ba(NO)反

应生成员/SO,沉淀，现象不同，C项正确；

D.Y、R分别为0、S,因为HzO分子间存在氢键，所以H2O的熔、沸点比H2s的熔、沸点高，与其氢化

物的稳定性无关，D项错误；

答案选D。

11.D

【分析】短周期主族元素X、Z处于对角线位置且其单质都能与强酸、强碱溶液反应，可知X为Be、Z为

ALX、Y、Z、W的最外层电子数之和为18,可推知Y、W的最外层电子数之和为13。X、Y、Z、W可

能为Be、0、Al、Cl；X、Y、Z、W可能为Be、F、Al>S。

【详解】A.由分析可知，Z的最高价氧化物ALCh为两性氧化物，A正确；

B.单质的熔点可能为：或者耳<s,B正确；

C.Z与W形成的化合物是AlCb(或AI2S3)共价化合物，C正确；

D.简单氢化物的稳定性可能为：H2O>HC1或者HF>H2S,D错误；

故选D。

12.C

【详解】A.由均摊法可知，晶胞中B原子数目为8X：+6X；=4,晶胞中AS原子数目为4,化学式为BAS,

A错误；

B.晶胞中B的位置与金刚石中碳原子位置一样，所以晶胞中位于顶点的B原子，与之距离最近且等距的B

原子有12个，B错误；

C.晶胞内的4个As原子位于晶胞内小正方体体心，所围成的空间结构为正四面体形，C正确；

D.B、As原子之间的最短距离是体对角线的!，为叵nm,D错误；

故选C。

13.B

【详解】A.根据“均摊法”，该结构中CN-的个数为8x1=2,NH，的个数为4x1=1,7比的个数为I,则

44

xyz=2:l:l,A错误;

B.该结构前后、左右平置时，不能重复，故不是晶胞结构单元，B正确；

C.结构中CN-中C原子提供孤电子对，与镶的空轨道形成配位键，CN中氮没有参与形成配位键，C错误；

D.由图可知，每个镇离子与4个CN-形成配位键，但不是所有锲离子都与NH3形成配位键，故不是所有的

Ni?+配位数相同，D错误：

故选Bo

14.B

【详解】A.I原子核外电子数为53,处于第五周期VUA族，厂的最外层电子排布式为5s25P6,A正确；

B.a-Agl晶体中碘离子为体心立方堆积，Ag+主要分布在由I.构成的四面体、八面体等空隙中，B错误;

C.每个晶胞中含碘离子的个数为8x：+l=2个，依据化学式Agl可知，银离子个数也为2个，晶胞的物质

O

N2V/m33

的量n=\j—mol=Kj—mol,晶胞体积V=a3m3,则a-Agl晶体的摩尔体积Vm=-=2=-^Aa

NA&nmo12

C正确；

D.由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此a-Agl晶体是优良的离子导

体，在电池中可作为电解质，D正确；

故选Bo

15.C

【详解】A.该有机物含有碳碳双键、竣基、醛键、皴基4种官能团，A错误；

B.由结构可知，该有机物的分子式为CL'HMQ,，B错误；

C.苯环、碳碳双键、酮搬基可以和氢气反应，则1mol该有机物最多能与5moi也发生加成反应，C正确；

D.苯环中碳、段基碳、碳碳双键的碳均为sp2杂化，分子中饱和碳为sp3杂化；分子中的氧原子中还有2

个采取sp3杂化，D错误：

答案选C。

16.C

【详解】A.Fe的原子序数为26,价电子排布式为：3d64s2,失去2个电子后，转化为Fe?+,A正确；

B.Na+嵌入越多，导电性越好，根据晶胞结构可判断，1个普鲁士蓝晶胞中含有4个Na+,1个普鲁士白晶

胞中含有8个Na+,所以导电能力普鲁士蓝小于普鲁士白，B正确；

C.普鲁士蓝晶胞一个小立方体中CN-个数=12X：=3、Fe原子个数=8X)=1、Na*个数=lx；=；,所以

4822

18

其原子个数比为Na°sFe(CN)3,化学式为NaFe?(CN%,CN为T价、Na，的化合价为+1价，该化学式中

Fe元素化合价为+2.5,Fe2+与Fe3+个数比为1：1,C错误；

D.普鲁士白晶胞中1个晶胞含有的Na+为8个，Fe原子个数=8xg+6x；+12x；+l=8,CN个数

1I/m\3(23+56+26x3)x88x157

=24x4+24x1+6=24,体积=axl0T°cm),1个晶胞的质量-----------=^--g,则该晶体

42')NANA

(23+56+26x3)x88x]57

故答案为：二玉—Xi。"，D正确;

密度P=陞10'。)1

故选C。

17.(1)4s24P3第四周期IHA族1：3

(2)sp2三角锥形NH,分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键

(3)4

4x(70+75)

(4)—anm

N-(axlO-7)3

4A

【详解】(l)As是33号元素，处于周期表中第四周期第VA族，基态As原子的价层电子排布式为4s24P3。

Ga位于元素周期表的第四周期HIA族。Ga基态原子未成对电子数为1,As基态原子未成对电子数为3,二

者之比是1:3。

(2)Ga(C%、中Ga原子最外层3个电子，Ga(CH)中Ga原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，据

此判断Ga和C原子构成的空间构型为平面三角形，杂化类型是sp2。As'分子中有3个。键，1对孤电子

对，空间结构为为三角锥形。氮原子半径较小，电负性较大，对应的氨分子间能形成氢键，沸点较高，而

As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低。

(3)Ga原子的配位数要看离Ga最近的As的个数，由图可得离Ga最近的As的个数为4,所以配位数是

4o

(4)通过碑化像晶胞结构图示，可知Ga与As间最短距离为体对角线的;，该晶胞体对角线长度&anm,

Ga与As间最短距离为由anm。在神化保晶胞中，碎原子数为8x：+6x[=4,钱原子数为4,晶体的密度

4o2

4x(70+75)

为p=%

V

18.(1)3:1:1CaTiO,

-a+b+3c

(2)--------

602d,

(3)小于硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅形成的共价键键长短，故氮碳形

成的共价键的键能大，氮化碳的硬度大

(4)Si3N4

(5)正四面体形共价

【分析】(D根据晶胞的结构可以知道，利用均摊法可以确定离子个数比及化学式；根据P=m/V,计算密

度。

(II)原子晶体键长越短，键能越大，晶体硬度越大；根据最外层8电子稳定结构，写出氮化硅的化学式;

GaN晶体与晶体硅结构相似，为原子晶体，空间构型为正四面体结构。

【详解】(1)利用均摊法可以知道在每个晶胞中钛离子个数为8xl/8=l,氧离子的个数为12x?=3,钙离

子个数为1,所以氧、钛、钙的离子个数比是3:1:1,化学式可表示为CaTiO3,因此，本题正确答案是:3:1:1；

CaTiO?：

(2)因为在每个晶胞中含有一个CaTiCh,根据P=m/V可以知道密度为［(a+b+cx3)xl02q/(d3x

lOVNAg/cm3-呼分g/cn?,因此，本题正确答案是：呼拦；

(3)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高、化学性质稳

定，这说明二者形成的晶体都是原子晶体，由于硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮

硅形成的共价键键长短，键能大，所以氮化硅的硬度小于氮化碳的硬度，故答案为：小于；硅原子半径大

于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅形成的共价键键长短，故氮碳形成的共价键的键能大；

(4)N的最外层电子数为5,要满足8电子稳定结构，需要形成3个共价键，Si的最外层电子数为4,要

满足8电子稳定结构，需要形成4个共价键，所以氮化硅的化学式为：Si3N4,故答案为：Si3N4；

(5)GaN的晶体结构与晶体硅相似，则GaN属于共价晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个

Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体形，故答案为：正四面体形；共价。

19.(1)8

Q)D

4x76xl021

(3)--------；—

3

0.6391NA

20

【详解】(1)以面心Si原子为基准，同一晶胞内距离最近且相等的Mg原子有4个，紧邻晶胞中与Si原子

距离最近且相等的还有4个Mg原子，故Si原子的配位数为8。

投账方向

•Si

*Mg

投影面

(2)据晶胞投影分析,将原子投影在投影面上得到投影图为

III

故选D。

(3)晶胞内Si原子个数为8xJ+6x：=4,Mg原子个数为8,则该晶体的化学式为Mg?Si,晶体的密度

o2

m4x76g-mor'4x76_4x76x10》

p=—=-----------------------y=-----------------^gcm3=------3---gem

v7-7

ArAmor'x(0.6391xl0^cm)x(0,6391xl0)'0.63912

20.(1)3d54s21：1小于HCHO中C为sp2杂化，CO?中C为sp杂化平面三角形

(2)<AlCb属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，而A1F3属于离子晶体，熔化时破坏离子键,

离子键强度比分子间作用力强

174x1()3°

(3)MnO

22

NAab

【详解】(1)①基态Mn原子核外有25个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d54s2,故其价层电子排布式为

3d54s2；

②配位键属于o键，碳氮三键中有2个兀键，1个。键，配合物K3[Mn(CN)6]中含有12个。键，12个兀键,

。键和兀键的个数比为1：1;

2

③HCHO分子中C原子采取sp杂化，则H-C-H键角约为120°；CO2分子中C原子采取sp杂化，则CO2

的键角为180°,故HCHO分子的H-C-H键角小于CO2的键角；

④NO；中心原子价层电子对数为g(5+l-3x2)+3=3,没有孤电子对，立体构型是平面三角形。

(2)A1CL属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，而A1F3属于离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键

强度比分子间作用力强，熔点：A1C13<A1F3»

⑶在该晶体中含有的Mn原子个数为：1x8+l=2,含有的0原子数目为：1x4+2=4,Mn：0=2：4

ON

2x87x103°174x10，。

=1：2,所以该镒的氧化物的化学式为MnCh；该晶体的密度为22

NAabNAab

62

21-⑴瓦嬴W

544x1()3。

⑵B

【详解】(1)氨硼烷(NH3BH3)的相对分子质量为31,一个氨硼烷的2x2x2超晶胞中含有1