第三章 晶体结构与性质 试题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章晶体结构与性质测试题一、选择题1．下列化学用语正确的是A．二氧化碳的结构式：O=C=OB．甲基的电子式：C．氯化铵的分子式：NH4ClD．CCl4的空间填充模型：2．下列变化所克服的微粒间的作用力属于同种类型的是（）A．干冰升华与液溴挥发 B．二氧化硅和氯化钠分别受热熔化C．硫酸铜和硫酸分别溶于水 D．水和苯分别受热变为蒸汽3．下列化学符号的表达正确的是（）A．的结构示意图为B．的电子式为C．的电子式为D．用电子式表示的形成过程：4．以下命题，违背化学变化规律的是A．石墨制成金刚石 B．煤加氢变成人造石油C．水变成汽油 D．干冰转化成原子晶体5．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．30g甲醛分子其中心原子的价层电子对数为B．和12g金刚石均含有个碳原子C．标准状况下与充分反应后的分子总数为D．中含有键数目为6．设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．中含有极性键的数目为B．含键的石英晶体中含氧原子的数目为C．中配体的数目为D．与足量溶液反应，所得溶液中的数目为7．下列颜色绚丽的过程为化学变化，但不涉及氧化还原反应的是A．硫酸锶灼烧时火焰呈洋红色B．无水硫酸铜溶于浓氨水生成深蓝色溶液C．酸性重铬酸钾遇乙醇转化为绿色溶液D．《抱朴子》记载：“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”8．关于超分子，说法错误的是A．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体B．冠醚识别钾离子反映了超分子的“自组装”的特征C．冠醚识别碱金属离子反映了超分子的“分子识别”的特征D．利用超分子的分子识别特征，可以用“杯酚”和甲苯、氯仿等分离和9．下列叙述不正确的是A．可以利用X射线衍射实验区分晶体和非晶体B．光谱分析是利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素C．电子云图中的小黑点越密，表示该原子核外空间的电子越多D．电子的运动状态可从能层、能级、伸展方向、自旋方向4个方面进行描述10．下列有关金属键的叙述错误的是A．自由电子属于整块金属B．金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关C．金属键没有饱和性和方向性D．金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈的静电吸引作用11．金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型.关于它们的说法中正确的是①金属晶体导电离子晶体在一定条件下也能导电②晶体中每个周围有6个③金属晶体和离子晶体的熔、沸点都很高④金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强烈的相互作用，很难断裂因而都具有延展性A．①② B．① C．①③ D．①④12．下列各图表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，从第二周期开始，γ为元素的有关性质)，下列选项中的对应关系不正确的是A．图①可表示碱金属单质的熔点大小关系B．图②可表示ⅥA族元素的价电子数关系C．图③可表示ⅣA族元素的简单氢化物的沸点高低关系D．图④可表示ⅦA族元素的简单氢化物酸性大小关系13．当碘升华时，下列各项不发生变化的是A．分子间距离 B．分子间作用力 C．聚集状态 D．分子内共价键14．下列物质属于共价晶体的是A．SO2 B．SiO2 C．HNO3 D．葡萄糖15．纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示)，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为A．33.3% B．50% C．87.5% D．96.3%二、非选择题16．(1)硅主要以硅酸盐、___________等化合物的形式存在于地壳中。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以共价键相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献___________个原子。(3)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为___________。(4)在硅酸盐中，SiO四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根：其中Si原子的杂化形式为___________，Si与O的原子数之比为___________，化学式为___________。(5)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为；C为。则D原子坐标参数为___________。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为___________g·cm-3(列出计算式即可，锗的相对原子质量为73)。17．将物质的量之比为4∶1的氧化钠和三氧化二铁混合物放在氧气流中加热至450℃可制得Fe(Ⅳ)的含氧酸钠盐，此化学反应方程式为_______________。该钠盐在稀碱溶液中立即歧化，生成高铁(Ⅵ)盐与棕色沉淀物，写出此歧化反应方程式：__________________________。高铁酸钠在酸性溶液中立即快速分解，放出氧气，写出此反应的离子反应方程式：_______________________________。高铁(Ⅵ)酸钾与铬酸钾是异质同晶体，画出高铁酸根的立体构型_______________；高铁酸钾中，Fe(Ⅵ)的3d轨道上的单电子轨道有___个，所以它的理论磁矩为________BM(BM为波尔磁矩)。18．氮、氧、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。物质A(由As和Ga组成)的熔点为1238℃可作半导体材料；而的熔点为77.9℃且熔融状态下不导电。(1)预测的晶体类型为___________。(2)物质A晶胞结构如图所示，原子半径Ga___________As(填“>”或“<”)则该物质的化学式可表示为___________，晶胞边长为apm。则晶胞中每个Ga原子周围有___________个紧邻等距的As原子；该晶体的密度为___________。19．请用四种特殊聚集状态的物质填空：(1)_______中正、负电荷大致相等，总体看来呈准电中性，但此物质具有很好的导电性。(2)_______既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性。(3)_______无固定的熔沸点。(4)_______具有良好的物理、化学特性，完全不同于微米或毫米量级的材料。20．指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子。(1)___________(2)___________(3)___________21．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。①Ti2+基态的电子排布式可表示为_______。②BH的空间构型是_______(用文字描述)。(2)液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H2⇌2NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是_______。A．NH3分子中N原子采用sp3杂化B．相同压强时，NH3沸点比PH3高C．[Cu(NH3)4]2+中，N原子是配位原子D．CN-的电子式为[∶C︙︙N∶]-，C60分子结构(3)2008年，Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。C60晶体易溶于苯、CS2，说明C60是_______分子(选填“极性”或“非极性”)。(4)MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积为_______cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数的数值)]。22．四种短周期元素的性质或结构信息如表所示，请回答下列问题。元素ABCD性质或结构信息单质在常温下为固体，难溶于水，易溶于CS2。能形成两种二元含氧酸原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7单质层被称为“银色的金子”，与锂形成的合金常用于制造航天飞行器。单质能溶于强酸和强碱原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2，单质和氧化物均为空间网状结构，具有很高的熔、沸点(1)A原子的最外层电子排布式为______，D原子核外共有______个电子。(2)写出C的单质与强碱反应的离子方程式：______。(3)A、B两元素的氢化物分子中键能较小的是______(填化学式)；分子较稳定的是______(填化学式)。(4)E、D同主族，均为短周期元素。它们的最高价氧化物晶体中熔点较高的是______(填化学式)，原因是______。【参考答案】一、选择题1．A解析：A．二氧化碳中碳和氧之间形成双键，其结构式为O=C=O，A正确；B．甲基中碳原子和氢原子共用1对电子，碳原子外围有7个电子，其电子式为，B错误；C．氯化铵为离子晶体，NH4Cl表示其化学式而不是分子式，C错误；D．图示为CCl4的球棍模型而不是空间填充模型，D错误；故答案选A。2．A解析：A．干冰与液溴都是分子晶体，干冰挥发和液溴挥发都是克服分子间作用力，故A正确；B．二氧化硅为原子晶体，氯化钠为离子晶体，熔化时要克服共价键和离子键，不是同种类型，故B错误；C．硫酸铜为离子晶体，硫酸为分子晶体，分别溶于水要克服离子键和共价键，不是同种类型，故C错误；D．水变为蒸气要克服分子间作用力和氢键，苯变为蒸汽要克服分子间作用力，不是同种类型，故D错误；故选A。3．C解析：A.的质子数为9，的核外电子数为10，则的结构示意图为，故A错误；B.金属离子的电子式为其离子符号，故B错误；C.氯化铵由阴阳离子构成，的电子式为，故C正确；D.用电子式表示的形成过程为，故D错误。故答案选:C。4．C解析：化学反应的实质是旧化学键的断裂与新化学键的形成，化学反应中，元素的种类不会发生改变；水中没有碳元素，不可能转化为碳原子为C5～C11的烃的汽油，故选C。5．B解析：A．HCHO中心C原子的价层电子对数=，30g甲醛的物质的量为=1mol，则1mol甲醛分子其中心原子的价层电子对数为，故A错误；B．金刚石和足球烯(C60)都是碳元素组成的单质，和12g金刚石含有碳原子个数为=，故B正确；C．SO2和O2反应生成SO3为可逆反应，标准状况下1molSO2和0.5molO2完全反应不能生成1molSO3，则反应后的分子总数大于，故C错误；D．中每个碳氮三键中含有1个键，配位键也是键，则中含6mol碳氮三键和6mol配位键，含有键数目为12，故D错误；故选B。6．B解析：A．1个分子中的5个键、1个键和1个键均为极性键，物质的量为，含有极性键的数目为7，A错误；B．在石英晶体中，1个与4个形成键，1个与2个形成键，含键的石英晶体中含氧原子的数目为，B正确；C．中配体为，则中配体的数目为，C错误；D．与足量溶液反应生成，但可水解，所以所得溶液中的数目小于，D错误；故选B。7．B解析：A．硫酸锶灼烧时火焰的颜色为锶的焰色，该过程不属于化学变化，A错误；B．无水硫酸铜溶于浓氨水发生反应，，深蓝色是生成的，该过程不属于氧化还原反应，B正确；C．酸性重铬酸钾遇乙醇转化为绿色溶液，是乙醇还原酸性重铬酸钾生成绿色，乙醇被氧化为乙酸，该过程属于氧化还原反应，C错误；D．“丹砂(HgS)烧之成水银”涉及有Hg单质生成的分解反应，“积变又还成丹砂”涉及有单质参加的化合反应，均为氧化还原反应，D错误；故选B。8．B解析：A．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，超分子这种聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的，故A正确；B．冠醚识别钾离子反映了超分子的“分子识别”的特征，故B错误；C．冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子，反映了超分子的“分子识别”的特征，故C正确；D．“杯酚”和甲苯、氯仿都是超分子，可以利用超分子的分子识别特征，对和进行分离，故D正确。综上所述，答案为B。9．C解析：A．晶体和非晶体的本质区别是组成物质的粒子在微观空间是否是有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，所以可以利用X射线衍射实验区分晶体和非晶体，A正确；B．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素，B正确；C．电子云图中的小黑点越密，表示该原子核外空间的电子出现得几率越大，C错误；D．决定电子的运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、伸展方向、自旋方向4个方面进行描述，D正确；故选C。10．D解析：A．金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成，自由电子在整块金属内部自由移动，属于整块金属，A项正确；B．金属的物理性质和金属固体的形成都与金属阳离子和自由电子的相互作用即金属键有关，B项正确；C．金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起，所以金属键没有方向性和他和性，C项正确；D．金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用，既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用，也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用，D项错误；故选：D。11．B解析：①金属晶体中含自由电子，能导电而离子晶体只有在溶于水或熔融状态下才能导电，在固态时不导电，①正确；②晶体中，每个周围有8个，②错误；③钠属于金属晶体，但其熔点很低，③错误；④离子键在受到锤打或锻压时会断裂因而离子晶体没有延展性，④错误；故选B。12．C解析：A．碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而减小，则图①能表示碱金属单质的熔点大小关系，故A正确；B．ⅥA族元素的价电子数相同，则图②可表示ⅥA族元素的价电子数关系，故B正确；C．ⅣA族元素的简单氢化物属于分子晶体，元素的核电荷数越大，简单氢化物的相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，则图③不能表示ⅣA族元素的简单氢化物的沸点高低关系，故C错误；D．ⅦA族元素的简单氢化物的酸性随核电荷数增大而增大，则图④可表示ⅦA族元素的简单氢化物酸性大小关系，故D正确；故选C。13．D【分析】碘升华时，克服的作用力为范德华力，在这个变化过程中分子间距离变大，状态发生变化，但原子之间的共价键未断裂，分子的构型没有改变。解析：A．碘升华时，分子间距离变大，故A不选；B．碘属于分子晶体，碘升华时需要克服分子间作用力，故B不选；C．碘升华时，由固态变为气态，聚集状态变化，故C不选；D．升华时碘分子中的化学键没有变化，即分子内共价键没有变化，故D选；综上所述，本题正确选项D。14．B解析：A．SO2属于分子晶体，故A不符合；B．二氧化硅是原子构成的，通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体，故B符合；C．硝酸分子为平面共价分子，属于分子晶体，故C不符合；D．葡萄糖是共价化合物，是通过分子间作用力形成的分子晶体，故D不符合；答案选B。15．D解析：该纳米颗粒的结构与氯化钠晶胞的结构不同，它是一个完整的颗粒结构，不为其他结构共用。8个顶点、12条棱的中点、6个面的中心共26个粒子，立方体的中心有1个粒子，所以表面微粒数占总微粒数×100%=96.3%；故答案为D。二、非选择题16．二氧化硅3Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2sp31:3[SiO3]或SiO×107解析：(1)自然界中没有游离态的硅，硅主要以硅酸盐、二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，硅晶胞中Si原子处于顶点、面心与体内，晶胞内部含有4个Si原子，顶点贡献率为、面心贡献率为，其中在面心位置贡献Si原子数目为6×=3个原子。(3)工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，Mg2Si与NH4Cl反应生成SiH4、NH3和MgCl2，反应的化学方程式为Mg2Si＋4NH4Cl=SiH4＋4NH3＋2MgCl2。(4)在硅酸盐中，SiO四面体为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；观察图(b)可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，所以每个四面体中的硅原子数是1，氧原子数是2+2×=3，即Si与O的原子数之比为1:3；化学式为[SiO3]或SiO。(5)①根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的处，所以其坐标是；②根据晶胞结构可知，在晶胞中含有的Ge原子数是8×+6×+4=8，所以晶胞的密度。17．8Na2O+2Fe2O3+O2=4Na4FeO43Na4FeO4+8H2O=Na2FeO4+2Fe(OH)3↓+10NaOH4+20H+=4Fe3++10H2O+3O2↑22.83解析：氧化钠和三氧化二铁混合物放在氧气流中加热至450℃化学反应方程式为8Na2O+2Fe2O3+O2=4Na4FeO4；该钠盐在稀碱溶液中立即歧化，生成高铁(Ⅵ)盐与棕色沉淀物的反应方程式为3Na4FeO4+8H2O=Na2FeO4+2Fe(OH)3↓+10NaOH；高铁酸钠在酸性溶液中立即快速分解的离子反应方程式为4+20H+=4Fe3++10H2O+3O2↑；高铁酸钾与铬酸钾是异质同晶体，则高铁酸根的立体构型为；高铁酸钾中Fe(Ⅵ)的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，故其3d轨道上的单电子轨道有2个，所以它的理论磁矩为。18．(1)分子晶体(2)＞GaAs4解析：（1）GaCl3熔点较低，且熔融状态下不导电，因此GaCl3晶体类型为分子晶体；故答案分子晶体；（2）镓元素在周期表位置为第四周期ⅢA族，砷元素在周期表位置为第四周期ⅤA族，同一周期原子半径从左向右逐渐减小，因此r(Ga)＞r(As)；根据晶胞图可知，As位于顶点和面心，个数为=4，Ga位于晶胞内部，个数为4，化学式为GaAs；根据晶胞图可知，1个Ga周围紧邻等距的As有4个；晶胞的质量为，晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则晶胞的密度为g/cm3，故答案为＞；GaAs；4；。19．等离子体液晶非晶体纳米材料解析：(1)等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，其正、负电荷大致相等，总体看来呈准电中性，但此物质具有很好的导电性；(2)某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶；(3)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡、塑料等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫"各向同性"，它没有固定的熔点；(4)纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间，具有良好的物理、化学特性，完全不同于微米或毫米量级的材料。20．(1)；；；4；N。(2)；Pt4+；Cl-；6；Cl。(3)；Cd2+；NH3；4；N。解析：（1）配合物中的配离子是；中心离子是；配为体是；配位数是4；配位原子是N。（2）配合物中的配离子是；中心离子是Pt4+；配为体是Cl-；配位数是6；配位原子是Cl。（3）配合物中的配离子是；中心离子是Cd2+；配为体是NH3；配位数是4；配位原子是N。21．(1)1s22s22p63s23p63d2正四面体形(2)ABCD(3)非极性(4)解析：（1）①钛是22号元素，Ti2+为钛原子失去2个电子后形成的离子，原子核外有20个电子，其基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d2；②BH中B原子价层电子对=4+=4，且没有孤电子对，所以是正四面体结构；（2）A．NH3分子中N原子含有3个共用电子对和一个孤电子对，所以其价层电子对是4，采用sp3杂化，A正确；B．相同压强时，NH3中含有氢键，PH3中不含氢键，所以NH3沸点比PH3高，B正确；C．[Cu(NH3)4]2+离子中，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，C正确；D．CN-中碳原子、氮原子均达到8电子结构，电子式为；C60又称为足球烯，分子结构；D正确；故选ABCD；（3）苯、CS2都