第三章-晶体结构与性质(人教版2019选择性必修2)(学生版)

第三章晶体结构与性质考点01物质的聚集状态1．下列说法正确的是()A．互为同素异形体的物质的性质完全相同B．互为同素异形体的物质之间不可能相互转化C．氧气和臭氧之间的转化是物理变化D．液晶兼有液体和晶体的部分性质2．等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是()A．等离子体显示器B．日光灯和霓虹灯C．把水温度升高到几千摄氏度D．液晶显示器考点02晶体与非晶体3．晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率是与层平行的方向上的导电率的eq\f(1,104)。晶体的各向异性主要表现在()①硬度②导热性③导电性④光学性质A．只有①③ B．只有②④ C．只有①②③ D．①②③④4．下列关于晶体自范性说法错误的是()A．自范性是完全自发进行B．自范性是有条件自发进行C．自范性的结果表现为规则外形D．自范性是微观有序排列的宏观表象5．下列过程得到的固体不是晶体的是()A．将NaCl饱和溶液降温，所得到的固体B．气态H2O冷却直接形成的固体C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体D．将液态的玻璃冷却后所得到的固体考点03晶胞晶体结构的测定6．不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3625℃D．在石墨的X射线衍射图谱上有明锐的谱线7．下列有关晶胞的叙述错误的是()A．晶胞是晶体结构中最小的重复单元B．不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同C．晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞D．已知晶胞的结构可推知晶体的组成考点04晶胞组成的计算8．钇钡铜氧化合物晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是()A．YBa2Cu3O4B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O49．某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶410．钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图如图，它的化学式是()A．BaTi8O12 B．BaTi4O6 C．BaTi2O4 D．BaTiO3考点05晶体密度的计算11．已知CsCl晶体的密度为ρg·cm－3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，CsCl的晶胞结构如图所示，则CsCl的摩尔质量可以表示为()A．NA·a3·ρg·mol－1 B．eq\f(NA·a3·ρ,6)g·mol－1C．eq\f(NA·a3·ρ,4)g·mol－1 D．eq\f(NA·a3·ρ,8)g·mol－112．食盐晶体是由钠离子(图中的“”)和氯离子(图中的“”)构成的，且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2g·cm－3，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于()A．3.0×10－8cm B．3.5×10－8cmC．4.0×10－8cm D．5.0×10－8cm13．Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞棱长为anm、FeS2的摩尔质量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))所形成的正八面体的体心，该正八面体的棱长为________nm。考点06分子晶体的结构特点14．下列有关分子晶体的说法一定正确的是()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．分子晶体一定采取分子密堆积方式15．(双选)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，有与石墨相似的层状结构。层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是()A．正硼酸晶体属于分子晶体B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关C．分子中硼原子杂化轨道的类型为sp2D．1molH3BO3晶体中含有2mol氢键考点07分子晶体的物理性质16．某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔点/℃801712190－68782沸点/℃1465141817857>1600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是()A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2 D．全部17．现代无机化学对硫－氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫－氮化合物的分子结构。下列说法正确的是()A．该物质的分子式为S2N2B．该物质的分子中既有极性键又有非极性键C．该物质具有很高的熔、沸点D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体18．请回答下列问题：(1)据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试推测下列有关N60的说法正确的是________。a．N60易溶于水b．N60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度c．N60的熔点高于N2d．N60的稳定性比N2的强(2)已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：①碘晶体属于________晶体。②碘晶体熔化过程中克服的作用力为_______。③假设碘晶胞中立方体的棱长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘单质的密度为________。考点08共价晶体的结构和性质19．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是()A．键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6B．SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4C．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p—pπ键D．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度20．氮氧化铝(AlON)是新型透明高硬度防弹铝材料，属于共价晶体，主要用于装甲车辆防弹窗户、战场光学设备的透镜、望远镜穹顶以及覆盖于导弹传感器顶部的透明圆窗等。下列描述错误的是()A．基态铝原子的价电子排布式为3s23p1B．制备AlON的原料N2中N原子采取sp2杂化C．AlON和水晶的化学键类型相同D．AlON的熔点比AlCl3的熔点高21．请按要求填空：(1)C、N元素形成的新材料具有如图所示的结构，该晶体的化学式为_______。(2)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。①氮化硅的硬度________(填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是__________________________；②已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：______________。(3)第ⅢA、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，每个Ga原子与________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________，GaN属于________晶体。考点09常见的共价晶体22．下列有关共价晶体的叙述不正确的是()A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体B．含1molC的金刚石中C—C键数目是2NA，1molSiO2晶体中Si—O键数目是4NAC．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂D．SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式23．下列有关共价晶体的叙述不正确的是()A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体B．含1molC的金刚石中C—C键数目是2NA，1molSiO2晶体中Si—O键数目是4NAC．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂D．SiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式考点10分子晶体与共价晶体的比较24．下列说法正确的是()A．由原子构成的晶体不一定是共价晶体B．分子晶体中的分子内不含有共价键C．分子晶体中一定有非极性共价键D．分子晶体中分子一定是密堆积25．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA族元素的最高价氧化物，它们的熔沸点差别很大的原因是()A．二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量B．C—O键键能比Si—O键键能小C．干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体D．干冰易升华，二氧化硅不能考点11金属键金属晶体26．关于晶体的下列说法正确的是()A．晶体只要硬度较低，就一定不是金属晶体B．熔点高达几千摄氏度的晶体不一定是金属晶体C．有金属光泽的晶体一定是金属晶体D．根据晶体能否导电判断晶体是否属于金属晶体27．下列关于金属晶体的叙述正确的是()A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释B．固态和熔融时易导电，熔点在1000℃左右的晶体可能是金属晶体C．Li、Na、K的熔点逐渐升高D．温度越高，金属的导电性越好28．(1)金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶角各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有________个金原子。(2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式________。(3)1183K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1183K以上转变为图2所示的基本结构单元。在1183K以下的纯铁晶体中最邻近的铁原子等距离且最近的铁原子数为________；在1183K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为________。29．铜及其合金是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。(1)铜的熔点比钙的高，其原因是_____________________________________。(2)金属铜的晶体中1个铜周围等距离且相邻的铜个数为12，则其晶胞为如图中的________(填字母序号)。(3)某磷青铜晶胞结构如图所示。①则其化学式为_________。②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有________个，这些Sn原子所呈现的构型为__________。考点12离子晶体的结构30．下列说法不正确的是()A．离子晶体可能全部由非金属元素构成B．离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键C．金属元素与非金属元素构成的晶体不一定是离子晶体D．熔化后能导电的晶体一定是离子晶体31．如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是()A．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同，所以二者的阴、阳离子的配位数也相同C．CsCl晶体中阴、阳离子的配位数均为8D．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，但阴、阳离子的半径比不同考点13离子晶体的性质32．根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260℃)，判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/℃8012852－701802500A．MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B．SiCl4晶体是分子晶体C．AlCl3晶体是离子晶体D．晶体硼是共价晶体33．参考下表中物质的熔点，回答下列问题。物质NaFNaClNaBrNaI熔点(℃)995801755651物质NaClKClRbClCsCl熔点(℃)801776715646物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点(℃)－90.4－70.25.2120物质SiCl4GeCl4SbCl4PbCl4熔点(℃)－70.2－49.5－36.2－15(1)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与__________有关，因为一般__________比__________熔点高。(2)钠的卤化物及碱金属氯化物的熔点与卤素离子及碱金属离子的__________有关，随着__________增大，熔点依次降低。(3)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与__________有关，随着______增大，__________增强，熔点依次升高。考点14过渡晶体与混合型晶体34．下列说法正确的是()A．Na2O与Na2O2所含的化学键类型完全相同B．离子晶体中一定存在共价键C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高D．石墨晶体中有共价键、范德华力、金属键等几种电性作用35．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中正确的是()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sp2杂化，每个sp2杂化轨道含eq\f(2,3)s轨道与eq\f(1,3)p轨道C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子36．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂，但不能导电。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，正确的是()A．立方相氮化硼含配位键B→NB．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软，熔点低C．两种氮化硼中的硼原子均采用sp2杂化D．六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子考点15配位键37．若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是()A．X、Y只能是分子B．X、Y只能是离子C．若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对D．若X提供空轨道，则配位键表示为X→Y38．下列粒子中含配位键的是()①N2Heq\o\al(＋,5)②CH4③OH－④NHeq\o\al(＋,4)⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3⑦H3O＋⑧Ag(NH3)2OHA．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部考点16配合物39．HCHO与[Zn(CN)4]2－在水溶液中发生反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN，下列有关说法正确的是()A．[Zn(CN)4]2－中存在共价键、配位键和离子键B．HCHO中碳原子以sp2的形式杂化C．CN－中的σ键和π键数目相同D．Zn原子的3d能级中有空轨道40．已知氯化铬的水合物为CrCl3·6H2O，其中铬元素的配位数是6，将含0.1mol氯化铬的水溶液用过量稀硝酸银溶液处理时，只得到0.2molAgCl沉淀，则氯化铬溶于水中的含铬阳离子为()A．Cr3＋ B．[CrCl2(H2O)4]＋C．[CrCl(H2O)5]2＋ D．[Cr(H2O)6]3＋41．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是()A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6，配位原子有C和NC．1mol配合物中σ键数目为6NAD．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离共得到3NA阴阳离子42．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是()A．示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C．该叶绿素是配合物，其配体是N元素D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物43．Fe4[Fe(CN)6]3是较早发现的CN－配合物，其中铁元素呈现两种不同的价态。回答下列问题：(1)写出外界离子基态核外电子排布式：_________________。[Fe(CN)6]4－中与Fe2＋配位的原子是________(填元素符号)。Fe4[Fe(CN)6]3中存在的化学键有________(填字母)。A．离子键B．共价键C．配位键D．氢键(2)CN－中碳原子的轨道杂化类型是________；与CN－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。考点17超分子44．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是()A．Y单质的氧化性在同主族中最强B．离子半径：Z>YC．Z与Y可组成多种离子化合物D．简单氢化物的热稳定性：Y>X综合练习45．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解：3K4[Fe(CN)6]eq\o(=,\s\up7(灼烧))12KCN＋Fe3C＋2(CN)2↑＋N2↑＋C，下列关于该反应说法错误的是()A．已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围，则铁的配位数是3B．配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子C．(CN)2分子中σ键和π键数目比为3∶4D．基态Fe2＋的最高能层电子排布为3s23p63d646．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)基态镍原子的核外电子排布式为________________________。(2)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应，如：①CH2CH2②HC≡CH③④HCHO，其中碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化的分子有________(填物质序号)。(3)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是__________________。氨气(NH3)的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是__________________________________________。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示，请回答：①晶胞中镍原子的堆积模型名称是________。②元素铜与镍的第二电离能分别为I2(Cu)＝1959kJ·mol－1，I2(Ni)＝1753kJ·mol－1，I2(Cu)＞I2(Ni)的原因是___________________________________________________。③若合金的密度为dg·cm－3，晶胞参数(即棱长)a＝________nm。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)47．砷化镓为第二代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长、耗能少。已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：(1)下列说法不正确的是________(填序号)。A．砷化镓是分子晶体 B．电负性As>GaC．第一电离能As>Ga D．砷化镓晶体中含有配位键(2)Ga的核外电子排布式为_________________________________________。(3)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为__________，(CH3)3Ga分子是________(填“极性”或“非极性”)分子。AsH3分子空间构型为________，N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________________(用氢化物分子式表示)。(4)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为______________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的立体构型为____________________________。48．(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体的晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶角位置，则该合金中Cu原子与Au原子数目之比为________；该晶体中，原子之间的相互作用是______________。(2)某钙钛型复合氧化物如图所示，以A原子为晶胞的顶角，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe等时，这种化合物具有CMR效应。①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式________。②已知La为＋3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1－x