专题06第三章-晶体结构与性质(B卷提升篇)检测(解析版)

专题06第三章晶体结构与性质(B卷提升篇）检测可能用到的相对原子质量：H1O16Na23Al23Ni59一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）1．某分子晶体晶胞结构模型如图，下列说法正确的是A．该晶胞模型为分子密堆积B．该晶胞中分子的配位数为8C．分子晶体的晶胞均可用此模型表示D．该晶体熔沸点高、硬度大【答案】A【解析】A．该分子晶体为二氧化碳晶体，以一个分子为中心，周围可以有12个紧密的分子的特征称为分子密堆积，故A正确；B．二氧化碳晶体配位数为12，故B错误；C．分子晶体晶胞类型很多，还有简单立方堆积等，故C错误；D．分子晶体的沸点低、硬度小，故D错误；故选：A。2．已知金属钠和氦可形成化合物，该化合物晶胞如下图所示，其结构中按简单立方分布，形成Na8立方体空隙，电子对()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A．该晶胞中的数为8B．该化合物的化学式C．若将原子放在晶胞顶点，则所有电子对()在晶胞的体心D．该晶胞中最近的He原子数目为4【答案】C【解析】A．该晶胞中的数为，A项正确；B．晶胞中的电子对()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，B项正确；C．若将原子放在晶胞顶点，则电子对()在晶胞的体心、棱心，C项错误；D．该晶胞中最近的He原子数目为4，D项正确；答案选C。3．晶胞结构如图所示，它由两个正六面体叠加而成，已知正六面体的棱长。下列说法错误的是A．晶体中，与紧邻且等距的有8个B．设阿伏伽德罗常数的值为，则晶体的密度为C．制备的反应选择在乙醚()中进行，也可以在水中进行D．的空间构型为正四面体形【答案】C【解析】A．以体心的研究，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与紧邻且等距的Na+有8个，A正确；B．由晶胞结构可知：晶胞中数目为1+8×+4×=4，Na+数目为6×+4×=4，晶胞质量=4×g，晶胞密度为4×g÷[（a×10-7

cm）2×2a×10-7

cm]=，B正确；C．制备的反应选择在乙醚()中进行，由于NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2，故不可以在水中进行，C错误；D．中Al原子孤电子对数==0，杂化轨道数目=4+0=4，Al原子杂化方式为：sp3，故其空间构型为正四面体形，D正确；故答案为：C。4．已知：NaF的熔点993℃、MgF2的熔点1261℃。下列分析错误的是A．NaF和MgF2均由阴、阳离子构成B．离子半径和离子所带电荷数决定离子键强弱C．NaF中的离子键比MgF2中的弱D．MgF2的摩尔质量比NaF的大，所以MgF2熔点高【答案】D【解析】A．NaF与MgF2均为离子化合物，由阴阳离子构成，A正确；B．离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷有关，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，B正确；C．由于半径：r(Mg2+)<r(Na+)且Mg2+带电荷多，根据B选项规律，MgF2中离子键更强，C正确；D．两者固态均属于离子晶体，离子晶体的熔沸点可根据晶格能判断，一般来说，离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，相应离子晶体熔沸点高，由于半径：r(Mg2+)<r(Na+)且Mg2+带电荷多，故MgF2晶体晶格能更大，熔沸点高，所以离子晶体熔沸点与摩尔质量无关，D错误；故答案选D。5．C60具有完美的球形结构，如图所示。之后Si60、N60等球形分子被不断制备出来。下列选项正确的是A．Si的核外电子排布式为3s23p2B．C和N元素中第一电离能较大的是CC．C60属于共价晶体，C原子的杂化类型为sp2D．一个N60的分子中含有90个共价单键【答案】D【解析】A．Si为14号元素，其核外电子排布式为[Ne]3s23p2，A错误；B．C和N为第二周期相邻主族元素，C的价电子排布式为2s22p2，N的价电子排布式为2s22p3，N的2p能级电子半充满，较C稳定，第一电离能较大，B错误；C．由C60的结构可知，C60为分子晶体，C错误；D．1个N原子与周围3个N原子形成共价单键，平均每个氮原子形成1.5个共价氮氮单键，所以一个N60的分子中含有1.5×60=90个共价单键，D正确；答案选D。6．具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是A．熔点113℃，能溶于CS2 B．熔点44℃，液态不导电C．熔点1124℃，易溶于水 D．熔点180℃，固态能导电【答案】C【解析】A、熔点113℃，能溶于CS2，这是分子晶体的性质，故A错误；B、熔点低，液态不导电，这是分子晶体的性质，故B错误；C、熔点较高，多数离子晶体溶于水，此性质为离子晶体性质，故C正确；D、离子晶体在固态时不导电，故D错误。7．在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为：，下列关于常压下催化氧化生成的反应说法正确的是A．如图所示为的晶胞B．接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率C．有和通过接触室，放出热量D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能【答案】D【解析】A．该晶胞中V原子个数是，氧原子个数是，不能表示的晶胞，A错误；B．接触室中使用过量空气的目的是增大氧气的浓度，提高二氧化硫的转化率，B错误；C．由于是可逆反应，因此有和通过接触室，放出的热量小于，C错误；D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能，加快反应速率，D正确；答案选D。8．钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B点为(，0，)。下列说法中错误的是A．配合物中Co2+价电子排布式为3d7B．钴的配位数为6C．C点的原子坐标参数为()D．该物质的化学式为TiCoO2【答案】D【解析】A．配合物中Co2+价电子个数为7，价电子排布式为3d7，故A正确；B．由晶胞结构图可知，钴周围有6个O2-，配位数为6，故B正确；C．C点的原子处于体心，坐标参数为()，故C正确；D．此晶胞中O原子为6×=3，Ti原子为8×=1，Co原子为1，该物质的化学式为TiCoO3，故D错误；故选D。9．下列说法错误的是A．水汽化和水分解的变化过程中，都需要破坏共价键B．CaC2、Na2O2晶体中的阴、阳离子个数比分别为1∶1、1∶2C．基态碳原子核外有三种能量不同的电子D．区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法是X-射线衍射法【答案】A【解析】A．水汽化破坏的是氢键和范德华力，水分解则需破坏共价键，故A错误；B．CaC2、Na2O2晶体中的阴、阳离子个数比分别为1∶1、1∶2，故B正确；C．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，占据1s、2s、2p三个能级，所以有三种能量不同的电子，故C正确；D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X—射线衍射法，D项正确。故答案为A。10．砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点1238。它在600以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是A．砷化镓是一种分子晶体B．砷化镓中不存在配位键C．晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4：1D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体【答案】D【解析】A．根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为原子晶体，A错误；B．Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓必有配位键，B错误；C．晶胞中，Ga位于顶点和面心，则数目为，As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1:1，C错误；D．由图可知，晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体，D正确；故选D。11．关于晶体的叙述中，正确的是A．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定C．共价晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体【答案】C【解析】A．在分子晶体中，物质的熔沸点的高低受分子间作用力大小影响。分子间作用力越大，克服分子间作用力使物质熔化、气化需要消耗的能量就越多，物质的熔、沸点越高，与分子内的化学键强弱无关，A错误；B．在分子晶体中，分子内化学键的键能越大，断裂化学键消耗的能量就越高，物质的分子就越稳定，与分子间作用力大小无关，B错误；C．在共价晶体中，共价键的键长越短，键能越大，断裂化学键需消耗的能量就越高，物质的熔、沸点越高，C正确；D．某些晶体溶于水后能电离出自由移动的离子，该晶体可能是分子晶体，如HCl等，也可能是离子晶体，如NaCl，D错误；故合理选项是C。12．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是A．11BN

和10BN的性质无差异B．该晶体具有良好的导电性C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子D．N原子周围等距且最近的N原子数为12【答案】D【解析】A.11B

和10B互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，但其物理性质不同，故A错误；B．该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B错误；C．由图可知，该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶点和面心上，故B原子的数量为8×+6×=4个，C错误；D．由晶胞示意图，1个N原子与4个B原子成键，1个B原子可以和3个N原子成键，这些N原子距中心N原子等距离且最近，总数为12个，D正确；故答案选D。13．微粒间的相互作用有共价键、离子键、金属键和分子间作用力，下列晶体含有两种相互作用的是A．碳化硅 B．氦 C．铜 D．白磷【答案】D【解析】A．碳化硅为原子晶体，C原子与Si原子间存在共价键，故A不符合；B．氦为单原子分子，只存在分子间作用力，故B不符合；C．铜为金属晶体，只存在金属键，故C不符合；D．白磷分子中P原子间形成共价键，白磷分子间存在分子间作用力，故D符合；故选D。14．下列含铜物质说法正确的是（）A．甲图是CuO的晶胞示意图，乙图是Cu2O的晶胞示意图B．已知Cu2O和Cu2S晶体结构相似，则Cu2O比Cu2S的熔点低C．晶体铜原子的堆积方式如图丙所示，为面心立方最密堆积，配位数为12D．铜在氧气中加热生成CuO,CuO热稳定性比Cu2O强【答案】C【解析】A.由甲图晶胞可知，晶胞中氧原子的个数为8×+1=2，铜原子的个数为4，化学式为Cu2O；由乙图的晶胞结构可知，晶胞中氧原子的个数为8×+6×=4，铜原子的个数为4，化学式为CuO，故A错误；B.Cu2O和Cu2S都是离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子的半径，则Cu2O中的离子键强于Cu2S，Cu2O比Cu2S的熔点高，故B错误；C.由图可知晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积，Cu原子的配位数为12，故C正确；D.CuO中Cu2+离子的价电子排布式为3d9，Cu2O中Cu2+离子的价电子排布式为3d10，3d10为全充满的稳定状态，比3d9稳定，则CuO热稳定性比Cu2O弱，故D错误；故选C。15．下列说法错误的是A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．原子晶体中只含有共价键C．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子D．单质的晶体中一定不存在离子键【答案】C【解析】A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键，如稀有气体是单原子分子，没有化学键，故A正确；B．相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体，原子晶体中只含有共价键，故B正确；C．金属晶体中，含有阳离子却不含有阴离子，故C错误；D．金属单质中只有金属键，非金属单质中可能存在共价键，单质的晶体中一定不存在离子键，故D正确；故选C。16．B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是A．两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化B．硼酸晶体中层与层之前存在范德华力C．1molH3BO3晶体中含有6mol氢键D．硼原子可提供空轨道，硼酸电离的方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+【答案】C【解析】A．B最外层3个电子，在图1分子中每个B原子只形成了2个σ键，且其没有孤对电子，故其sp杂化；在图2分子中每个B原子形成了3个σ键，且其没有孤对电子，故其采用sp2杂化，A正确；B．由题中信息可知，硼酸晶体为层状结构，类比石墨的晶体结构可知其层与层之间存在范德华力，故B正确；C．由图中信息可知，每个硼酸分子有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1molH3BO3晶体中含有3mol氢键，故C错误；D．硼原子的2p轨道有空轨道，水电离的OH-中的氧原子有2个孤电子对，故两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性，其电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+，故D正确；故选：C；二、主观题（共5小题，共52分）17．（8分）(1)石墨转化为金刚石过程中需要克服的微粒间的作用力有___________。(2)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点，GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高，分析其变化的原因是_____。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/℃77.75122.3211.5沸点/℃201.2279346GaF3的熔点超过1000℃，写出其电子式___。(3)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到，该反应在700℃下进行，则该反应的化学方程式为：___。【答案】（每空2分）(1)共价键、分子间的作用力(2)GaCl3、GaBr3、GaI3是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点和沸点依次升高(3)【解析】(1)石墨是平面层状结构，层内每个碳原子与其它三个碳原子以碳碳单键相连接成平面正六边形，层与层之间存在分子间的作用力，因此石墨转化为金刚石时，破坏了共价键和分子间的作用力；

(2)通常，分子晶体的熔沸点较低，离子晶体则具有较高的熔点和沸点，由表提供的数据知：GaCl3、GaBr3、GaI3的熔点和沸点远低于GaF3，故可判断GaCl3、GaBr3、GaI3是分子晶体、GaF3是离子晶体；结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点和沸点越高，故GaCl3、GaBr3、GaI3的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点和沸点依次升高；由于GaF3为离子晶体，则其电子式为：；(3)将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到GaAs，在700℃下进行，则该反应的另一产物为甲烷，则化学方程式为：。18．（8分）(1)钠的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于该晶胞的Na原子数目是_______。氯化铯晶体的晶胞如图1，则的配位数是_______。(2)钛的一种氟化物晶胞结构如图2所示，其化学式为_______。(3)元素X的某价态离子与形成的晶体结构如图3所示。该晶体中阳离子与阴离子个数比为_______，中_______，晶体中每个被_______个等距离的包围。【答案】（除标注外，每空1分）(1)28(2)（2分）(3)（2分）16【解析】(1)钠的晶胞属于体心立方，则钠处于晶胞的顶点和体心，则属于该晶胞的Na原子数目是。由氯化铯晶体的晶胞示意图知，Cs处于立方体的体心时，氯离子处于顶点，则的配位数是8。(2)由钛晶胞结构知，Ti处于顶点和面心，数目为，F处于晶胞的体心，数目为8，则其化学式为。(3)Xn+处于棱边的中点，数目为，N3-处于顶点，数目为，则该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1，按化合价代数和为0知，中1，由结构示意图知：晶体中每个被6个等距离的包围。19．（7分）(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为6s1，与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A、B、C的电离能如下表：元素代号ABC第一电离能/(kJ·mol-1)520496419那么三种元素A、B、C的元素符号分别为_______，形成其单质晶体的化学键类型是_______。(2)F与I同主族，BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是_______、_______。(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物、非金属氯化物等。BCl3是一种非金属氯化物，该物质分子中B—Cl键的键角为_______。(4)碘131是碘单质，其晶胞结构如图甲所示，该晶包中含有_______个I2分子；KI的晶胞结构如图乙所示，每个K+紧邻_______个I-。【答案】（每空1分）(1)Li、Na、K金属键(2)spsp3(3)120°(4)46【解析】(1)由铯的最外层电子排布式为6s1，可知A、B、C为第IA族元素，而IA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K，又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知，A、B、C中不可能有氢元素，而同主族元素随着电子层数的增加，第一电离能逐渐减小，故A、B、C分别为Li、Na、K；金属晶体中存在金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，即金属键，所以三种金属单质晶体中均存在金属键；(2)BeF2分子内中心原子为Be，其价电子数为2，F提供2个电子，所以Be原子的价层电子对数为＝2，Be的杂化类型为sp杂化；H2O分子的中心原子为O，其价电子数为6，H提供2个电子，所以O的价层电子对数为＝4，O的杂化类型为sp3；(3)硼原子价电子数为3，Cl提供3个电子，硼原子的价层电子对数为＝3，因价层电子对中没有孤对电子，故BCl3为平面正三角形结构，分子中B—Cl键的键角为120°；(4)由碘晶胞可知，I2在晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I2分子；KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K＋紧邻6个I－。20．（9分）晶胞是晶体中最小的重复单位，数目巨大的晶胞无隙并置构成晶体。NaCl晶体是一个正六面体(如图一)。我们把阴、阳离子看成不等径的圆球，并彼此相切(已知a为常数)。请计算下列问题：(1)每个晶胞平均分摊___________个Na+，___________个Cl-。

(2)NaCl晶体中阴、阳离子的最短距离为___________(用a表示)。

(3)NaCl晶体为“巨分子”，在高温下(≥1413℃时)晶体转变成气态团簇分子。现有1molNaCl晶体，加强热使其变为气态团簇分子，测得气体体积为11.2L(已折算为标准状况)。则此时氯化钠气体的分子式为___________。【答案】（除标注外，每空2分）(1)44(2)(3)Na2Cl2（3分）【解析】(1)根据晶胞结构示意图可知，该晶胞中钠离子位于晶胞的棱上和体内，则其个数为=12×+1=4，氯离子位于晶胞的顶点和面心，其个数为=8×+6×=4；(2)根据图二知，NaCl晶体中阴、阳离子的最短距离为a的一半即；(3)1mol氯化钠的质量=1mol×58.5g·mol-1=58.5g，标准状况下，气体体积为11.2L的氯化钠的物质的量=0.5mol，则此时M==117g·mol-1，所以氯化钠气体的分子式为Na2Cl2。21．（20分）据报道，我国化学研究人员用Ni(NO3)2和Tb(CH3COO)3等合成了一个镍的一维链状配位化合物(如图a所示)，对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。请回答下列问题：(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式为______，图a中1mol配合物含σ键数目为______。(2)C、N、O三种元素中电负性最小的是______(填元素符号)，C在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是______。(3)Ni(NO3)2中阴离子的空间构型是______，写出与该阴离子互为等电子体的一种分子的化学式：______。(4)图a配合物中，碳原子的杂化类型是______。已知：常压下CH3COOH的沸点为117.9℃，甲酸甲酯(HCOOCH3)的沸点为32℃，CH3COOH的沸点高于HCOOCH3的主要原因是______。(5)已知：氧化镍的晶胞结构如图b所示。①若NA为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为ρg·cm-3，则该晶胞中最近的两个O2-之间的距离为______pm(用含ρ、NA的代数式表示)。②一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中，如图c所示。已知O2-的半径为am，阿伏加德罗常数的值为NA，则每平方米上分散的该晶体的质量为______g。(用含a、NA、的代数式表示，图中大白球