第3章 不同聚集状态的物质与性质（B卷能力提升）-高二化学鲁科版（2019）选择性必修二单元测试AB卷

第3章不同聚集状态的物质与性质（B卷能力提升）——高二化学鲁科版（2019）选择性必修二单元测试AB卷(时间：75分钟，分值：100分)可能用到的相对原子质量：Li-7B-11C-12N-14O-16S-32Ca-40Fe-56Ni-59Cu-64Zn-65Se-79Cd-112I-127Pb-207单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于晶体和非晶体的说法中，正确的是()A.晶体常温下呈固态，非晶体常温下均为液态B.晶体硬度大，非晶体都很柔软C.晶体和非晶体均有固定的熔点D.构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列2.四面体()在无机化合物中很常见。按图示方式相连，可形成一系列超四面体(等)，下列说法正确的是()A.超四面体系列的各物质最简式相同B.每个面都是正三角形，键角为C.等化合物均可形成超四面体系列D.四面体形成的无限三维结构对应的晶体为分子晶体3.几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是()A.中的配位数大于干冰中分子的配位数B.晶胞中，分子的排列方式只有1种方向C.若金刚石的晶胞边长为，其中两个最近的碳原子之间的距离为D.石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，所以石墨是一种混合型晶体4.钙钠矿是以俄罗斯矿物学家Perovski的名字命名的，最初单指钛酸钙这种矿物(图甲)，此后，把结构与之类似的晶体（化学式与铁酸钙相似）统称为钙钛矿物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图乙所示，其中A为，另两种离子为和。下列说法错误的是()A.铁酸钙晶体中与每个紧邻的有6个B.图乙中X为C.中含有配位键D.钠酸钙的化学式为5.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，B点为。下列说法中错误的是()A.钴的配位数为6 B.化合物中价电子排布式为C.C点原子坐标参数为 D.该物质的化学式为6.下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是()A.熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅>冰>干冰B.分子晶体中共价键的键能越大，其熔、沸点越高C.的熔、沸点依次升高D.MgO比NaCl熔点高7.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.金属导电和熔融电解质（或电解质溶液）导电的原理一样。8.表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A.18g冰（图甲）中含O—H键数目为2B.28g晶体硅（图乙）中含有Si—Si键数目为2C.44g干冰（图丙）中含有个晶胞结构单元D.石墨烯（图丁）是碳原子单层片状新材料，12g石墨烯中含C—C键数目为1.59.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是()选项性质差异结构因素A分子极性：大于化学键的极性向量和B熔点：高于晶体类型C第三电离能：Fe小于Mn价层电子排布D电负性：N小于O原子半径A.A B.B C.C D.D10.电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是()A.等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和流动性B.等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变C.液晶是物质的一种聚集状态D.液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性11.自愈合材料是一种能够自我修复的材料，能有效延长材料的使用寿命和安全性。某自愈合材料由Q和M两种单元构成，其自愈合机理如图所示。下列说法错误的是()A.Q具有碱性B.M中有两种含氧官能团C.自愈合过程中体现了超分子的自组装特征D.自愈合过程可能是通过加成一消去过程实现的12.下列叙述不正确的是()A.金刚石、晶体的熔点依次降低B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似，CaO晶体中的配位数为6，且这些最邻近的围成正八面体C.设NaCl的摩尔质量为，NaCl的密度为，阿伏加德罗常数为，在NaCl晶体中，两个距离最近的中心间的距离为D.X、Y可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角位置，则该晶体的化学式为13.制造硼合金的原料硼化钙晶胞结构如图所示。硼原子组成正八面体，各个顶点通过键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为，硼八面体中键的键长为，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如M点原子的分数坐标为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.该硼化钙的化学式为B.与原子等距最近的B原子数目为6C.点原子的分数坐标为D.该晶胞的密度为14.中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体(图乙)，该材料是LiZnAs晶体(如图甲所示立方晶胞)中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点原子的分数坐标为()，图甲晶体的密度为，晶胞参数为cpm。下列说法错误的是()A.b点As原子的分数坐标为()B.图乙晶体的最简化学式为C.图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中D.阿伏加德罗常数15.某种由Cu、Fe、S三种元素组成的物质具有如图中图1所示的晶胞结构，其中铁原子的投影位置如图2，铜原子全部位于楞和面上，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.该晶体的化学式为B.该晶体中两个Fe原子之间的最近距离为apmC.若1号S原子的分数坐标为，则2号Fe原子的分数坐标为D.该晶体的密度为16.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。已知阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是()A.晶胞中正四面体空隙的填充率为50%B.晶胞中x=1.5、y=0.25C.当完全转化为时，每转移6mol电子，生成3molLiZn合金D.若的密度为，则间的最近距离二、填空题：本大题共4小题，17题10分，18题12分，19题14分，20题16分，共52分。17.含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。我国科学家发现聚集诱导发光（AIE）效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子结构如图所示。（1）Se原子的价电子排布式为_________，硫原子核外有_________种空间运动状态的电子。（2）图示AIE分子中C原子和Se原子的杂化方式分别为_________、_________。（3）H、C、O、S的电负性由大到小的顺序为_________。（4）硒酸酸性强于亚硒酸，原因是_________。根据价层电子对互斥理论，推测的空间构型是_________。（5）相同条件下，在水中的溶解度：_________（填“>”“<”或“=”），理由是_________。（6）的晶体结构如下图所示，其晶胞密度为，阿伏加德罗常数值为，M点所示原子代表的是_________原子，该点的分数坐标为_________，则图中两个黑球的距离为_________pm（列出计算式）。18.2023年化学诺贝尔奖授予了三位研究量子点的科学家。量子点又称“人造原子”、“超原子”，是一种纳米级的半导体材料，在医疗，科技等多个领域有广泛的应用。（1）聚多巴胺量子点具有广泛的光学吸收和荧光特性，可直接用于体内成像。多巴胺结构如下图所示。①基态氮原子的电子排布图为____________，其最高能层上有____________种运动状态不同的电子。②多巴胺分子中碳原子的杂化方式为____________，1mol多巴胺中含有键的数目为____________。③多巴胺易溶于水，原因是____________。（2）聚多巴胺量子点还可以通过吸附金属离子如，，等用于核磁共振成像（MRI）。①中含有，其阴离子空间构型为____________。②Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，原因是____________。（3）CdS量子点是一种常见的量子点。某种CdS晶体的立方晶胞如下图所示。①晶胞中，的配位数为____________。②若CdS晶体的密度为，则晶胞中和间的最短距离为____________pm（列出计算式即可）。19.电镀锌的过程中会产生含锌废水，直接排放会污染环境。研究发现FeS能用于去除废液中的锌，发生反应：。已知：常温下，。（1）在对废水进行化学处理前，需测定其中重金属微粒的含量，可选用的方法是___________。A．核磁共振氢谱 B．红外光谱C．晶体射线衍射 D．原子吸收光谱（2）使用能够除去废液中的原因是___________。（3）使用处理含锌废水时，不宜调节得过低或过高。结合下图，说明其原因___________。（已知：与的化学性质相似）工业上还可用作为沉淀剂处理含锌废水。某工厂向废水中加入一定量的，处理后。根据以上信息，通过计算，判断处理后废水能否直接排放？（写出计算过程，已知：废水中排放标准为浓度低于）（4）使用处理含锌废水比效果更好，解释其原因___________。呈白色，可用作荧光粉和颜料。的一种晶体的晶胞是面心立方结构，其晶胞如下图所示。（5）在该晶胞中，填充在由___________个构成的___________面体空隙中。（6）已知晶体的密度为。则该晶胞的边长为___________。（阿伏加德罗常数的数值取，，精确到小数点后2位）20.钙钛矿是指通式为的一类化合物，最早发现钙钛矿石中的，因此而得名。钙钛矿型化合物可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。（1）基态原子中未成对电子数为___________。（2）的四卤化物熔点如下表所示，熔点高于其他三种卤化物，自至熔点依次升高，原因是___________。化合物熔点377-24.1238.3155的立方晶胞如图1所示。（3）其组成元素的电负性大小顺序是___________。（4）金属离子与氧离子间的作用力为___________。A.离子键 B.金属键 C.共价键 D.分子间作用力（5）晶胞中与距离最近且相等的数目为___________。A.4 B.8 C.12 D.16一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子，其晶胞如图2所示。（6）图1中与具有相同的空间位置的微粒是___________。A. B. C. D.无（7）有机碱中，N原子的杂化轨道类型是___________。（8）若晶胞参数为，则晶体密度为___________（用表示阿伏加德罗常数）。用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了的器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕（Eu）盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图3所示。（9）用离子方程式表示该原理___________、___________。

答案以及解析1.答案：D解析：晶体在常温下不一定呈固态，如Hg；非晶体在常温下不一定呈液态，如玻璃，A项错误。晶体不一定硬度大，如晶体Na；非晶体不一定都很柔软，如玻璃，B项错误。晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，C项错误。2.答案：B解析：A.和的化学式分别为和，故超四面体系列的各物质最简式不相同，A项错误；B.中，中心A原子的价层电子对数为4，发生杂化，键角为，构成正四面体结构，则每个面都是正三角形，B项正确；C.X为配位原子，可以与两个A原子相连，应为氧、硫等原子，H、F、Cl不能与两原子相连，故不可以形成超四面体系列，C项错误；D.分子晶体中分子为相对独立的个体，四面体形成的无限三维结构对应的晶体可能为共价晶体，D项错误；故选B。3.答案：D解析：A.NaCl晶体中的配位数为6；干冰中分子的配位数为12，所以NaCl中的配位数小于干冰中分子的配位数，A错误；B.干冰晶体中二氧化碳分子的排列方向有4种，即在顶点上1种，3对面心上3种，B错误；C.若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的，C错误；D.石墨晶体层内是共价键，层间是范德华力，有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征，所以石墨为混合型晶体，D正确；故答案为：D。4.答案：A解析：钛酸钙晶胞中，位于顶点，其与邻近的3个面的面心上的紧邻，每个顶点参与形成8个晶胞，每个面参与形成2个晶胞，因此与每个紧邻的有个，A项错误；由图乙可知，分别位于晶胞的顶点、体心、面心，根据均摊法可以确定晶胞中有1个A、1个B和3个X，根据晶体呈电中性可以确定，1个晶胞中和均为1个，有3个，故X为，B项正确；类比的成键情况可知，中含有与N原子上的孤电子对形成的配位健，C项正确；由图甲可知，钛酸钙的晶胞中位于8个顶点、位于6个面心、位于体心，根据均摊法可以确定的数目分别为1、3、1，因此其化学式为，D项正确。5.答案：D解析：A.由晶胞结构图可知，钴周围有6个，配位数为6，故A正确；B.配合物中价电子数为7，价电子排布式为，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，Ti原子为，Co原子为1，该物质的化学式为，故D错误；故答案为：D。6.答案：B解析：A.金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，由于原子半径：，所以键长：，共价键的键长越长，键能就越小，断裂该共价键消耗能量就越小，物质的熔点就越低，则熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅。冰、干冰都是由分子以分子间作用力结合形成的分子晶体，且在冰中，水分子之间同时存在氢键，增加了分子间的吸引作用，导致其熔点比干冰高，所以熔点：冰＞干冰，化学键比分子间作用力强很多，因此共价晶体的熔点远高于分子晶体的熔点，故五种物质的熔点由高到低的顺序为：金刚石＞碳化硅＞晶体硅＞冰＞干冰，A正确；B.分子晶体中共价键的键能越大，其热稳定性越强，该分子的熔、沸点只与分子间作用力大小有关，和共价键无关，B错误；C.三者都是分子晶体，三者组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，熔沸点：，C正确；D.离子半径，故晶格能，熔点高于，D正确；故选B。7.答案：B解析：用铂金做首饰是因为有金属光泽，金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，能用金属键理论知识解释，故A错误；金属晶体中有电子，能导电，大多数在常温下为固体，熔点较高，所以固体或熔融状态易导电，熔点在1000℃左右可能属于金属.晶体，故B正确；碱金属元素的单质，原子序数越大，原子半径越大，金属键越弱熔沸点越低，则单质熔点：Li>Na>K，故C错误；金属导电是靠自由移动的电子，电解质导电是靠自由移动的离子，导电的原理不一样，故D错误；8.答案：C解析：1个水分子中含有2个O—H键，则18g冰（即）中含O—H键数目为，A正确；28g晶体硅中含有1mol原子，由题图乙可知，1个硅原子与其他4个硅原子形成4个共价键，每个Si—Si键被2个硅原子所共用，故晶体硅中每个硅原子形成的共价键数目为，则1mol晶体硅中含有Si—Si键数目为，B正确；1个晶胞结构单元含有个二氧化碳分子，44g干冰（即）中晶胞结构单元数为，C错误；石墨烯中每个碳原子与3个碳原子形成共价键，每个C—C键为2个碳原子所共用，所以每个碳原子实际形成的C—C键数目为1.5，则12g石墨烯（即）中含C—C键数目为，D正确。9.答案：B解析：A.分子极性取决于化学键的极性向量和，是极性分子，其分子结构为V形，中心氧原子与两端氧原子形成的化学键的极性向量和不为零；是由相同原子组成的非极性分子，所以分子极性大于与化学键的极性向量和有关，A正确；B.和都是分子晶体，熔点的差异主要是因为分子间作用力的大小不同，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高，而不是晶体类型不同，B错误；C.第三电离能Fe小于Mn与价层电子排布有关，Fe的价层电子排布为，失去两个电子后变为，再失去一个电子比较困难，但相对来说比Mn失去第三个电子要容易一些；Mn的价层电子排布为，失去两个电子后变为，半满结构比较稳定，失去第三个电子相对较难，C正确；D.电负性与原子半径有关，一般来说，原子半径越小，对电子的吸引力越大，电负性越大，N和O在同一周期，原子半径N小于O，所以电负性N小于O，D正确；故选B。10.答案：B解析：等离子体中含有带有电荷的微粒且能自由运动，使等离子体具有很好的导电性和流动性，A正确；等离子体中也含有中性粒子，在通过电场时方向不会发生改变，B错误；气态、液态、固态是物质的三种基本聚集状态，液晶是介于液态和晶态之间的一种聚集状态，C正确；液晶是介于液态和晶态之间的一种状态，既有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的某些物理性质，如导电性，光学性质等，表现出类似晶体的各向异性，D正确。11.答案：B解析：A.由Q的结构简式可知，该分子中含有氨基，则Q具有碱性，故A项正确；B.由M的结构简式可知，该分子中含有的含氧官能团为醛基、酯基、醚键，故B项错误；C.Q结构中有亲水基团和疏水基团，亲水基团和亲水基团连接，符合超分子自组装特性，故C项正确；D.由图可知，愈合时M分子中苯环上的醛基与Q分子中的氨基先发生加成反应，再发生消去反应，故D项正确；故答案选B。12.答案：D解析：金刚石、SiC属于共价晶体，键长，故金刚石中化学键更稳定，其熔点更高，NaF、NaCl都属于离子晶体，氟离子半径小于氯离子半径，故NaF的晶格能大于NaCl，则NaF的熔点更高，都属于分子晶体，水分子之间存在氢键，熔点较高，熔点一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体，故金刚石、晶体的熔点依次降低，A正确；CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似，氯化钠的晶胞图为，若处于体心、棱的中心，位于面心、顶点，晶体中体心与面心的6个距离最近，配位数为6，且这些最邻近的围成正八面体，B正确；氯化钠的晶胞图为，假设黑色球为，处于面对角线上的之间距离最近，设二者距离为，则晶胞棱长，晶胞体积，晶胞中数目，晶胞中数目也是4，晶胞质量，解得，C正确；处于棱的中心的原子为4个晶胞共用，位于顶角的原子为8个晶胞共用，晶胞中X数目，Y数目，则该晶体的化学式为，D错误。13.答案：C解析：A.根据晶胞结构，Ca有1个，而硼原子组成正八面体得结构为，且位于晶胞顶点，个数为，所以其化学式：，A错误；B.每个顶角的正八面体中都有3个B与原子等距最近，所以个数因为24个，B错误；C.N点所在的正八面体的体心为原点坐标，键的键长为，N点到原点的距离：，晶胞参数为，N点坐标参数：，所以N点坐标：，C正确；D.根据晶胞结构，Ca有1个，而硼原子组成正八面体得结构为B6，且位于晶胞顶点，个数为，则晶胞密度：，D错误；答案选C。14.答案：C解析：A.由图甲晶胞结构及a点分数坐标可知，4个As位于Zn原子形成的四面体空隙中，则b位于朝向外最近的右上角的四面体空隙中，其分数坐标为()，A项正确；B.由图乙晶胞可知，4个Mn原子位于顶点，1个Mn原子位于面心，平均下来属于1个晶胞的原子数为个，因图甲晶胞中含4个Zn，故中，则q=0.75，B项正确；C.Zn原子与Mn原子的半径不相等，故其形成的四面体不是正四面体，C项错误；D.图甲晶胞的质量，晶胞的体积，则晶体的密度，则阿伏加德罗常数，D项正确。故选C。15.答案：D解析：A.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面上和体心的铁原子个数为8×+4×+1=4，位于楞上和面上的铜原子个数为4×+6×=4，位于体内的硫原子个数为4，则晶体的化学式为，故A错误；B.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于面上的铁原子的距离最近，距离为底面对角线的，则晶胞中两个铁原子之间的最近距离为apm，故B错误；C.晶胞中位于体对角线上的硫原子的分数坐标为，则处于面上的2号铁原子的分数坐标为，故C错误；D.设晶体的密度为，由晶胞的质量公式可得：，解得d=，故D正确；故选D。16.答案：C解析：第一步，读题，观察图像中提供的信息。图像是晶胞的组成变化。第二步，结合晶胞结构逐项分析。ZnS晶胞可以分割成8个正四面体空隙，+位于其中4个正四面体空隙的中心，故正四面体空隙的填充率为50%，A正确；由均摊法可知，晶胞中和共有7个、有4个，根据晶胞中各元素化合价的代数和为0有4x+4y=7、x+2y=2，解得x=1.5、y=0.25，B正确；当ZnS完全转化为时，、转化为合金，生成1molLiZn合金转移3mol电子，故每转移6mol电子，生成2molLiZn合金，C错误；的晶胞中间的最近距离为面对角线长的一半，若的密度为，则晶胞参数为是，间的最近距离为，D正确。17.答案：（1）；9（2）；（3）O>S>C>H（4）硒酸中非羟基氧原子数为2，亚硒酸非羟基氧原子数为1，非羟基氧原子数越多，酸性越强。或同一元素含氧酸中，元素的价态越高，含氧酸的酸性越强，硒酸为最高价的氧化物对应的水化物，则硒酸的酸性比亚硒酸的强；正四面体形（5）>；为极性分子，为非极性分子（6）Cu；；或解析：（1）Se为34号元素，原子核外电子数为34，基态Se原子外围电子的排布式为，S原子电子的空间运动状态有9种。（2）苯环上的碳原子和双键碳原子均发生杂化，Se原子价层电子对为4，发生杂化。（3）根据不同周期同主族递变规律，电负性大到小的顺序为O>S>C>H。（4）硒酸中非羟基氧原子数为2，亚硒酸非羟基氧原子数为1，非羟基氧原子数越多，酸性越强则硒酸的酸性强于亚硒酸；中S原子价层电子对数=4+0=4，无孤电子对，微粒空间结构为正四面体形。（5）为极性分子，为非极性分子，根据相似相溶原理，在极性水分子中溶解度更大。（6）由晶胞图根据均摊法可知，晶胞中有8个黑球，4个白球，由化学式推测黑球代表铜，M原子的分数坐标为；该晶胞体积，晶胞参数为，图中两个黑球的距离为晶胞参数的一半，即pm。18.答案：（1）；5；；22；多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键（2）正四面体形；由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转为不稳定的状态需要的能量较多；而到时，3d能级由不稳定的到稳定的半充满状态，需要的能量相对要少（3）4；解析：（1）①氮为7号元素，基态氮原子的电子排布图为，在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数，其最高能层上有5种运动状态不同的电子。②多巴胺分子中苯环碳为杂化，饱和碳为杂化；O-H、C-H、C-C、C-N、N-H单键均为σ键，苯环上碳原子之间有6个σ键，1mol多巴胺中含有σ键的数目为22；③多巴胺分子中含有酚羟基、氨基，能和水分子形成氢键，故易溶于水；（2）①的中心原子S原子的价层电子对数为，为杂化，空间构型为正四面体形；②由转化为时，3d能级由较稳定的半充满状态转为不稳定的状态需要的能量较多；而到时，3d能级由不稳定的到稳定的半充满状态，需要的能量相对要少，故导致Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能；（3）①晶胞中，处于构成的四面体中心，配位数为4。②设晶胞边长为apm，据“均摊法”，晶胞中含个、4个，则晶体密度为，，晶胞中和间的最短距离为体对角线的四分之一，则为。19.答案：（1）D（2），，反应进行完全，故能够使用FeS除去废液中（3）pH过低时，FeS会与氢离子反应生成硫化氢逸出，无法生成ZnS，pH过高，会与反应生成可溶性物质，导致无法除去锌元素；，，故可以直接排放（4）使用Fe