3.1.认识晶体提升练习-2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列各组物质的熔点均与所含化学键能有关的是
A．CaO与CO2 B．NaCl与HCl C．SiC与Si D．Cl2与I2
2．下列各项中，不属于晶体的特点的是
A．具有规则的几何外形 B．某些物理性质具有各向异性
C．一定是无色透明的固体 D．具有固定的熔点
3．下列说法不正确的是
A．利用氨和胺类可以与甲醛发生加成反应，继而发生消去反应达到去除甲醛的目的
B．超分子内部分子之间通过共价键结合
C．利用X射线衍射可确定青蒿素分子的结构
D．液晶显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关
4．已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为
A．CaTiO3 B．CaTiO6 C．Ca4TiO3 D．CaTiO12
5．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实验的检验，才能确定其正确与否。下列类推结论中正确的是
A．极易溶于水，也极易溶于水
B．为分子晶体，也为分子晶体
C．是非极性分子，也是非极性分子
D．分子的空间结构为直线形，分子的空间结构也为直线形
6．下列关于晶体和非晶体的说法不正确的是
A．破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体
B．晶体某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性
C．导电性可用于区别晶体和玻璃体
D．固体可能是晶体，也可能是非晶体
7．下列叙述中，正确的是
A．硅酸盐玻璃能加工成一定的形状，具有自范性
B．晶体具有各向异性
C．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
D．区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是红外光谱法
8．锑---钾合金可用作钾离子电池的电极材料，图a为其晶胞结构，图b为晶胞的一部分，下列有关说法正确的是
A．晶胞密度为g·cm-3
B．Sb原子的配位数为6
C．最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体
D．从电子排布推断，K的第一电离能比Sb大
9．中国首次在月球上发现新矿物并命名为“嫦娥石”，其晶体组成为。是一种稀土元素，常以形式存在。下列说法不正确的是。
A．Y属于金属元素 B．属于s区元素
C．嫦娥石中的化合价为 D．可利用X射线衍射法获取其晶体结构
10．氮化钛(TiN)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．Ti元素位于元素周期表第四周期第IIB族
B．该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子
C．Ti均位于N构成的八面体空隙中
D．Ti的第一电离能小于Mn
11．下列有关晶胞的叙述错误的是
A．晶胞是描述晶体结构的基本单元
B．整块晶体中，相邻晶胞之间没有间隙
C．晶体中晶胞的形状及其内部的原子个数完全相同，而几何排列及取向可以不同
D．晶胞都是平行六面体
12．下列物质属于分子晶体，且同时含有σ键和π键的是
A． B．
C． D．
13．下列化学知识，错误的是
A．玻璃是晶体 B．铝合金是一种金属材料
C．石墨烯属于无机非金属材料 D．聚乙烯塑料属于合成材料
14．铜金合金可作为转化为碳氢化合物的催化剂，如图是一种铜金合金的晶胞结构图。下列说法正确的是
A．该晶胞的体积为
B．Au和Cu原子数之比为
C．晶胞中相邻Cu原子可以围成正八面体
D．Au和Cu之间的最短距离为
15．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z在地壳中的含量处于前两位,Y在周期表中电负性最大,基态W原子价层电子数为8,下列说法正确的是 ( )
A．原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)
B．W单质在一定条件下能与X的简单氢化物反应
C．Z与X、Z与Y形成的化合物晶体类型相同
D．X与W两种元素形成的常见化合物均为黑色固体
16．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为-2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K+和4个O
B．晶体中每个K+周围有8个O，每个O周围有8个K+
C．晶体中与每个K+距离最近且相等的K+有8个
D．晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为1：1
17．四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是（ ）
A．金属Zn采用②堆积方式 B．①和③中原子的配位数分别为：6、8
C．对于采用②堆积方式的金属的晶胞质量为g D．金属锻压时，会破坏密堆积的排列方式
18．已知晶胞结构如图所示，其中A、B两微粒的分数坐标分别为、。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．紧邻且等距的有8个 B．C处微粒的分数坐标为
C．一个晶胞的质量为 D．是离子晶体
19．铁氮化合物()在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示如图－1所示，晶胞边长为a nm。Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图－2所示，下列说法不正确的是
A．制备该铁氮化合物时生成氢气
B．a位置周围距离最近的铁原子有6个
C．可通过晶体的X-射线衍射实验获取晶体结构信息
D．更稳定的Cu替代型产物的化学式
20．金刚石和C60都是由碳元素组成的重要单质，金刚石和C60分子及它们的晶胞如图所示(已知≈1.732、π≈3.14)：
下列说法正确的是
A．每个金刚石晶胞中含有4个碳原子
B．每个C60分子含有90个σ键
C．金刚石和C60晶胞中微粒间的作用力均只有共价键
D．每个金刚石晶胞原子的空间利用率为74.05%
21．1771年化学家舍勒用曲颈甑加热萤石和浓硫酸的混合物，发现玻璃瓶内壁被腐蚀，首次制得了氢氟酸，该反应的化学方程式为CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑。下列说法错误的是
A．CaF2的电子式是 B．H2SO4晶体属于分子晶体
C．CaSO4晶体中存在离子键和共价键 D．HF分子间可形成氢键，沸点高于HCl
22．由Al元素和N元素形成的某种化合物的晶胞如图所示，已知N原子位于晶胞体对角线的处。假设该化合物晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中相距最近的两个N原子之间的距离为
A． B． C． D．
23．锌晶胞如图1所示，锌一二氧化锰电池如图2所示。下列叙述中正确的是
已知：锌晶胞的底边长为apm，高为bpm；NA为阿伏加德罗常数的值；2M表示2mol L-1。
A．放电过程中，Mn2+向负极区迁移
B．正极质量减少5.22g时，减少的锌晶胞数为0.01NA
C．锌晶体的密度为ρ=g cm-3
D．Zn的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2
24．某调味剂由原子序数依次增大的X、Y、Z、R、T五种短周期元素组成，其结构式如图所示：
下列说法错误的是
A．简单离子半径：R＞T
B．由X、Z、R三种元素组成的晶体一定是分子晶体
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y
D．X、Y形成的二元化合物可能既含极性键又含非极性键
25．某水性钠离子电池电极材料由、、、组成，其立方晶胞嵌入和嵌出过程中，与含量发生变化，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
A．普鲁士蓝中与个数比为1：2
B．格林绿晶体中周围等距且最近的数为6
C．每个晶胞完全转化为晶胞，转移8个
D．若普鲁士白的晶胞棱长为a pm，则其晶体的密度为
二、填空题
26．铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图，则铜离子的电荷数为。
27．太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si 的价电子层的电子排布式为；单质硅的晶体类型为。
28．C、N元素能形成一种类石墨的聚合物半导体，其单层平面结构如图1，晶胞结构如图2。
根据图2，在图1中用平行四边形画出一个最小重复单元。
29．金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为g·cm-3(列出计算式)。
30．我国科学家利用生物质合成共聚酯的单体，合成时涉及多种元素，回答下列问题：
(1)基态的电子排布式为。
(2)的第一电离能由大到小的顺序为(填元素符号，下同)。
(3)中所含元素的电负性由小到大的顺序为，该有机物中，碳原子的杂化类型是。
(4)区别晶体和非晶体的方法是。
(5)有机物C和D的相对分子质量相差较小，但是D的沸点明显高于C的，其主要原因是。
试卷第2页，共9页
参考答案：
1．C
【详解】A．氧化钙属于离子晶体含离子键，熔化时破坏离子键；二氧化碳为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，故A不选；
B．氯化钠属于离子晶体含离子键，熔化时破坏离子键；氯化氢属于分子晶体熔，化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，故B不选；
C．SiC与Si都属于原子晶体，熔化时均破坏的是共价键，故选C；
D．Cl2与I2属于分子晶体熔化时均破坏的是分子间作用力，故D不选。
答案选C。
2．C
【详解】晶体的特点是具有规则的的几何外形、有固定的熔点、物理性质具有各向异性，但晶体不一定是无色透明的，故选C。
3．B
【详解】A．氨和胺类可以与甲醛发生加成反应，继而发生消去反应达，可将甲醛转化为沸点较高的稳定的有机物，从而达到除甲醛的目的，故A正确；
B．超分子内部分子之间通过分子间作用力结合，为非共价键结合，故B错误；
C．利用X射线衍射法可以测定分子的空间结构，故C正确；
D．分子的排列方式决定了物质的结构，物质结构决定其性质及功能，故D正确；
故选：B。
4．A
【详解】利用均摊法确定化学式，处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有，处于顶点上的原子被8个晶胞占有，处于棱上的原子被4个晶胞占有。所以钙原子有一个，钛原子的个数为8×1/8-=1，氧原子的个数为12×1/4=3个，故该物质的化学式为CaTiO3，所以本题选择A。
5．C
【详解】A．极易溶于水，而微溶于水，A错误；
B．为分子晶体，为共价晶体，B错误；
C．、均为直线形分子结构对称，是非极性分子，也是非极性分子，C正确；
D．分子的空间结构为半开书页型的，D错误；
故选C。
6．C
【详解】A．破损的晶体能在溶液中得到修复，所以破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体，故A正确；
B．晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，故B正确；
C．根据晶体的定义，不能通过导电性来区别晶体和玻璃体，某些晶体和玻璃体可均导电或不导电，故C错误；
D．固体可能是晶体，也可能是非晶体，如水晶为晶体，玻璃为非晶体，故D正确；
故答案选C。
7．B
【详解】A．硅酸盐玻璃是非晶体，不具有自范性，A叙述错误；
B．晶体具有自范性，导致物理性质的各向异性，B叙述正确；
C．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，C叙述错误；
D．区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验，D叙述错误；
答案为B。
8．C
【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个Sb、个K，则晶体密度为，A错误；
B．以底面Sb原子为例，距其等距且最近的K原子上下层各有4个，故配位数为8，B错误；
C．由图b可知，最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体，C正确；
D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，K的第一电离能比Sb小，D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．由题干信息可知是一种稀土元素，稀土元素均属于金属元素，A正确；
B．Ca的核外电子排布式为[Ar]4s2，故其属于s区元素，B正确；
C．根据嫦娥石的组成为，其中常以形式存在，Ca为+2价，磷酸根带3个单位负电荷，根据化学式中各元素的化合价代数和为0可知，嫦娥石中的化合价为+2，C错误；
D．X射线衍射实验是获得晶体结构最科学可靠的方法，故可利用X射线衍射法获取其晶体结构，D正确；
故答案为：C。
10．A
【详解】A．Ti元素为22号元素，位于第四周期ⅣB族，A错误；
B．据图可知黑球的个数为=4个， 化学式为TiN，则白球个数与黑球个数相等，即该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子，B正确；
C．Ti原子半径大于N原子，所以黑球为Ti原子，白球为N原子，以体心Ti原子为例，距离其最近且相等的N原子可构成一个正八面体，即Ti均位于N构成的八面体空隙中，C正确；
D．Ti原子的半径大于Mn，更容易失去电子，所以Ti的第一电离能小于Mn，D正确；
综上所述答案为A。
11．C
【详解】晶胞是晶体微观空间里的一个基本重复单元，A正确；在晶体中，晶胞是最小的结构单元，在它的上、下、前、后、左、右无隙并置地排列着无数晶胞，“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙，B正确；晶体中晶胞的排列及取向是完全相同的，C错误；晶体结构一般来说，晶胞为平行六面体，D正确。
12．D
【详解】A．KSCN为离子晶体，而C6H6（苯）为分子晶体其中含有σ键和π键，A项不符合题意；
B．两者均为离子晶体，B项不符合题意；
C．Al(OH)3为离子晶体，而SiO2为共价晶体，C项不符合题意；
D．两者均为分子晶体，两者的结构简式分别为O=C=O、CH2=CH2，均有σ键和π键，D项符合题意；
故选D。
13．A
【详解】A．玻璃没有固定的熔点和凝固点，是非金属，故A错误；
B．铝合金是一种金属材料，故B正确；
C．石墨烯属于新型无机非金属材料，故C正确；
D．聚乙烯塑料属于人工有机合成材料，故D正确；
故选A。
14．C
【详解】A．晶胞参数为a pm，即a×10-10cm，则晶胞体积为a3×10-30cm3，故A错误；
B．晶胞中，Au的个数为8=1，Cu的个数为6=3，则Au和Cu原子数之比为1：3，故B错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中相邻Cu原子可以围成正八面体，故C正确；
D．由图可知，Au和Cu之间的最短距离是面对角线的一半，即a pm，故D错误；
故选C。
15．B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W、Z在地壳中的含量处于前两位，则W为O，Z为Si；Y是周期表中电负性最大的元素，则Y为F；基态W原子的价层电子数为8，其价电子排布式是3d64s2，则W为Fe元素，据此分析解答。
【详解】A．同周期主族元素，随核电荷增大原子半径减小，r(O)>r(F)，即r(X)>r(Y)，故A错误；
B．Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；
C．Z与X、Z与Y形成的化合物分别为二氧化硅与四氟化硅，分别为共价晶体与分子晶体，晶体类型不同，故C错误；
D．O、Fe形成的氧化铁为红棕色固体，故D错误；
故选B。
16．A
【详解】A．由晶胞图可知，K+的个数为8×+6×=4，O的个数为12×+1=4，故化学式为KO2，故A正确；
B．由晶胞图可知，晶体中每个K+周围有6个O，每个O周围有6个K+，故B错误；
C．由晶胞图可知，晶体中与每个K+距离最近的K+有12个，故C错误；
D．晶胞中K+与O个数分别为4、4，所以1个晶胞中有8个氧原子，根据电荷守恒-2价O原子数目为2，所以0价氧原子数目为8-2=6，所以晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3：1，故D错误；
故选A。
17．C
【详解】A.②为体心立方堆积，而金属Zn采用六方最密堆积，图中③为六方最密堆积，故A错误。
B.①是简单立方堆积，原子配位数为6，③是六方最密堆积，原子配位数为12，故B错误。
C.②晶胞中原子数目=，故晶胞质量。故C正确。
D.金属晶体具有延展性，当金属受到外力作用时，密堆积层的阳离子容易发生相对滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键，故D错误。
18．C
【详解】A．根据晶胞图，紧邻且等距的有8个 ，故A正确；
B．根据A、B的分数坐标，可知C处微粒的分数坐标为，故B正确；
C．根据均摊原则，一个晶胞中含Na+数为、含数为，一个晶胞的质量为，故C错误；
D．由Na+、构成，属于离子晶体，故D正确；
选C。
19．B
【详解】A．铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一为，根据质量守恒，则另一种单质为氢气，选项A正确；
B．a位置周围距离最近的铁原子是相邻面收上b位置Fe原子，共312个，选项B不正确；
C．测定晶体结构最常用的仪器是X-射线衍射仪，选项C正确；
D．由图2可知Cu代替a位置的Fe能量低更稳定，则Cu原子个数为8×=1，Fe原子个数为6×=3，N原子个数为1，可知更稳定的Cu替代型产物的化学式为Fe3CuN，选项D正确；
答案选B。
20．B
【详解】A．根据均摊原则，每个金刚石晶胞中碳原子数为，故A错误；
B．C60分子中每个C原子形成3个σ键，每个C60分子含有σ键数，故B正确；
C．金刚石晶胞中微粒间的作用力均只有共价键，C60晶胞中微粒间的作用力有共价键、分子间作用力，故C错误；
D．设晶胞的边长为a、碳原子半径为r，金刚石晶胞体对角线等于8r，则，原子的空间利用率，故D错误；
选B。
21．A
【详解】A．CaF2的电子式是，故A错误；
B．H2SO4是共价化合物，分子间通过分子间作用力结合形成晶体，属于分子晶体，故B正确；
C．CaSO4晶体中，钙离子和硫酸根以离子键结合，硫酸根中硫和氧以共价键结合，故C正确；
D．F的电负性大，HF分子间可形成氢键，故沸点高于HCl，故D正确；
故选A。
22．A
【详解】晶胞中Al原子位于顶点和面心，一个晶胞中Al原子数目为，N原子位于晶胞内部，一个晶胞中N原子数目为4，则晶胞质量为；晶胞中距离最近的两个N原子距离为底面对角线长度的二分之一，设为a cm，则晶胞边长为，则晶胞体积为，所以密度为g/cm3=，则a=。
故选A。
23．B
【分析】锌一二氧化锰电池中Zn发生失电子的氧化反应，作负极，MnO2作正极。
【详解】A．根据图2，交换膜为阴离子交换膜，硫酸根离子向负极区迁移，A项错误；
B．正极的电极反应式为，5.22g的物质的量为0.06mol，负极的电极反应式为，根据电子守恒，溶解的锌为0.06mol，而1个锌晶胞含6个锌原子，故减少的锌晶胞数为0.01NA，B项正确；
C．根据六棱柱体积计算方法以及密度公式直接计算锌密度，cm，故密度为ρ=g cm-3，C项错误；
D．Zn的价电子排布式为，D项错误。
故选B。
24．B
【分析】原子序数依次增大的X、Y、Z、R、T五种短周期元素，其中T带一个单位正电荷，且原子序数最大，则T为Na元素；X形成一个共价键，原子序数最小，则X为H元素；Y形成四个共价键，则Y为C元素；有2个R形成两个共价键，1个R形成一个共价键，整体阴离子带一个单位负电荷，则R为O元素；Z介于C和O之间，能形成三个共价键，则Z为N元素；
【详解】A．核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，所以简单离子半径：，故A正确；
B．由H、O、N三种元素形组成的晶体不一定是分子晶体，例如NH4NO3属于离子晶体，故B错误；
C．同周期从左到右，元素非金属性逐渐增强，所以非金属性：N＞C，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故C正确；
D．C和H形成的化合物可能既含极性键又含非极性键，例如乙烷，既有C－C非极性键，又有C－H极性键，故D正确；
答案选B。
25．A
【详解】A．根据均摊原则，普鲁士蓝晶胞中含Fe: 、CN-数为、Na+数为4，根据化合价代数和等于0，可知Fe2+ 与Fe3+个数比为1:1，A错误；
B．根据晶胞图，格林绿晶体中周围等距且最近的数为6，B正确；
C．每个晶胞有8个完全转化为晶胞，转移8个，C正确；
D．根据均摊原则，普鲁士白晶胞中含Fe: 、CN-数为、Na+数为8，若普鲁士白的晶胞棱长为a pm ，则其晶体的密度为 = ，D正确；
故选A。
26．+1
【详解】由图示可知，晶胞内含有铜原子数目为4，氧原子数目为，则该晶体化学式为Cu2O，故铜元素化合价为+1，铜离子的电荷数为+1。
27． 3s23p2 原子晶体（或共价晶体）
【详解】Si的原子序数为14，最外层有4个电子，则其价电子层的电子排布式为3s23p2；单质硅由原子构成，晶体类型为原子晶体原子晶体（或共价晶体）。
28．
【详解】由图2可知，的最小单元的四个顶点为N，中间包含一个六元环结构，所以的最小单元为；故答案为。
29．
【详解】题中的原子堆积方式为六方最密堆积，六棱柱底边边长为acm，则六棱柱上下面的面积均为6×a2cm2，则六棱柱的体积为6×a2ccm3，锌原子在六棱柱的顶点、上下面心和晶胞内，一个晶胞含锌原子个数=12×+2×+3=6，因此一个晶胞中Zn的质量=g，由此可知，Zn的密度。故答案为：。
30．(1)((或)
(2)
(3)
(4)X-射线衍射实验
(5)D分子间存在氢键，增大了分子间作用力，C分子间没有氢键
【详解】（1）基态是铜原子失去1个电子后所得微粒，基态Cu原子的核外电子排布式为，因此基态的电子排布式为((或)。
（2）基态Cu原子的核外电子排布式为，3d能级全充满，4s能级半充满，基态Zn原子的核外电子排布式为，3d能级全充满，4s能级全充满，基态Al原子的核外电子排布式为，由于能量：4s>3p，因此Al的第一电离能小于Cu、Zn，由于Zn原子4s能级全充满相较于Cu原子4s能级半充满更稳定，因此第一电离能：。
（3）中含有H、C、O三种元素，C、O元素同周期，同一周期元素的电负性从左至右依次增大，因此电负性：；C原子形成4个单键时，C原子采取sp3杂化，C原子形成1个双键时，C原子采取sp2杂化，因此该有机物中，碳原子的杂化类型是。
（4）区别晶体与非晶体常用的方法是X-射线衍射实验。
（5）有机物D中含有羟基(-OH)，羟基之间能形成氢键，且D中羟基相距较远，因此有机物D分子之间形成分子间氢键，而有机物C分子之间主要作用力是范德华力，因此沸点：有机物D>有机物C
