第三章 晶体结构与性质 单元练习1-高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．关于晶体的下列说法中。正确的是
A．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形
B．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
C．碘晶体升华时破坏了共价键
D．离子晶体中可能含有共价键
2．下列各组物质的晶体类型相同的是
A．和 B．和 C．和 D．和乙酸
3．现在已能在高压下将转化为具有类似结构的原子晶体，下列关于该原子晶体的说法中正确的是
A．的原子晶体中存在范德华力
B．在一定条件下，原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C．每原子晶体中含有个键
D．的原子晶体中，每个原子周围结合4个原子，每个原子与两个原子相结合
4．下列关于化学键与化合物的叙述正确的是
A．含有正离子的物质一定是离子化合物
B．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键
C．分子晶体中一定含有共价键，不含离子键
D．只由共价键形成的物质一定是共价化合物
5．下列说法中正确的是
A．冰融化时，分子中H—O发生断裂
B．分子晶体熔融时化学键不被破坏
C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键
D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
6．下图所示的几种碳单质，关于它们的说法错误的是
A．四种碳单质互为同素异形体，其中石墨和碳纳米管均可导电
B．金刚石晶体中每个原子被6个六元环所共用
C．石墨晶体中含有的六元环的数目为
D．晶体中每个分子周围与它最近且等距的分子有12个
7．下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．金刚石和CO2 B．HCl和SiO2 C．H2O和CH4 D．H2和NaCl
8．有关晶体的结构如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．在NaCl晶胞中，距最近的有6个
B．在晶胞中，每个晶胞平均有4个
C．金刚石晶体中碳原子与碳碳键之比为1：4
D．钛酸钙的化学式为
9．砷化硼的晶胞结构如图所示，晶胞的边长为apm，下列说法中正确的是
A．砷化硼的化学式为B2As
B．砷化硼晶胞中，As的配位数是4
C．砷化硼晶胞中，B原子之间的最短距离为
D．与B原子最近且距离相等的B原子有6个
10．某晶体的晶胞结构如图所示，晶胞参数为acm。下列有关该晶体的说法错误的是
A．K的配位数为4 B．化学式为
C．1个该晶胞的质量为g D．相邻K原子之间的最短距离为cm
11．下列说法正确的是
A．在单质晶体中不存在共价键
B．NaCl晶体中，一个周围有4个紧邻的
C．某物质晶胞如图所示，其化学式为
D．晶体硅和锗都属于共价晶体，熔点Ge＞Si
12．已知两种颜色不同的晶体分子式均为，配位数都是6.分别取两种晶体在水溶液中用过量处理，绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的，下列说法正确的是
A．紫色晶体中包含的σ键个数为
B．上述两种晶体的分子式相同，含有相同的化学键，所以性质相似
C．该绿色晶体的配体是氯离子和水，它们的物质的量之比为
D．紫色晶体在水溶液中与过量作用最多可得到沉淀
二、填空题
13．金属钨晶体中晶胞的结构模型如图所示。已知阿伏加德罗常数为NA，实际测得金属钨的密度为ρ，钨的摩尔质量为M，假定钨原子为等直径的刚性球，请回答下列问题：
(1)每一个晶胞分摊到 个钨原子。
(2)晶胞的边长a为 。
(3)钨的原子半径r为 (只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。
(4)金属钨原子形成的该晶胞的空间利用率为 。
14．基于所学内容回答问题
(1)基态铜原子的价电子排布式为 ，其核外电子的空间运动状态有 种；As原子的价电子排布图为 。
(2)与同周期，三种元素的电负性从小到大的顺序为 ；、、的第一电离能从大到小的顺序为 。
(3)的电子式 ，的沸点高于的原因是 。
(4)已知的熔点高于的熔点，其原因是 。
(5)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中原子与原子之间的最近距离为apm，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的密度为 （填含的表达式）。
15．氧元素为地壳中含量最高的元素，可形成多种重要的单质和化合物。
(1)基态氧原子中电子有___________种运动状态。
A．2 B．3 C．5 D．8
(2)氧元素位于元素周期表中___________区。
A．s B．p C．d D．f
(3)第二周期元素中，第一电离能比氧大的有___________种。
A．1 B．2 C．3 D．4
(4)中O原子的杂化轨道类型为 ；其分子构型为 。
(5)含氧有机物中，氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释的沸点高于的原因为 。
(6)不能用无水干燥是因为和可形成，该离子中存在配位键，___________原子提供孤电子对。
A．C B．H C．O D．
16．等均为重要的合金材料，回答下列问题：
(1)Li的焰色反应为紫红色，很多金属元素能产生焰色反应的原因是 。
(2)和常用于检验的空间结构为 。与既在同一周期，又在同一族，通常易形成六配位的配合物，已知有多种结构，若取溶于水后滴加足量的硝酸银溶液，能够形成沉淀，则中配离子为 。1mol该配离子中含有 个键
(3)含砷有机物“对氨基苯砷酸”的结构简式如图，As原子杂化轨道类型为 。
(4)锌和镉位于同族，而锌与铜相邻。现有3种锌元素的相应状态，①、②、③4p1。失去1个电子需要的能量由大到小排序是___________ (填字母)。
A．②①③ B．②③① C．①②③ D．①③②
17．C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外最外层电子排布式 ，C、O、Si三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(2)干冰是分子晶体，其密度比冰大的原因是 。
(3)氧化物XO的电子总数与SiC的相等，则X为 （填元素符号），XO是优良的耐高温材料，其熔点比CaO高的原因是 。
(4)在30 g 晶体中含 mol Si-O键。
参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．B
5．B
6．B
7．C
8．C
9．B
10．D
11．C
12．C
13．(1)2
(2)
(3)
(4)68%
14．(1) 3d104s1 15
(2) H＜C＜N N＞O＞C
(3) NH3分子间能形成氢键，而PH3不能，所以NH3的沸点高于PH3
(4)两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O2-)＜r(S2-)，所以Cu2O的晶格能大，熔点较高
(5)
15．(1)D
(2)B
(3)C
(4) sp3杂化 V形
(5)乙醇能形成分子间氢键、甲醚不能形成分子间氢键，所以乙醇的熔沸点比甲醚高；
(6)C
16．(1)电子从较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量
(2) 直线形 16NA
(3)
(4)A
17．(1) 3s23p2 O>C>Si
(2)干冰晶体属于分子密堆积，分子间只有范德华力；而冰晶体属于分子非密堆积，分子间的主要作用力是氢键，水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，干冰相对分子质量比冰大，故其密度大
(3) Mg MgO和CaO都是离子晶体，镁离子半径小于钙离子，且二者所带电荷相同，所以氧化镁的晶格能大于氧化钙，所以氧化镁的熔点高于氧化钙
(4)2
参考答案：
1．D
【详解】A．晶体与非晶体的根本区别在于固体中粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列，A错误；
B．晶体中含有阳离子，不一定含阴离子，如金属晶体中含阳离子、但不含阴离子，B错误；
C．碘晶体属于分子晶体，碘晶体升华时破坏了分子间作用力、没有破坏共价键，C错误；
D．离子晶体中一定含离子键，可能含有配位键，如[Cu(NH3)4]SO4等，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；
C．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故C错误；
D．和乙酸都为分子晶体，晶体类型相同，故D正确；
故选D。
3．D
【详解】A．二氧化碳原子晶体中只存在共价键，不存在范德华力，故A错误；
B．二氧化碳原子晶体和分子晶体的晶体类型不同，原子晶体转化为分子晶体时存在化学键的断裂和生成，属于化学变化，故B错误；
C．二氧化碳原子晶体中，每个碳原子与4个氧原子形成4个σ键，每个氧原子与2个碳原子形成2个σ键，晶体中不存在π键，故C错误；
D．由题意可知，与二氧化硅晶体结构类似的二氧化碳原子晶体中，每个碳原子与4个氧原子结合，每个氧原子与2个碳原子结合，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．金属晶体中含有金属阳离子即正离子，所以含有金属阳离子的物质不一定是离子化合物，故A错误；
B．含有离子键的化合物是离子化合物，所以离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH，故B正确；
C．稀有气体为单原子构成的分子，不存在化学键，故C错误；
D．共价键形成的物质可能是共价化合物，也可能是单质，故D错误，
故选：B。
5．B
【详解】A．冰为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，A项错误；
B．分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是分子间作用力，B项正确；
C．稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，C项错误；
D．分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力大小，而共价键强弱决定了分子的稳定性强弱，D项错误；
答案选B。
6．B
【详解】A．四种物质均为碳的单质，且结构不同，属于同素异形体，且石墨和碳纳米管均可导电，故A正确；
B．由晶体结构可知金刚石晶体任意两条相邻的C-C键参加2个六元环的形成，每个C原子可形成4条C-C键，则每个C原子被12个六元环共用，故B错误；
C．由石墨晶体结构可知，每个C原子与3个C原子形成C-C键，则每个环中含2个C原子，石墨晶体中含有的六元环的数目为，故C正确；
D．晶胞为立方最密堆积，每个分子周围与它最近且等距的分子有12个，故D正确；
故选：B。
7．C
【详解】A．金刚石和CO2化学键类型相同都是共价键，但晶体类型不同，前者是原子晶体，后者是分子晶体，A不符合题意；
B．HCl和SiO2化学键类型相同都是共价键，但晶体类型不同，前者是分子晶体，后者是原子晶体，B不符合题意；
C．H2O和CH4化学键类型相同都是共价键，晶体类型也相同均是分子晶体，C符合题意；
D．H2和NaCl化学键类型不同，前者是共价键，后者是离子键，晶体类型也不同，前者是分子晶体，后者是离子晶体，D不符合题意；
故选C。
8．C
【详解】A．根据NaCl晶胞结构，可知距最近的有6个，故A正确；
B．在晶胞中位于晶胞顶点和面心，根据均摊法进行计算：，故B正确；
C．金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，每个共价键由两个碳原子所共有，所以金刚石中碳原子与碳碳键之比应为1：2，故C错误；
D．钛酸钙晶体中，根据均摊法计算Ti数目为1，Ca原子数目1，O数目为3，所以化学式为，故D正确；
答案选C。
9．B
【详解】A．砷化硼晶胞中，含B原子个数为=4，含As原子的个数为4，则化学式为BAs，A不正确；
B．砷化硼晶胞中，与As最近的B原子有4个，则As的配位数是4，B正确；
C．砷化硼晶胞中，B原子之间的最短距离为面对角线的，即为，C不正确；
D．确定1个B原子位于晶胞的顶点，与B原子最近且距离相等的B原子位于面心，则B原子个数为=12，D不正确；
故选B。
10．D
【详解】A．由晶胞结构图可知K原子的配位数为4，A项正确；
B．在晶胞结构K原子位于体内，有8个，原子团位于顶点与面心，有个，故该晶体的化学式为，B项正确；
C．在晶胞结构K原子有8个，原子团有4个，1mol的质量为637g，1个该晶胞的质量为，C项正确；
D．相邻K原子之间的最短距离为cm，D项错误；
答案选D。
11．C
【详解】A．大多数单质晶体中存在共价键，如氧气分子、金刚石、晶体硅等，故A错误；
B．NaCl晶体中，一个周围有6个紧邻的，故B错误；
C．由晶胞结构可知Ca位于体心，F位于面心，个数为，K位于顶点，个数为：，则该晶体的化学式为KCaF3，故C正确；
D．Si原子半径小于Ge，Si Si键比Ge Ge键键长短，键能大，则熔点Ge＜Si，故D错误；
故答案选C。
12．C
【分析】配合物中内界原子不能发生电离，外界离子在水溶液里能发生电离，氯离子可以与银离子反应生成氯化银白色沉淀，根据沉淀情况可以得到有几个离子在配合物中；的配位数均为6，向待测溶液中滴入溶液，均产生白色沉淀，说明配合物外界中都含有氯离子；绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的，则紫色晶体中含3个氯离子绿色晶体中含2个氯离子，紫色晶体化学式为，绿色晶体化学式为。
【详解】A．紫色晶体化学式为，每个分子中含有键，和每个O原子形成1个键，所以该化学式中含有键个数，因此，紫色晶体中包含的σ键个数为，A错误；
B．上述两种晶体的分子式相同，但结构不同，所以性质不同，B错误；
C．绿色晶体的化学式为，该晶体中配体是内界中的氯离子和水分子，其个数之比等于物质的量之比，它们的物质的量之比为，C正确；
D．紫色晶体在水溶液中最多电离出氯离子，与过量作用最多可得到，，D错误；
故选C。
13．(1)2
(2)
(3)
(4)68%
【详解】（1）晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故每一个晶胞分摊到2个钨原子。
（2）每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量m=，又因每个晶胞的体积V=a3，所以晶胞密度，a=。
（3）钨晶胞的体对角线上堆积着3个钨原子，则体对角线的长度为钨原子半径的4倍，即r=。
（4）每个晶胞含有2个钨原子，2个钨原子的体积V′=，则该晶胞的空间利用率≈68%。
14．(1) 3d104s1 15
(2) H＜C＜N N＞O＞C
(3) NH3分子间能形成氢键，而PH3不能，所以NH3的沸点高于PH3
(4)两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O2-)＜r(S2-)，所以Cu2O的晶格能大，熔点较高
(5)
【详解】（1）Cu是29号元素，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，故基态铜原子的价电子排布式为3d104s1。 s能级有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道，d能级有5个原子轨道，故其核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种；As原子的价电子式为4s24p3排布图为
（2）N与C、O同周期，H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为H＜C＜N，因为N元素核外电子排布式是1s22s22p3，2p能级是半充满状态，第一电离能异常，故C、N、O的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C；
（3）NH4Cl的电子式；NH3分子间能形成氢键，而PH3不能，所以NH3的沸点高于PH3；
（4）两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O2-)＜r(S2-)，所以Cu2O的晶格能大，熔点较高；
（5）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu皆在体心，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为apm，则体心为4apm，晶胞的边长为cm。由 得晶胞的密度为
15．(1)D
(2)B
(3)C
(4) sp3杂化 V形
(5)乙醇能形成分子间氢键、甲醚不能形成分子间氢键，所以乙醇的熔沸点比甲醚高；
(6)C
【详解】（1）氧原子核外有8个电子，每个电子运动状态都不相同，故基态氧原子中电子有8种运动状态，故选D；
（2）除了ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号，O原子最后通入的电子是p电子，所以氧元素位于元素周期表中p区，故选B；
（3）第二周期元素中，第一电离能比O元素大的有N、F、Ne元素，所以有3种元素，故选C；
（4）H2O中的中心原子O的孤电子对数=且含有2个σ键，价层电子对数为4，根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式为sp3杂化、其分子的 VSEPR模型为四面体形 ，分子的空间构型是V形，
（5）形成分子间氢键的物质熔沸点较高，乙醇能形成分子间氢键、甲醚不能形成分子间氢键，所以乙醇的熔沸点比甲醚高；
（6）[Ca(C2H5OH)4]2+的结构为，可以看出O原子提供孤电子对，故选C。
16．(1)电子从较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量
(2) 直线形 16NA
(3)
(4)A
【详解】（1）电子从高能态跃迁到低能态时，要释放能量，所以金属焰色反应原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式释放能量；
（2）对于SCN-，根据价层电子对互斥理论，中心C原子价层电子对数=2+═2，无孤电子对，中心C原子为sp杂化，所以SCN-为直线形，将1 mol 浅绿色的CoCl3 6H2O晶体溶于水，加入足量硝酸银溶液，生成2molAgCl沉淀，说明有2molCl-在外界，又已知Co3+的配位数为 6，每个Co3+的配位体有1个Cl-，5个水分子，则配离子的化学式为，1个水分子含2个键，Co3+还含有6个配位键，则1mol该配离子中含有16NA个键；
（3）As原子形成了4个σ键且无孤电子对，所以As轨道杂化类型为sp3；
（4）①是全充满状态，失去1个电子是锌的第一电离能，②失去1个电子是锌的第二电离能，锌的第二电离能大于第一电离能，③4p1是锌的激发态，4p的能量比4s能级的能量高，失去一个电子比基态锌原子容易，则电离能小于基态原子，因此失去1个电子需要的能量由大到小排序是②①③，故选A；
17．(1) 3s23p2 O>C>Si
(2)干冰晶体属于分子密堆积，分子间只有范德华力；而冰晶体属于分子非密堆积，分子间的主要作用力是氢键，水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，干冰相对分子质量比冰大，故其密度大
(3) Mg MgO和CaO都是离子晶体，镁离子半径小于钙离子，且二者所带电荷相同，所以氧化镁的晶格能大于氧化钙，所以氧化镁的熔点高于氧化钙
(4)2
【详解】（1）Si的基态原子核外最外层电子排布式1s22s22p63s23p2，最外层电子排布式为3s23p2；同一周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，C、O、Si三种元素的电负性由大到小的顺序为O>C>Si；
（2）干冰晶体属于分子密堆积，分子间只有范德华力；而冰晶体属于分子非密堆积，分子间的主要作用力是氢键，水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，干冰相对分子质量比冰大，故其密度大；
（3）氧化物XO的电子总数与SiC的相等，则X原子中电子数为12，原子中电子数一原子序数=12，所以X为Mg元素；MgO和CaO都是离子晶体，镁离子半径小于钙离子，且二者所带电荷相同，所以氧化镁的晶格能大于氧化钙，所以氧化镁的熔点高于氧化钙；
（4）30 g 的物质的量为0.5mol，所含的Si-O键的物质的量为2mol；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
