3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 课后练习
一、单选题
1．萤石()是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞边长为apm。下列说法不正确的是（ ）
A．Y代表的离子是 B．与距离最近的数目为6
C．与距离最近的数目为12 D．阴阳离子的核间距最小为
2．下列几组微粒互为等电子体的是（ ）
①N2和CO②NO+和CN-③CO2和CS2④N2O和CO2⑤BF3和SO3
A．①②③ B．④⑤ C．①③④ D．①②③④⑤
3．有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是
A．冰中的每个水分子均摊4个氢键
B．每个硅原子被4个最小环所共有
C．如图所示的金刚石晶胞中有6个碳原子
D．在晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子
4．根据如图几种晶体结构，下列说法中错误的是（ ）
A．钛酸钙的化学式为
B．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键( )数目之比为
C．硒化锌晶体中与一个 距离最近且相等的 有8个
D． 中 与距离最近的 所形成的键的夹角为
阅读下列材料，回答问题：
含硫矿物如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿、芒硝在工业上有着重要的用途。收集黄铜矿炼铜过程中产生的SO2制备SO3，其反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
5．指定条件下，下列物质转化不能实现的是（ ）
A． B．
C． D．
6．下列关于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)说法正确的是（ ）
A．该反应的 >0
B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
C．生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢
D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增
7．下列有关说法正确是（ ）
A．SO2溶于水所得溶液能导电，所以SO2是电解质
B． 的空间构型为平面三角形
C．电负性：O
8．工业上通过惰性电极电解Na2SO4浓溶液来制备氢氧化钠和硫酸，a、b为离子交换膜，装置如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．c电极与外接电源负极相连
B．a为阴离子交换膜
C．从d端注入的是稀NaOH溶液
D．生成标状况下22.4L的02，将有2molNa+穿过阳离子
交换膜
9．根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构形不相似的是（ ）
A．SO2与O3 B．NH4＋和CH4 C．H3O+与NH3 D．CO2与H2O
10．一种光催化材料的晶胞如图，属于立方晶系，其晶胞参数为。下列说法错误的是
A．晶体的化学式为
B．晶体中与距离最近且相等的有6个
C．氧原子位于构成的四面体空隙中
D．晶体密度为
11．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（ ）
A．ZX4Y8 B．ZX2Y6 C．ZXY3 D．ZX8Y12
12．某离子化合物的晶胞结构如图所示，晶胞是整个晶体中最基本的重复单元。阴离子位于此晶胞的中心，阳离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数之比是（ ）
A．1：8 B．1：4 C．1：2 D．1：1
13．Ge、GaAs、CdTe、CdSe等均为重要的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。其中CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示，已知原子坐标参数A为(，，)。下列说法错误的是（ ）
A．Se基态原子价电子排布式为3d104s24p4
B．原子坐标参数B为(，，)
C．晶胞中，与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有12个
D．第四周期主族元素中第一电离能介于Ga、As之间的有3种
14．如图所示，铁有δ、γ、a三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法错误的是（ ）
A．δ-Fe晶胞中含有2个铁原子，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B．晶体的空间利用率：δ-Fe>γ-Fe>a-Fe
C．设γ-Fe晶胞中铁原子的半径为d，则γ-Fe晶胞的体积是16d3
D．已知铁的相对原子质量为a，设阿伏加德罗常数的值为NAδ-Fe晶体的密度为ρg·cm-3，则铁原子的半径r=
15．CaF2的晶胞结构如图所示，在晶胞中，Ca2+的配位数为（ ）
A．4 B．6 C．8 D．12
16．下列说法中不正确的是（ ）
A．N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C．H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1，二者的酸性（强度）非常相近
D．由I A族和VIA族元素形成的原子个数比为1：1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物
17．银氨溶液可用于检验葡萄糖，实验如下：
步骤1：向试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2：向试管中继续滴加2%氨水，观察到沉淀完全溶解。
步骤3：再向试管中加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在60~70℃水浴中加热，观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法错误的是
A．步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH
B．步骤2所得溶液中大量存在的离子：Ag+、、
C．步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有还原性
D．图中所示银的晶胞中Ag原子周围等距且紧邻的Ag原子有12个
18．磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为apm下列说法错误的是（ ）
A．磷锡青铜的化学式为
B．该晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子有4个
C．三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于d区、p区、p区
D．Sn和P原子间的最短距离为pm
19．我国科学家预言的T-碳已被合成。T-碳的晶体结构可看做将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，T-碳和金刚石的晶胞如图所示。下列说法错误的是
A．T-碳与金刚石互为同素异形体
B．T-碳与金刚石均属于共价晶体
C．T-碳与金刚石中键角均为
D．T-碳晶胞中平均含有32个碳原子
20．硫化锌有两种常见的晶体，分别是六方硫化锌(晶胞结构如图甲所示)和立方硫化锌(晶胞结构如图乙所示)。下列说法错误的是（ ）
A．可用X-射线衍射实验鉴别硫化锌是否属于晶体
B．每个六方硫化锌晶胞中含2个S原子
C．立方硫化锌中锌的配位数为4
D．氧化锌的熔点低于六方硫化锌和立方硫化锌
21．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、 —Z。其对应的化学式不正确的是（ ）
A． B．
C． D．
22．镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是
A．晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：
C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．单位体积中含氢质量的计算式为
23．阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol﹣1，下列说法中一定正确的是（ ）
A．60 g SiO2晶体中含有2×6.02×1023个Si﹣O键
B．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如图甲），则0.12 g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
C．720 g C60晶体（如图乙）中含有6.02×1023个晶胞结构单元
D．14 g两种烯烃CnH2n和CmH2m混合物，含有共用电子对数目为3×6.02×1023
二、综合题
24．由N、P、Ti等元素组成的新型材料有着广泛的用途，请回答下列问题。
（1）钛元素基态原子未成对电子数为 个，能量最高的电子占据的能级符号为 。
（2）磷的一种同素异形体—白磷(P4)的立体构型为 ，推测其在CS2中的溶解度 （填“大于”或“小于”）在水中的溶解度。
（3）两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°，试分析PH3的键角小于NH3的原因： 。
（4）工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2（或天然的金红石）和足量炭粉混合加热至1000～1100K，进行氯化处理，生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应方程式： 。
（5）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 ，已知晶体的密度为pg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为 cm（用含p、NA的式子表示）。
25．钛酸锌(ZnTiO3)是一种抗菌涂料，应用于人造骨骼等生物移植技术。回答下列问题：
（1）基态Zn原子的电子占据能量最高的能层符号为 ，与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与Zn相同的元素有 种
（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C B(选填“>或“<”)；第一电离能N>O，原因是 。
（3）ZnTiO3与80%H2SO4反应可生成TiOSO4。
① 的空间构型为 ，其中硫原子采用 杂化。
②与 互为等电子体的分子的化学式为 (任写一种即可)
（4）Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①与Zn原子距离最近的Zn原子有 个。
②已知该晶体的晶胞参数为a×10-12m，阿伏加德罗常数为NA。则该晶体的密度为 g/cm3(列式即可)
26．氧族元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构的相关知识去认识和理解。
（1）H+可与H2O形成H3O+，H3O+ 立体构型为 。H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大，原因为 。
（2）COCl2的空间构型为 ；溴的价电子排布式为 。
（3）根据已经掌握的共价键知识判断，键的极性F-H O-H(“>”，“=”或“<”)
（4）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的结构式为 ，中心原子杂化轨道类型为 。
（5）根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 。
氟 氯 溴 碘
第一电离能(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008
（6）下列分子既不存在s p σ键，也不存在p p π键的是________。
A．HCl B．HF
C．SO2 D．SCl2
（7）ClO2-立体构型为 ，写出与ClO2-互为等电子体的一种分子为 。
27．LiCoO2用途广泛，如可作为锂离子电池的电极。回答下列问题。
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 （填“相同”或“相反”）。
（2）[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色晶体，该配合物中提供空轨道接受孤对电子的微粒是 ，配体分子的价层电子对互斥模型为 ，写出一种与配体分子互为等电子体的分子 （填分子式）。
（3）某钴化合物纳米粉可以提高碱性电池的性能。该化合物晶胞结构如图所示，则该钴化合物的化学式为 ，与Co原子等距离且最近的O原子个数为 。
（4）Li还可形成多种物质。二异丙基胺基锂( )是有机合成中常用的物质，氮原子的杂化方式为 。Li+可以镶嵌在C60中，形成的[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构，下面是从某晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从[LiC60]PF6晶体中分割出来的结构图是 。
（5）金属锂晶体的结构为体心立方密堆积，晶胞边长为351 pm，则锂晶体中原子的空间利用率为 (列出含π的计算式)。
28．已知A、B、C、D、E、F为前4周期的6种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表中s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B原子价电子排布式为nsnnpn，B和E同主族，D原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍；F元素位于元素周期表的第4行、第11列。试回答下列问题：
（1）基态F原子的核外电子排布式为 。
（2）下列关于B2A2的说法中正确的是 （填选项序号）
①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构
②每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1：1
③B2A2是含极性键和非极性键的非极性分子
④B2A2中心原子的杂化类型为sp杂化
（3）B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 （用元素符号表示）。
（4）C的简单气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H，H晶体中存在的化学键类型有 （填选项符号）
①离子键 ②共价键 ③氢键 ④配位键 ⑤金属键
（5）基态E原子的最高能层具有的原子轨道数为 ；B和E的最高价氧化物中，熔沸点较高的是 （写化学式）。
（6）F单质的晶体堆积方式为面心立方最密堆积(如下图)，其配位数为 ；若F的相对原子质量为M，它的晶胞棱长为a cm，则F晶体的密度为 g·cm-3 。（阿伏加德罗常数为NA）
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．CaF2中钙离子和氟离子是1：2，根据晶胞分析，X原子有4个，Y原子有8个，因此Y代表F-离子，故A错误；
B．与氟离子距离最近的氟离子在这个F-的上下左右前后六个位置，故B正确；
C．Ca2+在晶胞中的位置是立方体的面心和顶角，与Ca2+最近的Ca2+有12个，故C正确；
D．阴阳离子的核间距是体对角线的四分子一，故D正确；
故答案选：A。
【分析】根据化学式，利用均摊法计算晶胞中原子数目，确定X和Y的原子，找到每个原子的配位数，据此计算即可。
2．【答案】D
【解析】【解答】①N2和CO中，原子总数都为2，价电子总数都为
10，二者互为等电子体；②NO+和CN-中，原子总数都为2，价电子总数分别为5 +6-1=10和4+5+1 =10，二者互为等电子体；③CO2和CS2中均含3个原子，O和S同主族，价电子总数相等，二者互为等电子体；④N2O和CO2均含3个原子，价电子总数分别为5×2+6=16和4 +6x2=16，二者互为等电子体；⑤BF3和SO3均含4个原子，价电子总数分别为3+7×3=24和6×4=24，二者互为等电子体。故①②③④⑤都符合题意，D符合题意。
【分析】等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．每个水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成，每个氢键都为两个水分子所共有，每个水分子均摊氢键数为4x1/2=2，A不符合题意；
B．每个硅原子周围有四条边，每条边又被6个环所共有，由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的，每个硅原子被4x6/2=12个最小环所共有，B不符合题意；
C．金刚石晶胞中碳原子有8个在顶点，6个在面心，4个在体内，有8x1/8+6x1/2+4=8个碳原子，C不符合题意；
D．与面心的二氧化碳分子紧邻，每个横截面有4个，共有3个横截面，1个分子周围有12个紧邻分子，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．每个水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成；
B．每个硅原子周围有四条边，每条边又被6个环所共有；
C．晶胞原子个数的计算；
D．晶胞周围分子的计算。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．由钛酸钙的晶胞可求得，Ca：8× =1，Ti：1，O：6× =3，所以钛酸钙的化学式为CaTiO3，故A不符合题意；
B．金刚石中1个C原子连接4个碳原子形成4个C-C键， 1个C-C键被两个碳原子共有，因此C原子与C-C键之比是1∶2，故B不符合题意；
C．硒化锌晶体中，与一个Se2-距离最近且相等的Se2-有12个，故C符合题意；
D．由氟化钙的晶胞可看出一个F与4个Ca可以形成正四面体结构，键角为 ，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据晶胞结构分析；
B.金刚石中每个C原子连接4个共价键， 每两个碳原子形成一个共价键，则每个碳原子形成的共价键平均为2个；
C.依据晶胞结构分析；
D.依据一个F与4个Ca可以形成正四面体结构分析。
【答案】5．B
6．C
7．D
8．C
9．【答案】D
【解析】【解答】A．SO2和O3的原子个数都为3；价电子数均为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，结构相似，故A不选；
B．NH4+和CH4的原子个数都为5；NH4+的价电子数为5+1×4-1=8，CH4的价电子数为4+1×4=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故B不选；
C．H3O+和NH3的原子个数都为4；H3O+的价电子数为1×3+6-1=8，NH3的价电子数为5+1×3=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故C不选；
D．CO2和H2O的原子个数都为3；CO2的价电子数为4+6×2=16，H2O的价电子数为1×2+6=8，二者含有相同原子数，但价电子数不相同，不是等电子体，结构不相似，前者为直线型，后者为V型，故D选；
故答案为：D。
【分析】等电子体的结构相似，判断两种物质是否属于等电子体即可。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．据“均摊法”，晶胞中含个Ce、8个O，则晶体的化学式为，A不符合题意；
B．以底面面心的Ce为例，同层的最近的Ce有4个，上下层各有4个，故晶体中与距离最近且相等的有12个，B符合题意；
C．由结构可知，氧原子位于构成的四面体空隙中的体心，C不符合题意；
D．结合A分析可知，晶体密度为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。
11．【答案】C
【解析】【解答】根据原子占位即可计算出原子个数，个数为8x1/8=1，个数为1/4x12=3个数为1，因此分子式为：ZXY3，
故答案为：C
【分析】根据占位计算出晶胞中原子个数即可写出分子式。
12．【答案】D
【解析】【解答】根据切割法，由题图结合题给信息可知阴离子位于此晶胞的中心，数目为1，阳离子位于8个顶点，数目为8×=1，所以阴、阳离子个数之比是1 ：1，D项符合题意。
【分析】根据均摊法计算。
13．【答案】A
【解析】【解答】A．Se是34号元素，基态原子核外有34个电子，其基态原子价电子排布式为4s24p4，A符合题意；
B．由晶胞结构示意图可知，AB原子分别位于八个小立方体中两个立方体的体心上，类似于金刚石的晶胞，根据相对位置分析，原子坐标参数B为(，，) ，B不符合题意；
C．晶胞中，Cd原子位于晶胞的顶点和面心， 两个Cd原子距离最近且相等的距离为面对角线的一半，以顶点的Cd原子为中心，每个晶胞有3个Cd原子距离最近且相等，每个顶点属于8个晶胞，且每个面上的Cd原子重复一次，故与Cd原子距离最近且相等的原子有12个，C不符合题意；
D．同周期元素第一电离能从左到右有增大趋势，但第ⅡA元素的大于第ⅢA元素，第ⅤA元素大于第ⅥA元素，Ga、As分别是第元素ⅢA、ⅤA元素，因此第四周期主族元素中的第一电离能介于之间的元素有Ca、Ge、Se， D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Se为34号元素，核外共有34个电子，根据构造原理书写其价电子排布式；
B.原子坐标参数B为(，，)；
C.Cd原子位于晶胞的顶点和面心， 两个Cd原子距离最近且相等的距离为面对角线的一半；
D.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。
14．【答案】B
【解析】【解答】根据切割法，δ-Fe晶胞中含有Fe原子的个数为1 +8×=2；由图可知，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个，A符合题意。
设Fe原子的半径为r，晶胞的棱长为a，δ- Fe晶胞含有Fe原子的个数为2，由其晶胞结构示意图可得a=4r，则，a= r，其空间利用率为×100%≈68%；γ-Fe晶胞中含有Fe原子的个数为4，因其有原子位于面心，则有a=4r，解得a=2r，其空间利用率为×100%≈74%；a-Fe晶胞中含有Fe原子的个数为1，则有a=2r，其空间利用率为100%≈52% ；故晶体的空间利用率：γ- Fe>δ- Fe>a-Fe，B不符合题意。
若γ- Fe晶胞中铁原子的半径为d ，则晶胞的面对角线长为4d，所以晶胞的棱长为2d，则该晶胞的体积为(2d)3=16d3，C符合题意。
δ-Fe晶胞中含有Fe原子的个数为2，则该晶胞的体积为cm3，其棱长为cm，该晶胞的体对角线长为棱长的倍，也是原子半径的4倍，即4r=·cm，解得r= cm，D符合题意。
【分析】A.根据切割法，一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n。
B.依据晶胞中原子的体积除以晶胞的体积计算晶体的空间利用率。
C.依据晶胞中铁原子的半径，确定晶胞的面对角线，再确定晶胞的棱长，计算晶胞的体积；
D.利用确定晶胞体积，再确定晶胞的棱长，找出晶胞的体对角线长，体对角线长是原子半径的4倍，确定原子半径。
15．【答案】C
【解析】【解答】解：该晶胞中灰色球个数=8× +6× =4，黑色球个数为8，根据其化学式知，灰色球表示钙离子、黑色球表示氟离子，在同一个晶胞中每个面心上的灰色球连接4个黑色球，每个面心上灰色球连接两个晶胞，所以每个钙离子（灰色球）连接8个氟离子（黑色球），所以钙离子配位数是8，
故选C．
【分析】该晶胞中灰色球个数=8× +6× =4，黑色球个数为8，根据其化学式知，灰色球表示钙离子、黑色球表示氟离子，在同一个晶胞中每个面心上的灰色球连接4个黑色球，每个面心上灰色球连接两个晶胞，据此判断钙离子配位数．
16．【答案】C
【解析】【解答】A.原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，N2O与CO2的价电子总数均为16，CCl3F与CCl2F2的价电子总数均为32，它们互为等电子体，A项符合题意；
B.CCl2F2无同分异构体，说明其分子为四面体形，C原子与其它原子以单键相连，碳原子采用sp3方式杂化，B项符合题意；
C.碳酸属于弱酸，磷酸属于中强酸，它们的酸性不同，是因为它们的非羟基氧原子数不同，C项不符合题意；
D.由I A族和VIA族元素形成的原子个数比为1：1、电子总数为38的化合物是Na2O2 ，Na2O2是含有共价键的离子化合物，D项符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.等电子体的价电子总数相等、原子个数相等；
B.CCl2F2为四面体结构，没有同分异构体；
C.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强。
D.符合条件的是过氧化钠，过氧化钠属于离子化合物，过氧根离子中氧原子间是共价键。
17．【答案】B
【解析】【解答】A．少量氨水与硝酸银溶液反应生成氢氧化银白色沉淀，则步骤1中观察到的白色沉淀为氢氧化银，故A不符合题意；
B．由题意可知，步骤2发生的反应为氧化银与氨水反应生成氢氧化四氨合银和水，得到的溶液中含有四氨合银离子、铵根离子和硝酸根离子，故B符合题意；
C．由题意可知，步骤3发生的反应为氢氧化四氨合银和葡萄糖发生氧化反应生成葡萄糖酸铵、银和水，反应中葡萄糖表现还原性，故C不符合题意；
D．由晶胞结构可知，位于顶点的银原子与位于面心的银原子的距离最近，则晶胞中银原子周围等距且紧邻的银原子有12个，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、少量氨水和硝酸银反应生成氢氧化银；
B、氧化银和氨水反应生成氢氧化四氨合银；
C、葡萄糖具有还原性，可以使银氨溶液生成银镜；
D、结合竟把周围的其他晶胞判断。
18．【答案】C
【解析】【解答】A．由均摊法可知，晶胞中Cu原子数目=、 Sn原子数目=、P原子数目为1，故化学式为，选项A不符合题意；
B．晶胞中与Cu原子等距离且最近的Sn原子位于晶胞的顶点，有4个，选项B不符合题意；
C．三种元素Cu、Sn、P在元素周期表中分别处于ds区、p区、p区，选项C符合题意；
D．P原子位于体心而Sn位于顶点，Sn和P原子间的最短距离为体对角线长的一半，故距离为pm，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．由均摊法确定化学式；
B．依据晶胞结构图判断；
C．依据元素周期表的位置判断分区；
D．依据晶胞结构图分析计算。
19．【答案】C
【解析】【解答】A．T-碳与金刚石均为碳的单质，结构不同，互为同素异形体，故A不符合题意；
B．由晶胞结构可知T-碳也是以四面体为结构单元的空间网状结构，两者均为共价晶体，故B不符合题意；
C．T-碳中4个碳原子围成正四面体结构，该结构中键角为60°，故C符合题意；
D．由晶胞结构可知，在T-碳晶胞中四个碳原子组成的正四面体结构单元有8个位于顶点，6个位于面心，4个位于体内，个数为：，则碳原子个数为32，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体；
B、T-碳和金刚石都是共价晶体；
C、三个碳原子形成一个正三角形，夹角为60℃；
D、结合均摊法判断。
20．【答案】D
【解析】【解答】A.晶体与非晶体最大的区别是组成的物质粒子在微观空间是否有序，X射线可以观察到微观结构，因此用X射线可以鉴别是否属于晶体，故A不符合题意
B. 每个六方硫化锌晶胞中含有4个硫原子在棱上，1个硫原子在晶胞内部。因此含有的硫原子的个数为4x+1=2,gu B不符合题意
C.根据 立方硫化锌(晶胞结构如图乙所示) ，每个锌离子是处于4个硫离子形成的四面体的体心，因此配位数为4，故C不符合题意
D.氧离子半径小于硫离子半径，因此氧化锌的熔点高于硫化锌的熔点，故D符合题意
故答案为：D
【分析】A.X射线可以区分晶体与非晶体
B.根据六方晶胞中占位情况计算出硫原子的个数
C.找出与锌离子周围距离最近的硫离子数目即可
D.硫化锌和氧化锌均是离子晶体，离子晶体的熔沸点与离子半径和电荷有关，
21．【答案】B
【解析】【解答】A．根据图中晶胞结构及均摊法可知，X、Y的粒子个数都是4 ，即X、Y的个数之比为1：1 ，所以化学式为XY，A不符合题意；
B．根据图中晶胞结构及均摊法可知，X的粒子个数是1，Y的粒子个数是8 =1，即X、Y的个数之比为1：1 ，所以化学式为XY，B符合题意；
C．根据图中晶胞结构及均摊法可知，X的粒子个数是1+4 =，Y的粒子个数是4 =，即X、Y的个数之比为3：1 ，所以化学式为X3Y，C不符合题意；
D．根据图中晶胞结构及均摊法可知，X的粒子个数是8 =1，Y的粒子个数是6 =3，Z的粒子个数是1，即X、Y、Z的个数之比为1：3：1 ，所以化学式为XY3Z，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】均摊法的基本思想是：晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是，据此分析。
22．【答案】C
【解析】【解答】A.若面心La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；
B．由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：，故B正确；
C．由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，这样的结构有8个，顶点数为48=32，故C错误；
D.有分析可知，一个晶胞中含有H个数为：8+48=40个，氢原子质量为，晶胞的体积为，单位体积含氢质量为：，D项正确；
故答案为：C
【分析】根据分析可知，La位于顶点和面心，H位于晶胞内部，利用均摊法可以算出晶胞化学式，算出一个晶胞质量，根据体积，算出单位体积的含氢质量，根据晶胞结构进行解答即可。
23．【答案】D
【解析】【解答】解：A.60gSiO2晶体的物质的量是1mol，每个硅原子含有4个Si﹣O键，所以1molSiO2含4molSi﹣O键，故A错误；
B.0.12g石墨含 ×6.02×1023/mol=6.02×1021个碳原子，故B错误；
C.720g C60晶体含有1molC60，根据图示可知，C60晶体为面心立方排布，所以每个C60晶胞有4个C60分子（面心3个，顶点1个），1molC60分子可以形成0.25mol晶胞结构单元，即含有1.505×1023个晶胞结构单元，故C错误；
D．烯烃中，1molC可以形成1mol碳碳共用电子对、1molH可以形成1molC﹣H共用电子对；烯烃的最简式为：CH2，14g混合物中含有1molCH2，能够形成1molC﹣C共用电子对和2molC﹣H共用电子对，总共形成3mol共用电子对，含有共用电子对数目为3×6.02×1023，故D正确；
故选D．
【分析】A．每个硅原子含有4个Si﹣O键，根据二氧化硅的物质的量计算含有的Si﹣O键；
B．根据N= ×NA计算0.12 g石墨烯中含有的碳原子数目；
C．根据C60晶体为面心立方排布，所以每个C60晶胞有4个C60分子 （面心3个，顶点1个）分析；
D．根据烯烃的最简式计算出含有碳原子和氢原子的物质的量，再根据碳原子和氢原子写成的共价键计算出总共含有的共用电子对数目．．
24．【答案】（1）2；3d
（2）正四面体形；大于
（3）电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大
（4）TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO
（5）TiN；
【解析】【解答】（1）钛元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，因此其中未成对电子数为2个，能量最高的电子占据的能级符号为3d。
（2）白磷(P4)分子中含有6个P－P单键，其立体构型为正四面体形；白磷和CS2均为非极性分子，水是极性分子，根据相似相容原理可推测白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。
（3）由于电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大，因此PH3的键角小于NH3的。
（4）反应物是氯气、TiO2和足量炭粉，生成物是TiCl4，根据原子守恒且碳过量可知还有CO生成，则生成TiCl4的化学反应方程式为TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。
（5）根据晶胞结构可知含有的N原子个数是8×1/8+6×1/2＝4，Ti原子全部在晶胞中，共计是4个，则该晶体的化学式为TiN；设晶胞的边长是a cm，则 ，解得a＝ 。
【分析】（1）根据钛元素的核外电子排布式分析；
（2）根据P4的结构确定其立体构型；结合相似相容原理分析溶解度的大小；
（3）结合电负性的强弱分析键角的大小；
（4）根据题干信息确定反应物和生成物，结合原子守恒配平；
（5）根据均摊法确定晶体的化学式；结合密度公式计算晶胞边长；
25．【答案】（1）N；4
（2）＞；N原子中2p轨道处于半充满状态，比较稳定，故第一电离能N＞O
（3）正四面体形；sp3；CCl4、SiCl4、SO2Cl2(任写一种即可)
（4）12；
【解析】【解答】(1)基态Zn原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s2，最高能层电子为N层，与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与Zn相同，元素符号及其价电子排布分别为：Sc：3d14s2，Ti：3d24s2，V：3d34s2，Mn：3d54s2，故答案为：N；4；
(2)在元素周期表中，同周期元素电负性从左到右依次减弱，所以电负性C>B；同周期元素第一电离能的变化的规律是从左向右呈增大趋势，但是N原子中2p轨道半满状态比较稳定，比O原子第一电离能还大，故答案为：>；N原子中2p轨道处于半充满状态，比较稳定，故第一电离能N>O；
(3)①先判断 的VSEPR模型，孤电子对数= (6 2×4+2)=0，成键电对数为4，价层电子对数为4，空间构型与VSEPR模型相一致，为正四面体形；原子轨道杂化方式为sp3，故答案为：正四面体形；sp3；
②互为等电子体的微粒满足：原子个数相同，价电子总数相同；与 互为等电子体的分子有：CCl4、SiCl4、SO2Cl2，故答案为：CCl4、SiCl4、SO2Cl2任写一种；
(4)①在一个晶胞中,距离顶点处Zn最近的Zn原子位于面心，共有三个，从该顶点向外延伸有7个同样的晶胞，共计3×8=24个，但是每个面上的原子均计算了两次，故为：1/2×3×8=12个，故答案为：12；
②均摊法计算：Zn:顶点8×18=1 面心6×12=3共计4个，S全部在内部有4个，所以化学式为ZnS.故答案为：ZnS；
③该晶体的密度计算,ρ= = = ，故答案为： 。
【分析】（1）写出锌的核外能级排布，离核越远能量越高，写出与锌同周期元素的核外电子能级排布找出与锌最外层电子相同的元素即可
（2）电负性和非金属性有关，非金属性越强，电负性越强，氮原子的p轨道上电子处于半充满状态故电离能高
（3）①计算出硫原子的价层电子对以及孤对电子即可求出杂化方式和构型②找出含有5个原子以及含有32个价层电子对的分子化学式
（4）① 以面心为例，距离面心最近的有顶点和面心，每层有4个，共有3层共12个 ②计算出化学式，计算出体积根据ρ=m/v计算即可
26．【答案】（1）三角锥；共用电子对多斥力大，键角大
（2）平面三角形；4s24p5
（3）>
（4）H-O-I；sp3杂化
（5）碘
（6）D
（7）V形；Cl2O (或其他合理答案)
【解析】【解答】（1）根据ABm型分子的价电子对计算方法得：H3O+价电子对数=（6+1×3-1）÷2=4，其空间构型是正四面体，但参与成键的原子只有三个，所以受孤对电子的斥力影响，其结构是三角锥形； H2O中O原子有2孤对电子，H3O+中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小，所以H3O+中H﹣O﹣H键角比H3O+中H﹣O﹣H键角大，
故答案为：三角锥型 ；孤对电子对多斥力大，键角大；
（2）在COCl2结构中，成键电子对数=（4+2+0）/2=3 （碳是中心原子，提供4个价电子，卤素做配原子提供1个价电子，氧原子做配原子不提供价电子），等于3，中心原子无孤电子对，C与O原子之间形成C=O双键，碳原子是SP2杂化，其结构式是 ，所以它的空间构型为平面三角形所以；溴原子是35号元素，其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p5，所以溴的价电子排布式：4s24p5，
故答案为：平面三角形；4s24p5；
（3）成键原子得电子能力的差别越大，共用电子对偏移的程度越大，共价键的极性就越强，F的非金属性比O强，所以F原子得电子能够比O原子强，键的极性F-H 大于O-H，
故答案为：> ；
（4）溴化碘是拟卤素，溴的非金属性比碘强，溴化碘与水反应类似与氯气与水反应，溴化碘与水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO，该分子的结构式：H-O-I，中心原子是O原子，H-O-I的结构可以看成是H-O-H中的一个H原子被I原子取代，所以O原子的杂化方式是：sp3杂化，
故答案为：H-O-I；sp3杂化；
（5）卤族元素包含：F、Cl、Br、I元素，元素的第一电离能越小，元素失电子能力越强，得电子能力越弱，则越容易形成阳离子，根据表中数据知，卤族元素中第一电离能最小的是I元素，则碘元素易失电子生成简单阳离子，
故答案为：碘；
（6）HCl中存在s-pσ键， HF中存在s-pσ键， SO2中存在p-pπ键， SCl2中存在p-pσ键，所以既不存在s p σ键，也不存在p p π键的是D选项，
故答案为：D；
（7）根据ABm型分子的价电子对计算方法得：ClO2-价电子对数=（7+2×0+1）÷2=4，是sp3杂化，其空间构型是正四面体，但参与成键的原子只有2个，所以其空间构型是V型；等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质，ClO2-中价电子数是7+6×2+1＝20，所以与其互为等电子体的是分子有Cl2O、OF2，
故答案为：V型 ；Cl2O4；
【分析】分子结构中含两个双键或者一个三键（2个π键）中心原子是sp杂化，如CH≡CH、O=C=O，杂化类型都是sp，空间构型都是直线型；含一个双键的是sp2杂化，如本题中的COCl2，结构中含有C=O，sp2杂化，空间构型为平面三角形；sp3杂化，杂化轨道的空间构型是正四面体，如参与成键的原子数是4个，是正四面体，如CH4；但如果参与成键的原子数少了，结构也随之改变，如NH3和H2O分子中N和O都是sp3杂化，但NH3是三角锥形，H2O是V型，本题中的H3O+，中心原子是sp3杂化，参与成键的有3个H原子，所以其空间构型是三角锥形。
27．【答案】（1）Mg；相反
（2）Co3+；四面体形；PH3（或AsH3）
（3）CoTiO3；12
（4）sp3；AD
（5） ×100%
【解析】【解答】(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg，Mg是12号元素，原子核外电子排布为2、8、2，所以在价态Mg原子核外M层上有2个电子在同一轨道上，自旋方向相反；(2)在配位化合物[Co(NH3)6]Cl3中，中心离子Co3+提供空轨道，接受孤电子对，配位体NH3的N原子提供孤电子对，NH3的中心原子N原子形成3个N-H键，还有一对孤对电子，价层电子对数为3+1=4，NH3的价层电子对互斥模型为四面体形；与NH3互为等电子体的分子为PH3或AsH3；(3)根据物质的晶胞结构可知，Ti在晶体内，在一个晶胞中含有Ti原子1个；Co原子位于晶胞的顶点上，1个晶胞中含有的Co原子数目为8× =1，O原子在晶胞各个面的面心上，含有的O原子数目为6× =3，所以该晶体化学式为CoTiO3；在CoTiO3晶体中，1个Co原子周围等距离且最近的O原子个数为(3×8)÷2=12个；(4)N原子形成了3个共价键，还有1对孤对电子，价层电子对数为3+1=4，所以杂化轨道类型为sp3杂化；在NaCl晶体中1个Na+周围有6个Cl-，1个Cl-周围有6个Na+。[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构，所以1个[LiC60]+周围有6个PF6-，1个PF6-周围有6个[LiC60]+，故答案为：AD；(5)金属锂晶体的结构为体心立方密堆积，在一个晶胞中含有的Li原子个数为8× +1=2，Li晶胞边长为351 pm，则Li原子半径r= ×351 pm，因此2个Li原子所占体积V(Li)=2× πr3=2× π ，晶胞的体积V(晶胞)= ，所以Li晶胞中原子的空间占有率为 ×100%。
【分析】(1)根据对角线法则分析；(2)在配位化合物中，配位体提供孤对电子，中心离子提供空轨道；根据价层电子对互斥理论判断配位体的空间构型，根据等电子体概念书写其相应的等电子体化学式；(3)用均摊方法计算一个晶胞中含有的各种元素的原子数目，得到其化学式，根据空间分布计算一个Co原子等距离且最近的O原子个数；(4)结合原子形成的轨道数目分析计算；结合NaCl的晶体结构分析判断；(5)Li为体心立方结构，先计算出1个晶胞中含有的Li的原子数目，再根据晶胞体积及Li原子的体积计算锂晶体中原子的空间利用率。
28．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1 (或[Ar]3d104s1)
（2）③④
（3）N>O>C
（4）①②④
（5）9；SiO2
（6）12；4M/NAa3
【解析】【解答】 A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；B原子价电子排布式为nsnnpn，s能级容纳2个电子，则n=2，原子价电子排布式为2s22p2，则B为C元素；D原子的最外层电子数是其内层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列，则F为Cu；B和E同主族，E的原子序数小于Cu，则E为Si．
（1）F位于元素周期表的第四行、第十一列，则可以写出基态F原子的核外电子排布式；
（2）①C2H2中H原子不满足8电子稳定结构；
②C2H2分子结构式为H-C≡C-H，分子中σ键和π键数目比为3：2；
③C2H2分子结构式为H-C≡C-H，为直线型对称结构，由极性键和非极性键构形成的非极性分子；
④C2H2中心原子形成2个σ键、没有孤对电子，碳原子杂化类型为sp杂化，
（3）同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：N>O>C；
（4）C的气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H为NH4NO3，晶体中存在的化学键类型有：离子键、共价、配位键；
（5）E为Si元素，基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，最高能层含有4个原子轨道数，B和E分别与氧元素形成二氧化碳、二氧化硅，前者属于分子晶体，后者属于原子晶体，故二氧化硅的熔沸点较高；
（6）Cu单质的晶体堆积方式为面心立方，以顶点Cu原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则其配位数为 ，晶胞中Cu原子数目为，相对分子质量为M，则晶胞质量为 g，它的晶胞棱长为a（cm），则F晶体的密度为
【分析】(1)Cu为29号元素，根据构造原理、洪特规则分析；
(2) ①C2H2中H原子为2电子结构；
② 碳碳三键 中有1条σ键2条π键 ；
③根据乙炔分子的正负电荷中心是否重合分析；
④ 碳碳三键为sp杂化；
(3)根据同周期第一电离能的变化规律及IIA、VA的特殊性分析；
(4)根据NH4NO3中的化学键类型分析；
(5)根据Si的核外电子排布式及不同晶体熔沸点比较分析；
(6)根据均摊法和计算配位数和晶胞密度；
