第三章晶体结构与性质 单元练习 高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列说法错误的是
A．2p能级的能量比3s能级的能量低
B．完全由非金属元素组成的化合物一定不含离子键
C．晶体中存在共价键和分子间作用力
D．共价晶体中只存在共价键，不存在分子间作用力
2．下列有关化学键或微粒间作用力叙述正确的是
A．共价键均有饱和性和方向性
B．碳碳双键比碳碳单键键能更大，故碳碳双键更稳定
C．离子键的强弱和离子半径及所带电荷有关
D．石英熔化和干冰升华克服的作用力类型相同
3．下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示K2S的形成：
B．基态硫原子价电子排布图(轨道表示式)为
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．化合物中铁的化合价为+2价
4．下列有关化学物质结构和性质的说法错误的是
A．酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
B．干冰晶体中，每个周围紧邻12个
C．石墨是混合型晶体，层间靠强相互作用力相连
D．键长和键角的数值可以通过射线衍射实验获得
5．硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为pnm，图乙为晶胞的俯视图。下列说法正确的是
A．晶胞中硒原子的配位数为8 B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，)
C．硒位于第四周期第ⅣA族 D．Zn和Se的最短距离为pnm
6．下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A．碘和干冰升华 B．和红磷熔化
C．氮化钠和蔗糖熔化 D．和熔化
7．下列说法不正确的是
A．2p和3p轨道形状均为哑铃形
B．分于晶体中，分于间作用力越大，对应的物质越稳定
C．冠醚利用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子进行“分子识别”
D．测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验
8．已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z的原子序数之比为3：7，基态X原子核外有3个能级，且每个能级上电子数相等，Y元素在短周期中电负性最小，基态W原子有两个未成对电子。下列叙述错误的是
A．原子半径：Y>Z>W B．Y的常见氧化物有两种
C．的空间结构为V形 D．X、Z可形成共价晶体
9．有关晶体的结构如图所示，下列说法中错误的是
A．CaO2晶体中，Ca2+的配位数为6
B．氧化镁晶体中，与Mg2+距离最近且等距的Mg2+有8个
C．碘晶体中，存在非极性共价键和范德华力
D．金刚石晶体中，碳碳键的键角为109°28′
10．下列关于物质的结构与性质描述错误的是
A．石英的熔点、硬度比金刚石的小
B．分子中存在非极性共价键
C．既含有离子键又含有共价键
D．的熔点比的高，因为氨分子间存在氢键
11．反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O可用于雕刻玻璃。下列说法正确的是
A．1molSiO2含2molSi-O键 B．HF的电子式是
C．SiF4 晶体属于分子晶体 D．H2O为非极性分子
12．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
二、填空题
13．某个Ni(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示
(1)该分子中N原子的杂化方式为 、
(2)请在图中用“→”标出Ni2＋的配位键
14．常见离子晶体的结构
(1)NaCl晶胞
NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的Cl-有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl-周围距离最近的Na+有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。回答下列问题：
①每个Na+(Cl-)周围距离相等且最近的Na+(Cl-)是 个。
②每个晶胞中实际拥有的Na+数是 个，Cl-数是 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化钠晶体的密度为 g cm-3。
(2)CsCl晶胞
CsCl晶胞如图所示，每个Cs+周围距离最近的Cl-有 个，每个Cl-周围距离最近的Cs+有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题：
①每个Cs+(Cl-)周围距离最近的Cs+(Cl-)有 个，构成正八面体。
②每个晶胞中实际拥有的Cs+有 个，Cl-有 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为 g cm-3。
15．磷元素和铝元素形成的化合物AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛使用。已知AlP的熔点为2 000 ℃，其晶胞结构如图所示：
(1)磷化铝的晶体类型为 。
(2) A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为 。
(3)磷化铝的晶胞参数a＝546.35 pm，其密度为 g·cm－3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
16．某立方磷青铜晶胞结构如图所示。
(1)该晶胞的化学式为 。
(2)该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有 个，在晶胞中由Cu原子构成的八面体与由Cu和Sn原子构成的八面体的个数之比为 。
(3)若晶体密度为ρ g/cm3，最近的Cu原子核间距为 pm(用含ρ、NA的代数式表示)。
17．常见的共价晶体的结构
(1)金刚石晶体
①在晶体中每个碳原子以共价键与相邻的 个碳原子相结合，形成 结构。
②晶体中C—C—C夹角为 。
③最小环上有 个碳原子。
④金刚石晶胞中共有 个碳原子，配位数为 。
(2)二氧化硅晶体
①在晶体中每个硅原子与 个氧原子形成 个共价键；每个氧原子与 个硅原子相结合，形成 结构。
②硅原子位于 的中心，氧原子位于 的顶点。
③SiO2晶体中硅原子与氧原子的个数比为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．D
6．A
7．B
8．C
9．B
10．B
11．C
12．D
13．(1) sp2 sp3
(2)
14．(1) 6 6 12 4 4
(2) 8 8 6 1 1
15．(1)共价晶体
(2)
(3)
16．(1)SnCu3P
(2) 12 1∶3
(3)
17．(1) 4 正四面体 109.5° 6 8 4
(2) 4 4 2 正四面体 正四面体 正四面体 1：2
参考答案：
1．B
【详解】A．3s能级的能量大于2p能级的能量，A项正确；
B．有些完全由非金属元素组成的化合物如为离子化合物，含有离子键，B项错误；
C．晶体为分子晶体，其中存在共价键和分子间作用力，C项正确；
D．共价晶体的构成微粒为原子，不存在分子间作用力，D项正确；
故选B。
2．C
【详解】A．键没有方向性，A错误；
B．碳碳双键中有1个键、1个键，键电子云重叠小、键能小，所以碳碳双键中有1个键易断裂，碳碳双键不稳定，B错误；
C．离子键的强弱与离子半径以及所带电荷有关，离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，C正确；
D．石英属于共价晶体、熔化克服的是共价键，干冰属于分子晶体、升华克服的是分子间作用力，D错误；
答案选C。
3．D
【详解】A．K2S是离子化合物，用电子式表示K2S的形成：，故A正确；
B．S是16号元素，基态硫原子价电子排布图(轨道表示式)为，故B正确；
C．H-H的s-sσ键形成的示意图为：，故C正确；
D．化合物的基本结构单位为Fe2S，其中铁的化合价为+3价，故D错误；
故选D。
4．C
【详解】A．-CF3、-CCl3为吸电子集团，-CH3为推电子基团，吸电子基团，使羧基中羟基的极性变强，更容易电离出氢离子，推电子基团，使羧基中羟基的极性变小，酸性减弱，三者中乙酸酸性最弱，F的电负性强于Cl，-CF3的极性大于-CCl3的极性，三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，因此酸性强弱：三氟乙酸＞三氯乙酸＞乙酸，故A正确；
B．二氧化碳晶体属于面心立方，每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数为：3×8/2=12，故B正确；
C．石墨时混合型晶体，石墨层中碳原子靠共价键链接，层与层之间靠分子间作用力范德华力维系，分子间作用力不是化学键，作用力并不强，故C错误；
D．通过晶体的X射线衍射可以测定分子结构中的键长、键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，故D正确；
故答案选C。
5．D
【详解】A．根据均摊法，晶胞中Zn的个数为4，Se的个数为4，Se在顶点，与Zn构成的立体结构为正四面体，与其距离最近的Zn原子的个数为4，故A错误；
B．将晶胞均分为8个小立方体，原子d应在上层四个小立方体的右前面一个小立方体的体心，d的分数坐标为，故B错误；
C．Se位于周期表中第四周期VIA族，属于p区，故C错误；
D．图中相邻的Zn与Se之间的距离为体对角线的，则相邻的Se和Zn之间的距离为，D正确；
故答案为：D。
6．A
【详解】A．碘和干冰升华时，分子都没有改变，改变的是分子间的距离，克服的都是分子间作用力，A符合题意；
B．Mg熔化时，克服的是金属键，红磷熔化时，克服的是分子间作用力，B不符合题意；
C．氮化钠熔化时，克服的是离子键，蔗糖熔化时，克服的是分子间作用力，C不符合题意；
D．熔化时，克服的是离子键，熔化时，克服的是共价键，D不符合题意；
故选A。
7．B
【详解】A．2p、3p轨道形状均为哑铃形，A正确；
B．分子晶体的稳定性与共价键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关，B错误；
C．冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，从而能对碱金属离子进行“分子识别”，C正确；
D．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，晶体都有尖锐的衍射峰，而非晶体没有，所以可以用X射线衍射法判断固体物质是否是晶体，D正确；
故答案为：B。
8．C
【分析】基态X原子核外有3个能级，且每个能级上电子数相等，则其核外电子排布式为，故X为C元素；X、Z的原子序数之比为3：7，Z为Si元素；Y元素在短周期中电负性最小，Y为Na元素；基态W原子有两个未成对电子，且原子序数比Si大，W为S元素。
【详解】A．Y为Na，Z为Si，W为S，根据层多径大、核大径小原则，原子半径：Y>Z>W，A正确；
B．Y为Na，常见氧化物有氧化钠、过氧化钠两种，B正确；
C．的结构式为S=C=S，C为sp杂化，空间结构为直线形，C错误；
D．X、Z可形成SiC，属于共价晶体，D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．由图可知，Ca2+位于顶点和面心，过氧根位于棱心和体心，距Ca2+等距且最近的过氧根位于上下前后左右，共有6个，即CaO2晶胞中，Ca2+的配位数为6，A正确；
B．氧化镁晶体中，距顶点的Mg2+最近且等距的Mg2+位于面心，个数为12，B错误；
C．在碘晶体中，I2分子间存在范德华力，I2分子内存在碘碘非极性共价键，C正确；
D．在金刚石晶体中，每个C原子采取sp3杂化轨道与相邻的4个碳原子结合，碳碳键夹角为109°28′，D正确；
故选B。
10．B
【详解】A．石英中Si-O键键长比金刚石中C-C键键长长，键能小，故石英的熔点、硬度比金刚石的小，A正确；
B．分子碳原子和硫原子之间存在极性共价键，B错误；
C．中铵根离子和之间为离子键，中中心原子和配体之间为共价键（配位键），C正确；
D．氨分子间存在氢键，PH3分子之间不存在氢键，故的熔点比的高，D正确；
故选B。
11．C
【详解】A．二氧化硅中1个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧键，则1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键，故A错误；
B．氟化氢为只含有共价键的共价化合物，电子式为，故B错误；
C．由方程式可知，四氟化硅为熔沸点低的分子晶体，故C正确；
D．水分子为空间结构不对称的V形，属于极性分子，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】A．NaCl晶体中Na+的配位数为6；干冰中CO2分子的配位数为12，所以NaCl中Na+的配位数小于干冰中CO2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=acm，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。
13．(1) sp2 sp3
(2)
【详解】（1）环上的氮原子形成三个单键和一个双键，所以是sp2杂化，没在环上的氮原子形成三个单键，还有一对孤电子对所以是sp3杂化，答案为：sp2，sp3；
（2）镍离子与环上的氮原子和水中的氢原子形成配位键，。
14．(1) 6 6 12 4 4
(2) 8 8 6 1 1
【分析】涉及的知识为两种典型离子晶体的晶胞的相关概念，根据晶胞的相关知识进行作答即可。
【详解】（1）在氯化钠晶胞中，体心有一个钠离子，其周围有6个氯离子与他距离最近且相等，根据氯化钠的化学式可知，氯离子周围也应有6个钠离子距离其最近且等距。
①根据晶胞结构可知，每个钠离子周围有12个钠离子与其距离相等。
②根据晶胞的结构和相关知识可知，在氯化钠的晶胞中，钠离子有12个在棱上，1个在体心，故钠离子的数目为：。氯离子有8个在顶点，6个在面心，故氯离子的数目为：。
③该晶胞中一共有4个NaCl，每一个晶胞的质量为：，故其密度为：
（2）根据氯化铯的晶胞结构可知，每个铯离子处于8个钠离子构成的正六面体的体心，每个氯离子也处于8铯离子构成的正六面体的体心。故铯离子周围有8个氯离子，氯离子周围有8个铯离子。
①根据氯化铯的晶胞结构可知，氯离子周围有6个距离其最近的氯离子。
②在晶胞中，铯处于晶胞的体心，数目为1；氯离子位于晶胞的顶点，故共有氯离子的个数为：。
③每个氯化铯中有1个CsCl，故其质量为： ，其密度为：。
15．(1)共价晶体
(2)
(3)
【详解】（1）AlP的熔点为2 000 ℃，熔点高，因此磷化铝的晶体类型为共价晶体；
（2）根据A、B点的原子坐标可判断C点的原子坐标为()；
（3）晶胞中P原子个数是6×＋8×＝4，Al原子个数是4，磷化铝的晶胞参数a＝546.35 pm，则其密度为g·cm－3。
16．(1)SnCu3P
(2) 12 1∶3
(3)
【详解】（1）由晶胞结构可知，P原子位于体心，Cu原子位于面心，Sn原子位于顶点，根据均摊法可知，1个晶胞中P原子有1个，Cu原子有6×＝3(个)，Sn原子有8×＝1(个)，故其化学式为SnCu3P。
（2）该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有12个，根据题图可知，在晶胞中由Cu原子构成的八面体为1个，由Cu和Sn原子构成的八面体可由2个面心上的Cu原子与4个顶点上的Sn原子构成，共6个，但与另一个晶胞共用，占，故个数为6×＝3，故二者之比为1∶3。
（3）若晶体密度为ρ g/cm3，晶胞的体积为V＝＝cm3，最近的Cu原子核间距为面对角线的一半，即晶胞边长的，则最近的Cu原子核间距为×cm＝×1010 pm。
17．(1) 4 正四面体 109.5° 6 8 4
(2) 4 4 2 正四面体 正四面体 正四面体 1：2
【详解】（1）①由图可知，在晶体中每个碳原子以共价键与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构。
②碳原子以共价键与相邻的4个碳原子相结合，形成正四面体结构，则晶体中C—C—C夹角为109.5°。
③最小环为6元环，则其有6个碳原子。
④根据“均摊法”，晶胞中含个碳原子，碳原子以共价键与相邻的4个碳原子相结合，配位数为4；
（2）①在晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键；每个氧原子与2个硅原子相结合，形成正四面体结构。
②由图可知，硅原子位于正四面体的中心，氧原子位于正四面体的顶点。
③每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键；每个氧原子与2个硅原子相结合，SiO2晶体中硅原子与氧原子的个数比为1:2。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
