第三章《晶体结构与性质》章节测评（基础卷）
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Br 80 I 127
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列对物质所属晶体类型的判断不正确的是
A．石英是原子晶体 B．干冰是共价晶体
C．银是金属晶体 D．氯化钠是离子晶体
2．（2023秋·黑龙江佳木斯·高二富锦市第一中学校考期末）在石墨晶体中，每一层有无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C﹣C键相结合．则石墨晶体中碳原子数与C﹣C键之比为
A．1：1 B．2：1 C．2：3 D．3：2
3．（2023秋·河北唐山·高二唐山市第二中学校考期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE
4．（2023秋·四川绵阳·高二统考期末）氟在自然界中常以CaF2的形式存在，下列表述正确的是
A．Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
B．F-的离子半径小于Cl-，则CaF2的熔点低于CaCl2
C．阴、阳离子数目比为2：1的物质，均具有与CaF2相同的晶胞结构
D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
5．（2023秋·四川遂宁·高二遂宁中学校考期末）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是
A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．③为六方堆积
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
6．（2023秋·江苏盐城·高二校考期末）下列说法正确的是
A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅
B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛
C．电负性：Na＜P＜Cl
D．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI
7．（2022秋·吉林长春·高二长春市第二实验中学校考期末）下列叙述中错误的是
A．的熔沸点比高，与分子间的范德华力有关系
B．易溶于，可用相似相溶规律解释
C．分子中键与键个数比为
D．型的分子空间结构必为平面三角形
8．（2022秋·四川乐山·高二四川省乐山沫若中学校考期中）工业上通常利用反应来获得单质铝，反应时还需要向(熔点2050℃)中添加以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A．和熔化时会破坏离子键
B．制得的Al是金属晶体，由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C．的中心离子是，其配位数为6
D．可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
9．（2022秋·四川雅安·高二雅安中学校考期中）下列晶体的分类正确的一组是
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
A 石墨 Ar Hg
B 金刚石 Ag
C SiC Mg
D Si NaH
10．（2022秋·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习）“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应，可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是
A．为极性分子 B．的电子式为
C．单晶硅为分子晶体 D．晶体硅中含有键
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11．（2023·福建·泉州市城东中学高三期中）下列说法正确的是( )
A.NaOH在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性
B.足球烯(C60)的沸点可达500 ℃左右,故足球烯为共价晶体
C.干冰和NaCl晶体转变为液态时,所克服的作用力相同
D.NH3的熔、沸点较PH3高,主要是因为氨分子间可以形成氢键
12．（2022春·湖北黄冈·高二校考阶段练习）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
纳米氧化锌晶体的晶胞结构
A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体
C．如图氧化锌纳米晶体的晶胞中锌离子与氧离子的个数比为1∶1
D．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子
13．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）已知Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法错误的是
A．由②③④推测，溶液中存在：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O
B．溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2+，[Cu(H2O)4]2+中Cu2+采取sp3杂化
C．由④可知，Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质
D．若取少量④中溶液进行稀释，溶液会变为蓝色
14．（2022春·黑龙江齐齐哈尔·高二统考期末）下列说法正确的是
A．邻羟基苯甲酸( )比对羟基苯甲酸( )的沸点高
B．元素Se位于周期表第四周期VIA族，核外电子排布式为
C．非极性分子往往具有对称性，如、、、分子均为非极性分子
D．AgCl沉淀溶于氨水得到的无色溶液，其主要成分为
15．（2022春·湖北黄冈·高二校考阶段练习）某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．超分子就是高分子
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D．图示中的超分子中的N原子采取sp、sp3两种杂化方式
三、非选择题(本题包括5个小题,共60分)
16.(2021湖南卷,18节选)(6分)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
(1)已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4,图中Z表示 原子(填元素符号),该化合物的化学式为 ;
(2)已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,α=β=γ=90°,则该晶体的密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、c、NA的代数式表示)。
17.(14分)（1）下列关于晶体的说法正确的组合是__________
①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤晶格能由大到小顺序：MgCl2>NaCl> NaBr
⑥SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分于间作用力越大，分子越稳定
A、①②③⑥ B、③⑤ C、③⑤⑥ D、①②④
（2）金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物(如羰基铁)。形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的外围电子和CO提供的电子总和等于18，
①写出Fe3+的价层电子的电子排布图___________。
②金属羰基配合物中，微粒间作用力有_______(填字母代号)
a. 配位键 b、共价键 c、离子键 d，金属键
（3）用光气（COCl2）与甲胺(CH3NH2)可以制取CH3NCO.
① 1mol COCl2.含有_________mol 键和_________mol键.
②与COCl2互为等电子体的一种阴离子为____________，中心原子的杂化方式是_________，离子的空间构型为_________。
③甲胺极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为_____________。
18.(14分)碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素,其单质和化合物有着重要的应用。
(1)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
①C60属于 晶体,石墨属于 晶体。
②石墨晶体中,层内C—C的键长为142 pm,而金刚石中C—C的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在碳原子间的 共价键,而石墨层内的碳原子间不仅存在 共价键,还有 键。
(2)①单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原子。
②在硅酸盐中,Si四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根:Si与O的原子数之比为 ,该结构对应的化学式为 。
19.(12分)金属钛(Ti)被誉为“21世纪金属”,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度,其单质和化合物具有广泛的应用价值。氮化钛(Ti3N4)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。以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图Ⅰ)。
图Ⅰ
图Ⅰ中的M是短周期金属元素,M的部分电离能(单位:kJ·mol-1)如下表所示:
I1 I2 I3 I4 I5
738 1 451 7 733 10 540 13 630
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为 。
(2)M是 (填元素符号)。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,用纳米TiO2催化的反应实例如图Ⅱ所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有 个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为 。
图Ⅱ
图Ⅲ
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图Ⅲ所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有 个。
20.(14分)（2021·湖南·长沙一中高三阶段练习）磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(图1)。 为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。
回答下列问题：
(1)Li、C、P三种元素中，电负性最小的是_________________(用元素符号作答)。
(2)基态磷原子价电子排布式为________________。
(3)图2黑磷区中P原子的杂化方式为_________________，石墨区中C原子的杂化方式为____________。
(4)氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低顺序为________________。
(5)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有________ (填字母)。
A．黑磷区中P-P键的键能不完全相同
B．黑磷与石墨都属于混合型晶体
C．由石墨与黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应
D．石墨与黑磷的交界结合区域中，P原子与C原子共平面
E. 复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(6)贵金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为___________________， 晶体的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。第三章《晶体结构与性质》章节测评（基础卷）
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Br 80 I 127
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1．（2023秋·广东东莞·高二东莞市东莞中学校考阶段练习）下列对物质所属晶体类型的判断不正确的是
A．石英是原子晶体 B．干冰是共价晶体
C．银是金属晶体 D．氯化钠是离子晶体
【答案】B
【解析】A．石英主要成分是二氧化硅，属于原子晶体，A正确；
B．干冰是固体CO2，属于分子晶体，B错误；
C．银是金属，属于金属晶体，C正确；
D．氯化钠是离子化合物，含有离子键，属于离子晶体，D正确；
故选B。
2．（2023秋·黑龙江佳木斯·高二富锦市第一中学校考期末）在石墨晶体中，每一层有无数个正六边形构成，同一层内每个碳原子与相邻的三个碳原子以C﹣C键相结合．则石墨晶体中碳原子数与C﹣C键之比为
A．1：1 B．2：1 C．2：3 D．3：2
【答案】C
【解析】每一层内碳原子排列成正六边形，每个C原子连接3个C-C键，则每个C原子平均含有C-C个数=×3=1.5，则石墨晶体每一层内碳原子数与碳-碳化学键数的比=1：1.5=2：3。
故选C。
3．（2023秋·河北唐山·高二唐山市第二中学校考期末）有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－有6个，所以钠离子的配位数是6，故A正确；在CaF2晶体中，Ca2＋位于晶胞的顶点和面心，晶胞中含有Ca2＋的个数为8×＋6×＝4，故B正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成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4×＝2，所以在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数之比为1∶2，故C正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D错误。
4．（2023秋·四川绵阳·高二统考期末）氟在自然界中常以CaF2的形式存在，下列表述正确的是
A．Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
B．F-的离子半径小于Cl-，则CaF2的熔点低于CaCl2
C．阴、阳离子数目比为2：1的物质，均具有与CaF2相同的晶胞结构
D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
【答案】D
【解析】A．阴阳离子间存在静电引力和静电斥力，Ca2+与F﹣间存在静电吸引作用，还存在静电斥力，故A错误；
B．离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关，离子半径越小，离子晶体的熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2 ， 故B错误；
C．晶体的结构与电荷比、半径比有关，阴阳离子比为2：1的物质，与CaF2晶体的电荷比相同，若半径比相差较大，则晶体构型不相同，故C错误；
D．CaF2中的化学键为离子键，离子化合物在熔融时能发生电离，存在自由移动的离子，能导电，因此CaF2在熔融状态下能导电，故D正确；
故选D。
5．（2023秋·四川遂宁·高二遂宁中学校考期末）有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是
A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．③为六方堆积
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
【答案】D
【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方堆积，④为面心立方堆积。
【解析】A．根据晶胞结构可知，晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A项正确；
B．依据上述分析可知，③为六方堆积，B项正确；
C．晶胞中含有的原子数分别为：③为2，④为，C项正确；
D．金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的相互作用，不存在分子间作用力，D项错误。
答案选D。
6．（2023秋·江苏盐城·高二校考期末）下列说法正确的是
A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅
B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛
C．电负性：Na＜P＜Cl
D．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI
【答案】C
【解析】A．三者都为原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，因此熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故A错误；
B．由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B错误；
C．同周期从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：Na＜P＜Cl，故C正确；
D．HF含有分子间氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔沸点：HCl＜HF，HCl、HBr、HI三者，结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，故D错误；
答案选C。
7．（2022秋·吉林长春·高二长春市第二实验中学校考期末）下列叙述中错误的是
A．的熔沸点比高，与分子间的范德华力有关系
B．易溶于，可用相似相溶规律解释
C．分子中键与键个数比为
D．型的分子空间结构必为平面三角形
【答案】D
【解析】A．的相对分子质量比大，范德华力大，故的熔沸点比高，故A正确；
B．和均为非极性分子，根据相似相溶规律可知易溶于，故B正确；
C．键为8个，键为2个，故键与键个数比为，故C正确；
D．型的分子空间结构不一定为平面三角形，如NH3为三角锥形，故D错误；
故选D。
8．（2022秋·四川乐山·高二四川省乐山沫若中学校考期中）工业上通常利用反应来获得单质铝，反应时还需要向(熔点2050℃)中添加以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A．和熔化时会破坏离子键
B．制得的Al是金属晶体，由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C．的中心离子是，其配位数为6
D．可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
【答案】D
【解析】A．和是离子化合物，熔化时会破坏离子键，A项正确；
B．通过“电子气理论”理解，Al是金属晶体，由“自由电子”和之间强的相互作用而形成，B项正确；
C．的中心离子是，其配位数为6，C项正确；
D．AlCl3是共价化合物，熔融时不能电离，所以不能将Al2O3换成AlCl3，D项错误；
故答案选D 。
9．（2022秋·四川雅安·高二雅安中学校考期中）下列晶体的分类正确的一组是
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
A 石墨 Ar Hg
B 金刚石 Ag
C SiC Mg
D Si NaH
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【分析】由阴阳离子构成的晶体为离子晶体；由原子通过共价键形成的空间网状晶体为共价晶体；由分子通过分子间作用力形成的为分子晶体；由金属阳离子与自由电子通过金属键形成的为金属晶体，据此分析解答。
【解析】A．石墨的层与层之间是分子间作用力，而碳原子间是共价键，石墨之中也会有自由电子在层与层间移动，石墨属于混合晶体，故A不选；
B．氯化铵为离子晶体，金刚石为共价晶体，乙醇为分子晶体，银为金属晶体，故B选；
C．醋酸是由分子构成的分子晶体，故C不选；
D．氢化钠是由离子构成的离子晶体，故D不选；
故选B。
10．（2022秋·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习）“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应，可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是
A．为极性分子 B．的电子式为
C．单晶硅为分子晶体 D．晶体硅中含有键
【答案】B
【解析】A．和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，故A错误；
B．为共价化合物，氢原子和氯原子通过共用一个电子对结合，电子式为，故B正确；
C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间立体网状结构，为共价晶体，故C错误；
D．晶体硅中每个Si原子和其它4个Si原子形成共价键，而2个Si原子共用一条键，每个Si原子实际拥有2条键，所以晶体硅中含有键，故D错误；
答案选B。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11.（2023·福建·泉州市城东中学高三期中）下列说法正确的是( )
A.NaOH在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性
B.足球烯(C60)的沸点可达500 ℃左右,故足球烯为共价晶体
C.干冰和NaCl晶体转变为液态时,所克服的作用力相同
D.NH3的熔、沸点较PH3高,主要是因为氨分子间可以形成氢键
【答案】AD
【解析】NaOH在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性,A项正确;足球烯为分子晶体,B项错误;干冰为固态二氧化碳,转化为液态时需要克服范德华力,而NaCl晶体变为液态,需要克服离子键,C项错误;NH3和PH3均为分子晶体,NH3的熔、沸点较PH3高的原因是NH3分子间可以形成氢键,D项正确。
12．（2022春·湖北黄冈·高二校考阶段练习）下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
纳米氧化锌晶体的晶胞结构
A．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B．氧化镁晶体中离子键的百分数为50%，氧化镁晶体是一种过渡晶体
C．如图氧化锌纳米晶体的晶胞中锌离子与氧离子的个数比为1∶1
D．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子
【答案】D
【解析】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、粘度等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性等表现出类似晶体的各向异性，故A正确；
B．MgO中离子键的百分数为50%，不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价晶体，是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，故B正确；
C．在此六棱柱晶胞中取，位于顶角有12个小球，位于面心的有2个小球，位于内部的有3个小球，则属于此晶胞的小球有个；6个大球位于棱上，4个大球位于内部，则属于此晶胞的大球有个。则锌离子与氧离子的个数比为1∶1，故C正确；
D．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体。因此等离子体的基本构成粒子不是阴、阳离子，故D错误；
答案选D。
13．（2022秋·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习）已知Cu2+在溶液中与H2O或Cl-等可形成配位数为4的配离子。某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法错误的是
A．由②③④推测，溶液中存在：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O
B．溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2+，[Cu(H2O)4]2+中Cu2+采取sp3杂化
C．由④可知，Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质
D．若取少量④中溶液进行稀释，溶液会变为蓝色
【答案】B
【解析】A．③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后，生成④中底部的NaCl固体表面呈黄色，说明溶液中存在：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O，故A正确；
B．[Cu(H2O)4]2+的空间构型为平面四边形，所以Cu2+为dsp2杂化，故B错误；
C．向③中溶液加入足量NaCl固体后，底部的NaCl固体表面呈黄色，说明Cu2+与Cl-可能会结合产生黄色物质，故C正确；
D．④中溶液进行稀释，[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O平衡逆向移动，则溶液会变为蓝色，故D正确；
故答案选B。
14．（2022春·黑龙江齐齐哈尔·高二统考期末）下列说法正确的是
A．邻羟基苯甲酸( )比对羟基苯甲酸( )的沸点高
B．元素Se位于周期表第四周期VIA族，核外电子排布式为
C．非极性分子往往具有对称性，如、、、分子均为非极性分子
D．AgCl沉淀溶于氨水得到的无色溶液，其主要成分为
【答案】D
【解析】A．对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故A错误；
B．Se是34号元素，位于周期表第四周期VIA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p4，故B错误；
C．正负电荷中心重合的分子为非极性分子，BF3为正三角形分子，CO2为直线形分子，BF3、CO2正负电荷中心重合而为非极性分子；PCl3为三角锥形结构、H2O2为书页形结构，则PCl3、H2O2分子正负电荷中心不重合，为极性分子，故C错误；
D．AgCl加入氨水后生成了可溶性的配合物[Ag(NH3)2]Cl，故D正确；
故选：D。
15．（2022春·湖北黄冈·高二校考阶段练习）某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是
A．超分子就是高分子
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D．图示中的超分子中的N原子采取sp、sp3两种杂化方式
【答案】AD
【解析】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，超分子不同于高分子，A错误；
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装，例如细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成，B正确；
C．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，C正确；
D．图示中的超分子中的N原子有双键、单键，则采取sp2、sp3杂化，D错误；
故选AD。
三、非选择题(本题包括5个小题,共60分)
16.(2021湖南卷,18节选)(6分)下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
(1)已知化合物中Ge和O的原子个数比为1∶4,图中Z表示 原子(填元素符号),该化合物的化学式为 ;
(2)已知该晶胞的晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm,α=β=γ=90°,则该晶体的密度ρ= g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、b、c、NA的代数式表示)。
【答案】(每空2分)(1)O Mg2GeO4
(2)(740/ abcNA)×1021
【解析】(1)根据各粒子在晶胞中的位置及其贡献率,确定各元素的原子数目:X位于顶点、棱上、面上和体内:8×+4×+6×+3=8;Y均在体内共4个;Z均在体内共16个。结合Ge和O的原子个数比为1∶4,则化学式为Mg2GeO4。Z元素为O。
(2)每个晶胞含有4个Mg2GeO4,Mg2GeO4的摩尔质量为185 g·mol-1;晶胞体积为(a×b×c)×10-21 cm3。则晶体的密度为ρ=(740/ abcNA)×1021g·cm-3。
17.(14分)（1）下列关于晶体的说法正确的组合是__________
①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤晶格能由大到小顺序：MgCl2>NaCl> NaBr
⑥SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分于间作用力越大，分子越稳定
A、①②③⑥ B、③⑤ C、③⑤⑥ D、①②④
（2）金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物(如羰基铁)。形成配合物时，每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的外围电子和CO提供的电子总和等于18，
①写出Fe3+的价层电子的电子排布图___________。
②金属羰基配合物中，微粒间作用力有_______(填字母代号)
a. 配位键 b、共价键 c、离子键 d，金属键
（3）用光气（COCl2）与甲胺(CH3NH2)可以制取CH3NCO.
① 1mol COCl2.含有_________mol 键和_________mol键.
②与COCl2互为等电子体的一种阴离子为____________，中心原子的杂化方式是_________，离子的空间构型为_________。
③甲胺极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为_____________。
【答案】（1）C（2分） （2）① （2分） ②ab （2分） （3）①3（1分） 1（1分） ② CO32-或NO3- （2分） sp2（1分） 平面三角形（1分） ③甲胺能与水形成分子间氢键 （2分）
【解析】
本题主要考查物质结构。
（1）①稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键，故①错误；②在金属晶体中有金属阳离子没有阴离子，带负电荷的是自由电子，故②错误；③金刚石、SiC是共价晶体，共价键强度随着成键原子半径减小而增大，原子半径：CC—Si，所以熔点：金刚石>SiC。离子晶体晶格能随着离子半径增大而减小，离子半径：F-NaCl，所以熔点：NaF>NaCl，水分子之间存在氢键，所以熔点：H2O>H2S，总之，金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低，故③正确；④离子晶体的根中存在共价键，故④错误；⑤离子半径：Cl-Mg2+，所以晶格能由大到小顺序：MgCl2>NaCl>NaBr，故⑤正确；⑥SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合，故⑥正确；⑦晶体中分于间作用力大小与分子稳定性之间没有关系，故⑦错误。故选C。
（2）①Fe3+的价层电子的电子排布图为。
②金属羰基配合物中，微粒间作用力有ab。
（3）①COCl2分子的成键情况与甲醛相似，1molCOCl2含有3mol 键和1mol键.
②与COCl2互为等电子体的一种阴离子为CO32-或NO3-，中心原子的杂化方式是sp2，离子的空间构型为平面三角形。
③甲胺极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为甲胺能与水形成分子间氢键。
18.(14分)碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素,其单质和化合物有着重要的应用。
(1)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
①C60属于 晶体,石墨属于 晶体。
②石墨晶体中,层内C—C的键长为142 pm,而金刚石中C—C的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在碳原子间的 共价键,而石墨层内的碳原子间不仅存在 共价键,还有 键。
(2)①单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原子。
②在硅酸盐中,Si四面体[如下图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根:Si与O的原子数之比为 ,该结构对应的化学式为 。
【答案】(除标注外每空2分)(1)①分子 混合型 ②σ(1分) σ(1分) π (2)①3 ②1∶3 SiO32-
【解析】(1)①C60的构成微粒是分子,所以C60属于分子晶体;石墨的层内原子间以共价键结合,层与层之间以分子间作用力结合,所以石墨属于混合型晶体;②在金刚石中只存在碳原子之间的σ键;石墨层内碳原子之间不仅存在σ键,还存在π键。(2)①单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以Si—Si共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置的有6个原子,每个面心原子贡献二分之一,所以6个面心原子对该晶胞贡献3个原子。②题干图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中每个硅原子和4个氧原子形成四面体结构,Si与O的原子数之比为1∶3,化学式为SiO32-。
19.(12分)金属钛(Ti)被誉为“21世纪金属”,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度,其单质和化合物具有广泛的应用价值。氮化钛(Ti3N4)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。以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图Ⅰ)。
图Ⅰ
图Ⅰ中的M是短周期金属元素,M的部分电离能(单位:kJ·mol-1)如下表所示:
I1 I2 I3 I4 I5
738 1 451 7 733 10 540 13 630
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为 。
(2)M是 (填元素符号)。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,用纳米TiO2催化的反应实例如图Ⅱ所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有 个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为 。
图Ⅱ
图Ⅲ
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图Ⅲ所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有 个。
【答案】(每空2分)(1)3d24s2
(2)Mg
(3)7 O>N>C
(4) 31/NA×1030 12
【解析】(1)Ti为22号元素,根据核外电子排布规律可知,Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。
(2)M是短周期金属元素,M的第三电离能剧增,则M处于第ⅡA族,能与TiCl4反应置换出Ti,则M为Mg。
(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子:苯环上的六个、羰基中的一个,共7个;采取sp3杂化的原子的价层电子对数是4,乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O,同一周期主族元素中,元素电负性随着原子序数增加而逐渐增大,所以它们的电负性关系为O>N>C。
(4)根据均摊法可知,该晶胞中N原子个数为6×1/2+8×1/8=4,该晶胞中Ti原子个数为1+12×1/4=4,所以一个晶胞的质量m= 248/NAg,而一个晶胞的体积V=(2a×10-10)3 cm3,所以晶体的密度ρ= 31/NA×1030g·cm-3;以晶胞顶点N原子进行研究,与之距离相等且最近的N原子处于面心位置,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,故与之距离相等且最近的N原子为=12。
20.(14分)（2023·湖南·长沙一中高三阶段练习）磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(图1)。 为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。
回答下列问题：
(1)Li、C、P三种元素中，电负性最小的是_________________(用元素符号作答)。
(2)基态磷原子价电子排布式为________________。
(3)图2黑磷区中P原子的杂化方式为_________________，石墨区中C原子的杂化方式为____________。
(4)氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低顺序为________________。
(5)根据图1和图2的信息，下列说法正确的有________ (填字母)。
A．黑磷区中P-P键的键能不完全相同
B．黑磷与石墨都属于混合型晶体
C．由石墨与黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应
D．石墨与黑磷的交界结合区域中，P原子与C原子共平面
E. 复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(6)贵金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为___________________， 晶体的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。
【答案】Li 3s23p3 sp3 sp2 NH3＞PH3＞CH4 ABCD 8
【详解】
Ⅰ．(1)非金属性越强电负性越大，三种元素中Li为金属元素，非金属性最弱，所以电负性最小，故答案为：Li；
(2)P为15号元素，核外电子排布为[Ne]3s23p3，价电子排布为3s23p3；
(3)根据图1可知黑磷区中六元环不是平面结构，P原子形成3个P-P键，有1对孤电子对，价层电子对数为4，P原子采取sp3杂化；石墨中C原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：sp3；sp2；
(4)NH3分子间存在氢键沸点最高，PH3的相对分子质量大于CH4，所以PH3的沸点较高，所以沸点由高到低顺序为NH3>PH3>CH4；
(5)A．据图可知黑磷区中P-P键的键长不完全相等，所以键能不完全相同，A正确；
B．黑磷与石墨，每一层原子之间由共价键组成六元环结构，层与层之间由范德华力互相吸引，所以为混合晶体，B正确；
C．由石墨与黑磷制备该复合材料的过程中，P-P和C-C键断裂，形成P-C键，发生了化学反应，C正确；
D．石墨中C原子为sp2杂化，所以与六元环中C原子相连的原子与六元环共面，则石墨与黑磷的交界结合区域中，P原子与C原子共平面，D正确；
E．复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力为共价键，E错误；
综上所述正确的有ABCD；
(6)根据晶胞结构可知一个晶胞中有8个黑球，4个灰球，晶体化学式为Rh2P，所以黑球表示Rh原子，灰球表示P原子，顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8；晶胞的体积为a3 nm3=(a10-7)cm3，晶胞的质量为g，所以晶体的密度为=g/cm3。
