第三章《晶体结构与性质》测试（含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第三章《晶体结构与性质》测试（含解析）2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 368.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-09 11:08:11 | ||
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文档简介
第三章《晶体结构与性质》测试
一、单选题
1．炼钢厂排放的烟气中主要含SO2、NO、N2等。臭氧(O3)具有强氧化性，可用于烟气的脱硫脱硝，其空间构型与SO2相同。向含NO的模拟烟气中通入足量O3，发生的反应为2NO(g)＋3O3(g)=N2O5(g)＋3O2(g) ΔH<0，生成的N2O5再用NH3还原为N2；向含SO2的模拟烟气中通入一定量NH3、O3，一段时间后检测到有(NH4)2SO4和少量(NH4)2SO3生成。下列有关O3 、SO、SO和NH3的说法正确的是
A．O3的空间构型为三角锥形
B．SO与SO中硫氧键的键角相等
C．氨气易液化是因为NH3与H2O之间形成了分子间氢键
D．NH3能与Ag+、Cu2+形成配合物是因为NH3中的N存在孤电子对
2．下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是
A．SO2和H2O B．HCl和NaCl C．CO2和SiO2 D．Cu和Ne
3．下列关于晶格能的说法正确的是
A．晶格能指形成1mol离子键所放出的能量
B．晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量
C．晶格能指将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量
D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
4．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
①SiO2和SO3 ②石墨和碘 ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮
A．③④ B．③④⑤ C．①③④ D．①②⑤
5．下列物质都是固体，其中不是晶体的是
①橡胶 ②石墨 ③水 ④干冰 ⑤冰醋酸 ⑥石蜡 ⑦玻璃
A．①⑥⑦ B．①②⑦ C．②④⑤⑦ D．①③⑥
6．氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如下图所示。假设CeO2晶胞边长为apm，下列说法不正确的是
A．基态O原子的价层电子排布式为
B．CeO2晶体结构中与相邻且最近的有12个
C．CeO2晶胞中与最近的核间距为
D．每个CeO2-x晶胞中个数为1-2x
7．下列属于离子化合物的是
A．H2O B．NaCl C．HCl D．CH4
8．CaTiO3的晶体结构模型如图所示(图中Ca2+、O2 、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)，下列关于晶体的说法正确的是
A．CaTiO3的摩尔质量为136
B．CaTiO3 晶体中每个Ti4+与12 个Ca2+紧相邻
C．CaTiO3晶体中每个Ti4+与12 个O2 紧相邻
D．CaTiO3晶体中每个Ti4+与12 个Ti4+紧相邻
9．硫代硫酸钠Na2S2O3(相当于中一个氧被硫替代)可作为照相业的定影剂，反应的化学方程式为：AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列说法不正确的是
A．基态Br原子核外电子的运动状态有35种
B．[Ag(S2O3)2]3-中含有离子键、共价键、配位键
C．中心原子S的杂化方式为sp3
D．1molNa3[Ag(S2O3)2]中含有10molσ键
10．下列关于化学键的说法正确的是（ ）
A．阴、阳离子之间通过相互吸引作用形成的化学键叫离子键
B．根据电离方程式HCl=H++Cl-，可判断HCl分子里存在离子键
C．化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
D．离子化合物一定由金属元素和非金属元素组成
11．从严格意义上讲石墨属于
A．分子晶体 B．原子晶体 C．金属晶体 D．混合型晶体
12．已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，下列说法正确的是
A．X与Y形成的化合物只有一种
B．X和W形成的化合物能与R单质发生置换反应
C．R与X，R与Z形成的化合物，化学键类型相同
D．YR4分子中各原子的最外层电子数不能满足8电子稳定结构
二、填空题
13．如图所示为某离子化合物的晶胞结构示意图，X、Y、Z表示该晶胞中三种不同的微粒，该化合物的化学式可表示为_____。
14．构想某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，晶体结构如图。
(1)石墨的硬度小、熔沸点高的原因分别是____。
(2)如图晶体的化学式为____。
15．(1)BN是一种新型无机材料，由于_________与_________属于等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似_________的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于__________的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有_________个B原子，B—N键角为_________
(2)单质硼有无定形和晶体两种，参考表中数据：
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点(K) 3823 1683 2573
沸点(K) 5100 2628 2823
硬度(M06) 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是_______________
②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示其中20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由_________个硼原子构成，其中B—B键的键角为___________
16．回答下列问题：
(1)向CuSO4溶液中滴加过量的稀氨水，可以得到深蓝色的[Cu(NH3)4](OH)2溶液，此过程中涉及的非金属元素(H除外)的第一电离能由小到大的顺序为_______，[Cu(NH3)4]2+的空间构型是_______，[Cu(NH3)4]2+中含有的化学键类型为_______。
(2)CaCN2从材料学角度俗称石灰氮，可以由CaC2与N2等反应制得。CaC2中σ键和π键的数目之比为_______，CaCN2中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，则CaCN2的电子式为_______。
(3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为_______，H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为_______。
17．氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是____。
(2)Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为____。
(3)NaN3与KN3相比，NaN3的熔点____(填“>”、“=”或“<”)KN3的熔点。
(4)某元素X形成的离子X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示。X+的符号是____，晶体中距离每个N3-最近的X+有____个。
18．某离子晶体的晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶角，阴离子Y(○)位于立方体的体心，试回答下列问题：
(1)该晶体的化学式为______。
(2)在晶胞中，每个X周围与它最近且距离相等的X有______个。
19．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH。
(1)Cr3+基态核外电子排布式为____；配合物[Cr(H2O)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是____(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为____。
(3)1mol[Cr(H2O)6]3+中含有σ键____mol；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．SO2空间构型为V形，所以O3的空间构型为V形，故A错误；
B．SO中S有1个孤电子对，SO中S没有孤电子对，SO中硫氧键的键角大于SO，故B错误；
C．氨气易液化是因为NH3分子间能形成氢键，故C错误；
D．NH3能与Ag+、Cu2+形成配合物是因为NH3中的N存在1个孤电子对，故D正确；
选D。
2．A
【详解】A．SO2和H2O都属于分子晶体，故A符合题意；
B．HCl为分子晶体，NaCl为离子化合物，属于离子晶体，故B不符合题意；
C．CO2为分子晶体，SiO2属于共价晶体，故C不符合题意；
D．Cu属于金属晶体，Ne属于分子晶体，故D不符合题意；
故答案：A。
3．C
【详解】晶格能是指将离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，选项A、B错误，选项C正确；
晶格能越大，离子晶体的熔点越高，硬度越大，选项D错误。
答案选C。
4．A
【详解】①SiO2是由共价键形成的原子晶体(或者共价晶体)，SO3是通过共价键形成SO3分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型相同，晶体类型不同，不合题意；②石墨是层内通过共价键、层与层之间通过金属键形成的过渡型晶体，碘则是通过共价键形成I2分子然后再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型不完全相同，分子类型不同，不合题意；③CO2和SO2均为先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；④晶体硅和金刚石均为由共价键形成的原子(或共价)晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；⑤晶体氖中不含任何化学键，仅通过分子间作用力形成的分子晶体，晶体氮先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型不同，晶体类型相同，不合题意；综上分析，只有③④符合题意，故答案为：A。
5．A
【详解】晶体有固定的熔沸点，属于纯净物；①橡胶属于高分子，为混合物；⑥石蜡是石油分馏的产品之一，属于多种烃的混合物；⑦玻璃的主要成分为硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，属于混合物；以上三种固体均不属于晶体；而②石墨、③水（固态的水为分子晶体）、④干冰（固态二氧化碳）、⑤冰醋酸均为纯净物，均属于晶体；
故选A。
6．D
【详解】A．O原子核外有8个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，1s、2s、2p轨道电子数分别是2、2、4，价层电子排布式为，A正确；
B．由图2可知，以任一顶点的为例，距离其最近的位于该顶点所在的三个面的面心，一个顶点被8个晶胞共用，则距离最近的的个数为12，B正确；
C．晶胞中与最近的核间距为晶胞对角线长度的，即，C正确；
D．假设中的和的个数分别为和，则，由化合价代数和为0可得，解得，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的或个数为，所以每个晶胞中的个数为，D错误；
故选D。
7．B
【分析】非金属元素的原子间存在共价键，活泼金属和活泼非金属之间以及铵盐中存在离子键，含有离子键的化合物为离子化合物。
【详解】A．H2O中氢原子和氧原子间只存在共价键，是共价化合物，故A不选；
B．NaCl中钠离子和氯离子之间存在离子键，是离子化合物，故B选；
C．HCl中氢原子和氯原子间存在共价键，是共价化合物，故C不选；
D．CH4中碳原子和氢原子间只存在共价键，是共价化合物，故D不选；
答案选B。
8．C
【详解】A．CaTiO3 的摩尔质量为136 g mol 1，故A错误；
B．Ca2+在体心，根据CaTiO3 晶体结构分析，每个Ti4+与8个Ca2+紧相邻，故B错误；
C．CaTiO3 晶体中以顶点的Ti4+分析，每个面有4个O2 紧相邻，有3个横截面，因此每个Ti4+与12 个O2 紧相邻，故C正确；
D．CaTiO3 晶体中每个Ti4+与6个Ti4+紧相邻，分别是上下左右前后，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．B
【详解】A．Br为35号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，核外电子的运动状态有35种，A正确；
B．[Ag(S2O3)2]3-中存在着Ag+和S2O之间的配位键，S原子和O原子间的共价键，但不存在离子键，B错误；
C．S2O与硫酸根离子原子总数相同，价电子数相同，所以中心硫原子的杂化方式相同，硫酸根离子中心硫原子的价层电子对数为4，属于sp3，所以S2O中心原子S的杂化方式为sp3，C正确；
D．Na3[Ag(S2O3)2]是离子化合物，阴离子[Ag(S2O3)2]3-中含有共价键，1个Ag+和2个S2O形成2个配位键，配位键也是键，1个S2O中有4个键，所1molNa3[Ag(S2O3)2]中含有2+4×2=10mol键，D正确；
故选B。
10．C
【详解】A．阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫离子键，A错误；
B．根据电离方程式HCl=H++Cl-不能判断HCl分子里存在离子键，氯化氢分子中含有极性键，B错误；
C．断键吸热，形成化学键放热，则化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因，C正确；
D．离子化合物不一定由金属元素和非金属元素组成，例如氯化铵是由非金属元素组成的，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】石墨晶体中层与层之间通过分子间作用力相连，同一层内通过共价键相连，所以从严格意义上讲石墨属于混合型晶体，答案选D。
12．B
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，则X为H元素，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则Z为Mg元素，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，结合原子序数可知，W为S元素，故R为Cl，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，处于IVA族，原子序数小于Mg，故Y为C元素，结合元素周期律与元素化合物性质解答。
【详解】由上分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为Mg元素，W为S元素，R为Cl元素；
A．X为H元素，Y为C元素，H元素与C元素形成烃类物质，化合物种类繁多，故A错误；
B．X为H元素，W为S元素，H元素与S元素形成H2S，R为Cl元素，单质为Cl2，Cl2与H2S发生反应生成HCl和S，即Cl2+H2S=2HCl+S↓，属于置换反应，故B正确；
C．X为H元素，Z为Mg元素，R为Cl元素，R与X形成HCl，R与Z形成MgCl2，HCl是非金属元素形成的化合物，属于共价化合物，只含共价键，MgCl2是金属元素与非金属元素形成的化合物，属于离子化合物，含有离子键，二者化学键类型不同，故C错误；
D．Y为C元素，R为Cl元素，YR4为CCl4，C原子最外层4个电子，与4个Cl形成4对共用电子对，C原子达到8电子稳定结构，Cl原子最外层7个电子，每个Cl与C形成一对共用电子对，Cl原子也达到8电子稳定结构，其电子式为，二元素均满足8电子稳定结构，故D错误；
答案为B。
13．XY3Z
【详解】晶胞中X位于顶点，一个晶胞中数目为；晶胞中Y位于棱上，一个晶胞中数目为；Z位于晶胞内部，一个晶胞中数目为1；则化学式为XY3Z。
14．(1)石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，硬度小，层内碳原子间以共价键结合，熔沸点高
(2)LiC6
【解析】（1）
由于石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，导致其硬度小，但层内碳原子间以共价键结合，导致其熔沸点又很高，故石墨的硬度小、熔沸点高的原因分别是石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，硬度小，层内碳原子间以共价键结合，熔沸点高。
（2）
由题干晶胞图可知，Li位于8个顶点，C有8个位于侧面上，2个位于体内，故一个晶胞含有的Li为：8×=1，C原子个数为：×8+2=6，则晶体的化学式为LiC6。
15． 金刚石 石墨 3 120° 原子 晶体硼的诸参数（熔沸点、硬度）均介于金刚石（原子晶体）和晶体硅（原子晶体）之间，且据其在周期表中的位置（B、C相邻，B与Si处于性质相似的对角线位置）也可推知晶体硼属于原子晶体 12 60°
【分析】（1）通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；
（2）根据晶体硼的成键特点及相关数据进行分析。
【详解】（1）BN是一种新型无机材料，由于与属于等电子体物质；其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似金刚石的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于石墨的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有3个B原子，B-N键角为120°；
（2）①通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；
②晶体硼有20个三角形，每个三角形有三条边，每两个三角形共用一条边，一共30个B-B键，结合欧拉定律：顶点数+面数-棱数=2，所以硼原子个数=30-20+2=12；每3个B-B键形成一个正三角形，B-B键的键角为60°。
16．(1) S＜O＜N 平面正方形 配位键和极性共价键
(2) 1:2
(3) sp3 H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+
【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满状态，较稳定，故第一电离能：O＜N；同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：S＜O，则第一电离能：S＜O＜N；据晶体衍射实验观测的结果，[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形；Cu2+和NH3之间为配位键，NH3分子内部为极性共价键。答案为：S＜O＜N；平面正方形；配位键和极性共价键；
（2）CaC2中的存在碳碳三键，所以σ键和π键的数目之比为1:2，CaCN2是离子化合物，各原子最外层均达到8电子稳定结构，则CaCN2的电子式为。答案为：1:2；；
（3）的中心As原子孤电子对数，价层电子对数=4+0=4，故As原子采取sp3杂化，H3AsO4中非羟基氧数目为1，而H3AsO3中非羟基氧数目为0，H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+，从而酸性更强。答案为：sp3；H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+。
【点睛】当原子的价电子轨道处于半满、全满或全空时，轨道的能量低，原子稳定。
17．(1)NBr3>NCl3>NF3
(2)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)>
(4) Cu+ 6
【解析】（1）
NF3、NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，则相对分子质量越大熔沸点越高，相对分子质量：NBr3>NCl3>NF3，沸点由高到低的顺序是：NBr3>NCl3>NF3。
（2）
Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体为氨气，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
（3）
NaN3与KN3均为离子晶体，离子半径越小、所带电荷量越多，晶格能越大，离子晶体熔沸点越高，钠离子与钾离子所带电荷量一样，但钠离子的半径小于钾离子，因此晶格能NaN3>KN3，熔点NaN3>KN3。
（4）
X+中K、L、M三个电子层均充满了电子，所以X+核外有28个电子，即X为铜元素，X+为Cu+，根据晶体结构图可知，每个N3-距离最近且相等的Cu+有6个。
18． XY 6
【详解】(1)Y位于立方体的体心，X位于立方体的8个顶角，根据均摊法可知，该晶体的化学式为XY；
(2)在晶胞中，每个X周围与它最近且距离相等的X有6个(上、下、左、右、前、后各1个)。
19．(1) 1s22s22p63s23p63d3 (或[Ar]3d3) O
(2)sp2、sp3
(3) 18 H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键
【详解】（1）Cr原子的原子序数为24，失去三个电子得到Cr3+，则Cr3+的电子排布为1s22s22p63s23p63d3；Cr3+含有空轨道，H2O的O原子含有孤对电子，H2O的O原子向Cr3+的共轨道提供孤对电子，形成配位键。
（2）CH3COOH中的甲基可看成是甲烷失去一个氢得到，使得甲基有一个孤对电子，则甲基为三角锥形，故该C原子为sp3杂化；羧基中的碳与氧通过双键连接，该C原子为sp2杂化；
（3）O-H和配位键都为σ键，1mol[Cr(H2O)6]3+中含有12个O-H和6个配位键，故1mol[Cr(H2O)6]3+分子中含有18molσ键；H2O和CH3CH2OH可以任意比例互溶，除它们都是极性分子外，还因为O原子、F原子的电负性强，H2O和CH3CH2OH之间可以形成氢键。
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一、单选题
1．炼钢厂排放的烟气中主要含SO2、NO、N2等。臭氧(O3)具有强氧化性，可用于烟气的脱硫脱硝，其空间构型与SO2相同。向含NO的模拟烟气中通入足量O3，发生的反应为2NO(g)＋3O3(g)=N2O5(g)＋3O2(g) ΔH<0，生成的N2O5再用NH3还原为N2；向含SO2的模拟烟气中通入一定量NH3、O3，一段时间后检测到有(NH4)2SO4和少量(NH4)2SO3生成。下列有关O3 、SO、SO和NH3的说法正确的是
A．O3的空间构型为三角锥形
B．SO与SO中硫氧键的键角相等
C．氨气易液化是因为NH3与H2O之间形成了分子间氢键
D．NH3能与Ag+、Cu2+形成配合物是因为NH3中的N存在孤电子对
2．下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是
A．SO2和H2O B．HCl和NaCl C．CO2和SiO2 D．Cu和Ne
3．下列关于晶格能的说法正确的是
A．晶格能指形成1mol离子键所放出的能量
B．晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量
C．晶格能指将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量
D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
4．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
①SiO2和SO3 ②石墨和碘 ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮
A．③④ B．③④⑤ C．①③④ D．①②⑤
5．下列物质都是固体，其中不是晶体的是
①橡胶 ②石墨 ③水 ④干冰 ⑤冰醋酸 ⑥石蜡 ⑦玻璃
A．①⑥⑦ B．①②⑦ C．②④⑤⑦ D．①③⑥
6．氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如下图所示。假设CeO2晶胞边长为apm，下列说法不正确的是
A．基态O原子的价层电子排布式为
B．CeO2晶体结构中与相邻且最近的有12个
C．CeO2晶胞中与最近的核间距为
D．每个CeO2-x晶胞中个数为1-2x
7．下列属于离子化合物的是
A．H2O B．NaCl C．HCl D．CH4
8．CaTiO3的晶体结构模型如图所示(图中Ca2+、O2 、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)，下列关于晶体的说法正确的是
A．CaTiO3的摩尔质量为136
B．CaTiO3 晶体中每个Ti4+与12 个Ca2+紧相邻
C．CaTiO3晶体中每个Ti4+与12 个O2 紧相邻
D．CaTiO3晶体中每个Ti4+与12 个Ti4+紧相邻
9．硫代硫酸钠Na2S2O3(相当于中一个氧被硫替代)可作为照相业的定影剂，反应的化学方程式为：AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列说法不正确的是
A．基态Br原子核外电子的运动状态有35种
B．[Ag(S2O3)2]3-中含有离子键、共价键、配位键
C．中心原子S的杂化方式为sp3
D．1molNa3[Ag(S2O3)2]中含有10molσ键
10．下列关于化学键的说法正确的是（ ）
A．阴、阳离子之间通过相互吸引作用形成的化学键叫离子键
B．根据电离方程式HCl=H++Cl-，可判断HCl分子里存在离子键
C．化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
D．离子化合物一定由金属元素和非金属元素组成
11．从严格意义上讲石墨属于
A．分子晶体 B．原子晶体 C．金属晶体 D．混合型晶体
12．已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，下列说法正确的是
A．X与Y形成的化合物只有一种
B．X和W形成的化合物能与R单质发生置换反应
C．R与X，R与Z形成的化合物，化学键类型相同
D．YR4分子中各原子的最外层电子数不能满足8电子稳定结构
二、填空题
13．如图所示为某离子化合物的晶胞结构示意图，X、Y、Z表示该晶胞中三种不同的微粒，该化合物的化学式可表示为_____。
14．构想某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，晶体结构如图。
(1)石墨的硬度小、熔沸点高的原因分别是____。
(2)如图晶体的化学式为____。
15．(1)BN是一种新型无机材料，由于_________与_________属于等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似_________的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于__________的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有_________个B原子，B—N键角为_________
(2)单质硼有无定形和晶体两种，参考表中数据：
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点(K) 3823 1683 2573
沸点(K) 5100 2628 2823
硬度(M06) 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是_______________
②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示其中20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由_________个硼原子构成，其中B—B键的键角为___________
16．回答下列问题：
(1)向CuSO4溶液中滴加过量的稀氨水，可以得到深蓝色的[Cu(NH3)4](OH)2溶液，此过程中涉及的非金属元素(H除外)的第一电离能由小到大的顺序为_______，[Cu(NH3)4]2+的空间构型是_______，[Cu(NH3)4]2+中含有的化学键类型为_______。
(2)CaCN2从材料学角度俗称石灰氮，可以由CaC2与N2等反应制得。CaC2中σ键和π键的数目之比为_______，CaCN2中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，则CaCN2的电子式为_______。
(3)Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为_______，H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为_______。
17．氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
(1)NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是____。
(2)Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为____。
(3)NaN3与KN3相比，NaN3的熔点____(填“>”、“=”或“<”)KN3的熔点。
(4)某元素X形成的离子X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示。X+的符号是____，晶体中距离每个N3-最近的X+有____个。
18．某离子晶体的晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶角，阴离子Y(○)位于立方体的体心，试回答下列问题：
(1)该晶体的化学式为______。
(2)在晶胞中，每个X周围与它最近且距离相等的X有______个。
19．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH。
(1)Cr3+基态核外电子排布式为____；配合物[Cr(H2O)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是____(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为____。
(3)1mol[Cr(H2O)6]3+中含有σ键____mol；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．SO2空间构型为V形，所以O3的空间构型为V形，故A错误；
B．SO中S有1个孤电子对，SO中S没有孤电子对，SO中硫氧键的键角大于SO，故B错误；
C．氨气易液化是因为NH3分子间能形成氢键，故C错误；
D．NH3能与Ag+、Cu2+形成配合物是因为NH3中的N存在1个孤电子对，故D正确；
选D。
2．A
【详解】A．SO2和H2O都属于分子晶体，故A符合题意；
B．HCl为分子晶体，NaCl为离子化合物，属于离子晶体，故B不符合题意；
C．CO2为分子晶体，SiO2属于共价晶体，故C不符合题意；
D．Cu属于金属晶体，Ne属于分子晶体，故D不符合题意；
故答案：A。
3．C
【详解】晶格能是指将离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量，选项A、B错误，选项C正确；
晶格能越大，离子晶体的熔点越高，硬度越大，选项D错误。
答案选C。
4．A
【详解】①SiO2是由共价键形成的原子晶体(或者共价晶体)，SO3是通过共价键形成SO3分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型相同，晶体类型不同，不合题意；②石墨是层内通过共价键、层与层之间通过金属键形成的过渡型晶体，碘则是通过共价键形成I2分子然后再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型不完全相同，分子类型不同，不合题意；③CO2和SO2均为先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；④晶体硅和金刚石均为由共价键形成的原子(或共价)晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；⑤晶体氖中不含任何化学键，仅通过分子间作用力形成的分子晶体，晶体氮先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型不同，晶体类型相同，不合题意；综上分析，只有③④符合题意，故答案为：A。
5．A
【详解】晶体有固定的熔沸点，属于纯净物；①橡胶属于高分子，为混合物；⑥石蜡是石油分馏的产品之一，属于多种烃的混合物；⑦玻璃的主要成分为硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，属于混合物；以上三种固体均不属于晶体；而②石墨、③水（固态的水为分子晶体）、④干冰（固态二氧化碳）、⑤冰醋酸均为纯净物，均属于晶体；
故选A。
6．D
【详解】A．O原子核外有8个电子，分别位于1s、2s、2p轨道，1s、2s、2p轨道电子数分别是2、2、4，价层电子排布式为，A正确；
B．由图2可知，以任一顶点的为例，距离其最近的位于该顶点所在的三个面的面心，一个顶点被8个晶胞共用，则距离最近的的个数为12，B正确；
C．晶胞中与最近的核间距为晶胞对角线长度的，即，C正确；
D．假设中的和的个数分别为和，则，由化合价代数和为0可得，解得，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的或个数为，所以每个晶胞中的个数为，D错误；
故选D。
7．B
【分析】非金属元素的原子间存在共价键，活泼金属和活泼非金属之间以及铵盐中存在离子键，含有离子键的化合物为离子化合物。
【详解】A．H2O中氢原子和氧原子间只存在共价键，是共价化合物，故A不选；
B．NaCl中钠离子和氯离子之间存在离子键，是离子化合物，故B选；
C．HCl中氢原子和氯原子间存在共价键，是共价化合物，故C不选；
D．CH4中碳原子和氢原子间只存在共价键，是共价化合物，故D不选；
答案选B。
8．C
【详解】A．CaTiO3 的摩尔质量为136 g mol 1，故A错误；
B．Ca2+在体心，根据CaTiO3 晶体结构分析，每个Ti4+与8个Ca2+紧相邻，故B错误；
C．CaTiO3 晶体中以顶点的Ti4+分析，每个面有4个O2 紧相邻，有3个横截面，因此每个Ti4+与12 个O2 紧相邻，故C正确；
D．CaTiO3 晶体中每个Ti4+与6个Ti4+紧相邻，分别是上下左右前后，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．B
【详解】A．Br为35号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，核外电子的运动状态有35种，A正确；
B．[Ag(S2O3)2]3-中存在着Ag+和S2O之间的配位键，S原子和O原子间的共价键，但不存在离子键，B错误；
C．S2O与硫酸根离子原子总数相同，价电子数相同，所以中心硫原子的杂化方式相同，硫酸根离子中心硫原子的价层电子对数为4，属于sp3，所以S2O中心原子S的杂化方式为sp3，C正确；
D．Na3[Ag(S2O3)2]是离子化合物，阴离子[Ag(S2O3)2]3-中含有共价键，1个Ag+和2个S2O形成2个配位键，配位键也是键，1个S2O中有4个键，所1molNa3[Ag(S2O3)2]中含有2+4×2=10mol键，D正确；
故选B。
10．C
【详解】A．阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫离子键，A错误；
B．根据电离方程式HCl=H++Cl-不能判断HCl分子里存在离子键，氯化氢分子中含有极性键，B错误；
C．断键吸热，形成化学键放热，则化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因，C正确；
D．离子化合物不一定由金属元素和非金属元素组成，例如氯化铵是由非金属元素组成的，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】石墨晶体中层与层之间通过分子间作用力相连，同一层内通过共价键相连，所以从严格意义上讲石墨属于混合型晶体，答案选D。
12．B
【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，则X为H元素，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则Z为Mg元素，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，结合原子序数可知，W为S元素，故R为Cl，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，处于IVA族，原子序数小于Mg，故Y为C元素，结合元素周期律与元素化合物性质解答。
【详解】由上分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为Mg元素，W为S元素，R为Cl元素；
A．X为H元素，Y为C元素，H元素与C元素形成烃类物质，化合物种类繁多，故A错误；
B．X为H元素，W为S元素，H元素与S元素形成H2S，R为Cl元素，单质为Cl2，Cl2与H2S发生反应生成HCl和S，即Cl2+H2S=2HCl+S↓，属于置换反应，故B正确；
C．X为H元素，Z为Mg元素，R为Cl元素，R与X形成HCl，R与Z形成MgCl2，HCl是非金属元素形成的化合物，属于共价化合物，只含共价键，MgCl2是金属元素与非金属元素形成的化合物，属于离子化合物，含有离子键，二者化学键类型不同，故C错误；
D．Y为C元素，R为Cl元素，YR4为CCl4，C原子最外层4个电子，与4个Cl形成4对共用电子对，C原子达到8电子稳定结构，Cl原子最外层7个电子，每个Cl与C形成一对共用电子对，Cl原子也达到8电子稳定结构，其电子式为，二元素均满足8电子稳定结构，故D错误；
答案为B。
13．XY3Z
【详解】晶胞中X位于顶点，一个晶胞中数目为；晶胞中Y位于棱上，一个晶胞中数目为；Z位于晶胞内部，一个晶胞中数目为1；则化学式为XY3Z。
14．(1)石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，硬度小，层内碳原子间以共价键结合，熔沸点高
(2)LiC6
【解析】（1）
由于石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，导致其硬度小，但层内碳原子间以共价键结合，导致其熔沸点又很高，故石墨的硬度小、熔沸点高的原因分别是石墨晶体为层状结构，层间作用力为范德华力，硬度小，层内碳原子间以共价键结合，熔沸点高。
（2）
由题干晶胞图可知，Li位于8个顶点，C有8个位于侧面上，2个位于体内，故一个晶胞含有的Li为：8×=1，C原子个数为：×8+2=6，则晶体的化学式为LiC6。
15． 金刚石 石墨 3 120° 原子 晶体硼的诸参数（熔沸点、硬度）均介于金刚石（原子晶体）和晶体硅（原子晶体）之间，且据其在周期表中的位置（B、C相邻，B与Si处于性质相似的对角线位置）也可推知晶体硼属于原子晶体 12 60°
【分析】（1）通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；
（2）根据晶体硼的成键特点及相关数据进行分析。
【详解】（1）BN是一种新型无机材料，由于与属于等电子体物质；其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似金刚石的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于石墨的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有3个B原子，B-N键角为120°；
（2）①通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体；
②晶体硼有20个三角形，每个三角形有三条边，每两个三角形共用一条边，一共30个B-B键，结合欧拉定律：顶点数+面数-棱数=2，所以硼原子个数=30-20+2=12；每3个B-B键形成一个正三角形，B-B键的键角为60°。
16．(1) S＜O＜N 平面正方形 配位键和极性共价键
(2) 1:2
(3) sp3 H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+
【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满状态，较稳定，故第一电离能：O＜N；同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，故第一电离能：S＜O，则第一电离能：S＜O＜N；据晶体衍射实验观测的结果，[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面正方形；Cu2+和NH3之间为配位键，NH3分子内部为极性共价键。答案为：S＜O＜N；平面正方形；配位键和极性共价键；
（2）CaC2中的存在碳碳三键，所以σ键和π键的数目之比为1:2，CaCN2是离子化合物，各原子最外层均达到8电子稳定结构，则CaCN2的电子式为。答案为：1:2；；
（3）的中心As原子孤电子对数，价层电子对数=4+0=4，故As原子采取sp3杂化，H3AsO4中非羟基氧数目为1，而H3AsO3中非羟基氧数目为0，H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+，从而酸性更强。答案为：sp3；H3AsO4的非羟基氧原子更多，使其中As-O-H中羟基极性更大，更容易电离出H+。
【点睛】当原子的价电子轨道处于半满、全满或全空时，轨道的能量低，原子稳定。
17．(1)NBr3>NCl3>NF3
(2)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(3)>
(4) Cu+ 6
【解析】（1）
NF3、NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，则相对分子质量越大熔沸点越高，相对分子质量：NBr3>NCl3>NF3，沸点由高到低的顺序是：NBr3>NCl3>NF3。
（2）
Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体为氨气，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
（3）
NaN3与KN3均为离子晶体，离子半径越小、所带电荷量越多，晶格能越大，离子晶体熔沸点越高，钠离子与钾离子所带电荷量一样，但钠离子的半径小于钾离子，因此晶格能NaN3>KN3，熔点NaN3>KN3。
（4）
X+中K、L、M三个电子层均充满了电子，所以X+核外有28个电子，即X为铜元素，X+为Cu+，根据晶体结构图可知，每个N3-距离最近且相等的Cu+有6个。
18． XY 6
【详解】(1)Y位于立方体的体心，X位于立方体的8个顶角，根据均摊法可知，该晶体的化学式为XY；
(2)在晶胞中，每个X周围与它最近且距离相等的X有6个(上、下、左、右、前、后各1个)。
19．(1) 1s22s22p63s23p63d3 (或[Ar]3d3) O
(2)sp2、sp3
(3) 18 H2O与CH3CH2OH分子间可以形成氢键
【详解】（1）Cr原子的原子序数为24，失去三个电子得到Cr3+，则Cr3+的电子排布为1s22s22p63s23p63d3；Cr3+含有空轨道，H2O的O原子含有孤对电子，H2O的O原子向Cr3+的共轨道提供孤对电子，形成配位键。
（2）CH3COOH中的甲基可看成是甲烷失去一个氢得到，使得甲基有一个孤对电子，则甲基为三角锥形，故该C原子为sp3杂化；羧基中的碳与氧通过双键连接，该C原子为sp2杂化；
（3）O-H和配位键都为σ键，1mol[Cr(H2O)6]3+中含有12个O-H和6个配位键，故1mol[Cr(H2O)6]3+分子中含有18molσ键；H2O和CH3CH2OH可以任意比例互溶，除它们都是极性分子外，还因为O原子、F原子的电负性强，H2O和CH3CH2OH之间可以形成氢键。
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