3.1.物质的聚集状态与晶体的常识 随堂检测题（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.1.物质的聚集状态与晶体的常识随堂检测题2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列各组基态原子的电子排布式对应的元素中，能构成共价晶体的是
A．1s1和1s22s22p3 B．1s22s22p4和1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p4和1s22s22p3 D．1s22s22p2和1s22s22p63s23p2
2．科学研究表明，物质含有许多种聚集状态，下列关于物质聚集状态的描述错误的是
A．等离子体的外观为气态
B．液晶和液态是物质的两种聚集状态
C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子
D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
3．下列途径不能得到晶体的是
A．FeCl3蒸气冷凝 B．熔融态SiO2热液缓慢冷却
C．熔融态SiO2快速冷却 D．CuSO4饱和溶液蒸发浓缩后冷却
4．下列叙述不属于晶体特点的是
A．有规则的几何外形 B．具有各向异性
C．有自范性 D．没有固定熔点
5．已知晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。于晶体的说法中，正确的是
A．晶体是分子晶体
B．晶体中，C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长要长
C．晶体中，C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长要短
D．晶体中微粒间通过离子键结合
6．化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是
A．肥皂中含有的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束而达到去污效果
B．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，能体现晶体的各向异性
C．干冰升华可吸收大量热，可作制冷剂
D．2022年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属原子的电子跃迁
7．《本草纲目拾遗》记载：“石髓出泉州安溪长潭石罅间，接骨如神。”石髓的主要成分为碳酸钙，下列说法正确的是
A．的空间结构为三角锥形
B．可以对石髓进行X射线衍射来确定其是否为晶体
C．碳酸钙含有非极性共价键
D．中所有原子均不含有孤电子对
8．2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。天问一号探测器上使用了重量轻、强度高、刚性好、宽温度范围下尺寸稳定的新型SiC增强铝基复合材料。下列说法错误的是
A．SiC是一种新型硅酸盐材料
B．SiC俗称金刚砂，具有类似金刚石的结构
C．SiC中的碳原子和硅原子通过共价键连接
D．SiC具有优异的高温抗氧化性能
9．铜是生活中比较常见的一种金属，而纳米铜能在空气中自燃，这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。假设某纳米颗粒的大小和形状如图所示，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是
A．7：11 B．1：2 C．7：8 D．26：27
10．我国用BeO、KBF4等原料制备KBe2BO3F2晶体，在世界上首次实现在177.3nm深紫外激光倍频输出，其晶胞如图所示，下列说法不正确的是
A．构成晶体的非金属元素的电负性由大到小的顺序为F＞O＞B
B．根据元素周期表中元素所处的位置可推测BeO与Al2O3性质相似
C．阴离子BF的中心原子没有满足8电子稳定结构
D．晶胞中的K+有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶点，则1mol该晶胞含3molKBe2BO3F2
11．青蒿素(C15H22O5)是治疗疟疾的有效药物，可溶于乙醇和乙醚，其晶胞(长方体，棱长分别为，每个晶胞中含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。下列说法不正确的是
A．用乙醚提取植物中的青蒿素利用了萃取原理
B．青蒿素分子中碳原子采取和杂化
C．青蒿素晶胞中分子的取向不同
D．青蒿素晶体的密度为
12．以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，并含少量的CuO、、等)为原料制备氧化锌的主要工艺流程如下：

下列说法不正确的是

A．浸取过程中ZnO转变为的离子方程式为：
B．过滤1所得滤液中大量存在的离子有：、、
C．蒸氨所得用水吸收后可循环至浸取工序循环使用
D．一种ZnO的晶胞结构如图所示，该晶胞中数为2
13．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。下列说法不正确的是
A．磷锡青铜的化学式为
B．该晶胞中与原子等距离且最近的原子有12个
C．三种元素、、在元素周期表中分别处于区、区、区
D．和原子间的最短距离为
14．FeS2具有良好的半导体性能，如图给出了立方FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的(晶胞中的其他已省略)。下列叙述正确的是

A．Fe2+的最高能层的电子排布式为3d6
B．基态Fe2+共有24种不同空间运动状态的电子
C．FeS2晶胞中距离每个最近的S有8个
D．晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心
15．下列关于晶体性质的描述中，正确的是
A．晶体具有物理性质各向同性的特点
B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C．用X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体
D．具有规则几何外形的固体均为晶体
16．Cu及其化合物Cu2O、CuCl等广泛应用于各种工业部门，已知CuCl难溶于水和稀硫酸，Cu2O在酸性条件下发生反应为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。某研究小组通过如下流程制备氧化亚铜：
下列说法不正确的是
A．步骤②SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为：2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O
D．CuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4
17．碘分子通过以下哪种相互作用保持在晶格中
A．色散 B．偶极-偶极相互作用 C．共价键 D．离子键
18．下列叙述不正确的是
A．可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体
B．混合晶体是混合物
C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动
D．纳米晶体具有不同于大块晶体特性的原因是晶体的表面积增大
19．白磷和黑磷(每一个层由曲折的磷原子链组成)的结构如图所示，下列说法正确的是
A．二者互为同分异构体
B．二者P原子的杂化方式不同
C．31 g白磷和31 g黑鳞所合P—P键的数目相等
D．二者晶体类型相同
20．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2
B．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
C．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正四面体形
D．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca
21．超氧化钾被称为“化学氧自救剂”，可用于煤矿井下急救。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是

A．超氧化钾晶体中只存在离子键
B．超氧化钾的化学式为
C．晶体中的配位数是8
D．位于构成的八面体空隙中
22．金刚石晶胞如图，属于一个金刚石晶胞的碳原子数为
A．18 B．16 C．10 D．8
23．由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取硒的流程如下：
下列有关说法正确的是
A．“分离”的方法是蒸馏
B．“滤液”中主要存在的阴离子有：SO、SiO
C．“酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO+H2O=Se↓+SO2↑+2OH-
D．SiO2晶胞如图所示，1个SiO2晶胞中有16个O原子
24．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是
A．第二电离能： B．杯酚分子中存在π键
C．杯酚与C60形成氢键 D． C60与金刚石晶体类型不同
25．La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-Ni合金(晶胞为平行六面体)由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成，丙是该合金的晶体结构。
下列说法错误的是
A．该晶体可表示为
B．该晶体中1个La原子与6个Ni原子配位
C．该晶体的一个晶胞中Ni原子数为15
D．通过晶体X射线衍射实验可得出晶胞
二、填空题
26．请用四种特殊聚集状态的物质填空：
(1) 中正、负电荷大致相等，总体看来呈准电中性，但此物质具有很好的导电性。
(2) 既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性。
(3) 无固定的熔沸点。
(4) 具有良好的物理、化学特性，完全不同于微米或毫米量级的材料。
27．晶体分为 、 、 、 。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是 。
28．碳的一种同素异形体——石墨，其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为 个。已知石墨的密度为ρg·cm-3，C-C键键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为NA，计算石墨晶体的层间距d为 cm。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．两者分别为H、N，能形成分子晶体N2H4、NH3，A错误；
B．两者分别为O、P，能形成分子晶体P2O5，B错误；
C．两者分别为O、N，能形成分子晶体NO、NO2等，C错误；
D．两者分别为C、Si，能形成共价晶体CSi晶体，D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，故A正确，
B．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，所以液晶和液态是不同的聚集状态，故B正确；
C．等离子体由电子、阳离子和电中性的微粒构成，故C错误；
D．离子液体是一种只由离子组成的液体，其熔点较低，以液态稳定存在，故D正确；
答案选C。
3．C
【分析】得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；③溶质从溶液中析出。
【详解】A．FeCl3蒸气冷凝得到氯化铁晶体，A不符合题意；
B．熔融态SiO2热液缓慢冷却可以得到SiO2晶体，B不符合题意
C．熔融态物质急速冷却得到玻璃态物质，不属于晶体，C符合题意；
D．硫酸不挥发，所以CuSO4饱和溶液蒸发浓缩后冷却可以得到硫酸晶体，D不符合题意；
综上所述答案为C。
4．D
【详解】晶体具有规则的几何外形、各向异性、自范性等特点且晶体有固定的熔点.，
故选：D。
5．C
【详解】A．根据“C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度”可知C3N4晶体与金刚石结构类似，原子间通过共价键形成共价晶体，故A错误；
B．氮原子的半径比碳原子的半径小，所以C－N键的键长比C－C键的键长短，故B错误；
C．氮原子的半径比碳原子的半径小，所以C－N键的键长比C－C键的键长短，故C正确；
D．C3N4晶体中，原子间通过共价键相结合，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果，故A正确；
B．液晶分子的空间排列是不稳定的，属于非晶体，但具有各向异性，故B错误；
C．干冰升华(由固态直接变为气态)时吸收大量热量，因此可以做制冷剂，故C项正确；
D．金属原子受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，而呈现各种颜色，故D正确；
综上所述，不正确的是B项。
7．B
【详解】A．价层电子对数为3+，则空间构型为平面三角形，A项错误；
B．X射线衍射可以确定晶体，B项正确；
C．CaCO3中存在C与O的极性共价键，C项错误；
D．中C无孤电子对，但O有孤电子对，D项错误；
故选B。
8．A
【详解】A．SiC属于新型陶瓷，不属于硅酸盐材料，故A错误；
B．碳化硅俗称金刚砂，具有类似金刚石的结构，熔沸点高，硬度大，可用于制造耐高温、抗氧化的新型陶瓷，B正确；
C．SiC属于共价化合物，碳原子和硅原子通过共价键连接，C正确；
D．SiC属于原子晶体，故SiC陶瓷具有耐高温、抗腐蚀等优异性能，D正确；
故选A。
9．A
【详解】由该纳米颗粒的大小和形状结构图可知，表面粒子数为8个(顶点)6个(面心)14，而粒子总数为，所以表面粒子数与总粒子数之比为，A正确。
答案选A。
10．C
【详解】A．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则构成晶体的非金属元素的电负性由大到小的顺序为F＞O＞B，故A正确；
B．根据元素周期表中元素所处的位置，Be和Al处于对角线规则，则可推测BeO与Al2O3性质相似，故B正确；
C．阴离子BF的中心原子价层电子对数为，则中心原子满足8电子稳定结构，故C错误；
D．晶胞中的K+有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶点，则每个晶胞中K+个数为，根据化学式得到1mol该晶胞含3molKBe2BO3F2，故D正确。
综上所述，答案为C。
11．D
【详解】A．用乙醚提取植物中的青蒿素利用了萃取原理，将其从水溶液中提取出来，A正确；
B．青蒿素分子中碳氧双键中的碳原子采取，饱和碳原子采用杂化，B正确；
C．由图可知，以图示晶胞为例，青蒿素晶胞中上面第1、2个分子的取向不同，C正确；
D．晶胞棱长分别为，每个晶胞中含4个青蒿素分子，则密度为，D错误；
故选D。
12．B
【分析】锌灰加入过量氨水、碳酸氢铵浸取后得到、，过滤滤液加入锌还原得到铜单质，过滤滤液蒸氨得到碱式碳酸锌，加热得到氧化锌；
【详解】A．浸取过程中反应物ZnO、、，生成物，离子方程式为：，A正确；
B．与相似，在浸取过程中转变成，所以过滤1所得滤液中不可能有大量的，B错误；
C．溶于水得氨水，可用于“浸取”工序，C正确；
D．根据均摊法，该晶胞中数为，D正确。
答案选B。
13．D
【详解】A．由均摊法可知，晶胞中Cu原子数目= 6×12=3 、 Sn原子数目= 8×18=1 、P原子数目为1，故化学式为 Cu3SnP ，选项A正确；
B．Sn位于晶胞的顶点，Cu位于面心，故晶胞中与Sn原子等距离且最近的Cu原子有12个，选项B正确；
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正确；
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 a pm，选项D错误；
答案选D。
14．D
【分析】FeS2晶胞中的Fe2+的个数为：，根据化学式可知晶胞中含有4个，结合晶胞图可知，若每个棱上有1个，立方体心有个，则晶胞中有的个数为，符合化学式FeS2
【详解】A．Fe2+的最高能层的电子排布式为3s23p63d6，A错误；
B．基态Fe2+共有14种不同空间运动状态的电子，B错误；
C．FeS2晶胞中，12个棱上的距离体心相等，则距离每个最近的有12个，C错误；
D．晶胞中周围最近Fe2+在立方体的面心上，有6个，根据配位数与原子个数成反比，则每个Fe2+最近有6个，则Fe2+位于所形成的正八面体的体心，D正确；
故选D。
15．C
【详解】A．由于晶体内部质点排列的有序性，所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点，A错误；
B．晶体的形成都有一定的形成条件，如温度、结晶速率等，B错误；
C．X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列可区分晶体与非晶体，C正确；
D．具有规则几何外形的固体不一定是晶体，如切割成有规则几何外形的玻璃不是晶体，D错误；
故选C。
16．D
【分析】Cu2(OH)2CO3和盐酸反应生成CuCl2、H2O、CO2，CuCl2溶液通入SO2发生氧化还原反应得到CuCl沉淀，过滤、洗涤得CuCl，CuCl加NaOH溶液、加热得到Cu2O，过滤、洗涤得Cu2O。
【详解】A．步骤②SO2的作用是将CuCl2还原为CuCl，Na2SO3中S的价态与二氧化硫中相同，也能将CuCl2还原为CuCl，故步骤②SO2可用Na2SO3替换，A正确；
B．由流程可知CuCl不和二氧化硫反应且二氧化硫具有还原性，步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2溶液洗涤，B正确；
C．步骤④中CuCl加NaOH溶液、加热得到Cu2O，结合原子守恒、电荷守恒可知反应的离子方程式为2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O，C正确；
D．以顶点的氯离子为例，CuCl晶胞中每个氯离子周围与之距离最近的氯离子为面心的氯离子，数目为3××8=12，D错误；
答案选D。
17．C
【解析】略
18．B
【详解】A．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，因此，可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体，故A正确；
B．石墨是混合晶体，石墨属于纯净物，故B错误；
C．等离子体是一种呈电中性的物质聚集体，其中含有带电粒子且能自由运动，使等离子体具有导电性，故C正确；
D．纳米晶体的特殊性质原因之一是它具有很大的比表面积，故D正确；
选B。
19．C
【详解】A．白磷和黑磷是磷元素形成的两种单质，互为同素异形体，A错误；
B．白磷和黑磷的P原子都为杂化，B错误；
C．由图可知，白磷和黑鳞中，每个P原子形成3个P—P键，每个P—P键由2个P原子共用，每个P原子含有的P—P键为，所以31 g白磷和31 g黑鳞所含P—P键的数目都为，C正确；
D．白磷为分子晶体，黑鳞为共价晶体，D错误；
故选C。
20．C
【详解】A．金刚石中每个C原子形成4个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子具有2个共价键，即碳原子与碳碳键个数的比为1：2，选项A正确；
B．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，选项B正确；
C．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，距Cl-最近的Na+有6个，这6个离子构成一个正八面体，选项C不正确；
D．Ca2+位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，个数为=4，选项D正确；
答案选C。
21．D
【详解】A．超氧化钾晶体中两个氧原子之间存在共价键，A项错误；
B．由晶胞结构可知，位于体心和棱上，位于顶角和面心，则晶胞中含有的个数为，含有的个数为，故晶胞中和的个数比为，超氧化钾的化学式为，B项错误；
C．距离最近的的个数为，C项错误；
D．由晶胞结构可知，位于构成的八面体空隙中，D项正确；
故选：D。
22．D
【详解】从晶胞上看8个顶点各有1个C原子，属于该晶胞的部分相当于只有1个，6个面上相当于有3个，晶胞内部还有4个，故属于该晶胞的碳原子数为8个，答案选D。
23．D
【详解】A．含硒废料中除硫单质外其他物质均不溶于煤油，所以分离的方法应为过滤，A错误；
B．除硫后稀硫酸进行酸溶Fe2O3、CuO、ZnO均与硫酸反应生成相应的盐，Se和SiO2不与硫酸反应，所以滤液中主要存在的阴离子为SO，B错误；
C．酸性溶液中不会生成氢氧根，正确离子方程式应为SeSO+2H+=Se↓+SO2↑+H2O，C错误；
D．据图可知，图中16个O原子全部位于晶胞内部，所以1个SiO2晶胞中有16个O原子，D正确；
综上所述答案为D。
24．C
【详解】A．C和O分别失去一个电子后的价电子排布式为2s22p1和2s22p3，O的2p能级是半充满结构，比较稳定，所以O的第二电离能大于C的第二电离能，A项正确；
B．杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B项正确；
C．氢键是H与(N、O、F)等电负性大的元素形成的分子间或分子内相互作用力，而C60中只含有C元素，无法形成氢键，C项错误；
D．金刚石是原子晶体，C60为分子晶体，二者晶体类型不同，D项正确；
答案选C。
25．B
【详解】A．该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有7个La是在，其中6个在线的角上，1个La面心，根据均摊法计算可得一个晶胞中La原子数为；该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni，侧面有6个Ni，体心内有6个Ni，根据均摊法计算可得一个晶胞中Ni原子数为；故该晶体中La与Ni的个数比是3：15=1：5，可表示为LaNi5，故A正确；
B．对于1个La来说，同一层周围有6个Ni，还有上下两层各6个，所以，La原子与18个Ni原子配位，故B错误；
C．该晶体的一个晶胞中在两个底面上各有6个Ni，侧面有6个Ni，体心内有6个Ni，根据均摊法计算可得一个晶胞中Ni原子数为，故C正确；
D．X射线衍射可用于确定晶体的结构，故D正确；
故答案选B。
26． 等离子体 液晶 非晶体 纳米材料
【详解】(1)等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，其正、负电荷大致相等，总体看来呈准电中性，但此物质具有很好的导电性；
(2)某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态， 这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶；
(3)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡、塑料等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫"各向同性"，它没有固定的熔点；
(4) 纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间，具有良好的物理、化学特性，完全不同于微米或毫米量级的材料。
27． 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 加热熔化
【详解】晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类，分别是离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体。根据晶体有固定熔点，非晶体没有熔点，熔化过程中温度是否变化，区分晶体和非晶体的方法是加热熔化。故答案为：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体；加热熔化。
28． 4
【详解】根据均摊法，石墨晶胞中碳原子分别位于顶点(8个)、棱心(4个)、面心(2个)、内部(1个)，所以个数为8×+4×+2×+1=4；晶胞的底面图为 ，则有=r×sin60°，可得a=r，则底面菱形的高为=r，所以底面积为r×r，晶胞的高为2d，所以晶胞的体积为V=r×r×2d=3r2dcm3，晶胞的密度====g cm-3，解得d=cm