第三章 晶体结构与性质 单元测试 （含解析）2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第三章 晶体结构与性质 单元测试 （含解析）2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 657.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-03 08:59:15 | ||
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文档简介
第三章 晶体结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是
A．配体为水分子，外界为Br- B．中心离子的配位数为6
C．中心离子采取sp3杂化 D．中心离子的化合价为＋2
2．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。下列说法正确的是
A．Zn在元素周期表中位置为第4周期第IIA族
B．晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为1∶1
C．
D．吡啶替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据杂化轨道
3．由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ· mol-1。下列有关说法不正确的是
A．如图所示γ Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12
B．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，配位数为6
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s1
D．该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
4．已知胆矾的结构示意图如图。下列说法正确的是
A．胆矾在不同温度下分步失去结晶水 B．的配位数为5
C．的价层电子排布式为 D．图示结构中存在配位键和氢键两种化学键
5．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是
A．配体是Cl-和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C．内界和外界中Cl-的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl-均被完全沉淀
6．金属晶体中的金属键越强，其硬度越大，熔、沸点越高；且研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是
A．铝的硬度大于镁 B．钙的熔点低于钡
C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾
7．下列各组晶体熔化或者升华时，所克服的粒子间作用力完全相同的是
A．冰和碘 B．Fe和NaCl
C．SiC和葡萄糖 D．和
8．某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是
A．该模型可以表示 CO2的分子模型
B．图中每个线段代表化学键
C．表示的是含有非极性共价键的分子
D．空间网状结构，熔沸点高
9．金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用Al代替其中部分的Ti可提升耐磨性5倍以上，掺杂Al后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A．b点原子的分数坐标为
B．掺杂Al后，晶体中
C．氮化钛晶胞中，Ti原子位于N原子形成的八面体空隙中
D．已知最近的两个N原子之间的距离为，则氮化钛晶体的密度为
10．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．124gP4中共价键数目为4NA
B．32gS8中的共价键数目为NA
C．18g冰中含4NA氢键
D．60gSiO2中的共价键数目为2NA
11．下列属于分子晶体的化合物是
A．CO2 B．石墨 C．石英(SiO2) D．金刚石
12．如图所示为一块密度、厚度均匀的矩形样品，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则该样品最可能是
A．水晶 B．半导体 C．非晶体 D．晶体
13．下列有关晶体的叙述中，不正确的是
A．氯化钠和氯化铯晶体中，阳离子的配位数均为6
B．金刚石为三维网状结构，由碳原子以即杂化轨道形成共价键
C．金属晶体可以是纯金属也可以是合金，合金形成的金属晶体硬度更大
D．干冰晶体中，每个分子周围紧邻12个分子
14．晶体有规则几何外形，但有些晶体存在“缺陷”，从而引起含有的离子数量比发生变化，但整体仍呈电中性。如某种氧化镍(NiO)晶体中存在：1个空缺，另有2个被取代，其组成可表示为O，则其中和的离子数比为
A．3∶2 B．2∶3 C．6∶91 D．91∶6
15．下列比较正确的是
A．原子半径： B．电负性：
C．碱性： D．熔点：
二、非选择题
16．硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
(1) [Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______。
(2)在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为_______，提供孤电子对的成键原子是_______。
(3)氨的沸点_______(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_______；氨是_______分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_______。
17．判断下列晶体类型。(填分子晶体、离子晶体、原子晶体或者金属晶体)
(1)SiI4：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃，易水解，为___________。
(2)硼：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大，为___________。
(3)硒：熔点为217℃，沸点为685℃，溶于氯仿，为___________。
(4)锑：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，可导电，为___________。
18．回答下列问题：
(1)现有六种物质：①碘晶体②晶体硅③晶体④晶体⑤晶体⑥铁，其中属于原子晶体的化合物是_______(填序号)；③在熔化时破坏的作用力为_______。
(2)①②③④金刚石，这四种物质中碳原子采取杂化的是_______(填序号)；乳酸分子中有_______个手性碳。
19．铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有、，其中可用(赤血盐)溶液检验。
(1)铁单质中化学键为______(填名称)。
(2)晶体中各种微粒的作用力有______(填字母)。
a．金属键 b．共价键 c．配位键 d．离子键
20．(1)的稳定性比水差，从结构的角度解释原因___________。
(2)的四卤化物熔点如下表所示，自至熔点依次升高，原因是___________。
化合物
熔点/℃ 377 38.3 155
21．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键类型为______，提供孤电子对的成键原子是______。
(3)铜晶体铜原子的堆积方式如图所示。
①基态铜在元素周期表中位置_________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目_________。
(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为_________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于______(填“离子”或“共价”)化合物。
22．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1；基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题：
(1)E的元素名称为______。
(2)元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为______(填元素符号)。
(3)BC的空间结构为______。
(4)与同族其他元素X形成的XA3相比，BA3易液化的原因是______。
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料，它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm，则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的配体为H2O、Br-，外界为Br-，A不正确；
B．中心离子的配体包括4个H2O分子和2个Br-，配位数为4+2=6，B正确；
C．中心离子的价电子排布为3d3，采取d2sp3杂化，C不正确；
D．该化合物中共含有3个Br-，则中心离子的化合价为＋3价，D不正确；
故选B。
2．D
解析：A．Zn在元素周期表中位置为第4周期第IIB族，选项A错误；
B．晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为4，Zn2+周围形成的配位键数目为6，则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4:6=2:3，选项B错误；
C．由晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为2=1，Zn2+个数为8=1，含有CN-为8=4，NH3个数为8=2，苯环个数为4=2，则该晶胞的化学式为，则x:y:z=4:2:2=2:1:1，选项C错误；
D．氮原子价层电子数为5，吡啶结构为，为平面形分子，碳和氮均为sp2杂化，含，则氮原子提供2个电子与相邻碳原子形成2个σ键，提供一个电子参与形成大π键，一对孤电子占据sp2杂化轨道，选项D正确；
答案选D。
3．C
解析：A．根据晶胞结构图知，该晶胞中Fe原子的配位数==12，故A正确；
B．[Fe(NO)(H2O)5]2＋中NO、H2O的个数之和为Fe2+的配位数，所以该配离子中配位数是6，故B正确；
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故C错误；
D．该配合物的阴离子为，S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，所以该离子为正四面体形，故D正确；
故选：C。
4．A
解析：A．由图可知，晶体中含有2种不同的水，一类是配体水分子、一类是形成氢键的水分子，两者结构不同，故胆矾在不同温度下分步失去结晶水，A正确；
B．由图可知，的配位数为6，B错误；
C．为铜原子失去2个电子后形成的例子，其价层电子排布式为，C错误；
D．氢键不是化学键，D错误；
故选A。
5．C
解析：A．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配体是Cl-和H2O，配位数是6，故A错误；
B．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配离子是[TiCl(H2O)5]2+，中心离子是Ti3+，故B错误；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，内界配离子是Cl-为1个，外界离子是Cl-为2个，内界和外界中Cl-的数目比是1∶2，故C正确；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-与Ag+反应，内界配离子不与Ag+反应，故D错误；
答案选C。
6．B
解析：A．镁和铝的电子层数相同，价电子数：，原子半径；，故铝的硬度大于镁，A项正确；
B．钡、钙的价电子数相同，但原子半径：，金属键强度：，钙的熔点高于钡，B项错误；
C．镁和钾比较，镁半径小，价电子多，金属键强，所以硬度：，C项正确；
D．钙和钾位于同一周期，价电子数：，原子半径：，金属键强度：，故熔、沸点：，D项正确；
答案选B。
7．D
解析：A．冰、碘均为分子晶体，冰熔化时克服氢键和范德华力，碘升华时克服范德华力，故A不符合题意；
B．铁为金属晶体，熔化时克服金属键，NaCl为离子晶体，熔化时克服离子键，故B不符合题意；
C．SiC为共价晶体，熔化时克服共价键，葡萄糖为分子晶体，熔化时克服分子间作用力，故C不符合题意；
D．NaHSO4、K2CO3为离子晶体，熔化时克服离子键，故D符合题意；
答案为D。
8．A
解析：A．该模型可以表示直线形分子模型，为直线形分子，可以表示分子模型，A正确；
B．该晶体为分子晶体，构成分子晶体的微粒间是靠分子间的作用力，不是化学键，B错误；
C．该分子内的化学键为极性键，此分子为直线型分子，为非极性分子，C错误；
D．该晶体为分子晶体，微粒之间的作用力为范德华力，熔沸点低，D错误；
故选A。
9．C
解析：A ．b点原子的分数坐标为，A错误；
B．结合晶胞结构，Ti为12×=3，Al为1，N为8×+6×=4，晶体中，B错误；
C．由晶胞结构可知，钛原子位于氮原子构成的八面体空隙中，C正确；
D．最近的两个N原子之间的距离为，则晶胞边长为cnm，氮化钛晶体中Ti为12×+1=4，N为8×+6×=4，则化学式为TiN，密度为==，D错误；
故选C。
10．B
解析：A．白磷分子中含有6个共价键， 124gP4为1mol，所以共价键数目为6NA，A错误；
B．一个S8分子中含有8个共价键，所以32gS8中的共价键数目为NA，B正确；
C．平均一个水分子形成2个氢键，所以18g冰中含2NA氢键，C错误；
D．一个硅原子形成4个硅氧键，所以60gSiO2中的共价键数目为4NA，D错误；
故选B。
11．A
解析：A．CO2属于分子晶体；B．石墨属于混合晶体；C．石英属于原子晶体；
D．金刚石属于原子晶体；故选A。
12．C
解析：从题给信息知，该样品各方向上的导电性相同，说明该样品无各向异性，水晶、半导体都属于晶体，晶体有各向异性，答案选C。
13．A
解析：A．氯化钠的晶胞模型为，Na+周围最近且等距Cl-有6个，氯化铯的晶胞模型为，Cs+周围最近且等距的Cl-有8个，故A说法错误；
B．金刚石属于共价晶体，为三维网状结构，金刚石中碳原子均形成四个碳碳单键，杂化类型为sp3，故B说法正确；
C．金属晶体包括金属单质和合金，合金具有硬度大等特点，故C说法正确；
D．干冰晶胞模型，每个CO2周围紧邻的CO2有12个，故D说法正确；
答案为A。
14．D
解析：设Ni3+离子数为x，则Ni2+离子数为97-x，由在离子化合物中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等可知，3×x+(97-x)×2=100×2，解之得，x=6，所以Ni2+与Ni3+的离子数之比(97-6):6=91:6。
故答案为D。
15．B
解析：A．N、C同周期，同周期元素原子序数越大原子半径越小，因此原子半径：，故A错误；
B．P、Si同周期，同周期元素从左到右电负性增强，电负性：，故B正确；
C．金属性：Mg>Al，金属性越强，最高价氧化物的碱性越强，碱性：，故C错误；
D．均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，离子半径越小，离子键越强，对应晶体的熔点越高，熔点：，故D错误；
故选：B。
二、非选择题
16． 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
解析：(1)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为，中S原子价层电子对个数=4+(6+2-4×2)/2=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为正四面体结构；
(2)含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，Ni+提供空轨道、NH3中N原子提供孤电子对而形成配位键，提供孤电子对的成键原子是N原子；
(3)PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的，NH3分子为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N-H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化。
17．分子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
解析：(1) SiI4为低熔点化合物，易水解，为分子晶体。
(2) 硼熔点高，硬度大，为原子晶体。
(3) 硒熔点低，溶于氯仿，为分子晶体。
(4) 锑熔点较高，为金属晶体。
18．(1) ⑤ 范德华力
(2) ②③ 1
解析：（1）①碘晶体是分子晶体，熔化时破坏范德华力；
②晶体硅是原子晶体，属于单质，熔化时破坏共价键；
③晶体属于分子晶体，属于单质，熔化时破坏范德华力；
④晶体是离子晶体，熔化时破坏离子键；
⑤晶体是原子晶体，属于共价化合物，熔化时破坏共价键；
⑥铁是金属晶体，熔化时破坏金属键，其中属于原子晶体的化合物是⑤；
③在熔化时破坏的作用力为范德华力；故答案为：⑤；范德华力；
（2）①中碳连了三个碳氢键和一个碳氯键，碳原子采取sp3杂化；
②中每个碳原子是3个σ键和1个π键，碳原子采取sp2杂化；
③中每个碳原子是3个σ键，6个碳原子形成1个大π键；
④金刚石中每个碳原子与周围四个碳原子形成四个共价键，碳原子采取sp3杂化，这四种物质中碳原子采取杂化的是②③；手性碳原子是指碳连的四个原子或原子团都不相同，乳酸分子中第二个碳原子为手性碳原子，因此该分子有1个手性碳；故答案为：②③；1。
19． 金属键 bcd
解析：(1)铁单质中含金属键。
(2)既属于配位化合物又属于离子化合物，含配位键、离子键，中含有共价键。故答案为：bcd。
20． 中过氧键不稳定(或键键能比键键能小)，因此稳定性比水差 至都是分子晶体，结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高
解析：(1) 结构式为，其中过氧键()键能小，小于键键能，所以过氧键不稳定，因此原因为中过氧键不稳定(或键键能比键键能小)，因此稳定性比水差；
(2)为离子化合物，熔点高，而、、都为共价化合物，是分子晶体，其结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，熔点依次升高，所以原因是至都是分子晶体，结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高。
21． 1s22s22p63s23p63d84s2 2 正四面体 配位键 N原子 第四周期IB族 12 CuCl 共价
【分析】Ni元素原子核外电子数为28，结合能量最低原理书写核外电子排布式并且判断3d能级上的未成对电子数；[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，中S原子的孤电子对数=(6+2-2×4)=0，价层电子对数=4+0=4；Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；单质铜属于金属晶体，根据面心立方最密堆积判断每个铜原子周围距离最近的铜原子数目；根据M原子的外围电子排布式3s23p5判断出是氯原子，利用均摊法计算，电负性之差小于1.7的化合物为共价化合物，据此分析。
解析：(1)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上有5个原子轨道，容纳了8个电子，未成对电子数为2；
(2)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，中S原子的孤电子对数=(6+2-2×4)=0，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体；
②Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；
(3)基态铜在元素周期表中位置是第四周期IB族，铜属于面心立方最密堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子数目是12；
(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，则M为Cl元素，
①该晶胞中铜原子个数为4，Cl原子个数=8×+6×=4，所以其化学式为CuCl；
②Cu和Cl元素的电负性差为3.0 1.9=1.1＜1.7，所以为共价化合物。
22．(1)铬
(2)N＞O＞Al
(3)平面三角形
(4)NH3分子间易形成氢键
(5)×1030
【分析】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态，则A为H元素；基态C原子中成对电子数是未成对电子数的3倍，为O元素；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1，则B为N元素；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小，原子序数大于C，为Al元素；基态E原子中成对电子数是未成对电子数的3倍，且原子序数大于D，则E为Cr元素，通过以上分析知，A、B、C、D、E分别是H、N、O、Al、Cr元素。
解析：（1）根据分析，E为Cr，E 的元素名称为铬；
（2）同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，则第一电离能B>Al，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能N>O，所以第一电离能N>O>Al；
（3）B、C分别为N、O，形成NO3-离子中N原子价层电子对个数3，且没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp2，该微粒空间构型平面三角形；
（4）氨气分子之间存在氢键导致其易液化；
（5）该晶胞中Al原子个数为4、N原子个数为4，该晶胞体积为(a×10-10cm)3，该晶体密度为
一、选择题
1．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是
A．配体为水分子，外界为Br- B．中心离子的配位数为6
C．中心离子采取sp3杂化 D．中心离子的化合价为＋2
2．研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为，。下列说法正确的是
A．Zn在元素周期表中位置为第4周期第IIA族
B．晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为1∶1
C．
D．吡啶替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据杂化轨道
3．由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ· mol-1。下列有关说法不正确的是
A．如图所示γ Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12
B．配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，配位数为6
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s1
D．该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
4．已知胆矾的结构示意图如图。下列说法正确的是
A．胆矾在不同温度下分步失去结晶水 B．的配位数为5
C．的价层电子排布式为 D．图示结构中存在配位键和氢键两种化学键
5．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是
A．配体是Cl-和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C．内界和外界中Cl-的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl-均被完全沉淀
6．金属晶体中的金属键越强，其硬度越大，熔、沸点越高；且研究表明，一般来说，金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强。由此判断下列说法错误的是
A．铝的硬度大于镁 B．钙的熔点低于钡
C．镁的硬度大于钾 D．钙的熔、沸点高于钾
7．下列各组晶体熔化或者升华时，所克服的粒子间作用力完全相同的是
A．冰和碘 B．Fe和NaCl
C．SiC和葡萄糖 D．和
8．某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是
A．该模型可以表示 CO2的分子模型
B．图中每个线段代表化学键
C．表示的是含有非极性共价键的分子
D．空间网状结构，熔沸点高
9．金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用Al代替其中部分的Ti可提升耐磨性5倍以上，掺杂Al后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A．b点原子的分数坐标为
B．掺杂Al后，晶体中
C．氮化钛晶胞中，Ti原子位于N原子形成的八面体空隙中
D．已知最近的两个N原子之间的距离为，则氮化钛晶体的密度为
10．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．124gP4中共价键数目为4NA
B．32gS8中的共价键数目为NA
C．18g冰中含4NA氢键
D．60gSiO2中的共价键数目为2NA
11．下列属于分子晶体的化合物是
A．CO2 B．石墨 C．石英(SiO2) D．金刚石
12．如图所示为一块密度、厚度均匀的矩形样品，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则该样品最可能是
A．水晶 B．半导体 C．非晶体 D．晶体
13．下列有关晶体的叙述中，不正确的是
A．氯化钠和氯化铯晶体中，阳离子的配位数均为6
B．金刚石为三维网状结构，由碳原子以即杂化轨道形成共价键
C．金属晶体可以是纯金属也可以是合金，合金形成的金属晶体硬度更大
D．干冰晶体中，每个分子周围紧邻12个分子
14．晶体有规则几何外形，但有些晶体存在“缺陷”，从而引起含有的离子数量比发生变化，但整体仍呈电中性。如某种氧化镍(NiO)晶体中存在：1个空缺，另有2个被取代，其组成可表示为O，则其中和的离子数比为
A．3∶2 B．2∶3 C．6∶91 D．91∶6
15．下列比较正确的是
A．原子半径： B．电负性：
C．碱性： D．熔点：
二、非选择题
16．硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
(1) [Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______。
(2)在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为_______，提供孤电子对的成键原子是_______。
(3)氨的沸点_______(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_______；氨是_______分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_______。
17．判断下列晶体类型。(填分子晶体、离子晶体、原子晶体或者金属晶体)
(1)SiI4：熔点为120.5℃，沸点为271.5℃，易水解，为___________。
(2)硼：熔点为2300℃，沸点为2550℃，硬度大，为___________。
(3)硒：熔点为217℃，沸点为685℃，溶于氯仿，为___________。
(4)锑：熔点为630.74℃，沸点为1750℃，可导电，为___________。
18．回答下列问题：
(1)现有六种物质：①碘晶体②晶体硅③晶体④晶体⑤晶体⑥铁，其中属于原子晶体的化合物是_______(填序号)；③在熔化时破坏的作用力为_______。
(2)①②③④金刚石，这四种物质中碳原子采取杂化的是_______(填序号)；乳酸分子中有_______个手性碳。
19．铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有、，其中可用(赤血盐)溶液检验。
(1)铁单质中化学键为______(填名称)。
(2)晶体中各种微粒的作用力有______(填字母)。
a．金属键 b．共价键 c．配位键 d．离子键
20．(1)的稳定性比水差，从结构的角度解释原因___________。
(2)的四卤化物熔点如下表所示，自至熔点依次升高，原因是___________。
化合物
熔点/℃ 377 38.3 155
21．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键类型为______，提供孤电子对的成键原子是______。
(3)铜晶体铜原子的堆积方式如图所示。
①基态铜在元素周期表中位置_________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目_________。
(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为_________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于______(填“离子”或“共价”)化合物。
22．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1；基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题：
(1)E的元素名称为______。
(2)元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为______(填元素符号)。
(3)BC的空间结构为______。
(4)与同族其他元素X形成的XA3相比，BA3易液化的原因是______。
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料，它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm，则晶体的密度为_____g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的配体为H2O、Br-，外界为Br-，A不正确；
B．中心离子的配体包括4个H2O分子和2个Br-，配位数为4+2=6，B正确；
C．中心离子的价电子排布为3d3，采取d2sp3杂化，C不正确；
D．该化合物中共含有3个Br-，则中心离子的化合价为＋3价，D不正确；
故选B。
2．D
解析：A．Zn在元素周期表中位置为第4周期第IIB族，选项A错误；
B．晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2+周围形成的配位键数目为4，Zn2+周围形成的配位键数目为6，则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4:6=2:3，选项B错误；
C．由晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2+个数为2=1，Zn2+个数为8=1，含有CN-为8=4，NH3个数为8=2，苯环个数为4=2，则该晶胞的化学式为，则x:y:z=4:2:2=2:1:1，选项C错误；
D．氮原子价层电子数为5，吡啶结构为，为平面形分子，碳和氮均为sp2杂化，含，则氮原子提供2个电子与相邻碳原子形成2个σ键，提供一个电子参与形成大π键，一对孤电子占据sp2杂化轨道，选项D正确；
答案选D。
3．C
解析：A．根据晶胞结构图知，该晶胞中Fe原子的配位数==12，故A正确；
B．[Fe(NO)(H2O)5]2＋中NO、H2O的个数之和为Fe2+的配位数，所以该配离子中配位数是6，故B正确；
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故C错误；
D．该配合物的阴离子为，S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，所以该离子为正四面体形，故D正确；
故选：C。
4．A
解析：A．由图可知，晶体中含有2种不同的水，一类是配体水分子、一类是形成氢键的水分子，两者结构不同，故胆矾在不同温度下分步失去结晶水，A正确；
B．由图可知，的配位数为6，B错误；
C．为铜原子失去2个电子后形成的例子，其价层电子排布式为，C错误；
D．氢键不是化学键，D错误；
故选A。
5．C
解析：A．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配体是Cl-和H2O，配位数是6，故A错误；
B．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配离子是[TiCl(H2O)5]2+，中心离子是Ti3+，故B错误；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，内界配离子是Cl-为1个，外界离子是Cl-为2个，内界和外界中Cl-的数目比是1∶2，故C正确；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-与Ag+反应，内界配离子不与Ag+反应，故D错误；
答案选C。
6．B
解析：A．镁和铝的电子层数相同，价电子数：，原子半径；，故铝的硬度大于镁，A项正确；
B．钡、钙的价电子数相同，但原子半径：，金属键强度：，钙的熔点高于钡，B项错误；
C．镁和钾比较，镁半径小，价电子多，金属键强，所以硬度：，C项正确；
D．钙和钾位于同一周期，价电子数：，原子半径：，金属键强度：，故熔、沸点：，D项正确；
答案选B。
7．D
解析：A．冰、碘均为分子晶体，冰熔化时克服氢键和范德华力，碘升华时克服范德华力，故A不符合题意；
B．铁为金属晶体，熔化时克服金属键，NaCl为离子晶体，熔化时克服离子键，故B不符合题意；
C．SiC为共价晶体，熔化时克服共价键，葡萄糖为分子晶体，熔化时克服分子间作用力，故C不符合题意；
D．NaHSO4、K2CO3为离子晶体，熔化时克服离子键，故D符合题意；
答案为D。
8．A
解析：A．该模型可以表示直线形分子模型，为直线形分子，可以表示分子模型，A正确；
B．该晶体为分子晶体，构成分子晶体的微粒间是靠分子间的作用力，不是化学键，B错误；
C．该分子内的化学键为极性键，此分子为直线型分子，为非极性分子，C错误；
D．该晶体为分子晶体，微粒之间的作用力为范德华力，熔沸点低，D错误；
故选A。
9．C
解析：A ．b点原子的分数坐标为，A错误；
B．结合晶胞结构，Ti为12×=3，Al为1，N为8×+6×=4，晶体中，B错误；
C．由晶胞结构可知，钛原子位于氮原子构成的八面体空隙中，C正确；
D．最近的两个N原子之间的距离为，则晶胞边长为cnm，氮化钛晶体中Ti为12×+1=4，N为8×+6×=4，则化学式为TiN，密度为==，D错误；
故选C。
10．B
解析：A．白磷分子中含有6个共价键， 124gP4为1mol，所以共价键数目为6NA，A错误；
B．一个S8分子中含有8个共价键，所以32gS8中的共价键数目为NA，B正确；
C．平均一个水分子形成2个氢键，所以18g冰中含2NA氢键，C错误；
D．一个硅原子形成4个硅氧键，所以60gSiO2中的共价键数目为4NA，D错误；
故选B。
11．A
解析：A．CO2属于分子晶体；B．石墨属于混合晶体；C．石英属于原子晶体；
D．金刚石属于原子晶体；故选A。
12．C
解析：从题给信息知，该样品各方向上的导电性相同，说明该样品无各向异性，水晶、半导体都属于晶体，晶体有各向异性，答案选C。
13．A
解析：A．氯化钠的晶胞模型为，Na+周围最近且等距Cl-有6个，氯化铯的晶胞模型为，Cs+周围最近且等距的Cl-有8个，故A说法错误；
B．金刚石属于共价晶体，为三维网状结构，金刚石中碳原子均形成四个碳碳单键，杂化类型为sp3，故B说法正确；
C．金属晶体包括金属单质和合金，合金具有硬度大等特点，故C说法正确；
D．干冰晶胞模型，每个CO2周围紧邻的CO2有12个，故D说法正确；
答案为A。
14．D
解析：设Ni3+离子数为x，则Ni2+离子数为97-x，由在离子化合物中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等可知，3×x+(97-x)×2=100×2，解之得，x=6，所以Ni2+与Ni3+的离子数之比(97-6):6=91:6。
故答案为D。
15．B
解析：A．N、C同周期，同周期元素原子序数越大原子半径越小，因此原子半径：，故A错误；
B．P、Si同周期，同周期元素从左到右电负性增强，电负性：，故B正确；
C．金属性：Mg>Al，金属性越强，最高价氧化物的碱性越强，碱性：，故C错误；
D．均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，离子半径越小，离子键越强，对应晶体的熔点越高，熔点：，故D错误；
故选：B。
二、非选择题
16． 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
解析：(1)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为，中S原子价层电子对个数=4+(6+2-4×2)/2=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为正四面体结构；
(2)含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，Ni+提供空轨道、NH3中N原子提供孤电子对而形成配位键，提供孤电子对的成键原子是N原子；
(3)PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3分子的，NH3分子为三角锥形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，N原子有1对孤对电子，形成3个N-H键，杂化轨道数目为4，氮原子采取sp3杂化。
17．分子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
解析：(1) SiI4为低熔点化合物，易水解，为分子晶体。
(2) 硼熔点高，硬度大，为原子晶体。
(3) 硒熔点低，溶于氯仿，为分子晶体。
(4) 锑熔点较高，为金属晶体。
18．(1) ⑤ 范德华力
(2) ②③ 1
解析：（1）①碘晶体是分子晶体，熔化时破坏范德华力；
②晶体硅是原子晶体，属于单质，熔化时破坏共价键；
③晶体属于分子晶体，属于单质，熔化时破坏范德华力；
④晶体是离子晶体，熔化时破坏离子键；
⑤晶体是原子晶体，属于共价化合物，熔化时破坏共价键；
⑥铁是金属晶体，熔化时破坏金属键，其中属于原子晶体的化合物是⑤；
③在熔化时破坏的作用力为范德华力；故答案为：⑤；范德华力；
（2）①中碳连了三个碳氢键和一个碳氯键，碳原子采取sp3杂化；
②中每个碳原子是3个σ键和1个π键，碳原子采取sp2杂化；
③中每个碳原子是3个σ键，6个碳原子形成1个大π键；
④金刚石中每个碳原子与周围四个碳原子形成四个共价键，碳原子采取sp3杂化，这四种物质中碳原子采取杂化的是②③；手性碳原子是指碳连的四个原子或原子团都不相同，乳酸分子中第二个碳原子为手性碳原子，因此该分子有1个手性碳；故答案为：②③；1。
19． 金属键 bcd
解析：(1)铁单质中含金属键。
(2)既属于配位化合物又属于离子化合物，含配位键、离子键，中含有共价键。故答案为：bcd。
20． 中过氧键不稳定(或键键能比键键能小)，因此稳定性比水差 至都是分子晶体，结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高
解析：(1) 结构式为，其中过氧键()键能小，小于键键能，所以过氧键不稳定，因此原因为中过氧键不稳定(或键键能比键键能小)，因此稳定性比水差；
(2)为离子化合物，熔点高，而、、都为共价化合物，是分子晶体，其结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，熔点依次升高，所以原因是至都是分子晶体，结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高。
21． 1s22s22p63s23p63d84s2 2 正四面体 配位键 N原子 第四周期IB族 12 CuCl 共价
【分析】Ni元素原子核外电子数为28，结合能量最低原理书写核外电子排布式并且判断3d能级上的未成对电子数；[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，中S原子的孤电子对数=(6+2-2×4)=0，价层电子对数=4+0=4；Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；单质铜属于金属晶体，根据面心立方最密堆积判断每个铜原子周围距离最近的铜原子数目；根据M原子的外围电子排布式3s23p5判断出是氯原子，利用均摊法计算，电负性之差小于1.7的化合物为共价化合物，据此分析。
解析：(1)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上有5个原子轨道，容纳了8个电子，未成对电子数为2；
(2)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，中S原子的孤电子对数=(6+2-2×4)=0，价层电子对数=4+0=4，离子空间构型为正四面体；
②Ni2+提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；
(3)基态铜在元素周期表中位置是第四周期IB族，铜属于面心立方最密堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子数目是12；
(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，则M为Cl元素，
①该晶胞中铜原子个数为4，Cl原子个数=8×+6×=4，所以其化学式为CuCl；
②Cu和Cl元素的电负性差为3.0 1.9=1.1＜1.7，所以为共价化合物。
22．(1)铬
(2)N＞O＞Al
(3)平面三角形
(4)NH3分子间易形成氢键
(5)×1030
【分析】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态，则A为H元素；基态C原子中成对电子数是未成对电子数的3倍，为O元素；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1，则B为N元素；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小，原子序数大于C，为Al元素；基态E原子中成对电子数是未成对电子数的3倍，且原子序数大于D，则E为Cr元素，通过以上分析知，A、B、C、D、E分别是H、N、O、Al、Cr元素。
解析：（1）根据分析，E为Cr，E 的元素名称为铬；
（2）同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，则第一电离能B>Al，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能N>O，所以第一电离能N>O>Al；
（3）B、C分别为N、O，形成NO3-离子中N原子价层电子对个数3，且没有孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp2，该微粒空间构型平面三角形；
（4）氨气分子之间存在氢键导致其易液化；
（5）该晶胞中Al原子个数为4、N原子个数为4，该晶胞体积为(a×10-10cm)3，该晶体密度为