2.2 分子结构与共价晶体同步测试题（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.2 分子结构与共价晶体同步测试题（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 443.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-15 16:42:21 | ||
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文档简介
2.2 分子结构与共价晶体同步测试题
2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．（2019高二下·汪清期中）下列物质固态时一定是分子晶体的是（ ）
A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．含氧酸 D．非金属单质
2．（2022高三上·沈阳期中）化学从古至今都对人类生活产生重大影响。下列说法错误的是（ ）
A．“奋斗者”号深海载人潜水器的耐压壳使用了钛合金，钛合金属于金属材料
B．《黄白第十大》中“曾青涂铁，铁赤如铜”主要发生了置换反应
C．速滑馆采用二氧化碳跨临界直接制冰，实现二氧化碳的循环利用和零排放，干冰属于分子晶体
D．中国天眼用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
3．（2019高二下·牡丹江期中）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晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘
A．③④⑥ B．①②③ C．④⑤⑥ D．①③⑤
4．（2022高二下·三明期中）下列有关晶体的说法正确的是（ ）
A．任何晶体中都存在化学键
B．固体SiO2一定是晶体
C．分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高
D．X射线衍射法是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法
5．（2023高二下·彭泽期末）近年来，我国科技迅猛发展，下列科技成果中蕴含的化学知识叙述不正确的是（ ）
A．建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金
B．中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料
C．华为麒麟芯片的主要成分是单质硅
D．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体
6．（2018高一下·成都期末）高压下氮气聚合生成高聚氮，其晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。已知晶体中N—N键的键能为160 kJ/mol，而N≡N的键能为942 kJ/mol。则下列说法错误的是（ ）
A．键能越大说明化学键越牢固，所构成的物质越稳定
B．高聚氮晶体属于原子晶体
C．该晶体中氮原子数与氮氮键数比为2:3
D．由高聚氮生成1molN2会放出702kJ能量
7．（2021高二下·五莲期中）等电子体具有相似的空间结构，下列物质不属于等电子体的是（ ）
A．SO3和NO B．B3H6N3和C6H6
C．金刚石和晶体硅 D．CO2和SiO2
8．（2022高二下·云浮期末）下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是
A．Si B．HCl C．N2 D．NH4Cl
9．（2020高二上·舟山期末）下列说法正确的是（ ）
A．H2O2中的氧原子满足最外层8电子稳定结构
B．葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体
C．Na2O2溶于水只需克服离子键
D．HF比HCl稳定，是由于HF分子间存在氢键
10．（2019高二上·达州期末）下列有关金属的说法中正确的是（ ）
A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强
D．温度升高，金属的导电性将变大
11．正硼酸（H3BO3）是一种层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）．下列有关说法错误的是（ ）
A．正硼酸晶体属于分子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层不是8e﹣结构
D．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
12．（2016高二下·重庆期中）有关晶体组成结构的叙述中，正确的是（ ）
A．SiO2晶体中最小环上的原子数为6
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．12g石墨烯（如图1）中含有六元环的个数为0.5NA
D．720g C60晶体（如图2）中含有0.5NA个晶胞结构单元
13．（2020·深圳模拟）硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p-n结，此时自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol Si晶体中含有的Si-Si键数目为4NA
B．若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体
C．p-n结中，n型一侧带负电，p型一侧带正电
D．光伏电池的能量转化形式为：光能→化学能→电能
14．全国禁止在中小学幼儿园内吸烟，杜绝学生吸食“二手烟”．造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因是（ ）
A．分子很小 B．分子之间有间隙
C．分子在不断运动 D．分子由原子构成
15．（2022高三上·如皋开学考）X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．X的一种晶体具有很大的硬度，1 mol该晶体中含有4molX-X键
B．Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C．[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D．Q2Z晶胞中，距离每个Q+最近的Z2-有2个
16．（2022高二上·衢州期末）冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法错误的是
A．硫化氢晶体结构和冰相似
B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合
C．晶胞中Z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d
D．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小
17．人们常用干冰营造云雾缭绕的舞台效果，这是因为干冰在室温下很容易直接变成气体．在此过程中体积可以增大很多倍，原因是（ ）
A．A B．B C．C D．D
18．（2023·江苏模拟）硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同，环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。下列有关说法正确的是
A．的空间构型为正四面体 B．是共价晶体
C．和中的键角相等 D．的沸点高于
19．科学家发现的C60是一种新的分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又确认存在着另一种分子“N60”，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法中不正确的是( )
A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构
B．N60和14N都是氮的同位素
C．N60的熔、沸点不高
D．N60可能成为很好的火箭燃料
20．（2020高二下·信阳期末）已知 CN- 与 N2互为等电子体，则下列有关 HCN 的说法正确的是（ ）
A．HCN 分子的立体构型为 V 形
B．HCN 分子中σ 键与π键个数比为1:2
C．已知 HCN 标况下为液态，与水、乙醇互溶，则其固态时为分子晶体
D．HCN 制备：C2H4+NH3=HCN+CH4+H2，该方程式涉及到的非极性分子有2种
二、综合题
21．（2021高二下·无棣期中）
（1）单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。Ni与CO在60~80℃时反应生成 Ni(CO)4气体，在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是 ，Ni(CO)4晶体类型是 。
（2）非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：
①SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是 ，原因是 。
②正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，如图为硼酸晶体的片层结构，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连图中“虚线”表示氢键)其中硼的杂化方式为sp2，H3BO3在热水中比冷水中溶解度显著增大的主要原因是 。
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为a pm、b pm、c pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为 。CsSiB3O7的摩尔质量为M g·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为 g·cm-3(用代数式表示)。
22．（2019高二下·汪清期中）
（1）如图为CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。试说明每个 CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的 CO2分子；该结构单元平均占有 个CO2分子。
（2）在40 GPa高压下，用激光器加热到1800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是________。
A．原子晶体干冰易升华，可用作制冷剂
B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点
C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料
D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应
E．每摩尔原子晶体干冰中含有4 mol C—O键
23．（2022·丰台模拟）氮化硼(BN)是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下：
NaBH4B(OH)3→BN
已知：①电负性：H2.1 B2.0 N3.0 O3.5
②SiC与BN晶体的熔点和硬度数据如下：
物质 熔点/℃ 硬度
碳化硅(SiC) 2830 9-9.5
氮化硼(BN) 3000 9.5
（1）NaBH4被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析NaBH4具有强还原性的原因是 。
（2）硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O H++[B(OH)4]-
①硼酸分子的空间构型为 。
②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，描述配位键的形成过程 。
（3）某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图：
①氮化硼(BN)属于 晶体；B原子的轨道杂化类型为 。
②该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是 。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的边长为 cm(列计算式)。
24．（2020高二下·厦门期末）我国科学家合成了一种高容量的锂离子电池的负极材料Fe3C，其合成路线如图：
（1）基态Fe核外电子排布式为 。
（2）丙酮中碳原子杂化方式为 。
（3）FeCl3熔点为 306℃、沸点为 315℃；Fe3O4中电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移。
①FeCl3属于 晶体。
②Fe3O4晶体 导电(填“能”或“不能”)。
（4）十八烯酸结构有 A( )和 B( )
①十八烯酸的分子式为 。
②A 和 B 的关系为 (填标号)。
a.碳链异构 b.官能团异构 c.顺反异构 d.位置异构
③十八烯酸可作为表面活性剂促进胶状形成，其亲水基团为 。
（5）Fe3C晶胞呈长方形，其结构如图所示，其中部分铁原子未标出。
①与碳原子紧邻的铁原子的空间结构为 (填“正四面体”或“正八面体”)。
②晶胞含有 个碳原子。
③Fe和C的原子半径分别为rFe nm和rC nm，则Fe3C晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为 (列出计算式)。
25．（2022·安徽模拟）我国科学家最近开发了α- B26C@ TiO2/Ti催化剂实现NO制NH3，为资源回收利用提供新思路。请回答下列问题：
（1）基态N原子的价层电子排布图为 。
（2）上述物质中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)，电负性由大到小的顺序为 。
（3）氨硼烷(NH3·BH3)是一种具有潜力的固体储氢材料。NH3·BH3分子中属于sp3杂化的原子有 (填元素符号)。H—N—H键角：NH3 NH3·BH3(填“>”“<”或“=”)，理由是 。
（4）已知：BC(碳化硼)、BN(氮化硼)的熔点依次为2450℃、3000℃， BN的熔点较高的主要原因是 。
（5）已知TiO2的晶胞如图1所示，“黑球”代表 (填“钛”或“氧")。
（6）钛晶体有两种结构，如图2和图3所示。
图2结构中空间利用率(φ)为 (用含π的代数式表示)；已知图3结构中底边长为a nm，高为c nm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则该钛晶体的密度为 g·m-3(用含a、c、NA的代数式表示)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A.酸性氧化物在固态时可以是原子晶体，例如二氧化硅为原子晶体，故A不符合题意；
B.碱性氧化物在固态时一般是离子晶体，例如氧化钙、氧化钡，故B不符合题意；
C.含氧酸在固态时一定是分子晶体，故C符合题意；
D.非金属单质在固态不一定为分子晶体，例如石墨为混合型晶体，B为原子晶体，故D不符合题意。
【分析】
分子晶体是靠分子间作用力形成的固体物质，通过常见物质的组成进行判断。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．钛合金属于合金，合金属于金属材料，A不符合题意；
B．“曾青涂铁，铁赤如铜”为与硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜，属于置换反应，B不符合题意；
C．由分子构成的晶体为分子晶体，干冰是由分子构成的晶体，属于分子晶体，C不符合题意；
D．中国天眼用到的碳化硅中C原子与原子之间以共价键结合形成立体网状结构，因此碳化硅是一种新型的无机非金属材料，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.合金属于金属材料；
B.曾青涂铁，铁赤如铜”的过程中发生的反应式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
C.干冰由分子构成，为分子晶体。
3．【答案】A
【解析】【解答】①SiO2和SO3，固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、二氧化碳都只含共价键，故①不符合题意；
②晶体硼和HCl，固体HCl是分子晶体，晶体硼是原子晶体，二者都只含共价键，故②不符合题意；
③CO2和SO2固体，CO2和SO2都是分子晶体，二者都只含共价键，故③符合题意；
④晶体硅和金刚石都是原子晶体，二者都只含共价键，故④符合题意；
⑤晶体氖和晶体氮都是分子晶体，晶体氖中不含共价键，晶体氮含共价键，故⑤不符合题意；
⑥硫磺和碘都是分子晶体，二者都只含共价键，故⑥符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题主要考查晶体结构与化学键类型。根据物质含有的共价键类型及原子晶体与分子晶体的特征进行分析即可。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．稀有气体属于单原子分子，稀有气体中不存在化学键，故A不符合题意；
B．固体SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，无定形的SiO2不属于晶体，故B不符合题意；
C．分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关，与化学键无关，故C不符合题意；
D．对固体进行X射线衍射实验是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.稀有气体不含化学键；
B.无定形SiO2不属于晶体；
C.分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关；
D.X射线衍射实验是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法。
5．【答案】D
【解析】【解答】 A：钢属于合金，叙述正确，故A不符合题意；
B：SiC属于新型无机非金属材料，叙述正确，故B不符合题意；
C：芯片的主要成分是单质硅 ，叙述正确，故C不符合题意；
D：分子晶体有低熔点的特性，氮化硅结构材料耐高温， 故Si3N4不属于分子晶体，属于共价晶体，叙述错误，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】SiC属于新型无机非金属材料，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有硬度很大、优异的高温抗氧化性能。
利用硅的半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片。
分子晶体和共价晶体判断：①构成共价晶体的微粒是原子，构成分子晶体的微粒是分子。②共价分子晶体有低熔点、低沸点的特性。③常见的分子晶体：所有非金属氰化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大数有机物。常见的共价晶体：某些单质（硼、硅、锗、灰锡等）、某些非金属化合物（碳化硅、Si3N4等）。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 键能越大说明化学键越牢固，所构成的物质越稳定，故A说法不符合题意；
B. 高聚氮晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构，属于原子晶体，故B不符合题意；
C. 因为晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合，则每个氮原子平均形成1.5个氮氮键，氮原子数与氮氮键数比为2:3，故C不符合题意；
D.由高聚氮生成1molN2的过程中断开了3molN—N键，同时生成了1mol的N≡N键，则放出的能量为1×942-3×160=462KJ，故D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.键能越大物质越稳定；
B.判断依据是“构成立体网状结构”；
C.根据单间的公用情况进行分析；
D.根据键能与焓变的关系进行计算。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．SO3和NO 均是平面正三角形结构，互为等电子体，A不选；
B．B3H6N3和C6H6均是平面正六边形结构，互为等电子体，B不选；
C．金刚石和晶体硅均是共价晶体，都是正四面体形结构，互为等电子体，C不选；
D．CO2形成的是分子晶体，属于直线形结构，SiO2是共价晶体，是空间网状结构，二者结构不相似，不能互为等电子体，D选；
故答案为：D。
【分析】等电子体是具有相同的原子和具有相同的价层电子对，等电子体具有相似的结构，找出即可
8．【答案】C
【解析】【解答】A．Si是原子间通过非极性共价键形成的空间网状结构，为共价晶体，A不符合题意；
B．HCl中含有的是极性共价键，B不符合题意；
C．N2分子内为非极性键，分子间为范德华力，所以N2为分子晶体 ，C符合题意；
D．NH4Cl为离子化合物，形成离子晶体，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】同种原子之间的共价键为非极性键；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．在H2O2中，两个O原子形成1对共用电子对，每个O原子再分别与H原子形成1对共用电子对，从而使H2O2中的氧原子满足最外层8电子稳定结构，A符合题意；
B．C60中含有60个C原子，属于单质，在固态时属于分子晶体，B不符合题意；
C．Na2O2是离子化合物，溶于水需克服离子键、共价键，C不符合题意；
D．HF比HCl稳定，是由于F原子半径比Cl原子小，二者结合力强，与HF分子间是否存在氢键无关，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．O原子有6个电子，同时能形成2个共价单键；
B．足球烯（C60）是单质，不是化合物；
C．Na2O2溶于水时与水反应；
D．分子的稳定性与共价键有关。
10．【答案】B
【解析】【解答】A.一般金属原子的最外层电子才能称为自由电子，A不符合题意。
C.金属原子的还原性强弱和失去电子的难易程度有关系，而与多少没有关系，C符合题意。
D.升高温度，金属的电阻变大，导电性减弱，D不符合题意。
故答案是B。
【分析】A.金属原子的自由电子指的是最外层电子，而不是所有的核外电子。
B.镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率为74%，是最高的。
C.影响金属原子还原性强弱的因素是其失去电子的能力，而不是失去电子的多少。
D.升高温度会减弱金属的导电性。
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A．正硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分子晶体，故A正确；
B．分子的稳定性与分子内的B﹣O、H﹣O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故B错误．
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e﹣稳定结构，故C正确；
D.1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键，故D正确；
故选B．
【分析】A．根据晶体中存在的微粒确定晶体类型；
B．分子的稳定性与化学键有关；
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对；
D．利用均摊法计算含1molH3BO3的晶体中的氢键．
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A、二氧化硅晶体结构中，每个硅原子结合4个氧原子原子，同时每个氧原子结合2个硅原子原子，最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，所以一共12个原子，故A错误；
B、金属晶体中有阳离子但没有阴离子，故B错误；
C、依据n= 计算物质的量= =1mol，石墨烯中平均每个六元环含碳原子2个，则1mol碳原子含有六元环的个数为0.5NA，故C正确；
D、C60为分子晶体，如图中晶胞单元中，含有C60分子的个数为8× =4，720g C60晶体中含有NA个C60分子，所以720g C60晶体含有0.25NA个如图中晶胞单元，故D错误；
故选C．
【分析】A、二氧化硅晶体结构中，每个硅原子结合4个氧原子原子，同时每个氧原子结合2个硅原子原子，最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，所以一共12个原子； B、金属晶体中有阳离子但没有阴离子； mol，石墨烯中平均每个六元环含碳原子2个，则1mol碳原子含有六元环的个数为0.5NA； D、C60为分子晶体，如图中晶胞单元中，含有C60分子的个数为8× =4，720g C60晶体中含有NA个C60分子，据此判断．
13．【答案】B
【解析】【解答】A．在硅晶体中，每个硅原子与4个硅原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为2个硅原子共用，平均1molSi晶体中含有的Si-Si键数目为2NA，A不符合题意；
B．若在Si晶体中掺入P元素，P最外层是5个电子，可形成多电子的n型半导体，B符合题意；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低，P型一侧带负电；而n型半导体的自由电子浓度高，空穴浓度低，N型一侧带正电，C不符合题意；
D．光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，能量转化形式为：光能→电能，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A．硅原子最外层四个电子，每个硅原子可以和四个硅原子形成共用电子对；
B．AS和P元素均为第五主族元素；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，可以吸引更多电子，P型一侧带负电；而n型则相反；
D．光伏电池是太阳能直接转化为电能。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”，是因为烟气中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使非吸烟者被动吸入二手烟而危害健康．
A、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子质量很小无关，故A错误．
B、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子间有间隙无关，故B错误．
C、由于分子是在不断的运动的，这是造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因，故C正确．
D、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子由原子构成无关，故D错误．
故选：C．
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．C的一种晶体硬度很大，则该晶体为金刚石，金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连，每个C-C键被2个C共有，所以每个C相等于连接2个C-C键，所以1mol金刚石中含有2molC-C键，故A不符合题意；
B．N2和O2晶体中存在的是分子间作用力，为分子晶体，故B不符合题意；
C．[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构，所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，故C不符合题意；
D．根据阴阳离子个数比可知，在Cu2O晶胞中，顶点和体心为O2-，内部的4个离子为Cu+，则距离每个Cu+最近的O2-有2个，距离每个O2-最近的Cu+有4个，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X为C元素，X的一种晶体具有很大的硬度，则该晶体为金刚石；
B.N2和O2晶体为分子晶体；
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．硫化氢分子间不存在氢键，冰中水分子间存在氢键，因此两者结构不相似，故A说法符合题意；
B．在冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合，故B说法不符合题意；
C．氢键键长可以表示为通过氢键相连的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个O原子所在的水分子通过氢键相连，故C说法不符合题意；
D．在冰的晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小，故D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合；
C.通过氢键相连的两个氧原子的核间距即为氢键键长；
D.氢键有方向性和饱和性。
17．【答案】D
【解析】【解答】解：干冰由固体变为气体，二氧化碳分子大小不变，分子数目不变，但分子间距离增大，体积增大，与分子的运动特点无关，
故选D．
【分析】干冰由固体变成气体，分子间距离增大，体积增大，分子本身没有发生变化，以此解答．
18．【答案】A
【解析】【解答】A．中硫原子形成4个共价键，空间构型为正四面体，A符合题意；
B．是由分子构成的分子晶体，B不符合题意；
C．和中硫原子均为sp2杂化，但是二氧化硫中存在一对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故两者的键角不相等，C不符合题意；
D．水分子间能形成氢键导致沸点升高，故的沸点低于，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
B、S8由8个硫原子构成分子晶体；
C、孤电子对导致键角变小；
D、水分子之间可以形成氢键，使沸点变高。
19．【答案】D
【解析】【解答】由于C60晶体为分子晶体，而N60结构与之相似，所以N60也为分子晶体；同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的核素，N60是一种分子而非核素；分子晶体的熔、沸点不高，故N60的熔、沸点也不会很高。
【分析】B、 N60 是分子，而 14N 是原子。同位素是具有相同质子不同中子的同种元素的不同原子。错误。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．HCN分子中CN-与N2互为等电子体，则C与N之间为三键，中心C原子为sp杂化，HCN的立体构型为直线形，A说法不符合题意；
B．HCN 分子中σ 键与π键个数均为2，比值为1∶1，B说法不符合题意；
C．已知 HCN 标况下为液态，与水、乙醇互溶，HCN为共价化合物，则其固态时为分子晶体，C说法符合题意；
D．HCN 制备：C2H4+NH3=HCN+CH4+H2，该方程式涉及到的非极性分子有C2H4、CH4、H2，共有3种，D说法不符合题意；
答案为C。
【分析】A.计算出杂化方式判断构型
B. CN- 含有1个σ键 和2个π键，而氢离子和CN- 形成1个σ键
C.相似相溶，水和乙醇都是分子晶体
D.非极性分子含有非极性键或者对称的结构
21．【答案】（1）C；分子晶体
（2）SiO2；二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，熔点更高；热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；4；
【解析】【解答】(1)CO分子中C、O原子均有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是C原子；根据题意可知Ni(CO)4的沸点较低，是由Ni(CO)4分子构成的分子晶体；
(2)①根据题意可知二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，所以SiO2熔点更高；
②热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；
③原子分数坐标为(0.5，0.2，0.5)的Cs原子位于晶胞体内，原子分数坐标为(0，0.3，0.5)及(1.0，0.3，0.5)的Cs原子分别位于晶胞的左侧面、右侧面上，原子分数坐标为(0.5，0.8，1.0)及(0.5，0.8，0)的Cs原子分别位于晶胞的上底面、下底面，原子分数坐标为(0，0.7，1.0)及(1.0，0.7，1.0)(0，0.7，0)及(1.0，0.7，0)的Cs原子位于晶胞平行于y轴的棱上，则晶胞中Cs原子数目为： =4；由化学式CsSiB3O7，可知晶胞相当于含有4个“CsSiB3O7”，故晶胞质量为 g，则晶体密度= g÷(a×10-10 cm×b×10-10 cm×c×10-10 cm)= g cm-3。
【分析】（1）根据化学式即可判断碳原子与Ni形成配位键，根据沸点较低即可判断晶体类型
（2）①均为原子晶体，键越短，熔点越大 ②热水破坏了分子内的氢键，促进了分子间的氢键形成 ③ 根据坐标确定原子的位置，Cs在体心和面心和棱上计算出原子个数，根据ρ=m/v计算
22．【答案】（1）12；4
（2）B；D；E
【解析】【解答】(1)取任意一顶角的CO2分子，则与之紧邻且等距离的是共用该顶角的各面面心上的CO2分子，共有3个，而该顶角被8个晶胞共用，面心上的分子被2个晶胞共用，这样正确的CO2分子数为3×8÷2=12；在此结构中8个CO2分子处于顶角，6个CO2分子处于面心，所以该结构单元平均占有的CO2分子数为8×1/8+6×1/2=4；正确答案：12；4。
(2)原子晶体的结构特点为空间网状结构，硬度大，可做耐磨材料，熔沸点高，很难升华；SiO2为原子晶体，1 mol SiO2晶体中含4mol Si—O键，二氧化硅为酸性氧化物，能够与强碱反应；现制得原子晶体干冰，结构和性质与SiO2原子晶体相似，有关该物质的说法正确的有B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点；D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应；E.1mol原子晶体干冰中含有4 mol C—O键；正确答案：BDE。
【分析】
（1）面心立方晶胞的配位数是12，根据均摊法计算实际含有的微粒数。
（2）结构决定性质，根据结构的相似性进行类比。
23．【答案】（1）NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价
（2）平面三角形；B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键
（3）共价；sp3；N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；
【解析】【解答】(1)NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价，所以NaBH4具有强还原性；
(2)硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O H++[B(OH)4]-
①硼酸分子中B原子采取sp2杂化，σ键数为3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；
②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键；
(3)①氮化硼(BN)属于共价晶体；由图可知每个B原子距离最近的N原子有4个，B原子的价层电子对数为4，轨道杂化类型为sp3杂化；
②N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，晶胞中N=4，B=×6+×8=4，晶胞的边长为acm，，。
【分析】（1）NaBH4中的H是-1价，具有强还原性；
（2）①根据B原子的价层电子对数判断硼酸是平面三角形；
②该配位键的形成是因为B原子提供空轨道，OH-中的O提供孤电子对，形成了一个配位键生成[B(OH)4]-；
(3) ① BN是共价晶体，根据晶胞结构可知B原子的价层电子对数是4，所以B原子采用sp3杂化；
② BN中共价键的键长小于SiC中共价键的键长，键能大于SiC中共价键的键能，所以BN的硬度、熔点均高些；
③ 利用均摊法算出一个晶胞中含有B、N原子的个数，求一个晶胞的质量，再算晶胞的体积，最后求晶胞参数。
24．【答案】（1）[Ar]3d64s2
（2）sp2、sp3
（3）分子；能
（4）C18H34O2；c；羧基
（5）正八面体；4；
【解析】【解答】(1) Fe是第26号元素，根据构造原理可得其原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，即[Ar]3d64s2；故答案为：[Ar]3d64s2；
(2) 在丙酮分子中，羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化；故答案为：sp2、sp3；
(3) FeCl3熔点为 306℃、沸点为 315℃，其熔沸点较低，所以FeCl3属于分子晶。由题可知，Fe3O4中电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，所以该晶体能导电；
故答案为：分子；能；
(4)①根据A、B的结构简式可得：十八烯酸的分子式为C18H34O2；
②与碳碳双键上的为两个不同的原子团，存在顺反异构。从A、B的结构简式可得：A为反式异构，B为顺式异构，
故答案为：c；
③憎水基易溶于油，主要有烃基；亲水基易溶于水，主要有羟基、羧基。
故答案为：C18H34O2；c；羧基；
(5)①根据Fe3C晶胞的结构图可知，Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，与碳原子紧邻的铁原子，以C原子为原点建立三维坐标系，Fe原子位于坐标轴上且关于原点（碳原子）对称，6个Fe形成的空间结构为正八面体；
②根据Fe3C晶胞的结构图可知，碳原子位于平行六面体的8个顶点、4条侧棱、上下底面和平行六面体的内部，由均摊法计算可得： ；
③根据Fe3C晶胞的结构图可知，晶胞的体积为： ，
晶胞中原子总体积为： ，则Fe3C晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为： ；
故答案为：正八面体；4； 。
【分析】(1)铁是第26号元素，根据构造原理书写即可。
(2) 根据价层电子对互斥理论来分析解答，3个σ键且不含孤电子对采用sp2杂化，含有4个σ键且不含孤电子对采用sp3杂化；
(3) 一般情况下，分子晶体熔沸点较低，离子晶体熔沸点较高；电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，所以该晶体能导电；
(4) 憎水基易溶于油，主要有烃基；亲水基易溶于水，主要有羟基、羧基。
(5) 根据Fe3C晶胞的结构图作答即可。
25．【答案】（1）
（2）；
（3）；；中原子含有个键和个孤电子对，所以为三角锥构型；分子中N原子含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故键角大
（4）是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力，故熔点较高
（5）钛
（6）；
【解析】【解答】(1)基态原子的价层电子排布式为，排布图为，故答案为：；
(2)分子中氮原子含有孤电子对，分子中元素不含孤电子对，中原子含有个键和个孤电子对，杂化方式为，所以为三角锥构型；分子中含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子电子对数为，故杂化方式为，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故H—N—H键角大，故答案为：；中原子含有个键和个孤电子对，所以为三角锥构型；分子中N原子含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故H—N—H键角大
(3)上述物质中所含第二周期元素、、 四个，同一周期元素中，元素电离能和电负性随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，但第二主族和第三主族及第五主族和第六主族电离能出现反常，所以它们的第一电离能关系为：，电负性关系为：，故答案为：；；
(4)由题干可知是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力，故熔点较高，故答案为：是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力
(5)根据金红石四方晶胞图可知，黑色球数目为：，白色球数目为：，结合化学式可知，黑色球代表钛原子，白球代表原子；故答案为：钛
(6)图中晶胞为体心立方堆积，处于体对角线上的原子紧密相切，设原子半径为，则晶胞体对角线长为，晶胞棱长，晶胞中原子数目，晶胞空间利用率，故答案为：；
晶胞中原子数，晶胞质量， ，则，故答案为：。
【分析】（1）注意区别电子排布图和电子排布式；
（2）第一电离能从左往右整体呈现增大的趋势，但是第ⅡA族大于同周期第ⅢA族，第ⅤA族大于同周期第ⅥA族的；
（3）N的价层电子对数是4，所以是，而该物质中有N提供孤电子对，B提供空轨道形成的配位键，所以B的价层电子对数为4，也是；
（4）BC(碳化硼)、BN(氮化硼)都是共价晶体，共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高；
（5）利用均摊法判断黑白球的个数，结合化学式可以判断黑球代表Ti；
（6）空间利用率等于一个晶胞中Ti的体积之和与晶胞的体积之比；利用均摊法求一个晶胞的质量，再根据晶胞参数求晶胞的体积，最后求密度。
2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．（2019高二下·汪清期中）下列物质固态时一定是分子晶体的是（ ）
A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．含氧酸 D．非金属单质
2．（2022高三上·沈阳期中）化学从古至今都对人类生活产生重大影响。下列说法错误的是（ ）
A．“奋斗者”号深海载人潜水器的耐压壳使用了钛合金，钛合金属于金属材料
B．《黄白第十大》中“曾青涂铁，铁赤如铜”主要发生了置换反应
C．速滑馆采用二氧化碳跨临界直接制冰，实现二氧化碳的循环利用和零排放，干冰属于分子晶体
D．中国天眼用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
3．（2019高二下·牡丹江期中）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晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘
A．③④⑥ B．①②③ C．④⑤⑥ D．①③⑤
4．（2022高二下·三明期中）下列有关晶体的说法正确的是（ ）
A．任何晶体中都存在化学键
B．固体SiO2一定是晶体
C．分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高
D．X射线衍射法是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法
5．（2023高二下·彭泽期末）近年来，我国科技迅猛发展，下列科技成果中蕴含的化学知识叙述不正确的是（ ）
A．建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金
B．中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料
C．华为麒麟芯片的主要成分是单质硅
D．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体
6．（2018高一下·成都期末）高压下氮气聚合生成高聚氮，其晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构。已知晶体中N—N键的键能为160 kJ/mol，而N≡N的键能为942 kJ/mol。则下列说法错误的是（ ）
A．键能越大说明化学键越牢固，所构成的物质越稳定
B．高聚氮晶体属于原子晶体
C．该晶体中氮原子数与氮氮键数比为2:3
D．由高聚氮生成1molN2会放出702kJ能量
7．（2021高二下·五莲期中）等电子体具有相似的空间结构，下列物质不属于等电子体的是（ ）
A．SO3和NO B．B3H6N3和C6H6
C．金刚石和晶体硅 D．CO2和SiO2
8．（2022高二下·云浮期末）下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是
A．Si B．HCl C．N2 D．NH4Cl
9．（2020高二上·舟山期末）下列说法正确的是（ ）
A．H2O2中的氧原子满足最外层8电子稳定结构
B．葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体
C．Na2O2溶于水只需克服离子键
D．HF比HCl稳定，是由于HF分子间存在氢键
10．（2019高二上·达州期末）下列有关金属的说法中正确的是（ ）
A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强
D．温度升高，金属的导电性将变大
11．正硼酸（H3BO3）是一种层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）．下列有关说法错误的是（ ）
A．正硼酸晶体属于分子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层不是8e﹣结构
D．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
12．（2016高二下·重庆期中）有关晶体组成结构的叙述中，正确的是（ ）
A．SiO2晶体中最小环上的原子数为6
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．12g石墨烯（如图1）中含有六元环的个数为0.5NA
D．720g C60晶体（如图2）中含有0.5NA个晶胞结构单元
13．（2020·深圳模拟）硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p-n结，此时自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol Si晶体中含有的Si-Si键数目为4NA
B．若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体
C．p-n结中，n型一侧带负电，p型一侧带正电
D．光伏电池的能量转化形式为：光能→化学能→电能
14．全国禁止在中小学幼儿园内吸烟，杜绝学生吸食“二手烟”．造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因是（ ）
A．分子很小 B．分子之间有间隙
C．分子在不断运动 D．分子由原子构成
15．（2022高三上·如皋开学考）X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．X的一种晶体具有很大的硬度，1 mol该晶体中含有4molX-X键
B．Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C．[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D．Q2Z晶胞中，距离每个Q+最近的Z2-有2个
16．（2022高二上·衢州期末）冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法错误的是
A．硫化氢晶体结构和冰相似
B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合
C．晶胞中Z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d
D．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小
17．人们常用干冰营造云雾缭绕的舞台效果，这是因为干冰在室温下很容易直接变成气体．在此过程中体积可以增大很多倍，原因是（ ）
A．A B．B C．C D．D
18．（2023·江苏模拟）硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同，环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。下列有关说法正确的是
A．的空间构型为正四面体 B．是共价晶体
C．和中的键角相等 D．的沸点高于
19．科学家发现的C60是一种新的分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又确认存在着另一种分子“N60”，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法中不正确的是( )
A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构
B．N60和14N都是氮的同位素
C．N60的熔、沸点不高
D．N60可能成为很好的火箭燃料
20．（2020高二下·信阳期末）已知 CN- 与 N2互为等电子体，则下列有关 HCN 的说法正确的是（ ）
A．HCN 分子的立体构型为 V 形
B．HCN 分子中σ 键与π键个数比为1:2
C．已知 HCN 标况下为液态，与水、乙醇互溶，则其固态时为分子晶体
D．HCN 制备：C2H4+NH3=HCN+CH4+H2，该方程式涉及到的非极性分子有2种
二、综合题
21．（2021高二下·无棣期中）
（1）单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。Ni与CO在60~80℃时反应生成 Ni(CO)4气体，在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是 ，Ni(CO)4晶体类型是 。
（2）非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：
①SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是 ，原因是 。
②正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，如图为硼酸晶体的片层结构，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连图中“虚线”表示氢键)其中硼的杂化方式为sp2，H3BO3在热水中比冷水中溶解度显著增大的主要原因是 。
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为a pm、b pm、c pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为 。CsSiB3O7的摩尔质量为M g·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为 g·cm-3(用代数式表示)。
22．（2019高二下·汪清期中）
（1）如图为CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。试说明每个 CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的 CO2分子；该结构单元平均占有 个CO2分子。
（2）在40 GPa高压下，用激光器加热到1800 K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是________。
A．原子晶体干冰易升华，可用作制冷剂
B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点
C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料
D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应
E．每摩尔原子晶体干冰中含有4 mol C—O键
23．（2022·丰台模拟）氮化硼(BN)是一种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下：
NaBH4B(OH)3→BN
已知：①电负性：H2.1 B2.0 N3.0 O3.5
②SiC与BN晶体的熔点和硬度数据如下：
物质 熔点/℃ 硬度
碳化硅(SiC) 2830 9-9.5
氮化硼(BN) 3000 9.5
（1）NaBH4被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析NaBH4具有强还原性的原因是 。
（2）硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O H++[B(OH)4]-
①硼酸分子的空间构型为 。
②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，描述配位键的形成过程 。
（3）某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图：
①氮化硼(BN)属于 晶体；B原子的轨道杂化类型为 。
②该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是 。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的边长为 cm(列计算式)。
24．（2020高二下·厦门期末）我国科学家合成了一种高容量的锂离子电池的负极材料Fe3C，其合成路线如图：
（1）基态Fe核外电子排布式为 。
（2）丙酮中碳原子杂化方式为 。
（3）FeCl3熔点为 306℃、沸点为 315℃；Fe3O4中电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移。
①FeCl3属于 晶体。
②Fe3O4晶体 导电(填“能”或“不能”)。
（4）十八烯酸结构有 A( )和 B( )
①十八烯酸的分子式为 。
②A 和 B 的关系为 (填标号)。
a.碳链异构 b.官能团异构 c.顺反异构 d.位置异构
③十八烯酸可作为表面活性剂促进胶状形成，其亲水基团为 。
（5）Fe3C晶胞呈长方形，其结构如图所示，其中部分铁原子未标出。
①与碳原子紧邻的铁原子的空间结构为 (填“正四面体”或“正八面体”)。
②晶胞含有 个碳原子。
③Fe和C的原子半径分别为rFe nm和rC nm，则Fe3C晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为 (列出计算式)。
25．（2022·安徽模拟）我国科学家最近开发了α- B26C@ TiO2/Ti催化剂实现NO制NH3，为资源回收利用提供新思路。请回答下列问题：
（1）基态N原子的价层电子排布图为 。
（2）上述物质中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)，电负性由大到小的顺序为 。
（3）氨硼烷(NH3·BH3)是一种具有潜力的固体储氢材料。NH3·BH3分子中属于sp3杂化的原子有 (填元素符号)。H—N—H键角：NH3 NH3·BH3(填“>”“<”或“=”)，理由是 。
（4）已知：BC(碳化硼)、BN(氮化硼)的熔点依次为2450℃、3000℃， BN的熔点较高的主要原因是 。
（5）已知TiO2的晶胞如图1所示，“黑球”代表 (填“钛”或“氧")。
（6）钛晶体有两种结构，如图2和图3所示。
图2结构中空间利用率(φ)为 (用含π的代数式表示)；已知图3结构中底边长为a nm，高为c nm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则该钛晶体的密度为 g·m-3(用含a、c、NA的代数式表示)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A.酸性氧化物在固态时可以是原子晶体，例如二氧化硅为原子晶体，故A不符合题意；
B.碱性氧化物在固态时一般是离子晶体，例如氧化钙、氧化钡，故B不符合题意；
C.含氧酸在固态时一定是分子晶体，故C符合题意；
D.非金属单质在固态不一定为分子晶体，例如石墨为混合型晶体，B为原子晶体，故D不符合题意。
【分析】
分子晶体是靠分子间作用力形成的固体物质，通过常见物质的组成进行判断。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．钛合金属于合金，合金属于金属材料，A不符合题意；
B．“曾青涂铁，铁赤如铜”为与硫酸铜反应生成硫酸亚铁、铜，属于置换反应，B不符合题意；
C．由分子构成的晶体为分子晶体，干冰是由分子构成的晶体，属于分子晶体，C不符合题意；
D．中国天眼用到的碳化硅中C原子与原子之间以共价键结合形成立体网状结构，因此碳化硅是一种新型的无机非金属材料，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.合金属于金属材料；
B.曾青涂铁，铁赤如铜”的过程中发生的反应式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
C.干冰由分子构成，为分子晶体。
3．【答案】A
【解析】【解答】①SiO2和SO3，固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、二氧化碳都只含共价键，故①不符合题意；
②晶体硼和HCl，固体HCl是分子晶体，晶体硼是原子晶体，二者都只含共价键，故②不符合题意；
③CO2和SO2固体，CO2和SO2都是分子晶体，二者都只含共价键，故③符合题意；
④晶体硅和金刚石都是原子晶体，二者都只含共价键，故④符合题意；
⑤晶体氖和晶体氮都是分子晶体，晶体氖中不含共价键，晶体氮含共价键，故⑤不符合题意；
⑥硫磺和碘都是分子晶体，二者都只含共价键，故⑥符合题意。
故答案为：A。
【分析】本题主要考查晶体结构与化学键类型。根据物质含有的共价键类型及原子晶体与分子晶体的特征进行分析即可。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．稀有气体属于单原子分子，稀有气体中不存在化学键，故A不符合题意；
B．固体SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，无定形的SiO2不属于晶体，故B不符合题意；
C．分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关，与化学键无关，故C不符合题意；
D．对固体进行X射线衍射实验是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.稀有气体不含化学键；
B.无定形SiO2不属于晶体；
C.分子晶体的熔点和沸点与分子间作用力有关；
D.X射线衍射实验是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法。
5．【答案】D
【解析】【解答】 A：钢属于合金，叙述正确，故A不符合题意；
B：SiC属于新型无机非金属材料，叙述正确，故B不符合题意；
C：芯片的主要成分是单质硅 ，叙述正确，故C不符合题意；
D：分子晶体有低熔点的特性，氮化硅结构材料耐高温， 故Si3N4不属于分子晶体，属于共价晶体，叙述错误，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】SiC属于新型无机非金属材料，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有硬度很大、优异的高温抗氧化性能。
利用硅的半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片。
分子晶体和共价晶体判断：①构成共价晶体的微粒是原子，构成分子晶体的微粒是分子。②共价分子晶体有低熔点、低沸点的特性。③常见的分子晶体：所有非金属氰化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大数有机物。常见的共价晶体：某些单质（硼、硅、锗、灰锡等）、某些非金属化合物（碳化硅、Si3N4等）。
6．【答案】D
【解析】【解答】A. 键能越大说明化学键越牢固，所构成的物质越稳定，故A说法不符合题意；
B. 高聚氮晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合并向空间发展构成立体网状结构，属于原子晶体，故B不符合题意；
C. 因为晶体中每个氮原子都通过三个单键与其他氮原子结合，则每个氮原子平均形成1.5个氮氮键，氮原子数与氮氮键数比为2:3，故C不符合题意；
D.由高聚氮生成1molN2的过程中断开了3molN—N键，同时生成了1mol的N≡N键，则放出的能量为1×942-3×160=462KJ，故D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.键能越大物质越稳定；
B.判断依据是“构成立体网状结构”；
C.根据单间的公用情况进行分析；
D.根据键能与焓变的关系进行计算。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．SO3和NO 均是平面正三角形结构，互为等电子体，A不选；
B．B3H6N3和C6H6均是平面正六边形结构，互为等电子体，B不选；
C．金刚石和晶体硅均是共价晶体，都是正四面体形结构，互为等电子体，C不选；
D．CO2形成的是分子晶体，属于直线形结构，SiO2是共价晶体，是空间网状结构，二者结构不相似，不能互为等电子体，D选；
故答案为：D。
【分析】等电子体是具有相同的原子和具有相同的价层电子对，等电子体具有相似的结构，找出即可
8．【答案】C
【解析】【解答】A．Si是原子间通过非极性共价键形成的空间网状结构，为共价晶体，A不符合题意；
B．HCl中含有的是极性共价键，B不符合题意；
C．N2分子内为非极性键，分子间为范德华力，所以N2为分子晶体 ，C符合题意；
D．NH4Cl为离子化合物，形成离子晶体，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】同种原子之间的共价键为非极性键；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．在H2O2中，两个O原子形成1对共用电子对，每个O原子再分别与H原子形成1对共用电子对，从而使H2O2中的氧原子满足最外层8电子稳定结构，A符合题意；
B．C60中含有60个C原子，属于单质，在固态时属于分子晶体，B不符合题意；
C．Na2O2是离子化合物，溶于水需克服离子键、共价键，C不符合题意；
D．HF比HCl稳定，是由于F原子半径比Cl原子小，二者结合力强，与HF分子间是否存在氢键无关，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．O原子有6个电子，同时能形成2个共价单键；
B．足球烯（C60）是单质，不是化合物；
C．Na2O2溶于水时与水反应；
D．分子的稳定性与共价键有关。
10．【答案】B
【解析】【解答】A.一般金属原子的最外层电子才能称为自由电子，A不符合题意。
C.金属原子的还原性强弱和失去电子的难易程度有关系，而与多少没有关系，C符合题意。
D.升高温度，金属的电阻变大，导电性减弱，D不符合题意。
故答案是B。
【分析】A.金属原子的自由电子指的是最外层电子，而不是所有的核外电子。
B.镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率为74%，是最高的。
C.影响金属原子还原性强弱的因素是其失去电子的能力，而不是失去电子的多少。
D.升高温度会减弱金属的导电性。
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A．正硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分子晶体，故A正确；
B．分子的稳定性与分子内的B﹣O、H﹣O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故B错误．
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e﹣稳定结构，故C正确；
D.1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键，故D正确；
故选B．
【分析】A．根据晶体中存在的微粒确定晶体类型；
B．分子的稳定性与化学键有关；
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对；
D．利用均摊法计算含1molH3BO3的晶体中的氢键．
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A、二氧化硅晶体结构中，每个硅原子结合4个氧原子原子，同时每个氧原子结合2个硅原子原子，最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，所以一共12个原子，故A错误；
B、金属晶体中有阳离子但没有阴离子，故B错误；
C、依据n= 计算物质的量= =1mol，石墨烯中平均每个六元环含碳原子2个，则1mol碳原子含有六元环的个数为0.5NA，故C正确；
D、C60为分子晶体，如图中晶胞单元中，含有C60分子的个数为8× =4，720g C60晶体中含有NA个C60分子，所以720g C60晶体含有0.25NA个如图中晶胞单元，故D错误；
故选C．
【分析】A、二氧化硅晶体结构中，每个硅原子结合4个氧原子原子，同时每个氧原子结合2个硅原子原子，最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，所以一共12个原子； B、金属晶体中有阳离子但没有阴离子； mol，石墨烯中平均每个六元环含碳原子2个，则1mol碳原子含有六元环的个数为0.5NA； D、C60为分子晶体，如图中晶胞单元中，含有C60分子的个数为8× =4，720g C60晶体中含有NA个C60分子，据此判断．
13．【答案】B
【解析】【解答】A．在硅晶体中，每个硅原子与4个硅原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为2个硅原子共用，平均1molSi晶体中含有的Si-Si键数目为2NA，A不符合题意；
B．若在Si晶体中掺入P元素，P最外层是5个电子，可形成多电子的n型半导体，B符合题意；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低，P型一侧带负电；而n型半导体的自由电子浓度高，空穴浓度低，N型一侧带正电，C不符合题意；
D．光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，能量转化形式为：光能→电能，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A．硅原子最外层四个电子，每个硅原子可以和四个硅原子形成共用电子对；
B．AS和P元素均为第五主族元素；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，可以吸引更多电子，P型一侧带负电；而n型则相反；
D．光伏电池是太阳能直接转化为电能。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”，是因为烟气中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使非吸烟者被动吸入二手烟而危害健康．
A、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子质量很小无关，故A错误．
B、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子间有间隙无关，故B错误．
C、由于分子是在不断的运动的，这是造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因，故C正确．
D、由分子的性质可知，造成非吸烟者在公共场所吸食“二手烟”的主要原因与分子由原子构成无关，故D错误．
故选：C．
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可．
15．【答案】D
【解析】【解答】A．C的一种晶体硬度很大，则该晶体为金刚石，金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连，每个C-C键被2个C共有，所以每个C相等于连接2个C-C键，所以1mol金刚石中含有2molC-C键，故A不符合题意；
B．N2和O2晶体中存在的是分子间作用力，为分子晶体，故B不符合题意；
C．[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构，所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，故C不符合题意；
D．根据阴阳离子个数比可知，在Cu2O晶胞中，顶点和体心为O2-，内部的4个离子为Cu+，则距离每个Cu+最近的O2-有2个，距离每个O2-最近的Cu+有4个，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X为C元素，X的一种晶体具有很大的硬度，则该晶体为金刚石；
B.N2和O2晶体为分子晶体；
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．硫化氢分子间不存在氢键，冰中水分子间存在氢键，因此两者结构不相似，故A说法符合题意；
B．在冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合，故B说法不符合题意；
C．氢键键长可以表示为通过氢键相连的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个O原子所在的水分子通过氢键相连，故C说法不符合题意；
D．在冰的晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小，故D说法不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合；
C.通过氢键相连的两个氧原子的核间距即为氢键键长；
D.氢键有方向性和饱和性。
17．【答案】D
【解析】【解答】解：干冰由固体变为气体，二氧化碳分子大小不变，分子数目不变，但分子间距离增大，体积增大，与分子的运动特点无关，
故选D．
【分析】干冰由固体变成气体，分子间距离增大，体积增大，分子本身没有发生变化，以此解答．
18．【答案】A
【解析】【解答】A．中硫原子形成4个共价键，空间构型为正四面体，A符合题意；
B．是由分子构成的分子晶体，B不符合题意；
C．和中硫原子均为sp2杂化，但是二氧化硫中存在一对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故两者的键角不相等，C不符合题意；
D．水分子间能形成氢键导致沸点升高，故的沸点低于，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
B、S8由8个硫原子构成分子晶体；
C、孤电子对导致键角变小；
D、水分子之间可以形成氢键，使沸点变高。
19．【答案】D
【解析】【解答】由于C60晶体为分子晶体，而N60结构与之相似，所以N60也为分子晶体；同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的核素，N60是一种分子而非核素；分子晶体的熔、沸点不高，故N60的熔、沸点也不会很高。
【分析】B、 N60 是分子，而 14N 是原子。同位素是具有相同质子不同中子的同种元素的不同原子。错误。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．HCN分子中CN-与N2互为等电子体，则C与N之间为三键，中心C原子为sp杂化，HCN的立体构型为直线形，A说法不符合题意；
B．HCN 分子中σ 键与π键个数均为2，比值为1∶1，B说法不符合题意；
C．已知 HCN 标况下为液态，与水、乙醇互溶，HCN为共价化合物，则其固态时为分子晶体，C说法符合题意；
D．HCN 制备：C2H4+NH3=HCN+CH4+H2，该方程式涉及到的非极性分子有C2H4、CH4、H2，共有3种，D说法不符合题意；
答案为C。
【分析】A.计算出杂化方式判断构型
B. CN- 含有1个σ键 和2个π键，而氢离子和CN- 形成1个σ键
C.相似相溶，水和乙醇都是分子晶体
D.非极性分子含有非极性键或者对称的结构
21．【答案】（1）C；分子晶体
（2）SiO2；二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，熔点更高；热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；4；
【解析】【解答】(1)CO分子中C、O原子均有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是C原子；根据题意可知Ni(CO)4的沸点较低，是由Ni(CO)4分子构成的分子晶体；
(2)①根据题意可知二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，所以SiO2熔点更高；
②热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；
③原子分数坐标为(0.5，0.2，0.5)的Cs原子位于晶胞体内，原子分数坐标为(0，0.3，0.5)及(1.0，0.3，0.5)的Cs原子分别位于晶胞的左侧面、右侧面上，原子分数坐标为(0.5，0.8，1.0)及(0.5，0.8，0)的Cs原子分别位于晶胞的上底面、下底面，原子分数坐标为(0，0.7，1.0)及(1.0，0.7，1.0)(0，0.7，0)及(1.0，0.7，0)的Cs原子位于晶胞平行于y轴的棱上，则晶胞中Cs原子数目为： =4；由化学式CsSiB3O7，可知晶胞相当于含有4个“CsSiB3O7”，故晶胞质量为 g，则晶体密度= g÷(a×10-10 cm×b×10-10 cm×c×10-10 cm)= g cm-3。
【分析】（1）根据化学式即可判断碳原子与Ni形成配位键，根据沸点较低即可判断晶体类型
（2）①均为原子晶体，键越短，熔点越大 ②热水破坏了分子内的氢键，促进了分子间的氢键形成 ③ 根据坐标确定原子的位置，Cs在体心和面心和棱上计算出原子个数，根据ρ=m/v计算
22．【答案】（1）12；4
（2）B；D；E
【解析】【解答】(1)取任意一顶角的CO2分子，则与之紧邻且等距离的是共用该顶角的各面面心上的CO2分子，共有3个，而该顶角被8个晶胞共用，面心上的分子被2个晶胞共用，这样正确的CO2分子数为3×8÷2=12；在此结构中8个CO2分子处于顶角，6个CO2分子处于面心，所以该结构单元平均占有的CO2分子数为8×1/8+6×1/2=4；正确答案：12；4。
(2)原子晶体的结构特点为空间网状结构，硬度大，可做耐磨材料，熔沸点高，很难升华；SiO2为原子晶体，1 mol SiO2晶体中含4mol Si—O键，二氧化硅为酸性氧化物，能够与强碱反应；现制得原子晶体干冰，结构和性质与SiO2原子晶体相似，有关该物质的说法正确的有B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点；D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应；E.1mol原子晶体干冰中含有4 mol C—O键；正确答案：BDE。
【分析】
（1）面心立方晶胞的配位数是12，根据均摊法计算实际含有的微粒数。
（2）结构决定性质，根据结构的相似性进行类比。
23．【答案】（1）NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价
（2）平面三角形；B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键
（3）共价；sp3；N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；
【解析】【解答】(1)NaBH4中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价，所以NaBH4具有强还原性；
(2)硼酸的化学式为B(OH)3，是一元弱酸。硼酸产生H+过程为：B(OH)3+H2O H++[B(OH)4]-
①硼酸分子中B原子采取sp2杂化，σ键数为3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；
②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH-形成配位键，B原子价电子式2s22p1，可提供1个p轨道作为空轨道，接受OH-中O原子提供的孤电子对形成配位键；
(3)①氮化硼(BN)属于共价晶体；由图可知每个B原子距离最近的N原子有4个，B原子的价层电子对数为4，轨道杂化类型为sp3杂化；
②N原子半径小于C，B原子半径小于Si，N-B共价键的键长小于C-Si键长，N-B共价键的键能大于C-Si键能，故该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC；
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，晶胞中N=4，B=×6+×8=4，晶胞的边长为acm，，。
【分析】（1）NaBH4中的H是-1价，具有强还原性；
（2）①根据B原子的价层电子对数判断硼酸是平面三角形；
②该配位键的形成是因为B原子提供空轨道，OH-中的O提供孤电子对，形成了一个配位键生成[B(OH)4]-；
(3) ① BN是共价晶体，根据晶胞结构可知B原子的价层电子对数是4，所以B原子采用sp3杂化；
② BN中共价键的键长小于SiC中共价键的键长，键能大于SiC中共价键的键能，所以BN的硬度、熔点均高些；
③ 利用均摊法算出一个晶胞中含有B、N原子的个数，求一个晶胞的质量，再算晶胞的体积，最后求晶胞参数。
24．【答案】（1）[Ar]3d64s2
（2）sp2、sp3
（3）分子；能
（4）C18H34O2；c；羧基
（5）正八面体；4；
【解析】【解答】(1) Fe是第26号元素，根据构造原理可得其原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，即[Ar]3d64s2；故答案为：[Ar]3d64s2；
(2) 在丙酮分子中，羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化；故答案为：sp2、sp3；
(3) FeCl3熔点为 306℃、沸点为 315℃，其熔沸点较低，所以FeCl3属于分子晶。由题可知，Fe3O4中电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，所以该晶体能导电；
故答案为：分子；能；
(4)①根据A、B的结构简式可得：十八烯酸的分子式为C18H34O2；
②与碳碳双键上的为两个不同的原子团，存在顺反异构。从A、B的结构简式可得：A为反式异构，B为顺式异构，
故答案为：c；
③憎水基易溶于油，主要有烃基；亲水基易溶于水，主要有羟基、羧基。
故答案为：C18H34O2；c；羧基；
(5)①根据Fe3C晶胞的结构图可知，Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，与碳原子紧邻的铁原子，以C原子为原点建立三维坐标系，Fe原子位于坐标轴上且关于原点（碳原子）对称，6个Fe形成的空间结构为正八面体；
②根据Fe3C晶胞的结构图可知，碳原子位于平行六面体的8个顶点、4条侧棱、上下底面和平行六面体的内部，由均摊法计算可得： ；
③根据Fe3C晶胞的结构图可知，晶胞的体积为： ，
晶胞中原子总体积为： ，则Fe3C晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为： ；
故答案为：正八面体；4； 。
【分析】(1)铁是第26号元素，根据构造原理书写即可。
(2) 根据价层电子对互斥理论来分析解答，3个σ键且不含孤电子对采用sp2杂化，含有4个σ键且不含孤电子对采用sp3杂化；
(3) 一般情况下，分子晶体熔沸点较低，离子晶体熔沸点较高；电子可在Fe2+、Fe3+间迅速发生转移，所以该晶体能导电；
(4) 憎水基易溶于油，主要有烃基；亲水基易溶于水，主要有羟基、羧基。
(5) 根据Fe3C晶胞的结构图作答即可。
25．【答案】（1）
（2）；
（3）；；中原子含有个键和个孤电子对，所以为三角锥构型；分子中N原子含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故键角大
（4）是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力，故熔点较高
（5）钛
（6）；
【解析】【解答】(1)基态原子的价层电子排布式为，排布图为，故答案为：；
(2)分子中氮原子含有孤电子对，分子中元素不含孤电子对，中原子含有个键和个孤电子对，杂化方式为，所以为三角锥构型；分子中含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子电子对数为，故杂化方式为，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故H—N—H键角大，故答案为：；中原子含有个键和个孤电子对，所以为三角锥构型；分子中N原子含有的化学键类型有共价键、配位键，在中原子含有个键，没有孤电子对的影响，故H—N—H键角大
(3)上述物质中所含第二周期元素、、 四个，同一周期元素中，元素电离能和电负性随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，但第二主族和第三主族及第五主族和第六主族电离能出现反常，所以它们的第一电离能关系为：，电负性关系为：，故答案为：；；
(4)由题干可知是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力，故熔点较高，故答案为：是共价晶体，熔化时需要克服共价键，共价键作用效果强于分子间作用力
(5)根据金红石四方晶胞图可知，黑色球数目为：，白色球数目为：，结合化学式可知，黑色球代表钛原子，白球代表原子；故答案为：钛
(6)图中晶胞为体心立方堆积，处于体对角线上的原子紧密相切，设原子半径为，则晶胞体对角线长为，晶胞棱长，晶胞中原子数目，晶胞空间利用率，故答案为：；
晶胞中原子数，晶胞质量， ，则，故答案为：。
【分析】（1）注意区别电子排布图和电子排布式；
（2）第一电离能从左往右整体呈现增大的趋势，但是第ⅡA族大于同周期第ⅢA族，第ⅤA族大于同周期第ⅥA族的；
（3）N的价层电子对数是4，所以是，而该物质中有N提供孤电子对，B提供空轨道形成的配位键，所以B的价层电子对数为4，也是；
（4）BC(碳化硼)、BN(氮化硼)都是共价晶体，共价键的键长越短，键能越大，熔沸点越高；
（5）利用均摊法判断黑白球的个数，结合化学式可以判断黑球代表Ti；
（6）空间利用率等于一个晶胞中Ti的体积之和与晶胞的体积之比；利用均摊法求一个晶胞的质量，再根据晶胞参数求晶胞的体积，最后求密度。