第三章晶体结构与性质同步练习 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第三章晶体结构与性质同步练习 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-13 21:06:22 | ||
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文档简介
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第三章晶体结构与性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知前20号元素X、Y、2、R、M的原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，元素Y、Z同周期且相邻，元素Z是生物大分子基本骨架元素，R元素的焰色为紫色。元素Y、Z、R、M组成的一种高温超导材料结构如图所示。下列说法错误的是
A．晶体的密度为
B．晶胞中Y和Z原子构成的多面体有20个面
C．基态M原子核外电子有10种空间运动状态
D．X与Y、R、M形成的简单化合物，X的化合价均为负价
2．下列有关物质结构与性质的比较中，正确的是
A．键角： B．熔点：
C．稳定性： D．化学键的极性：
3．科技兴国，如图所示为新型锂电池的电极结构(Li+嵌入石墨层内得到的晶体部分结构图)。下列说法错误的是
A．石墨的熔点低于金刚石的熔点
B．石墨中C—C—C的键角大于金刚石中C—C—C的键角
C．石墨中C原子杂化方式与苯分子中C原子杂化方式相同
D．图中C与Li+的个数比是2：1
4．化合物是一种新型超分子晶体材料。可以为溶剂，由、(18-冠-6)、反应制得(已知：超分子的自组装是分子与分子在一定条件下，依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程)。结构如图所示：
下列说法错误的是
A．组成M的元素位于元素周期表的s区和p区
B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装
C．超分子是分子聚集体，不包括离子
D．(18-冠-6)具有分子识别功能
5．下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是
A．金属单质Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
B．化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高
C．晶体硅、金刚砂、金刚石的熔点依次降低
D．HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高
6．某化合物由Cu、S两种元素组成，其晶胞中S的位置如图所示，晶胞参数为a pm。已知S构成的每个正四面体中心均含一个Cu。下列说法错误的是
A．该化合物的化学式为
B．晶胞中S的配位数为8
C．沿晶胞体对角线投影图中S的位置为
D．晶胞中Cu、S的最短距离为
7．氮化钼属于填隙式氮化物，N原子填充在Mo原子立方晶格的八面体的部分空隙中，晶胞结构如图1所示。和结构相似，八面体、八面体和四面体形成层状结构，可以在充、放电过程中可逆地脱出和嵌入。正极的充、放电过程如图2、图3所示，下列说法错误的是
A．将填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入2个
B．图2、图3中Fe元素化合价相同
C．图2是充电状态，图3是放电状态
D．氮化钼晶体的密度为
8．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺术瑰宝，利用X射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数据如下表所示。下列说法错误的是
唐三彩陶瓷残片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56
现代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42
A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料
B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化
C．X射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪
D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关
9．下列性质比较不正确的是
A．酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚
B．沸点：乙烷＜正丁烷＜异丁烷
C．水溶性：
D．熔点：金刚石＞晶体硅＞白磷
10．有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是
A．在晶体中，距最近的形成正八面体
B．和晶体中阳离子的配位数相同
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为
D．石墨是分子晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
11．下列物质为含有非极性键的强电解质的是
A． B． C． D．
12．中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
金刚石 石墨 石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B．石墨中的碳原子是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均为有机高分子材料
13．化学处处呈现美。下列四种美丽的晶体中晶体类型与另外三种晶体类型不同的是
A．C60晶体 B．干冰晶体
C．冰晶体 D．金刚石晶体
A．A B．B C．C D．D
14．2024年3月上海交大韩礼元教授团队再发论文，在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛可矿晶体晶胞结构如图所示，设晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是
A．晶体的化学式为
B．晶体中钛离子位于氧离子所形成的八面体空隙中
C．若图中A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为
D．晶胞中钛离子与钙离子之间的距离为
15．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的价层电子排布式为nsnnpn-1，Y是同周期元素中未成对电子数最多的元素，Z和W的价层电子数相同，且只有1个未成对电子，下列说法正确的是
A．最高正价：Z＞Y＞X
B．单质X的晶体是共价晶体
C．最简单氢化物的稳定性：W＞Z＞X
D．XZ3中的原子均满足8电子稳定结构
二、填空题
16．铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现Cu元素有很强的杀菌作用，还可代替Al布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。Cu2O的熔点 Cu2S的熔点(填写“＜”、“＞”或“=”)。
(2)反应①、②中生成的气体SO2，分子的空间结构为 。
(3)Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物，向CuSO4溶液中加入氨水，最终形成配合物[Cu(NH3)4]SO4。请判断：[Cu(NH3)4]SO4。中存在的化学键的类型有 (填序号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键 e.极性共价键
(4)如图是铜的一种氧化物晶体的晶胞结构。该化合物的化学式为 ，每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有 个，每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有 个。
17．β型硼氮化合物——(BN)n是一种无机合成材料［最简式为(BN)］，具有高硬度、耐高温的特点，是做超高温耐热陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂（Na2B4O7）与尿素在高温高压下反应可以获得。例如： Na2B4O7 + 2CO(NH2)2 =4(BN) + Na2O + 2CO2
（1）请用氧化物的形式表示硼砂的化学式 。β型(BN)n比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是： 。
（2）上述反应式中具有4种不同能量电子的原子，它代表的元素在周期表中处于第 周期，第 族。
（3）能用于比较N与O非金属性相对强弱的事实是 。
A．最高价氧化物对应水化物的酸性 B．H2O(g) 比NH3(g)稳定
C．单质与H2反应的难易程度 D．NO中氮元素显正价，氧元素显负价
（4）写出生成物中含极性键的非极性分子的电子式为 。
（5）与硼同主族且相邻周期的元素，其最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 为： 。
18．常见离子晶体的结构
(1)NaCl晶胞
NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的Cl-有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl-周围距离最近的Na+有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。回答下列问题：
①每个Na+(Cl-)周围距离相等且最近的Na+(Cl-)是 个。
②每个晶胞中实际拥有的Na+数是 个，Cl-数是 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化钠晶体的密度为 g cm-3。
(2)CsCl晶胞
CsCl晶胞如图所示，每个Cs+周围距离最近的Cl-有 个，每个Cl-周围距离最近的Cs+有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题：
①每个Cs+(Cl-)周围距离最近的Cs+(Cl-)有 个，构成正八面体。
②每个晶胞中实际拥有的Cs+有 个，Cl-有 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为 g cm-3。
19．晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 (列出算式)。
20．金是一种贵重金属，抗腐蚀，是延展性最好的金属之一。负载型金纳米材料在催化动态催化理论、光学、电子学等方面有重要作用。
Ⅰ.金的结构
(1)金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族，金的价电子排布式为 。
(2)金晶体的晶胞为面心立方晶胞，Au在晶胞中的配位数是 。
Ⅱ.金的提取
硫脲( )液相提金原理：
(3)硫脲易溶于水，原因是 。
Ⅲ.金的应用
一种最稳定的负载型纳米金团簇，具有最完美的对称性，其结构如图所示：
(4)该金团簇的化学式为 (填字母)。
a.Au b. c.
(5)该金团簇中有 种不同化学环境的金原子。
21．N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题：
（1）第一电离能：N O（填“”或“”，下同），电负性：S Cl。
（2）的沸点比高的原因是 ；属于 （填“极性”或“非极性”）分子，
（3）Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。该晶体的化学式为 。
22．铬是一种重要的元素，在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用，的配位能力很强，可以形成多种配离子。
(1)基态原子价层电子的轨道表达式为 ，同周期元素的基态原子最外层电子数与相同的元素有 (写元素符号)。
(2)是最重要的铬(Ⅲ)盐之一，阴离子的空间构型为 ，基态原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为 。
(3)中的数目为 ，含有的的配体是 ，配位数是 ，配位原子是 。
(4)比较的键角，按由大到小顺序排列： 。
23．铜的配合物在自然界中广泛存在，请回答下列问题：
(1)硫酸铜溶液中存在多种微粒，硫酸铜溶液呈蓝色的原因是其中存在配离子 (填化学式)，配体中提供孤电子对的原子是 (填元素符号)。
(2)同学甲设计如下制备铜的配合物的实验：
已知：铜离子的配位数通常为4。
①结合化学用语，用平衡移动原理解释试管c中浑浊液转变为深蓝色溶液的原因 。
②由上述实验可得出以下结论：
结论1：配合物的形成与 、 有关；
结论2：结合实验，试管b、c中深蓝色配离子的稳定性强弱顺序为： ＞ (填化学式)。
③实验结束后，向c试管中加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，解释析出晶体的原因： 。
24．KNiF3部分晶体结构如图所示，在一个晶胞中与K距离相等且最近的F有 个。
25．白云石的化学组成是CaCO3·MgCO3，500℃以下分解成二氧化碳、金属氧化物和碳酸盐，800℃以上则彻底分解成氧化物。
(1)镁和钙在元素周期表中位于 族，它们的价电子轨道式表示式为 (用n表示电子层数)。
(2)白云石500℃以下分解的化学方程式为 。
(3)从物质结构角度分析、比较白云石分解生成的MgO和CaO的热稳定性。 。
(4)白云石分解得到的CO2是氨碱法制备纯碱的基本原料之一，写出氨碱法制纯碱主要反应的化学方程式。 、 ；向氨碱法的母液中加入生石灰可实现 (填化学式)的循环利用。处理后的母液经蒸发、浓缩、冷却、固化可得CaCl2。以质量比为1.44∶1的CaCl2·6H2O与冰水混合，可获得-55℃的低温，配制该制冷剂时不使用无水CaCl2的原因是 。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C B D B A B A
题号 11 12 13 14 15
答案 D A D D B
1．B
【分析】X原子核外电子只有一种自旋取向，可知X为H元素，元素Z是生物大分子基本骨架元素，则Z为C元素，根据元素Y、Z同周期且相邻，X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，可知Y为B元素，R元素的焰色为紫色，可知R为K元素，要求是前20号元素，则M为Ca元素，综合可知 X、Y、Z、R、M分别为H、B、C、K、Ca，据此作答。
【详解】A．该结构中，M位于体点，因此结构中含有1个M，R位于顶点，因此结构中含有个R，Z均位于面上，因此结构中含有个Z，Y均位于面上，因此结构中含有个Y， Y、Z、R、M分别为B、C、K、Ca，晶胞参数为apm，可知晶体的密度为，故A正确；
B．观察结构可知，晶胞中Y和Z原子构成的多面体，每个面含有1个菱形，因此共有6个菱形，正面上有4个六边形，共有8个六边形，因此晶胞中Y和Z原子构成的多面体有14个面，故B错误；
C．M为Ca元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，原子轨道数等于空间运动状态种类数，共有1+1+3+1+3+1=10，故C正确；
D．根据分析可知，X、Y、R、M分别为H、B、K、Ca，H与B、K、Ca形成的简单化合物为BH3、KH、CaH2，在这四种元素中H的电负性最强，因此H的化合价均为负价，故D正确；
故答案选B。
2．C
【详解】A．为正四面体结构，键角为109°28′，为平面三角形结构，键角为120°，故A错误；
B．为分子晶体，为离子晶体，离子晶体熔沸点高于分子晶体，故B错误；
C．中N的电负性小于中的O，则给电子能力更强，形成的配合物更稳定，则稳定性：，故C正确；
D．形成化合物的元素电负性差值越大，键的极性越大，则化学键的极性：，故D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．石墨是混合晶体，石墨层内存在大π键，所以石墨的键长小于金刚石的键长，键能大，熔点高，故A项错误；
B．石墨层内C原子是sp2杂化、键角120°，金刚石的C原子是sp3杂化、键角是，故B项正确；
C．石墨层内C原子是sp2杂化、苯分子中的C原子也是sp2杂化，故C项正确；
D．由图可知每个Li+都位于每个平面正六边形的中心，而每个C原子被三个六边形共用、即平均每个六边形拥有2个C原子，所以C与Li+的个数比是2：1，故D项正确；
故本题选A。
4．C
【详解】A．组成M的元素有H、C、N、O、Cl、Br，根据元素周期表结构可知，H位于s区，其余元素位于p区，故A正确；
B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装，故B正确；
C．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中分子是广义的，包括离子，故C错误；
D．(18-冠-6)能够识别出，其具有分子识别功能，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．碱金属原子序数越大，离子半径越大、金属键越弱、熔沸点越低，所以碱金属单质的沸点RbB．一般来说，熔点：分子晶体<离子晶体<共价晶体，SiCl4、NaCl、Si3N4分别为分子晶体、离子晶体和共价晶体，所以化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高，B正确；
C．Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强、熔点越高，又共价键键长C-CSiC>Si，C错误；
D．HF分子间存在氢键，沸点最高；HCl、HBr、HI不存在氢键且相对分子质量越大、沸点越高，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．晶胞中S原子个数为8×＋6×＝4，又S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以Cu原子的数目为8，该化合物的化学式为，A项正确；
B．S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以晶胞中Cu的配位数为4，化合物的化学式为，则晶胞中S的配位数为4×2=8，B项正确；
C．晶胞中S位于8个顶点和6个面心，沿晶胞体对角线投影图中S的位置为，C项正确；
D．晶胞中S位于8个顶点和6个面心，又S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以Cu、S的最短距离为体对角线的，即为pm，D项错误；
故选D。
7．B
【详解】A．由图1可知，一个晶胞中含有个Mo，个N，则氮化钼的化学式为；Li+填入氮化钼晶体的八面体空隙，即填充在体心和棱上，该晶胞中体心和4个棱上已经被N原子占用，还有8个棱被Li+占用，该晶胞中棱上的Li+个数=8×=2，故A正确；
B．过程中Fe化合价由，故B错误；
C．放电过程释放出锂离子，图2是充电状态，图3是放电状态，故C正确；
D．氮化钼晶体的密度为=；故D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的无机非金属材料，A符合题意；
B．唐三彩的烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B不符合题意；
C．X射线衍射实验可对晶体结构进行测定，也可通过测定相同组分的含量作为识别真伪的重要参考依据，C不符合题意；
D．釉料中不同金属氧化物成分(如、等)的含量不同，在烧制后呈现不同颜色，D不符合题意；
故选A。
9．B
【详解】A．乙酸可以制得碳酸，碳酸可以制得苯酚，故酸性乙酸>碳酸>苯酚，A项正确；
B．乙烷、正丁烷、异丁烷均为烷烃，烷烃的熔沸点随碳数增加而增大，含碳数相同时，支链越多，熔沸点越低，故沸点：正丁烷>异丁烷>乙烷，B项错误；
C．CH3CH2OH和CH3CH2CH2CH2OH可以与水分子间都形成氢键，易溶于水，CH3CH2OCH2CH3与水分子间不能形成氢键，难溶于水，且CH3CH2OH的分子极性大于CH3CH2CH2CH2OH，故水溶性：CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2OH> CH3CH2OCH2CH3，C项正确；
D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，白磷是分子晶体，共价晶体熔点大于分子晶体熔点，原子半径：Si>C，共价键的键能：C—C＞Si—Si，故熔点：金刚石>晶体硅>白磷，D项正确；
故答案选B。
10．A
【详解】A．由图可知，1个NaCl晶胞中与最近的6个形成正八面体，故A正确；
B．中Cs的配位数为8，中Na的配位数为6，故B错误；
C．在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键属于2个碳原子共有，则平均每个碳原子形成2个碳碳键，即碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C错误；
D．石墨晶体为层状结构，为混合晶体，层内每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的3个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形网状结构，层与层之间以范德华力结合形成层状结构，故D错误；
故选：A。
11．D
【详解】A．为弱酸，属于弱电解质，故A错误；
B．为共价晶体，属于非电解质，故B错误；
C．的电子式为，为含有极性键的强电解质，故C错误；
D．的电子式为，为离子化合物，熔融状态完全电离，为含有非极性键的强电解质，故D正确；
故答案为：D。
12．A
【详解】A．金刚石、石墨和石墨炔中都存在碳碳原子间的σ键，A正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C错误；
D．金刚石、石墨不是有机高分子材料，D错误；
故选A。
13．D
【详解】C60晶体、干冰晶体、冰晶体都是分子晶体，金刚石晶体是共价晶体，与另外三种晶体类型不同，故选D。
14．D
【详解】A．根据均摊法，Ti处于晶胞的顶点，个数为，O在晶胞棱边，个数为，Ca在晶胞体心，个数为1，晶体的化学式为CaTiO3，A正确；
B．晶体中钛离子被6个氧离子包围，位于氧离子所形成的八面体空隙中，B正确；
C．若图中A的原子分数坐标为(0,0,0)，则B在体心，原子分数坐标为(,,)，C正确；
D．晶胞中钛离子与钙离子距离为晶胞体对角线的一半，设晶胞边长为a pm，则由晶体密度，解得，故钛离子与钙离子距离为，D错误；
错误的选D。
15．B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的价层电子排布式为，，X的价层电子排布式为，X为B元素；第二、三周期中未成对电子数最多为第VA族， Y为N元素； Z和W的价层电子数相同，同主族元素，且只有1个未成对电子， Z和W为第VIIA族，故Z为F元素，W为Cl元素。
【详解】A．X为B元素，Y为N元素，Z为F元素， F没有正价，A错误；
B．X为B元素，单质B晶体是B原子通过共价键构成空间网状结构，为共价晶体，B正确；
C．X为B元素，Z为F元素，W为Cl元素，元素非金属性：F>Cl>B，最简单氢化物的稳定性：F>Cl>B，C错误；
D．X为B元素， Z为F元素，BF3中B原子未满足8电子稳定结构，D错误；
故答案为：B。
16．(1) 3d104s1 ＞
(2)V形
(3)ACE
(4) Cu2O 4 2
【详解】（1）Cu位于第四周期ⅤⅡB族，是29号元素，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；同主族元素第一电离能自上而下逐渐减小，所以第一电离能较大的是氧，分析晶格能可知，氧离子的半径比硫离子小，故Cu2O的晶格能更大，熔点更高，故答案为：3d104s1；＞；
（2）在SO2中中心S原子的价层电子对数=2+=3，采用sp2杂化，含有1对孤电子对，空间构型为V形，故答案为：V形；
（3）配离子与外界硫酸根形成离子键，铜离子与氨分子之间形成配位键，氨分子、硫酸根中原子之间形成极性键，不存在金属键，故答案为：ACE；
（4）由晶胞结构可知Cu的个数为4，O的个数为×8+1=2，该物质的化学式为Cu2O，每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有4个，每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有 2个，故答案为：Cu2O；4；2。
17． Na2O·2B2O3 它属于原子晶体，B-N键长比Si-Si键短（或B-N键能较大） 三 ⅠA BD Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【详解】（1）硼砂为Na2B4O7，根据原子守恒可将硼砂写成氧化物形式为：Na2O·2B2O3；β型硼氮化合物具有高硬度、耐高温的特点，β型（BN）n为原子晶体，晶体硅也属于原子晶体，由于β型(BN)n的B-N键长比Si-Si键短，键能相对较大，导致它比晶体硅具有更高硬度和耐热性。
（2）具有4种不同能量电子的原子所排能级为1s、2s、2p、3s，最外层电子为3s能级时是Na原子，Na在周期表中处于第三周期第IA族。
（3）A.O没有最高价氧化物对应水化物，A不能说明；
B.元素的气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强，H2O(g) 比NH3(g)稳定，说明O的非金属性比N强，B能说明；
C.氮气与氢气较难化合的原因主要是由于N2分子内的N≡N的键能太大所至，C不能说明；
D.NO中氮元素显正价，氧元素显负价，说明共用电子对偏向O，O的非金属性比N强，D能说明；
答案选BD。
（4）生成物中含极性键的非极性分子为CO2，CO2的电子式为。
（5）与硼同主族且相邻周期的元素为铝，Al的最高价氧化物为Al2O3，Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
18．(1) 6 6 12 4 4
(2) 8 8 6 1 1
【分析】涉及的知识为两种典型离子晶体的晶胞的相关概念，根据晶胞的相关知识进行作答即可。
【详解】（1）在氯化钠晶胞中，体心有一个钠离子，其周围有6个氯离子与他距离最近且相等，根据氯化钠的化学式可知，氯离子周围也应有6个钠离子距离其最近且等距。
①根据晶胞结构可知，每个钠离子周围有12个钠离子与其距离相等。
②根据晶胞的结构和相关知识可知，在氯化钠的晶胞中，钠离子有12个在棱上，1个在体心，故钠离子的数目为：。氯离子有8个在顶点，6个在面心，故氯离子的数目为：。
③该晶胞中一共有4个NaCl，每一个晶胞的质量为：，故其密度为：
（2）根据氯化铯的晶胞结构可知，每个铯离子处于8个钠离子构成的正六面体的体心，每个氯离子也处于8铯离子构成的正六面体的体心。故铯离子周围有8个氯离子，氯离子周围有8个铯离子。
①根据氯化铯的晶胞结构可知，氯离子周围有6个距离其最近的氯离子。
②在晶胞中，铯处于晶胞的体心，数目为1；氯离子位于晶胞的顶点，故共有氯离子的个数为：。
③每个氯化铯中有1个CsCl，故其质量为： ，其密度为：。
19． 电解质
【详解】由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8×+1=2个，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2个，晶胞的物质的量n=mol=mol，晶胞体积V=a3pm3=(504×10-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3/mol。
20．(1)
(2)12
(3)硫脲分子与水分子形成分子间氢键
(4)c
(5)3
【详解】（1）金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族，则金的价电子排布式为。
（2）金晶体的晶胞为面心立方晶胞，则金原子位于晶胞的顶点和面心，位于面心的Au与相邻顶点的Au距离最近，则Au在晶胞中的配位数是12。
（3）硫脲分子内含N-H，则硫脲易溶于水的原因与氨气极易溶于水的原因是类似的，即：硫脲分子与水分子形成分子间氢键。
（4）由图知，该金团簇结构中含20个金原子，则化学式为；
选 c。
（5）该纳米金团簇具有最完美的对称性，则该金团簇中有3种不同化学环境的金原子，分别是位于顶点、棱边和面心的3种金原子。
21． > < H2O分子间存在氢键 极性 CuCl
【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，第IIA、VA族元素的第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能，故第一电离能：N>O；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：S（2）H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键，所以H2O的沸点比H2S高；SO2分子空间构型为V形，正负电荷中心不重合，属于极性分子；
（3）由图可知，Cu原子位于晶胞内部，有4个，Cl原子位于顶点和面心，所以含有Cl原子的数目为，所以晶体的化学式为CuCl；
22．(1) K、Cu
(2) 正四面体形 7:1
(3) 19NA NH3、H2O、Cl- 6 N、O、Cl
(4)CS2>SiH4>PH3>H2S
【详解】（1）
基态Cr原子价层电子的轨道表达式为；Cr最外层电子数为1，同周期元素的基态原子最外层电子数为1的元素还有K和Cu；
（2）阴离子的中心原子是S原子，价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体形；基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子中成对电子数为14、未成对电子数之比为2，所以其成对电子数和未成对电子数之比为7:1；
（3）中3molNH3共9molN-H键，2molH2O共4molO-H键，三价铬离子提供空轨道与3molNH3共3mol配位键，与2molH2O共2mol配位键，与1molCl-共1mol配位键，所以键的数目为9+4+3+2+1=19NA；含有的的配体是NH3、H2O、Cl-，中心原子Cr结合了3个NH3，2个H2O和1个Cl-，配位数是6，配位原子分别是N、O、Cl；
（4）CS2是直线形分子，键角是180°，SiH4是正四面体结构，键角为109°28’，NH3为三角锥形，H2S为V形结构，NH3分子的中心原子N原子有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，键角小，H2S中心原子为S原子，有2个孤电子对，斥力更大，键角更小，键角按由大到小顺序排列：CS2>SiH4>PH3>H2S。
23．(1) [Cu(H2O)4]2+ O
(2) Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 配体的种类 配体的浓度 [Cu(NH3)4]2+ [Cu(OH)4]2- [Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度而结晶析出，因此会析出深蓝色晶体
【详解】（1）硫酸铜溶液呈蓝色是由于在溶液中存在配离子[Cu(H2O)4]2+；在配体中提供孤电子对的原子是O原子；
（2）①向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，会发生复分解反应：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，产生Cu(OH)2沉淀，因此使溶液变浑浊；向该悬浊液中加入1 mol/LNH3·H2O，发生反应：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，使沉淀溶解变为深蓝色溶液；
②由上述实验可得出以下结论：结论1：配合物的形成与配体的种类、配体的浓度有关；
结论2：向Cu(OH)2悬浊液中加入6 mol/LNaOH溶液，反应产生深蓝色溶液，发生反应：Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；向Cu(OH)2悬浊液中加入1 mol/LNH3·H2O，发生反应：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，根据试管b、c中深蓝色配离子的稳定性强弱顺序为：[Cu(NH3)4]2+＞[Cu(OH)4]2-；
③实验结束后，向c试管中加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，这是由于乙醇分子的极性比较小，而水分子极性比较大，根据相似相溶原理，离子化合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O在极性水分子组成的溶剂中的溶解度远大于在极性比较小的乙醇分子组成的溶剂的溶解度，[Cu(NH3)4]SO4·H2O由于溶解度减小而结晶析出，因此会析出深蓝色晶体。
24．12
【详解】由图可知，与体心钾原子距离相等且最近的氟原子位于棱上，共有12个，故答案为：12。
25．(1) ⅡA
(2)CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑
(3)MgO和CaO同属离子晶体，与Ca2+相比，Mg2+的电子层数少，离子半径小，MgO比CaO的离子键强，热稳定性好
(4) NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O NH3 无水CaCl2水合时放热，降低制冷效果
【详解】（1）镁和钙的最外层电子均为2，位于周期表ⅡA族。价电子排布为。答案为ⅡA；；
（2）500℃以下分解成二氧化碳、金属氧化物和碳酸盐，而Mg2+半径比Ca2+小，MgO的离子键强晶格能大稳定，所以MgCO3先分解。反应为CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑。答案为CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑；
（3）两则皆为离子晶体，差异主要是Mg2+和Ca2+。答案为MgO和CaO同属离子晶体，与Ca2+相比，Mg2+的电子层数少，离子半径小，MgO比CaO的离子键强，热稳定性好；
（4）氨碱法制纯碱，先利用CO2、NH3和NaCl制得NaHCO3反应为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，再加热NaHCO3分解得到Na2CO3：NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O。生石灰与NH4Cl反应制得NH3，从而循环利用。无水CaCl2形成结晶水合物放热，而降低制冷效果。答案为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O；NH3；无水CaCl2水合时放热，降低制冷效果。
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第三章晶体结构与性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知前20号元素X、Y、2、R、M的原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，元素Y、Z同周期且相邻，元素Z是生物大分子基本骨架元素，R元素的焰色为紫色。元素Y、Z、R、M组成的一种高温超导材料结构如图所示。下列说法错误的是
A．晶体的密度为
B．晶胞中Y和Z原子构成的多面体有20个面
C．基态M原子核外电子有10种空间运动状态
D．X与Y、R、M形成的简单化合物，X的化合价均为负价
2．下列有关物质结构与性质的比较中，正确的是
A．键角： B．熔点：
C．稳定性： D．化学键的极性：
3．科技兴国，如图所示为新型锂电池的电极结构(Li+嵌入石墨层内得到的晶体部分结构图)。下列说法错误的是
A．石墨的熔点低于金刚石的熔点
B．石墨中C—C—C的键角大于金刚石中C—C—C的键角
C．石墨中C原子杂化方式与苯分子中C原子杂化方式相同
D．图中C与Li+的个数比是2：1
4．化合物是一种新型超分子晶体材料。可以为溶剂，由、(18-冠-6)、反应制得(已知：超分子的自组装是分子与分子在一定条件下，依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程)。结构如图所示：
下列说法错误的是
A．组成M的元素位于元素周期表的s区和p区
B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装
C．超分子是分子聚集体，不包括离子
D．(18-冠-6)具有分子识别功能
5．下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是
A．金属单质Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
B．化合物SiCl4、NaCl、Si3N4的熔点依次升高
C．晶体硅、金刚砂、金刚石的熔点依次降低
D．HF、HCl、HBr、HI的沸点依次升高
6．某化合物由Cu、S两种元素组成，其晶胞中S的位置如图所示，晶胞参数为a pm。已知S构成的每个正四面体中心均含一个Cu。下列说法错误的是
A．该化合物的化学式为
B．晶胞中S的配位数为8
C．沿晶胞体对角线投影图中S的位置为
D．晶胞中Cu、S的最短距离为
7．氮化钼属于填隙式氮化物，N原子填充在Mo原子立方晶格的八面体的部分空隙中，晶胞结构如图1所示。和结构相似，八面体、八面体和四面体形成层状结构，可以在充、放电过程中可逆地脱出和嵌入。正极的充、放电过程如图2、图3所示，下列说法错误的是
A．将填入氮化钼晶胞的八面体空隙中，每个晶胞最多还能填入2个
B．图2、图3中Fe元素化合价相同
C．图2是充电状态，图3是放电状态
D．氮化钼晶体的密度为
8．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺术瑰宝，利用X射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数据如下表所示。下列说法错误的是
唐三彩陶瓷残片 28.05 0.34 10.81 0.08 46.56
现代陶瓷碎片 29.74 0.40 4.22 0.05 51.42
A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料
B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化
C．X射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪
D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关
9．下列性质比较不正确的是
A．酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚
B．沸点：乙烷＜正丁烷＜异丁烷
C．水溶性：
D．熔点：金刚石＞晶体硅＞白磷
10．有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是
A．在晶体中，距最近的形成正八面体
B．和晶体中阳离子的配位数相同
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为
D．石墨是分子晶体，层间是范德华力，层内每个碳原子与其他3个碳原子形成共价键
11．下列物质为含有非极性键的强电解质的是
A． B． C． D．
12．中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
金刚石 石墨 石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B．石墨中的碳原子是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均为有机高分子材料
13．化学处处呈现美。下列四种美丽的晶体中晶体类型与另外三种晶体类型不同的是
A．C60晶体 B．干冰晶体
C．冰晶体 D．金刚石晶体
A．A B．B C．C D．D
14．2024年3月上海交大韩礼元教授团队再发论文，在钙钛矿太阳能电池稳定性领域获得新进展。钙钛可矿晶体晶胞结构如图所示，设晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是
A．晶体的化学式为
B．晶体中钛离子位于氧离子所形成的八面体空隙中
C．若图中A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为
D．晶胞中钛离子与钙离子之间的距离为
15．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的价层电子排布式为nsnnpn-1，Y是同周期元素中未成对电子数最多的元素，Z和W的价层电子数相同，且只有1个未成对电子，下列说法正确的是
A．最高正价：Z＞Y＞X
B．单质X的晶体是共价晶体
C．最简单氢化物的稳定性：W＞Z＞X
D．XZ3中的原子均满足8电子稳定结构
二、填空题
16．铜是人类最早使用的金属之一，最近科学家发现Cu元素有很强的杀菌作用，还可代替Al布线在硅芯片上。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：
回答下列问题：
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。Cu2O的熔点 Cu2S的熔点(填写“＜”、“＞”或“=”)。
(2)反应①、②中生成的气体SO2，分子的空间结构为 。
(3)Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物，向CuSO4溶液中加入氨水，最终形成配合物[Cu(NH3)4]SO4。请判断：[Cu(NH3)4]SO4。中存在的化学键的类型有 (填序号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键 e.极性共价键
(4)如图是铜的一种氧化物晶体的晶胞结构。该化合物的化学式为 ，每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有 个，每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有 个。
17．β型硼氮化合物——(BN)n是一种无机合成材料［最简式为(BN)］，具有高硬度、耐高温的特点，是做超高温耐热陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂（Na2B4O7）与尿素在高温高压下反应可以获得。例如： Na2B4O7 + 2CO(NH2)2 =4(BN) + Na2O + 2CO2
（1）请用氧化物的形式表示硼砂的化学式 。β型(BN)n比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是： 。
（2）上述反应式中具有4种不同能量电子的原子，它代表的元素在周期表中处于第 周期，第 族。
（3）能用于比较N与O非金属性相对强弱的事实是 。
A．最高价氧化物对应水化物的酸性 B．H2O(g) 比NH3(g)稳定
C．单质与H2反应的难易程度 D．NO中氮元素显正价，氧元素显负价
（4）写出生成物中含极性键的非极性分子的电子式为 。
（5）与硼同主族且相邻周期的元素，其最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 为： 。
18．常见离子晶体的结构
(1)NaCl晶胞
NaCl晶胞如图所示，每个Na+周围距离最近的Cl-有 个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl-周围距离最近的Na+有 个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为NaCl。回答下列问题：
①每个Na+(Cl-)周围距离相等且最近的Na+(Cl-)是 个。
②每个晶胞中实际拥有的Na+数是 个，Cl-数是 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化钠晶体的密度为 g cm-3。
(2)CsCl晶胞
CsCl晶胞如图所示，每个Cs+周围距离最近的Cl-有 个，每个Cl-周围距离最近的Cs+有 个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为CsCl。回答下列问题：
①每个Cs+(Cl-)周围距离最近的Cs+(Cl-)有 个，构成正八面体。
②每个晶胞中实际拥有的Cs+有 个，Cl-有 个。
③若晶胞参数为apm，则氯化铯晶体的密度为 g cm-3。
19．晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积 (列出算式)。
20．金是一种贵重金属，抗腐蚀，是延展性最好的金属之一。负载型金纳米材料在催化动态催化理论、光学、电子学等方面有重要作用。
Ⅰ.金的结构
(1)金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族，金的价电子排布式为 。
(2)金晶体的晶胞为面心立方晶胞，Au在晶胞中的配位数是 。
Ⅱ.金的提取
硫脲( )液相提金原理：
(3)硫脲易溶于水，原因是 。
Ⅲ.金的应用
一种最稳定的负载型纳米金团簇，具有最完美的对称性，其结构如图所示：
(4)该金团簇的化学式为 (填字母)。
a.Au b. c.
(5)该金团簇中有 种不同化学环境的金原子。
21．N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题：
（1）第一电离能：N O（填“”或“”，下同），电负性：S Cl。
（2）的沸点比高的原因是 ；属于 （填“极性”或“非极性”）分子，
（3）Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。该晶体的化学式为 。
22．铬是一种重要的元素，在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用，的配位能力很强，可以形成多种配离子。
(1)基态原子价层电子的轨道表达式为 ，同周期元素的基态原子最外层电子数与相同的元素有 (写元素符号)。
(2)是最重要的铬(Ⅲ)盐之一，阴离子的空间构型为 ，基态原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为 。
(3)中的数目为 ，含有的的配体是 ，配位数是 ，配位原子是 。
(4)比较的键角，按由大到小顺序排列： 。
23．铜的配合物在自然界中广泛存在，请回答下列问题：
(1)硫酸铜溶液中存在多种微粒，硫酸铜溶液呈蓝色的原因是其中存在配离子 (填化学式)，配体中提供孤电子对的原子是 (填元素符号)。
(2)同学甲设计如下制备铜的配合物的实验：
已知：铜离子的配位数通常为4。
①结合化学用语，用平衡移动原理解释试管c中浑浊液转变为深蓝色溶液的原因 。
②由上述实验可得出以下结论：
结论1：配合物的形成与 、 有关；
结论2：结合实验，试管b、c中深蓝色配离子的稳定性强弱顺序为： ＞ (填化学式)。
③实验结束后，向c试管中加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，解释析出晶体的原因： 。
24．KNiF3部分晶体结构如图所示，在一个晶胞中与K距离相等且最近的F有 个。
25．白云石的化学组成是CaCO3·MgCO3，500℃以下分解成二氧化碳、金属氧化物和碳酸盐，800℃以上则彻底分解成氧化物。
(1)镁和钙在元素周期表中位于 族，它们的价电子轨道式表示式为 (用n表示电子层数)。
(2)白云石500℃以下分解的化学方程式为 。
(3)从物质结构角度分析、比较白云石分解生成的MgO和CaO的热稳定性。 。
(4)白云石分解得到的CO2是氨碱法制备纯碱的基本原料之一，写出氨碱法制纯碱主要反应的化学方程式。 、 ；向氨碱法的母液中加入生石灰可实现 (填化学式)的循环利用。处理后的母液经蒸发、浓缩、冷却、固化可得CaCl2。以质量比为1.44∶1的CaCl2·6H2O与冰水混合，可获得-55℃的低温，配制该制冷剂时不使用无水CaCl2的原因是 。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C B D B A B A
题号 11 12 13 14 15
答案 D A D D B
1．B
【分析】X原子核外电子只有一种自旋取向，可知X为H元素，元素Z是生物大分子基本骨架元素，则Z为C元素，根据元素Y、Z同周期且相邻，X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，可知Y为B元素，R元素的焰色为紫色，可知R为K元素，要求是前20号元素，则M为Ca元素，综合可知 X、Y、Z、R、M分别为H、B、C、K、Ca，据此作答。
【详解】A．该结构中，M位于体点，因此结构中含有1个M，R位于顶点，因此结构中含有个R，Z均位于面上，因此结构中含有个Z，Y均位于面上，因此结构中含有个Y， Y、Z、R、M分别为B、C、K、Ca，晶胞参数为apm，可知晶体的密度为，故A正确；
B．观察结构可知，晶胞中Y和Z原子构成的多面体，每个面含有1个菱形，因此共有6个菱形，正面上有4个六边形，共有8个六边形，因此晶胞中Y和Z原子构成的多面体有14个面，故B错误；
C．M为Ca元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，原子轨道数等于空间运动状态种类数，共有1+1+3+1+3+1=10，故C正确；
D．根据分析可知，X、Y、R、M分别为H、B、K、Ca，H与B、K、Ca形成的简单化合物为BH3、KH、CaH2，在这四种元素中H的电负性最强，因此H的化合价均为负价，故D正确；
故答案选B。
2．C
【详解】A．为正四面体结构，键角为109°28′，为平面三角形结构，键角为120°，故A错误；
B．为分子晶体，为离子晶体，离子晶体熔沸点高于分子晶体，故B错误；
C．中N的电负性小于中的O，则给电子能力更强，形成的配合物更稳定，则稳定性：，故C正确；
D．形成化合物的元素电负性差值越大，键的极性越大，则化学键的极性：，故D错误；
故选C。
3．A
【详解】A．石墨是混合晶体，石墨层内存在大π键，所以石墨的键长小于金刚石的键长，键能大，熔点高，故A项错误；
B．石墨层内C原子是sp2杂化、键角120°，金刚石的C原子是sp3杂化、键角是，故B项正确；
C．石墨层内C原子是sp2杂化、苯分子中的C原子也是sp2杂化，故C项正确；
D．由图可知每个Li+都位于每个平面正六边形的中心，而每个C原子被三个六边形共用、即平均每个六边形拥有2个C原子，所以C与Li+的个数比是2：1，故D项正确；
故本题选A。
4．C
【详解】A．组成M的元素有H、C、N、O、Cl、Br，根据元素周期表结构可知，H位于s区，其余元素位于p区，故A正确；
B．M中阳离子通过形成氢键体现了超分子的自组装，故B正确；
C．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中分子是广义的，包括离子，故C错误；
D．(18-冠-6)能够识别出，其具有分子识别功能，故D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．碱金属原子序数越大，离子半径越大、金属键越弱、熔沸点越低，所以碱金属单质的沸点Rb
C．Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强、熔点越高，又共价键键长C-C
D．HF分子间存在氢键，沸点最高；HCl、HBr、HI不存在氢键且相对分子质量越大、沸点越高，D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．晶胞中S原子个数为8×＋6×＝4，又S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以Cu原子的数目为8，该化合物的化学式为，A项正确；
B．S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以晶胞中Cu的配位数为4，化合物的化学式为，则晶胞中S的配位数为4×2=8，B项正确；
C．晶胞中S位于8个顶点和6个面心，沿晶胞体对角线投影图中S的位置为，C项正确；
D．晶胞中S位于8个顶点和6个面心，又S构成的每个正四面体中心均含一个Cu，所以Cu、S的最短距离为体对角线的，即为pm，D项错误；
故选D。
7．B
【详解】A．由图1可知，一个晶胞中含有个Mo，个N，则氮化钼的化学式为；Li+填入氮化钼晶体的八面体空隙，即填充在体心和棱上，该晶胞中体心和4个棱上已经被N原子占用，还有8个棱被Li+占用，该晶胞中棱上的Li+个数=8×=2，故A正确；
B．过程中Fe化合价由，故B错误；
C．放电过程释放出锂离子，图2是充电状态，图3是放电状态，故C正确；
D．氮化钼晶体的密度为=；故D正确；
答案选B。
8．A
【详解】A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的无机非金属材料，A符合题意；
B．唐三彩的烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化，B不符合题意；
C．X射线衍射实验可对晶体结构进行测定，也可通过测定相同组分的含量作为识别真伪的重要参考依据，C不符合题意；
D．釉料中不同金属氧化物成分(如、等)的含量不同，在烧制后呈现不同颜色，D不符合题意；
故选A。
9．B
【详解】A．乙酸可以制得碳酸，碳酸可以制得苯酚，故酸性乙酸>碳酸>苯酚，A项正确；
B．乙烷、正丁烷、异丁烷均为烷烃，烷烃的熔沸点随碳数增加而增大，含碳数相同时，支链越多，熔沸点越低，故沸点：正丁烷>异丁烷>乙烷，B项错误；
C．CH3CH2OH和CH3CH2CH2CH2OH可以与水分子间都形成氢键，易溶于水，CH3CH2OCH2CH3与水分子间不能形成氢键，难溶于水，且CH3CH2OH的分子极性大于CH3CH2CH2CH2OH，故水溶性：CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2OH> CH3CH2OCH2CH3，C项正确；
D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，白磷是分子晶体，共价晶体熔点大于分子晶体熔点，原子半径：Si>C，共价键的键能：C—C＞Si—Si，故熔点：金刚石>晶体硅>白磷，D项正确；
故答案选B。
10．A
【详解】A．由图可知，1个NaCl晶胞中与最近的6个形成正八面体，故A正确；
B．中Cs的配位数为8，中Na的配位数为6，故B错误；
C．在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键属于2个碳原子共有，则平均每个碳原子形成2个碳碳键，即碳原子与碳碳键个数的比为1∶2，故C错误；
D．石墨晶体为层状结构，为混合晶体，层内每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的3个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形网状结构，层与层之间以范德华力结合形成层状结构，故D错误；
故选：A。
11．D
【详解】A．为弱酸，属于弱电解质，故A错误；
B．为共价晶体，属于非电解质，故B错误；
C．的电子式为，为含有极性键的强电解质，故C错误；
D．的电子式为，为离子化合物，熔融状态完全电离，为含有非极性键的强电解质，故D正确；
故答案为：D。
12．A
【详解】A．金刚石、石墨和石墨炔中都存在碳碳原子间的σ键，A正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C错误；
D．金刚石、石墨不是有机高分子材料，D错误；
故选A。
13．D
【详解】C60晶体、干冰晶体、冰晶体都是分子晶体，金刚石晶体是共价晶体，与另外三种晶体类型不同，故选D。
14．D
【详解】A．根据均摊法，Ti处于晶胞的顶点，个数为，O在晶胞棱边，个数为，Ca在晶胞体心，个数为1，晶体的化学式为CaTiO3，A正确；
B．晶体中钛离子被6个氧离子包围，位于氧离子所形成的八面体空隙中，B正确；
C．若图中A的原子分数坐标为(0,0,0)，则B在体心，原子分数坐标为(,,)，C正确；
D．晶胞中钛离子与钙离子距离为晶胞体对角线的一半，设晶胞边长为a pm，则由晶体密度，解得，故钛离子与钙离子距离为，D错误；
错误的选D。
15．B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X的价层电子排布式为，，X的价层电子排布式为，X为B元素；第二、三周期中未成对电子数最多为第VA族， Y为N元素； Z和W的价层电子数相同，同主族元素，且只有1个未成对电子， Z和W为第VIIA族，故Z为F元素，W为Cl元素。
【详解】A．X为B元素，Y为N元素，Z为F元素， F没有正价，A错误；
B．X为B元素，单质B晶体是B原子通过共价键构成空间网状结构，为共价晶体，B正确；
C．X为B元素，Z为F元素，W为Cl元素，元素非金属性：F>Cl>B，最简单氢化物的稳定性：F>Cl>B，C错误；
D．X为B元素， Z为F元素，BF3中B原子未满足8电子稳定结构，D错误；
故答案为：B。
16．(1) 3d104s1 ＞
(2)V形
(3)ACE
(4) Cu2O 4 2
【详解】（1）Cu位于第四周期ⅤⅡB族，是29号元素，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；同主族元素第一电离能自上而下逐渐减小，所以第一电离能较大的是氧，分析晶格能可知，氧离子的半径比硫离子小，故Cu2O的晶格能更大，熔点更高，故答案为：3d104s1；＞；
（2）在SO2中中心S原子的价层电子对数=2+=3，采用sp2杂化，含有1对孤电子对，空间构型为V形，故答案为：V形；
（3）配离子与外界硫酸根形成离子键，铜离子与氨分子之间形成配位键，氨分子、硫酸根中原子之间形成极性键，不存在金属键，故答案为：ACE；
（4）由晶胞结构可知Cu的个数为4，O的个数为×8+1=2，该物质的化学式为Cu2O，每个O原子周围与它最近且等距离的Cu原子有4个，每个Cu原子周围与它最近且等距离的O原子有 2个，故答案为：Cu2O；4；2。
17． Na2O·2B2O3 它属于原子晶体，B-N键长比Si-Si键短（或B-N键能较大） 三 ⅠA BD Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【详解】（1）硼砂为Na2B4O7，根据原子守恒可将硼砂写成氧化物形式为：Na2O·2B2O3；β型硼氮化合物具有高硬度、耐高温的特点，β型（BN）n为原子晶体，晶体硅也属于原子晶体，由于β型(BN)n的B-N键长比Si-Si键短，键能相对较大，导致它比晶体硅具有更高硬度和耐热性。
（2）具有4种不同能量电子的原子所排能级为1s、2s、2p、3s，最外层电子为3s能级时是Na原子，Na在周期表中处于第三周期第IA族。
（3）A.O没有最高价氧化物对应水化物，A不能说明；
B.元素的气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强，H2O(g) 比NH3(g)稳定，说明O的非金属性比N强，B能说明；
C.氮气与氢气较难化合的原因主要是由于N2分子内的N≡N的键能太大所至，C不能说明；
D.NO中氮元素显正价，氧元素显负价，说明共用电子对偏向O，O的非金属性比N强，D能说明；
答案选BD。
（4）生成物中含极性键的非极性分子为CO2，CO2的电子式为。
（5）与硼同主族且相邻周期的元素为铝，Al的最高价氧化物为Al2O3，Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
18．(1) 6 6 12 4 4
(2) 8 8 6 1 1
【分析】涉及的知识为两种典型离子晶体的晶胞的相关概念，根据晶胞的相关知识进行作答即可。
【详解】（1）在氯化钠晶胞中，体心有一个钠离子，其周围有6个氯离子与他距离最近且相等，根据氯化钠的化学式可知，氯离子周围也应有6个钠离子距离其最近且等距。
①根据晶胞结构可知，每个钠离子周围有12个钠离子与其距离相等。
②根据晶胞的结构和相关知识可知，在氯化钠的晶胞中，钠离子有12个在棱上，1个在体心，故钠离子的数目为：。氯离子有8个在顶点，6个在面心，故氯离子的数目为：。
③该晶胞中一共有4个NaCl，每一个晶胞的质量为：，故其密度为：
（2）根据氯化铯的晶胞结构可知，每个铯离子处于8个钠离子构成的正六面体的体心，每个氯离子也处于8铯离子构成的正六面体的体心。故铯离子周围有8个氯离子，氯离子周围有8个铯离子。
①根据氯化铯的晶胞结构可知，氯离子周围有6个距离其最近的氯离子。
②在晶胞中，铯处于晶胞的体心，数目为1；氯离子位于晶胞的顶点，故共有氯离子的个数为：。
③每个氯化铯中有1个CsCl，故其质量为： ，其密度为：。
19． 电解质
【详解】由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8×+1=2个，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2个，晶胞的物质的量n=mol=mol，晶胞体积V=a3pm3=(504×10-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3/mol。
20．(1)
(2)12
(3)硫脲分子与水分子形成分子间氢键
(4)c
(5)3
【详解】（1）金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族，则金的价电子排布式为。
（2）金晶体的晶胞为面心立方晶胞，则金原子位于晶胞的顶点和面心，位于面心的Au与相邻顶点的Au距离最近，则Au在晶胞中的配位数是12。
（3）硫脲分子内含N-H，则硫脲易溶于水的原因与氨气极易溶于水的原因是类似的，即：硫脲分子与水分子形成分子间氢键。
（4）由图知，该金团簇结构中含20个金原子，则化学式为；
选 c。
（5）该纳米金团簇具有最完美的对称性，则该金团簇中有3种不同化学环境的金原子，分别是位于顶点、棱边和面心的3种金原子。
21． > < H2O分子间存在氢键 极性 CuCl
【详解】（1）同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，第IIA、VA族元素的第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能，故第一电离能：N>O；同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：S
（3）由图可知，Cu原子位于晶胞内部，有4个，Cl原子位于顶点和面心，所以含有Cl原子的数目为，所以晶体的化学式为CuCl；
22．(1) K、Cu
(2) 正四面体形 7:1
(3) 19NA NH3、H2O、Cl- 6 N、O、Cl
(4)CS2>SiH4>PH3>H2S
【详解】（1）
基态Cr原子价层电子的轨道表达式为；Cr最外层电子数为1，同周期元素的基态原子最外层电子数为1的元素还有K和Cu；
（2）阴离子的中心原子是S原子，价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体形；基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子中成对电子数为14、未成对电子数之比为2，所以其成对电子数和未成对电子数之比为7:1；
（3）中3molNH3共9molN-H键，2molH2O共4molO-H键，三价铬离子提供空轨道与3molNH3共3mol配位键，与2molH2O共2mol配位键，与1molCl-共1mol配位键，所以键的数目为9+4+3+2+1=19NA；含有的的配体是NH3、H2O、Cl-，中心原子Cr结合了3个NH3，2个H2O和1个Cl-，配位数是6，配位原子分别是N、O、Cl；
（4）CS2是直线形分子，键角是180°，SiH4是正四面体结构，键角为109°28’，NH3为三角锥形，H2S为V形结构，NH3分子的中心原子N原子有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大，键角小，H2S中心原子为S原子，有2个孤电子对，斥力更大，键角更小，键角按由大到小顺序排列：CS2>SiH4>PH3>H2S。
23．(1) [Cu(H2O)4]2+ O
(2) Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 配体的种类 配体的浓度 [Cu(NH3)4]2+ [Cu(OH)4]2- [Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度而结晶析出，因此会析出深蓝色晶体
【详解】（1）硫酸铜溶液呈蓝色是由于在溶液中存在配离子[Cu(H2O)4]2+；在配体中提供孤电子对的原子是O原子；
（2）①向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，会发生复分解反应：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4，产生Cu(OH)2沉淀，因此使溶液变浑浊；向该悬浊液中加入1 mol/LNH3·H2O，发生反应：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，使沉淀溶解变为深蓝色溶液；
②由上述实验可得出以下结论：结论1：配合物的形成与配体的种类、配体的浓度有关；
结论2：向Cu(OH)2悬浊液中加入6 mol/LNaOH溶液，反应产生深蓝色溶液，发生反应：Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；向Cu(OH)2悬浊液中加入1 mol/LNH3·H2O，发生反应：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，根据试管b、c中深蓝色配离子的稳定性强弱顺序为：[Cu(NH3)4]2+＞[Cu(OH)4]2-；
③实验结束后，向c试管中加入乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O，这是由于乙醇分子的极性比较小，而水分子极性比较大，根据相似相溶原理，离子化合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O在极性水分子组成的溶剂中的溶解度远大于在极性比较小的乙醇分子组成的溶剂的溶解度，[Cu(NH3)4]SO4·H2O由于溶解度减小而结晶析出，因此会析出深蓝色晶体。
24．12
【详解】由图可知，与体心钾原子距离相等且最近的氟原子位于棱上，共有12个，故答案为：12。
25．(1) ⅡA
(2)CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑
(3)MgO和CaO同属离子晶体，与Ca2+相比，Mg2+的电子层数少，离子半径小，MgO比CaO的离子键强，热稳定性好
(4) NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O NH3 无水CaCl2水合时放热，降低制冷效果
【详解】（1）镁和钙的最外层电子均为2，位于周期表ⅡA族。价电子排布为。答案为ⅡA；；
（2）500℃以下分解成二氧化碳、金属氧化物和碳酸盐，而Mg2+半径比Ca2+小，MgO的离子键强晶格能大稳定，所以MgCO3先分解。反应为CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑。答案为CaCO3·MgCO3CaCO3＋MgO＋CO2↑；
（3）两则皆为离子晶体，差异主要是Mg2+和Ca2+。答案为MgO和CaO同属离子晶体，与Ca2+相比，Mg2+的电子层数少，离子半径小，MgO比CaO的离子键强，热稳定性好；
（4）氨碱法制纯碱，先利用CO2、NH3和NaCl制得NaHCO3反应为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，再加热NaHCO3分解得到Na2CO3：NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O。生石灰与NH4Cl反应制得NH3，从而循环利用。无水CaCl2形成结晶水合物放热，而降低制冷效果。答案为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；NaHCO3Na2CO3＋CO2↑+H2O；NH3；无水CaCl2水合时放热，降低制冷效果。
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