第三章 晶体结构与性质 练习卷 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．下列各项中，不属于晶体的特点的是
A．具有规则的几何外形 B．某些物理性质具有各向异性
C．一定是无色透明的固体 D．具有固定的熔点
2．下列变化需克服共价键的是
A．二氧化硅熔化 B．汞变成汞蒸气 C．碘升华 D．食盐溶于水
3．下列晶体中熔点最低的是
A．干冰 B．NaOH C．金刚石 D．铝
4．化学与生产、生活、科技和环境等联系密切。下列有关说法正确的是
A．白鹤滩水电站首批机组投产，有利于减少CO2、SO2的排放，CO2和SO2都是大气污染物
B．利用X射线对晶体的特殊效应，可快速准确地对普通玻璃伪造的假宝石进行无损鉴定
C．“筑梦天宫”，火箭助推剂－液氧在工业上可通过分解氯酸钾制得
D．使用含磷洗涤剂不会造成水体污染
5．某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．该物质为原子晶体
B．该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1
C．该物质分子中含有极性共价键和非极性共价键
D．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
6．下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是
①、、 ②、、 ③、K、 ④、、
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
7．三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体，下列说法正确的是
A．该二聚体中的配位数为4
B．该二聚体中提供孤电子对，提供空轨道
C．该二聚体中存在非极性共价键、配位键、离子键
D．1mol该二聚体中含键的物质的量为30mol
8．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 mol 被CO还原成Fe，转移个电子
B．标准状况下，11.2 L H2O含有的共价键总数为
C．常温下，将0.5 mol Fe投入浓硫酸中，反应转移的电子数为
D．2 mol 中含个分子
9．通过下列实验可从的溶液中回收。
下列说法正确的是
A．NaOH溶液与I2反应的离子方程式：
B．与水都是极性分子，相似相溶，不能通过过滤将水溶液与分离
C．向加酸后的上层清液中滴加溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个
D．回收的粗碘可通过升华进行纯化
10．下列关于晶体和晶胞的叙述中，正确的是
A．不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
B．晶胞是晶体中最小的平行六面体
C．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的儿何外形
D．由晶体X射线衍射图经过计算可以获得晶胞的形状、大小以及微粒在晶胞里的位置
11．化学从古至今都对人类生活产生重大影响。下列说法不正确的是
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
12．下列微粒：①②③④ ⑤中含有配位键的是
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④
13．化学处处呈现美，下列说法不正确的是
A．舞台上干冰升华时，共价键断裂
B．与18-冠-6的空腔大小相近，形成稳定的超分子结构()，这体现出超分子的分子识别特征
C．缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性
D．雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关
14．下列事实与分子间作用力有关的是
A．热稳定性：
B．氟、氯、溴，碘单质的沸点依次升高
C．的熔点很高
D．金刚石的硬度很大
15．前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序数依次增大。M的单质常用作保护气，W是元素周期表中电负性最大的元素，X与Y形成化合物的化学式为YX且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，Z的原子序数为28，Q和Y形成的一种化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影图如图所示。W、Y、Z三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示。
下列说法正确的是
A．键角： B．X是其所在周期第一电离能最大的元素
C．简单氢化物沸点： D．化合物甲的化学式为YQ2
二、填空题
16．现有①NaCl ②金刚石 ③NH4Cl ④Na2SO4 ⑤干冰 ⑥NaOH六种物质，按下列要求回答：（注意（1）（3）两小题用序号填入）
(1)属于离子化合物的是 ，只有离子键的物质是 ，晶体以分子间作用力结合的是 。
(2)①的电子式是 ，⑤的电子式是 。
(3)熔化时不需要破坏化学键的是 ，熔化时需要破坏共价键的是 ，硬度最高的是 ，熔点最低的是 。
17．填空。
(1)碳、氮、氧的简单氢化物键角由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
(2)反应3CH4+2B3N3H6+6H2O=3CO2+6H3BNH3中，碳原子的杂化类型为 ，H3BNH3 (填“能”或“不能”)溶于水，原因是 。
18．回答下列问题
(1)K3[Co(CN)6]中心离子、配位体及配位数： 、 、 。
(2)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”)：HClO3 HClO4；
19．二氟草酸硼酸锂是新型锂离子电池电解质，乙酸锰可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下：、
(1)基态原子的核外电子排布式为 ，原子的价电子排布图为： 。
(2)草酸分子中碳原子轨道的杂化类型是 ，草酸分子中含有键的数目为 。
(3)与互为等电子体的两种阴离子的化学式为 。
(4)易溶于水，除了它是极性分子外，还因为 。
(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形，但不易与形成配离子的原因是 。
20．硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是 (填化学式)。
21．回答下列问题
(1)可用于去头皮屑，常温下为白色晶体，熔点为，则的晶体类型为 。
(2)如图所示为的四种卤化物的熔点，据此判断的晶体类型为 ，微粒间的作用力为 。
(3)的熔点为，沸点为，其晶体类型是 。
(4)立方氮化硼硬度大，熔点为，其晶体类型为 。
(5)是生产高纯硅的前驱体，沸点为，可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，则的晶体类型为 ，熔化时克服的作用力是 。
22．有机物丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如下图所示
(1)结构中，碳碳之间的共价键类型是σ键，碳氮之间的共价键类型是 ，氮镍之间形成的化学键
(2)该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在 。
23．相同压强下，部分元素氯化物的熔点见下表：
氯化物
熔点/℃ 804 773
试解释上表中氯化物熔点差异的原因： 。
24．石墨烯（如图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（如图乙）．
（1）图甲中，1号C与相邻C形成σ键的个数为 ．
（2）图乙中，1号C的杂化方式是 ，该C与相邻C形成的键角 （填“＞”“＜”或“=”）图甲中1号C与相邻C形成的键角．
（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有 （填元素符号）．
（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为 ，该材料的化学式为 。
25．下图为几种晶体或晶胞的示意图：
请回答下列问题：
(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是 。
(2)冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为 。
(3)MgO晶胞与NaCl晶胞相同，每个MgO晶胞中平均占有 个Mg2+，由与Mg2+最近的O2-围成的空间几何构型为 。
(4)Cu晶体中原子堆积方式如上图所示，则该堆积方式为 ，CaCl2晶体中Ca2+的配位数是 。
(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是 分子外(填“极性”或“非极性”)，还有一个重要的原因是 。
《第三章 晶体结构与性质 练习卷 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A B B D D A D D
题号 11 12 13 14 15
答案 D A A B D
1．C
【详解】晶体的特点是具有规则的几何外形、有固定的熔点、物理性质具有各向异性，但晶体不一定是无色透明的，故选C。
2．A
【详解】A．二氧化硅为共价晶体，只存在共价键，熔化时克服共价键，A正确；
B．汞属于金属晶体，汞受热变成汞蒸气，克服金属键，B错误；
C．碘单质为分子晶体，碘升华不破坏化学键，克服分子间作用力，C错误；
D．食盐为离子晶体，溶于水发生电离，克服离子键，D错误；
故选A。
3．A
【详解】干冰为分子晶体，NaOH为离子晶体，金刚石为共价晶体(原子晶体)，铝为金属晶体，一般来讲分子晶体的熔点要低于其他晶体，且根据常温下，干冰(即CO2)为气体，其余三种物质均为固体，也可知干冰的熔点最低；
故答案为A。
4．B
【详解】A．CO2不属于大气污染物，故A错误；
B．普通玻璃不是晶体，宝石一般是晶体类物质，二者的X射线衍射图谱不同，故B正确；
C．工业上制备氧气一般是通过分离空气，故C错误；
D．磷元素是植物的营养元素，水体中磷元素含量过高会引起水体富营养化，导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡，故D错误；
综上所述，正确的是B项。
5．B
【详解】A．该物质属于分子晶体，A项错误；
B．共价单键为σ键，共价双键中一个σ键和一个是π键，共价三键中一个σ键和两个是π键，所以该物质分子中σ键和π键的个数比为9∶3，B项正确；
C．一般，同种非金属元素形成非极性共价键，不同种元素形成极性共价键。物质分子中含有极性共价键，C项错误；
D．氢原子没有达到8电子稳定结构，只需要2电子稳定结构，D项错误；
6．D
【详解】①中在常温常压下为液态，而为固态，①项错误；
②中为共价晶体，其熔点最高，是分子晶体，其熔点最低，②项正确；
③中、K、价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，③项错误；
④中、、的价电子数相同，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。
答案选D。
7．D
【详解】A．结构中每个铁都连有6个键，故配位数为6，A错误；
B．分子中的氧存在孤电子对，则该二聚体中提供孤电子对，提供空轨道，B错误；
C．该二聚体中没有离子键，C错误；
D．单键均为σ键，1mol该二聚体中含键的物质的量为30mol，D正确；
故选D。
8．A
【详解】A．用磁铁矿炼铁的反应中，l mol Fe3O4被CO还原成Fe，得关系式Fe3O4 (FeO·Fe2O3)~3Fe，Fe元素从+2、+3价均变为0价，共降低8价，根据得失电子守恒可知，转移8 mol电子，A正确；
B．标准状况下，H2O不是气体，无法计算11.2 L H2O的物质的量，无法判断共价键总数，B错误；
C．常温下铁遇浓硫酸钝化，反应不能持续进行，无法判断反应转移的电子数，C错误；
D．SiO2是由Si原子和O原子构成的共价晶体，没有SiO2分子，D错误；
故选A。
9．D
【分析】单质碘的四氯化碳溶液加入浓氢氧化钠溶液，单质碘与浓氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、碘酸钠和水，用分液法分离四氯化碳层，向水溶液中加入稀硫酸反应生成单质碘，过滤得到粗碘。
【详解】A．NaOH溶液与I2反应生成碘化钠、碘酸钠和水，其反应的离子方程式为：，故A错误；
B．是非极性分子，水是极性分子，两者都能透过滤纸，根据“相似相溶”，两者不相溶，用分液方法将水溶液与分离，故B错误；
C．1个AgI晶胞(如图)中含个，故C错误；
D．单质碘易升华，因此回收的粗碘可通过升华进行纯化，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．D
【详解】A．不同晶体的构成微粒不同，微粒的半径不同，所以晶胞的大小不同，晶胞的形状可能相同，也可能不同，A错误；
B．晶胞是从晶体上取出的一个具有代表性的基本单元，不一定是平行六面体，B错误；
C．晶体与非晶体的根本区别在于晶体有自范性，非晶体也可以有规则几何外形，如玻璃，C错误；
D．X射线衍射图经过计算可以获得晶胞的形状、大小，分子或原子在微观空间有序列排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目、位置等，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．钛合金属于合金，合金属于金属材料，A正确；
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正确；
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正确；
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不正确；
故选D。
12．A
【详解】1①中，提供空轨道，O原子提供孤对电子形成配位键，①符合；②中提供空轨道，N原子提供孤对电子形成配位键，②符合；③中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，③不符合；④中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，④不符合；⑤中没有提供空轨道的离子，没有形成配位键，⑤不符合；综上所述，含有配位键的时①②；
故选A。
13．A
【详解】A．干冰升华时，是从固态直接变成气态，破坏的是分子间作用力，分子内的共价键没有断裂，A错误；
B．碱金属离子有大有小，冠醚有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，K+与18-冠-6的空腔大小相近，则K+与18-冠-6形成稳定的超分子结构，现了超分子的分子识别特征，B正确；
C．晶体具有规则的几何形状，有自范性，则缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，C正确；
D．氢键具有方向性和饱和性，天空中的水汽经凝华形成雪花的六角形形状与氢键的方向性有关，D正确；
故选A。
14．B
【详解】A．非金属氢化物的稳定性与非金属性有关，与分子间的作用力无关，非金属性：C＞Si＞Ge，因此热稳定性：，A不符合题意；
B．氟、氯、溴，碘单质均为分子晶体，分子间的作用力依次增大，因此沸点依次升高，B符合题意；
C．SiO2熔点很高是因为SiO2为原子晶体，熔点与共价键强弱有关，与分子间的作用力无关，C不符合题意；
D．金刚石为原子晶体，硬度与分子间的作用力无关，D不符合题意；
答案选B。
15．D
【分析】前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z原子序数依次增大。W是元素周期表中电负性最大的元素，W是F元素；M的单质常用作保护气，M是N元素；则Q是O元素； X与Y形成化合物的化学式为YX且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)，X是Cl、Y是K元素； Z的原子序数为28，Z是Ni元素。Q和Y形成的一种化合物甲的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影图如图所示。W、Y、Z三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示
【详解】A. OF2中O原子价电子对数为4，有2个孤电子对，NF3中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，孤电子对越多对价电子对排斥作用越大，所以键角，故A错误；
B. Cl所在周期，第一电离能最大的元素是Ar，故B错误；
C. 简单氢化物沸点：，故C错误；
D. 根据图示，化合物甲的晶胞中，8个顶点和体心各有1个K，与z轴平行的4条棱上各有2个O、晶胞内有2个O，根据均摊原则，1个晶胞中含有2个K、4个O，所以化学式为KO2，故D正确；
选D。
16．(1) ①③④⑥ ① ⑤
(2)
(3) ⑤ ② ② ⑤
【详解】（1）①NaCl 是离子晶体,属于离子化合物,只含有离子键；②金刚石金刚石是原子晶体,属于单质,含有非极性共价键；③NH4Cl是离子晶体,属于离子化合物,含有离子键和极性共价键；④Na2SO4 是离子晶体,属于离子化合物,含有离子键和极性共价键；⑤干冰是分子晶体,属于共价化合物,含有极性共价键,分子间以分子间作用力结合；⑥NaOH离子晶体,属于离子化合物,含有离子键和极性共价键；结合以上分析可知，属于离子化合物的是①③④⑥；只有离子键的物质是①；晶体以分子间作用力结合的是⑤；
（2）NaCl是离子化合物,其电子式为；干冰是共价化合物,其电子式为；
（3）熔化时不需要破坏化学键的是分子晶体,干冰是分子晶体,故选⑤；熔化时需要破坏共价键的是原子晶体,金刚石是原子晶体,故选②；硬度最大的是原子晶体,金刚石是原子晶体,故选②；熔点最低的是分子晶体,干冰是分子晶体,故选⑤。
17．(1)CH4＞NH3＞H2O
(2) sp3、sp 能 H3BNH3能与水分子间形成氢键
【详解】（1）碳、氮、氧的简单氢化物分别为甲烷、氨气和水，空间构型分别是正四面体、三角锥形、V形，其键角依次减小，即键角大小顺序是CH4＞NH3＞H2O ；
（2）在反应3CH4+2B3N3H6+6H2O=3CO2+6H3BNH3中，CH4是正四面体结构，碳原子的杂化类型为sp3杂化；CO2是直线结构，碳原子的杂化类型为sp杂化；B3N3H6能和水分子间形成氢键，所以能溶于水。
18．(1) Co3+ CN- 6
(2)<
【详解】（1）K3[Co(CN)6]中中心离子为Co3+，CN-为配体，CN-数即为配位数，则其配位数为6，故答案为：Co3+；CN-；6；
（2）同一种元素的含氧酸中，非羟基氧原子个数越多，其酸性越强，HClO3中非羟基氧原子个数为2，HClO4中非羟基氧原子个数为3，则酸性：HClO319．(1)
(2)
(3)、、
(4)与形成氢键
(5)F的电负性大，N弧对电子受到F吸引力强，不能提供给
【详解】（1）Mn是25号原子，根据构造原理书写基态Mn原子核外电子排布式为；其价电子包括3d、4s电子，填充满4s能级再填充3d能级，价电子排布式为： ；
（2）草酸分子中C原子价层电子对个数是3，根据构造原理书写C原子轨道杂化类型为sp2；一个草酸分子中含有7个σ键，则1mol草酸中含有σ键的数目为；
（3）与SiF4互为等电子体的阴离子中含有5个原子且价电子数是32，所以与其互为等电子体的阴离子有、、等；
（4）溶质分子和水分子之间形成氢键时能增大溶质的溶解度，与水分子间可形成氢键而导致乙酸易溶于水；
（5）F的电负性比N大，N-F成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以给出孤电子对，形成配位键。
20． SiC
【详解】Si位于周期表中第三周期第ⅣA族，基态原子的价电子排布式为，则基态Si原子的价电子排布图为：；
晶体硅、碳化硅均属于原子晶体，原子半径：Si＞C，键长：C﹣Si＜Si﹣Si，则键能：C﹣Si＞Si﹣Si，所以熔点：碳化硅＞晶体硅，晶体硅和碳化硅熔点较高的是SiC。
21．(1)分子晶体
(2) 离子晶体 范德华力
(3)分子晶体
(4)共价晶体
(5) 分子晶体 范德华力(或分子间作用力)
【详解】（1）的塎点较低，为分子晶体。
（2）由题图可以看出，的熔点远高于其他三种物质的熔点，且、、的熔点随相对分子质量的增大逐渐升高，据此判断为离子晶体，为分子晶体，分子晶体微粒间的作用力为范德华力。
（3）的熔、沸点较低，故为分子晶体。
（4）立方氮化硼的硬度大，熔点高，其晶体类型为共价晶体。
（5）的沸点低，可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，则其为分子晶体，熔化时克服分子间作用力。
22．(1) 1个σ键、1个π键 配位键
(2)氢键
【详解】（1）碳氮之间形成双键，含有1个σ键、1个π键。每个氮都形成了三对共用电子，还有一个孤电子对，镍离子提供空轨道，氮和镍之间形成配位键。
（2）氧和氢原子之间除了共价键还有氢键，图中…表示氢键。
23．NaCl与KCl为离子晶体，CCl4为分子晶体；CCl4晶体熔化时只需克服分子间作用力，故CCl4的熔点低；两种离子晶体的离子电荷数相同，而K+的半径比Na+的半径大，KCl中离子键强度较NaCl小
【详解】NaCl与KCl为离子晶体，CCl4为分子晶体；CCl4晶体熔化时只需克服分子间作用力，故CCl4的熔点低；两种离子晶体的离子电荷数相同，而K+的半径比Na+的半径大，KCl中离子键强度较NaCl小，故KCl的熔点比NaCl低。
24． 3 sp3 < O、H 12 M3C60
【详解】（1）根据图甲可知1号C与相邻C形成σ键的个数为3.
（2）图乙1号碳形成了4个σ键，所以1号C的杂化方式为sp3；图乙1号C与相邻C形成的键角是109.5℃，图甲1号C与相邻C的键角是120℃。
（3）氧化石墨烯中O原子与H2O中的H原子，氧化石墨烯中H原子与H2O中O原子都可以形成氢键。
（4）根据切割法，晶胞含M原子的个数为：12×1/4+9=12；C60位于顶点和面心，所以晶胞含C60个数为：8×1/8+6×1/2=4，所以化学式为M3C60。
25．(1)金刚石(晶体)
(2)金刚石＞MgO＞冰＞干冰
(3) 4 正八面体
(4) 面心立方堆积 8
(5) 极性 水分子间存在氢键
【分析】冰晶体为分子晶体，靠氢键和范德华力结合；金刚石晶体为共价晶体，碳原子以共价键结合；Cu晶体为金属晶体，靠金属键结合；MgO为离子晶体，靠离子键结合；CaCl2为离子晶体，靠离子键结合；干冰为分子晶体，靠范德华力结合。
(1)
粒子之间以共价键结合形成的晶体为共价晶体，即金刚石晶体；
(2)
一般情况下，熔点：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰和干冰虽都为分子晶体，但冰晶体中还存在氢键，熔点较高，所以4种晶体的熔点由高到低的顺序为：金刚石＞MgO＞冰＞干冰；
(3)
MgO晶胞中Mg2+位于顶点和面心，个数为=4；以任一顶点的Mg2+为例，距离其最近的O2-位于该Mg2+所在棱的棱心，共有6个，围成正八面体；
(4)
该晶胞中，Cu位于顶点和面心，为面心立方堆积；以顶面面心的Ca2+为例，该晶胞中距离其最近的Cl-有4个，其上方的晶胞中还有4个，所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数是8；
(5)
H2O分子的正负电荷中心不重合，为极性分子；且水分子间存在氢键，所以冰的熔点远高于干冰。
