专题3检测试卷 ［满分：100分］
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）
1.将Na2O2、SiO2、KCl、Al、冰分别加热熔化，需要克服的作用力类型相同的物质有 （ ）
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
2.下列关于化学键的说法不正确的是 （ ）
A.乙烯中CC键的键能小于乙烷中C—C键的键能的2倍
B.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C.在气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D.s p σ键和p p σ键电子云都是轴对称
3.下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是 （ ）
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D. 金刚石>碳化硅>晶体硅
4.下列说法正确的是 （ ）
A.干冰气化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同，熔点相近
C.氯化钠和氯化氢熔化时，破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大，碘化氢稳定性强
5.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示（灰球代表Fe，白球代表Mg）。则下列说法错误的是 （ ）
A.铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe
B.晶胞中有14个铁原子
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是 g（NA表示阿伏加德罗常数的值）
6.Al2O3在一定条件下可转化为硬度大、熔点高的氮化铝晶体，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 （ ）
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al原子和N原子数目之比为2∶3
7.（2023·重庆西南大学附中高二段考）下列说法错误的有 （ ）
①s s σ键与p p σ键的电子云对称性不同
②1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
③CH3—CH3、CH2CH2、CH≡CH中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个分子中含有11个σ键
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
8.（2023·湖南师大附中高二期末）下列说法正确的是 （ ）
A.乙醇分子和水分子间只存在范德华力
B.X—H…Y三原子不在一条直线上时，也能形成氢键
C.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
D.可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子间形成了氢键
9.通过反应4BI3（g）+As4（g）4BAs（s，晶体）+6I2（g）可制备具有超高热导率半导体材料——BAs晶体。下列说法错误的是 （ ）
A.图（a）表示As4结构，As4分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶1
B.图（b）表示单质硼晶体B12的基本结构单位，该基本单位为正二十面体
C.图（b）所示单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，它属于共价晶体
D.图（c）表示BAs的晶胞结构，距离As原子最近且相等的B原子有4个
10.如图是某无机化合物的二聚分子结构示意图，该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构。下列说法不正确的是 （ ）
A.该物质的化学式是Al2Cl6
B.该物质是离子化合物，在熔融状态下能导电
C.该物质在固态时所形成的晶体是分子晶体
D.该物质中不存在离子键，也不含有非极性键
11.科学家艾哈迈德·泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为可能。泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na+和I-两核间距在10~15 （埃，1 =1×10-10 m），呈现离子键；当两核靠近约2.8 时，呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是 （ ）
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.共价键和离子键没有明显的界限
C.NaI晶体中既有离子键，又有共价键
D.离子晶体可能含有共价键
12.氮化碳结构如图，其中 β 氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是 （ ）
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中 C 为-4 价，N 为+3 价
C.氮化碳的化学式为 C3N4
D.晶体中原子最外层都达 8 电子稳定结构
13.观察下表结构模型示意图并结合有关信息，判断下列说法不正确的是 （ ）
晶体硼（晶体中含12个B原子） SF6 S8 HCN
结构模型示意图
备注 熔点2 180 ℃ 易溶于CS2
A.晶体硼属于共价晶体，结构单位中含有30个B—B键
B.SF6的结构为正八面体
C.S8属于共价晶体
D.HCN的结构式为H—C≡N
14.（2022·辽宁，5）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 （ ）
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点：ZC.第一电离能：Y>Z
D.电负性：W15.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 （ ）
A.该晶体的阳离子与阴离子个数比为3∶1
B.该晶体中Xn+中n=1
C.该晶体中每个N3-被6个等距离的Xn+包围
D.X元素的原子序数是19
16.近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子），下列关于这三种晶胞的说法正确的是 （ ）
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为6
B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子
C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl
D.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应所得
二、非选择题（本题共5小题，共52分）
17.（8分）（1）分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
①碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电： ；
②溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电： ；
③五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中： ；
④溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电： 。
（2）卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX'型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。如图是部分卤素单质和XX'型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是 。 试推测ICl的沸点所处的最小范围： 。
18.（12分）Ⅰ.C60、金刚石、石墨的结构模型如图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）：
（1）C60、金刚石和石墨三者的关系是互为 （填字母）。
A.同分异构体 B.同素异形体
C.同系物 D.同位素
（2）固态时，C60属于 （填“共价”或“分子”）晶体。
（3）12 g金刚石中含有 个C—C键。
（4）设晶胞边长为a cm，则金刚石的密度为 g·cm-3（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
Ⅱ.已知几种常见化学键的键能如表：
化学键 Si—O H—O OO Si—Si Si—C
键能/ （kJ·mol-1） 368 467 498 226 x
（5）比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x （填“>”“<”或“=”） 226 kJ·mol-1。
（6）H2被誉为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。已知1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2含4 mol Si—O键。
试计算：1 mol Si完全燃烧放出的热量约为 。
19.（14分）Al、Fe、Cu 是重要的材料元素，在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态 Fe2+的外围电子排布式为 ，有 个未成对电子。
（2）氯化铝熔点为 194 ℃，而氧化铝熔点为2 050 ℃，二者熔点相差很大的原因是 。
（3）铝和氮可形成一种具有四面体结构单位的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示，晶胞中 Al 的配位数是 ，若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度为 g·cm-3（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
（4）一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，Cu 填充在Br的四面体空隙，该晶胞中铜的配位数是 ，与溴紧邻的溴原子数目是 ，由图中 P 点和 Q 点的原子分数坐标可确定 R 点的原子分数坐标为 。
20.（10分）现有某第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，由此元素可构成固体X。
（1）区分固体X为晶体或非晶体最可靠的科学方法为 。若此固体结构如图甲、乙所示，则按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是 （填字母）。
（2）写出A的基态原子的电子排布式： ，A2+的外围电子轨道表示式是 。
（3）A可与CO反应生成A（CO）5，常压下熔点为-20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，试推测，该晶体类型是 。
（4）A可与另两种元素B、C构成某种化合物，B、C的外围电子排布式分别为3d104s1、3s23p4，其晶胞如图所示，则其化学式为 。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据如图中所示的数据，则该晶体的密度是 g·cm-3（设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式）。
21.（8分）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化学式表示为 ；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ= g·cm-3（设NA为阿伏加德罗常数的值）。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，例如图1中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标分别为 、 。
答案精析
1.A ［Na2O2、KCl加热熔化均克服离子键，SiO2熔化克服共价键，Al熔化克服金属键，冰融化时需克服分子间作用力；需要克服的作用力类型相同的物质有Na2O2、KCl 2种。］
2.C ［气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质，C错误。］
3.D ［分子组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，A错误；离子半径越小，所带电荷数越多，晶格能越大，熔点越高，B错误；金属原子最外层电子数相同时，原子半径越小，金属键越强，熔点越高，C错误。］
4.A ［干冰和碘都是分子晶体，状态改变时，均克服分子间作用力，故A正确；乙酸分子间有氢键，熔点较高，甲酸甲酯分子间没有氢键，熔点较低，故B错误；分子的稳定性由化学键强弱决定，碘化氢的氢碘键比溴化氢的氢溴键弱，碘化氢稳定性差，故D错误。］
5.B
6.B ［根据氮化铝晶体的性质，可知其属于共价晶体，可用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，1个氮化铝晶胞中含有Al原子的个数为1+4×+4×=2，N原子的个数为2×+2×+1=2，Al原子和N原子数目之比为1∶1。］
7.C ［σ键的特征是轴对称，s s σ键与p p σ键的电子云图形均是轴对称，①错误；化学键的键长与键能相关，键能越大，键长越小，C—C、CC、C≡C的键能不同，键长也不同，③错误。］
8.B ［乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键，A错误；H2O比H2S稳定是因为水分子内氧氢键比硫氢键键能大，C错误；可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D错误。］
9.A ［图（a）表示As4结构，每个As原子最外层有5个电子，形成3个σ键，还有1对孤电子对，As4分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶2，故A项错误；图（b）表示单质硼晶体B12的基本结构单位，每个面都是由3个B原子形成的正三角形，一共有20个正三角形，所以该基本单位为正二十面体，故B项正确；单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，熔点较高，且原子间通过共价键结合，属于共价晶体，故C项正确；BAs晶胞中，较大的原子为As原子，距离As原子最近且相等的B原子有4个，故D项正确。］
10.B ［由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外层都达到8电子稳定结构，可知A为Cl元素，B为Al元素，A项正确；因该物质是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，该物质是共价化合物，在熔融状态下不导电，B项错误、C项正确；该物质中不含离子键，只含极性键和配位键，D项正确。］
11.B ［NaI是离子化合物，如改变离子的核间距，可能为共价化合物，但为纯净物，不是混合物，故A错误；当激光脉冲照射NaI时，Na+和I-两核间距在10~15 ，呈现离子键，当两核靠近约2.8 时，呈现共价键，由此可知共价键和离子键没有严格的界限，但NaI晶体中不存在既有离子键，又有共价键的情形，故B正确、C错误；NaOH晶体中就有离子键和共价键，但不是泽维尔的研究成果，故D错误。］
12.B ［由题给信息，氮和碳以共价键结合，又知β 氮化碳是超硬新材料，则其为共价晶体，故A正确；氮元素的电负性大于碳元素，在氮化碳中氮元素显-3价，碳元素显+4价，故B错误；晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单位，C原子个数为4×+4×=3，N原子个数为4，晶体的化学式为C3N4，故C正确；根据图知，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，均达到8电子稳定结构，故D正确。］
13.C ［A项，每个B原子形成的共价键数为×5=，12个B原子共含有的共价键数为12×=30；B项，SF6为空间对称结构，是正八面体；C项，S8易溶于CS2，应为非极性分子组成的分子晶体；D项，根据价键理论可知，C、N之间应形成三键。］
14.B ［短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，基态X、Z、Q原子均有两个单电子，且Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N；W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为第3周期元素Al。X为C，能与多种元素（H、O、N、P、S等）形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。］
15.D ［由图可知， Xn+位于晶胞的棱上，其个数为12×= 3， N3-位于晶胞的8个顶角，其个数为8×=1，故Xn+与N3-的个数比为3∶1，化学式为X3N，A正确；由晶体的化学式X3N知，晶体中Xn+中n=1，B正确；N3-位于晶胞顶角，故其被6个X+在上、下、左、右、前、后包围，C正确；因为X+的K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是2+8+18+1=29，D错误。］
16.C ［晶胞Ⅰ中：Na原子数目为1+8×=2，Cl原子数目为12×=6，化学式为NaCl3；晶胞Ⅱ中：Na原子数目为2+4×=3，Cl原子数目为8×=1，化学式为Na3Cl；晶胞Ⅲ中：Na原子数目为2+4×+2×=4，Cl原子数目为8×=2，化学式为Na2Cl；根据信息：NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体，结合原子守恒可知，晶胞Ⅰ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Cl2反应的产物，晶胞Ⅱ、Ⅲ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应的产物，据此分析解答。］
17.（1）①共价晶体 ②分子晶体 ③分子晶体
④离子晶体 （2）相对分子质量越大，分子间的作用力越强 介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
18.（1）B （2）分子 （3）2NA （4）
（5）> （6）522 kJ
解析 （3）12 g金刚石中n===1 mol，每个碳原子连4个键，每个键被2个碳原子共用，所以每个碳原子完全占有的键是2个，1 mol碳原子完全占有的键是2 mol，即2NA。（4）金刚石晶胞含碳原子数为8×+6×+4=8，金刚石的密度为ρ== g·cm-3= g·cm-3。（5）Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，键能小。（6）由题给信息可知，1 mol Si完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol-1×4 mol-498 kJ·mol-1×1 mol-226 kJ·mol-1×2 mol=522 kJ。
19.（1）3d6 4 （2）氧化铝是离子晶体，而氯化铝是分子晶体 （3）4 ［或］ （4）4 12 （，，）
解析 （1）Fe是26号元素，核外电子排布式为［Ar］3d64s2，失去两个电子后，外围电子排布式为3d6；根据洪特规则，Fe2+的核外电子中有4个未成对电子。（3）配位数可理解为某离子周围距离最近的带异电荷离子的数目。晶胞中 Al 的配位数是4；根据均摊法，该晶胞中含有Al的数目为8×+6×=4，N在晶胞内，共4个。该晶胞的质量为 g，ρ== g·cm-3= g·cm-3。（4）根据该铜的溴化物的晶胞结构可知，Cu周围距离最近的Br有4个，故铜的配位数为4；以顶点Br为例，与其紧邻的Br为面心上的Br，共计12个；根据P、Q点的原子分数坐标，可确定R点的原子分数坐标为（，，）。
20.（1）X射线衍射实验 A
（2）1s22s22p63s23p63d64s2（或［Ar］3d64s2） （3）分子晶体
（4）CuFeS2
解析 第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，故A为Fe。（2）A的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或［Ar］3d64s2，F的外围电子排布式为3d6，外围电子轨道表示式为。（3）A可与CO反应生成A（CO）5，常压下熔点为-20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，熔、沸点很低，属于分子晶体。（4）B、C的外围电子排布式分别为3d104s1、3s23p4，则B为Cu、C为S，晶胞中Fe原子处于面上、棱心，Fe原子数目为4×+6×=4，Cu原子处于体心、顶点、面上，Cu原子数目为1+8×+4×=4，S原子处于晶胞内部，共有8个，故Cu、Fe、S原子数目之比为4∶4∶8=1∶1∶2，故化学式为CuFeS2。晶胞质量为 g，晶体密度为 g·cm-3。
21.SmFeAsO1-xFx
解析 由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的原子个数为4×=2，Fe的原子个数为1+4×=2，As的原子个数为4×=2，O或F的原子个数为8×+2×=2，即该晶胞中O和F的个数之和为2，F-的比例为x，O2-的比例为1-x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx。1个晶胞的质量为g=g，1个晶胞的体积为a2c pm3=a2c×10-30 cm3，故密度ρ= g·cm-3。原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。(共58张PPT)
专题3检测试卷
1.将Na2O2、SiO2、KCl、Al、冰分别加热熔化，需要克服的作用力类型相同的物质有
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
√
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Na2O2、KCl加热熔化均克服离子键，SiO2熔化克服共价键，Al熔化克服金属键，冰融化时需克服分子间作用力；需要克服的作用力类型相同的物质有Na2O2、KCl 2种。
2.下列关于化学键的说法不正确的是
A.乙烯中C==C键的键能小于乙烷中C—C键的键能的2倍
B.σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C.在气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D.s p σ键和p p σ键电子云都是轴对称
√
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气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质，C错误。
3.下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D. 金刚石>碳化硅>晶体硅
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分子组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，A错误；
离子半径越小，所带电荷数越多，晶格能越大，熔点越高，B错误；
金属原子最外层电子数相同时，原子半径越小，金属键越强，熔点越高，C错误。
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4.下列说法正确的是
A.干冰气化和碘升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同，熔点相近
C.氯化钠和氯化氢熔化时，破坏的都是离子键
D.碘化氢的范德华力比溴化氢的大，碘化氢稳定性强
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干冰和碘都是分子晶体，状态改变时，均克服分子间作用力，故A正确；
乙酸分子间有氢键，熔点较高，甲酸甲酯分子间没有氢键，熔点较低，故B错误；
分子的稳定性由化学键强弱决定，碘化氢的氢碘键比溴化氢的氢溴键弱，碘化氢稳定性差，故D错误。
21
5.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(灰球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是
A.铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe
B.晶胞中有14个铁原子
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是 g(NA表示阿伏加德罗常数的值)
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6.Al2O3在一定条件下可转化为硬度大、熔点高的氮化铝晶体，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al原子和N原子数目之比为2∶3
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根据氮化铝晶体的性质，可知其属于共价晶体，可用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，1个氮化铝晶
胞中含有Al原子的个数为1+4×+4×=2，N原子的个数为2×+2×+1=2，Al原子和N原子数目之比为1∶1。
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7.(2023·重庆西南大学附中高二段考)下列说法错误的有
①s s σ键与p p σ键的电子云对称性不同
②1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
③CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个 分子中含有11个σ键
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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σ键的特征是轴对称，s s σ键与p p σ键的电子云图形均是轴对称，①错误；
化学键的键长与键能相关，键能越大，键长越小，C—C、C==C、C≡C的键能不同，键长也不同，③错误。
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8.(2023·湖南师大附中高二期末)下列说法正确的是
A.乙醇分子和水分子间只存在范德华力
B.X—H…Y三原子不在一条直线上时，也能形成氢键
C.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键
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乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键，A错误；
H2O比H2S稳定是因为水分子内氧氢键比硫氢键键能大，C错误；
可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D错误。
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9.通过反应4BI3(g)+As4(g) 4BAs(s，晶体)+6I2(g)可制备具有超高热导率半导体材料——BAs晶体。下列说法错误的是
A.图(a)表示As4结构，As4分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶1
B.图(b)表示单质硼晶体B12的基本结构单位，该基本单位为正二十面体
C.图(b)所示单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，它属于共价晶体
D.图(c)表示BAs的晶胞结构，距离As原子最近且相等的B原子有4个
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图(a)表示As4结构，每个As原子最外层有5个
电子，形成3个σ键，还有1对孤电子对，As4
分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶2，
故A项错误；
图(b)表示单质硼晶体B12的基本结构单位，每个面都是由3个B原子形成的正三角形，一共有20个正三角形，所以该基本单位为正二十面体，故B项正确；
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单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，熔点较高，
且原子间通过共价键结合，属于共价晶体，
故C项正确；
BAs晶胞中，较大的原子为As原子，距离As原子最近且相等的B原子有4个，故D项正确。
21
10.如图是某无机化合物的二聚分子结构示意图，该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构。下列说法不正确的是
A.该物质的化学式是Al2Cl6
B.该物质是离子化合物，在熔融状态下能导电
C.该物质在固态时所形成的晶体是分子晶体
D.该物质中不存在离子键，也不含有非极性键
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由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外层都达到8电子稳定结构，可知A为Cl元素，B为Al元素，A项正确；
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因该物质是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，该物质是共价化合物，在熔融状态下不导电，B项错误、C项正确；
该物质中不含离子键，只含极性键和配位键，D项正确。
21
11.科学家艾哈迈德·泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为可能。泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na+和I-两核
间距在10~15 (埃，1 =1×10-10 m)，呈现离子键；当两核靠近约2.8
时，呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.共价键和离子键没有明显的界限
C.NaI晶体中既有离子键，又有共价键
D.离子晶体可能含有共价键
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NaI是离子化合物，如改变离子的核间距，可能为共价化合物，但为纯净物，不是混合物，故A错误；
当激光脉冲照射NaI时，Na+和I-两核间距在10~15 ，呈现离子键，当两核靠近约2.8 时，呈现共价键，由此可知共价键和离子键没有严格的界限，
但NaI晶体中不存在既有离子键，又有共价键的情形，故B正确、C错误；
NaOH晶体中就有离子键和共价键，但不是泽维尔的研究成果，故D错误。
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12.氮化碳结构如图，其中 β 氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中 C 为-4 价，N 为+3 价
C.氮化碳的化学式为 C3N4
D.晶体中原子最外层都达 8 电子稳定结构
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由题给信息，氮和碳以共价键结合，又知β 氮
化碳是超硬新材料，则其为共价晶体，故A正确；
氮元素的电负性大于碳元素，在氮化碳中氮元素显-3价，碳元素显+4价，故B错误；
晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单位，C原子个数为4×+4×=3，N原子个数为4，晶体的化学式为C3N4，故C正确；
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根据图知，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，均达到8电子稳定结构，故D正确。
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13.观察下表结构模型示意图并结合有关信息，判断下列说法不正确的是
A.晶体硼属于共价晶体，结构单位中含有30个B—B键
B.SF6的结构为正八面体
C.S8属于共价晶体
D.HCN的结构式为H—C≡N
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晶体硼(晶体中含12个B原子) SF6 S8 HCN
结构模型示意图
备注 熔点2 180 ℃ 易溶于CS2
A项，每个B原子形成的共价键数为×5=，12个B原子共含有的共价键数为12×=30；
B项，SF6为空间对称结构，是正八面体；
C项，S8易溶于CS2，应为非极性分子组成的分子晶体；
D项，根据价键理论可知，C、N之间应形成三键。
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14.(2022·辽宁，5)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点：ZC.第一电离能：Y>Z
D.电负性：W1
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短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，基态X、Z、Q原子均有两个单电子，且Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N；W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为第3周期元素Al。X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；
Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；
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Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；
W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。
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15.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.该晶体的阳离子与阴离子个数比为3∶1
B.该晶体中Xn+中n=1
C.该晶体中每个N3-被6个等距离的Xn+包围
D.X元素的原子序数是19
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由图可知，Xn+位于晶胞的棱上，其个数为12×= 3， N3-位
于晶胞的8个顶角，其个数为8×=1，故Xn+与N3-的个数比为
3∶1，化学式为X3N，A正确；
由晶体的化学式X3N知，晶体中Xn+中n=1，B正确；
N3-位于晶胞顶角，故其被6个X+在上、下、左、右、前、后包围，C正确；
因为X+的K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是2+8+18+1=29，D错误。
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16.近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子)，下列关于这三种晶胞的说法正确的是
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为6
B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子
C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl
D.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应所得
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晶胞Ⅰ中：Na原子数目为1+8×=2，Cl原子
数目为12×=6，化学式为NaCl3；晶胞Ⅱ中：
Na原子数目为2+4×=3，Cl原子数目为8×=1，化学式为Na3Cl；晶胞Ⅲ中：Na原子数目为2+4×+2×=4，Cl原子数目为8×=2，化学
式为Na2Cl；根据信息：NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体，结合原子守恒可知，
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晶胞Ⅰ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Cl2反应的产物，晶胞Ⅱ、Ⅲ所对应的晶体是NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na反应的产物，据此分析解答。
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17.(1)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
①碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电： ；
②溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电： ；
③五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中：____
；
④溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电： 。
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共价晶体
分子晶体
分
子晶体
离子晶体
(2)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形
成的化合物，XX'型卤素互化物与卤素单质结构相似、
性质相近。如图是部分卤素单质和XX'型卤素互化物的
沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是 。 试推测ICl的沸点所处的最小范围： 。
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相对分子质量越大，分子间的作用力越强
介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
18.Ⅰ.C60、金刚石、石墨的结构模型如图所示(石墨
仅表示出其中的一层结构)：
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为 (填字母)。
A.同分异构体 B.同素异形体
C.同系物 D.同位素
(2)固态时，C60属于 (填“共价”或“分子”)晶体。
(3)12 g金刚石中含有 个C—C键。
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B
分子
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12 g金刚石中n===1 mol，每个碳原子连4个键，每个键被2个碳原子共用，所以每个碳原子完全占有的键是2个，1 mol碳原子完全占有的键是2 mol，即2NA。
(4)设晶胞边长为a cm，则金刚石的密度为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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金刚石晶胞含碳原子数为8×+6×+4=8，金刚石的密度为ρ== g·
cm-3= g·cm-3。
Ⅱ.已知几种常见化学键的键能如表：
(5)比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x (填“>”“<”或“=”) 226 kJ·mol-1。
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化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol-1) 368 467 498 226 x
>
Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，键能小。
(6)H2被誉为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。已知1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2含4 mol Si—O键。
试计算：1 mol Si完全燃烧放出的热量约为 。
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化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/(kJ·mol-1) 368 467 498 226 x
522 kJ
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由题给信息可知，1 mol Si完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol-1×4 mol
-498 kJ·mol-1×1 mol-226 kJ·mol-1×2 mol=522 kJ。
19.Al、Fe、Cu 是重要的材料元素，在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态 Fe2+的外围电子排布式为 ，有 个未成对电子。
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Fe是26号元素，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去两个电子后，外围电子排布式为3d6；根据洪特规则，Fe2+的核外电子中有4个未成对电子。
(2)氯化铝熔点为 194 ℃，而氧化铝熔点为2 050 ℃，二者熔点相差很大的原因是 。
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氧化铝是离子晶体，而氯化铝是分子晶体
(3)铝和氮可形成一种具有四面体结构单位的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示，晶胞中 Al 的配位数是 ，若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的
密度为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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配位数可理解为某离子周围距离最近的带异电荷离子的
数目。晶胞中Al的配位数是4；根据均摊法，该晶胞中含
有Al的数目为8×+6×=4，N在晶胞内，共4个。该晶胞
的质量为 g，ρ== g·cm-3= g·cm-3。
(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，Cu 填充在Br的四面体空隙，该晶胞中铜的配位数是 ，与溴紧邻的溴原子数目是 ，由图中 P 点
和 Q 点的原子分数坐标可确定R点的原子分数坐标为 。
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根据该铜的溴化物的晶胞结构可知，Cu周围距离最
近的Br有4个，故铜的配位数为4；以顶点Br为例，
与其紧邻的Br为面心上的Br，共计12个；根据P、Q
点的原子分数坐标，可确定R点的原子分数坐标为()。
20.现有某第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，由此元素可构成固体X。
(1)区分固体X为晶体或非晶体最可靠的科学方法为
。若此固体结构如图甲、乙所示，
则按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是 (填字母)。
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X射线衍射实验
A
(2)写出A的基态原子的电子排布式： ，
A2+的外围电子轨道表示式是 。
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1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
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第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，故A为Fe。
A的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，F的外围电子排布式为3d6，外围电子轨道表示式为 。
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(3)A可与CO反应生成A(CO)5，常压下熔点为-20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，试推测，该晶体类型是 。
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分子晶体
A可与CO反应生成A(CO)5，常压下熔点为-20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，熔、沸点很低，属于分子晶体。
(4)A可与另两种元素B、C构成某种化合物，B、C的外围电子
排布式分别为3d104s1、3s23p4，其晶胞如图所示，则其化学式
为 。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根
据如图中所示的数据，则该晶体的密度是 g·
cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
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CuFeS2
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B、C的外围电子排布式分别为3d104s1、
3s23p4，则B为Cu、C为S，晶胞中Fe原
子处于面上、棱心，Fe原子数目为4×
+6×=4，Cu原子处于体心、顶点、面上，Cu原子数目为1+
8×+4×=4，S原子处于晶胞内部，共有8个，故Cu、Fe、S
原子数目之比为4∶4∶8=1∶1∶2，故化学式为CuFeS2。
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晶胞质量为 g，
晶体密度为 g·cm-3。
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21.一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和
As原子的投影位置如图2所示。图中F-和O2-共同占据晶胞的上下
底面位置，若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化
学式表示为 ；通过测定密度ρ和晶胞参数，可
以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ= g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。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，例如图1中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标分
别为 、 。
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SmFeAsO1-xFx
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由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的
原子个数为4×=2，Fe的原子个数为1+4×=2，As
的原子个数为4×=2，O或F的原子个数为8×+2×
=2，即该晶胞中O和F的个数之和为2，F-的比例为x，O2-的比例为1-x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx。
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1个晶胞的质量为g
=g，
1个晶胞的体积为a2c pm3=a2c×10-30 cm3，
故密度ρ= g·cm-3。
原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。
