高中化学人教版选择性必修2考前专题特训卷 晶体结构和性质（含解析）

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高中化学人教版选择性必修2考前专题特训卷 晶体结构和性质
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、单选题（每题3分，共45分）
1．由单质形成的晶体一定不存在的微粒是( )
A.原子 B.分子 C.阴离子 D.阳离子
2．氮化铬的晶胞结构如图所示，A点原子坐标，密度为，摩尔质量为，晶胞参数为，代表阿伏加德罗常数的值.下列说法错误的是( )
A.该晶体的化学式为
B.B点原子坐标
C.原子位于N原子构成的四面体空隙中
D.
3．双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如图所示，真实的晶体中存在的O原子缺陷，能让在其中传导，可用作固体电解质材料。已知La为+3价，Ba为+2价。下列说法错误的是( )
A.该晶体的一个完整晶胞中含有1个Co原子
B.晶体中与La距离最近的Ba的数目为6
C.+3价Co与+4价Co的原子个数比为4:1
D.忽略氧原子缺陷，每个La或Ba原子都处于氧原子构成的正八面体空隙的中心
4．下列各组物质晶体类型相同且熔点前者比后者低的是( )
A.白磷与黄砷 B.HF和HCl
C.和 D.和
5．某种红镍矿晶体的晶胞如图所示。晶胞参数分别为，下方As原子分数坐标为，为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是( )
A.该化合物的化学式为NiAs
B.上方As原子分数坐标为
C.Ni原子的配位数为4
D.该晶胞的密度为
6．一种稀磁半导体晶体的晶胞结构如图（部分原子的分数坐标已给出），有关说法正确的是( )
A.该晶体属于金属晶体，一定条件下可以导电
B.a处Zn原子的分数坐标为
C.该晶体的化学式为
D.与Zn距离最近且等距的As原子有3个
7．(焦磷酰氯)具有对称结构，与足量NaOH溶液发生反应，产物为两种钠盐和水。下列说法正确的是( )
A.分子结构为
B.完全水解可生成
C.的沸点低于(焦磷酰氟)
D.可由脱水制得
8．某化学小组探究的生成，进行了如下实验。下列说法错误的是( )
序号 实验操作和现象
Ⅰ 向盛有40.1溶液的试管中滴加5滴1.0氨水，产生蓝色沉淀；继续滴加约2氨水，沉淀完全溶解，得到深蓝色溶液
Ⅱ 取0.1g固体于试管中，加入101.0氨水，滴加氨水时溶液略变蓝，但沉淀未见明显溶解；继续滴加饱和溶液时，沉淀完全溶解，得到深蓝色溶液
Ⅲ 取0.1g固体于试管中，滴加饱和溶液，沉淀未见明显溶解
A.Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B.通过上述实验分析，Ⅰ中蓝色沉淀溶解是溶液中和氨水共同作用的结果
C.Ⅲ是为了排除沉淀直接溶解于饱和溶液的可能
D.由实验可知，取少量固体，加入过量1.0氨水，固体可完全溶解
9．超分子有分子识别特性。“杯酚”可与形成超分子M(结构如图)，借助杯酚分离固体混合物的实验过程如下。
下列说法正确的是( )
A.M中与杯酚通过共价键相互结合 B.溶于甲苯，杯酚溶于氯仿
C.分离滤液A可回收杯酚 D.蒸馏滤液B可获得
10．下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 向中滴加少量酸性溶液，振荡，溶液褪色 中含有碳碳双键
B 向溶液中加入少量NaCl固体，振荡，溶液由蓝色变为黄绿色 配位键稳定性大于
C 向酸性溶液中加入相同体积不同浓度的NaOH溶液，浓度越大，溶液黄色越深 pH越大，化学反应速率越快
D 向碳酸钠溶液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊 碳酸的酸性大于苯酚
A.A B.B C.C D.D
11．金属键的实质是( )
A.自由电子与金属阳离子之间强烈的相互作用
B.金属原子与金属原子之间强烈的相互作用
C.金属阳离子与阴离子的吸引力
D.自由电子与金属原子之间强烈的相互作用
12．硫代硫酸盐是具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根离子可看作中的一个原子被原子替代的产物。的晶胞形状为长方体，边长分别为、、，其结构如图所示，已知的摩尔质量是为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.晶胞中的个数为3
B.若晶胞中A的分数坐标为，则B的分数坐标为
C.的中心硫原子的杂化方式为
D.该晶体的密度为
13．LiZnAs是首个发现的电荷与自旋掺杂分离的新型稀磁半导体材料，其立方晶胞结构如图所示，a点（As原子）的原子分数坐标为（，，），晶胞密度为。
下列说法错误的是( )
A.位于元素周期表的ds区
B.每个Zn周围距离最近的As原子个数为4
C.b点（As原子）的原子分数坐标为（，，）
D.两个Li原子之间的最短距离为
14．配合物中，中心离子的化合价是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.无法确定
15．下列气体中，能与血红蛋白中的以配位键结合而引起中毒的是( )
A. B.CO C. D.
二、填空题（共4题，55分）
16．下图所示为某离子化合物的晶胞结构示意图，X、Y、Z表示该晶胞中三种不同的微粒，该化合物的化学式可表示为_______________。
17．镓及其化合物在合金工业、制药工业和电池工业中应用广泛。回答下列问题：
(1)写出基态Ga原子的核外电子排布式__________。
(2)是一种温和的还原剂，可由和过量的反应制得，该反应的化学方程式：__________。
(3)①已知的熔点为77.9℃，的熔点为605℃，两者熔点差异较大的原因是__________。
②的空间结构为__________。
(4)一种含镓药物的合成方法如图所示。
化合物Ⅰ中，碳原子的杂化方式为__________，化合物Ⅱ中Ga的配位数为__________，x=__________。
(5)砷化镓是第二代半导体，熔点为1238℃，具有共价键三维骨架结构。其晶胞结构为平行六面体，如图所示。
①该晶体的类型为__________。
②已知Ga和As的摩尔质量分别为和，晶胞的边长为，阿伏加德罗常数的值为，则砷化镓晶胞的密度为__________。
③若A点分数坐标为，B点分数坐标为，则W点分数坐标为__________。
18．硼化合物在工农业和医药方面用途广泛.请回答：
(1)分子的空间结构（以B为中心）名称是________，硼原子的杂化轨道类型是________。的水溶液呈酸性的原因是（用电离方程式表示）_____________。
(2)Li、Be、B在元素周期表上处于相邻位置，正确的是________。
A.基态原子半径： B.电负性：
C.第一电离能： D.Li、Be在周期表的s区
(3)氮化硼（BN）晶体有多种结构.六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电，六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电，原因是________________。
②立方相氮化硼晶胞边长为apm，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为________。
三、实验题
19．四氮化四硫（，N为+2价）为橙黄色固体，易被氧化，难溶于水，易溶于四氯化碳，可用氨气与反应制备，反应装置如图所示（夹持和加热装置已省略）.
已知：;
步骤如下：
①反应时关闭止水夹,打开和,先向装置C中通入干燥纯净的,待装置C中充满黄绿色气体时，开始加热C,使与在95℃~105℃下反应生成.
②待装置C中的全部反应后，关闭止水夹,撤掉装置A、B.
③处连接制的装置，关闭止水夹,打开和,通入干燥纯净的,反应制得.回答下列问题：
（1）装置A用粉末与浓盐酸反应制取,发生装置A可以选用____________.（填选项）
a b c
（2）制备时为使装置C受热均匀，可采用的最佳加热方式为____________.
（3）制取的同时装置C中还生成一种常见固体单质和一种盐，写出反应的化学方程式________________________________________.
（4）装置E的作用是____________________________、_________________________.
（5）测定的纯度：称取样品（杂质不参与反应），加入NaOH溶液，并加热，释放出的氨气用足量100.00Ml1.000mol/L硼酸吸收[假定溶液体积不变，反应为：].反应后的溶液再用1.000mol/L的盐酸进行滴定[滴定反应为：],重复三次实验.实验数据记录如下表所示：
实验序号 初始读数 最终读数
Ⅰ 0.20 20.42
Ⅱ 0.40 24.85
Ⅲ 1.00 21.18
①该实验的下列有关说法正确的是____________.（填选项）
A.滴定时应先快后慢滴入盐酸，且眼睛注视滴定管中液面变化
B.滴加最后半滴方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，使溶液流入锥形瓶，振荡摇匀
C.滴定终点装盐酸的滴定管液面如图所示，则读数为23.90mL
D.滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，导致测定的结果偏高
②制得的的纯度为____________.（保留四位有效数字）
（6）副产物溶于水加入硫酸铜溶液中先沉淀后溶解，再向溶解后的深蓝色溶液中加入乙醇后，析出深蓝色晶体，下列叙述正确的是____________.（填选项）
A.析出的深蓝色晶体为
B.深蓝色晶体中的阴阳离子构型都为正四面体形
C.与形成的配位键比与形成的配位键更稳定
D.由配体形成配离子的过程中键角变大
参考答案
1．答案：C
解析：由单质形成的晶体可能有：硅、金刚石(原子晶体)，(分子晶体)，Na、Mg(金属晶体)，在这些晶体中，构成晶体的微粒分别是原子、分子、金属阳离子和自由电子，构成离子晶体的微粒是阴、阳离子，但离子晶体不可能是单质，故选C。
2．答案：C
解析：A.氮化铬的晶胞结构中，N位于顶点和面心，利用均摊法总共4个，Cr位于体心和棱上，总共4个，故该晶体的化学式为，故A正确；
B.A为坐标原点，故B的原子坐标为，故B正确；
C.原子位于N原子构成的八面体空隙中，故C错误；
D.依据密度为d，可算出晶胞参数为：，故D正确；
故选C。
3．答案：A
解析：Co原子位于结构单元的体心，每个结构单元含有1个Co原子，由图可知，若该结构单元重复排列，则其相邻结构单元的原子会与该结构单元中的Ba、La原子重叠，所以该结构单元不是该晶体的晶胞，该晶体的晶胞应是由8个如图所示结构单元组成的，所以该晶体的一个完整晶胞中含有8个Co原子，A项错误。由图可知，以任一顶点的La原子为例，距离其最近的Ba原子位于该La原子所在棱的另一个顶点，一个La原子被六条棱共用，晶体中与La原子距离最近的Ba原子的数目为6，B项正确。该结构单元中含有的La原子数为，原子数为，真实晶体中存在的0原子缺陷，所以含有的O原子数为，为+3价，Ba为+2价，O为-2价，设该结构单元中+3价Co的个数为x，价Co的个数为y，则根据化合物中各元素的化合价的代数和为0可得，根据原子守恒可得，联立解得、，所以+3价Co与+4价Co的原子个数比为4：1，C 项正确。由图可知，若忽略氧原子缺陷，6个氧原子构成正八面体，La和Ba都处于O原子构成的正八面体空隙的中心，D项正确。
4．答案：A
解析：白磷和黄砷均属于分子晶体，且不含分子间氢键，白磷相对分子质量小，范德华力小，熔沸点低，A正确；HF和HCl均属于分子晶体，但HF分子间存在氢键，熔沸点较高，B错误；为分子晶体，为共价晶体，故前者比后者熔点低，C错误；和均为离子晶体，但半径比小，故熔点高，D错误。
5．答案：C
解析：根据晶胞结构可知，As原子位于晶胞内部，1个晶胞中含有2个As原子，Ni原子位于晶胞的顶点和棱上，1个晶胞中含有2个Ni原子，所以该化合物的化学式为NiAs，A项正确。根据晶胞结构可知，上方As原子分数坐标为，B项正确。根据晶胞结构可知，每个As原子周围有六个Ni原子，且晶胞中原子个数比为1:1，故Ni原子的配位数为6，C项错误。底面是两个全等三角形组成的平行四边形，面积为，晶胞体积为，故该晶胞的密度为，D项正确。
6．答案：C
解析：该晶体是一种稀磁半导体晶体，不属于金属晶体，A项错误。a处Z原子的分数坐标为，B项错误。由均推法计算，晶胞中Ba位于顶点和体心，Ba原子个数为，位于面上，Zn原子个数为，As位于棱上和体内，As原子个数为4，则该晶体的化学式为，C项正确。与Zn距离最近且等距的As原子有4个，D项错误。
7．答案：D
解析：由焦磷酰氯具有对称结构，与足量氢氧化钠溶液发生反应所得产物为两种钠盐和水可知，焦磷酰氯的分子结构为，性质不稳定，在溶液中易发生水解反应生成和盐酸。
A.由分析可知，焦磷酰氯的分子结构为，故A错误；
B.由分析可知，性质不稳定，在溶液中易发生水解反应生成和盐酸，故B错误；
C.焦磷酰氯和焦磷酰氟都是分子晶体，焦磷酰氯的相对分子质量大于焦磷酰氟，分子间作用力大于焦磷酰氟，沸点高于焦磷酰氟，故C错误；
D.焦磷酰氯是发生分子间脱水反应所得，故D正确；
故选D。
8．答案：D
解析：A.Ⅰ中硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵，产生蓝色沉淀的离子方程式为，故A正确；
B.根据实验Ⅱ可知不溶于氨水，根据实验Ⅲ可知不溶于溶液，通过上述实验分析，Ⅰ中蓝色沉淀溶解是溶液中和氨水共同作用的结果，故B正确；
C.根据实验Ⅲ可知不溶于溶液，Ⅲ是为了排除沉淀直接溶解于饱和溶液的可能，故C正确；
D.由实验Ⅱ可知，取少量固体，加入过量1.0氨水，固体不能溶解，故D错误；
选D。
9．答案：B
解析：A.超分子M中与杯酚通过范德华力相互结合，A错误；
B.由分析可知，甲苯溶解而不溶解，氯仿溶解杯酚而不溶解，B正确；
C.由分析可知，滤液A可获得甲苯和，分离滤液B可回收杯酚，C错误；
D.由分析可知，蒸馏滤液B可回收氯仿和杯酚，D错误；
故选B。
10．答案：B
解析：A.羟基、碳碳双键均具有还原性，可以使高锰酸钾褪色，A错误；
C.溶液会由橙色为黄色,因为溶液中存在平衡，加碱消耗掉氢离子,平衡向右移动，重铬酸根是橙色，铬酸根是黄色，C错误；
D.因盐酸具有挥发性，故碳酸钠中滴入浓盐酸，生成二氧化碳气体中混有HCl气体，碳酸与HCl均可以与苯酚钠反应生成苯酚，D错误；
故答案为：B。
11．答案：A
解析：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。
12．答案：C
解析：A.晶胞中的个数为，A错误；
B.若晶胞中A的分数坐标为，B为右上顶点，分数坐标为，B错误；C.硫代硫酸根离子可看作中的一个O原子被S原子替代的产物，的中心硫原子的杂化方式与的中心硫原子的杂化方式相同为，C正确；D.的摩尔质量是，，其密度应为：，D错误；故选C。
13．答案：D
解析：A.的核外价电子排布为3d104s2，位于元素周期表的ds区，A正确；
B.由图可知，每个Zn周围距离最近的As原子个数为4，Zn的配位数为4，B正确；
C.a点（As原子）的原子分数坐标为（，，），由晶胞结构可知，b点原子分数坐标为（，，），C正确；
故选D。
14．答案：C
解析：配合物中，不显电性，1个带1个单位负电荷，2个共带2个单位负电荷，所以中心原子Co的化合价是+3。
15．答案：B
解析：CO能与血红蛋白中的以配位键结合，使血红蛋白失去输送氧气的功能，从而引起中毒。
16．答案：
解析：根据离子化合物的晶胞结构示意图可知，X位于立方体的顶点，晶胞中含有X数目为，Y位于立方体的棱上，晶胞中含有Y数目为，Z位于立方体的体心，则X、Y、Z的数目之比为1:3:1，故该化合物的化学式可表示为。
17．答案：(1)或
(2)
(3)属于离子晶体，晶体粒子间作用力为离子键；而为分子晶体，晶体粒子间的作用力为范德华力；正四面体形
(4)；6；1
(5)共价晶体；；
解析：（1）Ga原子位于周期表第四周期族，31号元素，故答案为：或。
（2）根据题意：用和过量的LiH反应制得该产物，根据原子守恒原理，方程式为：。故答案为：。
（3）已知的熔点为77.9℃，熔点低，属于分子晶体，晶体粒子间的作用力为范德华力，导致其熔点低；而LiCl的熔点为605℃，熔点较高，属于离子晶体，晶体粒子间作用力为离子键，熔点一般高于分子晶体。
的中心原子Ga的价层电子对数为：，孤电子对数为0，4个共价键完全等同，空间结构为正四面体形。
故答案为：LiCl属于离子晶体，晶体粒子间作用力为离子键，而为分子晶体，晶体粒子间的作用力为范德华力；正四面体形。
（4）化合物Ⅰ含有吡啶环，与苯环结构相似，所以其中的碳原子采用杂化；由图得Ga的配位数为6；配离子中Ga的化合价为+3价，与4个结合，N为-3价，得。故答案为：sp2；6；1。
（5）依题意，熔点较高，并且具有共价键三维骨架结构，所以为共价晶体。由图可知，1个晶胞中分别有4个Ga和4个As，由可得，。若把该大晶胞8等分，则W点是右前下这个小晶胞的体心，根据A、B两点分数坐标，可得W点分数坐标为。故答案为：共价晶体；；。
18．答案：(1)平面三角形；杂化；
(2)BD
(3)六方相氮化硼中没有自由移动电子，不可以导电；
解析：
19．答案：（1）c
（2）油浴加热（或电加热套加热）
（3）
（4）吸收多余的氨气，防止空气污染、液封，防止空气或氧气进入装置C中
（5）BD；84.47%
（6）CD
解析：装置A制取氯气，浓盐酸具有较强的挥发性，所以制取的氯气中有氯化氢和水蒸气，由于二氯化硫易水解，所以进入C装置的气体必须是干燥的，氯化氢和S不反应，所以B装置应是干燥装置，其中盛装浓硫酸，由于二氯化硫沸点较低，为防止其损失用冷凝管冷凝回流，由于氯气有毒，不能直接排放，同时防止空气中的水蒸气进入C装置，D装置中盛装碱石灰，干燥的氨气和S在加热条件下反应制取二氯化硫;二氯化硫与氨气在装置C中制备。
(1)装置A用粉末与浓盐酸反应制取,为固液加热型，发生装置A可以选用c;
(2)使与在95℃~105℃下反应生成,不能选择水浴加热，则受热均匀的最佳加热方式为油浴加热(或电加热套加热);
(3)据反应的现象以及元素种类可知，生成的同时还生成的一种常见固体单质为S、一种盐为，反应的化学方程式为
;
（4）装置E含有稀硫酸，可与碱性气体氨气反应作用是吸收多余的氨气，易被氧化，装置E另一个作用为防止空气污染、液封，防止空气或氧气进入装置C中;
(5)①A.滴定时眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，故A错误;B.滴加最后半滴方法是:将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以人少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，使溶液流入锥形瓶，振荡摇匀，故B正确;C.酸式滴定管刻度上边的小(有0刻度)，下边的大，则读数为24.10mL，故C错误;D.滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成盐酸体积偏大，导致测定的结果偏高，故D正确；故选BD
②三次实验消耗盐酸的体积分别为20.42-0.20=20.22mL、24.85-0.4=24.45mL、21.18-1=20.18mL，第II次数据误差较大应舍去，平均消耗盐酸体积，结合化学方程式和原子守恒可得出关系式，所以，所以的纯度为；
(6)A.①向硫酸铜溶液中滴加过量氨水，产生蓝色沉淀为，继续加氨水沉淀溶解则是形成氨配合物，再向深蓝色透明溶液中加入乙醇，析出深蓝色的晶体，则析出的蓝色晶体为，故A错误;B.中与4个分子通过配位键形成平面结构，结构式为，不是正四面体形，故B错误；C.配合物向生成更稳定的配合物转化，所以判断和与的配位能力:,则与形成的配位键较稳定，故C正确；D.分子中原子的孤电子对进入的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱，故形成配合物后H-N-H键角变大，故D正确；故选CD。
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