专题3 微粒间作用力与物质性质 单元测试
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用，含有上述其中两种相互作用的晶体是( )
A．SiC晶体 B．CCl4晶体 C．KCl晶体 D．Na晶体
答案：B
解析：A项，SiC晶体为共价晶体，晶体中只存在共价键；B项，CCl4晶体是分子晶体，分子之间存在分子间作用力，在分子内部C、Cl之间以共价键结合；C项，KCl晶体为离子晶体，晶体中只存在离子键；D项，Na晶体为金属晶体，晶体中只存在金属键。
2．关于金属钾晶体(如图)结构的叙述中正确的是( )
A．是密置层的一种堆积方式
B．晶胞是六棱柱
C．每个晶胞内含2个原子
D．每个晶胞内含6个原子
答案：C
解析：钾晶体是非密置层的一种堆积方式，为立方体形晶胞，其中有8个顶点，一个体心，晶胞所含原子数为8×＋1＝2。
3．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－形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn＋离子中n＝1
D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离最近的N3－
答案：A
解析：充满K、L、M三个电子层，应为1s22s22p63s23p63d10，显然不是19号K元素。从晶胞看，白球为8×＝1，黑球为12×＝3，化学式为X3N，而N为－3价，所以X为＋1价。
4．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
A．γ Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为4
B．α Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为1
C．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
D．三种同素异形体的性质不相同
答案：C
解析：γ Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为8×＋6×＝4，A正确；α Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为8×＝1，B正确；将铁冷却到不同的温度，得到的晶体类型不同，C错误；同素异形体的性质不同，D正确。
5．1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能是( )
A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)；ΔH
B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)；ΔH
C．Na(s)===Na(g)；ΔH
D．Na(g)－e－===Na＋(g)；ΔH
答案：A
解析：根据定义可以得出答案，要注意“1 mol”、“气态”的关键词。
6．干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。某些干燥剂的干燥效率如下：
物质 MgO CaO ZnCl2 ZnBr2
干燥效率(g·m－3) 0.008 0.2 0.8 1.1
根据以上数据，有关叙述错误的是( )
A．MgO的干燥性能比CaO差
B．干燥效率可能与干燥剂的阴阳离子半径大小有关
C．MgCl2可能是比CaCl2更好的干燥剂
D．上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子大
答案：A
解析：A项，干燥效率：1 m3空气中实际余留水蒸气的质量，MgO为0.008，CaO为0.2，即有MgO的1 m3空气中实际余留水蒸气的质量更少，MgO的干燥效率比CaO好，错误；B项，构成阳离子和阴离子的半径越小，干燥性能越好，正确；C项，镁离子比钙离子半径小，MgCl2比CaCl2干燥性能更好，正确；D项，对比表中阴阳离子变化的干燥效率数值，阳离子改变干燥效率变化大，阴离子改变干燥效率变化小，正确。
7．下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键
B．物质中有σ键一定有π键，有π键一定有σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H和C—C均为σ键
答案：D
解析：NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的，却存在离子键，A项错误；共价单键为σ键，如CH4中只含有σ键，但不含π键，有共价键就有σ键，故有π键一定有σ键，B错误；共价双键中有一个为σ键，另一个为π键，共价三键中有一个为σ键，另两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C中有1个σ键，2个π键，C项错误；共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含的6个C—H和1个C—C均为σ键，D项正确。
8．人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是( )
A．蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板
B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D．蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
答案：C
解析：蜘蛛不能掉下的根本原因是蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间存在范德华力。
9．下列物质的性质或数据与氢键无关的是( )
A．H2O的沸点高于H2S
B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159 ℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213 ℃
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
答案：D
解析：水分子间存在氢键，导致沸点高于H2S；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比混溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F的键能比H—Cl的键能大，与氢键无关。
10．下列说法中正确的是( )
A．C60汽化和I2升华克服的作用力相同
B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D．常温下TiCl4是无色透明液体，熔点-23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于离子晶体
答案：A
解析：A中，C60、I2均为分子晶体，汽化或升华时均克服范德华力；B中乙酸分子可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高；C中HCl溶于水时破坏的是共价键；D中TiCl4属于分子晶体。
11．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A．熔点比较：C60B．已知C(石墨)===C(金刚石) ΔH>0，则金刚石不如石墨稳定
C．C60晶体结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应
答案：D
解析：C60、C70、C90均是分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点比分子晶体高得多，A项正确；石墨转化成金刚石是吸热过程，说明石墨能量低，故石墨比金刚石稳定，B项正确；由C60的晶体结构，可知每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个，C项正确；C60的结构中存在碳碳双键，可与H2发生加成反应，D项错误。
12．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
答案：C
解析：位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共8个，这个晶胞中只分摊到8×＝1个；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是8×＝2个，所以，每个晶胞单独含有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数为7×＋6×＝5个。2个钡原子和1个钇原子都在晶胞内，所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独含有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。
13．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：NH3+CO2→+H2O
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )
A．分子式为C3H3N3O3
B．分子中既含极性键，又含非极性键
C．属于离子化合物
D．生成该物质的上述反应为中和反应
答案：A
解析：正确的分子式为C3H3N3O3，A项正确；该分子中只有极性键，即C—N、C＝N、C—O和H—O键，B项错误；该分子中只有共价键，则三聚氰酸属于共价化合物，C项错误；因为氨不是碱，二氧化碳不是酸，且三聚氰酸不是盐，不符合中和反应的定义，D项错误。
14．下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．1 mol P4含有P—P键的个数为4NA
B．1 mol SiC中含有C—Si键的个数为2NA
C．含C为1 mol的金刚石中含有C—C键的个数为2NA
D．1 mol SiO2中含Si—O键的个数为2NA
答案：C
解析：1 mol P4中含有 P—P键为6 mol，A错；1 mol SiC中含有C—Si键为4 mol，B错；在金刚石中每个C原子平均形成C—C键个数为1×4×=2，所以含C为1 mol 的金刚石中含C—C键的个数为2NA，C正确；在SiO2中每个Si原子形成4个Si—O键，即1 mol SiO2中含Si—O键的个数为4NA，D错。
15．据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是( )
A．碳、氮原子构成平面结构的晶体
B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短
C．氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多
D．碳、氮的单质化学性质均不活泼
答案：B
解析：由题意可知此化合物为共价晶体，碳、氮原子构成空间网状结构，由于键长：N—C16．科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体叙述错误的是( )
A．晶体的熔、沸点高，硬度大
B．该物质的化学式为CO2
C．晶体中C原子数与C—O化学键数之比为1∶6
D．晶体的空间最小环由12个原子构成
答案：C
解析：A项，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构，所以是共价晶体，熔沸点高、硬度大，故A正确；B项，晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合，每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合，所以碳氧原子个数比为1∶2，则其化学式为CO2，故B正确；C项，该晶体中，每个碳原子含有4个C—O共价键，所以C原子与C—O化学键数目之比为1∶4，故C错误；D项，该晶体的空间最小环是由6个碳原子和6个氧原子构成的12元环，故D正确。
二、填空题
17．碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是______________________________________。
(3)CS2分子中，共价键的类型有________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。
答案：(1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 (3)σ键和π键
(4)分子 (5)①3 2 ②12 4
解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态14C原子的轨道表示式为，则核外存在2对自旋相反的电子。
(2)碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。
(3)CS2分子中，存在σ键和π键。
(4)因Fe(CO)5熔、沸点较低，常温下为液体，其固体应属于分子晶体。
(5)①由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为×6＝2。
②由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条C—C键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6×2＝12。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。
18．硼及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)基态B原子的外围电子层轨道表达式为____________________________，其第一电离能位于同周期元素的第______位(按照由大到小顺序)。
(2)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图所示。
①1 mol BN晶体中，共价键的个数为________。硼原子和氮原子所连接的最小环为________元环。
②晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图所示，其中原子坐标参数X为(0，0，0)，Y原子的坐标参数为，则Z原子的坐标参数为________________。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知最近的两个B原子的距离a nm，阿伏加德罗常数值为NA，则立方氮化硼的密度d=______________________g·cm-3。(列出计算式即可)
答案：(1) 7
(2)①4×6.02×1023 六 ②
解析：(1)B处于周期表中第二周期第ⅢA族，外围电子层排布式为2s22p1，则其外围电子层轨道表示式为，同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，所以B的第一电离能位于同周期元素的第7位；
(2)①根据晶胞结构分析，晶胞中顶点粒子占，面心粒子占，内部粒子为整个晶胞所有，1个晶胞中含有4个BN，其中含有16根共价键，所以1 mol BN含有4 mol共价键，晶胞结构与金刚石晶胞相似，所以硼原子和氮原子所连接的最小环为六元环；
②N做面心立方最密堆积，B做四面体填隙，根据立体几何知识，则Z的原子坐标为，以B的原子坐标为，来看，最近的两个B原子的距离a nm，设晶胞边长为c nm，根据立体几何知识，则a＝c，所以c＝ nm，1 mol晶胞质量为m＝4×25 g，1 mol晶胞即有NA个晶胞，所以晶体密度为d＝＝ g·cm－3。
19．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：
①X元素原子外围电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。
③Z元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：
I1 I2 I3 I4 …
496 4562 6912 9540 …
请回答：
(1)Z2Y2的电子式为______________，含有的化学键类型为_______________，Z2Y2为________晶体。
(2)X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物的名称为__________；XY2的结构式为___________。
(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，熔点最高、硬度最大的是________(填名称)；晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是_________________________________________________________。
(4)ZW晶体的结构示意图如图。已知：ρ(ZW)＝2.2 g·cm－3，NA＝6.02×1023 mol－1，则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离为_______________。
答案：(1) 离子键、非极性共价键 离子
(2)碳酸钠 O===C===O
(3)金刚石 NaCl为离子晶体而CCl4为分子晶体
(4)4.0×10－8 cm
解析：由题意可知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Cl。
(1)Na2O2的电子式为，含有离子键、非极性共价键，为离子晶体。
(2)C、O、Na三种元素所形成的常见化合物为碳酸钠，CO2的结构式为O===C===O。
(3)C、O、Na、Cl四种元素所形成的单质中，共价晶体金刚石熔点最高、硬度最大；由于NaCl为离子晶体而CCl4为分子晶体，故NaCl晶体的熔点比CCl4晶体的熔点明显高。
(4)ZW晶体为NaCl晶体，可选定题干图示的一个晶胞来进行计算。利用“均摊法”可知一个晶胞含有的Na＋、Cl－个数均为4。
一个晶胞的质量：m(晶胞)＝×4≈3.887×10－22 g，一个晶胞的体积：V(晶胞)＝＝≈1.767×10－22 cm3。
设晶胞中两个最近的Na＋中心间的距离为a，则(a)3＝V(晶胞)，解得a＝4.0×10－8 cm，故两个最近的Na＋中心间的距离为4.0×10－8 cm。
20．钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程如下：
回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子轨道表示式为______________________，其原子核外共有________种运动状态不相同的电子。
(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－37 ℃，沸点为136 ℃，可知TiCl4形成的晶体为________晶体。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，用其催化的一个反应实例如下所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_______________________________________________。
甲 乙
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图1所示。该阳离子中Ti与O的原子数之比为________，其化学式为____________。
(5)钙钛矿晶体的结构如图2所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被________个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被________个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为________________。
答案：(1) 26
(2)分子
(3)化合物乙分子间能够形成氢键
(4)1∶1 TiO2＋(或[TiO])
(5)6 12 CaTiO3
解析：(2)由于TiCl4在通常情况下是无色液体，熔、沸点较低，说明其组成微粒间的作用力很微弱，应是范德华力，故TiCl4形成的晶体属于分子晶体。
(3)由于化合物乙中存在—NH2，则化合物乙分子间能形成氢键，故其沸点明显高于化合物甲。
(4)由硫酸氧钛晶体中阳离子的链状聚合结构图，可知该阳离子中Ti与O的原子数之比为1∶1，Ti为＋4价，O为－2价，故该离子的化学式为TiO2＋(或[TiO])。
(5)由钙钛矿晶体的结构，可知钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围，晶胞的12个棱上各有一个氧离子，根据均摊法，可知一个晶胞中有1个钙离子、1个钛离子(8×＝1)和3个氧离子(12×＝3)，故该钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3。专题3 微粒间作用力与物质性质 单元测试
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用，含有上述其中两种相互作用的晶体是( )
A．SiC晶体 B．CCl4晶体 C．KCl晶体 D．Na晶体
2．关于金属钾晶体(如图)结构的叙述中正确的是( )
A．是密置层的一种堆积方式
B．晶胞是六棱柱
C．每个晶胞内含2个原子
D．每个晶胞内含6个原子
3．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－形成的晶体结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．X元素的原子序数是19
B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C．Xn＋离子中n＝1
D．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离最近的N3－
4．如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )
A．γ Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为4
B．α Fe晶体晶胞中含有铁原子个数为1
C．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
D．三种同素异形体的性质不相同
5．1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体的晶格能是( )
A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)；ΔH
B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)；ΔH
C．Na(s)===Na(g)；ΔH
D．Na(g)－e－===Na＋(g)；ΔH
6．干燥剂的干燥性能可用干燥效率(1m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。某些干燥剂的干燥效率如下：
物质 MgO CaO ZnCl2 ZnBr2
干燥效率(g·m－3) 0.008 0.2 0.8 1.1
根据以上数据，有关叙述错误的是( )
A．MgO的干燥性能比CaO差
B．干燥效率可能与干燥剂的阴阳离子半径大小有关
C．MgCl2可能是比CaCl2更好的干燥剂
D．上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子大
7．下列有关化学键类型的判断中正确的是( )
A．全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键
B．物质中有σ键一定有π键，有π键一定有σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，即C—H和C—C均为σ键
8．人们熟悉的影片《蜘蛛侠》为我们塑造了一个能飞檐走壁、过高楼如履平地的蜘蛛侠，现实中的蜘蛛能在天花板等比较滑的板面上爬行，蜘蛛之所以不能从天花板上掉下的主要原因是( )
A．蜘蛛脚的尖端锋利，能抓住天花板
B．蜘蛛的脚上有“胶水”，从而能使蜘蛛粘在天花板上
C．蜘蛛脚上的大量细毛与天花板之间的范德华力这一“黏力”使蜘蛛不致坠落
D．蜘蛛有特异功能，能抓住任何物体
9．下列物质的性质或数据与氢键无关的是( )
A．H2O的沸点高于H2S
B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159 ℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213 ℃
C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比混溶
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
10．下列说法中正确的是( )
A．C60汽化和I2升华克服的作用力相同
B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近
C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键
D．常温下TiCl4是无色透明液体，熔点-23.2 ℃，沸点136.2 ℃，所以TiCl4属于离子晶体
11．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A．熔点比较：C60B．已知C(石墨)===C(金刚石) ΔH>0，则金刚石不如石墨稳定
C．C60晶体结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应
12．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是( )
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
13．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：NH3+CO2→+H2O
下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )
A．分子式为C3H3N3O3
B．分子中既含极性键，又含非极性键
C．属于离子化合物
D．生成该物质的上述反应为中和反应
14．下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．1 mol P4含有P—P键的个数为4NA
B．1 mol SiC中含有C—Si键的个数为2NA
C．含C为1 mol的金刚石中含有C—C键的个数为2NA
D．1 mol SiO2中含Si—O键的个数为2NA
15．据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是( )
A．碳、氮原子构成平面结构的晶体
B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短
C．氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多
D．碳、氮的单质化学性质均不活泼
16．科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体叙述错误的是( )
A．晶体的熔、沸点高，硬度大
B．该物质的化学式为CO2
C．晶体中C原子数与C—O化学键数之比为1∶6
D．晶体的空间最小环由12个原子构成
二、填空题
17．碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是______________________________________。
(3)CS2分子中，共价键的类型有________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。
18．硼及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)基态B原子的外围电子层轨道表达式为____________________________，其第一电离能位于同周期元素的第______位(按照由大到小顺序)。
(2)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图所示。
①1 mol BN晶体中，共价键的个数为________。硼原子和氮原子所连接的最小环为________元环。
②晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图所示，其中原子坐标参数X为(0，0，0)，Y原子的坐标参数为，则Z原子的坐标参数为________________。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知最近的两个B原子的距离a nm，阿伏加德罗常数值为NA，则立方氮化硼的密度d=______________________g·cm-3。(列出计算式即可)
19．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：
①X元素原子外围电子排布式为ns2np2，且原子半径是同族元素中最小的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。
③Z元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：
I1 I2 I3 I4 …
496 4562 6912 9540 …
请回答：
(1)Z2Y2的电子式为______________，含有的化学键类型为_______________，Z2Y2为________晶体。
(2)X、Y、Z三种元素所形成的常见化合物的名称为__________；XY2的结构式为___________。
(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，熔点最高、硬度最大的是________(填名称)；晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是_________________________________________________________。
(4)ZW晶体的结构示意图如图。已知：ρ(ZW)＝2.2 g·cm－3，NA＝6.02×1023 mol－1，则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离为_______________。
20．钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程如下：
回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子轨道表示式为______________________，其原子核外共有________种运动状态不相同的电子。
(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－37 ℃，沸点为136 ℃，可知TiCl4形成的晶体为________晶体。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，用其催化的一个反应实例如下所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_______________________________________________。
甲 乙
(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图1所示。该阳离子中Ti与O的原子数之比为________，其化学式为____________。
(5)钙钛矿晶体的结构如图2所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被________个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被________个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为________________。
