解析版-人教版高一化学选修3单元测试题：第三章晶体结构与性质(含答案)

绝密★启用前
人教版高一化学选修3单元测试题：第三章晶体结构与性质本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.关于晶体与非晶体，正确的说法（）
A．区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B．凡有规则外形的物体就一定是晶体
C．一种物质不是晶体就是非晶体
D．具有各向异性的固体一定是晶体
【答案】D
【解析】区分晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射实验，A项错误；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点，非晶体没有熔点，与物体有没有规则外形无关．B项错误；二氧化硅有晶体和非晶体两种形式，选项C错误； D正确．
2.如图是A，b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是（）
①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体．
A．①④
B．②④
C．①③
D．②③
【答案】A
【解析】晶体具有固定的熔点，而非晶体不具有固定的熔点。

由图象可知，吸收热量，温度不断升高，则b为非晶体，而a曲线中吸收热量，温度升高，到达熔点，不断吸收热量，温度保持不变，完成熔化过程，晶体全部熔化之后，吸收热量，温度不断升高，则a为晶体，故选A．
3.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。

它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。

玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正
确的是（）
A．水由液态变为玻璃态，体积缩小
B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C．玻璃态是水的一种特殊状态
D．玻璃态水是分子晶体
【答案】C
【解析】由题给条件知：玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，故D错误。

而水由液态变为玻璃态时密度不变，说明在此变化中体积不发生变化。

故选C。

4.如图，石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为()
A． 2
B． 3
C． 4
D． 6
【答案】A
【解析】据均摊法，从图中可知，每个顶点上的碳原子为三个正六边形共有，因而每个正六边形占有的碳原子数目为。

5.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、⊗—Z。

其对应的化学式不正确的是()
【答案】B
【解析】A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式XY正确，不符合题意；B图化学式应为XY，符合题意；C图中X的数目：，Y的数目：，化学式X3Y正确，
不符合题意；D图中X的数目：，Y的数目：，Z位于内部，数目为1，化学式XY3Z正确，不符合题意。

理解感悟：要真正搞清楚及等“折扣”(即分别为8个、4个、
2个晶胞或3个、6个完全相同的结构单元所共有)的含义。

6.下图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是()
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体
C．水分子间通过H—O键形成冰晶体
D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大
【答案】A
【解析】B项，冰晶体属于分子晶体；C项，水分子间通过分子间作用力形成晶体；D项，冰熔化，氢键部分断裂，空隙减小。

7.氯化硼的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是()
A．氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B．氯化硼加到水中使溶液的pH升高
C．氯化硼分子呈正三角形，属极性分子
D．氯化硼遇水蒸气会产生白雾
【答案】D
【解析】A，氯化硼熔沸点都较低说明是分子化合物，所以液态是不导电；
B，错误，氯化硼水解产生HCl，使得溶液PH降低；
C，不正确，因为其分子构型对称正负电荷重心重合，所以属于非极性分子；
D，正确，因为氯化硼水解生成的HCl在空气中形成白雾。

故选D
8.共价键、范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是( )
A．干冰
B．氯化钠
C．氢氧化钠
D．氖
【答案】D
【解析】干冰分子间存在范德华力，分子内存在共价键；A不正确。

氯化钠是离子化合物，不存在共价键、范德华力；B不正确。

氢氧化钠也是离子化合物，氢氧根内存在共价键，C不正确。

只有氖分子内不存在共价键，分子间只存在范德华力。

D是正确的。

9.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的
是 ( )
A． C60是一种新型的化合物
B． C60和石墨都是碳的同素异形体
C． C60中虽然没有化学键，但固体为分子晶体
D． C60相对分子质量为720g/mol
【答案】B
【解析】C60是单质，A不正确。

C60中存在共价键，是分子晶体。

C不正确。

C60相对分子质量是720，D不正确。

10.结合下列各物质的性质，判断其固态属于原子晶体的是（）
A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电
B．溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电
C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D．溴化钾，无色晶体，熔融态时或溶于水中都能导电
【答案】A
【解析】A，碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电，应为原子晶体，故A选；B，溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故B不选；C，五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中，具有分子晶体的性质，属于分子晶体，故C不选；D，溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电，构成微粒为离子，应为离子晶体，故D不选；故选A．
11.在40GPa高压下，用激光器加热到1800K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是（）
A．原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂
B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点
C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料
D． 1mol原子晶体干冰中含2molC-O键
【答案】B
【解析】A，原子晶体沸点很高，原子晶体干冰有很高的沸点，不易汽化，不可用作致冷剂，故A 错误；B，原子晶体具有很高的熔点、沸点，故原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，故B正确；C，原子晶体硬度大，所以原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料，故C错误；D，二氧化碳中，1个C原子形成4个C-O键，故1mol原子晶体干冰中含4molC-O键，故D错误，故选B。

12.物质结构理论推出：金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用，叫金属键．金属键越强，其金属的硬度越大，熔沸点越高，且据研究表明，一般说来金属原子半径越小，价电子数越多，则金属键越强．由此判断下列说法正确的是( )
A．镁的硬度大于铝
B．镁的熔沸点低于钙
C．镁的硬度小于钾
D．钙的熔沸点高于钾
【答案】D
【解析】价电子数Al＞Mg，原子半径Al＜Mg，所以Al的金属键更强，所以A的说法错误．Mg 和Ca的价电子数相同，而原子半径Mg＜Ca，所以金属键的强弱Mg＞Ca，所以B的说法错误．价电子数Mg＞K，原子半径Mg＜Ca＜K，所以C的说法错误．价电子数Ca＞K，原子半径Ca＜K，所以D的说法正确。

13.下列对各组物质性质的比较中，不正确的是()
A．熔点：Li＞Na＞K
B．导电性：Ag＞Cu＞Al＞Fe
C．密度：Na﹤Mg﹤Al
D．空间利用率：体心立方堆积＜六方最密堆积＜面心立方最密堆积
【答案】B
【解析】同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电
子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，所以A选项正确；常用的金属导体中，导电
性最好的是银，其次是铜，再次是铝、铁，所以B选项正确。

Na、Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，故C项正确；不同堆积方式的金属晶体空间利用率分别是：简单立方堆积52%，体心立方最密堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%，因此D项错误。

14.下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是()
A．由分子间作用力结合而成，熔点很低
B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右
C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高
D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电
【答案】B
【解析】解析：A项所述为分子晶体；B项中固体能导电，熔点在1000℃左右，熔点不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体；C项所述为原子晶体；D项为分子晶体。

15.金属晶体具有延展性的原因是()
A．金属键很微弱
B．金属键没有饱和性
C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键
D．金属阳离子之间存在斥力
【答案】C
【解析】金属晶体具有延展性的原因是密堆积层的阳离子在外力作用下很容易滑动，但它们的密堆积排列方式仍然存在，不会被破坏，金属键仍存在。

16.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。

据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为()
A． 2∶3
B． 2∶1
C． 1∶3
D． 3∶2
【答案】A
【解析】每个碳原子被3个六边形共用，每条共价键被2个六边形共用，则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为(6×)∶(6×)＝2∶3。

17.下列叙述错误的是()
A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键
B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键
D．非金属原子间可能形成离子键
【答案】A
【解析】离子键的实质是静电作用，包括静电吸引和静电排斥，A符合题意；AlCl3、BeCl2等是共价化合物，故B不符合题意；HCl是共价化合物，C不符合题意；铵盐如NH4Cl等全为非金属元素，属于离子化合物，D不符合题意。

18.关于离子晶体的下列说法正确的是()
①离子晶体中的组成微粒是阴、阳离子②离子晶体中微粒间的作用是离子键③离子晶体中微粒间只存在异性电荷的互相吸引④离子晶体中只存在离子键
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
【答案】A
【解析】离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合的，所以①、②符合题意；离子晶体中，除阴、阳离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用，所以③不符合题意；离子晶体是由阴、阳离子构成，阴、阳离子间作用力为离子键，但若阴离子或阳离子是原子团，则原子团内部含共价键，所以④不符合题意。

19.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()
A．熔点：NaF>MgF2>AlF3
B．晶格能：NaF>NaCl>NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2
D．硬度：MgO>CaO>BaO
【答案】A
【解析】掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。

由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷数依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高，A符合题意。

r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小，B不符合题意。

在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4，C不符合题意。

r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬
度依次减小，D不符合题意。

20.AB，CD，EF均为1∶1型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔沸点由高到低的顺序是()
A． CD>AB>EF
B． AB>EF>CD
C． AB>CD>EF
D． EF>AB>CD
【答案】D
【解析】离子晶体熔点的高低与阴阳离子所带电荷数及离子键键长有关，电荷越多、键长越短，离子键越强，熔点越高。

第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有。

金原子的直径为d，用N A表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。

(1)金晶体每个晶胞中含有________个金原子。

(2)欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定____________。

(3)一个晶胞的体积是________。

(4)金晶体的密度是________。

【答案】(1)4 (2)每个金原子间相接触，即相切(3)(4)
【解析】利用均摊法解题，8个顶点上金原子有属于该晶胞，每个面上金原子有属于该晶胞，
共有6个，故每个晶胞中金原子个数。

假设金原子间相接触，则有正方形的对角线为2d。

正方形边长为。

所以，，所以。

22.(1)构成分子晶体的粒子是____，这类粒子间的作用力一定有________，还可能有____。

如果分子间作用力只是________，若以一个分子为中心，其周围通常可以有____个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为____。

干冰中CO2分子采取的就是这样的堆积方式。

若分子内存在吸引电子能力较强、半径较小的________原子与H原子所形成的共价键，则会形成氢键，氢键不仅具有饱和性，也具有________。

能形成氢键的物质较多，如__________________等。

在冰中，每个水分子与相邻的____个水分子形成氢键，呈________立体结构。

(2)在原子晶体中，所有原子都以____键结合，整个原子晶体是一个三维的________结构。

在金刚石中，C原子采取________杂化方式，每个C原子与另外________个C原子以共价键相结合，键角为________，晶体中最小碳环由________个C原子构成，且不在同一个平面内。

晶体硅的结构与金刚石类似，SiO2的晶体结构可以看作是在晶体硅的Si—Si键之间插入________原子而形成的，在12 g SiO2晶体中含有化学键的物质的量为________mol。

【答案】(1)分子范德华力氢键范德华力12分子密堆积N、O、F方向性HF、NH3、H2O4正四面体
(2)共价空间网状结构sp34109°28′6氧0.8
【解析】本题考查了分子密堆积和氢键，以及典型的分子晶体和原子晶体的结构。

在SiO2晶体中每一个硅原子都与周围的四个氧原子形成了四个硅氧键，并且不存在共用的情况，所以SiO2晶体中化学键的数目为硅原子数目的四倍。

12 g SiO2晶体的物质的量是0.2 mol，所以化学键的物质的量为0.8 mol。

23.结合金属晶体的结构和性质，回答以下问题：
(1)已知下列金属晶体：Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au其堆积方式为：
①简单立方堆积的是__________；
②体心立方堆积的是________________；
③六方最密堆积的是________________；
④面心立方最密堆积的是________________。

(2)根据下列叙述，判断一定为金属晶体的是_______________________________。

A．由分子间作用力形成，熔点很低
B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高
C．固体有良好的导电性、传热性和延展性
(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是________。

A．常温下，金属单质都以金属晶体形式存在B．金属阳离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失
C．钙的熔、沸点高于钾
D．温度越高，金属的导电性越好
【答案】(1)①Po②Na、K、Fe③Mg、Zn④Cu、Au (2)C(3)BC
【解析】(1)简单立方堆积的空间利用率太低，只有金属Po采取这种方式。

体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高，多数金属是这种堆积方式。

六方最密堆积按ABAB……方式堆积，面心立方最密堆积按ABCABC……方式堆积，六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti，面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。

(2)A项属于分子晶体；B项属于原子晶体；而C项是金属的通性。

(3)常温下，Hg为液态，A错；因为金属键无方向性，故金属键在一定范围内不因形变而消失，B 正确；钙的金属键强于钾，故熔、沸点高于钾，C正确；温度升高，金属的导电性减弱，D错。

24.请回答下列问题：
（1）羰基铁[Fe（CO）5]会使合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂中毒．Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂．据此可以判断Fe（CO）5晶体类型为。

（2）科学家通过X射线探明，MgO、CaO的晶体结构与NaCl晶体结构相似（如图所示）
①比较晶体熔点的高低MgO CaO（填“高于”或“低于”），
②Mg2+的配位原子所构成的立体几何构型为，③MgCO3晶格能大于CaCO3，为何MgCO3更易分解。

（3）Ni的堆积与MgO中氧原子堆积相同，Ni可以吸附H2，氢以单个原子形式填入四面体空隙，则Ni最大量吸收H2后，n（Ni）：n（H）=。

【答案】（1）分子晶体；（2）①：高于；②正八面体；③氧化镁的晶格能比氧化钙的晶格能大；（3）1：2
【解析】（1）由晶体具有常温下为液体，熔沸点低的性质可知，该晶体为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（2）①离子晶体中，因镁离子半径小，则晶格能大，所以氧化镁的熔点高于氧化钙的熔点，故答案为：高于；
②以体系为镁离子，六个面的面心为配位原子，则形成空间正八面体结构，故答案为：正八面体；
③碳酸盐分解生成金属氧化物，因镁离子的半径比钙离子的半径小，则氧化镁的晶格能比氧化钙的晶格能大，所以MgCO3更易分解，
故答案为：氧化镁的晶格能比氧化钙的晶格能大；
（3）Ni的堆积与MgO中氧原子堆积相同，O原子占据体心和棱心，晶胞中Ni为1+12×=4，Ni 可以吸附H2，氢以单个原子形式填入四面体空隙，由图可知有个个四面体，则一个晶胞中有8个H，所以Ni最大量吸收H2后，n（Ni）：n（H）=4：8=1：2，故答案为：1：2．。