高中高二化学下学期暑假自主学习考点自检测试 晶体的结构与性质高二全册化学试题

时遁市安宁阳光实验学校晶体的结构与性质
1、下列说法正确的是（）
A．分子晶体在水中溶解时，只破坏分子间作用力
B．原子晶体中的各相邻原子都以非极性键相结合
C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
【答案】D
【解析】解：A．分子晶体在水中溶解时，也可能破坏化学键，如氯化氢，故A 错误；
B．原子晶体中的相邻原子间可能为极性键，如SiO2，也可能为非极性键，如Si，故B错误；
C．S、白磷、红磷、C60等都属于分子晶体，常温下呈固态，故C错误；
D．含有金属阳离子的晶体可能是离子晶体，也可能是金属晶体，故D正确；故选D．
2、下列关于物质特殊聚集状态的叙述中，错误的是（）
A．在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列
B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章
C．液晶最重要的用途是制造液晶显示器
D．由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性【答案】D
【解析】纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性。

3、下列性质适合于某种原子晶体的是（）A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电
B．熔点10.32℃，液态不导电，水溶液导电
C．能溶于CS2，熔点444.6℃
D．熔点3550℃，很硬，不溶于水，不导电
【答案】D
【解析】
4、下图是CaF2晶胞的结构。

下列说法正确的是( )
A．一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+
B．一个CaF2晶胞中含有8个F-
C．在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4
D．在CaF2晶胞中F-的配位数为8
【答案】B
【解析】
5、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是（）
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
【答案】D
【解析】
6、下列说法正确的是（）
①具有规则几何外形的固体一定是晶体②NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个③非极性分子中一定含有非极性键④晶格能
由大到小: NaF> NaCl> NaBr>NaI ⑤含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
⑥s－s σ键与s－p σ键的电子云形状相同⑦含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同⑧中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构形不一定是正四面体
A．①②⑤⑥B．③④⑥⑦C．②④⑦⑧ D．③④⑤⑧【答案】C
【解析】
7、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.金属离子与自由电子之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因变形而消失
C.钙的熔沸点低于钾
D.温度越高，金属的导电性越好
【答案】B
【解析】
8、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(6×1
3)∶(6×1
2
)＝2∶3。

9、食盐晶体是由钠离子(右图中的“？”)和氯离子(右图中的“”)组成的，且均为等距离的交错排列。

已知食盐的密度是2.2 g·cm－3，阿伏加德罗常数6.02×1023mol－1。

在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于( )
A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm
C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm
【答案】C
【解析】
从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如右图所示，a表示其边长，d 表示两个Na＋中心间的距离。

10、2005年8月9日，发现号航天飞机在爱德华空基地安全着陆，航天飞机表层的防热瓦曾成为航天飞机能否安全着陆的制约因素。

防热瓦是以石墨材料为主要成分的非常疏松的泡沫陶瓷，下列有关说法合理的是（）
A．石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是原子晶体
B．石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔点很高
C．石墨中碳碳键之间的夹角是109°28′
D．C60也可以代替石墨用作航天飞机表层的防热瓦材料
【答案】B
【解析】
11、下列哪种模型可以表示金属钠的原子堆积模型（）
【答案】C
【解析】A项为简单立方堆积，金属钋主要以此方式堆积；B项为六方堆积模型如镁、锌、钛等晶体属于此类堆积方式；C为体心立方堆积模型，钾、钠、铬、
钼、钨属于此类堆积；D项为面心立方堆积，铜、铅、金、银为此种堆积模型。

所以C项符合题意。

12、举世瞩目的上海世博会隆重开幕了，江苏馆的展示主题是“锦绣江苏，
美好家园”。

江苏馆外观由组合式动静两层LED贴膜大屏风构成，面
积达370平方米，是目前国内可移动的、最大的LED组合屏。

目前市
售LED晶片，材质基本以AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。

(1)镓的基态原子的电子排布式是________。

(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。

Ga 的第一电离能却明显低于Zn，原因是
_________________________________________________
____________________________________________________________________ ____。

(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的排序是________。

(4)GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。

GaN的晶胞结构如上图所示，其中与同一个Ga原子(黑色球)相连的N原子构成的空间构型为________。

(5)写出与N－3互为等电子体的分子、离子的化学式________、________(各写一种)。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)锌原子价电子为3s104s2，为全充满结构，相对稳定，第一电离能较大
(3)NH3>AsH3>PH3
(4)正四面体(5)N2O(或CO2、CS2、BeCl2) CNO－
【解析】(1)镓是31号元素。

(2)轨道上的电子排布处于全空、半充满或全充满时相对稳定。

(3)同主族的气态氢化物的熔沸点随相对分子质量的增大而增大，NH3中含有氢键，熔沸点最高。

(4)彼此之间的夹角和距离相等。

(5)先找符合原子个数相等这一条件的粒子，再从价电子个数相等上考虑。

13、如图为某晶体的一个晶胞．该晶体由A、B、C三种基本粒子组成．试根据图示判断，该晶体的化学式是（）
A．A6B8C B．A2B4C C．A3BC D．A3B4C
【答案】C
【解析】根据晶胞图可知，A原子分布在立方体的六个面心上，所以晶胞中含有A 原子的数目为=3，B原子分布在立方体的八个顶点上，所以晶胞含有B 原子数目为=1，C原子位于立方体的体心，数目为1，所以在晶胞中ABC三种原子的个数比为3：1：1，所以晶体的化学式为：A3BC，故答案选C；
14、在NaCl晶体中，距离最近的Na＋组成的最小多面体是
A．正四面体 B．正六面体 C．正八面体 D．正十二面体
【答案】A
【解析】
15、一定条件下，CO2分子晶体可转化为具有类似SiO2结构的原子晶体．从理论上分析，下列说法正确的是（）
A．该转化过程是物理变化
B．1molCO2原子晶体中含2molC﹣O键
C．CO2原子晶体的熔点高于SiO2
D．CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体
【答案】C
【解析】A、CO2原子晶体转化为CO2分子晶体，结构已发生改变，且二者的性质也有较大差异，故二者是不同的物质，二者的转变是化学变化，故A错误；B、CO2原子晶体与SiO2结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，故1molCO2原子晶体中含4molC﹣O键，故B错误；
C、共价键的键长越短晶体熔沸点越高，原子晶体CO2中化学键键长比SiO2晶体中的键长短，所以原子晶体CO2比SiO2晶体熔沸点高，故C正确；
D、二氧化碳原子晶体中不含分子，故D错误；故选C．
16、今有下列六组仪器：①尾接管②带塞(有孔)锥形瓶③温度计④冷凝管⑤已组装固定好的铁架台、酒精灯和蒸馏烧瓶(垫有石棉网) ⑥带附件的铁架台。

现要进行酒精和水混合物的分离实验。

试回答下列问题：
(1)按仪器的安装先后顺序排列以上提供的各组仪器(填序
号)________→________→________→________→________→________。

(2)冷凝管的两端有大口和小口之分，靠近大口的小弯管用于________，靠近小口的小弯管用于________。

(3)蒸馏时，温度计水银球应位于____________。

(4)在蒸馏烧瓶中注入液体混合物后，加几片碎瓷片的目的是
__________________________。

(5)蒸馏后在锥形瓶中收集到的液体是________，烧瓶中剩下的液体主要是________。

【答案】(1)⑤③④⑥①②
(2)流出冷却水流入冷却水
(3)蒸馏烧瓶内支管口的下沿处
(4)防止过热时液体暴沸而剧烈跳动
(5)酒精水
【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是酒精和水混合物的分离实验。

17、某研究性学习小组对铁生锈进行研究。

(1)甲同学设计了A、B、C实验(如图),探究铁生锈的条件。

经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁钉不生锈;C中铁钉不生锈。

①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是_____________________
_________________________________________________________________;
②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为 ____________________________
_________________________________________________________________;
③实验B所用的水要经过处理;植物油的作用是________________。

④实验C中碱石灰的作用是_________________________________________。

(2)乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如图),发现一段时间后,试管中的液面升高,其原因是 __________________________________________________
,该实验(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。

【答案】(1)①在潮湿环境中与氧气接触②O2+2H2O+4e-====4OH-③煮沸隔
绝空气④吸收其中的水蒸气(2)铁发生吸氧腐蚀,导致试管内压强减小,液面上升不能
【解析】A试管中的铁钉在与空气和水接触时能生锈,B试管中用植物油隔绝了空气,C试管中用碱石灰吸收了试管内水分,B、C试管中的铁钉都不生锈,由此可知铁生锈的条件是有水与氧气。

18、常温下电解200 mL一定浓度的NaCl和CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图中Ⅰ和Ⅱ所示(气体体积已换算成状况下的体积)。

根据图中信息进行计算：原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。

【答案】c(NaCl)＝0.1 mol/L
c(CuSO4)＝0.1 mol/L
【解析】混合溶液中阳离子有Na＋、Cu2＋、H＋，放电顺序为Cu2＋＞H＋＞Na＋，阴离子有Cl－、SO42—、OH－，放电顺序为Cl－＞OH－＞SO42—，故阳极先2Cl－－2e－
===Cl2↑，再4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。

阴极先Cu2＋＋2e－===Cu，再2H＋＋2e－===H2↑，故n(NaCl)＝2n(Cl2)＝0.02 mol，则c(NaCl)＝0.1 mol/L，阳极得到336 mL气体中，含0.01 mol Cl2和0.005 mol O2。

转移电子的物质的量：0.01 mol×2＋0.005 mol×4＝0.04 mol，此过程中阴极刚好全部析出铜：
n(CuSO4)＝n(Cu)＝＝0.02 mol，
则c(CuSO4)＝＝0.1 mol/L。

19、有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。

请回答下列问题。

(1)E元素原子基态时的电子排布式为________。

(2)A2F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO3分子空间构型为________。

(3)CA3极易溶于水，其原因主要是________________________，试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构；________(填字母代号)，推理依据是
________________________。

(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是________________________(写出表达式即可)。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)sp3平面正三角形
(3)与水分子间形成氢键 b 一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根
(4)CaF21
3231
478g mol
ag cm 6.0210mol
-
--
⨯
⨯⨯
【解析】由题意可知A、B、C分别为H、F、N，故推出F是S，由题意推出E 是Cu，由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有8个F－，同时含有4个D 离子，故可判断D是第四周期＋2价的金属元素，故D是钙元素。

NH3极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知b是合理的；根据密度＝m/V进行计算，应注意一个晶胞中含有4个CaF2。

20、有A、B、C、D、E原子序数均为前20号的五种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A＋和B－具有相同的电子层结构，B原子得一个电
子后2p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于其中子数。

R是由A、D两元素形成的化合物；E元素原子中4s能级有2个电子。

请回答：
(1)A单质、B单质、化合物R的熔点高低顺序为________(填序号)．
①A单质>B单质>化合物R
②化合物R>A单质>B单质
③A单质>化合物R>B单质
④B单质>化合物R>A单质
(2)B－的特征电子排布式为________；在CB3分子中C元素原子的轨道发生的是________杂化，其固态时的晶体类型为________。

(3)C的氢化物的空间构型为________，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是________________________。

(4)B、C、D三元素的电负性大小顺序为________>________>________(填元素符号)。

(5)E与B形成的晶体M的最小单元“晶胞”如下图所示，则M的化学式为
________；如果M晶体的密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数为N A，则晶体中两个距离最近的E中心间的距离为________cm。

【答案】(1)②(2)2s22p6sp3分子晶体
(3)三角锥形氨分子间形成氢键
(4)F>N>S (5)CaF2
【解析】首先从题目所给信息推导出各元素：B的2p轨道差一个电子为全满，应为F元素。

因A＋和B－具有相同的电子层结构，则A为Na元素。

C的p轨道有三个未成对电子，即为n p3排布，又其氢化物溶解性为同族中最大，则应为N 元素。

D为S元素，E为Ca元素。

(1)R为Na2S属于离子晶体，熔点最高，A单质是钠，为固态，B单质是F2，为气态，所以它们的熔点为R>A>B(固态高于气态)。

(2)B－得一个电子后应是全充满，为2s22p6，CB3(NF3)中由于N原子有孤对电子，因而属于sp3杂化，属于分子晶体；(3)C的氢化物是NH3，空间构型是三角锥形，由于其分子间能形成氢键，故沸点很高。

(4)电负性也指非金属性，则F>N>S。

(5)晶胞中Ca为1/2，F为1，化学式为CaF2。

晶胞中只含有1/2个CaF2。

设边长为a，有
A
1
2
N
·78＝da3，两个Ca
21、已知：G、Q、R、T、X、Y、Z都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。

G的简单阴离子最外层有2个电子，Q原子最外层电子数是内层电子数的两倍，X元素最外层电子数与最内层电子数相同；T2R的晶体类型是离子晶体，Y原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体；在元素周期表中Z元素位于第11列。

回答下列问题：
(1) Z的核外外围电子排布式是
____________________________________________。

(2) X以及与X左右相邻的两种元素，其第一电离能由小到大的顺序为
____________(填元素符号)。

(3) QR2分子中，Q原子采取________杂化，写出与QR2互为等电子体的一种分子的化学式：____________________。

(4) 分子式为G 2R、G 2Y的两种物质中一种更稳定，原因是
________________________；T的氯化物的熔点比Q的氯化物的熔点高，原因是________________________。

(5) 据报道，由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性，其晶体结构如下图所示。

晶体中距每个X原子周围距离最近的Q原子有______个。

【答案】(1) 3d104s1
(2) Na<Al<Mg
(3) sp N2O(或CS2等)
(4) O的非金属性比S强(或H2O的键能比H2S大) T、Q的固态氯化物分别属于离子晶体和分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体
(5) 2
【解析】根据G阴离子的电子数判断，G是H；依据Q原子的电子排布，Q是C；X原子最外层电子数为2, Z是第11列，在ⅠB族，是Cu元素；Y原子基态3p 原子轨道上(在第三周期)有2个未成对电子，则是3p2或3p4，若是前者，Y是Si，其单质不是分子晶体，故Y是S；T2R的晶体类型是离子晶体，T是＋1价阳离子，R是－2价阴离子，R是O，则T是Na；X元素最外层电子数与最内层电子数相同，X是Mg。

(1) Cu原子电子排布要符合洪特规则。

(2) Mg的3s2处于全满状态，第一电离能比其左右多大。

(3) CO2中心原子C是sp杂化。

(4) O的非金属性强于S，故H2O比H2S稳定。

22、原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子总数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时
2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。

回答下列问题：(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为____________，1 mol Y2X2含有σ键的数目为________。

(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________。

(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是________。

(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如上图所示，该氯化物的化学式是
________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物H n WCl3，反应的化学方程式为
____________________________________________________________________ ____。

【答案】
【解析】
23、钛及其化合物被广泛应用于飞机、、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。

下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程。

（1）Ti基态的电子排布式为。

（2）TiCl4熔点为-24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。

固态TiCl4属于晶体。

（3）BaCO3为离子化合物。

CO32-中C原子的杂化类型为，写出一种与CO32-
互为等电子体的阴离子： (填化学式)。

（4）钛酸钡的晶胞如图所示，其化学式为。

（5）用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物Cl2·H2O。

1mol该配合物中含有δ键的数目为。

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d24s2(或3d24s2)
（2）分子
（3）sp2； NO3-、SiO32-；
（4）BaTiO3
（5）18 mol(或18×6.02×1023)
【解析】解：（1）Ti为22号元素，核外有22个电子，分别排布在4个能层中，基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2；
（2） TiCl4熔点为-24℃，沸点为136.4℃，可知熔、沸点较低，故为分子晶体；
（3）CO32-中C原子的价电子数为3，有3个杂化轨道，则杂化方式为sp2；CO32-中含有4中原子，价电子数为24，则其等电子体为NO3-、SiO32-；
（4）由图可知，1个钛酸钡的晶胞中含有1个Ba，Ti位于顶点，被8个晶胞共有，O位于棱上，故化学式为BaTiO3；
（5）1mol配合物Cl2·H2O中，1molTi、1molCl、5molH2O共含有16molδ键，外边1molH2O含有2mol，总计含有18molδ键。

24、在晶体：干冰、石、金属钠中，其构成微粒之间的作用力分别
是、、．其中熔点最高的是，最低的是．【答案】分子间作用力（或范德华力）；共价键；金属键；石；干冰．
【解析】解：干冰是分子晶体，石是原子晶体，金属钠是金属晶体，其构成微粒之间的作用力分别是分子间作用力（或范德华力）、共价键、金属键，其中熔点最高的是原子晶体石，常温下二氧化碳是气体，Na是固体，因此熔点最低的是干冰，
故答案为：分子间作用力（或范德华力）；共价键；金属键；石；干冰．。