山东省金牌一对一2018-2019学年度高二下学期化学选修3《物质结构与性质》第三章晶体结构与性质单元检测题

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山东省济南市金牌一对一2018-2019学年度高二下学期
化学选修3《物质结构与性质》第三章晶体结构与性质单元检测题学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.下列关于晶体的叙述中错误的是（）
A．金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B． NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl﹣
C．在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣，而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+
D．在面心立方最密堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子
【答案】C
【解析】A，金刚石结构中，每个碳原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；
B，根据均摊法，氯化钠晶胞中，氯离子个数4，钠离子个数4 ，故B正确；
C，在CsCl晶体中每个Cs+周围都紧邻8个Cl﹣，每个Cs+等距离紧邻的有6个Cs+，
故C错误；
D，面心立方晶胞中，每个顶点、面心上各有一个金属原子，所以每个金属原子周围紧邻的有3×8×0.5=12 个金属原子，故D正确；
2.下列关于晶格能的说法中正确的是()
A．晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量
B．晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量
C．晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
【答案】C
【解析】晶格能指1 mol离子化合物中阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量。

3.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子的核间距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()
A． KCl>NaCl>BaO>CaO
B． NaCl>KCl>CaO>BaO
C． CaO>BaO>KCl>NaCl
D． CaO>BaO>NaCl>KCl
【答案】D
【解析】对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。

一般在阴、阳离子的核间距离相当时首先看离子所带电荷数，CaO、BaO 所带电荷数都大于KCl、NaCl，所以CaO、BaO熔点大于KCl、NaCl；其次再在电荷数相当时，看阴、阳离子的核间距离，r(Ba2＋)>r(Ca2＋)，熔点CaO>BaO，r(K＋)>r(Na＋)，熔点NaCl>KCl。

4.如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()
A． (1)和(3)
B． (2)和(3)
C． (1)和(4)
D．只有(4)
【答案】C
【解析】NaCl晶胞是立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na ＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)属于从NaCl晶体中分割出来的，C项正确。

5.高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。

如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。

则下列有关说法正确的是()
A． KO2中只存在离子键
B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－
C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个
D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
【答案】C
【解析】根据题给信息，超氧化钾晶胞是面心立方晶胞，超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物，阴、阳离子分别为K＋、O2－，晶体中K＋与O2－间形成离子键，O2－中O—O键为共价键。

作为面心立方晶胞，每个晶胞中含有8×＋×6＝4个K＋，1＋×12＝4个O2－，晶胞中与每个K＋距离最近的O2－有6个。

6.已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为()
A． 14、6
B． 14、8
C． 4、8
D． 4、12
【答案】D
【解析】处于立方体顶点的金属原子为8个晶胞共用，此晶胞只占；处于面心上的金属原子为2个晶胞共用，此晶胞只占。

配位数是12.
7.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。

8.已知NaCl、CsCl晶体结构中离子配位数分别为6和8，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构示意图是（）
A．①和③
B．①和④
C．只有③
D．只有④
【答案】B
【解析】由于在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl﹣同样每个Cl﹣周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+，图①中符合条件，图④中选取其中一个离子，然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子，所以其配位数也是6，故符合条件。

9.下列说法正确的是()
A．在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4N A
B．金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C． 30 g二氧化硅晶体中含有0.5N A个二氧化硅分子
D．晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体
【答案】B
【解析】在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol，即含有2N A个氧原子，A项错误；金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个C—C键，故 1 mol碳原子构成的金刚石中共有 2 mol C—C键，因此碳原子数与C—C键数之比为1∶2，B项正确；二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误；氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，属于分子晶体，D项错误。

10.下列说法中正确的是
A．分子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
【答案】D
【解析】A不是分子晶体，而离子晶体的结构不同，每个离子周围吸引的带相反电荷的离子的数目不同，A错误；金属是由金属阳离子和自由电子构成的，但自由电子并不是在外加电场的作用下才产生的，B错误；分子晶体在常温下也有呈固态的，C错误；组成原子晶体的元素是非金属元素，
非金属元素间以共价键结合，D正确。

11.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2﹣处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为（）
A． BaPbO3
B． BaPbO2
C． Ba2PbO3
D． BaPbO4
【答案】A
【解析】根据均摊法可知，每个晶胞含有Pb4+：8×1/8 =1个，Ba2+处于晶胞中心，只有一个，O2﹣处于晶胞棱边中心，共有12个，O2﹣为12×0.25=3个，故化学式为PbBaO3
12.六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如图)，难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。

下列推测正确的是()
A． SF6各原子均达8电子稳定结构
B． SF6易燃烧生成SO2
C． SF6分子是含有极性键的非极性分子
D． SF6是原子晶体
【答案】C
【解析】据信息六氟化硫分子为正八面体构型知SF6为分子晶体，而非原子晶体；据信息六氟化硫分子在高温下仍有良好的绝缘性，说明SF6不易燃；据图示知S原子不是8电子稳定结构。

综上所述选C。

13.下列有关晶体的叙述中，错误的是（）
A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等且最近的Na+共有6个
C．金属晶体中，以“…ABCABCABC…”形式的堆积称为面心立方堆积
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个
【答案】B．
【解析】A．金刚石晶体中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，每个碳原子形成四个共价键，从而形成空间网状结构，故A正确；
B．NaCl晶体中，Na+周围最近的Na+在小立方体的面对角线上，故有12个Na+最近且等距离，故B错误；
C．金属晶体中，以“…ABCABCABC…”形式的堆积，也就是在晶胞的八个顶点和六个面心上都各有一个金属原子，称为面心立方堆积，C正确；
D．干冰晶体中，CO2分子分布在晶胞的八个顶点和六个面心上，所以每个CO2分子周围距离（即小立方体的面对角线长度）相等且最近的CO2分子共有12个．故D正确；
14.关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是()
A．晶胞是六棱柱
B．晶胞是六面体
C．每个晶胞中含4个原子
D．每个晶胞中含17个原子
【答案】B
【解析】:金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的——平行六面体,有8个顶点和1个内部原子,晶胞中绝对占有2个原子。

15.下列关于晶体的说法一定正确的是()
CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2＋、O2－、Ti4＋分别位于立方体的体心、面心和顶点)
A．分子晶体中都存在共价键
B． CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－相紧邻
C． SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
【答案】B
【解析】图中晶胞每个Ti4＋处在立方体的顶点，所以一个Ti4＋同时属于8个立方体所共有，在这8个立方体中有12个O2－与之相紧邻；A中稀有气体属于分子晶体，但稀有气体是单原子分子，不存在共价键；C中SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键结合；D中金属晶体中的汞在常温时呈液态，它的熔点比常温下呈固态的分子晶体要低。

16.下表给出了几种氯化物的熔点和沸点：
据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是()
A． AlCl3在加热条件下能升华
B． SiCl4晶体属于原子晶体
C． AlCl3晶体是典型的离子晶体
D． NaCl的晶格能比MgCl2小
【答案】A
【解析】观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点，所以可以升华，A项正确；从表中看SiCl4的熔点是－70 ℃，熔点低，属于分子晶体的特征，B项错；AlCl3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，C项错；虽然Mg2＋比Na＋半径小，但是考虑到NaCl堆积比MgCl2密，NaCl 熔点更高，因此NaCl晶格能比MgCl2大，D项错。

17.下列有关金属晶体判断正确的是()
A．简单立方、配位数6、空间利用率68%
B．钾型、配位数6、空间利用率68%
C．镁型、配位数8、空间利用率74%
D．铜型、配位数12、空间利用率74%
【答案】D
【解析】简单立方空间利用率为52%，故A错；钾型配位数为8，故B错；镁型配位数为12，故C错。

18.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是（）
A．该晶体属于离子晶体
B．晶体的化学式为Ba2O2
C．该晶体晶胞结构与NaCl相似
D．与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个
【答案】B
【解析】A，Ba是活泼金属，O元素是活泼非金属性，钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物属于离子晶体，故A正确；
B，晶胞中Ba2+离子位于晶胞的顶点和面心位置，晶胞中共含有Ba2+离子的个数为8×0.125 +6×0.5 =4，阴离子位于晶胞的边上和体心位置，共含有阴离子的个数为12×0.25 +1=4，所以晶胞中Ba2+与阴离子的个数比为1：1，该氧化物为BaO2，故B错误；
C，由晶胞结构可知，离子配位数为6，与NaCl结构相似，故C正确；
D，以顶点Ba2+离子研究，与之距离相等且最近的Ba2+位于面心上，每个Ba2+离子为12个面共用．相等且最近的Ba2+共有12个，故与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个，故D正确，19.只有阳离子而没有阴离子的晶体是
A．金属晶体
B．原子晶体
C．分子晶体
D．无法判断
【答案】A
【解析】分子晶体和原子晶体中不存在离子，所以不能选择B，C两项；金属晶体的构成粒是金属阳离子和自由电子，没有阴离子，因此应该选择A项。

20.铝硅合金(含硅13.5%)凝固时收缩率很小，因而这种合金适合于铸造。

现有下列三种晶体：①铝；
②硅；③铝硅合金。

它们的熔点从低到高的顺序是()
A．①②③
B．②①③
C．③②①
D．③①②
【答案】D
【解析】三种晶体中，一般合金的熔点低于成分金属单质熔点，而铝与硅比较，硅属于原子晶体具有较高熔点，
第II卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.完成表格
【答案】
【解析】分子晶体的结构和性质的考查。

构成粒子是分子，相互作用力是分子间作用力。

硬度小熔沸点低固态熔融状态均不导电。

22.（1）氯化铝常温下为固体，熔点190℃（253kPa），易升华．实验室氯化铝蒸气的密度为11.92g•L﹣1（已折算成标准状况），据此判断氯化铝晶体为晶体，其分子式为．
（2）氧化镁晶体的晶胞结构与NaCl晶体的晶胞结构相同．则氧化镁晶体中阴离子的配位数为个；氧化镁晶体的熔点比NaCl高的原因是．
（3）金属铁的晶体在不同温度下有如图的两种堆积方式，面心立方晶胞和体心立方晶胞中的Fe原子的配位数之比为；两种堆积方式中密度较大的是立方堆积．
【答案】（1）分子Al2Cl6（2）6 氧化镁中氧离子半径小于氯离子，晶格能较大，熔点高于氯化钠（3） 3:2 面心
【解析】（1）根据氯化铝物理性质判断晶体类型；根据密度计算摩尔质量，确定分子式；
（2）根据NaCl晶体的晶胞结构判断配位数；判断氧化镁和氯化钠的晶体类型，根据微粒间相互作用大小判断熔点；
（3）根据面心立方和体心立方晶胞结构判断配位数；根据两种晶胞的配位数，比较密度大小．
23.⑴元素的第一电离能：Al_____Si(填“＞”或“＜”)。

⑵基态Mn2＋的核外电子排布式为____________。

⑶硅烷(Si n H2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的
⑷硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X m—(含B、O、H三种元素)
的球棍模型如图所示：
在X m—中，硼原子轨道的杂化类型有____________；配位键存在于__________原子之间(填原子的数字标号)；m＝__________(填数字)。

【答案】(1)＜ (2)1S22S22p63S23p63d5(或[Ar]3d5)
(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其它合理答案)
(4)sp2、sp34，5(或5，4) 2
【解析】(1)同周期，从左到右，总体上第一电离能逐渐增大(第二和第五主族例外)。

则：铝的第一电离能小硅。

(2)Mn是25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。

(3)硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高。

(4)①由球棍模型可以看出，黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。

2号B 原子形成3个键，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号外三个O原子形成σ键后还有一个空轨道，而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m－，其中B为＋3价，O为-2价，H为＋1价，根据化合价可知m=2。

②在晶体中Na＋与X m＋之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。

24.钛和钛的合金已被广泛应用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被
誉为“未来世界的金属”。

试回答下列问题：
(1)钛有Ti和Ti两种原子，它们互称为________。

Ti元素在元素周期表中的位置是第________周期，第________族；基态原子的电子排布式为________，按外围电子排布特征Ti元素在元素周期表分区中属于__________________________________________________
区元素。

(2)偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。

偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是
________________________________________________________________________。

(3)现有含Ti3＋的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。

配离子[TiCl(H2O)5]2＋中含有的化学键类型是________，该配合物的配位体是________。

【答案】(1)同位素4ⅣB
1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)d
(2)BaTiO3
(3)极性共价键(或共价键)、配位键H2O、Cl－。