高三化学一轮复习 第十一章 第三节 晶体结构与性质课时训练高三全册化学试题

证对市爱幕阳光实验学校晶体结构与性质
一、选择题
1．以下各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是( )
①二氧化硅和三氧化硫②氯化钠和氯化氢③二氧化碳和二氧化硫④晶体硅和石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘
A．①②③B．④⑤⑥
C．③④⑥D．①③⑤
答案：C
解析：①二氧化硅是原子晶体，含有共价键，三氧化硫属于分子晶体，含有共价键，晶体类型不同，故错误；②氯化钠属于离子晶体，含有离子键，氯化氢属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键不同，故正确；③二氧化碳属于分子晶体，含有共价键，二氧化硫属于分子晶体，含有共价键、晶体类型和化学键类型相同，故正确④晶体硅属于原子晶体，含有共价键，石属于原子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键类型相同，故正确；⑤晶体氖属于分子晶体，氖有单原子组成的分子，不含化学键，晶体氮属于分子晶体，含有共价键，化学键类型不同，故错误；⑥硫磺属于分子晶体，含有共价键，碘属于分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学类型相同，故正确；综上所述，应选项C正确。

2．某晶体的一如下图，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是( )
A．3∶9∶4B．1∶4∶ 2
C．2∶9∶4D．3∶8∶4
答案：B
解析：选B。

A粒子数为6×
1
12
＝
1
2
；B粒子数为6×
1
4
＋3×
1
6
＝2；C粒子数为1；故A、B、C粒子数之比1∶4∶2。

3．以下分子晶体中，关于熔、沸点上下的表达中，正确的选项是
( )
A．Cl2>I2
B．SiCl4<CCl4
C．NH3>PH3
D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3
答案：C
解析：选C。

A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔、沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。

4．共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力，那么不含有上述两种相互作用力的晶体是( )
A．SiO2晶体B．CCl4晶体
C．Ba(OH)2晶体D．Na2O2晶体
答案：A
解析：选A。

A项，SiO2中只含共价键。

5．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如下图，有关说法不正确的选项是( )
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＋距离相且最近的Ba2＋共有12个
答案：B
解析：Ba是活泼金属，O是活泼非金属形成是离子化合物，A对；根据Ba 和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，O个数为12×1/4＋1＝4, 所以Ba与O的个数比为1：1，该氧化物为BaO，B错；NaCl 晶胞结构也是该形状，C对；与每个Ba2＋距离相且最近的Ba2＋为顶点和面心位置，每个晶胞中含有3×1/2个，每个顶点为8个晶胞共有，那么共有8×3×1/2＝12个，D对，选B。

6．离子晶体熔点的上下取决于晶体中晶格能的大小。

判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的上下顺序是( )
A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
答案：C
解析：选C。

离子晶体中，晶格能越大，晶体熔、沸点越高；离子所带电荷总数越多，半径越小，晶格能越大。

7．金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。

a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为( )
A．3∶2∶1B．11∶8∶4
C．9∶8∶4 D．21∶14∶9
答案：A
解析：选A。

a中：3＋2×
1
2
＋12×
1
6
＝6
b中：8×
1
8
＋6×
1
2
＝4
c中：8×
1
8
＋1＝2
所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。

8．以下有关说法正确的选项是( )
A．ZnS晶胞中，Zn2＋的配位数为4，距离Zn2＋最近且距的Zn2＋有12个
B．在CaF2晶胞中，F－采取A1型最密堆积，F－的配位数为4
C．石晶体中，最小的环为12元环，每个碳原子被6个环所共有
D．冰晶体属于分子晶体，其遵循密堆积原理
答案：A
解析：A、ZnS 晶包如右，一个Zn2＋与四个S2－形成正四面体的结构，故Zn2＋的配位数是4，一个晶胞中距离Zn2＋最近且相的Zn2＋有3个，根据晶体的堆积可知，一个Zn2＋被8个晶胞共用，且一个晶胞中每一个最短的距离的连线为两个晶胞共用，所以符合条件的Zn2＋的有3x8x1/2＝12.，A正确。

B、CaF2为面心立方结构，Ca2＋呈立方密堆积，阴离子F－填充在四面体空隙中，面心立方点阵对角线的1/4和3/4处，阴、阳离子的配位数分别是4和8，B
错误。

C、石晶体中最小环为六元环，每个碳原子被12个环共用，C错误。

D、冰晶体中除了范德华力外还有氢键作用，由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，晶体中有相当大的空隙，D错误。

正确答案为A。

9．以下说法正确的选项是( )
A．二氧化硅与二氧化碳都是共价化合物，且晶体类型相同
B．氧气生成臭氧的过程中有化学键的断裂和生成
C．因为氮气的键能比氧气的键能大，所以氮气的沸点比氧气的高
D．硫与氖晶体均是由单原子构成的分子晶体
答案：B
解析：A、二氧化硅中硅原子与氧原子形成共价键，二氧化碳中的碳原子与氧原子形成共价键，所以二者都是共价化合物，但是二氧化硅形成的是原子晶体，二氧化碳形成的是分子晶体，A错误；B、所有化学反过程都是反物中化学键断裂后，重组合成产物，B正确。

C、N2和O2的晶体都是分子晶体，二者沸点的上下取决于分子间作用力的相对大小，与分子中共价键的键能无关，C错误。

D、硫原子最外层没有到达稳结构，所以晶体中必然通过某种形式构成稳的的分子，再通过分子间作用力形成晶体，D错误。

正确答案B。

10．(石嘴山市第三月考)以下晶体属于A1型最密堆积的是( )
A．干冰、氯化钠、金属铜B．硫化锌、金属镁、氮化硼
C．水晶、石、晶体硅D．硫化锌、氯化钠、金属镁
答案：A
解析：A.干冰、氯化钠、金属铜为，面心立方堆积即A1型，A正确。

B．硫化锌为面心立方堆积即A1型、金属镁为A3型、氮化硼为原子晶体，不符合紧密堆积原那么，B错误。

C.水晶、石、晶体硅均为原子晶体，不符合紧密堆积原子，C错误。

D．硫化锌、氯化钠为面心立方堆积即A1型、金属镁为A3型，D错误。

正确答案为A。

11．判断以下物质的晶胞结构，将对序号填在线上。

①干冰晶体 ② ； ②氯化钠晶体 ① ； ③石 ④ ； ④碘晶体 ③ ； ⑤氟化钙 ⑥ ； ⑥钠 ⑤ ； ⑦冰晶体 ⑧ ； ⑧水合铜离子 ⑦ ； ⑨H 3BO 3晶体 ⑩ ； ⑩铜晶体 ⑨ 。

12．氧和钠能够形合物F ，其晶胞结构如下图，晶胞参数a ＝0.566nm ，F 的化学式为 ________；晶胞中氧原子的配位数为__________；列式计算晶体F 的密度(g·cm －3
)__________。

答案：Na 2O 8
4x62gmol －1
0.566x10－7cm 3x6.02x1023mol
－1
＝2.27g －3
解析：O 和Na 能够形合物F 为离子化合物，阴离子位于晶胞的顶点和面心，
阳离子位于晶胞的体心，那么Na 的个数为8，O 的个数为8×18＋6×1
2＝4，N(Na)：
N(O)＝2：1，那么形成的化合物为Na 2O ，晶胞中O 位于顶点，Na 位于体心，每个晶胞中有1个Na 与O 的距离最近，每个点为8个晶胞共有，那么晶胞中O
原子的配位数为8，晶胞的质量为4x626.02x1023g ，晶胞的体积为(0.566×10－7)cm 3
，
那么晶体F 的密度为＝4x62gmol －1
0.566x10－7cm 3x6.02x1023mol
－1＝2.27g －3
13．(1)将径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层。

在图1所示的半径相的圆球的排列中，A 属于__________层，配位数是__________；B 属于__________层，配位数是__________。

(2)将非密置层一层一层地在空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是__________，平均每个晶胞所占有的原子数目是__________。

(3)有资料说明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式。

钋位于元素周期表的第__________周期第__________族，元素符号是__________，最外层电子排布式是_________________________________________________。

答案：(1)非密置 4 密置 6(2)6 1(3)六 ⅥA Po 6s 2
6p 4
14．氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。

(1)Zn 2＋
基态核外电子排布式为________________________________
(2)与CNO －
互为电子体的分子、离子化学式分别为_________________ 、 ________________________________________________________________________(各写一种)
(3)ZnO是氧化物，能跟强碱溶液反生成[Zn(OH)4]2－。

不考虑空间构型，[Zn(OH)4]2－的结构可用示意图表示为 _____________________________，某种ZnO晶体的晶胞如图1所示，O2－的配位数为 __________________
图1 ZnO晶胞图2 GaN晶胞
(4)图2是氮化镓的晶胞模型。

其中镓原子的杂化方式为 __________杂化，N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中提供电子对的原子是__________。

氮化镓为立方晶胞，晶胞边长为a pm，假设氮化镓的密度为ρg·cm－3，那么氮化镓晶胞边长的表达式a＝__________pm(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2)CO2(或N2O、CS2、BeCl2，合理均可) N－3
(3)或8
(4)sp3杂化N 3168
N A.ρ
×1010
解析：(1)锌属于第四周期第ⅠⅠB族元素，核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s2，因此Zn2＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)；(2)电子体：原子总数相，价电子总是相微粒互称为电子体，CNO－中含有3个原子，价电子总数式16，CO2(或N2O、CS2、BeCl2，合理均可)(3)锌提供空轨道，OH－中的O提供孤电子对，结构示意图为或
，离子晶体配位数，是周围最近的异性离子的个数，即O2－最近的AN2＋有8个，(4)根据晶胞，镓有4个共价键，因此镓的杂化类型为sp3，形成配位键，金属提供空轨道，非金属提供孤电子对，因此提供电子对的原子是N；根据晶胞的结构，Ga的个数为8×1/8＋1＝2，晶胞的质量为2×84/N A g，设晶胞的边长为apm，晶胞的体积为(a×10－10)3，根据密度的义即a＝
3168
N A.ρ
×1010。

15．以下图为离子晶体空间构型示意图：(●阳离子，○阴离子)以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A．__________、B．__________、C．__________。

答案：MN MN3MN2
解析：在A中，含M、N的个数相，故组成为MN；在B中，含M：
1
8
×4＋1＝
3
2
(个)，含N：
1
2
×4＋2＋4×
1
8
＝
9
2
(个)，M∶N＝
3
2
：
9
2
＝1∶3；在C中含M：
1
8
×4＝
1
2
(个)，含N为1个。

16．用晶体的X－射线衍射法对Cu的测得到以下结果：Cu的晶胞为面心立
方最密堆积(如以下图)，该晶体的密度为9.00 g·cm －3
，晶胞中该原子的配位数为__________；Cu 的原子半径为__________cm(阿伏加德罗常数为N A ，要求列式计算)。

答案：12 2434×64ρ·N A
≈7×10－8
cm 。

解析：设晶胞的边长为a cm ，那么a 3
·ρ·N A ＝4×64 a ＝34×64
ρ·N A
面对角线为2a
面对角线的1
4为Cu 原子半径
r ＝2434×64ρ·N A
≈7×10－8
cm 。

17．以下图为几种晶体或晶胞的示意图：
请答复以下问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是
______________________________________________________________。

(2)冰、石、MgO 、CaCl 2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为
________________________________________________________________
_。

(3)NaCl 晶胞与MgO 晶胞相同，NaCl 晶体的晶格能__________(填“大于〞
或“小于〞)MgO 晶体，原因是________________________________________。

(4)每个Cu 晶胞中实际占有__________个Cu 原子，CaCl 2晶体中Ca 2＋
的配位数为__________。

(5)冰的熔点远高于干冰，除H 2O 是极性分子、CO 2是非极性分子外，还有一个重要的原因是____________________________________________。

答案：(1)石晶体(2)石>MgO>CaCl 2>冰>干冰(3)小于 MgO 晶体中离子的电荷数大于NaCl 晶体中离子电荷数；且r(Mg 2＋
)<r(Na ＋
)、r(O 2－
)<r(Cl －
)(4)4 8
(5)水分子之间形成氢健
解析：(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越大，那么离子晶体熔点越高。

石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰的熔点高于干冰。

(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析，8×18＋6×1
2＝4，氯化钙类似
于氟化钙，Ca 2＋
的配位数为8，Cl －
配位数为4。

18．(铁路高三上学期入学考试)A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元
素，A 2－
和B ＋
具有相同的电子构型；C 、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外
层电子数的3倍；D 元素最外层有一个未成对电子。

答复以下问题：
(1)四种元素中电负性最大的是__________(填元素符号)，其中C 原子的核
外电子排布式为_________________________________________________。

(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是____________(填分子式)，
原因是________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。

(3)C和D反可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为
____________，中心原子的杂化轨道类型为__________。

(4)化合物D2A的立体构型为__________，单质D与湿润的Na2CO3反可制备D2A，其化学方程式为__________________________________________。

(5)A和B能够形合物F，其晶胞结构如下图，晶胞参数a＝0.566 nm，F
的化学式为__________；晶体F的密度(g·cm－3)_______________________。

(列出表达式)
答案：O 1s22s22p63s23p3O3相对分子质量越大，熔沸点越高分子晶体离子晶体三角锥形sp3V形2Cl2＋Na2CO3＝Cl2O↑＋2NaCl＋CO2↑Na2O
4x62
6.02x1023x0.566x10－73
解析：(1)四种元素分别为O、Na、P、Cl，电负性最大的为O元素，C为P 元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p3
(2)A为O元素，有O2，O3两种同素异形体，二者对的晶体都为分子晶体，因O3相对分子质量较大，那么范德华力较大，沸点较高，A的氢化物为水，为分子晶体，B的氢化物为NaH，为离子晶体。

(3)C和D反可生成组成比为1：3的化合物为PCl3，P形成3个σ键，孤电子对数为1，那么P原子为sp3杂化，立体构型为三角锥形；(4)化合物D2A为Cl2O，O为中心原子，形成2个σ键，孤电子对数为2，那么中心原子的价层电子对数为4，立体构型为V形；氯气与湿润的Na2CO3反可制备Cl2O，反的方程式为2Cl2＋Na2CO3＝Cl2O↑＋2NaCl＋CO2↑。

(5)A和B能够形合物F为离子化合物，阴离子位于晶胞的点和面心，阳离子位于晶胞的体心，那么Na的个数为8，O的个数为8×
1
8
＋6×
1
2
＝4，N(Na)：N(O)＝2：1，那么形成的化合物为Na2O；晶胞的质量为
4x62g/mol
6.02x1023mol－1
，晶胞的体积为(0.566×10－7)3cm3，那么晶体F的密度的计算式为
4x62
6.02x1023x0.566x10－73。