浙江杭州市高中化学选修二第三章《晶体结构与性质》知识点复习(提高培优)

一、选择题
1．下列物质中，含有共价键的离子化合物是
A．NH3B．HCl C．NaOH D．NaCl
答案：C
【分析】
解析：一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键，非金属元素的原子间容易形成共价键，含有离子键的化合物是离子化合物，全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则氨气、氯化氢是共价化合物。

氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，氯化钠是含有离子键的离子化合物，答案选C。

2．下列有关物质性质的判断正确的是
A．熔点：SiO2＜CO2B．沸点：H2O＜H2S
C．晶格能：CaCl2＜MgCl2D．热稳定性：HF＜HCl
答案：C
解析：A．二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，熔化时，原子晶体需克服共价键，分子晶体克服分子间作用力，则熔点原子晶体SiO2＞分子晶体CO2，故A错误；B．水分子间除了分子间作用力外，水分子间还形成氢键，H2S分子间只存在分子间作用力，汽化时，水分子间需克服分子间作用力和氢键，而H2S只需克服分子间作用力，则水的沸点高，即沸点H2O＞H2S，故B错误；
C．离子晶体中，晶格能大小与离子半径成反比、与电荷成正比，氯化镁和氯化钙中阴离子相同，阳离子不同，镁离子半径小于钙离子，所以氯化镁的晶格能大于氯化钙，即晶格能CaCl2＜MgCl2，故C正确；
D．非金属性越强，形成的氢化物越稳定，F、Cl二者属于同主族元素，从上往下，非金属性依次减弱，原子序数F＜Cl，则非金属性F＞Cl，所以稳定性HF＞HCl，故D错误；
答案为C。

3．下列关于晶体的说法正确的是
A．能导电的固体一定是金属晶体
B．判断某固体是否是晶体的直接方法是X-射线衍射实验
C．分子晶体中分子间作用力越强，分子越稳定
D．石墨晶体中没有大π键
答案：B
解析：A．石墨能导电，但它属于过渡型晶体，所以能导电的固体不一定是金属晶体，A 不正确；
B．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过
X-射线衍射图谱反映出来，因此，判断某固体是否是晶体的直接方法是X-射线衍射实验，B 正确；
C ．分子的稳定性取决于分子内原子间的化学键的强弱，与分子晶体中分子间作用力无关，C 不正确；
D ．石墨晶体中，层内的每个碳原子与周围的三个碳原子形成3个σ键，碳原子剩余的1个电子形成层内的大π键，这些电子可以在整个石墨晶体的层平面上运动，相当于金属晶体中的自由电子，D 不正确； 故选B 。

4．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O ，小球代表H 。

下列有关说法正确的是
A ．冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体
B ．冰晶体具有三维骨架结构，是共价晶体
C ．水分子间通过H —O 形成冰晶体
D ．冰融化后，水分子之间空隙增大
答案：A
解析：A ． 2H O 分子是沿O 的4个3sp 杂化轨道形成氢键的，冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体，故A 正确；
B ． 冰晶体中的水分子是靠氢键结合在一起的，氢键不是化学键，故B 错误；
C ． 水分子间通过氢键形成冰晶体，故C 错误；
D ． 因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，导致冰融化成水后，水分子之间空隙减小，故D 错误。

故选A 。

5．如图，60C 是由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。

科研人员用电子计算机模拟出类似60C 的新物质60N ，下列有关60N 的叙述正确的是
A ．60N 分子中含有的σ键是π键的2倍
B ．60N 属于原子晶体
C ．60N 分子是由非极性键构成的非极性分子
D ．60N 的熔点比60C 的低
答案：C
解析：A ． N 原子核外有3个未成对电子，在60N 分子中，N 原子形成3个σ键，一对孤电子对，分子中不含有π键，A 错误； B ． 60N 属于分子晶体，B 错误；
C ． 60N 分子是由非极性键构成的非极性分子，C 正确；
D ． 60N 、60C 都是非极性分子，60N 的分子量更大，范德华力更大，故熔点更高，D 错误； 故选C 。

6．下列排序正确的是 A ．熔点：碳化硅>硅>锗
B ．分解温度：333MgCO CaCO BaCO >>
C ．酸性：234HClO HClO HClO >>
D ．键角：2223C H H O NH >>
答案：A
解析：A ．因为原子半径C<Si<Ge ，则键长C-Si<Si-Si<Ge-Ge ，共价键键长越长键能越小，则熔点越低，即熔点:碳化硅>硅>锗，A 正确；
B ．碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，热分解温度: MgCO 3<CaCO 3<BaCO 3，B 错误；
C ．Cl 元素的化合价越高，对应的氧化物的水化物的酸性越强，故酸性
234HClO <HClO <HClO ，C 错误；
D ．22C H 为直线形结构，键角为1800，水为V 型分子，键角为1050，氨气为三角锥型，键角为1070，所以键角大小2232C H NH H O >>，D 错误； 故选A 。

7．下列晶体属于离子晶体且阴、阳离子的立体构型相同的是 A ．43NH NO
B ．34Si N
C ．44NH ClO
D ．34H PO
答案：C
解析：A ．NH 4NO 3属于离子晶体，+
4NH 的立体构型为正四面体，-
3NO 的立体构型为平面三角形，即+
4NH 和-
3NO 的立体构型不同，A 不符合题意； B ．Si 3N 4属于原子晶体，B 不符合题意；
C ．NH 4ClO 4属于离子晶体，+
4NH 和-4ClO 的立体构型相同，都是正四面体，C 符合题意； D ．H 3PO 4属于分子晶体，D 不符合题意； 故选C 。

8．现有6种物质：①2N ②NaOH ③24C H ④22Na O ⑤22H O ⑥4NH Cl 。

下列说法正确的是
A ．既存在单键又存在双键的分子只有③
B ．既存在非极性键又存在极性键的极性分子是③⑤
C ．既存在σ键又存在π键的分子只有①
D ．既存在离子键又存在极性共价键的是②④⑥
答案：A 【分析】
①中仅含有三键，三键由一个σ键和两个π键构成； ②中含有离子键和极性共价键；
③中既有碳碳双键（是非极性键）又有碳氢单键（是极性键），碳碳双键由一个σ键和一个π键构成，分子为非极性分子； ④含有离子键和非极性共价键；
⑤仅含有单键，既含有极性键又含有非极性键，是极性分子； ⑥含有离子键和极性共价键。

解析：A ．只有③中既有碳碳双键（是非极性键）又有碳氢单键（是极性键），A 正确； B ．③分子为非极性分子，B 错误；
C ．③中既有碳碳双键（是非极性键）又有碳氢单键（是极性键），碳碳双键由一个σ键和一个π键构成，C 错误；
D ．④含有离子键和非极性共价键，D 错误； 故选A 。

9．下列说法正确的是
A ．Fe 、Co 、Ni 在元素周期表中位于同一周期同一族
B ．离子晶体的熔点：NaCl<KCl<RbCl<CsCl
C ．CO 2为极性分子，含有σ键与π键
D ．金刚石和C 60互称为同素异形体，两者具有相同的晶体类型
答案：A
解析：A ． Fe 、Co 、Ni 在元素周期表中位于同4周期Ⅷ族，故A 正确；
B ． 从钠到铯离子半径增大，晶格能减小，离子晶体的熔点：NaCl ＞KCl ＞RbCl ＞CsCl ，故B 错误；
C ． CO 2为非极性分子，含有σ键与π键，故C 错误；
D ． 金刚石和C 60互称为同素异形体，两者具有不相同的晶体类型，前者为原子晶体，后者为分子晶体，故D 错误； 故选A 。

10．甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是
A ．甲的化学式(X 为阳离子)为XY
B ．乙中A 、B 、
C 三种微粒的个数比是1:3:1 C ．丙是CsCl 晶体的晶胞
D ．乙中与A 距离最近且相等的B 有8个
答案：B
解析：A ．据图可知，Y 位于立方体的4个顶点，根据均摊法，Y 的个数为4×18=1
2
，X 位于体心，X 的个数为1，X 和Y 的个数比为2:1，所以甲的化学式为X 2Y ，故A 错误；
B ．据图可知，A 位于8个顶点，根据均摊法，A 的个数为8×1
8
=1，B 位于6个面心，B 的个数为6×
1
2
=3，C 位于体心，个数为1，则A 、B 、C 的个数比为1:3:1，故B 正确； C ．在CsCl 晶胞里，Cl －作简单立方堆积，Cs ＋填在立方体空隙中，正负离子配位数均为8，所以丙不是CsCl 的晶胞，丙是NaCl 的晶胞，故C 错误；
D ．乙中A 位于立方体的顶点，B 位于面心，在以A 为中心的3个平面的4个顶点的B 都和A 距离相等且距离最近，所以这样的B 有12个，故D 错误； 故选B 。

11．下列说法正确的是
A ．最外层电子排布为1ns 的元素一定处于周期表IA 族
B ．2SO 、3SO 都是极性分子
C ．互为手性异构体的分子互为镜像
D ．在晶体中有阳离子一定就有阴离子
答案：C
解析：A ．最外层电子排布为ns 1的元素不一定处于周期表IA 族，如3d 104s 1是铜，位于IB 族，故A 错误；
B ．SO 2中S 的价层电子对数为3，是V 形分子，属于极性分子，而SO 3中S 的价层电子对数为3，是正三角形的分子，属于非极性分子，故B 错误；
C ．互为手性异构体的分子如同左右手一样互为镜像，故C 正确；
D ．金属晶体中含有阳离子但无阴离子，故D 错误； 故选C 。

12．下列微粒间不能形成配位键的组合是 A ．+Ag 、3NH
B ．+H 、3NH
C ．3+Co 、2H O
D ．+Ag 、+H
答案：D 【分析】
含有孤电子对和含有空轨道的原子之间能形成配位键，配位键属于共价键，根据配位键形成的条件分析，一方要提供空轨道，另一方提供孤电子对，据此解答。

解析：A ． +Ag 有空轨道，3NH 中的氮原子上有孤电子对，可以形成配位键，故A 不符合；
B ． +H 有空轨道，NH 3中的氮原子上有孤电子对，可以形成配位键，故B 不符合；
C ． 3+Co 有空轨道，水分子中的O 原子含有孤电子对，可以形成配位键，故C 不符合；
D ． +Ag 、+H 两种离子均没有孤电子对，所以不能形成配位键，故D 符合； 故选D 。

13．下列物质形成的晶体中，属于分子晶体的是 A ．CO 2
B ．NaOH
C ．金刚石
D ．NaCl
答案：A
解析：A ．CO 2由分子构成，形成的晶体为分子晶体，故选A ； B ．NaOH 是离子化合物，形成的晶体为离子晶体，故不选B ； C ．金刚石是由碳原子通过共价键形成晶体，为共价晶体，故不选C ； D ．NaCl 是离子化合物，形成的晶体为离子晶体，故不选D ； 选A 。

14．邻二氮菲(phen)与Fe 2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子()23Fe phen +
⎡⎤⎣⎦
，可用于
2Fe +浓度的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。

下列说法正确的是
A ．邻二氮菲的一氯代物有3种
B ．()23Fe phen +
⎡⎤⎣
⎦中Fe 2+的配位数为3
C ．邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能
D ．溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定Fe 2+的浓度，其原因可能是邻二氮菲中的N 优先与H +形成配位键而减弱与Fe 2+的配位能力
答案：D
解析：A ．邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H 原子，故其一氯代物有4种，A 错误； B ．N 原子上有孤对电子，易形成配位键，在邻二氮菲分子内有2个N 原子，则Fe 2+和3个邻二氮菲形成配合物时，Fe 2+的配位数为6，B 错误；
C ．邻二氮菲是由分子构成的分子晶体，物质熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，与分子内所含化学键的键能无关，C 错误；
D ．用邻二氮菲测定Fe 2+浓度时应控制pH 在2 ~ 9的适宜范围，这是因为：当H +浓度高时，邻二氮菲中的N 优先与H +形成配位键，导致与Fe 2+配位能力减弱；若OH -浓度较高时，OH -与Fe 2+反应，也影响与邻氮菲配位，D 正确； 故合理选项是D 。

15．氨硼烷()33NH BH 的结构和乙烷相似，下列关于33NH BH 的叙述正确的是 A ．电负性大小顺序：B N H >> B ．分子中所有原子共平面
C ．分子中N B -键是配位键，其电子对由N 提供
D ．氨硼烷为共价晶体，具有很高的熔点
答案：C
解析：A ．第二周期元素电负性从左至右逐渐增大，N 在B 的右边，应该比B 的大，A 错误；
B ．结构与乙烷相似，乙烷中所有原子不在同一平面内，B 错误；
C ．N 原子最外层有5个电子，与H 形成三个共价键后，还有一个孤电子对，B 原子最外层3个电子，与H 形成三个共价键后，无多余电子，但是可以提供空轨道，与N 形成配位键，C 正确；
D ．氨硼烷结构和乙烷相似，为分子晶体，熔点较低，D 错误； 故选C 。

二、填空题
16．已知Co(NH 3)5BrSO 4可形成两种钴的配合物，若在配合物[Co(NH 3)5Br]SO 4的溶液中加入BaCl 2溶液时，现象是 ___________；若在配合物[Co(SO 4)(NH 3)5]Br 的溶液中加入BaCl 2溶液时，现象是______，若加入AgNO 3溶液时，现象是___________ 。

答案：产生白色沉淀 无明显现象 产生淡黄色沉淀
解析：配合物[Co(NH3)5Br]SO4在溶液中电离为[Co(NH3)5Br]2+、SO2-4，加入BaCl2溶液时，生成硫酸钡沉淀，则现象是产生白色沉淀；[Co(SO4)(NH3)5]Br在溶液中电离为
[Co(SO4)(NH3)5]+、Br-，加入BaCl2溶液时，无明显现象；而加入AgNO3溶液时，产生溴化银沉淀，现象为产生淡黄色沉淀。

17．I.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。

(1)锰元素在元素周期表中的位置为___________。

(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型为___________。

(3)已知N≡N的键能为942 kJ·mol-1，N-N单键的键能为247 kJ·mol-1，则N2中的
___________键稳定(填“σ”或“π”)。

Ⅱ.胆矾CuSO4•5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4•H2O，其结构示意图如下：
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。

A．胆矾所含元素中，H、O、S的半径及电负性依次增大
B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键
C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键
D．加热条件下胆矾中的水会在相同温度下同时失去
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，溶液变为深蓝色，写出所发生反应的离子方程式
_______；已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________。

答案：第四周期第ⅦB族sp3、sp2πB Cu2+ + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2+N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，在NF3中，共用电子对偏向F原子，使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配位键
解析：(1)Mn的价电子排布式为3d54s2，位于第四周期第ⅦB族；
(2)从天冬酰胺的结构中可以看出，碳原子形成的化学键的类型有单键和双键，故碳原子中碳以sp3和sp2两种杂化；
(3)1条三键中含有1个σ键和2个π键， 1个π键键能=
12
×(942 kJ·mol -1-247 kJ·mol -1) =347.5 kJ·mol -1，大于σ键的键能，所以N 2中的π键稳定；
(4)A ．同主族元素电负性由上到下依次减弱，O 的电负性大于S ，A 错误；
B ．在上述结构示意图中，O 和Cu 之间（图中O→Cu ）存在配位键，H-O 、S-O 之间存在共价键，[Cu(H 2O)4]2+和2-
4SO 之间存在离子键，B 正确；
C ．胆矾是CuSO 4•5H 2O ，是由[Cu(H 2O)4]2+和2-4SO 构成的，属于离子晶体，C 错误；
D ．由于胆矾晶体中水两类，一类是以配位键形成配体的水分子，一类是以氢键形成的结晶水，结合方式不同，因此受热时氢键形成的结晶水会先失去，故会因温度不同而得到不同的产物，D 错误； 故选B ；
(5)铜离子能与氨气形成配位键，故氢氧化铜能溶解在氨水中，反应的离子方程式为Cu 2+ + 4NH 3 =[Cu(NH 3)4]2+；N 、F 、H 三种元素的电负性：F>N>H ， 形成配合物时，N 原子作为配位原子，NH 3中共用电子对偏向N ，而在NF 3中，共用电子对偏向F ，偏离N 原子，因此使得N 原子上的孤对电子难与Cu 2+形成配位键。

18．配合物在许多方面有着广泛的用途，目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献，请根据题意回答下列问题：
I.向黄色的FeCl 3溶液中加入无色的KSCN 溶液，溶液变成血红色。

该反应在有的教材中用方程式FeCl 3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl 表示。

(1)经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe 3+与SCN -不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。

请按要求填空：
①若所得Fe 3+和SCN -的配合物中，主要是Fe 3+与SCN -以个数比1：1配合所得离子显血红色。

该离子的离子符号是______。

②若Fe 3+与SCN -以个数比1：5配合，则FeCl 3与KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为______。

(2)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN 溶液，溶液血红色加深，这是由于______(填字母代号)。

A ．与Fe 3+配合的SCN -数目增多
B ．血红色离子的数目增多
C ．血红色离子的浓度增加 (3)向上述血红色溶液中加入NaF 溶液振荡，只观察到血红色溶液迅速褪成无色，表示该反应的离子方程式为：______；能使该反应发生的可能原因是______。

II.已知：2-27Cr O 在溶液中为橙色，2-4CrO 在溶液中为黄色
(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：
22-27Cr O +3CH 3CH 2OH+16H ++13H 2O→4[Cr(H 2O)6]3++3CH 3
COOH ①基态Cr 原子外围电子排布图为______；配合物[Cr(H 2O)6]3+中与Cr 3+形成配位键的原子是______(填元素符号)。

②CH 3CH 2OH 与H 2O 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为______。

(2)有下列实验：
①呈天蓝色的离子的化学式为______，溶剂X可以是______(填名称)，继续添加氨水，沉淀溶解的离子方程式为______。

②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是______。

③下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是______。

选
项
操作现象解释
A 向某溶液中滴加KSCN溶
液
产生红色沉淀Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
B 向由0.1molCrCl3·6H2O配
成的溶液加入足量AgNO3
溶液
产生0.2mol沉
淀
已知Cr3+的配位数为6，则
CrCl3·6H2O的化学式可表示为
[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C 向溶液K2Cr2O7溶液中先
滴加3滴浓硫酸，再改加
10滴浓NaOH
溶液先橙色加
深，后变为黄
色
溶液中存在
2-
27
Cr O+H2O⇌22-4
CrO+2H+
D向AgCl悬浊液中滴加氨水沉淀溶解AgCl不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag+和Cl-
答案：Fe(SCN)2+ FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl C Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN− Fe3+结合F−
的能力大于结合SCN−的能力 O H2O与CH3CH2OH分子间能形
成氢键 [Cu(H2O)4]2+乙醇 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- NH3>H2O BC
解析：I.(1)①Fe3+与SCN−以个数比1：1配合物离子，离子带2个单位正电荷，该配合物离子为Fe(SCN)2+，故填Fe(SCN)2+；
②若Fe3+与SCN−以个数比1：5配合，该配离子为[Fe(SCN)5]2−，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN═K2[Fe(SCN)5]+3KCl，故填
FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl；
(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液，溶液血红色加深，因平衡正向移动，血红
色离子的浓度增加，故填C；
(4)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡，只观察到血红色溶液迅速褪成无色溶液，表示该反应的离子方程式为Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN−；能使该反应发生的可能原因是Fe3+结合F−的能力大于结合SCN−的能力，故填Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN−、Fe3+结合F−的能力大于结合SCN−的能力；
II.(1)①Cr位于周期表第四周期ⅥB族，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，外围电子排布图为：；配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子，H2O为配体，O原子提供孤对电子，与C r3+形成配位键，形成配位键的原子是：O，故填
、O；
②CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为H2O与
CH3CH2OH分子间能形成氢键，故填H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键；
(2)①呈天蓝色的离子的化学式为[Cu(H2O)4]2+；加入X的作用是降低溶剂的极性，减小
Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度，试剂X可以是乙醇；继续添加氨水，沉淀溶解的离子方程式为：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，故填[Cu(H2O)4]2+、乙醇、
Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；
②天蓝色的离子[Cu(H2O)4]2+最终转换成了深蓝色的[Cu(NH3)4]2+，说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是：NH3>H2O，故填NH3>H2O；
③A.KSCN溶液与Fe3+溶液作用的方程式为：Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，该反应时可逆反应，故A错误；
B.氯化铬(CrCl3•6H2O)和氯化银的物质的量之比是1：2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3•6H2O)化学式中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配原子，所以氯化铬
(CrCl3•6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2•H2O，故B正确；
C.在反应(橙色)+H2O2(黄色)+2H+中，向K2Cr2O7溶液中滴加3滴浓
H2SO4，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，则溶液橙色加深或溶液颜色加深，加入NaOH，氢离子浓度减小，平衡正向移动，则溶液由橙色变为黄色，故C正确；
D.Ag+与氨气分子结合生成二氨合银离子，导致银离子浓度减小，促使AgCl
(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动，沉淀溶解，故D错误；
故填BC。

C、石墨和金刚石的结构图：
19．碳元素的单质有多种形式，下图依次是60
回答下列问题：
(1)60C 属于______晶体，石墨属于______晶体。

(2)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为______。

(3)石墨晶体中，层内C C -键的键长为142pm ，而金刚石中C C -键的键长为154pm 。

推测金刚石的熔点______(填“>”“<”或“=”)石墨的熔点。

答案：分子 混合型 1：2 <
解析：(1)60C 中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨晶体中含有共价键、范德华力，且沿石墨平面的方向具有导电性，所以石墨属于混合型晶体；故答案为：分子；混合型；
(2)金刚石晶体中每个碳原子平均拥有的化学键数为1422⨯=，则碳原子数与化学键数之比为1：2，故答案为：1：2；
(3)石墨中的C C -键比金刚石中的C C -键键长短，键能大，故石墨的熔点高于金刚石，故答案为：<。

20．晶胞有两个基本要素：
(1)原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。

如图所示为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为(0，0，0)；B 为(
12,0, 12)；C 为(12,12
,0)。

则D 原子的坐标参数为___________。

(2)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。

已知Ge 单晶的晶胞参数a=565.76 pm ，其密度为
___________ g·
cm -3(列出计算式即可)。

答案：(14，14，14) 38736.02565.76
⨯⨯×107 解析：(1)结合D 在晶胞内的位置可确定其坐标为111,,444⎛⎫
⎪⎝⎭； (2)由均摊法可确定该Ge 晶胞中含有Ge 原子为1
1864=882⎛⎫⨯+⨯+ ⎪⎝⎭
个个，则()31023
8mol 73g/mol 565.76106.0210ρ-⨯=⨯⨯，解得7-3387310g cm 6.02565.76
ρ⨯=⨯⋅⨯。

21．三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工，太阳能电池制造
和液晶显示器制造中得到广泛应用。

NF3是一种三角锥型分子，键角102°，沸点-129℃；可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。

(1)NF3的沸点比NH3的沸点(-33℃)低得多的主要原因是___________。

(2)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol-1)，回答下面各题：
②T元素最可能是___________区元素。

若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T、F形成化合物的空间构型为___________，其中心原子的杂化方式为___________。

(3)氨硼烷(NH3BH3)是优良的储氢材料，H3BNH3的等电子体的化学式为___________。

(4)(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶体密度为dg·cm-3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为___________。

答案：NH3能形成分子间氢键，NF3只有范德华力R和U P平面(正)三角形sp2C2H6 3
602a d M 或
3
21
A
a dN
10
M
-
⨯
解析：（1）NH3能形成氢键，NF3只有范德华力，氢键的存在导致物质的熔沸点升高，所以NF3的沸点比NH3的沸点（-33℃）低得多，故答案为：NH3能形成氢键，NF3只有范德华力；
（1）根据元素电离能知，Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大，且其第一电离能较大，所以Q可能是稀有气体元素；
R第一电离能和第二电离能相差较大，则R为第IA族元素；
S元素第二电离能和第三电离能相差较大，则S为第IIA族元素；
T元素第三电离能和第四电离能相差较大，则T元素为第IIIA族元素；
U元素第一电离能和第二电离能相差较大，则U为第IA族元素，
①这几种元素中，电离能变化趋势相似的是R和U，是在周期表中，最可能处于同一族的是R和U；
②由T元素电离能的变化可知T最外层有三个电子，位于周期表中第ⅢA族，在P区，若T为第二周期元素，应为B元素，E是第三周期元素中原子半径最小的元素，应为Cl元素，二者形成的化合物为BCl3，根据价层电子对模型可知应为平面正三角形结构，中心原子的杂化方式为 sp2杂化，故答案为：P；平面正三角形；sp2；
(3)原子数相同，电子总数相同的分子，互称为等电子体，与H 3BNH 3的等电子体的化学式为C 2H 6；
(4)根据密度的定义有，d=()
327/10A y M N g cm a -⨯⨯，解得y=3602a d M =321A a dN 10M -⨯。

22．水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构的晶体，故冰晶体结构有多种。

其中冰-Ⅶ的晶体结构如图所示。

(1)水分子的空间结构是___________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H +，形成水合氢离子()3H O +，应用价层电子对互斥模型推测3H O +的空间结构为___________。

(2)如图冰晶体中每个水分子与周围___________个水分子以氢键结合，该晶体中1mol 水形成___________mol 氢键。

(3)实验测得冰中氢键的键能为118.5kJ mol -⋅，而冰的熔化热为15.0kJ mol -⋅，这说明___________。

答案：V 三角锥形 4 2 冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键
解析：(1)水分子中O 原子的价层电子对数为
6242+=，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V 形。

3H O +中O 原子的价层电子对数为
63142+-=，含有1个孤电子对，故3H O +的空间结构为三角锥形。

(2)观察题图中晶体结构可知，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合，每2个水分子共用1个氢键，故1mol 水可形成14mol 2mol 2
⨯=氢键。

(3)冰中氢键的键能为118.5kJ mol -⋅，而冰的熔化热为15.0kJ mol -⋅，说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键。

23．铝的下列用途主要是由它的哪种性质决定的？
(1)作盛放浓硝酸的容器：___________；
(2)作导线：___________。

(3)作包装铝箔：___________。

(4)焊接铁轨：___________。

(5)冶炼钒、铬、锰：___________。

答案：钝化 良好的导电性 良好的延展性 强还原性 强还原性
解析：(1)铝在冷的浓硝酸中发生钝化，所以铝用作盛放浓硝酸的容器；
(2)铝有良好的导电性，所以用铝作导线；
(3)铝具有良好的延展性，所以铝可用作包装铝箔；
(4)铝具有强还原性，铝和氧化铁能发生铝热反应，所以可用铝热反应来焊接铁轨；
(5) 铝具有强还原性，所以可用铝冶炼钒、铬、锰等金属。

24．氮化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。

用硼砂(247Na B O )和尿素反应可以得到氮化硼：()24722222Na B O 2CO NH 4BN Na O 4H O 2=CO ++++↑。

根据要求回答下列问题：
(1)组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是______(填元素符号)。

(2)尿素分子()中π键与σ键数目之比为______。

(3)一定条件下尿素分子可形成六角形超分子(结构如图所示)。

超分子中尿素分子间主要通过______结合。

(4)图示超分子的纵轴方向有一“通道”。

直链烷烃分子刚好能进入通道，并形成超分子的包合物；支链烷烃因含有侧链，空间体积较大而无法进入“通道”。

利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。

①直链烷烃分子进入“通道”时，通过______与超分子结合，从而形成超分子包合物。

②下列物质可以通过尿素超分子进行分离的是______(填标号)。

A ．乙烷和丁烷
B ．丁烷和异丁烷
C ．异戊烷和新戊烷
D ．氯化钠和氯化钾
答案：N 1：7 氢键 范德华力 B
【分析】
（1）根据元素电离能的变化规律可以比较电离能的大小。

（2）根据化学键的成键特点：单键是σ键，双键是1个σ键和1个π键，叁键是1个σ键和2个π键进行判断键的类型。

（3）分子间作用力常见的有范德华力和氢键，根据N 、O 、F 电负性大的原子才能与氢原子之间形成氢键进行判断。

（4）根据分子间作用力及题中信息进行可以直接判断。