第三章 晶体结构与性质 练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章《晶体结构与性质》练习题 一、单选题 1．关于和的结构与性质，下列说法错误的是 A．三种分子均有可能作为配位体 B．键角：中中 C．沸点： D．三种分子中所有中心原子均发生杂化 2．41号元素铌(Nb)的一种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞参数为anm。下列说法错误的是 A．Nb元素位于第五周期第VB族 B．该氧化物的化学式为NbO C．O原子周围最近的O原子有12个 D．Nb原子与O原子的最短距离为nm 3．下列实验设计、现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验设计 现象和结论 A 探究温度对化学平衡的影响 加热0.5mol•L-1CuCl2蓝色溶液 加热溶液变为蓝绿色，说明[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-吸热 B 比较AgBr和AgCl的Ksp大小 向NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液 产生淡黄色沉淀，说明Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl) C 证明干燥的氯气不具有漂白性 将干燥的氯气通入盛放红色鲜花的集气瓶中 红色鲜花颜色褪去，说明干燥的氯气有漂白性 D 探究浓度对反应速率的影响 室温下向A、B两支试管中分别装入等体积的稀硫酸和浓硫酸，再加入表面积相等的铁片 B试管中无明显现象，说明浓度越大反应速率越慢 A．A B．B C．C D．D 4．晶体硼的基本结构单元是由硼原子通过共价键形成的正二十面体晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子。下列有关说法中正确的是 A．该晶体应该易溶于水中 B．该二十面体中存在60个共价键 C．该二十面体中有12个硼原子 D．该晶体硼受热易分解为硼原子 5．电还原处理含废水生成过程中，酞菁铁可吸附，促进在阴极得电子，属于阴极催化剂，酞菁铁结构如图，测得该结构中Fe有两个单电子，据此分析，以下说法错误的是 A．该结构中Fe为+3价 B．中心离子与配位原子形成四面体结构 C．中心离子可能通过配位键与结合，吸附，并通过该结构促进阴极电子转移电子 D．酞菁铁中氮原子杂化方式均为 6．对于钠的卤化物和硅的卤化物,下列叙述正确的是 A．难水解 B．是共价化合物 C．易水解 D．的熔点一般低于 7．下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是 A．过氧化钠、硫酸四氨合铜、氢化钠 B．硝酸铵、氢氧化二氨合银、氯化铵 C．氯化氢、氢氧化钠、氢氧化钡 D．氯化铵、过氧化氢、过氧化钙 8．“嫦娥五号”某核心部件的主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)。已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm，该合金的密度为，为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是    A．Ti位于元素周期表ds区 B．该合金不导电 C．每摩尔结构单元中含有个原子 D．该结构单元中 9．一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示(晶胞边长为a pm，晶胞高为c pm，为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是 A．一个晶胞中含有3个Mg原子 B．硼原子间最近距离为 C．Mg的配位数为6 D．晶胞的密度为 10．下列哪些性质或方法不能区别晶体与玻璃体 A．各向异性 B．X射线衍射 C．导电性 D．原子在三维空间里呈周期性有序排列 11．金属溶于液氨中形成蓝色溶液，，蓝色是生成了氨合电子(强还原剂)的缘故，向该溶液中加入穴醚类配体，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物。下列说法正确的是 A．蓝色溶液具有强氧化性 B．中存在配位键 C．粒子半径： D．第一电离能 12．Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应，机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，具体反应历程如图所示： 已知：R、代表不同烷基。下列说法不正确的是 A．物质I存在顺反异构体 B．物质VII能与溶液反应 C．物质III→物质IV有配位键的形成 D．发生上述反应生成 13．“热电循环制氢和甲酸”的部分原理为：铁粉与吸收制得的溶液反应，生成、HCOONa、，再转化为Fe。下列说法正确的是 A．是非极性分子 B．中Fe元素的化合价为 C．HCOONa仅含离子键 D．的空间构型为直线形 14．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是 A．离子键：NaF>NaCl>NaBr B．硬度：MgO>CaO>BaO C．熔点：NaF>MgF2>AlF3 D．1个阴离子周围等距离且最近的阳离子数为CsCl>NaCl 15．的某配合物为，其配离子的八面体空间结构如图所示：其中数字处的小圆圈表示分子或，位于八面体的中心。已知配合物与足量溶液作用可以生成沉淀。下列说法错误的是 A． B．符合题中条件的配合物有两种可能的结构 C．该配合物含有键 D．该配合物中分子之间能形成氢键 二、填空题 16．汞钡铜氧晶体的晶胞如图A所示，通过掺杂Ca2＋获得的具有更高临界温度的超导材料如图B所示。汞钡铜氧晶体的密度为 g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。掺杂Ca2＋所得超导材料的化学式为 。 17．分子晶体熔、沸点高低的判断 (1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越 ，范德华力越 ，熔、沸点越 ，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。 (2)组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越 ，熔、沸点越 ，如CH3OH＞CH3CH3。 (3)含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。 (4)对于有机物中的同分异构体，支链越 ，熔、沸点越 ，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞＞。 (5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的 ，熔、沸点 ，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。 18．(1)BN是一种新型无机材料，由于 与 属于等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似 的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于 的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有 个B原子，B—N键角为 (2)单质硼有无定形和晶体两种，参考表中数据： 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点(K) 3823 1683 2573 沸点(K) 5100 2628 2823 硬度(M06) 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 ②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图所示其中20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由 个硼原子构成，其中B—B键的键角为 19．锌、铁及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)硒化锌的晶胞结构如图所示，硒化锌的化学式为 ，若晶胞的边长为，则硒化锌晶体的密度为 (不需要化简，，设为阿伏加德罗常数的值)。 (2)铁的晶胞结构如图所示，若该晶体的密度是，则两个最近的Fe原子间的距离为 cm(设为阿伏加德罗常数的值)。 20．(1)多硫化钠()是一系列含多硫离子的化合物，有等，各原子均满足稳定结构，其中的电子式是 。 (2)水因质子自递()能导电，无水硫酸也能导电，其原因是 (用化学用语表示)。 (3)青蒿素结构如图，只能在低温条件下萃取青蒿素是因其分子中的某个基团对热不稳定，且该基团能与NaI反应生成。该基团的结构式为 。 21．稀有气体的熔、沸点和在水中的溶解度数据如下表。 氦() 氖() 氩() 氪() 氙() 熔点/K 0.95 24.48 83.95 116.55 161.15 沸点/K 4.25 27.25 87.45 120.25 166.05 溶解度/()(，20℃) 13.8 14.7 37.9 73 110.9 请解释其性质变化的规律 。 22．如图是几种晶体的结构示意图，它们是NaCl、干冰、金刚石、石墨结构中的一部分。 A． B． C．    D． (1)其中代表金刚石的是 （填序号），金刚石属于 晶体。 (2)其中代表石墨的是 （填序号），其晶体中碳原子呈平面层状结构排列。 (3)其中代表NaCl的是 （填序号），晶体中Na+与Cl-之间通过 结合。 (4)其中代表干冰的是 （填序号），它属于晶体 ，CO2分子间通过 结合。 (5)A、B、C所代表物质的熔点由高到低的排列顺序为 (填序号)。 23．LiF晶胞结构如图所示。 (1)下列物质晶胞结构与LiF类似的是________。 A．氯化钠 B．氟化钙 C．金刚石 D．二氧化碳 (2)LiF晶胞中，Li+位于F-围成的________空隙中。 A．正四面体 B．正八面体 C．立方体 D．平面正方形 (3)已知该晶胞棱长为，表示阿伏加德罗常数，则LiF晶体的密度为 g·cm-3。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．乙烷分子中碳原子没有孤电子对，故不能作为配位体，A错误； B．中的氮原子存在孤电子对，对成键电子有较大排斥力，故其键角小于乙烷中的，B正确； C．和均能形成分子间氢键，且的氢键数目多于，而乙烷分子间不能形成氢键，故三者沸点大小为，，C正确； D．三种分子中的中心原子均成单键，故杂化方式均为杂化，D正确； 故选A。 2．C 【详解】A．Nb为41号元素，位于第五周期第VB族，A项正确； B．该晶体中Nb的个数=，O原子的个数为，则该氧化物的化学式为NbO，B项正确； C．以最上面面心的O原子为例，该晶体中与之周围最近的O原子有4个，上面的晶体中还存在4个，则O原子周围最近的O原子有8个，C项错误； D．根据晶胞结构可知，面心上O原子与棱心上的Nb原子距离最近，则Nb原子与O原子的最短距离为nm，D项正确； 答案选BC。 3．A 【详解】A．加热0.5mol•L-1氯化铜蓝色溶液，溶液变为蓝绿色，说明[Cu(H2O)4]2++4Cl﹣[CuCl4]2﹣+4 H2O的平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故A正确； B．没有明确混合溶液中氯化钠和溴化钠的浓度是否相等，则向混合溶液中加入少量硝酸银溶液生成淡黄色沉淀，不能说明溴化银的溶度积小于氯化银，故B错误； C．干燥的氯气没有漂白性，红色鲜花颜色褪去是因为氯气与水反应生成的次氯酸应强氧化性而表现漂白性，故C错误； D．室温下铁在浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，则室温下向A、B两支试管中分别装入等体积的稀硫酸和浓硫酸，再加入表面积相等的铁片不能用于探究浓度对反应速率的影响，故D错误； 故选A。 4．C 【详解】A．该晶体全部由硼原子通过共价键形成，与水分子间不存在氢键，该晶体是分子晶体，结构对称，属于非极性分子，与水不相似，应该难溶于水中，A错误； B．该二十面体中含有20个等边三角形，三角形的边即时共价键，相邻的两个三角形共用一条边，故存在共价键数目为=30，B错误； C．该二十面体中含有20个等边三角形，从图中可知，相邻的5个三角形共用一个顶点，则硼原子有=12个，C正确； D．该晶体硼内部硼原子间以共价键作用，共价键作用力较强，故受热较难分解为硼原子，D错误； 故选C。 5．AB 【详解】A． Fe是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，该结构中Fe有两个单电子，则Fe为+6价，A错误； B．如图：，中心离子Fe只与②④号的N原子配位，不能形成四面体结构，B错误； C．中N原子存在孤对电子，中心离子可能通过配位键与结合，吸附，并通过该结构促进阴极电子转移电子，C正确； D．一部分氮原子形成3个单键，且不存在孤电子对，一部分氮形成一个双键、一个单键、一个配位键，故所有氮原子均采取sp2杂化，D正确； 故选AB。 6．B 【详解】A．硅的卤化物（SiX4）易水解生成硅酸和HCl，A错误； B．硅的卤化物（SiX4）是由非金属元素原子间通过共用电子对形成的化合物，是共价化合物，B正确； C．钠的强酸盐不水解，NaX（NaF除外）不易水解，C错误； D．钠的卤化物（NaX）为离子化合物属于离子晶体，硅的卤化物（SiX4）为共价化合物属于分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体的沸点，即NaX的熔点一般高于SiX4，D错误； 故选B。 7．B 【详解】A．中含离子键和非极性键，中含离子键、极性键和配位键，中只含离子键，A错误； B．三种物质中都含离子键、极性键和配位键，B正确； C．中含极性键，中含离子键和极性键，中含离子键和极性键，C错误； D．中含离子键、极性键和配位键，中含极性键和非极性键，中含离子键和非极性键，D错误。 故选：B。 8．D 【详解】A．位于元素周期表d区，A项错误； B．金属晶体均导电，B项错误； C．根据均摊原则，每个结构单元中含原子数为、原子数为，则每摩尔结构单元中含有个原子，C项错误； D．，则高，D项正确； 故选：D。 9．B 【详解】A．结合投影图知，晶体中实线部分为1个晶胞，故Mg原子的个数为，A错误； B．由投影图知，硼原子间最近距离为两个正三角形的中心的距离，，B正确； C．距离镁原子最简的氧原子共有，故Mg的配位数为12，C错误； D．晶胞边长为a pm，晶胞高为c pm，，晶胞的体积为，化学式为MgB2，晶胞的密度为，D错误； 故选B。 10．C 【详解】根据晶体的特点和性质可知，晶体具有规则的几何外形、物理性质具有各向异性、衍射时能看到谱线、且晶体除金属晶体外，一般不容易导电，故选C项。 11．B 【详解】A．蓝色是生成了氨合电子(强还原剂)的缘故，具有强还原性，A错误； B．中存在配位键，提供空轨道，提供孤电子对，B正确； C．粒子半径：，C错误； D．都是全满排布，但半径大，其第一电离能小，D错误； 故选B。 12．D 【详解】A．物质I存在顺反异构体，如图，故A正确； B．物质VII含有酰胺基，能与溶液反应，故B正确； C．物质III中碳正离子上有空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，故物质III→物质IV有配位键的形成，故C正确； D．发生Beckmann重排可以得到或，不能生成，故D错误； 故选D。 13．D 【详解】A．水是由极性键构成的极性分子，A错误； B．Fe3O4是一种特殊的氧化物，可表示为FeO∙Fe2O3，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知其中Fe元素的化合价为+2、+3价，B错误； C．HCOONa由Na+和HCOO-构成，其中含离子键和共价键，C错误； D．二氧化碳中心C原子采用sp2杂化方式，所以分子构型为直线形，D正确； 故选D。 14．C 【详解】A．离子所带电荷越大、离子半径越小，离子键越强，离子半径：F-＜Cl-＜Br-，则离子键强度：NaF＞NaCl＞NaBr，A项正确； B．离子所带电荷越大、离子半径越小，离子键越强，离子晶体硬度越大，离子半径：Mg2+＜Ca2+＜Ba2+，则离子键强度：MgO＞CaO＞BaO，硬度：MgO＞CaO＞BaO，B项正确； C．离子所带电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，离子晶体熔点越高，离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+，Na+、Mg2+、Al3+所带电荷逐渐增大，则晶格能：NaF＜MgF2＜AlF3，熔点：NaF＜MgF2＜AlF3，C项错误； D．CsCl晶体中1个Cl-周围等距离且最近的Cs+有8个，NaCl晶体中1个Cl-周围等距离且最近的Na+有6个，D项正确； 答案选C。 15．D 【详解】A．由1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，故该配合物外界有1molCl-，即配合物为[Co(NH3)nClm-1]Cl，配离子为[Co(NH3)nClm-1]+，因Co显+3价，所以中m-1=2，故m=3，又因为配离子为八面体，则n=6-2=4，选项A正确； B．该配离子的立体结构是正八面体，正八面体六个顶点的位置是对称等同的，选取其中一个取代，剩余位置有两种，所以二元取代产物也就是两种，选项B正确； C．有1mol NH3中键为有1molN-H，共有34=12mol(共有4molNH3)，Co形成配位键6mol，共有键12+6=18mol，选项Ｃ正确； Ｄ．该配合物中电子已饱和，分子之间不能形成氢键，选项D错误； 答案选D。 16． HgBa2CaCu2O6 【详解】根据汞钡铜氧晶体的结构可知，晶胞中Hg有8×=1个、Ba有2个、Cu有4×=1个、O有8×+4×=4个，其密度为：，根据掺杂Ca2＋所得超导材料的结构可知，晶胞中含有1个Ca、1个Hg、2个Ba、2个Cu、6个O，化学式为HgBa2CaCu2O6。 17． 大 强 高 大 高 多 低 增加 升高 【解析】略 18． 金刚石 石墨 3 120° 原子 晶体硼的诸参数（熔沸点、硬度）均介于金刚石（原子晶体）和晶体硅（原子晶体）之间，且据其在周期表中的位置（B、C相邻，B与Si处于性质相似的对角线位置）也可推知晶体硼属于原子晶体 12 60° 【分析】（1）通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体； （2）根据晶体硼的成键特点及相关数据进行分析。 【详解】（1）BN是一种新型无机材料，由于与属于等电子体物质；其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似金刚石的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料，另一种是类似于石墨的层状结构的混合型晶体，可用作润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有3个B原子，B-N键角为120°； （2）①通过比较金刚石、晶体硅、晶体硼的熔沸点、硬度可知，晶体硼的熔点、硬度均介于两者之间，金刚石和晶体硅都是原子晶体，所以晶体硼也是原子晶体； ②晶体硼有20个三角形，每个三角形有三条边，每两个三角形共用一条边，一共30个B-B键，结合欧拉定律：顶点数+面数-棱数=2，所以硼原子个数=30-20+2=12；每3个B-B键形成一个正三角形，B-B键的键角为60°。 19．(1) (2) 【详解】（1）观察硒化锌的晶胞结构可知，每个锌离子与四个硒离子成键，1个晶胞中硒离子数为，锌离子数为4，则硒化锌的化学式为；一个晶胞中含有4个“”，其质量为，体积为，密度为； （2）若该晶体的密度是，设晶胞的边长为，则两个最近的Fe原子间的距离为，根据均摊法可知一个晶胞中含有的铁原子数为，则，解得，故两个最近的Fe原子间的距离为。 20． －O－O－ 【详解】(1) 为离子化合物，由钠离子和构成，内各原子均满足稳定结构，则电子式是。 (2)水因质子自递()能导电，以此类推无水硫酸能导电的原因是。 (3)基团对热不稳定，且该基团能与NaI反应生成、即具有强氧化性。则该基团的结构式为－O－O－。 21．稀有气体是分子晶体，相对分子质量增大，范德华力增大，熔沸点逐渐升高；随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，在水中的溶解度也逐渐增大 【详解】由表可知，随着相对分子质量增大，稀有气体的熔沸点逐渐升高，在水中的溶解度逐渐增大。因为稀有气体属于分子晶体，分子晶体的熔沸点与分子间作用力（范德华力和氢键）有关，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大，因此熔沸点逐渐升高；由于稀有气体为非极性分子，水为极性分子，不适用“相似相溶”原理，因此需从分子间作用力的角度分析溶解性，随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，故在水中的溶解度也逐渐增大。 22． B 原子 D A 离子键 C 分子 分子间作用力 B＞A＞C 【分析】金刚石是原子晶体，碳原子间以共价键结合，B是金刚石的结构模型。石墨是层状结构，D是石墨的结构模型。氯化钠Na+与Cl-按个数比堆积而成的离子晶体．A是氯化钠的结构模型。干冰晶体中，CO2分子间依靠分子间作用力结合，C是干冰的结构模型。一般来说，晶体的熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。 【详解】(1)分析可知，B为金刚石结构，属于原子晶体； (2)石墨为层状结构，为D； (3)NaCl为离子晶体，Na+与Cl-交替出现，通过离子键结合，为A； (4)干冰为分子晶体，最小微粒为分子，为C；分子间通过分子间的作用力结合； (5)一般来说，晶体的熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，B＞A＞C。 【点睛】一般来说，晶体的熔点：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。 23．(1)A (2)B (3) 【分析】Li+在12条棱心和体心，均摊为个，F-在8个顶点和6个面心，均摊为，据此回答。 【详解】（1）钠与锂同族，F与Cl同族，所以晶胞结构与LiF类似的是氯化钠，故选A； （2）根据晶胞结构可知，每个Li+周围最近的F-为6个，即Li+位于F-围成的正八面体空隙中，故选B； （3）晶胞密度为：g·cm-3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$