第三章 晶体结构与性质 单元检测题2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第三章《晶体结构与性质》检测题 一、单选题 1．钇钡铜氧化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是 A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5 C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4 2．硫酸四氨合铜晶体(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)的制备实验如下： 步骤1：向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水，观察到有浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀生成。 步骤2：向试管中继续滴加氨水，观察到沉淀逐渐溶解为深蓝色溶液。 步骤3：再向深蓝色溶液中加入95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出，上层溶液颜色变浅。 下列有关说法正确的是 A．生成浅蓝色沉淀反应的离子方程式为2Cu2++2OH-+SO=Cu2(OH)2SO4↓ B．硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 C．浅蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液是因为NH提供孤对电子 D．图中所示铜的晶胞中，Cu的配位数是4 3．科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是    A．晶体中与最近且距离相等的有12个 B．晶体化学式为 C．该晶胞对应的晶体类型为分子晶体 D．晶体的密度为 4．下列化学用语正确的是 A．的结构式为 B．二氧化硅分子式： C．甲醛的电子式 D．含10个中子的氧原子表示为 5．可用于配制无机防锈颜料的复合氧化物的晶胞结构如图，下列说法中不正确的是 A．该复合氧化物的化学式为 B．若图中A的原子坐标均为(0,0,0)，则C的原子坐标为(0,0.5,0.5) C．若该晶体密度为，钙和氧的最近距离为anm，则阿伏加德罗常数 D．由晶胞结构可知，与1个钙原子等距离且最近的氧原子有8个 6．铜氨液可以吸收CO，其反应为：。下列说法正确的是 A．价层电子排布式为： B．CO为非极性分子 C．空间构型为三角锥形 D．中含有3mol配位键 7．除去单质Ag中的少量Cu，工艺流程如下： 已知：反应①为AgC1+Na2CO3→NaCl+CO2+Ag+O2(未配平)：反应②为置换反应：Cu(OH)2与氨水可生成易溶于水的[Cu(NH3)4](OH)2。 下列说法不正确的是 A．不用浓硝酸溶解Ag、Cu的混合物，目的是减少氮氧化物的产生 B．分离AgNO3和Cu(NO3)2可以用稀氨水 C．方法①中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：4 D．方法②得到的银可以用稀盐酸清洗来提高其纯度 8．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是 A．金刚石>晶体硅>钠 B． C． D． 9．物质结构决定物质性质。下列物质性质描述与结构因素都正确的是 选项 物质性质 结构因素 A． 酸性：HCOOH<CH3COOH 甲基推电子效应 B． 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 相对分子质量 C． 硬度：SiC>Si 晶体类型 D． 溶解度：S在CS2中溶解度高于水中 分子的极性 A．A B．B C．C D．D 10．下列说法不正确的是 A．缺角的氯化钠晶体在饱和溶液中慢慢变为完美的立方体块 B．在奶粉中添加微量碳酸钙符合使用食品添加剂的有关规定 C．具有网状结构的聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂 D．聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程 11．化学在促进科技进步和方便人类生活等方面均无可替代。下列说法错误的是 A．“嫦娥五号”探测器使用的砷化镓太阳能电池板是一种优良的导体材料 B．我国科学家已实现了“空气变馒头”的技术突破，这有利于“碳中和”的实现 C．精确度为每72亿年仅偏差的“星载铷钟”含铷(Rb)元素，RbOH是强碱 D．5G-A技术所需高频通讯材料之一的LCP(液晶高分子)在一定加热状态下一般会变成液晶，液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 12．碳酸酐酶(CA)是一种含锌金属酶，人体要靠碳酸酐酶催化二氧化碳的可逆水合，平衡血液和组织液的酸碱平衡，碳酸酐酶的催化机理如图所示： 已知：上述机理图中His代表，其中②处氮原子与成键；为平面形分子 下列说法正确的是 A．基态Zn原子核外电子有30种不同的空间运动状态 B．CA中H-O-H键角比中H-O-H键角小 C．His中p轨道能提供一对电子形成大π键的是②处N原子 D．X转化为Z的过程中有π键断裂、σ键形成 13．SiO2的晶体结构想象为：在晶体硅的Si- Si 键之间插入O原子。见下图，下列说法不正确的是 A．石英晶体中每个Si原子通过Si- O极性键与4个O原子作用 B．每个O原子也通过Si-O极性键与2个Si原子作用 C．晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1： 2，可用“SiO2”作为石英晶体的分子式 D．SiO2晶体中所有键的键长都相同 14．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是 A．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1：2 B．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 C．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正四面体形 D．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca 15．中国地质科学院地质研究所对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析，证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。X、Y、Z、V、W是月核中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素，其中Y与W为金属元素，基态X原子的核外电子数是未成对电子数的4倍，V的单质常在地球火山口附近沉积，X与Y形成的化合物常用作耐高温材料，Y、W原子的最外层电子数相等且之和等于Z原子的最外层电子数，下列说法正确的是 A．Y的氧化物是两性氧化物 B．简单离子半径：W>V>Y C．单质Z与单质V具有相似的晶体结构 D．的水溶液可用于海水提溴的工艺流程中 二、填空题 16．回答下列问题： (1)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。 ①氮化硅的硬度 (填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是 。 ②已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式： 。 (2)第ⅢA族、第VA族元素组成的化合物、、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。 ①在晶体中，每个原子与 个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间结构为 ，属于 晶体。 ②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为 。 17．晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题： (1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na+有 个；NaAlH4晶体的密度为 g•cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 (2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为 ，Mo原子周围与之等距离的Mo原子个数为 。 (3)ZnS的晶胞结构如图所示：晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为 ；已知ZnS的晶胞密度是ag/cm3，则Zn2+与S2-的最短距离为 pm(用含a、NA的代数式表示)。 (4)已知Co可形成晶胞结构如图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，2号O原子的分数坐标为 。 18．(1)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。 (2)如图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为＋2价，G为－2价，则Q的化合价为 。 (3)已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如图，则LaNin中n＝ 。 (4)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。 (5)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。下图是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为 。 (6)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为 pm。(阿伏加 德罗常数用NA表示，列出计算表达式，不用化简；图中为Cu，为F) (7)如图为Na2S的晶胞，该晶胞与CaF2晶胞结构相似，设晶体密度是ρ g·cm－3，试计算Na＋与S2－的最短距离为 cm(阿伏加 德罗常数用NA表示 ，只写出计算式)。 (8)用晶体的X­射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如图)，已知该晶体的密度为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NA，要求列式计算)。 (9)Na和O能够形成化合物，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，化合物的化学式为 ；晶胞中A原子的配位数为 ；列式计算晶体F的密度(g·cm－3 ) 。 (10)下图所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为 ，已知，两个距离最近的Ca2＋核间距离为a×10－8 cm，计算CaF2晶体的密度为 。 (11)Cu()与Cl()形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为 ，已知晶胞参数a＝0.542 nm，此晶体的密度为 g·cm－3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加 德罗常数为NA) (12)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝ a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。 19．碳是一种非常神奇的元素，它有着像C60、石墨和金刚石等这样结构和性质截然不同的单质，如下图所示，碳还是构成有机物的基本元素。请回答下列问题： (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为 。 (2)石墨属于 晶体。 (3)金刚石中碳原子数目与C-C键数目之比为 。 (4)青蒿素是从植物青蒿中提取的有机物，用于抗疟疾的药物。分子结构如下图所示，则青蒿素分子中含有 个手性碳原子。 20．已知钛酸钡的晶胞结构如图所示，晶胞的边长为acm，NA为阿伏加德罗常数的值。方程式BaCO3+XBaTiO3+CO2↑中X的化学式为 ，晶体中Ti4+周围距离最小且相等的Ba2+有 个，钛酸钡的密度为 g·cm−3。    21．各图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。    请回答下列问题： (1)这些物质对应的晶体中，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是 、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是 。 (2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为 。 (3)每个Cu晶胞中实际占有 个Cu原子，每个MgO晶胞中实际占有 个镁离子，CaCl2晶体中每个Ca2+周围距离最近且相等的Cl-有 个。 (4)超高热导率半导体材料－砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示，已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶胞的棱长为acm，则晶胞的密度为 g•cm-3(列出含a、NA的计算式即可)。    22．某离子化合物A3B的晶胞结构示意图如图所示。晶胞中与一个B相紧邻的A有 个，与一个A相紧邻的B有 个。 23．铁、铬、铜、锌都是重要的过渡元素，它们的单质和化合物在生活、生产中有广泛应用。 （1）基态铬原子核外价电子轨道表示式为 ；基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。 （2）已知铜的配合物A结构如图， ①该配合物中Cu2+的配位数为 。 ②上述配合物中的第二周期元素按第一电离能由小到大的顺序排列为 。 ③配体氨基乙酸根（H2NCH2COO－）受热分解可产生CO2和N2，N2O与CO2互为等电子体，则N2O的电子式为 。 （3）铁和氮形成一种晶体，晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为 ，若该晶体的密度为ρg·cm－3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是 cm3。 24．由镁、镍和碳三种元素组成的化合物引起了科学家的注意。 (1)写出镍基态原子的电子排布式 (2)MgCN2中的阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N2O和 (填化学式)，由此可推知CN的空间构型为 。 (3)四羰基镍[Ni（CO)4]为无色挥发性剧毒液体。熔点一25℃。沸点43℃。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂，呈四面体构型。四羰基镍的晶体类型是 ，镍原子和羰基之间的作用力为 。 (4)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积，如图，试写出该晶体的化学式 。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有 个。    25．秦始皇帝陵博物院首次在兵马俑的彩绘中发现了古人人工合成的“中国蓝”“中国紫”颜料。人们对这些颜料的研究发现，其成分主要是钡和铜的硅酸盐()。回答下列问题： (1)基态铜原子的价电子排布式为 。“中国蓝”的发色中心是以为中心的配位化合物，形成该配位键，提供 ，若“中国蓝”的化学组成中，则其化学式为 。 (2)Si和C同主族，但与的熔沸点差异很大，这是因为是 晶体，而是 晶体。 (3)立方CuO晶胞结构如图所示。其中的配位数为 。 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．C 【详解】依据均摊法，由晶胞结构可知，Y原子位于体心，数目为1；Ba原子位于体内，数目为2；铜原子8个位于顶点、8个位于棱边，数目为8+8=3；氧原子6个位于棱上、7个位于面上，数目为6+7=5；即化学式可写为YBa2Cu3O5，答案选C。 2．B 【详解】A．一水合氨为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，A项错误； B．向深蓝色溶液中加入95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，说明硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，B项正确； C．蓝色沉淀溶解是转化为[Cu(NH3)4]2+，提供孤对电子的NH3，C项错误； D．铜的晶胞是面心立方，晶胞中Cu的配位数是12，D项错误； 故答案为B。 3．D 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的钙离子与位于顶点的钾离子的距离最近，则晶体中与钙离子最近且距离相等的钾离子有8个，故A错误； B．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钾原子个数为8×=1、位于体心的钙原子个数为1、位于面上的硼原子和碳原子个数均为12×=6，则晶胞的化学式为KCaB6C6，故B错误； C．由题意可知，该晶胞对应的晶体类型为离子晶体，不可能为分子晶体，故C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钾原子个数为8×=1、位于体心的钙原子个数为1、位于面上的硼原子和碳原子个数均为12×=6，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(10—10a)3d，解得d=，故D正确； 故选D。 4．A 【详解】A．结构式是指用一根“-”表示一对共用电子的式子，故的结构式为，A正确； B．二氧化硅是原子(或共价)晶体，故二氧化硅不存在分子式，其化学式为，B错误； C．甲醛分子中O最外层为8电子稳定结构，C错误； D．质量数等于质子数加中子数，故含10个中子的氧原子表示为，D错误； 故答案为：A。 5．D 【详解】A．Ca位于顶点，个数为=1，Cr位于体内，个数为1，O位于面上，个数为=3，化学式为CaCrO3，故A说法正确； B．根据晶胞图可知，C位于面心，因此C的坐标为(0，0.5，0.5)，故B说法正确； C．钙和氧最近的距离是面对角线的一半，面对角线长为2anm，即晶胞边长为nm，晶胞的体积为(×10-7)3cm3，根据A选项分析，晶胞的质量为g，则晶胞密度为g/cm3，阿伏加德罗常数NA=，故C说法正确； D．以顶点Ca为标准，离Ca最近的氧原子在面心，共有12个，故D说法错误； 答案为D。 6．C 【详解】A．基态铜原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，失去4s上的1个电子变成Cu+，则 价层电子排布式为：，A错误； B．CO为含有极性键的双原子分子，则为极性分子，B错误； C．中心原子价层电子对数为：3+=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，所以分子的空间构型为三角锥形，C正确； D．中Cu+提供空轨道，NH3和CO为配位体，所以中含有4mol配位键，D错误； 故选C。 7．B 【分析】Ag、Cu的混合物与稀硝酸反应生成含有AgNO3和Cu(NO3)2的溶液，往溶液中加入NaCl，反应生成AgC1沉淀，AgC1可以通过发生反应①4AgC1+2Na2CO34NaCl+2CO2+4Ag+O2↑得到Ag，也可以通过发生反应②2AgC1+Zn=2Ag+ZnCl2。 【详解】A．Ag、Cu的混合物与浓硝酸反应生成污染环境的二氧化氮气体，A正确； B．AgNO3和Cu(NO3)2可以和稀氨水反应分别生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4](OH)2，则无法分离AgNO3和Cu(NO3)2，B错误； C．反应①为4AgC1+2Na2CO34NaCl+2CO2+4Ag+O2↑，氧化产物为O2，还原产物为Ag，其物质的量之比为1:4，C正确； D．方法②得到的银中含有少量的锌，用稀盐酸清洗出去锌，来提高其纯度，D正确； 故答案为B。 8．A 【详解】A．共价晶体中，共价键的键长越小，熔点越高，金刚石的键长比晶体硅的小，所以金刚石比晶体硅的熔点高，钠为低熔点的金属晶体，其熔点小于晶体硅，故A项正确； B．离子晶体中离子电荷数较高的熔点较高，离子电荷数相同时，离子半径越小，熔点越高，KCl<NaCl，MgCl2<MgO， 故B项错误； C．BN为共价晶体熔点很高，为分子晶体熔点较低，为离子晶体熔点较高，则熔点，，故C项错误； D．分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，CH4<SiH4<GeH4<SnH4，故D项错误； 故选：A。 9．D 【详解】A．甲酸酸性强于乙酸，性质描述错误，A错误； B．对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的原因是对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，B错误； C．硬度：SiC>Si的理由是Si-C的键能大于Si-Si，二者均属于共价晶体，与晶体类型无关，C错误； D．CS2和S属于非极性分子，H2O属于极性分子，根据相似相溶，溶解度：S在CS2中溶解度高于水中，D正确； 故选D 10．D 【详解】A．由于晶体具有自范性，缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，A正确； B．在奶粉中添加碳酸钙可以补充钙质，添加微量符合使用食品添加剂的有关规定，B正确； C．网状结构的聚丙烯酸钠高聚物中含有的—COONa为亲水基，是高吸水性树脂，C正确； D． 油脂不属于高分子，油脂的皂化不属于高分子生成小分子的过程，D不正确； 答案选D。 11．A 【详解】A．氮化镓是良好的半导体材料，不是优良的导体材料，A错误； B．“空气变馒头”的核心是将空气中的CO2转化为淀粉，大大减少CO2的排放，这有利于“碳中和”的实现，B正确； C．铷是第五周期第IA族元素，从上到下，金属性增强，碱性增强，故RbOH是强碱，C正确； D．液晶在一定温度范围内既具有液体的流动性，在折射率、磁化率、电导率等宏观方面又表现出类似晶体的各向异性，D正确； 故选A。 12．D 【分析】配位键属于σ键。 【详解】A．基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，基态Zn原子核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种，A错误； B．孤对电子对化学键的作用力大于化学键对化学键的作用力，CA中O原子有3个σ键，1对孤对电子， H2O中O原子有2个σ键，2对孤对电子，中心原子孤对电子对少则分子中H-O-H键角大，故CA中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，B错误； C．His中①②处N原子均有3个键，①有1对孤对电子，p轨道能提供一对电子形成大π键，②处氮原子的孤电子对与 Zn2+ 成配位键，C错误； D．碳氧双键一个是σ键，一个是π键，X转化为Z的过程中，CO2中的π键断裂，与X中的O形成σ键，D正确； 故答案为：D。 13．C 【详解】A．根据石英晶体的结构图可知，石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用，A正确； B．每个O原子通过Si—O极性键与2个Si原子作用，B正确； C．石英中并不存在分子，故“SiO2”只能称之为石英的化学式而不是分子式，C错误； D．SiO2晶体中只有Si—O极性键，所以键长都相等，D正确； 故答案选C。 14．C 【详解】A．金刚石中每个C原子形成4个共价键，每个共价键被两个碳原子共用，所以每个碳原子具有2个共价键，即碳原子与碳碳键个数的比为1：2，选项A正确； B．气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，选项B正确； C．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，距Cl-最近的Na+有6个，这6个离子构成一个正八面体，选项C不正确； D．Ca2+位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，个数为=4，选项D正确； 答案选C。 15．D 【分析】X、Y、Z、V、W 是月球中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素，基态X原子的核外电子数是未成对电子数的4倍，故X为O元素；V的单质常在地球火山口附近沉积，则V为S元素；X与Y形成的化合物常用作耐高温材料，耐高温材料可能是MgO或者Al2O3，Y、W原子的最外层电子数相等且之和等于Z原子的最外层电子数，前20号元素，故Y为Mg，W为Ca，Z为Si。 【详解】A．根据分析可知Y为Mg，Y的氧化物是MgO不是两性氧化物，故A错误； B．Y为Mg，W为Ca，V为S，简单离子半径：即V>W>Y，故B错误； C．Z为Si，单质属于共价晶体，V为S，单质属于分子晶体，故C错误； D．为SO2，其水溶液可用于海水提溴的工艺流程中吸收溴蒸汽，故D正确； 故答案为D。 16． 小于 氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中键的键长比氮化碳中键的键长长，键能小 4 正四面体形 共价 【详解】(1)①氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中键的键长比氮化碳中键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小； ②由题意知氮化硅晶体中每个原子连接4个原子，每个原子连接3个原子，和原子均达到8电子稳定结构，其化学式为； (2)①与单晶硅结构相似，所以每个原子与4个原子形成共价键，每个原子与4个原子形成共价键，与同一个原子相连的原子构成正四面体形结构，与晶体硅结构相似，属于共价晶体； ②原子半径越小，共价键越强，共价晶体的熔点越高，则三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为。 17．(1) 8 (2) Mo2N 12 (3) 50% ×1010 (4)(0.3333，0.6667，0.6077) 【详解】（1）观察体心的，可以看出与紧邻且等距的Na+有8个；在一个晶胞中，Na+有6×+4×=4，Na+和个数相等，所以一个晶胞的质量为=，晶胞的体积为a2×2anm3=2a3nm3=2a3×10-21cm3，所以NaAlH4晶体的密度为=g/cm3。 （2）从晶胞结构可以看出，Mo原子位于顶点和面心，共有=4个Mo原子，氮原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，氮原子共有=2个，所以氮化钼的化学式为Mo2N，从晶胞结构可以看出，Mo原子周围与之等距离的Mo原子有12个。 （3）Zn2+位于立方体的顶点和面心，能够围成八个四面体空隙，S2-在晶胞内部只有4个，所以四面体空隙的填充率为50%；在一个晶胞中，Zn2+个数为8×+6×=4，S2-个数为4，所以一个晶胞的质量为g=g，晶胞密度为ag/cm3，则晶胞的体积为cm3，晶胞的边长为pm，Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一，所以Zn2+与S2-的最短距离为×1010pm。 （4）Co的晶胞可以看做是由两个正三棱柱构成的，1和2号氧原子分别位于两个正三棱柱里，晶胞含对称中心，1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子的分数坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)。 18． CuH ＋3价 5 MgB2 BO 12 1.27×10－8 Na2O 8 2.27 g·cm－3 8 gcm－3 CuCl 8 【分析】用均摊法求化学式，注意晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献；用 的不同变形式求晶胞的密度、晶胞参数、结合立体几何知识求晶胞中粒子间离；原子空间利用率=。 【详解】(1)根据晶胞结构可以判断：Cu：2×＋12×＋3＝6；H：6×＋1＋3＝6，所以化学式为CuH。故答案为：CuH； (2)晶胞中Q、R、G的个数为：R有8×＋1＝2，G有8×＋8×＋4×＋2＝8，Q有8×＋2＝4，则R、G、Q的个数之比为1∶4∶2，则其化学式为RQ2G4。由于R为＋2价，G为－2价，所以Q为＋3价。故答案为：＋3价； (3)晶胞中La、Ni的个数为： La有2×＋12×＝3，Ni有12×＋6×＋6＝15，化学式为LaNi5，所以n＝5。故答案为：5； (4)每个Mg周围有6个B，而每个B周围有3个Mg，所以其化学式为MgB2。故答案为：MgB2； (5)从图可看出，每个 单元中，都有一个B和一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别被两个结构单元共用，所以B∶O＝1∶(1＋)＝1∶2，化学式为BO。故答案为：BO； (6)设晶胞的棱长为x cm，在晶胞中，Cu：8×＋6×＝4；F：4，其化学式为CuF。a·x3·NA＝4M(CuF)， x＝cm=pm。最短距离为小立方体体对角线的一半，小立方体的体对角线为＝ x。所以最短距离为x＝ pm。故答案为：； (7)晶胞中，实心球的个数为8×＋6×＝4，○个数为8，其个数之比为1∶2，所以实心球代表S2－，○代表Na＋。设晶胞边长为a cm，则a3·ρ·NA＝4×78，a＝，面对角线为acm，面对角线的为 acm，边长的为cm，所以其最短距离为s2=(a)2+()2，s=。故答案为：； (8)晶胞中该原子的配位数为12；设晶胞的边长为a cm，则a3·ρ·NA＝4×64，a＝，面对角线为acm，面对角线的为 acm，面对角线的为Cu原子半径，r＝×cm≈1.27×10－8cm。故答案为：12；1.27×10－8； (9)根据化合物的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：N(O)＝8×＋6×＝4，钠原子全部在晶胞内，N(Na)＝8，因此化学式为Na2O；以顶角氧原子为中心，与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个，即晶胞中Na原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的棱长a＝0.566 nm，晶体的密度≈2.27 g·cm－3。故答案为：Na2O；8；2.27 g·cm－3； (10)CaF2晶体中Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，Ca2＋和F－个数比为1∶2，一个晶胞中实际拥有的Ca2＋为8×＋6×＝4，F－为8个，晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2＋，晶胞内部的离子为F－，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”。则CaF2晶体的密度：＝g·cm－3。故答案为：8；gcm－3； (11)每个晶胞中含有铜原子个数为8×＋6×＝4，氯原子个数为4，该化合物的化学式为CuCl，则1 mol晶胞中含有4 mol CuCl，1 mol晶胞的质量为4×99.5 g，又晶胞参数a＝0.542 nm，此晶体的密度为g·cm－3。故答案为：CuCl；； (12)由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，晶胞中C原子数目为4＋6×＋8×＝8；若C原子半径为r，金刚石的边长为a，根据硬球接触模型，碳原子与周围相接触的4个碳原子形成正四面体，顶点碳原子与正四面体中心碳原子连线处于晶胞体对角线上，且二者距离等于晶胞体对角线长度的，晶胞体对角线长度等于晶胞边长的倍，，即× a＝2r，所以r＝a；该晶胞中所有C原子体积=8×πr3、晶胞体积=a3，原子空间利用率= = =。故答案为：8；；；。 【点睛】本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、空间利用率等知识点，是对学生综合能力的考查，需要学生具备一定的空间想象力与数学计算能力，难点是晶胞计算，注意金刚石中六元环结构特点。 19．(1)同素异形体 (2)混合 (3)1：2 (4)7 【详解】（1）金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素形成的不同单质，同种元素形成的不同单质互称同素异形体； （2）石墨属于混合晶体； （3）金刚石中每个C原子形成4个C-C键，属于这个碳原子的C-C键与、只有一半，故一个C原子形成2个C-C键，碳原子数目与C-C键数目之比为1:2； （4）C原子上所连的4个原子或原子团各不相同的C为手性C原子，如图所示，共7个：。 20． TiO2 8 【详解】由钛酸钡的晶胞结构图可知，O位于棱心，个数为12×=3，Ti位于顶点，个数为8×=1，1个Ba位于体心，其化学式为BaTiO3，根据原子守恒可知，X的化学式为TiO2；晶体中Ti4+周围距离最小且相等的Ba2+位于体心，顶点的Ti4+为8个晶胞共有，故晶体中Ti4+周围距离最小且相等的Ba2+有8个；晶胞质量为g，晶胞体积为a3cm3，晶体密度ρ==g•cm−3=g•cm−3，故答案为：TiO2；8；。 21．(1) 干冰晶体 冰晶体 (2)金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰 (3) 4 4 8 (4) 【详解】（1）根据各晶体的构成和分析，分子晶体中粒子之间为范德华力，构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是干冰晶体、C60晶体；构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是冰晶体，故答案为：干冰晶体；冰晶体； （2）晶体熔点的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体，再结合晶体微粒作用力可得，冰和干冰属于分子晶体，且冰中含有氢键，熔点：冰>干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO>CaCl2，金刚石是共价晶体，则熔点由高到低的顺序为金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰，故答案为：金刚石＞MgO＞CaCl2＞冰＞干冰； （3）由铜的晶胞结构可知，Cu原子占据面心和顶点，由均摊法可知每个Cu晶胞中实际占有的原子数为×8+×6=4；同理根据均摊法可知，每个MgO晶胞中实际占有×8+×6=4个镁离子；由CaCl2晶胞可知，每个Cl-周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上，一共是4个，每个Ca2+被8个Cl-包围，故答案为：4；4；8； （4）根据均摊原则，1个晶胞含有As原子个数为4，B原子个数为8×+6×=4，所以晶胞的质量m=(11+75)×4/NAg，所以密度为g/cm3，故答案为：。 22． 6 2 【详解】根据均摊法可知一个晶胞中粉色的球个数为，绿色球的个数为，所以粉色球为B离子，绿色球为A离子，晶胞中B的配位数为6，与B紧邻的A有6个，与A紧邻的B有2个；故答案为6、2。 23． 球形 4 C<O<N Fe4N 【详解】(1)Cr是24号元素，核外电子排布式为[Ar]3d54s1，核外价电子轨道表示式为； Zn是30号元素，处于周期表中第四周期第ⅡB族，价电子排布式为3d104s2，最高能层电子占据4s ，s能级是球形的； (2)①由结构图知，Cu2+配位数为4； ②配合物中的第二周期元素有C、O、N，第一电离能同周期从左到右呈增大趋势，由于N原子2p轨道半充满较为稳定，其第一电离能高于O，所以第一电离能由小到大顺序为： C<O<N； ③N2O与CO2互为等电子体，比照二氧化碳的电子式可写出N2O的； (3)该晶胞中Fe位于顶点和面心，个数为8× +6×＝4，N位于体心，个数为1，故该晶体的化学式为Fe4N。该晶胞质量为，故该晶胞的体积为c m3。 24．(1)1s22s22p63s23p63d84s2 (2) CO2 直线型 (3) 分子晶体 配位键（或共价键） (4) MgNi3C 12 【详解】（1）镍为28号元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，故答案为1s22s22p63s23p63d84s2； （2）中电子数为22个，互为等电子体即电子数相等，与互为等电子体的分子有N2O和CO2，二氧化碳为直线型，故为直线型， 故答案为CO2；直线型； （3）四羰基镍呈四面体构型，熔沸点比较小，故晶体类型为分子晶体，分子晶体中配体与中心原子之间的价键类型为配位键或共价键，故镍原子和羰基之间的作用力为共价键，故答案为分子晶体；配位键（共价键）； （4）晶体中碳位于体心，只有一个，镁位于角上，每个镁原子被8个晶胞共用，故每个晶胞中镁原子个数为8×0.125=1个，镍位于面心，每个镍原子被两个晶胞共用，故每个晶胞中镍原子个数为6×0.5=3个，故晶体化学式为MgNi3C，每个晶胞中镁周围有3个镍原子，每个镁被八个晶胞共用，上方的四个晶胞中有六个镍原子，对称的下方也有六个，一共12个，故答案为MgNi3C；12个。 25．(1) 3d104s1 空轨道 BaCuSi4O10 (2) 共价 分子 (3)12 【详解】（1）基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；为中心的配位化合物，形成配位键，提供空轨道；根据化合价规则，Ba为+2价，Cu为+2价，Si为+4价，O是-2价，x∶y=2∶5，得出化学式为BaCuSi4O10； （2）与的熔沸点差异很大，这是因为是共价晶体，CO2为分子晶体，分子晶体沸点低； （3）由晶胞图可知，一个Cu2+离子周围最近的O2-离子有12个，故Cu2+的配位数为12。 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 $$