训练(十二) 金属晶体与离子晶体·-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（十二） 金属品体与离子品体 基础练/巩固应用 :5.(福州高二检测)金晶体的晶 1.(上海控江中学期中)科学家对液氢施加压 胞如图所示。设金原子的直 强约4.95×101Pa,成功制造出了“金属 径为d,用N、表示阿伏加德 氢”，这是一种以氢离子和自由电子为基本 罗常数，在立方体的各个面 的对角线上，3个金原子彼此 单位构成的晶体。下列关于“金属氢”的推 两两相切，M表示金的摩尔 测错误的是 质量。则下列说法错误的是 A.可能具有很好的导电性 A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子 B.与氢气互为同素异形体 B.金属键无方向性，金属原子尽可能采取 C.摩尔质量与氢气相同 密堆积 D.制造“金属氢”过程属于化学变化 C.一个晶胞的体积是16√2d 2.根据表中给出物质的熔点数据(A1C沸点为 182.7℃)，判断下列说法错误的是 ( D.金晶体的密度是山 d N 晶体 NaCl Mgo SiCl, AICL 品体明 6.石墨晶体是层状结构。下列有关石墨晶体 熔点/C 801 2800 -70 180 2500 的说法正确的一组是 A.MgO中的离子键比NaCI中的离子键强 ①石墨晶体只有分子晶体和共价晶体的 B.SiCL,晶体是分子晶体 特征；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C C.A1CL晶体是离子晶体 原子为sp杂化：④石墨中碳原子数和C D.晶体硼是共价晶体 C个数之比为1：2：⑤石墨和金刚石的硬度 3.(济南高二检测)如图所示是从NaCI或 相同：⑥石墨层内导电性和层间导电性不同 CsCI晶体结构中分割出来的部分结构图， A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤⑥ 其中属于从NaCI品体中分割出来的结构 C.②③⑥ D.①②③④ 图是 能力练了素养提升 7.(湖北武汉华师一附中月考)已知Mg、A1、O 三种元素组成尖晶石型晶体结构，其立方晶 胞（如图所示）由4个A型小晶格和4个B 型小晶格构成，其中A+和O都在小晶 () (3) A.(1)和(3) B.(2)和(3) 格内部，Mg部分在小晶格内部，部分在小 C.(1)和(4) D.只有(4) 晶格顶角，下列说法错误的是 4.(浙江舟山中学月考)某荧光材料的晶品胞结 构如图所示，摩尔质量为Mg·mol厂1，N A 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确 的是 ●X B A.该晶体的化学式是XY B.该晶胞参数为anm,则其晶体密度p 4×10M g·cm ●Mg2-△A3- aN O02 A.该品体为离子品体 C.X"+的配位数是4，Y"一的配位数也是4 B.该品体的化学式为MgAl,O D.若A的原子分数坐标为(，，)，则B C.该晶胞中Mg2+的配位数为4 的原子分数坐标为仔，寻，引 D两个Mg+之间的最短距离是 4a pm 23 高中化学·选择性必修2（人教版） 8.(辽宁高考卷)晶体结构的缺陷美与对称美： B.品体中每个K周围有8个(O2,每个 同样受关注。某富锂超离子导体的品胞是 O,周围有8个K 立方体（图1），进行镁离子取代及卤素共掺 C.每个O2周围距离最近的K+所围成的 杂后，可获得高性能固体电解质材料（图 空间结构为正八面体 2)。下列说法错误的是 D.晶体中，0价氧元素对应的氧原子与一2 oCI或Br 价氧元素对应的氧原子的数目比为3：1 ●0 Mg或空位 11.(福州高二检测)元素的单质有多种形式 。Ti Li 下图依次是C、石墨和金刚石的结构图： 图1 图2 A.图1晶体密度为72.5/(N×a×10-别)g ·cm B.图1中O原子的配位数为6 C.图2表示的化学式为LiMg(OCL,Br1- D.Mg+取代产生的空位有利于Li传导 C 行望 金开品胞 回答下列问题： 9.有一种蓝色品体{可表示为M[Fe(CN)。]}, 经X射线研究发现，它的结构特征是Fe+ (1)金刚石、石墨、C、碳纳米管等都是碳 和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点， 元素的单质形式，它们互为 (2)C6属于 晶体，石墨属于 而CN位于立方体棱上。其晶体中阴离子 的最小结构单元如图所示。下列说法正确 晶体 的是 (3)石墨晶体中，层内C一C键的键长为 142pm,而金刚石中C一C键的键长为 ●Fe2 Fe 154pm。其原因是金刚石只存在CC间 OCN- 的 (填“σ”或“π”，下同)键，而石墨 层内的C一C间不仅存在 键，还 交 键 (4)金刚石晶胞含有 个碳原子。 A.该晶体的化学式为MFe(CN)。 12.(南宁高二检测)(1)金晶体的最小重复单 B.该晶体属于离子晶体，M呈十1价 元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体 C.该晶体属于离子晶体，M呈十2价 的8个顶角各有一个金原子，各个面的中 D.晶体中与每个Fe3距离最近的CN为3个 10.如图所示是钾、氧两元素形成的一种晶体 心有一个金原子。金晶体每个晶胞中含有 的一个晶胞。晶体中氧元素的化合价可看 个金原子。 作部分为0价，部分为一2价。 (2)金和铜可以形成多种金属化合物，其中 种的晶体结构如图所示（为面心立方结 构)。该金属化合物的化学式 OCu Au (3)1183K以下纯铁晶体的基本结构单 OK' 005 元如图1所示，1183K以上转变为图2所 (1)该结构与 的结构相似（填选项 示的基本结构单元。在1183K以下的纯 字母，下同)。 铁晶体中最邻近的铁原子等距离且最近的 A.NaCl B.CsCl 铁原子数为 :在1183K以上的 C.干冰 D.SiO., 纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁 (2)钾、氧两元素所形成化合物的化学式是 原子数为 A.KO B.K.O. C.K2O D.KO. (3)下列对此品体结构的描述正确的是 A.晶体中与每个K距离最近的K有 8个 24碳中：年个C品地中合有的C分子个数为8X号十6 11.解析(1)C。是一种单质，属于分子品体，而N。类似 于C,所以No也属于分子晶体，其硬度较小，熔点较 X受=4，因此含有的残原子数为4X60=240:若以品 低，N是单质，为非极性分子，难溶于水等极性溶剂， 胞中一个顶角的C分子为研究对象，则共用这个顶角 、b项错误：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质 的三个面的面心的C。分子与其距离最近且相等，故每 量越大，分子间作用力越大，嫦点越高，©项正确：N分 个C分子与3必8-12个C分子紧你。 子中只存在N=N,N分子中只存在N一N,而N=N 比N一N牢固得多，d项错误。 5.DSiC品体县有校大的硬度，因此SiC属于共价品体， (2)①I,分子之间以分子间作用力结合，所以碘晶体属 故A项错误：根据元素周期律可知，Si的原子半径比C 于分子品体。②碘品体熔化过程中克服分子间作用 的原子半径大，则SC晶体中，C一Si键的键长比金刚石 中C一C健的健长要长，故B项错误：SiC晶体中构成的 力。③一个碘晶胞中含有1分子的数月为8×g十6× 微粒为原子，故微粒之间通过共价健结合，而非离子被， 故C项错误：根据C和Si原子元素均属于第NA族元 ?=4,一个碘晶胞的体积为accm,质量为义28 NA 素可知，SC晶体中每个C原子连接4个Si原子，而每 个Si原子连接4个C原子，故D项正确。 到殊率质的害度为品票8·m。 6.C观察示意图可知，碘晶胞中的基本粒子为碘分子 答案(1)c(2)①分子②分子间作用力（或范德华 (I),碘分子的排列有两种取向：碘晶胞中碘分子数为 力) 8×g十6×2=4，碘分子间作用力为范德华力，A,B、 28 12.解析(1)晶体硅中1个硅原子与周围4个硅原子形 D正确：碘品体中碘分子内有共价键I一I键，C错误。 成4个共价键，呈正四面体结构，S原子的杂化方式是 7.DA项，正哪酸晶体属于分子晶体：B项，HBO分子 即，由于品体SiC的结构与品体硅的相似，故品体SiC 的稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间氢键无 中碳原子的杂化方式也是s即'。因为C一Si的健长小 关：C项，分子中的硼原子最外层不符合8电子稳定结 于Si一Si的键长，CSi的键能大于Si一Si的键能，所 构：D项，1个HBO,分子对应6个氢键，1个氢键为 以嫁、沸点：SiC>Si。 2个HBO2分子所共用，故1molH,BO,品体中有3mol (2)SiO为共价品体，C0为分子晶体，所以熔点：SiO 氢键。 8.B在“C=N”键中含有1个g健和2个r健，A项正 >C02. 确；S属于分子品体，B项错误：SF。是正八面体对称结 (3)金刚石、品体硅、二氧化硅均为共价品体，构成微粒 构，是非极性分子，C项正确：晶体硼熔点高，为共价晶 均为原子，嫁化时破坏共价键：CO2为分子晶体，由分 体，D项正确。 子构成，C02分子间以分子间作用力（或范德华力）结 9.B金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构，SC属于共 合，熔化时竞服分子间作用力（或范德华力）。 价品体，C一Si的键长大于C—C,故熔点比金附石低， 答案(1)sp共价键SiC>Si 故A错误：距离C原子最近且等距离的S原子个数是 (2)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨 4,且4个Si原子构成正四面体钻构，所以C位于S引构 道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键共 成的正四面体空隙中，故B正确，C一S的键长为晶胞 价分子 体对角线长度的子，设品隐边长为工，则号×，5工= (3)原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键 分子间作用力（或范德华力） apm,所以x=4严pm,故C错：以SC高驰顶角上 训练（十二）金属晶体与离子晶体 的碳原子为研究对象，一个晶胞中C原子周国最近且等 距的C原子位于3个面心，由于顶角碳原子为8个品胞 1.C由题给信息可知，“金属氨”中含有氨离子和自由电 共有，面心碳原子为2个晶胞共有，则C原子周围等距 子，类似于金属品体，则可能具有很好的导电性，A项正 且最近的C原子数为12，故D错误。 确：“金属氢”与氨气是由氢元素形成的性质不同的两种 10.解析(1)基态硅原子核外有14个电子，电子排布式 单质，互为同素异形体，B项正确：“金属氢”是一种以氢 为1s22s22p3s23p。(2)C属于分子品体。(3)金刚石 离子和自由电子为基本单位构成的晶体，与氢气不同， 中最小环含有6个碳原子，根据题意分析知二氧化硅 则二者的摩尔质量不同，C项错误；制造“金属氢”过程 中最小环上含有6个O原子。晶体硅与金刚石的结构 中单质结构发生变化，有旧化学键的断裂和新化学健的 类似，1个硅原子与4个硅原子成键，周此硅原子与共 形成，属于化学变化，D项正确。 价能的个数比为1：(4X受）=1：2.(01个二氧化 2.C NaCl、MgO是离子品体，离子键越强，品格能越大， SiC1是分子品体，而单质刚是共价品体。A1Cl,熔、沸 碳晶胞中二氧化碳分子的个数为8X日十6×号-4，二 点较低，是分子品体。 氧化碳的结构式为OC一O,根据1个双键中含有1 3.C NaCl晶胞是立方体结构，每个Na+周围有6个 个a键和1个r健知，C0:分子中g能与π能的个数比 CI,每个CI周国有6个Na;与每个Na等距离的 为1：1。 CI有6个，且构成正入面体，同理，与每个CI等距离 答案(1)1s22s22p3s3p(2)分子(3)61：2 的6个Na也构成正入面体，由此可知图(1)和(4)属于 (4)411 从NaCl晶体中分割出来的，C项正确。 27 4B由题困可知，1个品驰中含有X的个教为8X日+6X 8C困1品跑中i个教为8×+1=3,0个教为2X =4,Y的个数为4，X+与Y个数比为11，因此该晶 1 =1,d个数为4X号=1，品胞质量为7X3+6+35. N 体的化学式是XY,A项正确，1个品胞中含有4个X与 72. M N 2g,品胞体积为(aX10o)'cm,则品体密度为 4个Y,即1个晶胞的质量为4×，8，晶胞体积为(a× 72.5 10y'cm,图此品体蜜度p=4X10M ·cm',B项错 72.5 aNA (aX10)cm N.Xax10西g·cm,A项正确； 误；由题图可知，距离X+最近且等距的Y有4个，距 以图1晶胞中底面面心处O为研究对象，与O距离最 离Y”最近且等距的X+有4个，C项正确：若A的原 近且相等的Li有6个，分别位于底面的4个棱上、上下 子分能起标为（层，是，》明位于坐标原点的为左下 两个品胞的体心，即○原子的配位数为6，B项正璃；图 2中，Mg或空位取代了棱上的Li,根据电荷守恒， 前的X,B的原子分数坐标为（侵，是，）D项 则8个枚上位置的Li有4个被Mg取代，4个被空位取 正璃。 代，故图2品胞中个数为1，M个量为4×号=1，C 5.C金原子处于顶点与面心上，晶胞中含有的金原子数 和Br的总个数为1，O个数为1，故图2表示的化学式 目为8Xg+6X2=4,放A正确：金属晶体中，金属健 为LiMgOCI,Br1-,C项错误；根据进行钱离子取代及 无方向性，金属原子采取密堆积，故B正确：在立方体的 卤素共掺杂后，可获得高性能因依电解质材料可知， 各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切，金原子的 Mg取代产生的空位有利于Li传导，D项正确。 直径为d,故面对角线长度为2d,棱长为号×2d=厄d, 9.B由题图可推出，晶体中阴离子的最小结构单元中含 故晶胞的体积为(W2d)2=2√2d,故C错误；晶胞中含 81 Fe+的个数为4X ，含F阳的个数也为2，含 有4个原子，故晶胞质量为，晶胞的体积为22口 CN的个数为12×号=3，国此阴离于的化学式为 4M [Fe,(CN),],则该品体的化学式为MFe,(CN)。,由阴 N入=2M,故D正确。 阳离子形成的品体为离子品体，M的化合价为十1价， 故晶胞密度为 2v2d dN B项符合题意：由题图可看出与每个F+距离最近的 6.C石墨晶体中存在范德华力和共价健，还有金属健的 CN为6个. 特性，故石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的 10.解析(1)该结构与NaC1品体的结构相似，相当于 特征，是混合型晶体，①错误，②正确，石墨中的C原子 Na+被K+代替，CI被O代替。(2)品体中平均每个 为sp杂化，③正确；石墨中碳原子数和C一C个数之比 为2：3，④错误；石墨质软，金刚石的硬度大，⑤错误；石 晶跑有K:8×言+6×号-4个：有0：1+12X×号 墨品体具有各向异性，故石墨层内导电性和层间导电性 =4个，故其化学式为KO2。(3)由题图可看出，品体 不同，⑥正确。故选C 中与每个K距离最近的K有12个，品体中每个K 7.B该晶体是由A+、O、Mg+通过离子健形成的离 周围有6个O与之距离最近，每个O2周围有6个 子晶体，A项正确；由题给品胞结构图可知，1个A型小 K与之距离最近，每个O,周围距离最近的K所国 品格中有4个Mg+在顶角，1个Mg在体心，则1个A 成的空间结构为正入面体，如图所示。设1 mol KO2中 型小品格中Mg的个数为4X日+1=号，1个B型小 含有xmol0价氧元素对应的氧原子，ymol一2价氧元 品格中有4个Mg+在顶角，1个B型小品格中Mg的 素对痘的氧原于，则有十2”解得一是y= 个数为4X名-立则孩品隐中M的个数为号×4什 12y=1, 所以晶体中，0价氧元素对应的氧原子与一2价氧元素 X4=8,1个A型小晶格和1个B型小晶格中均含有 1 对应的氧原子的数目比为3：1。 K' 4个0，则该晶胞中0的个数为4×8=32,1个B型 小品格中含有4个A+,则该品胞中A+的个数为4× 4=16,则该晶体的化学式为MgAl,O,,B项错误；由A 0 型小晶格结构可知，每个Mg+与4个O紧邻，则 Mg+的配位数为4，C项正确：两个Mg+之间的最短距 离是A型小晶格结构中体心Mg与顶角Mg”之间的 答案(1)A(2)D(3)CD 距离，即为A型小品格结构体对角线长的2，A型小晶 11.解析(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形 格的边长为号pm,共体对角线长为号。Pm,则两个 体，金刚石、石墨、C0、碳纳米管等都是碳元素的单质， 属于同素异形体。(2)C的构成微粒是分子，属于分 Mg”之间的最短矩离是日。pm,D项正确」 子晶体：石基的构成微粒是原子，且层与层之间存在分 子间作用力，所以石墨属于混合型品体。(3)共价单键 28 为G键，共价双健中含有G健和π键，金刚石中碳原子6.C[Ni(NH,),门SO,中配体为NH,NH的中心原子N的 之间只存在。键，石墨中碳原子之间存在▣键和π键。 价层电于对数为3+2×(5-3×1)=4，孤电子对数为1山， (4)晶胞中项点微粒数为8Xg=1,面心微粒数为6× 其空间结构为三角锥形，A项错误：lmol[Ni(NH),]+中 1 =3，体内微粒数为4，共含有8个碳原子。 含有24molg键，B项错误：[Ni(NH,),]2+中每个NH 与N+形成一个配位健，其中N原子不再有孤电子对， 答案(1)同素异形体(2)分子混合型 由于孤电子对对成健电子对的排斥作用大于成健电子 (3)0π(4)8 对对成健电子对的排斥作用，故[Ni(NH,),]+中 12.解析(1)1个金品胞占有的金原子数为顶角上8×8 H一N一H的键角大于NH,中的键角，C项正确； [Ni(NH,),]SO,在水溶液中能电离出[Ni(NH)]+和 =1个，西心上6×号=3个，共4个。(2)一个金铜品 SO,故向其中滴加BaCl,溶液会产生BaSO,沉淀，D 项错误。 跑占有的原子教为Cu原子6×2-3个，Au原子8X 7.B由题图知，4个氮原子中有2个形成了3个0键，为 sp杂化，另外2个形成了3个g键，1个π键，为sp杂 1个，固此化学式为AuCu。(3)由图 化，A错误：Mg的最高化合价为十2，而化合物中Mg与 4个氨原子形成化学健，由此可以判断该化合物中Mg 1183K以下时，1个铁原子被8个铁原子最邻近包 与N原子间存在配位能，该物质为配合物，B正确：因象 国，由图2知，1183K以上时，1个铁原子校12个铁 原子还与碳原子成键，因此只能说氯原子是配位原子而 原子最邻近包围。 不能说是配体C错误；该叶绿素是配合物，不是高分子 答案(1)4(2)AuCu,(3)812 化合物，D错误。 训练（十三）配合物与超分子 8.B由题意知，超分子均有“分子识别”的特性，如冠醚中 与K作用，但不与Li、Na作用的为18-冠6，与Li 1.A①N,H中有一个H与一个N原子间形成配位 作用而不与Na,K作用的为12-冠4，A正确：冠陆分 键：②CH,中4个H原子与C原子间形成共价单键，不 子不是离子，而且O原子也不是离子，故O原子与K 存在配位健；③OH中O与H间形成共价键，不存在 间不存在离子健，B错误：18-冠-6中C均为饱和硬原 配位键：④NH中有1个H与N原子间形成配位键： 子，C的价层电子对数=4+4一4X1=4,0的价层电子 2 ⑤Fe(CO)。中配位体C0与中心原子Fe之间形成配位 健，⑤Fe(SCN),中配位体SCN厂与Fe+间形成配位键， 对数=2+6一？X1=4,故C和0的杂化轨道类型相 2 ⑦H,O+中有1个H与O原子间形成配位键。 同，均为sp杂化，C正确：KMnO,有强氧化性，但不易 ⑧[Ag(NH):]OH中配位体NH与Ag间形成配位 溶于大多数有机物，利用该原理可以用冠醚将KMO, 健。综合以上分析，①④⑤⑥⑦⑧中都存在配位键。 带入有机物中，可以增大其与有机物的接触机会，更有 2.DA.由于O的核电荷数大于C,故O原子核外电子受 利于有机物的氧化，D正确。 原子核引力强，不容易失去电子，故第一电离能：C<O, .BFe+存在空轨道，形成配位键时提供空轨道，A正 确：电负性：O>C,O在成键时不易给出弧电子对，故 A正确：B.杯酚分子中含有某环结构，具有大π键，B正 CO中与Fe2+配位的是C,B错误；CO与血红蛋白结合 确：C.C晶体属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，C 的能力的为02的230~270倍，可知反应②正向进行程 正确：D.氨键是H与N、O、F等电负性大的元素之间才 度比①大，故相同温度下，K,>K1,C正确：CO中毒患 能形成的，而C。中只含有C元素，无法形成氢键，D 者进入高压氧舱治疗，氧气浓度增大，反应①平衡正向 错误。 移动，患者体内Hb浓度减小，反应②平衡逆向移动，两 3.A配合物[Cu(NH),门(OH)。中，Cu+为中心离子，电 平衡移动的方向相反，D正确。 荷数为十2，N日，为配体，配位数为4，A项正确。 1O.解析(1)N+与NH,之间形成共价键时N提供空 4.C锌离子配住数是4，故A错误：NH,是配体，故B错 轨道，N提供孤电子对，形成配位键。(2)CF2中存在 误：[Zn(NH),]Cl2中外界是CI,内界是 沉淀溶解平衡CaF(s)一Ca+(aq)十2F(aq),溶液 [Zn(NH),]+,故C正确：该配合物中，锌离子提供空 中的F与A+形成配位离子AF,使沉淀溶解平衡 轨道，氯原子提供弧电子对，所以Z中和NH以配位 向右移动，导致氯化钙溶解。(3)H,0分子中的氧原 键结合，故D错误。 子有孤电子对，能与C+形成配位健。 5.CFe+与SCN能通过配位键形成[Fe(SCN),]-(n 答案(1)配位键N =1~6),A项不符合题意：Cu与Cl:反应生成CuCl2, (2)3CaF,+A1+-3Ca2++A1F(3)0 加少量水时，通过配位键形成绿色的配离子[CuCL,门， 11.解析(1)①Cu2+含有空轨道，OH含有孤电子对，可 [CuCL,门]的稳定性相对较弱，加水稀释时，转化为蓝色 形成配位健，配离子[Cu(OHD,]予-中1个Cu+与4个 OH 2 的配离子[Cu(HO)]+,B项不符合题意：Fe+(呈浅 绿色)可被氯水氧化为Fe+(呈棕黄色)，与配合物的形 OH形成配位键，可表示为 HO-Cu+OH 成无关，C项符合题意，向AICL,溶液中逐滴滴加 NaOH溶液，生成白色沉淀Al(OH),加NaOH溶液至 OH 过量，沉淀消失，形成配离子[AI(OH)门，D项不符合 ②Na2[Cu(OH),门为离子化合物，含有离子键，且 题意。 O一H为极性共价健，故选AC 29