内容正文:
化学 选择性必修2 物质结构与性质 SJ
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第一、二单元综合训练
刷综合
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高中必刷题
主讲老师
建议用时:30分钟
1.晶体内微粒总是按周期性规律重复排列,反映其结构特点的基本重复单位为晶胞,晶体可视为
晶胞经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的局部结构,可作为晶胞的是( )
B
A.都在顶点
B.在顶点和面心
C.在顶点和面心
D.在顶点和体心
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解析 根据题意,晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成,是指相邻晶胞之间没有任何间隙,所有
晶胞平行排列,取向相同。由此可知,平移后,重合位置的原子相同。不管是前后、左右还是上
下平移,大圆表示的原子和小圆表示的原子位置重合,不是同一种原子,因此该结构不能作为晶
胞,A错误;不管是前后、上下还是左右平移,各原子都可以与相同的原子重叠,可平移无隙并
置得到晶体,因此该结构可以作为晶胞,B正确;上下平移时,位于上、下面面心的两个不同的
原子位置会重合,因此该结构不能作为晶胞,C错误;该结构平移时会存在空隙,因此不能作为
晶胞,D错误。
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2.金属原子在二维平面里的放置有如图所示的两种方式,下列说法中正确的是( )
C
A.图甲为非密置层,配位数为6
B.图乙为密置层,配位数为4
C.图甲在三维空间里堆积可得到镁型和铜型
D.图乙在三维空间里堆积仅得到简单立方堆积
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解析 图甲为密置层,配位数为6,A错误;图乙为非密置层,配位数为4,B错误;图甲在三维空间里堆
积可得到面心立方最密堆积(铜型)和六方最密堆积(镁型),C正确;图乙在三维空间里堆积可得
到简单立方堆积和体心立方密堆积,D错误。
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3.银晶体的晶胞如图所示。设银原子的半径为,用表示阿伏加德罗常数, 表示银的摩尔质
量。则下列说法错误的是( )
D
A.银晶体每个晶胞中含有4个银原子 B.配位数是12
C.一个晶胞的体积是 D.晶体的密度是
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解析 根据晶胞图可知,银原子处于顶点与面心上,晶胞中含有的银原子数目为 ,
A正确;银晶体中,金属键无方向性,根据晶胞图可知,银原子配位数是12,B正确;在立方体的
面对角线上,3个银原子彼此两两相切,银原子的半径为,故面对角线长为,则棱长为 ,
故晶胞的体积为,C正确;每个晶胞中含有4个原子,故晶胞质量为 ,晶胞
的体积为,故晶体密度为 ,D错误。
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4.[河南驻马店2025高二月考]和的能量关系如图所示、 。
已知:离子所带电荷数相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
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解析 表示碳酸根离子解离成氧离子和二氧化碳过程的反应热,与阳离子无关,
,A错误;和 中钙离子的半径大于镁离子,故碳酸镁
中离子键更强,断裂碳酸镁中的离子键需要吸收更多的能量,故 ,
B正确;根据盖斯定律及图中的箭头方向,,C错误; 表示金属氧化
物解离成金属阳离子和阴离子所吸收的热量,由于钙离子半径大于镁离子,故断裂氧化镁中的离
子键需要更多的能量, ,D错误。
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5.[四川眉山2025月考]某荧光材料的晶胞结构如图所示,摩尔质量为, 为阿伏加
德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )
B
A.该晶体的化学式是
B.该晶胞参数为,则其晶体密度
C.的配位数是4, 的配位数也是4
D.若A的原子分数坐标为,则B的原子分数坐标为
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解析 由题图可知,1个晶胞中含有的个数为,的个数为4,与
个数比为,因此该晶体的化学式是,A正确;1个晶胞中含有4个与4个 ,即1个晶
胞的质量为,晶胞体积为,因此晶体密度 ,B错误;
由题图可知,距离最近且相等的有4个,距离最近且相等的 有4个,C正确;若A
的原子分数坐标为,则位于坐标原点的为左下前的,B的原子分数坐标为 ,D
正确。
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6. [安徽合肥2024高二月考]离子液体是指由体积较大的阴、阳离子构成,并且在室温
或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。离子液体有许多优点,例如难挥发,有良好的导
电性,可作溶剂、电解质、催化剂等。一种离子液体结构如图,有关该物质的说法错误的是
( )
D
A.阳离子体积较大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
B.所含原子的半径从大到小的顺序为
C.存在离子键和共价键
D.阴离子的空间结构为平面四边形
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解析 由题图所示结构可知,该结构中阳离子体积较大,使阴、阳离子之间的作用力减弱,晶体
的熔点较低,A正确;一般电子层数越多,原子半径越大,若电子层数相同,则核电荷数越大,
原子半径越小,所含原子的半径从大到小的顺序为 ,B正确;该离子液体中
阳离子与阴离子之间以离子键结合,在阳离子中非金属元素的原子之间存在共价键,C正确;阴
离子的中心原子价层电子对数键电子对数中心原子上的孤电子对数 ,因此阴
离子 的空间结构为正四面体形,D错误。
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7.[河北沧州2025月考]具有钙钛矿结构的杂化材料 在太阳能电池领域具有重要的
应用价值,其晶胞结构如图甲所示,B代表,A的原子分数坐标为,B的为 。设
为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为 。下列说法中错误的是( )
C
甲
乙
A.该晶胞中含有3个
B.A与C之间的距离为
C.为
D.若沿轴向 平面投影,则其投影图如图乙所示
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解析 B代表,晶胞中数目为1,中、的个数比为 ,所以该晶
胞含有3个 ,A正确;A位于晶胞的顶点,C位于面心,A与C之间的距离为晶胞面对角线长的一
半,为,B正确;的摩尔质量为 ,根据“均摊法”,1个晶胞
中含有1个,晶胞的体积为 ,则
,为 ,C错误;若沿轴向 平面投影,则其投影
图如题图乙所示,面心、体心原子的投影重叠于投影图中心,D正确。
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8.[江苏无锡2025高二期中]
(1) 元素在周期表中的位置是_______________,位于元素周期表___区。
第4周期第族
解析 是26号元素,位于周期表的第4周期第族;在元素周期表中位于 区。
(2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图所示。储氢时, 分子位于晶
胞体心和棱的中心位置。该合金储满氢后所得晶体的化学式是__________。
解析 根据题给晶胞图可知:8个原子都在晶胞内部,原子位于顶点及面心位置,故 的个
数为,分子位于体心及棱心位置,则个数为 ,得该合金储满
氢气后所得晶体的化学式为 。
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(3)下列二维平面晶体示意图中,所表示的化学式为 的是___(填序号)。
解析 每个黑球周围有6个白球,每个白球周围有3个黑球,黑球与白球的个数比为 ,表示的
化学式为, 错误;每个黑球周围有6个白球,每个白球周围有2个黑球,黑球与白球的个数
比为,表示的化学式为, 正确。
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9.铁及其化合物是日常生活生产中应用广泛的材料,钛铁合金具有吸氢特性,在制造以氢为能源
的热泵和蓄电池等方面有广阔的应用前景。请回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为_ _______________;在基态 中,电
子占据的最高电子层具有的原子轨道数为___。
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解析 元素的原子序数为26,其基态原子核外电子排布式为 ,则价电
子轨道表示式(电子排布图)为 ;基态 核外有20个电子,电子排布式为
,最高电子层为层, 层具有的原子轨道数为9。
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(2)铁元素常见的离子有和两种,稳定性______ (填“强于”或“弱于”),
原因是______________________________________________________________________________
________。
弱于
的价电子排布式为,的价电子排布式为,的能级为半充满状态,较稳定
解析 的价电子排布式为,的价电子排布式为,的 轨道为半充满状态,较
稳定,则稳定性弱于 。
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(3)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体。则金属钛晶胞的俯视图为___(填序号)。
D
A. B. C. D.
解析 金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,则金属钛晶胞的俯视图为 。
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(4)氮化钛熔点高、硬度大,具有典型的 型晶体结构,其晶胞结构如图所示。
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①设氮化钛晶体中原子与跟它最邻近的原子之间的距离为,则晶胞内与该原子最邻近的
原子的数目为____;原子与跟它次邻近的 原子之间的距离为_____。
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解析 根据氮化钛晶体晶胞结构示意图可知,有1个 原子位于体心,在三维坐标系中,距离体心
原子最近的原子可以形成3个面,每一个面上有4个原子,则该原子最邻近的 原子的数
目为;截取晶胞内小立方体如图 ,可知小立方体顶点 原子与体对角线另
一端的原子次邻近,原子与跟它最邻近的原子之间的距离为,则跟它次邻近的 原子之间
的距离为 。
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②已知在氮化钛晶体中原子的半径为,原子的半径为 ,它们在晶体中是紧密接触的,
则在氮化钛晶体中原子空间利用率为_ _________________(用含、 的代数式表示)。
解析 氮化钛晶胞中原子位于晶胞顶点和面心, 原子位于棱心和晶胞内部,每个晶胞中含有
的原子个数为,含有的原子个数为,原子和 原子的体积之
和为,晶胞的边长为,体积为 ,则在氮化钛
晶体中原子空间利用率为 。
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③碳氮化钛化合物在汽车制造和航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞
顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为________。
解析 利用均摊法可知,碳氮化钛晶胞中含有碳原子数为,含有氮原子数为 ,
含有钛原子数为,则碳氮化钛化合物的化学式为 。
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