第3章 不同聚集状态的物质与性质（单元测试·提升卷）化学鲁科版选择性必修2

2025-2026学年高二化学单元检测卷 (鲁科版2019选择性必修2) 第3章 不同聚集状态的物质与性质·提升卷(参考答案) (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题(本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A A B D B D A A C C D D B C 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15．(12分) (1) (2分) (2)X-射线衍射法(1分) 正四面体形(1分) (3) ①N(1分) ②石墨烯中每个碳原子与三个碳原子形成共价键，碳原子中剩余的一个价电子在层内可自由移动(2分) ③sp2(1分) ④不是(1分) 形成σ键和容纳孤电子对(1分) (4) (2分) 16．(12分) (1)3d74s2(2分) (2)H＜C＜S＜O(2分) (3)sp2(2分) (4)八面体(2分) (5)30(2分) (6) (2分) 17．(16分) (1)1s22s22p63s23p63d84s2(2分) (2)12(2分) 面心立方最密堆积(2分) LaNi5(2分) 3(2分) (3) ①sp3(2分) V形(2分) ②BaTiO3(2分) 18．(18分) (1)面心立方最密(1分) 12(1分) (2)6s1(1分) 3∶1(2分) 金属键(1分) (2分) (3)H8AuCu3(2分) (4)4(2分) 2d3(2分) (2分) (5) (2分) ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二化学单元检测卷 (鲁科版2019选择性必修2) 第3章 不同聚集状态的物质与性质·提升卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题(本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。) 1．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( ) A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形 C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定 2．下列关于聚集状态的描述中，不正确的是( ) A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景 C．液晶用于各种显示仪器上 D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体 3．下列关于纳米技术的叙述不正确的是( ) A．将“纳米材料”均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶 B．用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 C．用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力 D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银微粒植入内衣织物中，有抑菌、杀菌效果 4．已知金刚石的晶胞如图所示，由此可看出在含有共价键形成的碳原子环中，其中一个碳原子共参与形成的六元环个数及任意两个C—C键间的夹角是( ) A．6个120° B．12个120° C．6个109°28' D．12个109°28' 5．铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氧化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是( ) A．晶体硅的熔点比二氧化硅晶体高 B．二氧化硅晶体中，1个硅原子周围有4个键 C．基态铁原子核外共有2个单电子 D．金属铝晶体中，1个只与3个价电子存在强烈的相互作用 6．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列这四种晶胞的说法正确的是( ) A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 7．“杯酚”分离和的过程可用下图表示，相关说法错误的是( ) A．“杯酚”可以通过和甲醇缩聚反应制得 B．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是“过滤” C．与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯 D．“杯酚”可溶于氯仿循环使用 8．我国某研究所于2022年研制出一种新型离子液体[CPMIm]Cl可弥补钙钛矿电池表面的Pb2+和I-缺陷，进一步提高该电池的性能，下列说法不正确的是( ) A．该离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于范德华力导致的 B．该离子液体中存在的化学键有：离子键、共价键 C．该离子液体的碳原子存在sp、sp2和sp3等杂化类型 D．该离子液体中的3个N结合H+的能力不同 9．近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是( ) A．与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合H+ B．As原子的杂化方式与石墨中C原子不同 C．与C60相比，同压下黑砷晶体的沸点更低 D．As原子与As-As键的个数比为2：3 10．氧化石墨烯在各领域都有广泛的用途，在一定条件下某物质在石墨烯表面二维晶体结构如下图所示，下列说法正确的是( ) A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的键角为 C．晶体中距离最近的Ca2+有三个 D．晶体中含有两种处于不同环境的碳原子 11．在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为acm。下列说法正确的是( ) A．Li+在晶胞中的配位数为8 B．Li+和O2-离子之间只有静电引力 C．Li+和O2-的最短距离为cm D．阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为 12．红砷镍是一种六方晶体(底面为和的菱形)，其晶胞如图所示。下列说法错误的是( ) A．晶胞中Ni原子个数为2 B．红砷镍晶体的化学式为NiAs C．晶胞中周围距离最近且等距的有6个 D．Ni和As间的最短距离为 13．储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为 14．半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为InAs的六方结构示意图，下列说法不正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A．In、As两种元素均位于p区 B．晶体中As和In的配位数均为4 C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15．(12分)黑磷烯由单层磷原子构成，与石墨烯结构相似，是新发现的一种二维半导体材料，有望代替石墨烯、单晶硅等半导体开创后硅晶时代。回答下列问题： (1)基态Si原子的价电子轨道表达式为_______。 (2)区分无定形硅和单晶硅最可靠的科学方法为_______；单晶硅的基本结构单元的立体构型为_______。 (3)石墨烯(如图1)、六方氮化硼(如图2)、黑磷烯均可用作电极材料。 ①B、P、C、N中，第一电离能最大的是_______(填元素符号)。 ②石墨烯能导电的原因为_______。 ③六方氮化硼中，B原子的杂化方式为_______。 ④黑磷烯中P原子的杂化方式为sp3，则黑磷烯_______(填“是”或“不是”)平面结构；其中P原子杂化轨道的作用为_______。 (4)六方氮化硼在一定条件下可转化为立方氮化硼。立方氮化硼与金刚石结构相似，其晶胞结构如图3所示。若立方氮化硼晶体的密度为pg·cm-3，邻近的B、N原子之间的距离为cpm，则阿伏加德罗常数的值NA可表示为_______(用含c、p的代数式表示)。 16．(12分)超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。 注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。 (1)基态Co原子的价电子排布式为_______。 (2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。 (3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。 (4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。 (5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。 (6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 17．(16分)钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下面是一些晶体材料的结构示意图。 请回答下列问题： (1)写出镍原子的核外电子排布式：______________________________。 (2)钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有______个紧邻的钛原子，该晶体中原子的堆积方式为____________________。 (3)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为________，1 mol镧形成的该合金能储存____mol氢气。 (4)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为a cm。顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，所有棱心位置被O2－所占据。 ①该晶体中的O元素与H形成的化合物的中心原子的杂化类型为________，其分子空间构型为________。 ②写出该晶体的化学式：________。 18．(18分)铁、铜、金是日常生活中三种重要金属，请回答下列问题： (1)金属铜采取如图所示堆积方式，可称为________堆积，则Cu晶体中Cu原子的配位数为________。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是________，若该晶胞的边长为a cm，则该合金密度为______ g·cm－3(阿伏加德罗常数的值为NA)。 (3)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。 (4)金晶体的晶胞是面心立方体，金原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量(单位：g·mol－1)。欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定距离最近的两金原子间相接触，即相切。金晶体每个晶胞中含有______个金原子。1个晶胞的体积为___________________________________________________ cm3。金晶体的密度为______g·cm－3。 (5)如图为金属铁某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为a g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为________cm3。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二化学单元检测卷 (鲁科版2019选择性必修2) 第3章 不同聚集状态的物质与性质·提升卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题(本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。) 1．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( ) A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形 C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定 【答案】A 【解析】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，也不能通过颜色来判断，故选A。 2．下列关于聚集状态的描述中，不正确的是( ) A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景 C．液晶用于各种显示仪器上 D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体 【答案】A 【解析】A项，物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态；B项，等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景；C项，液晶可用于制造显示器；D项，超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体。 3．下列关于纳米技术的叙述不正确的是( ) A．将“纳米材料”均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶 B．用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 C．用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力 D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银微粒植入内衣织物中，有抑菌、杀菌效果 【答案】B 【解析】纳米材料的直径在1～100 nm范围内，与胶粒直径范围相同，A正确；催化剂可加快化学反应的速率，但不能使化学平衡发生移动，B不正确；与块状固体相比，纳米颗粒直径小，表面积大，因而化学反应的速率快，所以短时间内可产生更大推动力，C正确；银为重金属，重金属离子，可使蛋白质变性，故有杀菌作用，D正确。 4．已知金刚石的晶胞如图所示，由此可看出在含有共价键形成的碳原子环中，其中一个碳原子共参与形成的六元环个数及任意两个C—C键间的夹角是( ) A．6个120° B．12个120° C．6个109°28' D．12个109°28' 【答案】D 【解析】由金刚石的晶胞结构可知，碳原子间以共价键相互结合，形成三维的空间网状结构。在金刚石晶体里，每个碳原子以四个共价键对称的与相邻的4个碳原子结合，碳原子采取sp3杂化方式形成共价键，所以碳原子与其周围的4个碳原子形成正四面体结构，一个碳原子共参与形成的六元环个数为12，C-C键的夹角都是 109°28′。故选D。 5．铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氧化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是( ) A．晶体硅的熔点比二氧化硅晶体高 B．二氧化硅晶体中，1个硅原子周围有4个键 C．基态铁原子核外共有2个单电子 D．金属铝晶体中，1个只与3个价电子存在强烈的相互作用 【答案】B 【解析】A项，硅和二氧化硅都是共价晶体，且键长为：Si-Si键＞Si-O键，通常键长越短键能越大，即键能：Si-O键＞Si-Si键，键能越大，熔化需要的能量越高，其熔点越高，即二氧化硅的熔点高于晶体硅的熔点，A错误；B项，二氧化硅晶体中，以硅为中心，1个硅原子周围有4个Si-O键，B正确；C项，铁价电子排布式为：3d64s2，有4个单电子，C错误；D项，在金属铝晶体中，铝原子失去3个价电子形成Al3+，这些自由电子在金属晶体中形成电子海模型，与所有金属阳离子共同作用，而不是仅与某一个Al3+存在强烈的相互作用，D错误；故选B。 6．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列这四种晶胞的说法正确的是( ) A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 【答案】D 【解析】A项，CO2分子位于晶胞的面心和顶点上，所以一个干冰晶胞中有8×＋6×＝4个CO2分子，SiO2晶胞是共价晶体，不存在分子，错误；B项，干冰属于面心立方晶胞，所以一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，错误；C项，冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力和氢键，金刚石是共价晶体，熔化时破坏共价键，错误；D项，冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似，正确。 7．“杯酚”分离和的过程可用下图表示，相关说法错误的是( ) A．“杯酚”可以通过和甲醇缩聚反应制得 B．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是“过滤” C．与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯 D．“杯酚”可溶于氯仿循环使用 【答案】A 【解析】A项，“杯酚”可以通过和HCHO缩聚反应制得，A错误；B项，根据题目图示：操作I和操作II都是将混合物分为“溶液”和“沉淀”，操作是过滤，B正确；C项，根据题目图示：C60与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯，作为沉淀析出，C正确； D项，根据题目图示：“杯酚”与C60的分离是通过氯仿形成了“杯酚”溶液，故“杯酚”可溶于氯仿循环使用，D正确；故选A。 8．我国某研究所于2022年研制出一种新型离子液体[CPMIm]Cl可弥补钙钛矿电池表面的Pb2+和I-缺陷，进一步提高该电池的性能，下列说法不正确的是( ) A．该离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于范德华力导致的 B．该离子液体中存在的化学键有：离子键、共价键 C．该离子液体的碳原子存在sp、sp2和sp3等杂化类型 D．该离子液体中的3个N结合H+的能力不同 【答案】A 【解析】A项，该离子液体中存在[CPMIm]+、Cl-，阴阳离子间存在离子键，强于范德华力，故沸点比较高，难挥发，A错误；B项，该离子液体中存在[CPMIm]+和Cl-之间的离子键，还包含C-H、C-N等极性共价键和C-C非极性共价键，B正确；C项，根据该离子液体的结构可知，环上的3个C原子均形成双键，为sp2杂化；碳氮三键中C原子为sp杂化，其他4个C原子形成4个单键，为sp3杂化，C正确；D项，该离子液体中碳氮三键中的N原子含有孤对电子，且电负性N大于C，则孤对电子偏向N原子；形成4个化学键的N原子没有孤对电子，形成3个化学键的N原子含有孤对电子，且形成了大π键，则孤对电子偏离N原子；因此3个N原子结合H+的能力不同，D正确；故选A。 9．近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是( ) A．与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合H+ B．As原子的杂化方式与石墨中C原子不同 C．与C60相比，同压下黑砷晶体的沸点更低 D．As原子与As-As键的个数比为2：3 【答案】C 【解析】A项，与石墨相比，黑砷晶体中的As最外层有5个电子，因此黑砷晶体更易结合H+；B项，石墨中C原子为sp2杂化，As原子的杂化方式为sp3；C项，C60是分子晶体，黑砷晶体类似于石墨，石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，为混合晶体，所以同压下黑砷晶体的沸点更高；D项，每个As原子与周围三个As原子结合形成共价键，因此As原子与As-As键的个数比为2：3。 10．氧化石墨烯在各领域都有广泛的用途，在一定条件下某物质在石墨烯表面二维晶体结构如下图所示，下列说法正确的是( ) A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的键角为 C．晶体中距离最近的Ca2+有三个 D．晶体中含有两种处于不同环境的碳原子 【答案】C 【解析】A项，由俯视图可知，一个钙离子形成键结合3个氯离子，同样一个氯离子形成键结合3个钙离子，则该二维晶体的化学式为CaCl，则n=1，故A错误；B项，结合侧视图可知， Ca－Cl－Ca的键角不是60°，故B错误；C项，结合选项A可知，晶体中距离Cl-最近的Ca2+有三个，故C正确；D项，晶体中每个Ca2+参与形成3个六元环，每个六元环中碳原子与Ca2+处于邻位、间位和对位，故含有三种处于不同环境的碳原子，故D错误；故选C。 11．在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为acm。下列说法正确的是( ) A．Li+在晶胞中的配位数为8 B．Li+和O2-离子之间只有静电引力 C．Li+和O2-的最短距离为cm D．阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为 【答案】D 【解析】A项，由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子距离最近的氧离子有4个，则锂离子的配位数为4，故A错误；B项，氧化锂是离子晶体，晶体中除了存在锂离子和氧离子之间的静电引力外，含有原子核与原子核、电子与电子之间的斥力，故B错误；C项，由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子与氧离子之间的距离为体对角线的，则最短距离为cm，故C错误；D项，由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8×+6×=4，位于体内的锂离子个数为8，设晶胞密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式为a3d=，解得d=，故D正确；故选D。 12．红砷镍是一种六方晶体(底面为和的菱形)，其晶胞如图所示。下列说法错误的是( ) A．晶胞中Ni原子个数为2 B．红砷镍晶体的化学式为NiAs C．晶胞中周围距离最近且等距的有6个 D．Ni和As间的最短距离为 【答案】D 【解析】A项，由晶胞图用分摊法计算，Ni原子数目为：，故A正确；B项，由晶胞图用分摊法计算，有两个As原子，Ni原子数目为：， 因此化学式为NiAs，故B正确；C项，晶胞中Ni和As的个数相同，配位数相同，有劲爆可知As的配位数为6，则Ni的配位数也为6，故C正确；D项，该晶体是一种六方晶体(底面为和的菱形)，则以下面As分析，如图：，As到底面的距离为，左前下的顶点Ni与As垂直地面的交点距离为，因此最短距离为，故D错误。故选D。 13．储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为 【答案】B 【解析】A项，由图可知，与H-距离最近且等距离的Mg2+的个数是3，则H-的配位数为3，A项错误；B项，Mg2+位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中Mg2+的个数为，B项正确；C项，该晶胞体积为，该晶胞中Mg2+的个数为，H-的个数为，相当于晶胞中含有2个MgH2，晶体密度为，C项错误；D项，Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误；故选B。 14．半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为InAs的六方结构示意图，下列说法不正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A．In、As两种元素均位于p区 B．晶体中As和In的配位数均为4 C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为 【答案】C 【解析】A项，In是第49号元素，价电子排布5s25p1，As是第33号元素，价电子排布4s24p3，两种元素均位于p区，A正确；B项，In原子位于四个As原子形成的四面体的内部，所以In原子的配位数为4，，As原子位于四个In原子形成的四面体的内部，所以As原子的配位数为4，，B正确；C项，晶体中两种原子之间不存在配位键，C错误；D项，如图所示的晶胞中In原子在顶点、面心和内部，In原子的个数为个，As原子在棱上和内部，As原子的个数为个，1个晶胞(平行六面体)的质量为，D正确； 故选C。 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15．(12分)黑磷烯由单层磷原子构成，与石墨烯结构相似，是新发现的一种二维半导体材料，有望代替石墨烯、单晶硅等半导体开创后硅晶时代。回答下列问题： (1)基态Si原子的价电子轨道表达式为_______。 (2)区分无定形硅和单晶硅最可靠的科学方法为_______；单晶硅的基本结构单元的立体构型为_______。 (3)石墨烯(如图1)、六方氮化硼(如图2)、黑磷烯均可用作电极材料。 ①B、P、C、N中，第一电离能最大的是_______(填元素符号)。 ②石墨烯能导电的原因为_______。 ③六方氮化硼中，B原子的杂化方式为_______。 ④黑磷烯中P原子的杂化方式为sp3，则黑磷烯_______(填“是”或“不是”)平面结构；其中P原子杂化轨道的作用为_______。 (4)六方氮化硼在一定条件下可转化为立方氮化硼。立方氮化硼与金刚石结构相似，其晶胞结构如图3所示。若立方氮化硼晶体的密度为pg·cm-3，邻近的B、N原子之间的距离为cpm，则阿伏加德罗常数的值NA可表示为_______(用含c、p的代数式表示)。 【答案】(1) (2分) (2)X-射线衍射法(1分) 正四面体形(1分) (3) ①N(1分) ②石墨烯中每个碳原子与三个碳原子形成共价键，碳原子中剩余的一个价电子在层内可自由移动(2分) ③sp2(1分) ④不是(1分) 形成σ键和容纳孤电子对(1分) (4) (2分) 【解析】(1)Si为14号元素，基态Si原子的价电子轨道表达式为；(2)区分无定形硅和单晶硅最可靠的科学方法为X-射线衍射法。单晶硅为原子晶体，其基本结构单元的立体构型为正四面体形；(3)①B、P、C、N中，第一电离能最大的是N；②由石墨烯结构知，每个碳原子与其他三个碳原子形成共价键，碳原子中剩余的一个价电子在层内可自由移动，故石墨烯能导电；③六方氮化硼中，B原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2；④磷原子最外层有5个电子，形成层状结构且杂化方式为sp3，故黑磷烯不是平面结构；其中P原子杂化轨道的作用为形成σ键和容纳孤电子对；(4)由图3知，每个晶胞中含有B、N原子数均为4，邻近的B、N原子间的距离为体对角线的，则晶胞参数为，，解得。 16．(12分)超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。 注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。 (1)基态Co原子的价电子排布式为_______。 (2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。 (3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。 (4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。 (5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。 (6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 【答案】(1)3d74s2(2分) (2)H＜C＜S＜O(2分) (3)sp2(2分) (4)八面体(2分) (5)30(2分) (6) (2分) 【解析】(1)Co为27号元素，原子核外有27个电子，价电子为3d74s2；(2)据图可知组件A中含有C、H、O、S四种元素，C、O、S的氢化物中H元素均显负价，所以H的电负性最小，同周期自左至右电负性增大，同主族自上而下电负性减弱，所以电负性由小到大的顺序为H＜C＜S＜O；(3)物质B中的C原子为苯环中的C原子和碳氧双键中的C，均为sp2杂化；(4)据图可知Co原子周围有6个O原子，形成八面体，即Co原子位于相邻O原子构成的八面体空隙中；(5)根据A的结构简式可知其带4个单位负电荷，组件B不带电，一个PPC-2中含有6个A、8个B、6个C，所以PPC-2中n=6×(-4)+6×(-1)=-30；(6)面心立方堆积中含有4个钌原子，则晶胞的质量为g，晶胞参数为a pm，所以晶胞的体积为a3pm3=a3×10-30cm3，所以密度为g·cm-3。 17．(16分)钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下面是一些晶体材料的结构示意图。 请回答下列问题： (1)写出镍原子的核外电子排布式：______________________________。 (2)钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有______个紧邻的钛原子，该晶体中原子的堆积方式为____________________。 (3)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为________，1 mol镧形成的该合金能储存____mol氢气。 (4)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为a cm。顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，所有棱心位置被O2－所占据。 ①该晶体中的O元素与H形成的化合物的中心原子的杂化类型为________，其分子空间构型为________。 ②写出该晶体的化学式：________。 【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2(2分) (2)12(2分) 面心立方最密堆积(2分) LaNi5(2分) 3(2分) (3) ①sp3(2分) V形(2分) ②BaTiO3(2分) 【解析】(1)Ni是28号元素，根据能量最低原理，其原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2；(2)由晶胞结构图可知，以顶点原子为研究对象，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积；(3)根据某合金储氢后的晶胞结构示意图可知该合金中含有：La：8×＝1；Ni：8×＋1＝5，所以化学式是LaNi5；1 mol该合金吸附氢气的物质的量是8 mol×＋2mol×＝3 mol。(4)①该晶体中的O元素与H元素形成的化合物H2O的中心原子O 原子的杂化类型为sp3杂化，其分子空间构型为V形；②根据晶胞结构示意图可知：Ba：1；Ti：8×＝1；O：12×＝3，所以该晶体的化学式是：BaTiO3。 18．(18分)铁、铜、金是日常生活中三种重要金属，请回答下列问题： (1)金属铜采取如图所示堆积方式，可称为________堆积，则Cu晶体中Cu原子的配位数为________。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是________，若该晶胞的边长为a cm，则该合金密度为______ g·cm－3(阿伏加德罗常数的值为NA)。 (3)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。 (4)金晶体的晶胞是面心立方体，金原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量(单位：g·mol－1)。欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定距离最近的两金原子间相接触，即相切。金晶体每个晶胞中含有______个金原子。1个晶胞的体积为___________________________________________________ cm3。金晶体的密度为______g·cm－3。 (5)如图为金属铁某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为a g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为________cm3。 【答案】(1)面心立方最密(1分) 12(1分) (2)6s1(1分) 3∶1(2分) 金属键(1分) (2分) (3)H8AuCu3(2分) (4)4(2分) 2d3(2分) (2分) (5) (2分) 【解析】(1)Cu为面心立方最密堆积方式，Cu原子周围最近等距离的Cu原子为12个，Cu的配位数为12。(2)Au原子最外层电子排布式可类比Cu，只是电子层多两层，由于该合金晶体是面心立方最密堆积结构，晶胞内N(Cu)＝6×＝3，N(Au)＝8×＝1；1个晶胞质量为 g，则ρ＝ g·cm－3。(3)CaF2晶胞中含有Ca2＋：8×＋6×＝4个，含F－8个，所以氢原子在晶胞内有8个，可以得储氢后的化学式为H8AuCu3。(4)利用切割法解题，8个顶点上金原子有属于该晶胞，每个面上金原子有属于该晶胞，共有6个，故每个晶胞中金原子个数＝8×＋6×＝4。假设距离最近的两金原子间相切，则有正方形的对角线为2d。正方形边长为d。所以晶胞体积V晶＝(d)3＝2d3 cm3，晶胞密度为ρ＝＝ g·cm－3。(5)该铁晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞中含有铁原子2个，所以该晶胞的密度为a＝，晶胞的体积V＝ cm3。 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二化学单元检测卷 (鲁科版2019选择性必修2) 第3章 不同聚集状态的物质与性质·提升卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题(本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。) 1．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( ) A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形 C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定 2．下列关于聚集状态的描述中，不正确的是( ) A．物质只有气、液、固三种聚集状态 B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景 C．液晶用于各种显示仪器上 D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体 3．下列关于纳米技术的叙述不正确的是( ) A．将“纳米材料”均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶 B．用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 C．用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力 D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银微粒植入内衣织物中，有抑菌、杀菌效果 4．已知金刚石的晶胞如图所示，由此可看出在含有共价键形成的碳原子环中，其中一个碳原子共参与形成的六元环个数及任意两个C—C键间的夹角是( ) A．6个120° B．12个120° C．6个109°28' D．12个109°28' 5．铁铝铅榴石主要成分为Fe3Al2Pb3(SiO4)5，其组成也可写成氧化物的形式：Fe3Ox·Al2O3·3PbO·5SiO2。下列说法正确的是( ) A．晶体硅的熔点比二氧化硅晶体高 B．二氧化硅晶体中，1个硅原子周围有4个键 C．基态铁原子核外共有2个单电子 D．金属铝晶体中，1个只与3个价电子存在强烈的相互作用 6．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列这四种晶胞的说法正确的是( ) A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 7．“杯酚”分离和的过程可用下图表示，相关说法错误的是( ) A．“杯酚”可以通过和甲醇缩聚反应制得 B．操作Ⅰ和操作Ⅱ都是“过滤” C．与“杯酚”借助分子间力形成了超分子，该分子不溶于甲苯 D．“杯酚”可溶于氯仿循环使用 8．我国某研究所于2022年研制出一种新型离子液体[CPMIm]Cl可弥补钙钛矿电池表面的Pb2+和I-缺陷，进一步提高该电池的性能，下列说法不正确的是( ) A．该离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于范德华力导致的 B．该离子液体中存在的化学键有：离子键、共价键 C．该离子液体的碳原子存在sp、sp2和sp3等杂化类型 D．该离子液体中的3个N结合H+的能力不同 9．近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是( ) A．与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合H+ B．As原子的杂化方式与石墨中C原子不同 C．与C60相比，同压下黑砷晶体的沸点更低 D．As原子与As-As键的个数比为2：3 10．氧化石墨烯在各领域都有广泛的用途，在一定条件下某物质在石墨烯表面二维晶体结构如下图所示，下列说法正确的是( ) A．n=2 B．Ca－Cl－Ca的键角为 C．晶体中距离最近的Ca2+有三个 D．晶体中含有两种处于不同环境的碳原子 11．在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为acm。下列说法正确的是( ) A．Li+在晶胞中的配位数为8 B．Li+和O2-离子之间只有静电引力 C．Li+和O2-的最短距离为cm D．阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为 12．红砷镍是一种六方晶体(底面为和的菱形)，其晶胞如图所示。下列说法错误的是( ) A．晶胞中Ni原子个数为2 B．红砷镍晶体的化学式为NiAs C．晶胞中周围距离最近且等距的有6个 D．Ni和As间的最短距离为 13．储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为 14．半导体材料砷化铟是制备高速低功耗电子器件、红外光电子器件及自旋电子器件的理想材料。是ⅢA族元素，如图所示为InAs的六方结构示意图，下列说法不正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值) ( ) A．In、As两种元素均位于p区 B．晶体中As和In的配位数均为4 C．晶体中两种原子之间存在配位键 D．1个晶胞(平行六面体)的质量为 二、非选择题(本大题共4个小题，共58分) 15．(12分)黑磷烯由单层磷原子构成，与石墨烯结构相似，是新发现的一种二维半导体材料，有望代替石墨烯、单晶硅等半导体开创后硅晶时代。回答下列问题： (1)基态Si原子的价电子轨道表达式为_______。 (2)区分无定形硅和单晶硅最可靠的科学方法为_______；单晶硅的基本结构单元的立体构型为_______。 (3)石墨烯(如图1)、六方氮化硼(如图2)、黑磷烯均可用作电极材料。 ①B、P、C、N中，第一电离能最大的是_______(填元素符号)。 ②石墨烯能导电的原因为_______。 ③六方氮化硼中，B原子的杂化方式为_______。 ④黑磷烯中P原子的杂化方式为sp3，则黑磷烯_______(填“是”或“不是”)平面结构；其中P原子杂化轨道的作用为_______。 (4)六方氮化硼在一定条件下可转化为立方氮化硼。立方氮化硼与金刚石结构相似，其晶胞结构如图3所示。若立方氮化硼晶体的密度为pg·cm-3，邻近的B、N原子之间的距离为cpm，则阿伏加德罗常数的值NA可表示为_______(用含c、p的代数式表示)。 16．(12分)超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。 注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。 (1)基态Co原子的价电子排布式为_______。 (2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。 (3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。 (4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。 (5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。 (6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 17．(16分)钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)、镧(La)等在储氢材料方面具有广泛的用途。下面是一些晶体材料的结构示意图。 请回答下列问题： (1)写出镍原子的核外电子排布式：______________________________。 (2)钛金属晶体的原子堆积方式如图1所示，则每个钛原子周围有______个紧邻的钛原子，该晶体中原子的堆积方式为____________________。 (3)镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为________，1 mol镧形成的该合金能储存____mol氢气。 (4)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体结构如图3所示，该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为立方体，边长为a cm。顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，所有棱心位置被O2－所占据。 ①该晶体中的O元素与H形成的化合物的中心原子的杂化类型为________，其分子空间构型为________。 ②写出该晶体的化学式：________。 18．(18分)铁、铜、金是日常生活中三种重要金属，请回答下列问题： (1)金属铜采取如图所示堆积方式，可称为________堆积，则Cu晶体中Cu原子的配位数为________。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是________，若该晶胞的边长为a cm，则该合金密度为______ g·cm－3(阿伏加德罗常数的值为NA)。 (3)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。 (4)金晶体的晶胞是面心立方体，金原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量(单位：g·mol－1)。欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定距离最近的两金原子间相接触，即相切。金晶体每个晶胞中含有______个金原子。1个晶胞的体积为___________________________________________________ cm3。金晶体的密度为______g·cm－3。 (5)如图为金属铁某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为a g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为________cm3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $