第3章 晶体结构与性质（专项训练）化学沪科版选择性必修2

第3章 晶体结构与性质 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的特性 题型1 判断晶体和非晶体 题型2 晶体的特点 考点二 晶胞（难点） 题型1 均摊法相关计算 题型2 三种金属晶体的晶胞 考点三 金属键与金属晶体 题型1 金属键 题型2 金属晶体的性质 题型3 金属纳米晶体 考点四 离子晶体（重点） 题型1 离子键的概念及强弱判断 题型2 典型的离子晶体 题型3 离子晶体的性质 考点五 共价晶体（重点） 题型1 共价晶体的判断 题型2 典型的共价晶体 题型3 共价晶体的性质 考点六 分子晶体（重点） 题型1 分子晶体的判断 题型2 典型的分子晶体 题型3 分子晶体的性质 考点七 混合型晶体和过渡型晶体 题型1 典型的混合型晶体 题型2 晶体类型的判断及性质对比 题型3 晶体的鉴别方法：X射线衍射分析 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的特性 ◆题型1 判断晶体和非晶体 1．下列说法正确的是 A．水晶和玛瑙都是晶体，都有固定的熔点 B．蓝宝石晶体在不同方向上的硬度一定相同 C．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体 D．晶胞是晶体结构的基本单元 ◆题型2 晶体的特点 2．下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是 A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性没有矛盾 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性但无序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 考点二 晶胞 ◆题型1 均摊法相关计算 1．晶体铜的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的配位数为 ，铜的原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，晶体铜的密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。 2．含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu+形成一种无限长链离子，其片段为。下列说法不正确的是（双选） A．基态Cu+核外电子排布式为 B．Cu+与CN-形成的离子的化学式为 C．一个铜晶胞(如图所示)中共有4个Cu原子 D．铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为6 ◆题型2 三种金属晶体的晶胞 3．黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距 D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 4．白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图： (1)灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 个。 (2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1 nm3和v2 nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。 A． B． C． D． 考点三 金属键与金属晶体 ◆题型1 金属键 1．金属键是由 和 构成的。根据金属键强弱推断下列物质①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为 (填序号即可)。 ◆题型2 金属晶体的性质 2．青铜是重要的铜合金，下列关于铜和铜合金的说法错误的是 A．青铜比纯铜熔点低 B．青铜比纯铜硬度大 C．铜属于金属晶体，具有良好的导电性和导热性。 D．金属铜中含有金属键，具有方向性和饱和性。 3．下列有关性质可能为金属晶体的性质的是（双选） A．固体或熔融后易导电，熔点1000℃左右 B．易导电，晶体内存在弱相互作用力 C．固态时不导电，但熔融态可以导电 D．混合物，固态时能导电 考点四 离子晶体 ◆题型1 离子键的概念及强弱判断 1．Cu2O和Cu2S晶体类型相同，其中 熔点更高，原因是 。 ◆题型2 典型的离子晶体 2．食盐是厨房之中最为常见的调味料之一，其化学式为NaCl，其结构如图所示。NaCl属于 晶体，其晶体结构中每个Cl-周围最近的Na+有 个。 3.受热分解可产生。晶胞具有反萤石()结构，为立方晶系晶体，其晶胞结构示意图如下图。 （1）在右上图中画出晶胞沿x轴方向的投影图 。 （2）晶体中的配位数为 。 （3）位于形成的___________空隙。 A．四面体 B．六面体 C．八面体 D．立方体 （4）若的分数坐标为：；；，……则其中位于D处的分数坐标为 。 （5）若与的最短距离为a nm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为 (用含a、的代数式表示)。 ◆题型3 离子晶体的性质 4．以离子键结合的化合物叫做离子化合物，关于离子化合物的说法不正确的是 A．离子化合物有较高的熔点和沸点 B．离子化合物硬度较大 C．离子化合物受热熔化时可以导电 D．离子化合物只能有离子键 考点五 共价晶体 ◆题型1 共价晶体的判断 1．太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。下列物质中与单晶硅的晶体类型相同的是（双选） A．金刚石 B．二氧化硅 C．四氟化硅 D．硅酸钠 2．Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是 A．原子3的分数坐标为 B．基态Ga原子的价层电子排布式为 C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体 D．若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为 ◆题型2 典型的共价晶体 3．碳元素可以形成多种物质，其中两种物质的结构如下图。下列说法正确的是 A．足球烯为化合物 B．足球烯与金刚石互为同素异形体 C．两种物质的物理、化学性质完全相同 D．两种物质受热变成液体，吸收的热量均用于破坏原子间的共价键 4．近年来，在特殊条件下科学家制得了一种新型二氧化碳晶体，该晶体硬度、熔沸点都很高，有类似于二氧化硅的结构，下列有关该物质说法正确的是 A．晶体的基本结构微粒是分子 B．1mol该晶体中有2mol 共价键 C．该晶体熔化的比的熔点低 D．一定条件下该晶体和均能与氢氧化钠溶液反应 ◆题型3 共价晶体的性质 5．完成下列问题。 (1)、、、金刚石中属于共价晶体的有 和金刚石，共价晶体熔点由高到低的顺序为 。 (2)以下不属于共价晶体的性质的是___________。 A．硬度大 B．熔点高 C．性质稳定 D．熔融态可导电 (3)下列有关晶体和非晶体的说法中，正确的是___________。 A．晶体的熔化温度一定比非晶体高 B．凡有规则外形的固体一定是晶体 C．非晶体无自范性而且非晶体中微粒的排列无序 D．晶体中不同方向上的物理性质都相同 考点六 分子晶体 ◆题型1 分子晶体的判断 1．通过如下实验结果来对进行分类，其中正确的是 A．测得的熔沸点很低，液氢不导电，因此是分子晶体 B．将通入水中，测得其水溶液具有导电性，因此是电解质 C．将加压液化，测得其不导电，因此是共价化合物 D．测得分子的直径为，因此属于胶体 2．下列各组物质均是由分子构成的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 3．有机合成中常用的催化剂，该物质熔点，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是 A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体 ◆题型2 典型的分子晶体 4．关于干冰晶体说法错误的是 A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．与1个分子距离最近的分子总数为12个 ◆题型3 分子晶体的性质 5．已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 6．的结构与相似 (1)二者形成晶体时的熔点高低为： (填“>、=、<”)。判断依据是 。 (2)有关二硫化碳分子的描述正确的是___________。 A．含有非极性键 B．是直线形分子 C．属于极性分子 D．结构式为 考点七 混合型晶体和过渡型晶体 ◆题型1 典型的混合型晶体 1．完成下列问题。 (1)石墨属于 (选填“混合”或“过渡”)型晶体，晶体内部存在多种不同的微粒间作用力。从石墨中剥离得到石墨烯需要克服的作用力是 。 (2)石墨烯只是由一层碳原子构成的平面薄膜，结构如图所示，石墨烯中C-C的键角是 ，在石墨烯中，每个六元环占有 个C。 ◆题型2 晶体类型的判断及性质对比 2．下列说法错误的是 A．金属单质中含有自由电子和金属正离子，所以金属单质能导电 B．物质熔点的顺序：碳化硅氯化钠冰 C．氯化氢溶于水后能导电，所以氯化氢是离子晶体 D．用黄金做首饰能用金属键理论解释 ◆题型3 晶体的鉴别方法：X射线衍射分析 3．晶体X射线衍射技术不能测定晶体的 A．化学键的键长 B．化学键的键能 C．化学键的键角 D．原子、分子的排列 B 综合攻坚·知能拔高 1．下列物质中，含有极性键的分子晶体的是 A． B． C． D． 2．下列化学用语表达错误的是 A．的晶胞： B．中键的形成： C．的模型： D．的键电子云轮廓图： 3．下列性质中，与铱的耐腐蚀性无直接关联的是 A．单质的密度大，硬度高 B．表面易形成致密且稳定的氧化膜 C．电负性较大，不易被氧化 D．金属键强度大，原子间结合紧密 4．根据以上描述，关于碱土金属说法正确的是 A．均处于元素周期表的p区 B．单质可形成金属晶体 C．硫酸盐均难溶于水 D．基态原子的价电子排布式可表示为 5．乙同学在使用人工智能模型学习共价化合物时，得到了以下几个回答，其中正确的是 A．共价化合物不可能硬度很大 B．共价化合物不可能常温下为气态 C．共价化合物不可能由一种原子直接构成 D．共价化合物溶于水不可能产生正、负离子 6．下列对物质及其变化的有关叙述正确的是 A．干冰气化时碳氧键发生断裂 B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 C．K2O和K2O2中化学键类型完全相同 D．H2O2分子中只有极性键 7．溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示： 关于中化学键描述正确的是 A．含有极性键 B．含有离子键 C．含有非极性键 D．含有金属键 8．玻璃的主要成分的晶胞如图所示，其中与原子距离最近且相等的、原子数目为 A．， B．， C．， D．， 9．人工智能具有幻觉现象，即可能会输出一些与物理真实世界不符或有误导性的结果，这限制了它的应用。甲同学最近正在利用人工智能协助学习化学键与晶体的相关知识，下面是人工智能的一些回复，请问以下说法中错误的是 A．共价晶体中，一定含有共价键，同时一定不含有离子键 B．离子晶体中，一定含有离子键，同时不一定含有共价键 C．金属晶体中，一定含有金属键，同时一定不含有分子或离子 D．分子晶体中，一定含有氢键，但氢键并不属于化学键 10．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点及面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。有关冰晶胞的说法合理的是 A．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键 B．晶体冰与金刚石晶体硬度相差不大 C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种σ键 D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似 11．硒的某种氧化物为聚合链状分子，结构如图所示，该氧化物的化学式为 A．SeO B． C． D． 12．二氧化铬()在工业中可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲所示。催化脱硝时，能在和之间改变氧化状态，将NO氧化为，并引起氧空位的形成，得到(图乙)。下列有关说法错误的是 A．晶胞中，填充在形成的八面体空隙中 B．中， C．可能具有较强的氧化性 D．每氧化标准状况下22.4L NO，生成1mol 13．Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为。 (1)写出N2的电子式 。 (2)Li2CN2含有的化学键是______。(不定项) A．极性共价键 B．非极性共价键 C．离子键 D．金属键 (3)判断上述反应是否属于氧化还原反应 。 A．是 B．否 判断依据是 。 (4)根据价层电子对互斥理论，可知中C的价层电子对数为______。 A．2 B．3 C．4 D．6 (5)已知与CO2是等电子体，中C原子的杂化类型为 。 A．sp B．sp2 C．sp3 (6)已知：LiH+H2O=LiOH+H2↑，其中氧化产物是 。(不定项) A．LiH B．H2O C．LiOH D．H2 在标准状况下，该反应生成22.4 L氢气，转移的电子数目是 。 Li2CN2晶胞结构如下图所示。 已知：①a、b、c的单位是nm；②M(Li2CN2)=Mr g⋅mol-1，阿伏加德罗常数=NA mol-1 (7)晶胞中含有Li+的个数为______。 A．2 B．4 C．6 D．8 (8)该晶体的密度ρ= g·cm-3(列出算式)。 14．锰基材料凭借其多元特性，在工业及功能材料、催化储氢等领域应用广泛。 （1）锰钢合金的硬度比单质锰的硬度更_____，熔点更_____。 A．大，高 B．大，低 C．小，高 D．小，低 （2）下列状态的锰原子或锰离子中，用原子发射光谱能捕捉到的是_____(不定项)。 A．3d54s2 B．3d44s24p1 C．3d5 D．3d44s1 配合物[Mn(BH4)2(THF)3]是锰的重要配合物。其中THF为四氢呋喃，结构简式为。 （3）B、C、O元素电负性由大到小的顺序为_____。 A．B>C>O B．C>O>B C．O>B>C D．O>C>B （4）配合物中的配体有 。 （5）根据价层电子对互斥理论，可知BH的空间结构为 。 （6）BH与水发生反应：BH+2H2O=BO+4H2↑。比较还原性BH H2(选填“>”或“<”)。标出上述反应中电子转移的方向和数目 。 硝酸锰[Mn(NO3)2]受热分解生成锰的氧化物(MnxOy)和NO2气体。MnxOy的晶胞结构如图1所示： （7）MnxOy晶胞的密度ρ= g·cm-3(已知：1pm=1×10-10cm，用含a、b和NA的代数式表示)。 （8）写出Mn(NO3)2受热分解的化学方程式 。 （9）图2是该晶胞沿 坐标轴方向的投影图。 A．x轴 B．y轴 C．z轴 15．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在科研及生产生活中应用广泛。 Ⅰ．与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 (1)中，存在的化学键有___________。(不定项) A．配位键 B．离子键 C．π键 D．氢键 (2)用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为2-9的适宜范围，请解释原因： 。 (3)补铁剂中易变质，请从结构角度解释其原因 。 (4)的结构如图所示，键角1、2、3由大到小的顺序为 ； A． B． C． D． 加热时更易失去的水分子是 (填“①”或“②”)。 Ⅱ．能与水杨醛缩对氯苯胺形成具有发光性的配合物，水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如图： (5)Co元素在周期表中属于___________区。 A．s B．p C．d D．ds (6)水杨醛缩对氯苯胺中C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (7)水杨醛()的沸点为197℃，它的同分异构体对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃请从结构角度解释二者沸点差异的原因 。 (8)钴硫化物可用于锂离子电池的电极材料，结构1是钴硫化物晶胞；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是___________。(不定项) A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞3中距Li最近的S有6个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 Ⅲ．金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： (9)C原子填充在由 个Ni原子构成的 空隙中。 (10)该晶胞的边长为a nm(1 nm cm)，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为 g·cm-3。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 晶体结构与性质 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的特性 题型1 判断晶体和非晶体 题型2 晶体的特点 考点二 晶胞（难点） 题型1 均摊法相关计算 题型2 三种金属晶体的晶胞 考点三 金属键与金属晶体 题型1 金属键 题型2 金属晶体的性质 题型3 金属纳米晶体 考点四 离子晶体（重点） 题型1 离子键的概念及强弱判断 题型2 典型的离子晶体 题型3 离子晶体的性质 考点五 共价晶体（重点） 题型1 共价晶体的判断 题型2 典型的共价晶体 题型3 共价晶体的性质 考点六 分子晶体（重点） 题型1 分子晶体的判断 题型2 典型的分子晶体 题型3 分子晶体的性质 考点七 混合型晶体和过渡型晶体 题型1 典型的混合型晶体 题型2 晶体类型的判断及性质对比 题型3 晶体的鉴别方法：X射线衍射分析 B 综合攻坚·知能拔高 A 题型聚焦·专项突破 考点一 晶体的特性 ◆题型1 判断晶体和非晶体 1．下列说法正确的是 A．水晶和玛瑙都是晶体，都有固定的熔点 B．蓝宝石晶体在不同方向上的硬度一定相同 C．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体 D．晶胞是晶体结构的基本单元 【答案】D 【详解】A．玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是缓慢冷却形成的，玛瑙是非晶体，水晶是晶体，玛瑙没有固定的熔点，A错误； B．由于质点的有序排列，故晶体具有各向异性的性质，蓝宝石属于晶体，在不同方向上硬度有一些差异，B错误； C．晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列，不管固体的颗粒大小，只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体，C错误； D．晶体由晶胞构成，晶胞是晶体结构的基本单元，是晶体结构中最小的重复单元，D正确； 故答案选D。 ◆题型2 晶体的特点 2．下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是 A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性没有矛盾 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性但无序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 【答案】C 【详解】A．晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列，在宏观上能够自发地呈现规则的多面体外形，所以晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形，故A正确； B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列，两者没有矛盾，故B正确； C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果，故C错误； D．由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，具有特定的方向性，故D正确； 故选C。 考点二 晶胞 ◆题型1 均摊法相关计算 1．晶体铜的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的配位数为 ，铜的原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，晶体铜的密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。 【答案】 12 【详解】晶胞中原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；以顶点原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8故晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Cu原子配位数为；根据图乙可知，晶胞的面对角线长为，则晶胞棱长为，每个晶胞含有的铜原子数为：。一个晶胞体积为：，质量为，其密度为：。2．含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu+形成一种无限长链离子，其片段为。下列说法不正确的是（双选） A．基态Cu+核外电子排布式为 B．Cu+与CN-形成的离子的化学式为 C．一个铜晶胞(如图所示)中共有4个Cu原子 D．铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为6 【答案】BD 【详解】A．Cu是第29号元素，基态Cu+核外电子排布式为，A正确； B．由可知，1个Cu⁺结合3个CN⁻，其中1个CN⁻被1个Cu⁺拥有，2个CN⁻被2个Cu⁺共用，故1个Cu⁺平均结合2个CN⁻，Cu+与CN-形成的离子的化学式为，B错误； C．一个铜晶胞(如图所示)中共有个Cu原子，C正确； D．铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为，D错误； 故选BD。 ◆题型2 三种金属晶体的晶胞 3．黄金按质量分数分级，纯金为。合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是 A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距 D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、 【答案】C 【详解】A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为：   ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为：   ，A正确； B．Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确； C． 设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C错误； D． I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D正确； 故选C。 4．白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图： (1)灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 个。 (2)若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1 nm3和v2 nm3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1)4 (2)C 【详解】（1）灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个； （2）根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为，灰锡晶胞中含Sn原子数为，所以白锡与灰锡的密度之比为，故选C。 考点三 金属键与金属晶体 ◆题型1 金属键 1．金属键是由 和 构成的。根据金属键强弱推断下列物质①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为 (填序号即可)。 【答案】 金属阳离子 自由电子 ①＞②＞③ 【详解】金属键是由金属阳离子和自由电子构成的。金属晶体中阳离子电荷相同，半径越大，熔点越低，且合金的熔点比其各成分金属的熔点都低，钠原子半径小于钾，则①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为①＞②＞③。 ◆题型2 金属晶体的性质 2．青铜是重要的铜合金，下列关于铜和铜合金的说法错误的是 A．青铜比纯铜熔点低 B．青铜比纯铜硬度大 C．铜属于金属晶体，具有良好的导电性和导热性。 D．金属铜中含有金属键，具有方向性和饱和性。 【答案】D 【详解】A．青铜是合金，合金的熔点通常低于纯金属，因此青铜比纯铜熔点低，A正确； B．合金的硬度一般高于纯金属，青铜比纯铜硬度大，B正确； C．铜属于金属晶体，金属晶体中的自由电子使其具有良好的导电性和导热性，C正确； D．金属键是自由电子与金属阳离子之间的相互作用，没有方向性和饱和性，D错误； 故选D。 3．下列有关性质可能为金属晶体的性质的是（双选） A．固体或熔融后易导电，熔点1000℃左右 B．易导电，晶体内存在弱相互作用力 C．固态时不导电，但熔融态可以导电 D．混合物，固态时能导电 【答案】AD 【详解】A．金属晶体具有金属键，金属键使得金属在固态和熔融状态下都能导电，且金属的熔点一般较高，通常在1000℃左右，A符合题意； B．金属晶体具有金属键，金属键属于强相互作用，B不符合题意； C．金属晶体中含有自由移动的电子，固态时和熔融状态下都能导电，C不符合题意； D．合金也属于金属晶体，合金属于混合物，固态时能导电，D符合题意； 故选AD。 考点四 离子晶体 ◆题型1 离子键的概念及强弱判断 1．Cu2O和Cu2S晶体类型相同，其中 熔点更高，原因是 。 【答案】 Cu2O Cu2O和Cu2S都属于离子晶体，而O2-的半径小于S2-，与Cu+形成的离子键作用力更大 【详解】Cu2O和Cu2S都属于离子晶体，而O2-的半径小于S2-，与Cu+形成的离子键作用力更大，所以Cu2O的熔点更高。 ◆题型2 典型的离子晶体 2．食盐是厨房之中最为常见的调味料之一，其化学式为NaCl，其结构如图所示。NaCl属于 晶体，其晶体结构中每个Cl-周围最近的Na+有 个。 【答案】 离子 6 【分析】NaCl由Na+和Cl-构成，属于离子化合物；图中信息显示，在NaCl晶体中，Na+位于顶点和面心，Cl-位于体心和棱上。 【详解】NaCl由Na+和Cl-构成，则NaCl属于离子晶体，其晶体结构中，我们选择体心的Cl-作为研究对象，与它距离最近且相等的Na+位于六个面的面心，则每个Cl-周围最近的Na+有6个。 3.受热分解可产生。晶胞具有反萤石()结构，为立方晶系晶体，其晶胞结构示意图如下图。 （1）在右上图中画出晶胞沿x轴方向的投影图 。 （2）晶体中的配位数为 。 （3）位于形成的___________空隙。 A．四面体 B．六面体 C．八面体 D．立方体 （4）若的分数坐标为：；；，……则其中位于D处的分数坐标为 。 （5）若与的最短距离为a nm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为 (用含a、的代数式表示)。 【答案】（1） （2）8 （3）A （4） （5） 【解析】（1）由晶胞图可知，O离子位于晶胞的面心、顶角，锂离子位于晶胞的内部，硫化锂晶胞x轴方向的投影图为：； （2）晶体中，离最近且距离相等的共有8个（上下各4个），故的配位数为8； （3）如图可知，位于形成的四面体空隙中，故选A； （4）若的分数坐标为：；；，D 处位于晶胞顶点形成的四面体中心，分数坐标为； （5）由晶胞图知，O位于面心和顶点，共有，Li位于晶胞内，共有8个，晶胞的质量为，设晶胞的边长为x nm，与的最短距离为晶胞的体对角线的，即，，则体积为，则晶胞的密度为。 ◆题型3 离子晶体的性质 4．以离子键结合的化合物叫做离子化合物，关于离子化合物的说法不正确的是 A．离子化合物有较高的熔点和沸点 B．离子化合物硬度较大 C．离子化合物受热熔化时可以导电 D．离子化合物只能有离子键 【答案】D 【详解】A．离子化合物中含有的离子键是一种强烈的相互作用力，断裂消耗较高的能量，因此离子化合物有较高的熔点和沸点，A正确； B．离子化合物中含有的离子键是一种强烈的相互作用力，因此离子化合物硬度较大，B正确； C．离子化合物中含有的离子之间存在离子键而不能自由移动，当其受热熔化时离子键发生断裂，产生自由移动的离子，因此可以导电，C正确； D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键，如离子化合物NaOH中含有离子键和共价键，D错误； 故合理选项是D。 考点五 共价晶体 ◆题型1 共价晶体的判断 1．太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。下列物质中与单晶硅的晶体类型相同的是（双选） A．金刚石 B．二氧化硅 C．四氟化硅 D．硅酸钠 【答案】AB 【分析】单晶硅或多晶硅为原子晶体（共价晶体），依此答题。 【详解】A．金刚石为原子晶体（共价晶体），A符合题意； B．二氧化硅为原子晶体（共价晶体），B符合题意； C．四氟化硅为分子晶体，C不符合题意； D．硅酸钠为离子晶体，D不符合题意； 本题选AB。 2．Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是 A．原子3的分数坐标为 B．基态Ga原子的价层电子排布式为 C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体 D．若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为 【答案】D 【详解】A．由图可知，原子3在x、y、z轴上的投影分别为、、，坐标为，A正确； B．Ga是31号元素，基态Ga原子的价层电子排布式为，B正确； C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，熔点高、硬度大，故晶体类型为共价晶体，C正确； D．根据晶胞结构可知晶胞中Ga和As之间的最短距离为体对角线的，若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为，D错误； 故选D。 ◆题型2 典型的共价晶体 3．碳元素可以形成多种物质，其中两种物质的结构如下图。下列说法正确的是 A．足球烯为化合物 B．足球烯与金刚石互为同素异形体 C．两种物质的物理、化学性质完全相同 D．两种物质受热变成液体，吸收的热量均用于破坏原子间的共价键 【答案】B 【详解】A．足球烯为碳单质，A错误； B．足球烯与金刚石为碳元素的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．两种物质的结构不同，足球烯为分子晶体，金刚石为共价晶体，两者物理差别较大，C错误； D．足球烯为分子晶体，受热变成液体，吸收的热量用于破坏分子间作用力，D错误； 故答案选B。 4．近年来，在特殊条件下科学家制得了一种新型二氧化碳晶体，该晶体硬度、熔沸点都很高，有类似于二氧化硅的结构，下列有关该物质说法正确的是 A．晶体的基本结构微粒是分子 B．1mol该晶体中有2mol 共价键 C．该晶体熔化的比的熔点低 D．一定条件下该晶体和均能与氢氧化钠溶液反应 【答案】D 【详解】A．该晶体硬度熔沸点都很高，有类似于二氧化硅的结构，属于原子晶体，则组成该晶体的微粒为原子，故A错误； B．该二氧化碳晶体中，1个C原子形成4个键，故1mol该晶体中含4mol共价键，故B错误； C．碳的半径小于硅，所以碳氧键的强度大于硅氧键，所以该晶体的熔点高于二氧化硅，故C错误； D．二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，所以一定条件下该晶体能和二氧化硅均能与氢氧化钠反应，故D正确； 故本题答案选D。 ◆题型3 共价晶体的性质 5．完成下列问题。 (1)、、、金刚石中属于共价晶体的有 和金刚石，共价晶体熔点由高到低的顺序为 。 (2)以下不属于共价晶体的性质的是___________。 A．硬度大 B．熔点高 C．性质稳定 D．熔融态可导电 (3)下列有关晶体和非晶体的说法中，正确的是___________。 A．晶体的熔化温度一定比非晶体高 B．凡有规则外形的固体一定是晶体 C．非晶体无自范性而且非晶体中微粒的排列无序 D．晶体中不同方向上的物理性质都相同 【答案】(1) SiC、Si 金刚石＞SiC＞Si (2)D (3)C 【详解】（1）共价晶体是由原子通过共价键构成的空间网状结构的晶体，、、、金刚石中属于共价晶体的有SiC、Si和金刚石，二氧化硫是分子晶体，共价键越牢固共价晶体的熔点越高，硅的原子半径比碳大，则键长Si-Si＞Si-C＞C-C，键能Si-Si＜Si-C＜C-C，共价晶体熔点由高到低的顺序为：金刚石＞SiC＞Si。 （2）共价晶体是由原子通过共价键构成的空间网状结构的晶体，硬度大，熔点高，性质稳定，熔化时有共价键被破坏，无带电微粒生成故不能导电，故选D； （3）A．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，且并不是所有晶体的熔点都高，而非晶体在一定温度范围内熔化时温度未必就低，例如玻璃熔化温度很高，故A错误； B．晶体有自范性，内部粒子有序排列导致晶体有规则的几何外形，但有规则外形的固体不一定是晶体，例如玻璃、石蜡等非晶体被切割成有规则的几何外形，但内部微粒的排列整体是无序的，故B错误； C．晶体有自范性，内部粒子有序排列，非晶体无自范性而且排列无序，故C正确； D．晶体具有各向异性，则晶体中不同方向上的物理性质会有差异，故D错误； 故选：C。 考点六 分子晶体 ◆题型1 分子晶体的判断 1．通过如下实验结果来对进行分类，其中正确的是 A．测得的熔沸点很低，液氢不导电，因此是分子晶体 B．将通入水中，测得其水溶液具有导电性，因此是电解质 C．将加压液化，测得其不导电，因此是共价化合物 D．测得分子的直径为，因此属于胶体 【答案】A 【详解】A．熔沸点很低表明其分子间作用力较弱，液态氯气不导电，说明其没有自由移动的离子或电子，说明是由分子通过分子间作用力结合而成的的分子晶体，A正确； B．是单质，单质既不是电解质，也不是非电解质，B错误； C．是单质，不是化合物，C错误； D．胶体是混合物，是单质，D错误； 答案选A。 2．下列各组物质均是由分子构成的是 A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】A 【详解】A．、、都是原子之间通过共价键所形成的分子晶体，其都是由分子构成的，故A正确； B．、都是原子之间通过共价键所形成的分子晶体，而是由氯离子和铵根离子形成的离子晶体，故B错误； C．、都是原子之间通过共价键所形成的分子晶体，而是原子之间通过共价键所形成的具有空间网状结构的共价晶体，其不属于分子晶体，故C错误； D．是铜原子之间通过金属键构成的金属晶体，故D错误； 故选A。 3．有机合成中常用的催化剂，该物质熔点，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是 A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体 【答案】B 【详解】离子晶体在熔融状态下会电离出自由移动的离子，从而能够导电；而分子晶体在熔融状态下，破坏的是分子间作用力，分子本身并没有发生电离，所以难以电离。综合熔点较低以及熔融时难以电离这两个性质，可以判断该的晶体类型为分子晶体。 故选B。 ◆题型2 典型的分子晶体 4．关于干冰晶体说法错误的是 A．1个晶胞含4个分子 B．晶体内存在一种分子间作用力 C．晶体结构松散，不具有分子密堆积特征 D．与1个分子距离最近的分子总数为12个 【答案】C 【详解】A．CO2分子位于顶点和面心、每个晶胞中CO2分子个数为个，A正确； B．二氧化碳晶体中，分子间作用力只有范德华力，B正确； C．从晶胞示意图看，二氧化碳分子位于晶胞的顶点和面心，则干冰晶体是一种面心立方结构，属于紧密堆积，C错误； D．每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有12个，D正确； 故选C。 ◆题型3 分子晶体的性质 5．已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 【答案】(1)CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； (2)原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3 【详解】（1）CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； （2）稳定性强的物质分解温度高，原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3。 6．的结构与相似 (1)二者形成晶体时的熔点高低为： (填“>、=、<”)。判断依据是 。 (2)有关二硫化碳分子的描述正确的是___________。 A．含有非极性键 B．是直线形分子 C．属于极性分子 D．结构式为 【答案】(1) > 二者均为分子晶体，的相对分子质量比大，分子间作用力（范德华力）更强 (2)B 【详解】（1）CS2和CO2均为分子晶体，CS2相对分子质量大，分子间的范德华力大，熔点更高； （2）A．二硫化碳分子中只存在极性键，A错误； B．二硫化碳与二氧化碳分子相似，属于直线形分子，B正确； C．二硫化碳空间结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C错误； D．二硫化碳结构简式：，D错误； 故选B。 考点七 混合型晶体和过渡型晶体 ◆题型1 典型的混合型晶体 1．完成下列问题。 (1)石墨属于 (选填“混合”或“过渡”)型晶体，晶体内部存在多种不同的微粒间作用力。从石墨中剥离得到石墨烯需要克服的作用力是 。 (2)石墨烯只是由一层碳原子构成的平面薄膜，结构如图所示，石墨烯中C-C的键角是 ，在石墨烯中，每个六元环占有 个C。 【答案】(1) 混合 范德华力 (2) 120° 2 【详解】（1）石墨晶体是层状结构，层内碳原子以共价键相连，层与层间的作用力为范德华力，石墨能导电，说明含有金属键，故石墨属于混合型晶体，石墨烯只是由一层碳原子构成的平面薄膜，从石墨中剥离得到石墨烯需要克服的作用力为范德华力。故答案为：混合；范德华力。 （2）石墨烯是平面结构，碳原子采取的为杂化，键角为120°，每个六元环有6个碳原子，每个碳原子被3个六元环共用，因此每个六元环所含有的碳原子数为个，故答案为：120°；2。 ◆题型2 晶体类型的判断及性质对比 2．下列说法错误的是 A．金属单质中含有自由电子和金属正离子，所以金属单质能导电 B．物质熔点的顺序：碳化硅氯化钠冰 C．氯化氢溶于水后能导电，所以氯化氢是离子晶体 D．用黄金做首饰能用金属键理论解释 【答案】C 【详解】A．金属单质中的自由电子和金属阳离子构成金属键，自由电子导电，A正确； B．碳化硅（原子晶体）熔点高于氯化钠（离子晶体），氯化钠高于冰（分子晶体），顺序B正确； C．氯化氢固态为分子晶体，导电因溶于水离解，而非本身为离子晶体，C错误； D．金属延展性由金属键解释，黄金做首饰体现延展性，D正确； 故选C。 ◆题型3 晶体的鉴别方法：X射线衍射分析 3．晶体X射线衍射技术不能测定晶体的 A．化学键的键长 B．化学键的键能 C．化学键的键角 D．原子、分子的排列 【答案】B 【详解】通过晶体的晶体X射线衍射技术可以测定晶体的键长、键角以及原子和分子的排列，但是不能测化学键的键能，B不符题意。 B 综合攻坚·知能拔高 1．下列物质中，含有极性键的分子晶体的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由同种碳原子通过非极性键结合，属于分子晶体，但无极性键，A错误； B．分子中为极性键，固态时为分子晶体，B正确； C．为共价晶体，含极性键但晶体类型不符，C错误； D．为离子晶体，含离子键而不含共价键，D错误； 故答案选B。 2．下列化学用语表达错误的是 A．的晶胞： B．中键的形成： C．的模型： D．的键电子云轮廓图： 【答案】A 【详解】 A．不能“无隙并置”，不是NaCl的晶胞，NaCl的晶胞结构图为，A项错误；B．HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的σ键，B项正确； C．H2O中中心O原子上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2，价层电子对数为4，VSEPR模型为，C项正确； D．Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键，其电子云轮廓图为，D项正确；答案选A。 3．下列性质中，与铱的耐腐蚀性无直接关联的是 A．单质的密度大，硬度高 B．表面易形成致密且稳定的氧化膜 C．电负性较大，不易被氧化 D．金属键强度大，原子间结合紧密 【答案】A 【分析】金属的耐腐蚀性主要与其化学稳定性（如是否易被氧化）和表面保护机制（如氧化膜）相关，据此回答。 【详解】A．密度和硬度是物理性质，不直接影响化学反应的难易程度，因此与耐腐蚀性无直接关联，A正确； B．致密氧化膜能有效隔绝腐蚀介质（如氧气、水），属于表面保护机制，B错误； C．电负性大表明金属不易失去电子（还原性弱），化学性质稳定，直接降低被氧化的倾向，C错误； D．强金属键使原子间结合紧密，结构更稳定，难以被腐蚀破坏，D错误； 故选A。 4．根据以上描述，关于碱土金属说法正确的是 A．均处于元素周期表的p区 B．单质可形成金属晶体 C．硫酸盐均难溶于水 D．基态原子的价电子排布式可表示为 【答案】B 【详解】碱土金属指元素周期表中ⅡA族元素，包括铍、镁、钙、锶、钡、镭六种元素。 A．碱土金属，均处于元素周期表的s区，A错误； B．碱金属均属于金属单质，可形成金属晶体，B正确； C．硫酸镁可溶于水，C错误； D．ⅡA族原子的价电子排布为ns2，D错误； 故选B。 5．乙同学在使用人工智能模型学习共价化合物时，得到了以下几个回答，其中正确的是 A．共价化合物不可能硬度很大 B．共价化合物不可能常温下为气态 C．共价化合物不可能由一种原子直接构成 D．共价化合物溶于水不可能产生正、负离子 【答案】C 【详解】A．共价化合物如二氧化硅（SiO2）硬度很大，A错误； B．CO2、NH3等共价化合物常温下为气态，B错误； C．共价化合物必须由不同种元素组成，单一原子会形成单质，C正确； D．HCl等共价化合物溶于水会电离出和，D错误； 故选C。 6．下列对物质及其变化的有关叙述正确的是 A．干冰气化时碳氧键发生断裂 B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子 C．K2O和K2O2中化学键类型完全相同 D．H2O2分子中只有极性键 【答案】B 【详解】A．干冰气化时，由固体变为气体，只破坏分子间作用力，化学键不变，A错误； B．CaO和SiO2晶体分别为离子晶体和共价晶体，均不存在分子，B正确； C．K2O和K2O2中均含离子键，但K2O2中还含非极性共价键，化学键不完全相同，C错误； D．H2O2的结构式为：H-O-O-H，故分子中既有O-H极性键又有O-O非极性键，D错误； 故答案为：B。 7．溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示： 关于中化学键描述正确的是 A．含有极性键 B．含有离子键 C．含有非极性键 D．含有金属键 【答案】A 【详解】为金属原子和非金属原子组成的分子，属于共价化合物，故不含离子键、金属键，结合分子结构，分子中存在Al-Br极性键，不存在非极性键，故选A。 8．玻璃的主要成分的晶胞如图所示，其中与原子距离最近且相等的、原子数目为 A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】 SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点，有6个Si原子位于立方晶胞的面心，还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体。则与原子距离最近且相等的原子有4个，体对角线上四分之一处的硅原子与顶点硅原子距离最近，则1个晶胞里每个顶点硅原子与其最近的硅原子数平均为，1个顶点硅原子被8个晶胞共用，则晶胞中位于顶点的硅原子距离最近且相等的原子数目平均为； 选B。 9．人工智能具有幻觉现象，即可能会输出一些与物理真实世界不符或有误导性的结果，这限制了它的应用。甲同学最近正在利用人工智能协助学习化学键与晶体的相关知识，下面是人工智能的一些回复，请问以下说法中错误的是 A．共价晶体中，一定含有共价键，同时一定不含有离子键 B．离子晶体中，一定含有离子键，同时不一定含有共价键 C．金属晶体中，一定含有金属键，同时一定不含有分子或离子 D．分子晶体中，一定含有氢键，但氢键并不属于化学键 【答案】D 【详解】A．共价晶体（如金刚石、）中原子间仅通过共价键结合，不存在离子键，A项正确； B．离子晶体的定义是含离子键的化合物，但可能含共价键（如NaOH中存在O-H键），也可能不含共价键（如），B项正确； C．金属晶体中金属阳离子与自由电子通过金属键结合，金属阳离子是金属键的组成部分，不视为独立离子，故金属晶体中不含分子或离子，C项正确； D．分子晶体的构成微粒是分子，通过范德华力结合，氢键仅存在于部分分子晶体（如冰），且氢键属于分子间作用力而非化学键，D项错误； 答案选D。 10．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点及面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。有关冰晶胞的说法合理的是 A．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键 B．晶体冰与金刚石晶体硬度相差不大 C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种σ键 D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似 【答案】D 【详解】A．水汽化克服分子间作用力，水分解克服氢氧共价键，A不合理； B．晶体冰是分子晶体，硬度受分子间作用力决定，硬度较小，金刚石晶体是共价晶体，硬度受共价键决定，很大，B不合理； C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，氢键不是化学键，不是一种σ键，C不合理； D．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，一个冰分子可形成四个氢键，构成正四面体，与金刚石晶胞微粒的排列方式类似，D合理； 故选D。 11．硒的某种氧化物为聚合链状分子，结构如图所示，该氧化物的化学式为 A．SeO B． C． D． 【答案】C 【详解】链状结构中，每个Se原子连接2个桥氧（每个桥氧被2个Se共享，共分摊1个O）和1个双键氧（完全属于该Se），故每个Se对应O原子数为1+1=2，Se与O个数比1:2，化学式为，故选C。 12．二氧化铬()在工业中可作脱硝催化剂，其立方晶胞如图甲所示。催化脱硝时，能在和之间改变氧化状态，将NO氧化为，并引起氧空位的形成，得到(图乙)。下列有关说法错误的是 A．晶胞中，填充在形成的八面体空隙中 B．中， C．可能具有较强的氧化性 D．每氧化标准状况下22.4L NO，生成1mol 【答案】A 【详解】A．以面心Cr原子为研究对象，与Cr距离相等且最近的O原子有4个，由于通过该平面的Cr原子可形成2个晶胞，因此与该Cr距离相等且最近的O原子有8个，这8个O原子形成的是立方体结构，Cr4+位于O2-形成的立方体(六面体)空隙中，A错误； B．氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零可得：，，解得，B正确； C．中含，高价态，可能具有较强的氧化性，C正确； D．由题意可得到化学方程式+=+，标准状况下的物质的量为1mol，1mol发生反应，生成1mol，D正确； 故选A。 13．Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为。 (1)写出N2的电子式 。 (2)Li2CN2含有的化学键是______。(不定项) A．极性共价键 B．非极性共价键 C．离子键 D．金属键 (3)判断上述反应是否属于氧化还原反应 。 A．是 B．否 判断依据是 。 (4)根据价层电子对互斥理论，可知中C的价层电子对数为______。 A．2 B．3 C．4 D．6 (5)已知与CO2是等电子体，中C原子的杂化类型为 。 A．sp B．sp2 C．sp3 (6)已知：LiH+H2O=LiOH+H2↑，其中氧化产物是 。(不定项) A．LiH B．H2O C．LiOH D．H2 在标准状况下，该反应生成22.4 L氢气，转移的电子数目是 。 Li2CN2晶胞结构如下图所示。 已知：①a、b、c的单位是nm；②M(Li2CN2)=Mr g⋅mol-1，阿伏加德罗常数=NA mol-1 (7)晶胞中含有Li+的个数为______。 A．2 B．4 C．6 D．8 (8)该晶体的密度ρ= g·cm-3(列出算式)。 【答案】(1) (2)AC (3) 是 有元素化合价升降 (4)A (5)A (6) D (7)B (8) 【详解】（1） 氮气的结构式为，其电子式为。 （2）Li2CN2是离子化合物，含有离子键；中含有C=N极性共价键，所以Li2CN2中含有离子键和极性共价键。 （3）反应中，→中的氢元素由-1价升高到0价，→中的碳元素由0价升高到+2价，→中的氮元素由0价降低到-2价，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应。 （4）的中心原子为碳原子，价层电子对=，所以其价层电子对数为2。 （5）是直线形分子，C为sp杂化，与CO2是等电子体，结构相似，C与两个N形成双键，无孤对电子，结构为直线形。 （6）LiH中H为-1价，H2O中的H为+1价，H2中的H为0价，H从-1价升高到0价，被氧化，H2为氧化产物。 该反应中转移电子数为1个，若有1 mol氢气生成，则转移电子数为，在标准状况下，该反应生成22.4 L氢气，氢气的物质的量为1 mol，所以转移电子数为。 （7）根据所给的晶胞图，可知8个位于侧面的四个面上，用均摊法可算出的个数为个 （8）由第7问的分析可以知道该晶胞中有2个，该晶胞的体积为，由密度公式= 14．锰基材料凭借其多元特性，在工业及功能材料、催化储氢等领域应用广泛。 （1）锰钢合金的硬度比单质锰的硬度更_____，熔点更_____。 A．大，高 B．大，低 C．小，高 D．小，低 （2）下列状态的锰原子或锰离子中，用原子发射光谱能捕捉到的是_____(不定项)。 A．3d54s2 B．3d44s24p1 C．3d5 D．3d44s1 配合物[Mn(BH4)2(THF)3]是锰的重要配合物。其中THF为四氢呋喃，结构简式为。 （3）B、C、O元素电负性由大到小的顺序为_____。 A．B>C>O B．C>O>B C．O>B>C D．O>C>B （4）配合物中的配体有 。 （5）根据价层电子对互斥理论，可知BH的空间结构为 。 （6）BH与水发生反应：BH+2H2O=BO+4H2↑。比较还原性BH H2(选填“>”或“<”)。标出上述反应中电子转移的方向和数目 。 硝酸锰[Mn(NO3)2]受热分解生成锰的氧化物(MnxOy)和NO2气体。MnxOy的晶胞结构如图1所示： （7）MnxOy晶胞的密度ρ= g·cm-3(已知：1pm=1×10-10cm，用含a、b和NA的代数式表示)。 （8）写出Mn(NO3)2受热分解的化学方程式 。 （9）图2是该晶胞沿 坐标轴方向的投影图。 A．x轴 B．y轴 C．z轴 【答案】（1）B （2）BD （3）D （4）BH(或THF) （5）正四面体形 （6） > （7） （8） （9）C 【解析】（1）合金一般比成分金属的硬度高、熔点低，则锰钢合金的硬度比单质锰的硬度更大，熔点更低，故选B。 （2）处于激发态的原子能产生发射光谱，3d54s2是基态锰原子，3d5是基态锰离子，二者用光谱仪不可捕捉到发射光谱，3d44s24p1是激发态锰原子，3d44s1是激发态锰离子，二者用光谱仪可捕捉到发射光谱，故选BD。 （3）同周期主族元素，从左往右电负性依次增大，B、C、O元素电负性由大到小的顺序为O>C>B，故选D。 （4）由配合物[Mn(BH4)2(THF)3]的化学式可知，其中配体有和(或THF)。 （5）中心原子价层电子对数为4+=4，且不含孤电子对，空间结构为正四面体形。 （6）反应+2H2O=+4H2↑中，水中H元素的化合价由+1价降低到0价，中H元素由-1价上升到0价，则为还原剂，H2既是氧化产物又是还原产物，还原剂的还原性大于还原产物，则还原性BH>H2，标出反应中电子转移的方向和数目为：。 （7）由题图可知，Mn原子位于晶胞的8个顶点和体心，则Mn原子的个数为=2，在晶胞的体内有2个O原子，面上有4个O原子，则O原子个数为，该晶胞的体积为，质量为，则晶体的密度为 g·cm-3。 （8）硝酸锰[Mn(NO3)2]受热分解生成锰的氧化物(MnxOy)和NO2气体，根据(7)可知，锰的氧化物(MnxOy)为MnO2，则硝酸锰[Mn(NO3)2]受热分解的化学方程式为：。 （9）由题图可知，Mn原子位于晶胞的8个顶点和体心，在晶胞的体内有2个O原子，面上有4个O原子，图2是该晶胞沿z轴坐标轴方向的投影图，故选C。 15．铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素，称为铁系元素，相关化合物在科研及生产生活中应用广泛。 Ⅰ．与邻二氮菲(phen)生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 (1)中，存在的化学键有___________。(不定项) A．配位键 B．离子键 C．π键 D．氢键 (2)用邻二氮菲测定浓度时应控制pH为2-9的适宜范围，请解释原因： 。 (3)补铁剂中易变质，请从结构角度解释其原因 。 (4)的结构如图所示，键角1、2、3由大到小的顺序为 ； A． B． C． D． 加热时更易失去的水分子是 (填“①”或“②”)。 Ⅱ．能与水杨醛缩对氯苯胺形成具有发光性的配合物，水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如图： (5)Co元素在周期表中属于___________区。 A．s B．p C．d D．ds (6)水杨醛缩对氯苯胺中C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (7)水杨醛()的沸点为197℃，它的同分异构体对羟基苯甲醛()的沸点为246.6℃请从结构角度解释二者沸点差异的原因 。 (8)钴硫化物可用于锂离子电池的电极材料，结构1是钴硫化物晶胞；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是___________。(不定项) A．结构1钴硫化物的化学式为 B．晶胞2中S与S的最短距离为 C．晶胞3中距Li最近的S有6个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 Ⅲ．金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示： (9)C原子填充在由 个Ni原子构成的 空隙中。 (10)该晶胞的边长为a nm(1 nm cm)，阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为 g·cm-3。 【答案】(1)AC (2)当H+浓度高时，邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；H+浓度低时，Fe2+与OH-形成Fe(OH)2沉淀，干扰测定 (3)Fe2+的价电子排布为3d6，失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构，故易被氧化 (4) C ② (5)C (6)N＞O＞C (7)对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而水杨醛形成的是分子内氢键 (8)AD (9) 6 正八面体 (10) 【详解】（1）是络离子，在其中含有配位键、π键，故合理选项是AC； （2）用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，若溶液pH太小，溶液中c(H+)较高，此时邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；H+浓度低时，Fe2+与OH-形成Fe(OH)2沉淀，干扰测定； （3）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，则Fe2+易被氧化为Fe3+的原因：Fe2+的价电子排布为3d6，失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构，故易被氧化； （4）由图干图示信息可知，1为形成配位键的H2O，价层电子对数为4，有1对孤电子对，2为没有形成配位键的H2O，价层电子对数为4，有2对孤电子对，3为硫酸根离子，价层电子对数为4，没有孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，即价层电子对数相同时，孤电子对数越多键角越小，故该结构中键角1、2、3由大到小的顺序是3＞1＞2，故答案为：C；水分子②仅通过氢键与配合物结合，水分子①与亚铁离子形成配位键（化学键，作用力更强）。因此，加热时更易失去的水分子是②； （5）基态钴原子的价电子排布为3d74s2，Co在元素周期表中属于d区,故选C； （6）同周期从左到右第一电离能增大趋势，第ⅡA、VA族的元素第一电离能比同周期相邻元素大；N原子2p轨道为半满状态，所含C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是：N＞O＞C； （7）对羟基苯甲醛分子间形成氢键，能提高物质的沸点，而水杨醛形成的是分子内氢键，降低物质的沸点，则对羟基苯甲醛的沸点比水杨醛的沸点高，故答案为：对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而水杨醛形成的是分子内氢键； （8）A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5，含有S的数目为1+12×=4，Co与S的原子个数比为9∶8，因此结构1的化学式为Co9S8，A正确； B．由图可知，晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为，B错误； C．晶胞3中距Li最近的S有4个，故C错误； D．当2个晶胞2放在一起时，截取第1个晶胞的右一半和第2个晶胞的左一半合并后就是晶胞3。根据晶胞2的结构可知，S的个数为1+12×=4，Li的个数为8，则晶胞2表示的化学式为Li2S，在晶胞3中，S的个数为8×+6×=4，Li的个数为8，则晶胞3表示的化学式为Li2S，晶胞2和晶胞3表示同一晶体。故D正确； 故选AD。 （9）观察晶胞结构，C 原子周围的Ni原子呈正八面体排布（正八面体由6个顶点原子构成），因此C原子填充在由6个Ni原子构成的正八面体空隙中； （10）Mg原子位于顶点，个数为8×=1，Ni原子位于面心，个数为6×=3，1个C原子位于体内，晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶胞密度ρ=。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $