第三章 晶体结构与性质 单元复习（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 In-115 Se-79 Sn-119 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2025·北京西城高二期末)下列物质中，可由极性分子结合成分子晶体的是( ) A．CO2 B．SiO2 C．HCl D．MgCl2 【答案】C 【解析】A项，CO2是非极性分子，A错误；B项，SiO2属于共价晶体(或原子晶体)，B错误；C项，HCl是极性分子，可结合成分子晶体，C正确；D项，MgCl2属于离子晶体，D错误；故选C。 2．(2025·北京东城高二期末)下列图示与对应表述都正确的是( ) A B C D 中的p-pσ键 SO2分子构型为V形 水分子内易形成氢键 石墨为共价晶体 【答案】B 【解析】A项，Cl2中的p-pσ键为头碰头结构，，A错误；B项，SO2分子的中心原子S采取sp2杂化，还有1对孤电子对，则分子的空间构型为V形，B正确；C项，水分子内部不会形成氢键，但水分子之间容易通过氢键相互结合，C错误；D项，在石墨中，层内碳原子通过sp2杂化形成共价键构成六边形蜂巢状平面共价晶体结构，而层与层之间通过分子间作用力结合，因此石墨属于混合晶体，D错误；故选B。 3．(2025·北京大兴高二期中)化学材料在人类社会发展中起着重要作用。下列关于几种含碳材料的说法不正确的是( ) ①金刚石 ②石墨 ③碳纳米管 ④ A．①属于共价晶体 B．②中碳原子是sp2杂化 C．③碳纳米管属于胶体 D．④C60间的作用力是范德华力 【答案】C 【解析】A项，金刚石中碳原子间均以共价键相结合，为共价晶体，故A项正确；B项，石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道，故B项正确；C项，碳纳米管不属于胶体分散系，故C项错误；D项，C60 之间的相互作用力是范德华力，属于分子晶体，故D项正确；故选C。 4．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法不正确的是( ) A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态 B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验 D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装” 【答案】B 【解析】A项，物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态和液晶态，A正确；B项，晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，不是在于是否具有规则的几何外形，B错误；C项，构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；D项，超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别与自组装的特征，D正确；故选B。 5．下列关于超分子和配合物的叙述正确的是( ) A．配合物Na[Al(OH)4]中，配位键数为4 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．1mol[Cu(H2O)4]2+中σ键的物质的量为8mol D．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征 【答案】D 【解析】A项，配合物Na[Al(OH)4]中，铝原子与三个羟基形成共价键，与一个羟基形成配位键，配位数为4，而配位键数为1，故A项错误；B项，含有配位键的物质不一定是配位化合物，例如氯化铵等，故B项错误；C项，1mol[Cu(H2O)4]2+中，4molH2O中含有8molσ键，铜离子与水分子之间存在4mol配位键，则σ键的物质的量为12mol，故C项错误；D项，细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成，故D项正确；故选D。 6．(2025·浙江嘉兴高二期末)工业上生产高纯硅的原理如下(已知硅、氢的电负性分别为1.8、2.1)： 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．①中产生气体时，SiO2断裂Si-O的数目为0.4NA B．②中生成0.1mol SiHCl3时，同时生成H2的数目为0.1NA C．③中生成时转移电子的数目为0.4NA D．熔点：SiO2＞SiHCl3＞C(金刚石) 【答案】B 【解析】二氧化硅与碳在高温下反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅与氯化氢在300℃下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3和氢气在1100℃下生成高纯硅和氯化氢。A项，反应①生成的气体为CO，未说明“标准状况”，2.24 L CO的物质的量无法确定，无法计算断裂Si-O键的数目，A错误；B项，反应②：，生成0.1 mol SiHCl3时应生成0.1 mol H2，分子数为0.1 NA，B正确；C项，反应③：，5.6 g Si的物质的量为，由电负性可知，氢的电负性大于硅，所以SiHCl3中Si的化合价为+4价，则转移电子的物质的量为：，转移电子数目为0.8NA，C错误；D项，SiO2为共价晶体，C(金刚石)为共价晶体，共价晶体熔点很高，Si-O的键长小于C-C的键长，则C-C键的键能大于Si-O键的键能，所以金刚石的熔点高于二氧化硅，SiHCl3为分子晶体，分子晶体熔点较低，所以熔点顺序应为C> SiO2> SiHCl3，D错误；故选B。 7．(2025·北京第八中学高二期末)碱金属氯化物是典型的离子化合物，和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是( ) A．NaCl晶胞中含4个a离子 B．CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C．碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D．不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 【答案】C 【解析】A项，a离子位于正方体棱上和体心，一个NaCl晶胞中有个a离子，A正确；B项，CsCl晶体属于体心立方，Cs+周围紧邻8个Cl-，故B正确；C项，冠醚与碱金属离子络合形成超分子，碱金属离子与冠醚之间不是离子键，故C错误；D项，由于不同碱金属离子的半径不同，不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别，故D正确；故选C。 8．(2025·北京昌平二模)六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，部分结构如图所示。下列说法不正确的是( ) A．N位于元素周期表的p区 B．基态B原子的价层电子的轨道表示式： C．六方氮化硼中硼原子为sp2杂化 D．六方氮化硼晶体中存在范德华力 【答案】B 【解析】A项，N是第VA族元素，位于元素周期表的p区，A正确；B项，B是5号元素，价层电子排布式为2s22p1，价层电子的轨道表示式：，B错误；C项，六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，为层状结构，硼原子为sp2杂化，C正确；D项，六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，层状结构之间存在范德华力，D正确；故选B。 9．(2025·北京第一0一中学高三期中)下表是常见晶胞结构。下列说法不正确的是( ) 金刚石 干冰 A．金刚石是共价晶体，硬度关系为：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．晶胞中，与最近且等距的有2个 C．是金属晶体，每个晶胞中含有4个原子 D．干冰是分子晶体，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低 【答案】B 【解析】A项，金刚石，晶体硅，碳化硅都是共价晶体，共价晶体的硬度关系，即比较共价键强弱，原子半径越小，共价键越短，键能越大，硬度越大，原子半径关系为：C＜Si，键长关系：C-C＜Si-C＜Si-Si，键能关系：C-C＞Si-C＞Si-Si，所以硬度关系为：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故A正确；B项，观察ZnS的晶胞结构可知，S2-全部在晶胞内部，Zn2+分别位于面心和顶点，含有4个Zn2+，选取位于底面面心的Zn2+观察，与Zn2+最近且等距的S2-有4个，故B错误；C项，Cu的晶胞属于面心立方晶胞，根据均摊法可知，每个晶胞中含有个Cu原子，故C正确；D项，干冰是分子晶体，分子间作用力为范德华力，作用力较弱，所以熔点低，故D正确；故选B。 10．(2026·北京首都师大附中高三阶段检测)下列原因分析能正确解释递变规律的是( ) 选项 递变规律 原因分析 A 酸性：HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性：Cl>S>Si B 离子半径：Ca2+＜Cl-＜S2- 电子层结构相同时，核电荷数：Ca>Cl>S C 沸点：CO2＜SiO2 相对分子质量：CO2＜SiO2 D 熔点：Cl2＜Br2＜I2 键能： Cl-Cl>Br-Br>I-I 【答案】B 【解析】A项，通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性大小来比较非金属性强弱，S的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，A错误；B项，具有相同电子层结构的阳离子核电荷数大于阴离子核电荷数，具有相同电子层的阴离子核电荷数，所带电荷数越多，核电荷数越小，根据离子半径：Ca2+＜Cl-＜S2-，可得电子层结构相同时，核电荷数：Ca>Cl>S，B正确；C项，CO2是分子晶体，熔化、沸腾时破坏的是分子间作用力；SiO2是原子晶体，熔化、沸腾时破坏的是共价键。原子晶体的沸点远高于分子晶体，这和相对分子质量无关，C错误；D项，Cl2、Br2、I2都是分子晶体，熔点的高低取决于分子间作用力的大小，而不是键能，键能影响的是分子的稳定性，和熔点无关，D错误；故选B。 11．(2025·北京丰台高二期末)物质结构决定其性质，下列实例与解释不相符的是( ) 选项 实例 解释 A 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的半径最小，金属键最强 B 热稳定性：HF＞HBr 分子间作用力：HF＞HBr C 硬度：金刚石>单晶硅 原子半径：，键能： D 酸性：CF3COOH＞CH3COOH 电负性F＞H，CF3COOH羧基中键的极性更大 【答案】B 【解析】A项，碱金属中Li的半径最小，金属键最强，因此熔点最高，A相符；B项，热稳定性HF＞HBr是因H-F键能更大，与分子间作用力无关，B不相符；C项，金刚石和单晶硅都属于共价晶体，C原子半径小，C-C键能大，导致金刚石硬度更高，C相符；D项，F的电负性强于H，使得CF3COOH羧基中O-H键的极性更大，更容易电离出氢离子，CF3COOH酸性更强，D相符；故选B。 12．穴醚是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体，某种穴醚的键线式如图。下列说法不正确的是( ) A．第一电离能：C<O<N B．穴醚与碱金属离子之间通过离子键形成超分子 C．选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离 D．使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度 【答案】B 【解析】A项，C、O、N位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能有增大的趋势，但第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以第一电离能：C<O<N，故A正确；B项，穴醚与碱金属离子之间通过配位键形成超分子，故B错误；C项，穴醚有大小不同的空腔适配不同大小的碱金属离子，选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离，故C正确；D项，穴醚结构中存在空穴，可容纳碱金属离子，使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度，故D正确；故选B。 13．(2025·北京石景山一模)一种以轻烧粉(主要成分MgO，含少量Fe2O3和SiO2)为镁源，在水溶液中制备Mg(OH)2的物质转化关系如下，其中代表NH3或NH4Cl中的一种。 下列说法正确的是( ) A．NH3的空间结构是平面三角形 B．SiO2属于分子晶体 C．a、b分别是NH3、NH4Cl D．c是MgCl2 【答案】D 【解析】MgO是碱性氧化物，能和酸性溶液反应，NH3为碱性气体，其水溶液呈碱性，NH4Cl为强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，MgO能和a反应生成c和b，则a为NH4Cl，b为NH3，MgO和NH4Cl反应生成NH3和MgCl2。A项，NH3中N原子的价层电子对个数为3+=4且含有1个孤电子对，NH3的空间结构为三角锥形，故A错误；B项，SiO2晶体是由Si、O原子构成的，则SiO2为共价晶体，故B错误；C项，根据以上分析知，a为NH4Cl，b为NH3，故C错误；D项，根据以上分析知，c为MgCl2，故D正确；故选D。 14．(2025·北京西城高二期末)下表列出了卤素的氢化物(HX)、钠的卤化物(NaX)的熔点，下列说法不正确的是( ) HX HF HCl HBr HI 熔点/℃ NaX NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃ 995 801 775 651 A．HCl、HBr、HI的熔点依次升高，因为分子间范德华力依次增大 B．HF的熔点高于HCl，因为固态HF分子之间存在氢键作用 C．NaX的熔点高于对应HX的熔点，因为NaX的摩尔质量更大 D．NaX的熔点依次降低，推测与半径增大有关 【答案】C 【解析】A项，HCl、HBr、HI的熔点依次升高，其分子量依次增大，范德华力增强，A正确；B项，HF的熔点显著高于HCl，因固态HF分子间存在氢键，增强了分子间作用力，B正确；C项，NaX的熔点高于HX是因NaX为离子晶体(强离子键)，而HX为分子晶体(弱范德华力)，与摩尔质量无关，C错误；D项，NaX熔点依次降低是因X-半径增大导致离子键强度减弱(如F⁻→I⁻半径递增，离子键减弱)，D正确；故选C。 15．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)2025年诺贝尔化学奖授予Susumu Kitagawa、Richard Robson和Omar M。 Yaghi，以表彰他们在金属有机框架(MOF又名多孔配位聚合物)材料的发展方面所作出的贡献。现有金属有机框架MOF-5由Zn2+和对苯二甲酸根构成，形成规整的三维立方孔道结构(见下图)。 下列关于金属有机框架的说法不正确的是( ) A．MOF-5其骨架结构中存在配位键 B．MOF-5中对苯二甲酸根中的碳原子均采取sp2杂化 C．MOF-5和冠醚一样，属于超分子 D．金属有机框架(MOF)在储氢及环境净化等领域是极具发展潜力的关键材料 【答案】C 【解析】A项，MOF-5是金属有机框架材料，Zn2+(配位离子)与对苯二甲酸根(配体)通过配位键结合形成骨架结构，因此骨架中存在配位键，A正确；B项，对苯二甲酸根中苯环上的碳原子均为sp2杂化；羧基为平面结构，碳与氧形成双键，价层电子对为 3，故羧酸根为中的碳原子也为sp2杂化，因此对苯二甲酸根的所有碳原子均采取sp2杂化，B正确；C项，超分子是通过分子间作用力，如氢键、范德华力等组装形成的聚集体；而 MOF-5是通过配位键，共价键的一种，连接金属离子与配体形成的配合物，并非超分子，C错误；D项，MOF 具有规则的多孔结构，可利用孔隙实现氢的储存，同时能吸附环境中的污染物，因此在储氢、环境净化等领域具有应用潜力，D正确；故选C。 16．(2025·北京二中高三期中)某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图，晶胞边长为位于相邻4个所围合的正四面体的体心。下列说法不正确的是( ) A．储氢过程中H2被还原 B．晶体的化学式为Mg2NiH6 C．每个Mg周围有12个紧邻的H D．与的原子核间距为 【答案】D 【解析】A项，根据题中晶胞结构可知，H2被吸收后与Ni结合，而Ni为金属元素，只能为正价，因此H2中氢元素的化合价降低，即H2被还原，故A正确；B项，由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中Ni的个数为8×+6×=4，每个Ni原子周围有6个H，因此H有24个，Mg都在体内，因此Mg有8个，晶体的化学式为Mg2NiH6，故B正确；C项，由题干晶胞示意图可知，Mg均处于晶胞的体内，则如图所示，，取一个Mg观察可知，与之最近的有4个，但是由于方向问题，中只有朝向Mg的与之距离才是最近，因此每个中只有三个H与Mg最近，因此共有12个与之紧邻的H，故C正确；D项，由图像可知，晶胞中最近的Mg和Ni分别位于晶胞内和顶点上，即，因此距离为体对角线的四分之一，即apm，故D错误；故选D。 二、填空题(本大题共4小题，共52分) 17．(13分)(2026·北京人大附中高三期中)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)在元素周期表中，与同族，写出基态原子价层电子轨道表示式 (2) SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 SnCl2分子中，Cl-Sn-Cl的键角小于120°，原因是： 。 (3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如下图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 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v1nm3和v21nm3，以NA表示阿伏加德罗常数，则白锡的密度为 g· cm-3 (列出计算式即可)，白锡和灰锡的密度之比是 。 ③预测灰锡的熔点 (填“大于”或“小于”)硅的熔点，原因是：二者晶体类型相同，结构相似， 。 (4)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是 。 【答案】(1)(1分) (2) SnCl2中Sn原子的sp2杂化轨道有一个孤电子对，其对键对电子的排斥大于键对电子间的排斥(2分) (3) 4(1分) (2分) v2：4v1(2分) 小于(1分) 原子半径：Sn＞Si，共价键键长：Sn- Sn＞Si - Si，共价键键能：Sn- Sn＜Si - Si，灰锡的熔点低(2分) (4)空气中的O2将C氧化为CO，CO与SnO2发生气固反应，速率快(2分) 【解析】(1)Sn与Si同族，在第5周期，Sn的价电子为5s25p2，基态Sn原子价层电子轨道表示式为； (2)SnCl2分子中，Cl-Sn—Cl键角小于120°的原因是SnCl2分子中Sn的价电子对数为2+=3，有1对孤电子对，孤对电子对成键电子对的排斥力导致成键电子对之间的斥力更小，键角更小； (3)①分析晶胞结构可知，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白锡的晶胞中含有2个Sn原子，晶胞的质量为，晶胞的体积为=，白锡的密度为=，灰锡的晶胞中含有8个Sn原子，同理可以算出灰锡的密度为，白锡和灰锡的密度之比是：= v2：4v1；③灰锡的熔点小于硅的熔点，因为两者都是共价晶体，结构相似，原子半径：Sn＞Si，共价键键长：Sn- Sn＞Si - Si，共价键键能：Sn- Sn＜Si - Si，灰锡的熔点低； (4)通入空气后，空气中的氧气会与碳发生反应，化学方程式为C+O2CO2，CO2与碳反应生成CO，生成的CO是气体，与固体SnO2接触面积更大，相比固体碳与SnO2的反应，气体与固体的反应速率更快，从而使SnO2能迅速被还原为单质Sn。 18．(13分)(2026·北京十一学校高三期中)甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3] 和甲脒铅碘[(H2NCH=NH2)PbI3]，均可用作太阳能电池的功能材料。 (1)82Pb在元素周期表中的位置是 ，属于 区元素。 (2)53I的电子排布式为[Kr] 。 (3)比较CH3NH3+和CH3NH2的H-N-H键角大小，并说明原因： 。 (4) H2NCH=NH2+为平面结构，其中N的杂化类型为 。 (5)与CH3NH2相比，NH2NH2中N原子结合H+能力弱，原因是 。 (6)两种材料具有相同的晶胞结构，如图所示。 ①“”代表CH3NH3+或H2NCH=NH2+，“”代表 (填“pb2-”或“I-”)。 ②研究发现，用少量有机二元胺的阳离子(如下)代替晶体表面部分H2NCH=NH2+，可提升电池的防潮性能，且效果：a<b。a、b效果不同的可能原因是 。 a．    b． ③甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3]的晶胞参数为a nm，该晶体的密度为 g/cm3。 【答案】(1) 第六周期ⅣA族(1分) p区(1分) (2) 4d105s25p5(1分) (3)CH3NH3+＞CH3NH2，CH3NH3+和CH3NH2中N的杂化类型均为sp3，CH3NH2的N原子有一对孤对电子，电子间的斥力：孤对-成键>成键-成键，H-N-H键角CH3NH3+＞CH3NH2(2分) (4)sp2(1分) (5) N的电负性大于C(或甲基为给电子基团)，CH3NH2中电子云更偏向N，N电子云密度更大，给电子能力更强(2分) (6) Pb2+ (1分) b的链端有甲基，不利于与H2O形成氢键；a中氢原子个数更多，成氢键的几率更大(2分) (2分) 【解析】(1)Pb是第82号元素，位于第六周期ⅣA族；其价电子排布为6s26p2，属于p区元素，故答案为：第六周期ⅣA族；p区； (2)I是第53号元素，基态I的电子排布式为[Kr]4d105s25p5； (3)CH3NH3+和CH3NH2中N的杂化类型均为sp3，CH3NH3+中N原子无孤电子对，CH3NH2中N原子有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，所以H-N-H键角：CH3NH3+＞CH3NH2； (4)NH2CH=NH2+中所有原子位于同一平面，说明N原子参与了双键的形成，则N的杂化类型均为sp2； (5)NH2NH2相对于CH3NH2，N的电负性大于C(或甲基为给电子基团)，CH3NH2中电子云更偏向N，N电子云密度更大，给电子能力更强，因此NH2NH2中N原子结合H+能力弱； (6)①“”代表CH3NH3+或H2NCH=NH+，个数为，1个位于体心，灰球位于面心，个数为，根据甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3] 和甲脒铅碘[(H2NCH=NH2)PbI3]可知，“”代表Pb2+； ②a中氢原子个数更多，成氢键的几率更大，从而影响材料的吸湿性和防潮性能，b的链端有甲基，不利于与H2O形成氢键，所以a的防潮效果不如b； ③由晶胞结构图分析可知1mol甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3](M=620 g·molˉ1)所含微粒为，若甲胺铅碘的晶胞边长为a nm，则其晶体的密度为。 19．(13分)(2026·北京清华大学附中高三期中)锂盐是目前的研究的热点，在电池和有机合成领域均有重要应用。 (1)锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。 ①基态Li+的电子云轮廓图的形状为 。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为 。 ③根据VSBPR模型，PF6-的中心原子上的价层电子对数为 ，空间结构为正八面体形。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为PF6-。 ①、、三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 ②该阳离子中，带“*”的原子的杂化轨道类型为 杂化。 (3) Li2S因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为apm(1pm=10-10cm)。 ①晶胞中的“○”代表 (填“”或“”)。 ②距离Li+最近的有 个。 ③已知阿伏伽德罗常数为NA。该晶体的密度为 g· cm-3。 (4)氨基锂(LiNH2)为白色固体，广泛用于有机合成。 ①已知键角NH4+＞NH3＞NH2-。从结构角度解释其原因： 。 ②LiNH2与NaNH2结构相似。从结构角度解释LiNH2熔点(373℃)高于NaNH2熔点(210℃)的原因： 。 【答案】(1)球形(1分) (1分) 6(1分) (2) F、N、P(1分) sp2(1分) (3)Li+(1分) 4(1分) (2分) (4) N原子均为sp3杂化，孤电子对数NH4+＜NH3＜NH2-，孤电子对有较大的斥力(2分) 二者均为离子晶体且结构相似，Li+的半径更小，LiNH2中的离子键更强(晶格能更大) (2分) 【解析】(1)①基态Li+的核外电子排布式为1s2，电子云轮廓图形状为球形形；②P是15号元素，最外层电子数为5，基态P原子的价层电子轨道表示式为；③PF6-的价层电子对数为； (2)①一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，则F>N>P；②由图可知带“*”的C原子含有3个σ键，没有孤电子对，则价电子对数n=3，为sp2杂化； (3)①根据晶胞的示意图可知实心球的个数为，○的个数为8，○与实心圆的个数比为2：1，则Li2S中○代表Li+；②根据晶胞图可知Li+最近的S2-有4个；③该晶体的密度 ； (4)①三种粒子的中心N原子均为sp3杂化，孤电子对数NH4+＜NH3＜NH2-，孤电子对有较大的斥力，孤电子对越多，键角越小，因此键角为NH4+＞NH3＞NH2-； ②二者均为离子晶体且结构相似，Li+的半径更小，LiNH2中的离子键更强(晶格能更大)，因此LiNH2熔点(373℃)高于NaNH2熔点(210℃)。 20．(13分)(2026·北京汇文中学高三期中)我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养，铟(49In)和硒(34Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。 (1)主族元素In原子序数为49，其位于元素周期表的 区。 (2)基态硒原子的价层电子排布式为 。 (3)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因： 。 (4)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生SeO2蒸气，SeO2冷凝后溶于水形成H2SeO3溶液，除杂后向溶液中通入SO2可获得高纯硒。 ①已知H2SeO3分子中含两个羟基，H2SeO3中Se的杂化方式为 。 ②向H2SeO3溶液中通入SO2时，发生反应的化学方程式为 。 (5)一种铟硒半导体晶体的晶胞如右图，晶胞底面边长为a pm，高为c pm。 ①该晶体的化学式为 。 ②阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g· cm-3。(已知：1pm=10-10cm) 【答案】(1)p(1分) (2) 4s24p4(2分) (3)硒与碲同主族，非金属性Se>Te，Se更易与氢气生成气态氢化物，从而与Te分离(2分) (4) sp3杂化(2分) H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2 H2SO4(2分) (5) InSe2(2分) (2分) 【解析】(1)主族元素In原子序数为49，电子排布式：[Kr]4d105s25p1，其位于元素周期表的p区； (2)基态硒原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，则其价层电子排布式为4s24p4； (3)硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，Se与Te同主族，非金属性Se>Te，Se更易与氢气生成气态氢化物，转化为气态物质，从而与Te分离，故答案为：硒与碲同主族，非金属性Se>Te，Se更易与生成气态氢化物，从而与Te分离； (4)①H2SeO3中心Se原子的价层电子对数为，中心原子的杂化方式为sp3杂化；②向H2SeO3溶液中通入SO2可得到高纯硒和硫酸，发生反应的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2 H2SO4； (5)①根据晶胞结构可知，In有个，Se有，因此该化合物的化学式为InSe2；②晶体的密度为。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 In-115 Se-79 Sn-119 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．(2025·北京西城高二期末)下列物质中，可由极性分子结合成分子晶体的是( ) A．CO2 B．SiO2 C．HCl D．MgCl2 2．(2025·北京东城高二期末)下列图示与对应表述都正确的是( ) A B C D 中的p-pσ键 SO2分子构型为V形 水分子内易形成氢键 石墨为共价晶体 3．(2025·北京大兴高二期中)化学材料在人类社会发展中起着重要作用。下列关于几种含碳材料的说法不正确的是( ) ①金刚石 ②石墨 ③碳纳米管 ④ A．①属于共价晶体 B．②中碳原子是sp2杂化 C．③碳纳米管属于胶体 D．④C60间的作用力是范德华力 4．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法不正确的是( ) A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态 B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形 C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验 D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装” 5．下列关于超分子和配合物的叙述正确的是( ) A．配合物Na[Al(OH)4]中，配位键数为4 B．含有配位键的物质一定是配位化合物 C．1mol[Cu(H2O)4]2+中σ键的物质的量为8mol D．细胞和细胞器的双分子膜具有自组装的特征 6．(2025·浙江嘉兴高二期末)工业上生产高纯硅的原理如下(已知硅、氢的电负性分别为1.8、2.1)： 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．①中产生气体时，SiO2断裂Si-O的数目为0.4NA B．②中生成0.1mol SiHCl3时，同时生成H2的数目为0.1NA C．③中生成时转移电子的数目为0.4NA D．熔点：SiO2＞SiHCl3＞C(金刚石) 7．(2025·北京第八中学高二期末)碱金属氯化物是典型的离子化合物，和的晶胞结构如下图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是( ) A．NaCl晶胞中含4个a离子 B．CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C．碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D．不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 8．(2025·北京昌平二模)六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，部分结构如图所示。下列说法不正确的是( ) A．N位于元素周期表的p区 B．基态B原子的价层电子的轨道表示式： C．六方氮化硼中硼原子为sp2杂化 D．六方氮化硼晶体中存在范德华力 9．(2025·北京第一0一中学高三期中)下表是常见晶胞结构。下列说法不正确的是( ) 金刚石 干冰 A．金刚石是共价晶体，硬度关系为：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．晶胞中，与最近且等距的有2个 C．是金属晶体，每个晶胞中含有4个原子 D．干冰是分子晶体，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低 10．(2026·北京首都师大附中高三阶段检测)下列原因分析能正确解释递变规律的是( ) 选项 递变规律 原因分析 A 酸性：HClO4>H2SO3>H2SiO3 非金属性：Cl>S>Si B 离子半径：Ca2+＜Cl-＜S2- 电子层结构相同时，核电荷数：Ca>Cl>S C 沸点：CO2＜SiO2 相对分子质量：CO2＜SiO2 D 熔点：Cl2＜Br2＜I2 键能： Cl-Cl>Br-Br>I-I 11．(2025·北京丰台高二期末)物质结构决定其性质，下列实例与解释不相符的是( ) 选项 实例 解释 A 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的半径最小，金属键最强 B 热稳定性：HF＞HBr 分子间作用力：HF＞HBr C 硬度：金刚石>单晶硅 原子半径：，键能： D 酸性：CF3COOH＞CH3COOH 电负性F＞H，CF3COOH羧基中键的极性更大 12．穴醚是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体，某种穴醚的键线式如图。下列说法不正确的是( ) A．第一电离能：C<O<N B．穴醚与碱金属离子之间通过离子键形成超分子 C．选取适当的穴醚，可以将不同的碱金属离子分离 D．使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度 13．(2025·北京石景山一模)一种以轻烧粉(主要成分MgO，含少量Fe2O3和SiO2)为镁源，在水溶液中制备Mg(OH)2的物质转化关系如下，其中代表NH3或NH4Cl中的一种。 下列说法正确的是( ) A．NH3的空间结构是平面三角形 B．SiO2属于分子晶体 C．a、b分别是NH3、NH4Cl D．c是MgCl2 14．(2025·北京西城高二期末)下表列出了卤素的氢化物(HX)、钠的卤化物(NaX)的熔点，下列说法不正确的是( ) HX HF HCl HBr HI 熔点/℃ NaX NaF NaCl NaBr NaI 熔点/℃ 995 801 775 651 A．HCl、HBr、HI的熔点依次升高，因为分子间范德华力依次增大 B．HF的熔点高于HCl，因为固态HF分子之间存在氢键作用 C．NaX的熔点高于对应HX的熔点，因为NaX的摩尔质量更大 D．NaX的熔点依次降低，推测与半径增大有关 15．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)2025年诺贝尔化学奖授予Susumu Kitagawa、Richard Robson和Omar M。 Yaghi，以表彰他们在金属有机框架(MOF又名多孔配位聚合物)材料的发展方面所作出的贡献。现有金属有机框架MOF-5由Zn2+和对苯二甲酸根构成，形成规整的三维立方孔道结构(见下图)。 下列关于金属有机框架的说法不正确的是( ) A．MOF-5其骨架结构中存在配位键 B．MOF-5中对苯二甲酸根中的碳原子均采取sp2杂化 C．MOF-5和冠醚一样，属于超分子 D．金属有机框架(MOF)在储氢及环境净化等领域是极具发展潜力的关键材料 16．(2025·北京二中高三期中)某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图，晶胞边长为位于相邻4个所围合的正四面体的体心。下列说法不正确的是( ) A．储氢过程中H2被还原 B．晶体的化学式为Mg2NiH6 C．每个Mg周围有12个紧邻的H D．与的原子核间距为 二、填空题(本大题共4小题，共52分) 17．(13分)(2026·北京人大附中高三期中)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)在元素周期表中，与同族，写出基态原子价层电子轨道表示式 (2) SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 SnCl2分子中，Cl-Sn-Cl的键角小于120°，原因是： 。 (3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如下图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 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v1nm3和v21nm3，以NA表示阿伏加德罗常数，则白锡的密度为 g· cm-3 (列出计算式即可)，白锡和灰锡的密度之比是 。 ③预测灰锡的熔点 (填“大于”或“小于”)硅的熔点，原因是：二者晶体类型相同，结构相似， 。 (4)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是 。 18．(13分)(2026·北京十一学校高三期中)甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3] 和甲脒铅碘[(H2NCH=NH2)PbI3]，均可用作太阳能电池的功能材料。 (1)82Pb在元素周期表中的位置是 ，属于 区元素。 (2)53I的电子排布式为[Kr] 。 (3)比较CH3NH3+和CH3NH2的H-N-H键角大小，并说明原因： 。 (4) H2NCH=NH2+为平面结构，其中N的杂化类型为 。 (5)与CH3NH2相比，NH2NH2中N原子结合H+能力弱，原因是 。 (6)两种材料具有相同的晶胞结构，如图所示。 ①“”代表CH3NH3+或H2NCH=NH2+，“”代表 (填“pb2-”或“I-”)。 ②研究发现，用少量有机二元胺的阳离子(如下)代替晶体表面部分H2NCH=NH2+，可提升电池的防潮性能，且效果：a<b。a、b效果不同的可能原因是 。 a．    b． ③甲胺铅碘[(CH3CH3)PbI3]的晶胞参数为a nm，该晶体的密度为 g/cm3。 19．(13分)(2026·北京清华大学附中高三期中)锂盐是目前的研究的热点，在电池和有机合成领域均有重要应用。 (1)锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。 ①基态Li+的电子云轮廓图的形状为 。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为 。 ③根据VSBPR模型，PF6-的中心原子上的价层电子对数为 ，空间结构为正八面体形。 (2)为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为PF6-。 ①、、三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 ②该阳离子中，带“*”的原子的杂化轨道类型为 杂化。 (3) Li2S因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为apm(1pm=10-10cm)。 ①晶胞中的“○”代表 (填“”或“”)。 ②距离Li+最近的有 个。 ③已知阿伏伽德罗常数为NA。该晶体的密度为 g· cm-3。 (4)氨基锂(LiNH2)为白色固体，广泛用于有机合成。 ①已知键角NH4+＞NH3＞NH2-。从结构角度解释其原因： 。 ②LiNH2与NaNH2结构相似。从结构角度解释LiNH2熔点(373℃)高于NaNH2熔点(210℃)的原因： 。 20．(13分)(2026·北京汇文中学高三期中)我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养，铟(49In)和硒(34Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。 (1)主族元素In原子序数为49，其位于元素周期表的 区。 (2)基态硒原子的价层电子排布式为 。 (3)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族，可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒，流程如下图。 结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因： 。 (4)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生SeO2蒸气，SeO2冷凝后溶于水形成H2SeO3溶液，除杂后向溶液中通入SO2可获得高纯硒。 ①已知H2SeO3分子中含两个羟基，H2SeO3中Se的杂化方式为 。 ②向H2SeO3溶液中通入SO2时，发生反应的化学方程式为 。 (5)一种铟硒半导体晶体的晶胞如右图，晶胞底面边长为a pm，高为c pm。 ①该晶体的化学式为 。 ②阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g· cm-3。(已知：1pm=10-10cm) 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $