第3章 第1节 物质的聚集状态与晶体的常识（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

进阶 突破 第三章 晶体结构与性质 第一节物质的聚集状态与晶体的常识 1.华人科学家苗建伟教授团队在《Nature》发文称，团队在国际上首次实现了对金属玻璃中所有 原子的3D位置的实验测定。金属玻璃就是由金属元素或金属元素为主要成分的熔体通过 快速冷却得到的具有非晶态结构的金属固体。以下关于金属玻璃的说法正确的是() A.金属玻璃能自发呈现多面体外形 B.金属玻璃具有固定的熔点 C.鉴别金属玻璃是否为晶体最可靠的科学方法为X射线衍射实验 D.金属玻璃是金属与二氧化硅的混合物 2.(2023·黑龙江七台河高二期中)元素X的某价态离子X+中所有电子正好充满K、L、M三个 电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。下列说法中错误的是 A.X+的核外电子数为19 ●表示Xn时 B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3：1 O表示N3 C.X+中n=1 D.晶体中每个X+周围有2个等距离且最近的N3 3.（2024·淅江丽水高二期末)固体有晶体和非晶体之分，绝大多数常见的固体是晶体，少数固 体属于非晶体。回答下列问题： (1)非晶体Si0,的微观结构投影示意图为 (填“A”或“B”)。 (2)根据非晶体Si02和晶体Si02的本质差异，完成下表： 固体 自范性 微观结构 晶体Si02 有 非晶体Si0, 原子排列相对无序 (3)根据晶体物理性质的各向异性特点，能鉴别仿造的假宝石。请写出1种方法鉴别玻璃仿 造的假宝石 10黑白题化学|选择性必修第二册·RJ 第二节分子晶体与共价晶体 课时1 分子晶体 1.(2024·辽宁沈阳高二月考)PC,、PCL3是有机合成的重要试剂，PCl,、PCL3的熔点依次为 167℃、-93.6℃，PCL,的空间结构如图所示。下列说法正确的是 () 140 ●P o CI 201pm A.1 mol PCl,分子中含14mol共价键 B.PCL3的空间结构为平面三角形 C.键能不同导致PCl,、PCl,的熔点不同 D.PCL、PCL都属于分子晶体 2.近年来，科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH),。已知，最简单的氢铝 化合物的分子式为AL,H。,它的熔点为150℃，燃烧热极高。AL,H。球棍模型如图。下列有关 说法肯定错误的是 A.AL,H,在固态时所形成的晶体是分子晶体 B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料 C.AL,H,在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水 D.A12H,中含有离子键和极性共价键 3.(2023·辽宁沈阳高二期中)研究表明，低硒或缺硒人群适量补硒不但能够预防肿瘤、肝病等 的发生，而且可以提高机体免疫力，维护心、肝、肺、胃等重要器官的正常功能，预防老年性心 脑血管疾病的发生。请回答下列问题： (1)H2Se的晶体类型为 (2)H,Se分子中含有 (填“极性”或“非极性”)共价键；H,S水溶液的酸性比H,S水 溶液的酸性更强，原因是 0 (3)氧元素形成的常见物质有H202、H20、02,H202为 (填“极性”或“非极性”)分 子。02的晶胞为立方体，结构如图。根据图中信息，可计算02晶体的密度是 g·cm3 (设N为阿伏加德罗常数的值)。 a cm 进阶突破·拔高练11为N=N,推知C0的结构式为C≡0，每个C0分子中含有1个σ键、 2个T键；CN的结构式为[C≡N],HCN分子结构式为H一C≡N, 每个HCN分子中σ键与T键均为2个。(3)反应中有4molN一H 键断裂，即有1molN2H4参加反应，则生成1.5molN2,1个N2中 含2个π键，故形成的π键有3mol。(4)设分子式为CmHn,则4m+ n=16,结合n≤2m+2,讨论得m=3,n=4,即C3H4,结构简式为 H一C=C一CH,所以1个C,H4分子中共含有6个σ键和2个π键。 0 (5)乙醛的结构简式为CH3一C一H,1个乙醛分子中含6个σ键， 故1mol乙醛中含有6molσ键，即6W.个；C0(NH2)2的结构简式为 0 H2NC一NH2,1个C0(NH2)2分子中含有7个σ键。 课时2键参数 A解析：1molN4转变成N2时断裂6molN一N键，形成2mol N=N键，吸收热量6×167kJ=1002kJ,放出热量2×942kJ=1884kJ, 故反应过程中放出的热量为1884kJ-1002k=882k,A正确；由题给 信息可知，N一N键键能为167kJ·mol-1,N=N键键能为942kJ·mol-1, 键能越大，共价键越稳定，B错误；1molN4反应转化为2molN2时放出 882kJ的热量，说明1molN4比2molN2的总能量高，C错误；N4中 的N一N键是同一种元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误。 第二节分子的空间结构 课时1分子结构的测定分子的空间结构价层电子对互斥模型 1.D解析：CS2中中心原子C上的孤电子对数为2×(4-2×2)=0，g 键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，VSEPR模型为直线形，C 上没有孤电子对，CS2是直线形分子，A项错误；PH3、NH3中心原子 均为即3杂化，由于氮的电负性更大，对成键电子对的吸引力更强， 成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小、斥力更大， 导致键角更大，故PH3键角小于NH3,B项错误；BF;中中心原子B 上的孤电子对数为7×(3-3×1)=0，σ键电子对数为3，价层电子对 数为0+3=3，VSEPR模型为平面三角形，B上没有孤电子对，BF3是 平面三角形分子，C项错误；NH中中心原子N上的孤电子对数为 2×(5-1-4x1)=0,。键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，N 上没有孤电子对，NH为正四面体形：CH4中中心原子C上的孤电 子对数为子×(44x1)=0,。键电子对数为4，价层电子对数为0+ 4=4,C上没有孤电子对，CH4为正四面体形，D项正确。 2.C解析：X的价层电子排布式为ns“p“-1,s能级上最多容纳2个电 子，n=2,价层电子排布式为2s22p',推出X为B,Y的简单氢化物分 子呈三角锥形，该氢化物为NH3,即Y为N,Z的单质及其化合物灼 烧时火焰呈黄色，Z为Na,W位于元素周期表中第四周期，基态原子 有1个电子未成对且内层电子全满，W的价层电子排布式为 3d104s',即W为Cu。同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势， 但第ⅡA族>ⅢA族，第VA族>IA族，根据上述分析，Y为N,同周 期第一电离能比N高的元素有F、Ne两种，A错误；N、Na简单离子分 别为N3、Na,它们核外电子排布相同，电子层数相同，离子半径随 着原子序数的递增而减小，即r(N3)>r(Na),B错误；X为B,BCl 的中心原子B的孤电子对数为3-)X3=0,则B的价层电子对数为3， 2 则BCl3分子的空间结构是平面三角形，C正确；W的正二价阳离子 是Cu2+,Y的简单氢化物为NH3,它们形成的配离子为 [Cu(NH3)4]2+,1mol该配离子所含σ键数目为(4+4×3)Na= 16N.,D错误。 3.(1)6第四周期第MB族(2)4四面体直线形(3)C2H2 3:2 解析：s能级最多排2个电子，满足核外电子排布式为s”的只能为 1s',即H,满足价层电子排布式为nsp2n的原子为0，基态原子各能 级电子数相等，且核外有4种空间运动状态的电子，只能是C,前四 周期中基态原子的未成对电子数最多的元素为C,未成对电子数为 6,基态原子的内层各能级填满电子，且最外层只有一个电子的只能 为Cue 选择性必修第二册·RJ 课时2杂化轨道理论 1.D解析：该分子中饱和N原子为s即3杂化，不饱和N原子为p2杂 化，A错误：同周期元素从左到右非金属性越来越强，原子半径越来 越小，分子中C一F键的键长小于C一N键的键长，B错误；由该分子 的结构简式可知，该分子中所有的碳原子都只形成了3个σ键，且无 孤电子对，故该分子中所有C原子都为s即2杂化，C错误；单键都是 σ键，每个双键含有1个σ键和1个π键，由该分子的结构简式可 知，该分子中含有15个σ键、4个π键，故σ键与T键数目之比为 15:4,D正确。 2.(1)即小H0*中0原子有一个孤电子对，CH4中C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间的排斥 力，排斥力越大，使得成键键角越小(2)氨（3)2(4)①极性键 ②S的电负性大于Se,形成的共用电子对斥力大，键角大 (5)0一C=S平面三角形(6)< 解析：1)H,0中0价层电子对数为3+6-1,3x1=4,故0为p杂 化，其中H一0一H键角比CH4中的键角小，因为H0*中0原子有 一个孤电子对，CH4中C没有孤对电子，由于孤电子对对成键电子对 的排斥力大于成键电子对间的排斥力，排斥力越大，使得成键键角越 小。(2)基态N原子核外未成对电子数为3。(3)由图可知，天冬酰 胺中碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp3两种。(4)①不同原子形 成的化学键为极性键：②S的电负性大于S,形成的共用电子对斥力 大，故H2S的键角大。(5)羰基硫(C0S)与C02的结构相似，二氧化 碳的结构式为0一C一0，故羰基硫(C0S)分子的结构式为 0一C=S:光气(C0CL2)各原子最外层都满足8电子稳定结构，则中 心原子C的价层电对数为3，无孤电子对，故光气分子的空间结构为 平面三角形。(6)SnBr2中Sn为第VA元素，故价层电子对数=2+ 4-12=3,价层电子对互斥模型为平面三角形，空间结构为V形，有 2 一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间 的排斤力，故推断SnBr2分子中Sn一Br键的键角<120°。 第三节分子结构与物质的性质 课时1共价键的极性 C解析：1,2-丙二醇与水分子间能形成氢键，极易溶于水，A错 误；MoO3参与反应又重新生成，是反应的催化剂，B错误；由图可见，反 应①中Mo03与1,2-丙二醇参加反应，有水和环状化合物生成，有 O一H键的断裂和形成，则反应过程中涉及极性共价键的断裂与形成， C正确；由图可知，反应过程中钼形成共价键的数目有6和4两种情况， 共价键的数目发生了变化，D错误。 课时2分子间作用力分子的手性 1.B解析：该盐中存在阴阳离子，故存在离子键，根据图可知该盐中主 要微粒间作用是离子键、共价键、氢键，A正确；据该盐结构可说明， 氢键有O一H…N、N一H…N两种形式，B错误；已知N5具有类似苯 环结构，N价层电子对数为3，则每个N杂化类型均为s即2，每个氮原 子还有一个电子未参与杂化，还得到一个电子，因此离子内存在一个 特殊大π键，C正确；该盐中H30*和NH两种阳离子的中心原子 0和N的杂化类型均为sp3,但0原子上有一个孤电子对，空间结构 是三角锥形，N原子上没有孤电子对，空间结构是正四面体形， D正确。 2.C解析：与N、0、F以共价键相连的H能与N、O、F形成氢键，含 有N、0、F原子的分子不一定能形成分子间氢键，如氮气分子与氢气 不能形成分子间氢键，A错误；对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻 羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛熔、沸点高于邻羟基 苯甲醛，B错误；氨水中有4种氢键，分别是0一H…N、0一H…0 N一H…N、N一H…0,C正确；甲烷分子中碳元素的非金属性弱，不能 与水分子形成分子间氢键，所以甲烷水合物中甲烷与水之间不存在 氢键，D错误。 第三章晶体结构与性质 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 1.C 黑白题34 2.A解析：利用均摊法可确定该品体的化学式一的数目为8X3宁 1,X的数目为12×年=3，即晶体的化学式为XN,根据电荷守恒可 以确定X+中n=1,由X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层， 知X+为Cu,其核外电子数为28，晶体中与Cu+等距离的N3 有2个。 3.(1)A(2)原子在三维空间里呈周期性有序排列无 (3)方法1：可观察宝石的形状，具有多面体的外形：测试它的硬度 可在玻璃上刻出痕迹，初步确定它是晶体：方法2：可利用宝石的折 光率鉴别：方法3：可进行X射线衍射实验鉴别 解析：(1)晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的 有序排列的宏观表现。相反，非晶体中粒子的排列则相对无序，无自 范性，故A为非晶体Si02的微观结构投影示意图。(2)根据上述分 析可知，晶体S02有自范性，微观结构中原子在三维空间里呈周期 性有序排列：非晶体S0,无自范性，微观结构中原子排列相对无序。 第二节分子晶体与共价晶体 课时1分子晶体 1.D解析：由PCl的空间结构图（虚线代表化学键）知，1个PCL,分 子中含有5个共价键，故1 mol PCI,分子中含5mol共价键，A错误； PC,的中心原子为P,P有3个。键电子对，孤电子对数=5-1x3 1,VSEPR模型为四面体，分子的空间结构为三角锥形，B错误；PCl 和PC,都是共价化合物，键能影响的是物质的化学性质，不影响物 质的熔、沸点，C错误。 2.D解析：根据A山2H。分子的球棍模型可判断，该化合物形成的晶体 属于分子晶体，含有的化学键是极性键，A正确，D错误；由于燃烧热 极高，所以氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料，B正 确：根据AL2H。的组成元素可判断，其燃烧产物是氧化铝和水， C正确。 3.(1)分子晶体(2)极性Se的原子半径大于S,H一Se键的键能更 4×32 小，在溶液中H2Se更容易电离出H(3)极性 Na·a3 解析：(1)S、Se是同主族元素，H2S是分子晶体，可知H,Se也是分子 晶体。(2)Se和H吸引电子能力不同，Se和H原子之间存在极性共 价键。(3)H202为非对称分子，为极性分子。02分别位于晶胞的顶 点和面心晶胞中共有4个0，所议晶胞的密度为P= 4×32 W4·a38·cm3。 课时2共价晶体 1.B解析：一个水分子中有2个0一H键，则18g冰，即1mol冰中含 0一H键数目为2N。,A正确；28g晶体硅含有1mol硅原子，晶体硅 中每个硅原子形成的共价键平均为了×4=2，则1ml晶体硅中含 有Si一Si键数目为2NA,B错误；干冰品胞中，有8个C02分子位于 顶点，6个位于面心，运用均摊法，含有C02分子的个数为8×g+6× =4，C正确；石墨烯中，每个碳原子周围有两个碳碳单键和一个碳 1 碳双键，所以每个碳原子实际拥有C一C键为1.5个，则12g石墨烯， 即1mol石墨烯中，含C一C键数目为1.5N,D正确。 2.(1)[:0::N::0:]+1s22s22p63s23p53d84s2(2)这两种氢 化物均为极性分子分子之间能形成氢键(3)K02(4)①共价 晶体C一N键的键长小于C一C键，键能大于CC键②sp 解析：由题意知，X为元素周期表前四周期中电负性最小的元素，则 X为K元素：Z的原子序数为28，则Z为Ni元素：E、Q、T三种元素的 基态原子具有相同的能层和能级，且第一电离能I1(E)<I1(T)< 1(Q),可知三种元素为同一周期，且原子序数依次增大，其中基态Q 原子的2p轨道处于半充满状态，可知Q为N元素；且QT生与ET2具 有相同的原子数和价电子数，可知T为0元素，则E为C元素。 (1)C02、NO5具有相同的原子数和价电子数，电子式相似，故NO5 拔高练参考答案 的电子式为[：0：：N::O:]+,Ni的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2。(3)由化合物甲的品胞结构可知，K原子位 于顶点和面心，则K原子数为4,02原子团位于棱心和体心，则02 原子团数为4，即K原子和02原子团的个数之比为1：1，则甲的化 学式为K02。 3.CaN -×1010 2 PNA 1 解析：根据“均摊法”，晶胞中含8× g+6×2=4个N,4个Ga,则化 4M 学式为CN,设晶超边长为a,则品体寄度为×10g·em 336 3336 ×1010:两个最近的N原 a N 100g·cm3=pg·cm3,a-√pN 2 子之间的距离为面对角线的三分之二，apm=2x/36× 2PN 1010 pmo 第三节金属晶体与离子晶体 1.D解析：由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内的铜 原子个数为8×g+6x之+12×4+1=8，位于体内的锰原子和铝原 子的个数均为4，则合金的组成为Cu2MAl,A正确：由晶胞结构可 知，品胞中位于小立方体顶点的两个铝原子的距离最近，所以与铝原 子距离最近的铝原子有12个，B正确；由晶胞结构可知，晶胞中铝原 子位于由锰原子构成的正八面体空隙之中，C正确：设晶体的密度为 p,由晶胞的质量公式可得 4x(64×2+55+27）=(1010a)3p,解得p= 8.4×1032 NAa38·cm3,D错误。 2.(1)B（2)KFe2(CN)6正四面体(3)PCI4和PCl5>PCl3中 P原子有一个孤电子对，PC中P没有，孤电子对对成键电子对的 排斥力大于成键电子对间的排斥力(4)PBr,=PBr4+Br 第四节配合物与超分子 1.D解析：Fe(N03)3·9H20(s)溶于水所得溶液I显浅紫色，显示的 是[Fe(H20)6]3+的颜色，接着加入KSCN得到溶液Ⅱ，溶液显红色 说明溶液中铁主要以[Fe(sCN)6]3形式存在，再加入NaF得到溶液 Ⅲ，溶液无色，说明溶液中铁主要以无色的[FF6]3配离子存在。 1mol[Fe(H20)6]3+中含有18N个σ键，其中一个水分子中有 2个o键，一个水分子和Fe3+形成1个σ键，A错误；基态Fe3+核外 电子排布式为[Ar]3d,有5个未成对电子，基态Fe2+核外电子排布 式为[Ar]3d6,有4个未成对电子，未成对电子数之比N(Fe3+): N(Fe2+)=5:4,B错误；配离子[Fe(H20)6]3+中Fe与0之间的配 位键与水中成键电子对之间的斥力小于孤电子对与孤电子对之间的 斥力，这样导致[Fe(H20)6]3+中H一0-H的键角比H,0分子 中H一O一H的键角大，C错误；可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶 液中是否含有Co2+,具体操作为向溶液中加入NaF使铁离子转化为 无色的[FeF6]3配离子，再加入KSCN溶液，若含有Co2+,则生成蓝 色的[Co(SCN)4]2-配离子，D正确。 2.B解析：该螯合物中无论是硝基中的N原子，还是NO3中的N原 子，还是六元环中的N原子，N均为sp2杂化，即N只有1种杂化方 式，A错误；该整合物是通过整合配位成环而形成的，与4个N原子 形成两个环、2个0形成1个环，共6个配位键，故1mol该配合物中 通过整合作用形成6mol配位键，B正确；原子序数为48的Cd属于 ds区元素，C错误：Cd的价电子排布式为4dl05s2,D错误。 3.B解析：分子内含碳碳单键、碳碳双键，还有苯环，不存在碳碳三键， 则碳原子采用的杂化方式为sp3、即2，没有sp,A错误；从形成氢键的 条件看，该分子中N一H键的H可以和NO?形成氢键，B正确；N元 素的电负性大于C元素，则C一H键的极性小于N一H键的极性， C错误；s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，基态N原子价电子排布式 为2s22p3,则不同形状的原子轨道中的电子数不相等，D错误。 黑白题35