专题03 晶体结构与性质(期中真题汇编)高二化学下学期(人教版)
2026-03-30
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3份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 晶体结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.41 MB |
| 发布时间 | 2026-03-30 |
| 更新时间 | 2026-03-30 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-03-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57088667.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 晶体结构与性质
地 城
考点01
晶体结构与性质
题号
1
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3
4
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6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
B
D
C
D
D
C
B
C
B
B
D
D
C
B
地 城
考点02
晶胞结构分析与计算
题号
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20
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22
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30
答案
D
B
B
D
B
D
B
B
B
B
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D
B
D
B
地 城
考点03
配合物与超分子
题号
31
32
33
34
35
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37
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39
40
41
42
43
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45
答案
B
D
D
A
D
D
D
D
C
B
A
A
A
A
D
试卷第1页,共3页
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专题03 晶体结构与性质
3大高频考点概览
考点01 晶体结构与性质
考点02 晶胞结构分析与计算
考点03 配合物与超分子
地 城
考点01
晶体结构与性质
1.(24-25高二下·浙江A9联盟·期中)下列有关晶体的说法中一定不正确的是
A.明矾晶体制备时,配制明矾热的饱和溶液待其自然冷却到比室温高10~15℃时,将小晶体悬挂在玻璃杯中央使其长大
B.晶体具有自范性,有固定的熔点,通过X射线衍射实验会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰
C.许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但可能是晶体
D.当晶体颗粒小至纳米量级,熔点会下降
2.(24-25高二下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)下列关于物质聚集状态说法错误的是
A.液晶介于液态和晶态之间,表现出液体的流动性和晶体的各向异性
B.等离子体组成微粒均带电且能自由运动,具有良好的导电性和流动性,是一种特殊的液态物质
C.离子液体在室温或稍高于室温时呈液态,可能与其含有机基团有关
D.晶体与非晶体的本质差异在于晶体具有自范性,其原子在三维空间里呈周期性有序排列
3.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)某些物质的熔点数据如下表,据此做出的下列判断中,错误的是
NaCl
A.表中是离子晶体,是分子晶体
B.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.铝的化合物的晶体均是离子晶体
4.(24-25高二下·福建福州联盟校·期中)下列关于晶体结构或性质的描述正确的是
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
C.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
D.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定
5.(24-25高二下·福建福州联盟校·期中)物质的结构决定性质,性质决定用途。下列说法中正确的是
A.水结成冰密度减小与水分子中共价键的方向性有关
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
C.共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
D.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
6.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)下列有关晶体的说法中正确的是
A.晶胞中(如上图示),分子的排列方式只有1种取向
B.石墨是分子晶体,石墨层内碳原子之间存在共价键,层与层之间存在范德华力
C.晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,键的键长比金刚石中的键的键长要长
D.碱金属和卤素形成的化合物通常能溶于水,且其熔融状态也能导电
7.(24-25高二下·云南文山·期中)观察下列结构示意图并结合相关信息,判断有关说法正确的是
金刚石
石墨
FeSO4●7H2O
MgO
A.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同
B.石墨晶体中层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
C.FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
D.晶体熔点:金刚石>CaO>MgO
8.(24-25高二下·新疆实验中学·期中)下列有关分子晶体的说法正确的有
①所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键
②冰融化时,分子中H-O键发生断裂
③分子晶体在水溶液中均能导电
④分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高
⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高
⑥非金属氢化物晶体一般是分子晶体
A.①② B.④⑥ C.③④ D.⑤⑥
9.(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期中)下列说法错误的是
A.因晶体物理性质的各向异性,水晶在不同方向上导热性不同
B.石墨烯(如图所示)中平均每个六元碳环含有2个碳原子
C.分子晶体中,分子间作用力越大,对应的物质越稳定
D.晶体加热脱水时,需克服氢键的作用
10.(24-25高二下·浙江三锋联盟·期中)下列有关晶体的说法正确的是
A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B.(沸点)为分子晶体,熔化破坏分子间作用力
C.石墨是混合型晶体,晶体中存在大键,因而石墨层间可以滑动,质地较软
D.晶体溶于水后可导电,该晶体一定是离子晶体
11.(24-25高二下·福建福州·期中)下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A.2 B.3 C.4 D.5
12.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)下列关于微粒间的作用力说法正确的是
A.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.离子键的强弱只和离子所带电荷有关
C.在晶体中有阳离子一定有阴离子
D.石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
13.(24-25高二下·四川南充高级中学·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A.在NaCl晶体中,距最近的有6个
B.在晶体中,填在围成的四面体空隙中
C.在金刚石晶体中,碳原子为杂化
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE,其晶体不导电
14.(24-25高二下·河南部分学校联考·期中)下列各组物质中,化学键类型完全相同,晶体类型也相同的是
A.KOH和 B.NaBr和HCl C.和 D.和
15.(24-25高二下·河北沧州运东五校联考·期中)下列关于晶体结构或性质的描述正确的是
A.离子晶体溶于水时只破坏离子键
B.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
C.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
D.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定
地 城
考点02
晶胞结构分析与计算
16.(24-25高二下·重庆第十八中学·期中)将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热,可得含Fe和N的磁性材料,其晶体的晶胞如下图晶胞边长均为anm。下列说法正确的是
A.距离N最近的Fe有8个
B.Fe之间的最近距离为nm
C.该晶体的密度为g/cm3
D.若将N置于晶胞顶点,则Fe位于体心和棱心
17.(24-25高二下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)一种十分具有前景的仅由三种元素组成超导材料的长方体晶胞结构如图所示(已知),下列说法错误的是
A.基态位于元素周期表的区
B.若N点原子分数坐标为,则P点原子分数坐标为
C.M、N之间的距离为
D.该晶体最简化学式为
18.(24-25高二下·浙江浙东北县域名校发展联盟·期中)一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为apm.设阿伏加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有12个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面
D.晶体的密度为
19.(24-25高二下·福建泉州培元、国光、铭选三校联考·期中)天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池,图甲为砷化镓的立方晶胞结构,晶胞边长为apm,砷化镓的摩尔质量为,下列说法错误的是
A.砷化镓的化学式为GaAs B.图乙为该晶胞沿z轴投影图
C.As原子间最短距离是 D.砷化镓晶体密度为
20.(24-25高二下·广东珠海·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为anm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B.Mg与Fe之间的最近距离为
C.在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D.储氢后,1mol晶胞最多含有的个数为
21.(24-25高二下·河南郑州·期中)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞结构如下图所示,晶胞参数为。下列说法错误的是
A.原子与原子的最短距离为
B.每个原子周围距离最近的原子个数为12
C.该晶胞的质量为(为阿伏加德罗格数的值)
D.基态原子的价电子排布式为
22.(24-25高二下·广西南宁第三中学·期中)某水性钠离子电池电极材料由组成,其立方晶胞嵌入和嵌出过程中,与含量发生变化,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.以上过程为化学变化
B.普鲁士蓝晶胞中与个数比为
C.格林绿晶胞中周围等距且最近的数为6
D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为
23.(24-25高二下·山西太原·期中)(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm,其中Pb2+(B)占据立方体体心,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各点的位置,称为原子的分数坐标,如A的分数坐标为(0,0,0)。
下列说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)
A.中C和N原子的杂化方式相同 B.C的分数坐标为
C.每个Pb2+周围与它相邻且距离相等的有6个 D.该晶体密度为
24.(24-25高二下·河北衡水·期中)前四周期元素A、Q、R、W、Y原子序数依次增大,A为s区唯一非金属元素,Q是第二周期中未成对电子数最多的元素,W的核电荷数为 R的2倍,且R、W同主族,Y'的d轨道处于全充满状态。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.简单离子半径:W>Q>R
B.WR₂的空间结构为平面三角形
C.沸点:
D.Y₂R的晶胞结构如图,最近的 Y+与R2-的核距是a nm,则密度是
25.(24-25高二下·辽宁大连滨城高中联盟·期中)四元半导体化合物CZTS的四方晶胞如图所示。
已知晶胞参数为anm,anm,cnm,X原子的坐标为(,,),设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.该物质化学式为Cu2ZnSnS4
B.距离Cu最近的S的个数为2个
C.Y原子的坐标为(,,)
D.晶体密度为
26.(24-25高二下·河南实验中学·期中)某物质用途非常广泛,可用来制造耐火陶瓷,作颜料,还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用如图表示,已知6个N原子形成了正八面体,晶胞参数的单位为nm,M原子的相对原子质量为m,N原子的相对原子质量为n。下列说法正确的是
A.该物质的化学式可能为MN
B.M原子的配位数为3,N原子的配位数为6
C.该晶胞密度为ρ=×1027g·cm-3
D.若N1原子的坐标为(0.31,0.31,0),则N2原子的坐标为(0.69,0.69,0)
27.(24-25高二下·海南部分学校联考·期中)Cu2O的立方晶胞如图,晶胞参数为a pm,m点的分数坐标为(),设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.O的配位数为4 B.Cu与O的最近距离为pm
C.n点的分数坐标为() D.晶体密度ρ=g·cm-3
28.(24-25高二下·天津第九中学·期中)某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分,图2是充电后的晶胞结构。
下列说法正确的是
A.图1结构中钴硫化物的化学式为 B.若图1结构中M位于顶点,则N位于面心
C.图2晶胞中距离最近的S有6个 D.图2晶胞中与的最短距离为
29.(24-25高二下·河北沧州运东五校联考·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其立方晶胞结构如图1所示,沿y轴投影如图2所示,A原子的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为 下列说法错误的是
A.晶胞中B原子的分数坐标为(
B.第三周期中第一电离能比 Mg大的主族元素有 4种
C.晶胞中与铁原子等距离且最近的铁原子有12个
D.该晶体的密度为
30.(24-25高二下·安徽宿州·期中)钛酸钙矿物的晶体结构如图(a)所示,某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示,其中A为,另两种离子为和。下列说法不正确的是
A.钛酸钙晶体中离最近的有12个
B.图(b)中,X为
C.中键角大于中键角
D.钛酸钙晶体中离最近的形成了正八面体,位于其中心
地 城
考点03
配合物与超分子
31.(24-25高二下·广东广州三校(铁一、广大附、广外)联考·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是
A.Fe3+的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
B.SCN-中存在π键,和Fe3+配位的是C原子
C.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:SCN-<F-
D.向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色
32.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)邻二氮菲(白色粉末)是一种重要的配体,可与配位,得到橙红色配合物,常用于测定微量的浓度。
下列说法正确的是
A.邻二氮菲的一氯代物有8种
B.邻二氮菲是联吡啶()的同系物
C.离子的配位数为3
D.形成配合物后中部分能级之间的能量差发生了变化
33.(24-25高二下·浙江A9联盟·期中)用CuCl探究Cu(I)、Cu(Ⅱ)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
CuCl白色粉末无色溶液蓝色溶液无色溶液蓝色溶液
该过程中可能涉及的反应有:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.与Cu2+的配位能力:NH3<OH-
B.蓝色
C.第四周期,最外层电子数为1且内层全充满的元素是K和Cu
D.探究过程未发生反应②
34.(24-25高二下·四川川南名校联考·期中)血红素在人体内合成时的基本原料有甘氨酸(),下图是由中心与配体卟啉衍生物结合成的血红素分子。下列说法正确的是
A.甘氨酸()分子中键和键的个数比为
B.血红素分子中Fe、N、O电负性:
C.核外电子有15种空间运动状态
D.血红素分子的配位键中,由N提供空轨道,提供孤电子对
35.(24-25高二下·陕西汉中联盟学校·期中)向少量AgCl沉淀中滴入1的氨水,振荡,生成而沉淀消失,形成澄清的无色溶液,下列说法错误的是
A.基态氯原子有5种不同能量的电子
B.氨水中有四种不同类型的氢键
C.中中心离子是,配体是
D.向澄清的无色溶液中加入溶液不会产生白色沉淀
36.(24-25高二下·山西实验中学·期中)乙二胺()和三甲胺[]均属于胺,二者均为有机化合物,已知:乙二胺能与、等溶液中的金属离子形成相对稳定的配离子,如(En是乙二胺的简写),结构如图所示,下列有关说法正确的是
A.三甲胺分子中的N与三个C原子构成平面三角形
B.比乙二胺更易与形成稳定的配合物
C.乙二胺比三甲胺的沸点低
D.配离子中的配体数为2
37.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用,已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是
A.该配合离子中电负性:O>N
B.配合离子M2+的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3和H2O给出孤电子对,配位数为6
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA
38.(24-25高二下·安徽级示范高中联考·期中)在材料科学研究中,新型化合物的结构与性质研究备受关注。科研人员发现,某些催化物在特定条件下的聚合行为对其性能有重要影响。已知在有机合成反应的催化剂研究中,和是常用的催化剂成分,可二聚为如下结构的二聚体,而没有类似的二聚体。下列说法不正确的是
A.二聚体中存在共价键、配位键 B.键角:
C.沸点比低 D.在二聚体中六个溴原子可能共平面
39.(24-25高二下·甘肃金昌·期中)“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼,其反应历程如图所示。
下列说法错误的是
A.中的键角小于中的键角
B.和均为极性分子
C.反应涉及非极性键的断裂和生成
D.中催化中心离子为
40.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)水体中的Ni可利用丁二酮肟与其形成红色配合物的方法进行检验。形成的配离子结构如图所示,已知其中四个氮原子和镍离子处于同一平面。下列说法正确的是
A.虚线框中键角大于键角
B.该配离子中镍的配位数是4
C.该配离子中基态原子第一电离能最大的是O
D.该配离子中的化学键类型有极性键、非极性键、配位键、离子键
41.(24-25高二下·广东广州育才中学·期中)利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A.杯酚是超分子 B.杯酚分子中存在大键
C.杯酚与C60有分子间作用力 D.C60与金刚石晶体类型不同
42.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)超分子有许多特殊的化学性质。12-冠-4可与作用而不与、作用;18-冠-6可与作用(如下图),但不与或作用。
下列说法错误的是
A.18-冠-6分子中的原子与间存在离子键
B.超分子的上述特性为“分子识别”,可利用该特性分离和
C.18-冠-6分子中,原子和原子的杂化轨道类型均为杂化
D.18-冠-6分子的命名与分子中碳和氧的数目有关,分子中所有原子不可能共平面
43.(24-25高二下·山西孝义·期中)冠醚能与阳离子(尤其是与碱金属离子)作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用,图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A.X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B.Z与Y可组成不止一种离子化合物
C.18-冠-6与作用而不与或作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D.冠醚与碱金属离子作用与其可做相转移催化剂的原理有关
44.(24-25高二下·安徽合肥第八中学·期中)向甲苯和KMnO4的混合溶液中加入18-冠-6晶体,K+和迁移过程示意图如图所示。下列说法错误的是
A.该过程体现了超分子的分子自组装功能
B.18-冠-6分子与K+通过弱配位键形成超分子
C.18-冠-6晶体既能溶于水,又能溶于甲苯
D.反应开始后18-冠-6不会留在上层溶液
45.(24-25高二下·山西名校联考·期中)超分子K+@18-冠-6的合成过程如图所示。
下列说法正确的是
A.18-冠-6的核磁共振氢谱中有6组峰
B.K+ @18-冠-6中的O原子与K+间存在离子键
C.18-冠-6分子不与Li+、Na+形成稳定的超分子是因为Li+、Na+的离子半径较小,体现了超分子的“自组装”的特征
D.18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代,与K+形成的超分子稳定性将减弱
试卷第1页,共3页
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专题03 晶体结构与性质
3大高频考点概览
考点01 晶体结构与性质
考点02 晶胞结构分析与计算
考点03 配合物与超分子
地 城
考点01
晶体结构与性质
1.(24-25高二下·浙江A9联盟·期中)下列有关晶体的说法中一定不正确的是
A.明矾晶体制备时,配制明矾热的饱和溶液待其自然冷却到比室温高10~15℃时,将小晶体悬挂在玻璃杯中央使其长大
B.晶体具有自范性,有固定的熔点,通过X射线衍射实验会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰
C.许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但可能是晶体
D.当晶体颗粒小至纳米量级,熔点会下降
【答案】A
【详解】A.明矾晶体制备时,若将热饱和溶液冷却到比室温高10~15℃,此时溶液温度较高,无法析出晶体,悬挂晶种无法有效生长,正确做法是冷却至室温形成过饱和溶液后再悬挂晶种,A错误;
B.晶体具有自范性、固定熔点,X射线衍射实验是判断固体是否为晶体的有效实验方法,具体表现为当单一波长的X射线通过晶体时,记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰,B正确;
C.固体粉末即使肉眼无法看到规则晶体外形,但内部结构有序,仍为晶体(如食盐粉末),C正确;
D.纳米级晶体因表面原子比例高,结合能降低,导致熔点下降,D正确。
故答案选A。
2.(24-25高二下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)下列关于物质聚集状态说法错误的是
A.液晶介于液态和晶态之间,表现出液体的流动性和晶体的各向异性
B.等离子体组成微粒均带电且能自由运动,具有良好的导电性和流动性,是一种特殊的液态物质
C.离子液体在室温或稍高于室温时呈液态,可能与其含有机基团有关
D.晶体与非晶体的本质差异在于晶体具有自范性,其原子在三维空间里呈周期性有序排列
【答案】B
【详解】A.液晶介于液态和晶态之间,既有液体流动性又有晶体各向异性,A正确;
B.等离子体是由阳离子、中性粒子、自由电子等多种不同性质的粒子所组成的电中性物质,其中阴离子(自由电子)和阳离子分别的电荷量相等,具有良好的导电性和流动性,但属于气态而非液态,B错误;
C.离子液体因含有机基团,阴阳离子体积较大,使得阴阳离子间距离较大,离子键较弱,离子液体在室温或者稍高于室温会呈现液态,C正确;
D.晶体与非晶体的本质差异是晶体原子排列有序且具有自范性,D正确;
故选B。
3.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)某些物质的熔点数据如下表,据此做出的下列判断中,错误的是
NaCl
A.表中是离子晶体,是分子晶体
B.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.铝的化合物的晶体均是离子晶体
【答案】D
【详解】A.AlF3熔点高(1291℃),符合离子晶体特性;BCl3熔点低(-107℃),符合分子晶体特性,A正确;
B.不同族氧化物晶体类型相同,如CO2和SO2均为分子晶体,B正确;
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,如CO2是分子晶体与SiO2是共价晶体),C正确;
D.铝的化合物的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3熔点仅190℃,属于分子晶体,D错误;
答案选D。
4.(24-25高二下·福建福州联盟校·期中)下列关于晶体结构或性质的描述正确的是
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
C.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
D.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定
【答案】C
【详解】A.液晶是一类特殊的纯净(或均一)物质,兼具液体的流动性和晶体的各向异性,不是液体和晶体的混合物,A错误;
B.金属晶体的熔点不一定高于分子晶体,例如常温下金属汞为液态,熔点远低于碘、硫磺等固态分子晶体,B错误;
C.共价晶体熔化需要破坏共价键,共价键越强、键能越大,破坏共价键需要的能量越高,晶体熔点越高,C正确;
D.物质的化学稳定性取决于分子内共价键的强弱,与分子间作用力无关,D错误;
故选C。
5.(24-25高二下·福建福州联盟校·期中)物质的结构决定性质,性质决定用途。下列说法中正确的是
A.水结成冰密度减小与水分子中共价键的方向性有关
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性依次减弱
C.共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
D.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
【答案】D
【详解】A.水结成冰密度减小,是因为水分子间氢键的方向性使冰的晶体结构形成疏松的空隙结构,与水分子内的共价键无关,A错误;
B.非金属性,因此、、、的热稳定性依次减弱,还原性依次增强,B错误;
C.分子晶体的熔沸点由分子间作用力(范德华力、氢键)决定,共价键强弱影响分子的化学稳定性,不决定分子晶体熔沸点高低,C错误;
D.金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,键长关系为,键长越短键能越大,硬度越大,因此硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,D正确;
答案选D。
6.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)下列有关晶体的说法中正确的是
A.晶胞中(如上图示),分子的排列方式只有1种取向
B.石墨是分子晶体,石墨层内碳原子之间存在共价键,层与层之间存在范德华力
C.晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,键的键长比金刚石中的键的键长要长
D.碱金属和卤素形成的化合物通常能溶于水,且其熔融状态也能导电
【答案】D
【详解】A.干冰晶体中二氧化碳分子的排列方向有4种,即在顶点上1种,3对(上下、左右、前后)面心上3种,A错误;
B.石墨是混合型晶体,石墨层内碳原子靠共价键连接,层与层之间靠范德华力维系,B错误;
C.氮原子的半径比碳原子的半径小,所以键的键长比键的键长要短,C错误;
D.碱金属为活泼金属,容易失去电子形成阳离子;卤素单质为活泼非金属单质,容易得到电子形成阴离子;故两者形成的化合物为离子化合物;碱金属的卤化物容易溶于水,水溶液能导电;离子化合物的熔融状态能导电,D正确;
故选D。
7.(24-25高二下·云南文山·期中)观察下列结构示意图并结合相关信息,判断有关说法正确的是
金刚石
石墨
FeSO4●7H2O
MgO
A.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式相同
B.石墨晶体中层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
C.FeSO4●7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
D.晶体熔点:金刚石>CaO>MgO
【答案】C
【详解】A.金刚石中C原子杂化方式为sp3,石墨中碳原子的杂化方式为sp2,故A错误;
B.石墨晶体中层内是共价键,层间是范德华力,石墨是混合型晶体,故B错误;
C.键角3是硫酸根中键角,中S上的孤电子对数为0,价层电子对数为4,硫酸根为正四面体结构,键角为109°28′,键角最大,键角1与键角2中的O均采用sp3杂化,键角1与键角2比较,键角1上的O提供孤电子对形成配位键,使得键角1中O上的孤电子对数比键角2中O上的孤电子对数少,导致键角1比键角2大,故键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2,故C正确;
D.离子半径:Ca2+>Mg2+,离子半径越小、电荷数越多,离子晶体熔点越高,金刚石是共价晶体,熔点高于CaO和MgO,则晶体熔点:金刚石>MgO>CaO,故D错误;
故答案为C。
8.(24-25高二下·新疆实验中学·期中)下列有关分子晶体的说法正确的有
①所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键
②冰融化时,分子中H-O键发生断裂
③分子晶体在水溶液中均能导电
④分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高
⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高
⑥非金属氢化物晶体一般是分子晶体
A.①② B.④⑥ C.③④ D.⑤⑥
【答案】B
【详解】①稀有气体为单原子分子,形成的分子晶体中无化学键,①错误;
②冰融化破坏的是水分子间的氢键而非H-O键,②错误;
③葡萄糖属于分子晶体,但它属于非电解质,其水溶液不导电,③错误;
④分子晶体中,分子间作用力越大,物质熔化时破坏这些作用力所需的能量越多,通常熔点越高,④正确;
⑤分子晶体的熔点与分子间作用力有关,与共价键键能无关,⑤错误;
⑥非金属氢化物分子内原子通过共价键形成稳定结构,分子间以较弱的作用力结合,使得整体呈现分子晶体的性质(如熔沸点较低),⑥正确;
综上,故选B。
9.(24-25高二下·云南昭通第一中学教研联盟·期中)下列说法错误的是
A.因晶体物理性质的各向异性,水晶在不同方向上导热性不同
B.石墨烯(如图所示)中平均每个六元碳环含有2个碳原子
C.分子晶体中,分子间作用力越大,对应的物质越稳定
D.晶体加热脱水时,需克服氢键的作用
【答案】C
【详解】A.晶体具有各向异性,即在不同方向上体现出不同性质,因此水晶在不同方向上导热性不同,A正确;
B.每个C原子为3个环共有,则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为,B正确;
C.分子晶体中,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高,稳定性与共价键的强弱有关,C错误;
D.水分子间含有氢键,所以加热脱水时,需克服氢键的作用,D正确;
故选C。
10.(24-25高二下·浙江三锋联盟·期中)下列有关晶体的说法正确的是
A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B.(沸点)为分子晶体,熔化破坏分子间作用力
C.石墨是混合型晶体,晶体中存在大键,因而石墨层间可以滑动,质地较软
D.晶体溶于水后可导电,该晶体一定是离子晶体
【答案】B
【详解】A.金属晶体中存在阳离子和自由电子,不存在阴离子,故A错误;
B.BCl3沸点低,符合分子晶体的特征,熔化时破坏分子间作用力,故B正确;
C.石墨是混合型晶体且存在层内大π键,但层间滑动是因范德华力弱,而非大π键,因果关系错误,故C错误;
D.分子晶体(如HCl)溶于水后也可导电,故D错误;
选B。
11.(24-25高二下·福建福州·期中)下列关于晶体的说法中正确的有几个
①离子晶体中一定含有离子键,分子晶体一定含有共价键
②碘晶体升华时破坏了共价键
③共价晶体中,共价键越强,熔点越高
④氯化钠熔化时离子键被破坏
⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥干冰晶体中,每个周围紧邻12个
⑦氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】①离子晶体一定含离子键,但分子晶体不一定含共价键,稀有气体为单原子分子,属于分子晶体,不含共价键,①错误;
②碘升华属于物理变化,只破坏分子间作用力,不破坏共价键,②错误;
③共价晶体的熔点由共价键键能决定,共价键越强,键能越大,熔点越高,③正确;
④氯化钠熔化时电离出自由移动的阴阳离子,离子键被破坏,④正确;
⑤分子稳定性由分子内共价键的键能决定,分子间作用力只影响熔沸点,与分子稳定性无关,⑤错误;
⑥干冰为面心立方堆积的分子晶体,每个CO2周围紧邻12个CO2分子,⑥正确;
⑦氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有12个,⑦错误;
综上,正确的说法共3个,
故选B。
12.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)下列关于微粒间的作用力说法正确的是
A.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.离子键的强弱只和离子所带电荷有关
C.在晶体中有阳离子一定有阴离子
D.石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
【答案】D
【详解】A.分子晶体的稳定性由分子内共价键决定,分子间作用力影响熔沸点,A错误;
B.离子键强弱与离子电荷和离子半径均有关,B错误;
C.金属晶体含阳离子和自由电子,无阴离子,C错误;
D.石墨层内为共价键,层间为范德华力,属于混合型晶体,D正确;
故答案选D。
13.(24-25高二下·四川南充高级中学·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A.在NaCl晶体中,距最近的有6个
B.在晶体中,填在围成的四面体空隙中
C.在金刚石晶体中,碳原子为杂化
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE,其晶体不导电
【答案】D
【详解】A.由图可知,在NaCl晶体中,距最近的有6个(位于6个面心上),A正确;
B.在CaF2晶体中,距离F-最近的Ca2+共有4个,所以填在围成的四面体空隙中,B正确;
C.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,所以碳原子为杂化,C正确;
D.该气态团簇分子中含E、F原子的个数都为4,所以分子式为E4F4或F4E4,D错误;
故选D。
14.(24-25高二下·河南部分学校联考·期中)下列各组物质中,化学键类型完全相同,晶体类型也相同的是
A.KOH和 B.NaBr和HCl C.和 D.和
【答案】C
【详解】A.KOH含离子键和共价键,属于离子晶体;MgCl2只含离子键属于离子晶体,两者化学键类型不同,晶体类型相同,A错误;
B.NaBr含离子键属于离子晶体,HCl含共价键属于分子晶体,化学键类型和晶体类型均不同,B错误;
C.CCl4和SO₂的化学键均为共价键,两者均为分子晶体,化学键类型和晶体类型均相同,C正确;
D.CO2含有共价键属于为分子晶体,SiO2含有共价键属于共价晶体,化学键类型相同但晶体类型不同,D错误;
故选C。
15.(24-25高二下·河北沧州运东五校联考·期中)下列关于晶体结构或性质的描述正确的是
A.离子晶体溶于水时只破坏离子键
B.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
C.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
D.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定
【答案】B
【详解】A.离子晶体溶于水时可能破坏离子键和共价键(如NaHSO4在水中电离),因此“只破坏离子键”错误,A错误;
B.共价晶体的熔点由共价键强度决定,键越强熔点越高(如金刚石),B正确;
C.金属晶体熔点不一定更高(如汞熔点-39℃,低于硫等分子晶体),C错误;
D.分子晶体的稳定性由化学键决定,而非分子间作用力(如O2稳定性取决于O=O键),D错误;
故选B。
地 城
考点02
晶胞结构分析与计算
16.(24-25高二下·重庆第十八中学·期中)将铁粉在NH3和H2的混合气氛中加热,可得含Fe和N的磁性材料,其晶体的晶胞如下图晶胞边长均为anm。下列说法正确的是
A.距离N最近的Fe有8个
B.Fe之间的最近距离为nm
C.该晶体的密度为g/cm3
D.若将N置于晶胞顶点,则Fe位于体心和棱心
【答案】D
【详解】A.根据晶胞结构,N原子位于体心,距离N原子最近的Fe原子位于晶胞面心位置,共有6个,A错误;
B.根据晶胞边长均为anm,面对角线长度为,而Fe之间的最近距离为面对角线的一半,有,B错误;
C.该晶胞中,N原子位于体心,个数为1个;Fe原子位于顶点和面心,个数为,晶胞化学式为:,已知,则晶体的密度为,C错误;
D.若将N置于晶胞顶点,有个数,而Fe如位于晶胞中的体心和棱心,则个数为,得到的化学式与原有的化学式相同,D正确;
故答案为:D。
17.(24-25高二下·湖北武汉重点中学5G联合体·期中)一种十分具有前景的仅由三种元素组成超导材料的长方体晶胞结构如图所示(已知),下列说法错误的是
A.基态位于元素周期表的区
B.若N点原子分数坐标为,则P点原子分数坐标为
C.M、N之间的距离为
D.该晶体最简化学式为
【答案】B
【详解】A.Ag为47号元素,原子的价层电子排布式为4d105s1,Ag位于元素周期表的ds区,故A正确;
B.已知,则MP之间的距离为,若N点原子分数坐标为,则P点原子的分数坐标为(0,0,),故B错误;
C.M、N之间的距离为面对角线的,即,故C正确;
D.晶胞结构中Cs、Ag、F的原子个数分别为8×+2= 4、8×+4×=4、16×+4=12,故化学式为,故D正确;
故选:B。
18.(24-25高二下·浙江浙东北县域名校发展联盟·期中)一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为apm.设阿伏加德罗常数的值为,下列说法不正确的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有12个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面
D.晶体的密度为
【答案】B
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中含有1个Ca、含有K原子数 、含有B原子数、含有C原子数,所以晶体最简化学式为,故A正确;
B.位于晶胞顶点、Ca2+位于体心,晶体中与最近且距离相等的有8个,故B错误;
C.晶胞中B和C原子构成的多面体,有6个四边形、8个六边行,共14个面,故C正确;
D.晶体的密度为 ,故D正确;
选B。
19.(24-25高二下·福建泉州培元、国光、铭选三校联考·期中)天宫空间站采用柔性砷化镓太阳能电池,图甲为砷化镓的立方晶胞结构,晶胞边长为apm,砷化镓的摩尔质量为,下列说法错误的是
A.砷化镓的化学式为GaAs B.图乙为该晶胞沿z轴投影图
C.As原子间最短距离是 D.砷化镓晶体密度为
【答案】D
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于体内的砷原子个数为4,Ga原子位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,则砷化镓的化学式为GaAs,故A正确;
B.由晶胞结构可知,为该晶胞沿z轴投影图,故B正确;
C.两个As原子间最短距离为面对角线的一半,为apm,故C正确;
D.根据均摊法知,晶胞中含有4个As,8+6=4个Ga,化学式为GaAs,该晶胞的密度为×1030g/cm3,故D错误;
答案选D。
20.(24-25高二下·广东珠海·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,晶胞结构如图所示。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为anm,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B.Mg与Fe之间的最近距离为
C.在铁镁合金晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D.储氢后,1mol晶胞最多含有的个数为
【答案】B
【详解】A.由铁镁合金晶胞结构可知,铁原子处于面心和顶点位置,由均摊法计算可知,铁镁合金晶胞中含有铁原子数为,A正确;
B.分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,晶胞面对角线长度2anm,晶胞边长anm,Mg与Fe之间的最近距离为体对角线长度的四分之一,最近距离为nm,B错误;
C.以一个铁原子为中心,有三个互相垂直的面,每个面上有4个铁原子离该铁原子距离相等且最近,则与铁原子最近的铁原子数有12个,C正确;
D.分子在晶胞的体心和棱的中心位置,根据均摊法计算,储氢时一个晶胞中分子数目为,则1mol晶胞最多含有的个数为,D正确;
故选B。
21.(24-25高二下·河南郑州·期中)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞结构如下图所示,晶胞参数为。下列说法错误的是
A.原子与原子的最短距离为
B.每个原子周围距离最近的原子个数为12
C.该晶胞的质量为(为阿伏加德罗格数的值)
D.基态原子的价电子排布式为
【答案】D
【详解】A.原子与原子的最短距离为体对角线的四分之一,为pm,A正确;
B.每个Ga周围距离最近的Ga原子在同层、上下层各4个,共12个,B正确;
C.据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个As,该晶胞含有4个GaAs,晶胞质量为,C正确;
D.Ga为31号元素,基态原子的价电子排布式为,D错误;
故选D。
22.(24-25高二下·广西南宁第三中学·期中)某水性钠离子电池电极材料由组成,其立方晶胞嵌入和嵌出过程中,与含量发生变化,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.以上过程为化学变化
B.普鲁士蓝晶胞中与个数比为
C.格林绿晶胞中周围等距且最近的数为6
D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为
【答案】B
【详解】A.以上过程结构发生变化,属于化学变化,A正确;
B.根据均摊原则,普鲁士蓝晶胞中含Fe:、CN-数为、Na+数为4,根据化合价代数和等于0,可知Fe2+与Fe3+个数比为1:1,B错误;
C.根据晶胞图,格林绿晶体中周围等距且最近的数为6,C正确;
D.根据均摊原则,普鲁士白晶胞中含Fe:、CN-数为、Na+数为8,若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为=,D正确;
故选B。
23.(24-25高二下·山西太原·期中)(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm,其中Pb2+(B)占据立方体体心,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各点的位置,称为原子的分数坐标,如A的分数坐标为(0,0,0)。
下列说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)
A.中C和N原子的杂化方式相同 B.C的分数坐标为
C.每个Pb2+周围与它相邻且距离相等的有6个 D.该晶体密度为
【答案】B
【分析】灰色球数目,白色球,黑色球1个,故白球为,黑色为Pb2+,据此分析;
【详解】A.饱和碳原子采用sp3杂化,N原子采用sp3杂化,A正确;
B.A的分数坐标为(0,0,0),C的分数坐标为,B错误;
C.每个Pb2+占据立方体体心,周围与它相邻且距离相等的有6个,C正确;
D.该晶体密度为,D正确;
故选B。
24.(24-25高二下·河北衡水·期中)前四周期元素A、Q、R、W、Y原子序数依次增大,A为s区唯一非金属元素,Q是第二周期中未成对电子数最多的元素,W的核电荷数为 R的2倍,且R、W同主族,Y'的d轨道处于全充满状态。用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.简单离子半径:W>Q>R
B.WR₂的空间结构为平面三角形
C.沸点:
D.Y₂R的晶胞结构如图,最近的 Y+与R2-的核距是a nm,则密度是
【答案】B
【分析】前四周期元素原子序数依次增大,其中A为s区唯一非金属元素,则A为H元素;Q是第二周期中未成对电子数最多的元素,其价层电子排布式为,故Q为N元素;的d轨道处于全充满状态,则Y原子外围电子排布式为,可知Y为Cu元素;同主族,且W的核电荷数为R的2倍,推知R为O元素、W为S元素。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,而电子层越多离子半径越大,则离子半径:,A项正确;
B.是二氧化硫,二氧化硫中心S原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间结构为V形,B项错误;
C.有分子间氢键,没有分子间氢键,的沸点高于,C项正确;
D.根据晶胞的结构,全部位于晶胞内部,即个数为4,位于顶点和内部,即的个数为,化学式为,该晶胞的质量为,晶胞的边长为,根据密度的定义,推出该晶胞的密度是,D项正确;
故选B。
25.(24-25高二下·辽宁大连滨城高中联盟·期中)四元半导体化合物CZTS的四方晶胞如图所示。
已知晶胞参数为anm,anm,cnm,X原子的坐标为(,,),设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.该物质化学式为Cu2ZnSnS4
B.距离Cu最近的S的个数为2个
C.Y原子的坐标为(,,)
D.晶体密度为
【答案】B
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中S原子数8、Sn原子数 、Zn原子数、Cu原子数,该物质化学式为Cu2ZnSnS4,故A正确;
B.根据图示,距离Cu最近的S的个数为4个,故B错误;
C.根据X原子的坐标为(,,),可知Y原子的坐标为(,,),故C正确;
D.S原子数8、Sn原子数2、Zn原子数2、Cu原子数4,晶体密度为=,故D正确;
选B。
26.(24-25高二下·河南实验中学·期中)某物质用途非常广泛,可用来制造耐火陶瓷,作颜料,还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用如图表示,已知6个N原子形成了正八面体,晶胞参数的单位为nm,M原子的相对原子质量为m,N原子的相对原子质量为n。下列说法正确的是
A.该物质的化学式可能为MN
B.M原子的配位数为3,N原子的配位数为6
C.该晶胞密度为ρ=×1027g·cm-3
D.若N1原子的坐标为(0.31,0.31,0),则N2原子的坐标为(0.69,0.69,0)
【答案】D
【详解】A.由图示晶胞可知,一个晶胞中含有M的个数为:,N的个数为:,故该物质的化学式可能为MN2或者为N2M,A错误;
B.由图示晶胞可知,一个M原子周围距离最近且相等的N原子个数为6,则M原子的配位数为6,一个N原子周围距离最近且相等的M原子个数为3,则N原子的配位数为3,B错误;
C.该晶胞密度为,C错误;
D.由图示晶胞可知,N1、N2原子均在底面上,若N1原子的坐标为(0.31,0.31,0),则N2原子的坐标为(0.69,0.69,0),D正确;
故选D。
27.(24-25高二下·海南部分学校联考·期中)Cu2O的立方晶胞如图,晶胞参数为a pm,m点的分数坐标为(),设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.O的配位数为4 B.Cu与O的最近距离为pm
C.n点的分数坐标为() D.晶体密度ρ=g·cm-3
【答案】D
【详解】A.由图,晶胞体心原子距离最近的原子数有4个,O的配位数为4,A正确;
B.与的最近距离为体对角线的,即,B正确;
C.由m点的分数坐标为可知,n点在xyz轴投影坐标分别为、、,分数坐标为,C正确;
D.据“均摊法”,晶胞中含个O、4个Cu,则晶体密度为,D错误;
故选D。
28.(24-25高二下·天津第九中学·期中)某锂离子电池电极材料结构如图所示。图1是钴硫化物晶胞的一部分,图2是充电后的晶胞结构。
下列说法正确的是
A.图1结构中钴硫化物的化学式为 B.若图1结构中M位于顶点,则N位于面心
C.图2晶胞中距离最近的S有6个 D.图2晶胞中与的最短距离为
【答案】B
【详解】A.结构1中的个数为的个数为、S的个数比为,钴硫化物的化学式为,A错误;
B.整个晶胞向右平移0.5apm,则此时M位于顶点,N位于面心,B正确;
C.晶胞2中位于S构成的四面体空隙中,离最近的S应该是4个,C错误;
D.晶胞2中与的最短距离为晶胞参数的一半,其长度为,D错误;
故选B。
29.(24-25高二下·河北沧州运东五校联考·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其立方晶胞结构如图1所示,沿y轴投影如图2所示,A原子的分数坐标为(0,0,0),阿伏加德罗常数的值为 下列说法错误的是
A.晶胞中B原子的分数坐标为(
B.第三周期中第一电离能比 Mg大的主族元素有 4种
C.晶胞中与铁原子等距离且最近的铁原子有12个
D.该晶体的密度为
【答案】D
【详解】A.结合图1看出Z坐标为,图2可看出X坐标为,Y坐标为,故A正确;
B.第三周期中第一电离能比 Mg大的主族元素Si、P 、S、Cl有 4种,故B正确;
C.晶胞中,以上底面的中心铁原子为参照,与上底面顶点的四个铁原子,与下面晶胞和上面晶胞面上的铁原子距离都相等,故晶胞中离同一个铁原子最近的其他铁原子个数为12个,故C正确;
D.一个晶胞中铁原子个,镁原子8个,该晶胞中的密度为,故D错误;
答案选D。
30.(24-25高二下·安徽宿州·期中)钛酸钙矿物的晶体结构如图(a)所示,某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示,其中A为,另两种离子为和。下列说法不正确的是
A.钛酸钙晶体中离最近的有12个
B.图(b)中,X为
C.中键角大于中键角
D.钛酸钙晶体中离最近的形成了正八面体,位于其中心
【答案】B
【详解】A.由晶胞结构可知,钛酸钙晶体中离最近的有12个,共三层,每层4个,都在面心位置,A正确;
B.图(b)中,A的个数为:,X的个数为:个,B的个数为1个,根据电荷守恒,X为I-,B错误;
C. 和中N原子均含4个价层电子对,但中N原子含有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对之间的斥力大于成键电子对对成键电子对之间的治理,故键角:中键角大于中键角,C正确;
D.如图(a)所示,钛酸钙晶体中离最近的形成了正八面体,位于其中心,D正确;
故选B。
地 城
考点03
配合物与超分子
31.(24-25高二下·广东广州三校(铁一、广大附、广外)联考·期中)Fe3+的配合物呈现不同的颜色。如[Fe(H2O)6]3+为浅紫色,[Fe(SCN)6]3-为红色,[FeF6]3-为无色。某同学为探究Fe3+配合物的性质进行如下实验。下列有关说法不正确的是
A.Fe3+的价层电子轨道处于半满状态,较稳定
B.SCN-中存在π键,和Fe3+配位的是C原子
C.与Fe3+形成配位键的稳定性强弱:SCN-<F-
D.向溶液Ⅰ中加入适量硝酸有利于观察到[Fe(H2O)6]3+的紫色
【答案】B
【分析】Fe(NO3)3·9H2O(s)加水得Fe(NO3)3溶液,为黄色,滴加KSCN溶液,SCN-与Fe3+形成[Fe(SCN)6]3-配离子而显红色,再滴加NaF溶液,[Fe(SCN)6]3-转化为[FeF6]3-而显无色。
【详解】A.Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5,价电子分布在5个d轨道上,处于半满稳定状态,A正确;
B.C和N之间以三键结合,存在π键,S和N有孤电子对,N的电负性大于S,不易给出孤电子对,因此和Fe3+配位的是S原子,B错误;
C.由三者之间的转化可知,与形成配位键的稳定性强弱:H2O<SCN-<F-,C正确;
D.向溶液I中加入适量硝酸可以抑制Fe3+的水解,从而使溶液的紫色更容易观察,D正确;
故答案为B。
32.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)邻二氮菲(白色粉末)是一种重要的配体,可与配位,得到橙红色配合物,常用于测定微量的浓度。
下列说法正确的是
A.邻二氮菲的一氯代物有8种
B.邻二氮菲是联吡啶()的同系物
C.离子的配位数为3
D.形成配合物后中部分能级之间的能量差发生了变化
【答案】D
【详解】A.邻二氮菲结构对称,有4种氢原子,其一氯代物有4种,A错误;
B.邻二氮菲和联吡啶的分子式不是相差n个CH2,所以二者不是同系物,B错误;
C.根据配离子结构,离子的配位数为6,C错误;
D.Fe2+在自由离子状态下,d轨道能量相同,当与邻二氮菲形成配位键时,d轨道能量发生改变,从而改变能级间的能量差,D正确;
故选D。
33.(24-25高二下·浙江A9联盟·期中)用CuCl探究Cu(I)、Cu(Ⅱ)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
CuCl白色粉末无色溶液蓝色溶液无色溶液蓝色溶液
该过程中可能涉及的反应有:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.与Cu2+的配位能力:NH3<OH-
B.蓝色
C.第四周期,最外层电子数为1且内层全充满的元素是K和Cu
D.探究过程未发生反应②
【答案】D
【详解】A.由实验可得,Cu2+优先与NH3形成配合物,则NH3的配位能力通常强于OH-,A错误;
B.实验现象显示,[Cu(NH3)2]+的溶液为无色,蓝色溶液对应的是[Cu(NH3)4]2+,B错误;
C.第四周期中,最外层电子数为1且内层全充满的元素只有Cu(3d104s1),而K的3d轨道未填充,内层未全充满,C错误;
D.反应②会产生Cu沉淀,但实验中未提及沉淀,蓝色溶液应由反应④形成,即氧气氧化[Cu(NH3)2]+,D正确;
故选D。
34.(24-25高二下·四川川南名校联考·期中)血红素在人体内合成时的基本原料有甘氨酸(),下图是由中心与配体卟啉衍生物结合成的血红素分子。下列说法正确的是
A.甘氨酸()分子中键和键的个数比为
B.血红素分子中Fe、N、O电负性:
C.核外电子有15种空间运动状态
D.血红素分子的配位键中,由N提供空轨道,提供孤电子对
【答案】A
【详解】A.甘氨酸分子中的共价单键是键,一个双键中有一个键和一个键,故键与键的个数比为,A正确;
B.根据同一周期从左往右元素电负性依次增大,非金属的电负性强于金属,故血红素分子中Fe、N、O电负性:,B错误;
C.的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,占据14个轨道,则核外电子有14种空间运动状态,C错误;
D.由图知,血红素的配位键中,中心离子为,且有空轨道而提供空轨道,N有孤对电子而提供孤电子对,D错误;
故选A。
35.(24-25高二下·陕西汉中联盟学校·期中)向少量AgCl沉淀中滴入1的氨水,振荡,生成而沉淀消失,形成澄清的无色溶液,下列说法错误的是
A.基态氯原子有5种不同能量的电子
B.氨水中有四种不同类型的氢键
C.中中心离子是,配体是
D.向澄清的无色溶液中加入溶液不会产生白色沉淀
【答案】D
【详解】A.氯原子基态电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p5,共有5个不同能级,对应5种能量,故A正确;
B.氨水中的氢键包括水分子间(O-H…O)、氨分子间(N-H…N)、氨与水之间(O-H…N和N-H…O),共四种类型,故B正确;
C.[Ag(NH3)2]+中Ag+为中心离子,NH3为配体,故C正确;
D.原溶液中Cl-浓度较高,加入AgNO3后,Ag+与Cl-的浓度乘积可能超过AgCl的Ksp,生成AgCl沉淀,故D错误;
故答案为:D。
36.(24-25高二下·山西实验中学·期中)乙二胺()和三甲胺[]均属于胺,二者均为有机化合物,已知:乙二胺能与、等溶液中的金属离子形成相对稳定的配离子,如(En是乙二胺的简写),结构如图所示,下列有关说法正确的是
A.三甲胺分子中的N与三个C原子构成平面三角形
B.比乙二胺更易与形成稳定的配合物
C.乙二胺比三甲胺的沸点低
D.配离子中的配体数为2
【答案】D
【详解】A.三甲胺[N(CH3)3]中N原子具有1对孤对电子对、3个键,因此三甲胺[N(CH3)3]分子中的N与三个C原子构成三角锥形,A错误;
B.中氧原子的电负性大于氮原子,因此不易给出孤对电子形成配位键,所以比乙二胺更难与形成稳定的配合物,B错误;
C.乙二胺分子中含有N-H键,分子间易形成分子间氢键,而三甲胺[N(CH3)3]不能形成分子间氢键,所以乙二胺沸点比三甲胺[N(CH3)3]高,C错误;
D.[Cu(En)2]2+配离子中1个Cu2+与4个N原子形成配位键,因此Cu2+的配位数为4,但配体只有两个乙二胺分子,因此配体数为2,D正确;
故选D。
37.(24-25高二下·湖南三新协作体G10/H11联盟大联考·期中)铜的单质及其化合物在社会实践中有着广泛的应用,已知Cu2+能与H2O和NH3形成一种配合阳离子M2+,呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。根据信息判断下列说法不正确的是
A.该配合离子中电负性:O>N
B.配合离子M2+的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3和H2O给出孤电子对,配位数为6
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为16NA
【答案】D
【详解】A.同周期从左往右元素的电负性增强,故电负性O>N,A正确;
B.如图所示,Cu2+的配位数为6,包含4个NH3和2个H2O,该配合离子的化学式为:[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,B正确;
C.在该配合离子中,Cu2+提供空轨道,NH3中N原子和H2O中O原子给出孤电子对,配位数为6,C正确;
D.1mol该配合阳离子中σ键数目为:(4×3+2×2+6)NA =22NA,D错误;
故选D。
38.(24-25高二下·安徽级示范高中联考·期中)在材料科学研究中,新型化合物的结构与性质研究备受关注。科研人员发现,某些催化物在特定条件下的聚合行为对其性能有重要影响。已知在有机合成反应的催化剂研究中,和是常用的催化剂成分,可二聚为如下结构的二聚体,而没有类似的二聚体。下列说法不正确的是
A.二聚体中存在共价键、配位键 B.键角:
C.沸点比低 D.在二聚体中六个溴原子可能共平面
【答案】D
【详解】
A.在分子中,Al原子和Br原子之间通过共价键相连接,而二聚体中,Al原子提供空轨道,Br原子提供孤对电子互相形成配位键得到分子,A正确;
B.在和中,由于中B原子为杂化,为平面三角形分子,的键角为120°; 而在中,铝原子为杂化,还存在着配位键的四面体结构,则键角小于120°;最后得到:,B正确;
C.和都是分子晶体,通过分子间作用力结合,相对分子质量越大,分子间作用力越强,由于相对分子质量 ,同时还有二聚体的形式存在,其沸点也远高于,则沸点比低,C正确;
D.在结构中,其空间结构为平面三角形,3个Br原子处于同一平面,则形成二聚体后,两个铝原子和两个桥溴原子形成平面四元环(共面),但四个终端溴原子位于该平面的上方和下方,呈四面体排列,则6个Br原子不可能共平面,D错误;
故答案为:D。
39.(24-25高二下·甘肃金昌·期中)“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心,可将与转化为肼,其反应历程如图所示。
下列说法错误的是
A.中的键角小于中的键角
B.和均为极性分子
C.反应涉及非极性键的断裂和生成
D.中催化中心离子为
【答案】C
【详解】
A.中中N原子形成3个共价键,存在一个孤电子对,中与Fe形成配位键,不存在孤电子对,孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,则中的键角小于中的键角,A正确;
B.根据图中信息,和都不是中心对称,因此均为极性分子,B正确;
C.反应物中不存在非极性键,因此不涉及非极性键的断裂,C错误;
D.由图示可知,配合物中心在中失去1个电子转化为,故中催化中心离子为,D正确;
故选C。
40.(24-25高二下·甘肃酒泉四校联考·期中)水体中的Ni可利用丁二酮肟与其形成红色配合物的方法进行检验。形成的配离子结构如图所示,已知其中四个氮原子和镍离子处于同一平面。下列说法正确的是
A.虚线框中键角大于键角
B.该配离子中镍的配位数是4
C.该配离子中基态原子第一电离能最大的是O
D.该配离子中的化学键类型有极性键、非极性键、配位键、离子键
【答案】B
【详解】A.虚线框中甲基碳原子是杂化,双键碳是杂化,框中键角小于键角,A错误;
B.由配离子结构示意图可知,中心镍的周围有4个氮原子,配位数是4,B正确;
C.N元素的2p轨道为半充满结构则更加稳定,较难失去外层第一个电子,则第一电离能:,该配离子中基态原子第一电离能最大的是N,C错误;
D.该配离子内部存在极性键(如等)、非极性键()、配位键(),但与配体整体并非以简单“离子键”形式存在,通常视作配位键形成的共价型配合物,因而不存在典型的“离子键”,D错误;
故选B。
41.(24-25高二下·广东广州育才中学·期中)利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A.杯酚是超分子 B.杯酚分子中存在大键
C.杯酚与C60有分子间作用力 D.C60与金刚石晶体类型不同
【答案】A
【详解】A.超分子是由分子通过非共价键形成的聚集体,杯酚是具有空腔的单个分子,并非超分子,A项错误;
B.杯酚分子中含有多个苯环,每个苯环存在大π键,B项正确;
C.杯酚与C60通过空腔适配结合,这种结合力为分子间作用力,C项正确;
D.C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,晶体类型不同,D项正确;
答案选A。
42.(24-25高二下·湖北省部分省级示范高中联考·期中)超分子有许多特殊的化学性质。12-冠-4可与作用而不与、作用;18-冠-6可与作用(如下图),但不与或作用。
下列说法错误的是
A.18-冠-6分子中的原子与间存在离子键
B.超分子的上述特性为“分子识别”,可利用该特性分离和
C.18-冠-6分子中,原子和原子的杂化轨道类型均为杂化
D.18-冠-6分子的命名与分子中碳和氧的数目有关,分子中所有原子不可能共平面
【答案】A
【详解】A.18﹣冠﹣6分子中的O原子与K+间通过配位键形成超分子,属于超分子特性分子识别,不存在离子键,A错误;
B.18﹣冠﹣6与钾离子作用,不与锂离子或钠离子作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征,超分子的上述特性为“分子识别”,可利用该特性可以分离和,B正确;
C.18﹣冠﹣6中,C和O的价层电子对数均为4,杂化轨道类型均为sp3杂化,C正确;
D.18﹣冠﹣6分子中,碳原子和氧原子的杂化轨道类型均为sp3杂化,所有原子不可能共平面,故D正确;
故答案选A。
43.(24-25高二下·山西孝义·期中)冠醚能与阳离子(尤其是与碱金属离子)作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用。18-冠-6与钾离子作用(如图1)但不与锂离子或钠离子作用,图2是由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成的超分子(实线代表共价键,其他重复的W、X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。下列说法中错误的是
A.X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物
B.Z与Y可组成不止一种离子化合物
C.18-冠-6与作用而不与或作用,说明超分子有“分子识别”的特性
D.冠醚与碱金属离子作用与其可做相转移催化剂的原理有关
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为四种原子序数依次增大的短周期元素,W、X、Z分别位于不同周期,则W为H元素;Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z为Na元素;X、Y都位于第二周期,从图2看,X可形成4个共价键,Y可形成2个共价键,则X、Y原子的最外层电子数分别为4、6,从而得出X为C元素、Y为O元素。所以W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。
【详解】A.由分析可知,X为C元素、Y为O元素,X的氢化物可能是相对分子质量很大的烃,常温下可能呈固态,而Y的氢化物为H2O或H2O2,则碳的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物(H2O或H2O2),A错误;
B.Y、Z分别为O、Na,二者可组成离子化合物Na2O、Na2O2等,B正确;
C.冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用,18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,说明超分子有“分子识别”的特性,C正确;
D.由题意可知,冠醚内部有很大空间,能与离子半径不同的碱金属阳离子作用,把无机物带入有机物中,它可做相转移催化剂也是基于这个原理,D正确;
故选A。
44.(24-25高二下·安徽合肥第八中学·期中)向甲苯和KMnO4的混合溶液中加入18-冠-6晶体,K+和迁移过程示意图如图所示。下列说法错误的是
A.该过程体现了超分子的分子自组装功能
B.18-冠-6分子与K+通过弱配位键形成超分子
C.18-冠-6晶体既能溶于水,又能溶于甲苯
D.反应开始后18-冠-6不会留在上层溶液
【答案】A
【详解】A.冠醚识别碱金属,该过程体现了超分子的分子识别功能,A错误;
B.18-冠-6分子可以与K+通过弱配位键形成超分子,B正确;
C.18-冠-6结构中多个氧原子可以与水分子形成氢键,增大在水中溶解度,含有多个烃基,与甲苯互溶,C正确;
D.甲苯和KMnO4发生氧化还原反应后,被还原为Mn2+,上层溶液中的负电荷减少,迫使18-冠-6与K+回到下层溶液并将新的迁移至上层溶液中,D正确;
故选A。
45.(24-25高二下·山西名校联考·期中)超分子K+@18-冠-6的合成过程如图所示。
下列说法正确的是
A.18-冠-6的核磁共振氢谱中有6组峰
B.K+ @18-冠-6中的O原子与K+间存在离子键
C.18-冠-6分子不与Li+、Na+形成稳定的超分子是因为Li+、Na+的离子半径较小,体现了超分子的“自组装”的特征
D.18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代,与K+形成的超分子稳定性将减弱
【答案】D
【详解】A.由18-冠-6的结构简式可知,其核磁共振氢谱中只有1组峰,A错误;
B.18-冠-6分子中的O原子与K+间通过配位键自组装成超分子,K+@18-冠-6中不存在离子键,B错误;
C.Li+、Na+的半径均小于K+的半径,导致Li+、Na+的直径不在18-冠-6空腔直径范围内,因此18-冠-6不能识别Li+、Na+而形成稳定的超分子,这体现了超分子的“分子识别”的特征,C错误;
D.F比O的电负性大,使O原子的孤电子对偏向F原子,配位能力降低,与K+形成的超分子稳定性将减弱,D正确;
故答案为:D。
试卷第1页,共3页
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