第三章 晶体结构与性质 知识清单 单元练习-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

**基本信息** 高中化学选择性必修2《晶体结构与性质》单元卷，全面覆盖晶体类型、结构与性质、配合物及超分子等核心知识，通过选择与解答题结合，适配单元复习，强化化学观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题/36分|晶体鉴别、晶胞计算、配合物结构|基础辨析，如X射线衍射应用、[CuCl₄]²⁻配离子判断| |解答题|5题/64分|杂化类型、晶胞密度、配合物成键|综合应用，如NiO晶胞计算、SO₂大π键分析，体现结构决定性质观念|

第三章 晶体结构与性质 鸟瞰图 晶体结构与性质 物质的聚集状态与晶体的常识 物质的三态、等离子体、离子液体 晶体与非晶体的本质区别 晶体的结构特点和晶体的自范性 晶体的物理性质 晶体与非晶体的区分方法 晶胞与晶体的关系、晶胞中粒子数目的计算 典型晶体 分子晶体 构成粒子 共价晶体 粒子间的相互作用 金属晶体 物理性质（熔点、沸点、硬度） 离子晶体 代表性物质 过渡晶体 含义 影响因素 混合型晶体 含义 石墨晶体结构的特点 石墨与金刚石晶体结构与性质的比较 配合物与超分子 配合物 共价键、配位键 配合物的组成 配合物的结构特点 配合物的制备及定量分析 应用 超分子 定义 结构特点 应用 知识1 物质的聚集状态☆ 项目 内容 等离子体 （1） 概念：是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质 （2） 性质：具有良好的导电性和流动性 液晶 （1） 概念：是介于液体和晶态之间的物质状态 （2）性质：既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性 物质的聚集状态 除了固态、液态、气态，还有晶态、非晶态、以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等 知识2 晶体（crystal）与非晶体（noncrystal）☆☆☆ 1.晶体和非晶体的比较☆ 项目 晶体（固体） 非晶体（固体） 概念 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈相对无序状态的固体物质称为非晶体 示例 食盐、冰、铁等 玻璃、橡胶等 自范性 有（能自发呈现多面体外形） 没有（不能自发呈现多面体外形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 2.获得晶体的途径☆ 项目 内容 途径 熔融态物质凝固 气态物质凝华 溶质从溶液中析出 3.晶体的特性☆ 项目 内容 自范性 晶体能自发呈现多面体外形的性质。 各向异性 （1）晶体在不同方向上表现出许多物理性质（如强度、导热性、光学性质等）的差异。 （2）晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。 熔点 晶体常具有固定的熔点；而非晶体没有固定的熔点。 检验 （1）根据晶体特性的检验 ①有固定的熔点的为晶体，没有固定熔点的为非晶体。 ②有各向异性的为晶体，没有各向异性的为非晶体。 （2）利用X射线衍射的检验 晶体能使X射线产生衍射，而非晶体对X射线只能产生散射。 知识3 晶胞（unit cell）☆☆ 1.对晶胞的认识☆ 项目 内容 概念 描述晶体结构的基本单元（是构成晶体的最小的重复结构单元）。 2.晶胞中粒子数目的计算☆ 项目 内容 均摊法的基本原则 在晶体中，一个粒子同时为n个晶胞所共有，那么该粒子的1/n属于这个晶胞 正方体形晶胞中不同位置的粒子数的计算 图3.1-6 NaCl晶胞 以NaCl晶胞为例： 所以一个NaCl晶胞中含Na+个数；含Cl-个数 知识4 晶体结构的测定☆☆☆ 1.测定方法及图谱☆ 项目 内容 固体 X射线衍射仪 单一波长的X射线 晶体 → 记录仪 分立的斑点或明锐的衍射峰 知识5 分子晶体（molecular crystal）☆☆ 1.分子晶体的类型和性质☆ 项目 内容 定义 分子以分子间的作用力结合形成的晶体叫分子晶体 结构特点 （1） 构成粒子：分子 （2） 微粒间作用力：分子间作用力相互吸引，包括范德华力和氢键 常见分子晶体物质类别 所有非金属氢化物：H2O、NH3、CH4等。 部分非金属单质：卤素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等。 部分非金属氧化物：CO2、P4O10、SO2、SO3等。 几乎所有的酸：HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 绝大多数有机物：苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。 知识6 共价晶体（covalent crystal）☆☆ 1.共价晶体的结构和物理性质☆ 项目 内容 定义 晶体中相邻原子间都以共价键结合，整个晶体是一个共价键三维骨架结构，叫作共价晶体 结构特点 （1） 构成粒子：原子 （2） 微粒间作用力：共价键 （3） 空间结构：不存在单个的小分子，是一个“巨分子” 常见共价晶体物质类别 某些非金属单质：晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石（diamond）等 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）等 某些氧化物：二氧化硅（SiO2）等 2.典型的共价晶体☆ 项目 内容 用途图示 单晶硅 单晶硅制的芯片 硅太阳能电池 二氧化硅光导纤维 知识7 金属键与金属晶体☆☆ 1.金属键☆ 项目 内容 金属键定义 金属单质晶体中原子间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用 （1）成键粒子：金属阳离子和自由电子 （2）成键条件：金属单质或合金 2.金属晶体☆ 项目 内容 定义 金属原子之间通过金属键形成的晶体。 结构特点 构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。 熔、沸点 金属键越强、熔沸点越高。 “电子气理论”对金属性质的解释 导电性 易导电 导热性：导热性能好。 延展性 良好 知识8 离子晶体（ionic crystal）☆☆ 1.离子键☆ 项目 内容 离子键定义 离子键是一种静电作用，它包括阴、阳离子之间的引力和两种离子的核之间的引力和两种离子的核之间以及电子之间的斥力等作用 影响因素 离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强 特征 无方向性和饱和性 2.离子晶体☆ 项目 内容 定义 由阴、阳离子相互作用而形成的晶体 结构特点 （1） 构成粒子：阴、阳离子 （2） 作用力：离子键 常见的离子晶体 NaCl CsCl 晶胞示意图 结构特点 （1） 每个Na+周围最邻近的Cl-有6个；每个Cl-周围最邻近的Na+有6个； （2） 每个Na+周围最邻近的Na+有12个；每个Cl-周围最邻近的Cl-有12个； （1） 每个Cs+周围最邻近的Cl-有8个；每个Cl-周围最邻近的Cs+有8个； （2）每个Cs+周围最邻近的Cs+有6个；每个Cl-周围最邻近的Cl-有6个； 晶胞中所含离子数 Na+ 为4；Cl- 为4 Cs+ 为1；Cl- 为1 知识9 过渡晶体与混合型晶体☆☆ 1.过渡晶体☆ 项目 内容 定义 粒子间作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能介于共价晶体、金属晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体（事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是四类型晶体之间的过渡晶体）。 2.混合型晶体☆ 项目 内容 定义 晶体内可能同时存在若干种不同的作用力，具有两种或两种以上的晶体的结构和性质，这类晶体称为混合型成晶体。如石墨 知识10 晶体的比较☆☆ 晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 混合型晶体 （石墨为例） 构成晶体的粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 原子 粒子间的作用 分子间作用力（范德华力或氢键） 共价键 金属键 离子键 共价键、范德华力 物理性质 熔、沸点 较低 很高 差别较大（汞常温下为液态，钨熔点为3410℃） 较高 很高 硬度 较小 很大 差别较大 略硬而脆 质软 导电性 不良导体（部分溶于水发生电离后导电） 不良导体（个别为半导体） 良导体 不良导体（熔融或溶于水导电） 导电 导热性 不良 不良 良好 不良 良好 延展性 差 差 优良 差 差 溶解性 相似相溶 一般不溶 一般不溶于水，少数与水反应 多数易溶 不溶 机械加工性 不良 不良 优良 不良 不良 影响晶体性质的因素 分子间作用力、相对分子质量大小 共价键的强弱、键长、键能、原子的半径 金属键的强弱、自由电子的多少、半径大小 离子键的强弱、离子的半径和电荷 分子间作用力、相对分子质量大小 实例 干冰、白磷 金刚石、碳化硅 金属单质、合金 NaCl、CsCl C 知识11 配合物（coordination compound）☆☆ 1.配位键☆ 项目 内容 定义 成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，即“电子对给与—接受”键被称为配位键 表示式 A→B（A为提供孤电子对的原子，B为接受孤电子对的原子） 2.配位化合物（错合物、络合物）☆ 项目 内容 定义 金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH。 形成条件 中心原子提供空轨道，配位体(配位体)提供孤电子对。 组成举例 Cu2+与H2O结合显蓝色，它们是怎么结合的？ Cu2++4H2O＝配体 H2O 2+ 配离子 配位键 H2O—Cu—OH2 H2O中心离子 四水合铜离子 配离子 中心离子 配位键 配体 配合物中心原子一般为金属原子或带正电的阳离子如Fe3＋、Ag＋、Ni，过渡金属离子最常见（因为含有较多空轨道）且中心金属原子提供空轨道。 应用 知识12 超分子（supramolecule）☆ 项目 内容 定义 两种或两种以上的分子（包括离子）通过分子间相互作用形成的分子聚集体。 注意：超分子与高分子的区别，高分子是由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物，大多是有机高分子化合物 应用 1.“杯酚”分离 C60和C70 2.冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子 特征 分子识别 自组装 选择性必修2《第3章 晶体结构与性质》单元测试卷（ 一、选择题 1．（2分）下列有关晶体的认识不正确的是（　　） A．可以用X射线衍射鉴别晶体与非晶体 B．晶体具有各向异性和自范性 C．晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 D．12g金刚石中含有C﹣C键的数目为2NA（NA为阿伏加德罗常数） 【解答】解：A．晶体会对X射线发生衍射，而非晶体不会对X射线发生衍射，则X射线衍射实验是区别晶体与非晶体的最科学的方法，故A正确； B．晶体能自发的呈现多面体外形，所以晶体有自范性，单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体具有各向同性，故B正确； C．晶体中只要有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体中只含阳离子和自由电子，不含阴离子，故C错误； D.12g金刚石的物质的量为1mol，而每个碳原子形成四个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，12g金刚石中含有C﹣C键的数目为2NA，故D正确； 故选：C。 2．（2分）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（　　） A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 【解答】解：Z处于晶胞中心的原子被一个晶胞占有，X处于顶点上的原子被8个晶胞占有，Y处于棱上的原子被4个晶胞占有， 故晶胞中含有Z原子的数目为1、含有X原子的数目为81、含有Y原子的数目为123， 所以Z、X、Y的原子个数比是1：1：3，所以其化学式为ZXY3， 故选：A。 3．（2分）下列说法错误的是（　　） A．金属镁晶体中，1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用 B．石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，是一种混合键型晶体 C．液晶具有一定程度晶体的各向异性和液体的流动性 D．可用X射线衍射法判断固体物质是否为晶体 【解答】解：A、金属晶体中有“电子气”，能导电，能导热等，金属晶体中的电子气属于整个晶体，故A错误； B、石墨为层状结构，层内碳原子间以共价键结合成六边形，层与层之间为范德华力，是一种混合型的晶体，故B正确； C、液晶具有液体和晶体的共同特性，即液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性，故C正确； D、晶体和非晶体在X射线衍射中的信号大不相同，晶体都有尖锐的衍射峰，而非晶体没有，所以可以用X射线衍射法判断固体物质是晶体还是非晶体，故D正确； 故选：A。 4．（2分）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说法错误的是（　　） A．CuCl2溶液呈黄绿色，是由于存在配离子[CuCl4]2﹣ B．配合物[PtCl2（NH3）2]为平面结构，存在顺反异构体 C．配合物[Ti（OH）4（H2O）2]2+中Ti4+的配位数是4 D．向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O溶液中加入足量AgNO3溶液，只有的Cl被沉淀 【解答】解：A．二价铜离子为蓝色，而CuCl2溶液呈黄绿色，是由于存在配离子[CuCl4]2﹣，故A正确； B．配合物[PtCl2（NH3）2]中Pt2+的配体为NH3和Cl﹣，配位数是4，又为平面结构，所以存在顺反异构体，故B正确； C．配合物[Ti（OH）4（H2O）2]2+中Ti4+的配位数是4+2＝6，故C错误； D．配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O在水溶液中只电离出外界的氯离子，则向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O溶液中加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl﹣离子与Ag+反应，内配位离子Cl﹣不与Ag+反应，只有的Cl被沉淀，故D正确； 故选：C。 5．（2分）下列说法错误的是（　　） A．基态Cr原子有6个未成对电子 B．元素Ga的核外电子排布式为[Ar]4s24p1，位于元素周期表中p区 C．NH3中N﹣H键间的键角比CH4中C﹣H键间的键角小 D．XY2分子为V形，则X原子一定为sp2杂化 【解答】解：A．Cr是24号元素，价电子排布式为3d54s1，价电子轨道排布图为，有6个未成对电子，故A正确； B．Ga是31号元素，处于周期表中第四周期第IIIA族，核外电子排布式为[Ar]4s24p1，位于元素周期表中p区，故B正确； C．N原子、C原子均为sp3杂化，NH3中N原子有1对孤对电子为，甲烷分子在碳原子没有，NH3分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，故NH3中N﹣H键间的键角比CH4中C﹣H键间的键角小，故C正确； D．XY2分子为V形，则X原子也可能为sp3杂化，故D错误。 故选：D。 6．（2分）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法错误的是（　　） A．在石墨烯晶体中，每个C原子连接3个六元环 B．石墨烯晶体中的化学键全部是碳碳单键 C．在金刚石晶体中，C原子采用sp3杂化 D．在金刚石晶体中，六元环中最多有4个C原子在同一平面 【解答】解：A．石墨烯晶体中最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C—C化学键，则每个C原子连接3个六元环，故A正确； B、石墨烯晶体中C原子采用sp2杂化，则石墨烯晶体中的化学键有碳碳单键和双键，故B错误； C、在金刚石晶体中，每个碳原子与相邻的四个碳原子形成共价键，则C原子采用sp3杂化，故C正确； D．晶胞中共平面的原子如图，共4个，故D正确。 故选：B。 7．（2分）利用反应CCl4+4 Na C（金刚石）+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是（　　） A．C（金刚石）属于共价晶体 B．该反应利用了Na的强还原性 C．CCl4和C（金刚石）中的C的杂化方式相同 D．NaCl晶体中每个Cl﹣周围有8个Na+ 【解答】解：A．金刚石晶体中每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构，形成的晶体为原子晶体，原子晶体也是共价晶体，故A正确； B．该反应中Na元素化合价由0价变为+1价，则Na在该反应中作还原剂，还原剂具有还原性，Na将CCl4还原生成C，所以该利用了钠的强还原性，故B正确； C．CCl4和C（金刚石）中的C原子的价层电子对个数都是4，根据价层电子对互斥理论知CCl4和C（金刚石）中的C的杂化方式都是sp3杂化，故C正确； D．NaCl晶体：每个Na+同时吸引6个Cl﹣，每个Cl﹣同时吸引6个Na+，所以配位数为6，故D错误； 故选：D。 8．（2分）关于[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O的说法正确的是（　　） A．配体为水分子，外界为Br﹣ B．中心离子的配位数为6 C．中心离子Cr3+提供孤电子对 D．中心离子的化合价为+2 【解答】解：A．[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O中配位体是H2O、Br﹣，外界为Br﹣，故A错误； B．[Cr（H2O）4Br2]﹣中的中心离子的配体是H2O、Br﹣，该配离子中含有4个H2O、2个Br﹣，所以配位数是6，故B正确； C．配体是H2O、Br﹣，Br原子和O原子都含有孤电子对，所以都可以提供孤电子对，中心离子Cr3+提供接受孤电子对的空轨道，故C错误； D．[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O中阴离子是溴离子，溴离子的化合价是﹣1价，所以铬离子的化合价是+3价，故D错误。 故选：B。 9．（2分）下列说法正确的是（　　） A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B．HF在高温下也不容易分解，是因为HF分子之间存在氢键 C．SiO2和CO2熔点相差很大，是因为Si﹣O的键能比C＝O的键能大 D．在HCl分子中，各原子最外电子层都形成了具有8个电子的稳定结构 【解答】解：A．纯碱和烧碱都是离子晶体，熔化时克服离子键，则纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同，故A正确； B．分子的稳定性与共价键有关，与氢键无关，HF在高温下也不容易分解，是因为HF中H﹣F键的键能很大，H﹣F键不易断裂，故B错误； C．SiO2是原子晶体，CO2是分子晶体，原子晶体熔化破坏共价键，分子晶体熔化破坏分子间作用力，共价键的键能远大于分子间作用力，故C错误； D．HCl分子中H原子只含有2个电子，H不是8个电子的稳定结构，故D错误； 故选：A。 10．（2分）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中含有的哑铃形C2﹣的存在，使晶胞沿一个方向拉长（该晶胞为长方体）。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是（　　） A．1个Ca2+周围距离最近且等距离的C2﹣数目为6 B．6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 mol C．该晶体中只有离子键 D．与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个 【解答】解：A．由晶胞示意图可知，晶胞的一个平面的长与宽不相等，由图中体心Ca2+周围距离最近的可知，1个Ca2+周围距离最近的有4个，而不是6个，故A错误； B．CaC2晶体中含阴离子为，6.4克CaC2为0.1mol，则含阴离子0.1mol，故B正确； C．CaC2含离子键、非极性共价键，故C错误； D．因晶胞为长方体，可知一个平面的长与宽不相等，则与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个，故D错误； 故选：B。 11．（4分）镍能形成多种不同的化合物。图1是镍的一种配合物的结构，图2是一种镍的氧化物的晶胞（图中白球为氧）。判断下列说法正确的是（　　） A．图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键 B．图1中C、N、O的第一电离能C＞N＞O C．图2中离镍原子最近的镍原子数共有8个 D．图2可能表示的是氧化镍（NiO）的晶胞 【解答】解：A．根据图1，配合物中非金属元素之间存在共价键，O原子和另外﹣OH中H原子之间存在氢键，含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间存在配位键，该配合物中C﹣C、C＝N、C﹣H、N﹣O、H﹣O中都为共价键，Ni原子和N原子之间存在配位键，O原子和另外﹣OH中H原子形成氢键，但氢键不是化学键，故A错误； B．同周期主族元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，C、N、O元素处于同一周期，且原子序数依次增大，但N元素处于第VA族，所以第一电离能顺序为N＞O＞C，所以图1中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为：N＞O＞C，故B错误； C．根据图2，观察晶胞可知Ni2+位于体心和棱心，与体心的Ni2+距离最近的棱心上的Ni2+有 12个，离Ni2+最近的Ni2+的个数为12个，故C错误； D．图2中，根据晶胞的结构特点，黑球为Ni2+，白球为O2﹣，1个晶胞中含有黑球数目为1+124个，含有白球数目为864个，所以图2表示的是氧化镍（NiO）的晶胞，故D正确； 故选：D。 12．（4分）下列说法正确的是 （　　） A．HOCH2CH（OH）CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B．NH3和CH4的空间构型相似 C．BF3与都是平面型分子 D．CO2和H2O都是直线型分子 【解答】解：A．HOCH2CH（OH）CH2OH不是手性分子，故A错误； B．NH3和CH4中中心原子价层电子对个数都是4，NH3中含一个孤电子对，属于三角锥形，CH4中不含有共用电子对，空间构型是正四面体结构，故B错误； C．是平面型分子，BF3中B原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以为平面三角形结构，故C正确； D．CO2是直线形分子、H2O是V形分子，故D错误； 故选：C。 13．（4分）如图是氯化铯晶体的晶胞示意图（晶体中最小的重复结构单元），已知晶体中2个最近的Cs+核间距为a cm，氯化铯（CsCl）的相对分子质量M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（　　） A．g•cm﹣3 B．g•cm﹣3 C． g•cm﹣3 D． g•cm﹣3 【解答】解：氯离子位于顶点，晶胞中数目为81，铯离子位于体心，数目为1，即一个晶胞中含有一个氯离子和一个铯离子，则一个晶胞质量为g，2个最近的Cs﹣离子核间距为acm，即晶胞边长为acm，则晶胞体积为：a3cm3，则密度为g•cm﹣3， 故选：C。 14．（4分）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物甲的结构如图所示。且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，W2Z常温常压下为液体。下列说法正确的是（　　） A．W2Z的稳定性大于YW3 B．X﹣X、X＝X、X≡X键能之比为1.00：1.77：2.34，根据以上数据，可知X的双键和三键不容易发生反应 C．离子半径由大到小的顺序：Y3﹣＞Z2﹣＞X4﹣ D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 【解答】解：由上述分析可知，W为H、X为C、Y为N、Z为O， A.非金属性O大于N，则H2O的稳定性大于NH3，故A正确； B.由键能可知，三键的键能较大，单质较稳定，而双键易断裂，发生反应，故B错误； C.具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则离子半径由大到小的顺序：X4﹣＞Y3﹣＞Z2﹣，故C错误； D.Y元素的氧化物对应的水化物若为亚硝酸，属于弱酸，故D错误； 故选：A。 二、多选题 （多选）15．（4分）下列物质的性质变化规律与键能无关的是（　　） A．与硅相比，金刚石的硬度大、熔点高 B．HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高 D．H2、O2、H2S在水中的溶解性依次为难溶、微溶、可溶 【解答】解：A．金刚石中键能大于硅中的键能，则金刚石的硬度大，熔点高，与键能有关，故A错误； B．非金属性F＞Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，形成的氢化物共价键的键能越大，对应的氢化物越稳定，与键能有关，故B错误； C．F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量在增大，分子间作用力增大，则沸点逐渐升高，与键能无关，故C正确； D．H2、O2不溶于水，非极性分子不易溶于极性分子，H2S为极性分子可于溶极性分子的溶剂水中，与键能无关，故D正确； 故选：CD。 三、解答题 16．（14分）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。 （1）Q的最高价氧化物，中心原子的杂化类型　sp杂化　 （2）R的氢化物分子的空间构型是　正四面体　 ，属于　非极性　 分子（填“极性”或“非极性”）；R与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是　Si3N4 ； （3）X的常见氢化物的空间构型是　三角锥型　 （4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是　CS2 和　CCl4 ；Q和Y形成的分子的电子式是 ，属于　非极性　 分子（填“极性”或“非极性”）。 【解答】解：（1）Q是C元素，C元素最高化合价是+4价，其最高价氧化物是CO2，二氧化碳为直线形，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，则C原子采取sp杂化， 故答案为：sp杂化； （2）R为Si元素，氢化物为SiH4，空间结构与甲烷相同，为正四面体结构，SiH4为对称结构，属于非极性分子； Si与N元素形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式为Si3N4， 故答案为：正四面体；非极性；Si3N4； （3）X为N元素，N元素常见氢化物为NH3，氨气的空间结构为三角锥型， 故答案为：三角锥型； （4）C分别与是S、Cl形成的化合物的化学式分别是CS2、CCl4；CS2分子结构与二氧化碳类似，电子式为，为直线型对称结构，属于非极性分子， 故答案为：CS2；CCl4；；非极性。 17．（12分）高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni（CHZ）3]（ClO4）2}是一种新型的起爆药。 （1）写出基态Ni 原子的外围电子排布图 。 （2）Ni 能与CO 形成配合物Ni（CO）4，配体CO 中提供孤电子对的是C 原子而不是O原子，其理由可能是　电负性O＞C，O原子不易提供孤电子对　 ；1 mol 该配合物分子中σ 键数目为　8NA （设NA 为阿伏加德罗常数的值，下同）。 （3）① 的VSEPR 模型是　正四面体　 。 ②写出与互为等电子体的一种分子：　CCl4 （填化学式）。 （4）高氯酸三碳酰肼合镍化学式中的CHZ 为碳酰肼，其结构为，它是一种新型的环保锅炉水除氧剂。碳酰肼中氮原子和碳原子的杂化轨道类型分别为　sp3 、　sp2 。 （5）高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。 ①高氯酸的酸性强于次氯酸的原因是　非羟基氧的个数越多，Cl的正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子越向Cl偏移，越容易电离出H+ 。 ②如图为NiO 晶胞，则晶体中Ni2+的配位数为　6　 ；若晶胞中Ni2+距离最近的O2﹣之间的距离为a pm，则NiO 晶体的密度＝　　 g•cm﹣3（用含a、NA 的代数式表示）。 【解答】解：（1）Ni元素原子核外有28个电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，外围电子排布图为， 故答案为：； （2）电负性O＞C，O原子不易给出孤电子对，配体CO中提供孤电子对的是C原子。Ni原子形成的4个配位键属于σ键，CO与N2互为等电子体，CO分子结构式为C≡O，CO分子中含有1个σ键、2个π键，故Ni（CO）4中含有8个σ键、8个π键，1mol 该配合物分子中σ 键数目为8NA，故答案为：电负性O＞C，O原子不易提供孤电子对；8NA； （3）①1mol 离子中有4molσ键，其杂化方式为sp3，VSEPR 模型是正四面体，故答案为：正四面体； ②原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体，1mol 离子有5mol原子，价电子为32，其等电子体为CCl4或SiF4等， 故答案为：CCl4； （4）碳酰肼中氮原子有一对孤电子对，每个N原子形成3个σ键，故杂化方式为sp3．碳原子形成3个σ键，杂化方式为sp2，故答案为：sp3；sp2； （5）①HClO4中非羟基氧数目比HClO的多，HClO4中Cl的正电性更高，导致Cl—O—H中O的电子向Cl的偏移程度比HClO的大，HClO4更易电离出H+，酸性越强，故答案为：非羟基氧的个数越多，Cl的正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子越向Cl偏移，越容易电离出H+； ②以顶点Ni2+为参照，其周围等距且最近的氧离子处于棱心，可知Ni2+的配位数为3×86．若晶胞中Ni2+距离最近的O2﹣之间的距离为a pm，则晶胞参数为2a pm＝2a×10﹣10cm，晶胞体积V＝（2a×10﹣10）3cm3．晶胞中Ni2+数目为844，O2﹣数目为121＝4，则晶胞的质量m，故晶胞密度ρg•cm﹣3，故答案为：6；。 18．（10分）（1）H、B、N、Cl四种元素中不属于p区的为 　氢　 （填元素名称），未成对电子数目最多的基态原子的电子排布式为 　1s22s22p3 ，同周期第一电离能介于B和N之间的元素有 　3　 种。 （2）最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬（Cr）的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子的价层电子轨道表示式为 。 （3）铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有 　BD　 （填字母）。 A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大 C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7 （4）Mn、Fe两元素的部分电离能数据列于表： 元素 Mn Fe 电离能/（kJ•mol﹣1） I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 比较Mn、Fe两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是 　由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少　 。 （5）高温下CuO容易转化为Cu2O的原因是 　Cu2O中Cu+的价层电子排布处于稳定的全充满状态　 。 【解答】解：（1）p区元素包括ⅢA族～ⅤⅡ族及零族元素，H、B、N、Cl元素中不属于p区的为氢；未成对电子数目最多的为N，N原子基态原子的电子排布式为1s22s22p3；同一周期从左向右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族的s能级为全满稳定状态，ⅤA族的p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，则第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素， 故答案为：氢；1s22s22p3；3； （2）Cr价电子排布式为3d54s1，轨道表示式为， 故答案为：； （3）铍与相邻主族的铝元素性质相似。 A．Be属于s区，Al属于p区，故A错误； B．同一周期元素，元素的电负性能随着原子序数的增大而呈增大，同一主族，从上到下，电负性依次减弱，所以电负性都比镁大，故B正确； C．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族，从上到下，第一电离能依次减弱，所以第二周期元素Mg的第一电离能比第三周期Al的大，故C错误； D．氯化物的水溶液均发生水解，溶液显酸性，则pH＜7，故D正确， 故答案为：BD； （4）比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，原因为由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少， 故答案为：由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少； （5）基态 Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其价电子排布式为：3d10，结构上Cu2+价电子排布式为3d9，而Cu+为3d10全充满更稳定，在高温下CuO 能分解生成Cu2O， 故答案为：Cu2O中Cu+的价层电子排布处于稳定的全充满状态。 19．（10分）许多化合物在生活、化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用 （1）钛基态原子中电子占据能量最高能级的符号为　3d　 。钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是　钛原子的价电子数比Al多，金属键更强　 。 （2）有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10﹣10cm，则该氮化钛的密度为　　 g•cm﹣3（NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式）。 （3）SO2分子中的δ键数为　2　 个，分子的空间构型为　V形　 。分子中的大π键可用符号πmn表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为π66），则SO2中的大π键应表示为　π34 。SO2分子中O﹣S﹣O键的键角　＜　 NO3﹣中O﹣N﹣O键的键角（填“＞”、“＜”、“＝”）。 （4）NO3﹣中N的杂化方式为　sp2 ，杂化后N的价电子轨道表示图为 。 【解答】解：（1）Ti是22号元素，价电子排布式为3d24s2，电子占据能量最高能级的符号为3d。钛硬度比铝大的原因是：钛原子的价电子数比Al多，金属键更强， 故答案为：3d；钛原子的价电子数比Al多，金属键更强； （2）晶胞中Ti原子数目＝1+124，N原子数目＝864，故晶胞质量＝4g，晶体密度＝4g÷（2a×10﹣10cm）3 g•cm﹣3， 故答案为：； （3）原子形成σ键数目等于其结合的原子数目，SO2分子中的σ键数为2个。SO2分子中S原子孤电子对数1，价层电子对数＝1+2＝3，VSEPR模型为平面三角形，忽略孤对电子可得微粒空间构型为V形；S原子采取sp2杂化，分子中存在平行的p轨道，S原子有1对孤对电子，O原子有1个单电子，分子中存在3原子、4电子大π键，大π键可用表示为π34．NO3﹣中N原子没有孤对电子，也采取sp2杂化，NO3﹣中为平面正三角形，而SO2分子为V形结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间排斥力，分子中键角被压缩，故NO3﹣中O﹣N﹣O键的键角更大， 故答案为：2；V形；π34；＜； （4）NO3﹣中N原子没有孤对电子，杂化轨道数目为3，采取sp2杂化，杂化后N的价电子轨道表示图为：， 故答案为：sp2；。 20．（14分）GaN、GaP、GaAs是人工合成的一系列新型半导体材料，其晶体结构均与金刚石相似．铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物，如Cu2+与乙二胺（H2N﹣CH2﹣CH2﹣NH2）可形成如图所示配离子．回答下列问题： （1）基态Ga原子价电子的轨道表达式为 ； （2）熔点：GaN　＞　 GaP（填“＞”或“＜”）； （3）第一电离能：As　＞　 Se（填“＞”或“＜”）； （4）Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是　c　 ； a．配位键 b．极性键 c．离子键 d．非极性键 （5）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为　sp3 ，乙二胺和三甲胺均属于胺．但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是　乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键　 ； （6）Cu的某种晶体晶胞为面心立方结构，晶胞边长为acm，铜原子的半径为rcm，该晶体密度为　　 g/cm3（用含a和NA的代数式表达），该晶体中铜原子的空间利用率为　　 （用含a和r的代数式表达）． 【解答】解：（1）基态Ga原子价电子排布式为：4s24p1，所以基态Ga原子价电子的轨道表达式为，故答案为：； （2）磷离子的半径大于氮离子的半径，所以GaP的晶格能小于GaN的晶格能，则熔点：GaN＞GaP，故答案为：＞； （3）As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞； （4）Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部含有碳碳非极性键，碳氢、氮氢非极性键和氮与铜离子之间的配位键，而不含离子键，故选：c； （5）乙二胺分子中氮原子形成4个σ，所以氮原子的轨道的杂化类型为 sp3，乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺比三甲胺的沸点高很多，故答案为：sp3；乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键； （6）Cu的某种晶体晶胞为面心立方结构，晶胞中含有铜原子数为864，根据；该晶体中铜原子的空间利用率为，故答案为： 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 鸟瞰图 晶体结构与性质 物质的聚集状态与晶体的常识 物质的三态、等离子体、离子液体 晶体与非晶体的本质区别 晶体的结构特点和晶体的自范性 晶体的物理性质 晶体与非晶体的区分方法 晶胞与晶体的关系、晶胞中粒子数目的计算 典型晶体 分子晶体 构成粒子 共价晶体 粒子间的相互作用 金属晶体 物理性质（熔点、沸点、硬度） 离子晶体 代表性物质 过渡晶体 含义 影响因素 混合型晶体 含义 石墨晶体结构的特点 石墨与金刚石晶体结构与性质的比较 配合物与超分子 配合物 共价键、配位键 配合物的组成 配合物的结构特点 配合物的制备及定量分析 应用 超分子 定义 结构特点 应用 知识1 物质的聚集状态☆ 项目 内容 等离子体 （1） 概念：是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质 （2） 性质：具有良好的导电性和流动性 液晶 （1） 概念：是介于液体和晶态之间的物质状态 （2）性质：既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性 物质的聚集状态 除了固态、液态、气态，还有 态、 态、以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等 知识2 晶体（crystal）与非晶体（noncrystal）☆☆☆ 1.晶体和非晶体的比较☆ 项目 晶体（固体） 非晶体（固体） 概念 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体 把内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里呈相对无序状态的固体物质称为非晶体 示例 食盐、冰、铁等 玻璃、橡胶等 自范性 有（能自发呈现多面体外形） 没有（不能自发呈现多面体外形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性 序排列 原子排列相对 序 2.获得晶体的途径☆ 项目 内容 途径 熔融态物质 气态物质 溶质从溶液中 3.晶体的特性☆ 项目 内容 自范性 晶体能自发呈现 外形的性质。 各向异性 （1）晶体在不同方向上表现出许多物理性质（如强度、导热性、光学性质等）的差异。 （2）晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。 熔点 晶体常具有固定的熔点；而非晶体没有固定的熔点。 检验 （1）根据晶体特性的检验 ①有固定的熔点的为晶体，没有固定熔点的为非晶体。 ②有各向异性的为晶体，没有各向异性的为非晶体。 （2）利用X射线衍射的检验 能使X射线产生衍射，而 对X射线只能产生散射。 知识3 晶胞（unit cell）☆☆ 1.对晶胞的认识☆ 项目 内容 概念 描述晶体结构的基本单元（是构成晶体的最小的重复结构单元）。 2.晶胞中粒子数目的计算☆ 项目 内容 均摊法的基本原则 在晶体中，一个粒子同时为 个晶胞所共有，那么该粒子的1/n属于这个晶胞 正方体形晶胞中不同位置的粒子数的计算 图3.1-6 NaCl晶胞 以NaCl晶胞为例： 所以一个NaCl晶胞中含Na+个数；含Cl-个数 知识4 晶体结构的测定☆☆☆ 1.测定方法及图谱☆ 项目 内容 固体 仪 单一波长的X射线 晶体 → 记录仪 分立的斑点或明锐的衍射峰 知识5 分子晶体（molecular crystal）☆☆ 1.分子晶体的类型和性质☆ 项目 内容 定义 分子以 结合形成的晶体叫分子晶体 结构特点 （1） 构成粒子：分子 （2） 微粒间作用力：分子间作用力相互吸引，包括 和 常见分子晶体物质类别 所有非金属氢化物：H2O、NH3、CH4等。 部分非金属单质：卤素（X2）、O2、N2、白磷（P4）、硫（S8）等。 部分非金属氧化物：CO2、P4O10、SO2、SO3等。 几乎所有的酸：HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。 绝大多数有机物：苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。 知识6 共价晶体（covalent crystal）☆☆ 1.共价晶体的结构和物理性质☆ 项目 内容 定义 晶体中相邻原子间都以 结合，整个晶体是一个共价键三维骨架结构，叫作共价晶体 结构特点 （1） 构成粒子：原子 （2） 微粒间作用力：共价键 （3） 空间结构：不存在单个的小分子，是一个“巨分子” 常见共价晶体物质类别 某些非金属单质：晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石（diamond）等 某些非金属化合物：碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化硼（BN）等 某些氧化物：二氧化硅（SiO2）等 2.典型的共价晶体☆ 项目 内容 用途图示 单晶硅 单晶硅制的芯片 硅太阳能电池 二氧化硅光导纤维 知识7 金属键与金属晶体☆☆ 1.金属键☆ 项目 内容 金属键定义 金属单质晶体中原子间以金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用 （1）成键粒子：金属阳离子和 （2）成键条件：金属单质或合金 2.金属晶体☆ 项目 内容 定义 金属原子之间通过 形成的晶体。 结构特点 构成金属晶体的粒子是金属阳离子和自由电子。 熔、沸点 金属键越强、熔沸点越 。 “电子气理论”对金属性质的解释 导电性 导电 导热性：导热性能 。 延展性 知识8 离子晶体（ionic crystal）☆☆ 1.离子键☆ 项目 内容 离子键定义 离子键是一种静电作用，它包括阴、阳离子之间的引力和两种离子的核之间的引力和两种离子的核之间以及电子之间的斥力等作用 影响因素 离子键的强弱与离子 和离子所带 有关，离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越 特征 方向性和饱和性 2.离子晶体☆ 项目 内容 定义 由阴、阳离子相互作用而形成的晶体 结构特点 （1） 构成粒子：阴、阳离子 （2） 作用力： 键 常见的离子晶体 NaCl CsCl 晶胞示意图 结构特点 （1） 每个Na+周围最邻近的Cl-有6个；每个Cl-周围最邻近的Na+有6个； （2） 每个Na+周围最邻近的Na+有12个；每个Cl-周围最邻近的Cl-有12个； （1） 每个Cs+周围最邻近的Cl-有8个；每个Cl-周围最邻近的Cs+有8个； （2）每个Cs+周围最邻近的Cs+有6个；每个Cl-周围最邻近的Cl-有6个； 晶胞中所含离子数 Na+ 为4；Cl- 为4 Cs+ 为1；Cl- 为1 知识9 过渡晶体与混合型晶体☆☆ 1.过渡晶体☆ 项目 内容 定义 粒子间作用存在键型过渡，即使组成简单的晶体，也可能介于共价晶体、金属晶体、分子晶体之间的过渡状态，形成 晶体（事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是四类型晶体之间的过渡晶体）。 2.混合型晶体☆ 项目 内容 定义 晶体内可能同时存在若干种不同的作用力，具有两种或两种以上的晶体的结构和性质，这类晶体成为 成晶体。如石墨 知识10 晶体的比较☆☆ 晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体 混合型晶体 （石墨为例） 构成晶体的粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子 原子 粒子间的作用 分子间作用力（范德华力或氢键） 共价键 金属键 离子键 共价键、范德华力 物理性质 熔、沸点 较低 很高 差别较大（汞常温下为液态，钨熔点为3410℃） 较高 很高 硬度 较小 很大 差别较大 略硬而脆 质软 导电性 不良导体（部分溶于水发生电离后导电） 不良导体（个别为半导体） 良导体 不良导体（熔融或溶于水导电） 导电 导热性 不良 不良 良好 不良 良好 延展性 差 差 优良 差 差 溶解性 相似相溶 一般不溶 一般不溶于水，少数与水反应 多数易溶 不溶 机械加工性 不良 不良 优良 不良 不良 影响晶体性质的因素 分子间作用力、相对分子质量大小 共价键的强弱、键长、键能、原子的半径 金属键的强弱、自由电子的多少、半径大小 离子键的强弱、离子的半径和电荷 分子间作用力、相对分子质量大小 实例 干冰、白磷 金刚石、碳化硅 金属单质、合金 NaCl、CsCl C 知识11 配合物（coordination compound）☆☆ 1.配位键☆ 项目 内容 定义 成键原子或离子一方提供 ，另一方提供 而形成的，即“电子对给与—接受”键被称为配位键 表示式 A→B（A为提供孤电子对的原子，B为接受孤电子对的原子） 2.配位化合物（错合物、络合物）☆ 项目 内容 定义 金属离子或原子（称为中心离子或原子）与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH。 形成条件 中心原子提供 ，配位体(配位体)提供 。 组成举例 Cu2+与H2O结合显蓝色，它们是怎么结合的？ Cu2++4H2O＝配体 H2O 2+ 配离子 配位键 H2O—Cu—OH2 H2O中心离子 四水合铜离子 配离子 中心离子 配位键 配体 配合物中心原子一般为金属原子或带正电的阳离子如Fe3＋、Ag＋、Ni，过渡金属离子最常见（因为含有较多空轨道）且中心金属原子提供空轨道。 应用 知识12 超分子（supramolecule）☆ 项目 内容 定义 两种或两种以上的分子（包括离子）通过分子间相互作用形成的 。 注意：超分子与高分子的区别，高分子是由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物，大多是有机高分子化合物 应用 1.“杯酚”分离 C60和C70 2.冠醚识别 离子：冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子 特征 分子 自 选择性必修2《第3章 晶体结构与性质》单元测试卷 一、选择题 1．（2分）下列有关晶体的认识不正确的是（　　） A．可以用X射线衍射鉴别晶体与非晶体 B．晶体具有各向异性和自范性 C．晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 D．12g金刚石中含有C﹣C键的数目为2NA（NA为阿伏加德罗常数） 2．（2分）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的（　　） A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y12 3．（2分）下列说法错误的是（　　） A．金属镁晶体中，1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用 B．石墨晶体中既有共价键，又有范德华力，是一种混合键型晶体 C．液晶具有一定程度晶体的各向异性和液体的流动性 D．可用X射线衍射法判断固体物质是否为晶体 4．（2分）许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说法错误的是（　　） A．CuCl2溶液呈黄绿色，是由于存在配离子[CuCl4]2﹣ B．配合物[PtCl2（NH3）2]为平面结构，存在顺反异构体 C．配合物[Ti（OH）4（H2O）2]2+中Ti4+的配位数是4 D．向配合物[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O溶液中加入足量AgNO3溶液，只有的Cl被沉淀 5．（2分）下列说法错误的是（　　） A．基态Cr原子有6个未成对电子 B．元素Ga的核外电子排布式为[Ar]4s24p1，位于元素周期表中p区 C．NH3中N﹣H键间的键角比CH4中C﹣H键间的键角小 D．XY2分子为V形，则X原子一定为sp2杂化 6．（2分）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法错误的是（　　） A．在石墨烯晶体中，每个C原子连接3个六元环 B．石墨烯晶体中的化学键全部是碳碳单键 C．在金刚石晶体中，C原子采用sp3杂化 D．在金刚石晶体中，六元环中最多有4个C原子在同一平面 7．（2分）利用反应CCl4+4 Na C（金刚石）+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是（　　） A．C（金刚石）属于共价晶体 B．该反应利用了Na的强还原性 C．CCl4和C（金刚石）中的C的杂化方式相同 D．NaCl晶体中每个Cl﹣周围有8个Na+ 8．（2分）关于[Cr（H2O）4Br2]Br•2H2O的说法正确的是（　　） A．配体为水分子，外界为Br﹣ B．中心离子的配位数为6 C．中心离子Cr3+提供孤电子对 D．中心离子的化合价为+2 9．（2分）下列说法正确的是（　　） A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同 B．HF在高温下也不容易分解，是因为HF分子之间存在氢键 C．SiO2和CO2熔点相差很大，是因为Si﹣O的键能比C＝O的键能大 D．在HCl分子中，各原子最外电子层都形成了具有8个电子的稳定结构 10．（2分）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中含有的哑铃形C2﹣的存在，使晶胞沿一个方向拉长（该晶胞为长方体）。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是（　　） A．1个Ca2+周围距离最近且等距离的C2﹣数目为6 B．6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 mol C．该晶体中只有离子键 D．与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个 11．（4分）镍能形成多种不同的化合物。图1是镍的一种配合物的结构，图2是一种镍的氧化物的晶胞（图中白球为氧）。判断下列说法正确的是（　　） A．图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键 B．图1中C、N、O的第一电离能C＞N＞O C．图2中离镍原子最近的镍原子数共有8个 D．图2可能表示的是氧化镍（NiO）的晶胞 12．（4分）下列说法正确的是 （　　） A．HOCH2CH（OH）CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B．NH3和CH4的空间构型相似 C．BF3与都是平面型分子 D．CO2和H2O都是直线型分子 13．（4分）如图是氯化铯晶体的晶胞示意图（晶体中最小的重复结构单元），已知晶体中2个最近的Cs+核间距为a cm，氯化铯（CsCl）的相对分子质量M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（　　） A．g•cm﹣3 B．g•cm﹣3 C． g•cm﹣3 D． g•cm﹣3 14．（4分）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物甲的结构如图所示。且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，W2Z常温常压下为液体。下列说法正确的是（　　） A．W2Z的稳定性大于YW3 B．X﹣X、X＝X、X≡X键能之比为1.00：1.77：2.34，根据以上数据，可知X的双键和三键不容易发生反应 C．离子半径由大到小的顺序：Y3﹣＞Z2﹣＞X4﹣ D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 二、多选题 （多选）15．（4分）下列物质的性质变化规律与键能无关的是（　　） A．与硅相比，金刚石的硬度大、熔点高 B．HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高 D．H2、O2、H2S在水中的溶解性依次为难溶、微溶、可溶 三、解答题 16．（14分）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。 （1）Q的最高价氧化物，中心原子的杂化类型　 　 （2）R的氢化物分子的空间构型是　 　 ，属于　 　 分子（填“极性”或“非极性”）；R与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是　 　 ； （3）X的常见氢化物的空间构型是　 　 （4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是　 　 和　 　 ；Q和Y形成的分子的电子式是　 　 ，属于　 　 分子（填“极性”或“非极性”）。 17．（12分）高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni（CHZ）3]（ClO4）2}是一种新型的起爆药。 （1）写出基态Ni 原子的外围电子排布图　 　 。 （2）Ni 能与CO 形成配合物Ni（CO）4，配体CO 中提供孤电子对的是C 原子而不是O原子，其理由可能是　 　 ；1 mol 该配合物分子中σ 键数目为　 　 （设NA 为阿伏加德罗常数的值，下同）。 （3）① 的VSEPR 模型是　 　 。 ②写出与互为等电子体的一种分子：　 　 （填化学式）。 （4）高氯酸三碳酰肼合镍化学式中的CHZ 为碳酰肼，其结构为，它是一种新型的环保锅炉水除氧剂。碳酰肼中氮原子和碳原子的杂化轨道类型分别为　 　 、　 　 。 （5）高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。 ①高氯酸的酸性强于次氯酸的原因是　 　 。 ②如图为NiO 晶胞，则晶体中Ni2+的配位数为　 　 ；若晶胞中Ni2+距离最近的O2﹣之间的距离为a pm，则NiO 晶体的密度＝　 　 g•cm﹣3（用含a、NA 的代数式表示）。 18．（10分）（1）H、B、N、Cl四种元素中不属于p区的为 　 　 （填元素名称），未成对电子数目最多的基态原子的电子排布式为 　 　 ，同周期第一电离能介于B和N之间的元素有 　 　 种。 （2）最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬（Cr）的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子的价层电子轨道表示式为 　 　 。 （3）铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有 　 　 （填字母）。 A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大 C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7 （4）Mn、Fe两元素的部分电离能数据列于表： 元素 Mn Fe 电离能/（kJ•mol﹣1） I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 比较Mn、Fe两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是 　 　 。 （5）高温下CuO容易转化为Cu2O的原因是 　 　 。 19．（10分）许多化合物在生活、化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用 （1）钛基态原子中电子占据能量最高能级的符号为　 　 。钛比钢轻、比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是　 　 。 （2）有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10﹣10cm，则该氮化钛的密度为　 　 g•cm﹣3（NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式）。 （3）SO2分子中的δ键数为　 　 个，分子的空间构型为　 　 。分子中的大π键可用符号πmn表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为π66），则SO2中的大π键应表示为　 　 。SO2分子中O﹣S﹣O键的键角　 　 NO3﹣中O﹣N﹣O键的键角（填“＞”、“＜”、“＝”）。 （4）NO3﹣中N的杂化方式为　 　 ，杂化后N的价电子轨道表示图为　 　 。 20．（14分）GaN、GaP、GaAs是人工合成的一系列新型半导体材料，其晶体结构均与金刚石相似．铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物，如Cu2+与乙二胺（H2N﹣CH2﹣CH2﹣NH2）可形成如图所示配离子．回答下列问题： （1）基态Ga原子价电子的轨道表达式为　 　 ； （2）熔点：GaN　 　 GaP（填“＞”或“＜”）； （3）第一电离能：As　 　 Se（填“＞”或“＜”）； （4）Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是　 　 ； a．配位键 b．极性键 c．离子键 d．非极性键 （5）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为　 　 ，乙二胺和三甲胺均属于胺．但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是　 　 ； （6）Cu的某种晶体晶胞为面心立方结构，晶胞边长为acm，铜原子的半径为rcm，该晶体密度为　 　 g/cm3（用含a和NA的代数式表达），该晶体中铜原子的空间利用率为　 　 （用含a和r的代数式表达）． 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $