第三章 晶体结构与性质（A卷）单元测试 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

**基本信息** 本单元卷聚焦高中化学第三章晶体结构与性质，通过14道选择（56分）和4道非选择（44分），覆盖晶胞、晶体类型、配合物等核心知识，结合可燃冰、石墨烯等科技情境，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|14/56|晶胞概念（1题）、分子晶体性质（2题）、共价键计算（3题）、超分子（13题）|结合可燃冰（4题）、锂离子电池（8题）等真实情境，考查晶体结构与性质关系| |非选择题|4/44|晶体与非晶体性质（15题）、晶胞计算（16题）、石墨烯（17题）、配合物实验（18题）|通过实验探究（18题）和晶胞参数计算（16题），培养科学探究与证据推理能力|

高中化学单元测试A卷——基础达标卷（参考答案） 1.答案：B 解析：晶体并不是晶胞简单、随意堆积而成，而是晶胞平行排列而成的，且相邻晶胞之间没有任何间隙。 2.答案：C 解析：分子晶体的化学式可以表示分子组成，A项正确；分子晶体中，相邻分子间的作用力是分子间作用力，而分子间作用力比化学键弱得多，故分子晶体的熔点一般较低，部分分子晶体易升华，B项正确；分子晶体在固态和熔融态下均不存在自由移动的离子或电子，因而分子晶体在固态和熔融状态下都不能导电，C项错误；分子晶体的溶解性一般遵守“相似相溶”规律，D项正确。 3.答案：A 解析：白磷是正四面体结构，1个白磷分子中含有6个P—P键，124g白磷的物质的量是124g÷124g/mol=1mol，124g中含P—P键的数目为6，A正确；28g晶体硅中，每个Si原子形成4条Si—Si键，每个Si—Si键由2个Si原子共用，则28g晶体硅中含Si—Si键的数目为2，B不正确；12g金刚石中，金刚石中=1：2，12g金刚石中含有的C—C键的个数为2，C不正确；60g的物质的量为1mol，二氧化硅中平均每个硅原子形成的Si—O键的个数为4，则60g中含Si—O键的个数为4，D不正确。 4.答案：C 解析：的VSEPR模型为正四面体形，的VSEPR模型是四面体形，A项错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B项错误；可燃冰属于分子晶体，C项正确；的键角为105°，的键角为109°28＇，D项错误。 5.答案：C 解析：A（×）金属能导电是因为金属中的“自由电子”在外加电场作用下作定向移动。 B（×）金属中的“自由电子”受热后运动速率加快，与金属阳离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属具有导热性。 C（√）当金属受到外力的作用时，由于金属阳离子与“自由电子”间的相互作用，各原子层间相对滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性。 D（×）合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，改变了金属原子有规则的层状排列，使其层与层之间相对滑动变得困难，所以合金的延展性比纯金属差，硬度比纯金属大。 6.答案：D 解析：氢原子的核外只有一个电子，X为氢元素；地壳中含量前两位的元素是氧、硅，故Y和Z分别是氧和硅，金刚石是自然界中硬度最大的物质，W为碳元素。晶体是冰，含氢键，熔点高于，A正确；固态为分子晶体，B正确；SiC的结构与金刚石相似，碳的原子半径小于硅，SiC的硬度比晶体硅的大，C正确；、CO是分子晶体，D错误。 7.答案：B 解析：由图甲可知，该晶胞中位于6个面心的形成正八面体结构，位于正八面体空隙中，A项正确；由图甲可知，晶胞中与的最短距离为，与距离相等且最近的有6个，B项错误；由图甲可知，MNQP切面即晶胞的对角线切面，该切面有9个离子，分别是4个顶点和2个面心的，2个棱心和Ⅰ个体心的，如图乙所示，C项正确；由图甲可知，该晶胞中，的个数为，的个数为，故单个晶胞质量，该晶体的密度，D项正确。 8.答案：C 解析：石墨的熔点比金刚石的高，故A项正确；在石墨晶体中，每个碳原子与周围3个碳原子形成三个共价键，而每个共价键被2个碳原子所共用，则每个碳原子形成1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B项正确；石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，不存在化学键，故C项错误；从题图中可以看出，每个都位于1个平面正六边形的中心，即平均每6个C原子对应1个，所以C与的个数比是6：1，故D项正确。 9.答案：D 解析：晶体的各向异性是指晶体的某些物理性质在不同方向上的差异，包括硬度、导电性、导热性、光学性质等，故选D。 10.答案：B 解析：A项，根据氮化碳的硬度比金刚石的硬度大判断，氮化碳属于共价晶体；B项，氮的非金属性强于碳的非金属性，氮化碳中碳显+4价，氮显-3价；C项，题给晶体结构模型中虚线部分（正方形）是氮化碳晶体的最小结构单元，该正方形顶点的原子被4个正方形共用，边上的原子被2个正方形共用，则其含有的碳原子数为，氮原子数为4，故氮化碳的化学式为；D项，碳形成4个共价键，每个碳原子与4个氮原子相连，氮形成3个共价键，每个氮原子与3个碳原子相连。 11.答案：D 解析：在中，提供空轨道，提供孤电子对，A项正确；由上述分析知，步骤2发生反应的离子方程式为，B项正确；由上述分析知步骤3中析出深蓝色晶体，说明在乙醇中的溶解度较小，C项正确；硫酸铜溶液中铜离子以水合铜离子形式存在，加入氨水后最终转化为，故与的配位能力大于与的配位能力，D项错误。 12.答案：D 解析：根据均摊法可知，白球位于晶胞体内，数目为1，黑球位于晶胞顶点、棱上与体内，数目为，结合晶胞化学式（k>1）可知，白球为Sm、黑球为Co，故该物质的化学式为，A项正确；体心原子的分数坐标为，B项正确；该晶胞中含1个Sm和5个Co，结合晶胞参数可知，该六方晶胞体积为，则该晶体密度为，C项正确；结合晶胞示意图可知，原子Q与体心距离为侧面面对角线长度的，即，D项错误。 13.答案：B 解析：化合物Ⅰ中存在羟基，在水溶液中能形成氢键，增大其在水中的溶解度，因此水中溶解性：化合物Ⅰ>化合物Ⅱ，A项错误；的直径在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6可以识别钾离子，与氧原子之间通过弱作用力形成超分子，B项正确；、的半径均小于钾离子的半径，导致、的直径不在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6不能与、形成稳定的超分子，C项错误；由题图可知， @ 18-冠-6中不存在离子键，D项错误。 14.答案：D 解析：A.中Al原子的价层电子对数为，所以的杂化方式为，故A正确； B.晶体中，以体心的为例，与之紧邻且等距的位于晶胞棱上、晶胞中上层立方体左右侧面心、晶胞中下层立方体前后面面心，与紧邻且等距的有8个，即的配位数为8，故正确； C.与之间的最短距离为下底面面对角线长的一半，为，故C正确； D.晶胞中数目为数目为，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶体的密度为，故D错误； 故选D。 15.答案：（1）10（1分）；吸热（1分）；不变（1分）；晶体（1分）；晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点（1分） （2）各向异性（1分）；各向同性（1分）；有序（1分）；无序（1分） 解析：（1）由图知，冰块融化过程持续了10 min，此过程需吸收热量，温度保持不变，故冰是晶体，有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，有无固定熔点是区分晶体与非晶体的重要依据。 （2）图甲为石墨晶体，垂直方向的导电性差而水平方向的导电性强，说明晶体具有各向异性；图乙中，水晶属于晶体而玻璃属于非晶体，石蜡熔化后，水晶片上出现椭圆形而玻璃片上出现圆形，说明晶体具有各向异性而非晶体具有各向同性；图丙说明晶体的内部微粒排列规范有序而非晶体内部微粒排列无序。 16.答案：（1）①2（2分） ②0.3163（2分） ③0.137（2分） （2）6（2分）；（2分） 解析：（1）①晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心的钨原子完全为该晶胞所有，故晶胞中钨原子的个数为。②每个晶胞中含2个钨原子，则，解得。③晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍，则，计算得出钨原子的半径为0.137 nm。 （2）由图Ⅱ晶胞结构可知，该晶胞中含Co原子个数为，则一个该晶胞的质量，该晶胞的体积，晶体密度，。 17.答案：（1）4（3分） （2）A（3分） （3）20（3分） 解析：（1）由图甲可知，该石墨晶胞底面不是正方形，而是有一个内角是60°的菱形，该晶胞中处于顶点的碳原子有8个，其中4个碳原子均被12个晶胞所共有，另外4个碳原子均被6个晶胞所共有；处于棱上的碳原子有4个，其中2个碳原子均被3个晶胞所共有，另外2个碳原子均被6个晶胞所共有；处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有；晶胞内有1个碳原子，所以每个该晶胞中含有的碳原子数为。 （2）石墨是导体，所以石墨烯可能具有良好的导电性能，A项正确；石墨烯与石墨结构相似，都属于混合型晶体，B项错误；石墨烯是层状结构，其中碳原子均为杂化，C项错误；石墨中层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨中分离得到石墨烯需要破坏分子间作用力，D项错误。 （3）设中六边形、五边形碳环的个数分别为x、y，每个C原子被3个环共用，则，因，则。 18.答案：（1）（2分） （2）（2分） （3）X射线衍射仪（2分） （4）>（2分） （5）>（2分）；21（2分）；2（2分） （6）D（2分） 解析：（1）将无水硫酸铜粉末溶于水，与形成配离子使溶液呈蓝色，提供空轨道，中O原子提供孤电子对形成配位键，该配离子的结构式为。 （2）氨水过量时，与反应形成，离子方程式为 （3）测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。 （4）将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液，无蓝色沉淀生成，说明与形成的配离子稳定，不易被取代，即与的结合能力大于与的结合能力。 （5）在分子中，N原子有一对孤电子对；在中，N原子的孤电子对与形成配位键，孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对间的排斥力，故该配合物中H—N—H键角大于分子中的H—N—H键角。1个分子中有3个σ键，5个分子中共有15个σ键，与5个分子和1个形成6个配位键（也是σ键），所以1 mol 中含有的σ键数目为。中外界的2个能与溶液反应生成AgCl沉淀，所以1 mol 溶于水，加入足量溶液，能得到2 mol AgCl沉淀。 （6）由该配离子的结构可知，与4个N原子形成配位键，该配离子的配位数是4，A项正确；与两个分子形成，故配体数为2，B项正确；形成配离子前后，Cu的化合价都是+2，化合价不变，C项正确；该配离子中不存在离子键，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 分值：100 分 时间：60分钟 可能用到的相对原子质量：C-12、O-16、Si-28 第I卷（选择题，共56分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求） 1.整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。对这句话的理解错误的是( ) A.相邻晶胞之间没有任何间隙 B.晶体是晶胞简单、随意堆积而成 C.晶胞排列时，取向相同 D.“并置”是指所有晶胞都是平行排列的 2.只含分子的晶体叫分子晶体。下列与分子晶体相关的叙述错误的是( ) A.分子晶体的化学式可以表示分子组成 B.分子晶体中，相邻分子间的作用力是分子间作用力，而分子间作用力很弱，故分子晶体一般具有较低的熔点，许多由分子构成的物质在常温下呈气态或液态 C.分子晶体形成的物质在固态和熔融状态时都可以导电 D.分子晶体的溶解性一般遵守“相似相溶”规律，即极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂 3.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A.124g含有的P—P键的个数为6 B.28g晶体硅中含有的Si—Si键的个数为4 C.12g金刚石中含有的C—C键的个数为1.5 D.60g中含Si—O键的个数为2 4.在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是( ) A.甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形 B.甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合 C.可燃冰属于分子晶体 D.水分子的键角大于甲烷分子的键角 5.如图是金属晶体内部电子气理论图，电子气理论可以解释金属的某些性质，下列说法正确的是( ) A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动 B.金属能导热是因为“自由电子”在热的作用下相互碰撞，从而发生热的传导 C.金属具有良好的延展性是因为在外力的作用下，金属中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，也不破坏金属键 D.合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，使电子数目增多，所以合金的延展性比纯金属强、硬度比纯金属小 6.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是( ) A.晶体的熔点高于晶体的熔点 B.固态是分子晶体 C.ZW是共价晶体，其硬度比Z晶体的大 D.Z、W是同一主族的元素，Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体 7.KF可用于玻璃雕刻，作杀虫剂、催化剂等，其晶胞结构如图甲所示。晶胞边长为a nm，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.位于形成的正八面体空隙中 B.晶胞中与距离相等且最近的有4个 C.MNQP点的截面如图乙所示 D.该晶体的密度为 8.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，嵌入石墨层间，当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视图如图所示，下列说法错误的是( ) A.石墨的熔点比金刚石的高 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.图中C与的个数比是6：1 9.晶体具有各向异性。如蓝晶石（）在不同方向上的硬度不同，又如石墨在与层垂直方向上的导电率是与层平行方向上的。晶体表现出各向异性的物理性质有( ) ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.仅①③ B.仅②④ C.仅①②③ D.①②③④ 10.氮化碳的硬度比金刚石的硬度大，其结构如图所示。下列有关氮化碳的说法错误的是( ) A.氮化碳属于共价晶体 B.氮化碳中碳显-4价，氮显+3价 C.氮化碳的化学式为 D.每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连 11.由硫酸铜溶液制取硫酸四氨合铜晶体的实验如下。 步骤1：向盛有4 mL 0.1 蓝色溶液的试管中，滴加几滴1 氨水，有蓝色沉淀生成； 步骤2：继续滴加氨水并振荡试管，沉淀溶解，得到深蓝色溶液； 步骤3：向试管中加入8 mL 95%乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，有深蓝色晶体析出。 下列说法错误的是( ) A.在中，提供空轨道，提供孤电子对 B.步骤2发生反应的离子方程式为 C.步骤3中析出晶体，说明在乙醇中的溶解度较小 D.与的配位能力大于 12.（k>1）是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下，晶胞参数a=500 pm、c=400 pm，M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是( ) A.该物质的化学式为 B.体心原子的分数坐标为 C.晶体的密度为 D.原子Q到体心的距离为 13.超分子 @ 18-冠-6的合成过程如图所示。 已知：18-冠-6的空腔直径为260~320 pm，的直径为276 pm。 下列说法正确的是( ) A.水中溶解性：化合物Ⅰ<化合物Ⅱ B.18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子 C.18-冠-6可与、形成稳定的超分子 D.超分子 @ 18-冠-6中存在离子键 14.氢化铝钠等复合氢化物是重要的有机还原剂。晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是( ) A.中的杂化方式为 B.晶体中，的配位数为8 C.与之间的最短距离为 D.晶体的密度为 第II卷（非选择题，共44分） 二、非选择题（本大题共4小题，共44分） 15.（9分）分析晶体与非晶体具有的性质，回答下列问题。 （1）如图是冰块融化过程中温度随时间的变化图。分析该图可知，冰块融化过程持续_________ min，此过程需_________（填“吸热”或“放热”），温度_________（填“升高”“不变”或“降低”）。所以，冰是_________（填“晶体”或“非晶体”），区分晶体与非晶体的重要依据是___________________。 （2）图甲为石墨晶体，说明晶体具有_______________；图乙说明晶体具有各向异性而非晶体具有_____________；图丙说明晶体的内部微粒排列规范___________而非晶体内部微粒排列___________。 16.（10分）请回答下列问题。 （1）如图Ⅰ是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型（假定金属钨为等直径的刚性球，原子间实际是相互接触的）。实验测得金属钨的密度为，钨的相对原子质量为183.8。 ①每个晶胞中分摊到_________个钨原子。 ②晶胞的边长a为_________ nm。 ③钨的原子半径r为_________ nm（提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的）。 （2）钴晶体的晶胞是六棱柱形，其结构如图Ⅱ所示，每个晶胞中含Co原子个数为_________；晶胞的底是正六边形，边长为a pm，设为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为，则该晶胞的高为_________ pm（用含a、、ρ的式子表示）。 17.（9分）（1）石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图甲所示，图中用虚线标出了石墨的一个晶胞，该晶胞中含有的碳原子数为_________。 （2）我国科研人员分析嫦娥五号月壤，首次在月壤样本中发现了天然形成的少层石墨烯（2~7层），如图乙所示。下列有关石墨烯的说法正确的是_________（填字母）。 A.可能具有良好的导电性能 B.与石墨结构相似，都属于共价晶体 C.碳原子均为杂化 D.从石墨中剥离得石墨烯需要破坏化学键 （3）石墨烯可转化为，的结构如图丙所示，该分子是由五边形碳环和六边形碳环构成的球体，其中五边形碳环有12个，六边形碳环有_________个。 18.（16分）能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如表实验。 序号 实验步骤 实验现象或结论 Ⅰ 将无水硫酸铜粉末溶于水 溶液呈蓝色 Ⅱ 向上述溶液中逐滴加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀，随后沉淀溶解并得到深蓝色的溶液 Ⅲ 再加入溶剂乙醇 得到深蓝色晶体 Ⅳ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为 Ⅴ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成 设阿伏加德罗常数的值为，请回答下列问题。 （1）步骤Ⅰ中所得溶液呈蓝色，是因为存在_________（填结构式）配离子。 （2）步骤Ⅱ中蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为_________________________。 （3）步骤Ⅳ中测定晶体结构的最常用仪器是_________。 （4）该实验说明与的结合能力_________（填“>”“<”或“=”）与的结合能力。 （5）分子能与形成配合物，该配合物中H—N—H键角（填“>”“<”或“=”） 分子中的H—N—H键角。1 mol 中含有的σ键数目为_________ 。1 mol 溶于水，加入足量溶液，能得到_________ mol AgCl沉淀。 （6）能与乙二胺（）形成，结构如图，关于该配离子的说法错误的是_________（填字母）。 A.该配离子的配位数是4 B.该配离子的配体数是2 C.形成配离子前后，Cu的化合价不变 D.该配离子中含有离子键、非极性键与极性键 学科网（北京）股份有限公司 $