高中化学单元测试——专题3微粒间作用力与物质性质（适中版01）

高中化学单元测试 —— 专题3 微粒间作用力与物质性质（适中版01） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中含有π键的是 A．H2 B．C2H4 C．HBr D．F2 2．（本题3分）下列物质中属于共价晶体的是 A．SiC B． C．NaH D． 3．（本题3分）工业上用S8(分子结构：)与CH4为原料制备CS2，发生反应：S8+2CH4=2CS2+4H2S。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．S8既是氧化剂，又是还原剂 B．生成17gH2S，断开S−S键数为NA C．消耗1gCH4转移电子数为NA D．CS2中σ键与π键数量之比为2：1 4．（本题3分）下列说法不正确的是 A．CCl4、C2H4、SiO2都是共价化合物 B．SO2溶于水时，需克服共价键和分子间作用力 C．某物质在熔融状态能导电；则该物质中一定含有离子键 D．CO2和N2中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 5．（本题3分）下列有关金属键的叙述错误的是 A．金属能导热是因为自由电子自身与金属阳离子发生碰撞实现的 B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 C．金属键中的电子属于整个金属 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 6．（本题3分）我国科学家在嫦娥六号月壤样品中首次发现褐硫钙石(CaS，熔点2525℃)。褐硫钙石的形成与撞击引发的高温下的界面反应有关，研究表明褐硫钙石中的硫可能来自金属相中的FeS或溶解的S，而钙只能来自冲击玻璃中的CaO。下列说法不正确的是 A．Fe元素位于元素周期表的p区 B．CaS晶体属于离子晶体 C．褐硫钙石的形成过程属于化学变化 D．电负性： 7．（本题3分）近日，科学家制造了电驱动砷化镓基激光二极管。下列有关说法正确的是 A．中均位于元素周期表的d区 B．中均属于长周期元素 C．基态和原子的未成对电子数相等 D．晶体的熔点比单晶硅高 8．（本题3分）北京大学的科技工作者在金表面进行生长的二维双层冰的边缘结构实现了成像观察，二维冰层的AFM表征细节(图1)及其结构模型(图2)如下。下列说法正确的是 A．气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子属于三种不同的化合物 B．固态水分子之间的共价键较强，“准液体”水分子之间的共价键较弱 C．由于水分子间的氢键比较牢固，使水分子很稳定，高温下也难分解 D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑 9．（本题3分）的过氧乙酸（化学式为，结构式如图所示）溶液是一种杀菌的高效消毒剂，下列说法错误的是 A．键长： B．中的键能小于中的键能 C．能形成，但不能形成，是由于共价键的饱和性 D．该分子中键和键的数目之比为8：1 10．（本题3分）正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）。下列有关说法正确的是 A．正硼酸晶体属于共价晶体 B．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 C．H3BO3分子的稳定性与氢键有关 D．1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol氢键 11．（本题3分）镓(Ga)是一种液态金属，以镓为原料可制得GaN，GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示，已知晶胞边长为 nm，A点的分数坐标为。下列有关该晶胞的说法错误的是 A．该晶胞的晶体类型为共价晶体 B．的配位数为，的配位数为4 C．点的分数坐标为 D．晶胞中与的最近距离为 12．（本题3分）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a nm，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nm 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．储氢时一个晶胞中有4个H2分子 13．（本题3分）下列陈述I和陈述II均正确且相互关联的是 选项 陈述I 陈述II A 第一电离能：O>S 沸点：H2O>H2S B 原子半径：Si>C 硬度：金刚石>晶体硅 C 玻璃工艺品具有规则几何外形 玻璃内部微粒在三维空间里呈周期性有序排列 D 稳定性：18-冠-6与K+形成的超分子>18-冠-6与Cs+形成的超分子 K+比Cs+半径小，形成的离子键更强 A．A B．B C．C D．D 14．（本题3分）用于新型氟离子导体材料的混价氟化铬，由、分别与围成的两种形式八面体M、N混合形成，、均位于八面体中心，其晶胞结构如图甲所示。 下列说法错误的是 A．和的配位数均为6 B．图乙为晶胞沿z轴方向的投影图 C．若1号八面体的中心点坐标为，则2号八面体的中心点坐标为 D．用含a、b、表示的晶胞的密度为 二、解答题 15．（本题14分）完成下列问题。 (1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有___________(填序号，下同)，属于共价晶体的有___________，属于离子晶体的有___________。 ①金刚石   ②氩   ③水晶   ④水银   ⑤氧化钠   ⑥   ⑦苯 (2)某常见固体能导电，质软，它可能属于___________(填字母)。 A．分子晶体 B．共价晶体 C．离子晶体 D．金属晶体 (3)一种氮化硼的晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图： ①BN的晶体类型是___________。 ②现代化学中，科学家常利用___________区分晶体和非晶体。 ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。 已知三个原子分数坐标参数：A为，B为，C为；则E为___________。 16．（本题14分）主族元素碳、氧、氮、氟、磷、氯、硒及副族元素镍、铜元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题： (1)在基态原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。 (2)丁二酮肟()分子是一种检验的灵敏试剂，1mol丁二酮肟分子所含键的数目为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。 (3)三醋酸锰[]是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。 a．    b．    c．        d． (4)Cu原子电子占据的最高能层的符号为___________，基态核外电子有___________种运动状态。 (5)基态Br原子的简化核外电子排布式___________。 (6)试比较键与键的键能大小：键___________(填“>”“<”或“=”)键。 (7)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃，GaAs的晶胞结构如图所示。晶胞密度为，GaAs的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值用表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为___________nm(列式表示)。 17．（本题15分）中国科学家首次在月球上发现新矿物，将其命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”中包含了Fe、Cu、Ti、Cr、Ni、N、P、O、Si、Ga等多种元素。回答下列问题： (1)基态Si原子的电子在核外有________种空间运动状态，原子核外有________种不同能量的电子。 (2)基态Ti原子中有________个未成对电子，其中最外层的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为________形。 (3)基态的价层电子轨道表示式为________。 (4)金属镓(Ga)位于元素周期表中第四周期第IIIA族，其卤化物的熔点如下表： 物质 熔点 77.75 122.3 熔点比和熔点高很多的原因是________________。 (5)一种铜合金的晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为，该晶体的化学式为________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A、B点原子的分数坐标分别为、，则C点原子的分数坐标为________；晶胞中C、D原子间距离________pm。 18．（本题15分）三星堆遗址出土的青铜神树、青铜面具等文物展现了古蜀文明的辉煌，青铜主要由铜、锡合金组成，回答下列问题： (1)与纯铜相比，青铜的熔点更___________(填“高”或“低”)，硬度更___________(填“大”或“小”)。 (2)铜晶体采取面心立方最密堆积(如图甲所示)，晶胞中原子的数目为___________；若晶胞边长为，则该晶胞的密度为___________(用表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。 (3)孔雀石[]是古代炼铜的原料之一，其晶体类型为___________晶体。 (4)某磷青铜立方晶胞结构如图乙所示。已知：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。 ①该晶体的化学式为___________。 ②图中标出的原子的分数坐标为，原子的分数坐标为，则图上标出的Cu原子的分数坐标为___________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中化学单元测试 —— 专题3 微粒间作用力与物质性质（适中版01） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中含有π键的是 A．H2 B．C2H4 C．HBr D．F2 【答案】B 【详解】A．H2结构式为H-H，不含有π键，故A错误； B．C2H4的结构简式为CH2=CH2，含有一个π键，故B正确； C．HBr结构式为H-Br，不含π键，故C错误； D．F2结构式为F-F，不含有π键，故D错误； 故选B。 2．（本题3分）下列物质中属于共价晶体的是 A．SiC B． C．NaH D． 【答案】A 【详解】A．由原子和原子通过共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，A正确； B．由分子通过分子间作用力聚集形成，属于分子晶体，B错误； C．由和通过离子键结合形成，属于离子晶体，C错误； D．由和通过离子键结合形成，属于离子晶体，D错误； 故答案为A。 3．（本题3分）工业上用S8(分子结构：)与CH4为原料制备CS2，发生反应：S8+2CH4=2CS2+4H2S。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．S8既是氧化剂，又是还原剂 B．生成17gH2S，断开S−S键数为NA C．消耗1gCH4转移电子数为NA D．CS2中σ键与π键数量之比为2：1 【答案】B 【详解】A．反应中C元素化合价由CH4中-4价升至CS2中+4价，CH4做还原剂，S元素化合价由0价降至-2价，S8做氧化剂，A错误； B．1 molS8中含有8molS-S键，每生成0.5 molH2S消耗0.125 molS8，断裂1molS-S键，B正确； C．每消耗1 molCH4，反应转移8 mol电子，故消耗1 gCH4，转移电子数mol，C错误； D．1 molCS2中含有2 molσ键与2 molπ键，因此σ键与π键数量比为1:1，D错误； 答案选B。 4．（本题3分）下列说法不正确的是 A．CCl4、C2H4、SiO2都是共价化合物 B．SO2溶于水时，需克服共价键和分子间作用力 C．某物质在熔融状态能导电；则该物质中一定含有离子键 D．CO2和N2中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 【答案】C 【详解】A．CCl4、C2H4、SiO2都只存在共价键，它们都是共价化合物，故A正确； B．SO2溶于水时反应生成亚硫酸，需克服共价键和分子间作用力，故B正确； C．某物质在熔融状态能导电，不一定含有离子键，如金属单质，故C错误； D．CO2分子晶体中碳与氧形成四对共用电子对，碳和氧原子都达8电子的稳定结构，N2分子中N原子间形成三键，都具有8电子稳定结构；故D正确； 答案选C。 5．（本题3分）下列有关金属键的叙述错误的是 A．金属能导热是因为自由电子自身与金属阳离子发生碰撞实现的 B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用 C．金属键中的电子属于整个金属 D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 【答案】B 【详解】金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用，既有金属阳离子和自由电子间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用。答案选B。 6．（本题3分）我国科学家在嫦娥六号月壤样品中首次发现褐硫钙石(CaS，熔点2525℃)。褐硫钙石的形成与撞击引发的高温下的界面反应有关，研究表明褐硫钙石中的硫可能来自金属相中的FeS或溶解的S，而钙只能来自冲击玻璃中的CaO。下列说法不正确的是 A．Fe元素位于元素周期表的p区 B．CaS晶体属于离子晶体 C．褐硫钙石的形成过程属于化学变化 D．电负性： 【答案】A 【详解】A．Fe的价电子排布为3d64s2，位于元素周期表d区，不属于p区，A错误； B．CaS由活泼金属Ca和活泼非金属S形成，熔点高达2525℃，属于离子晶体，B正确； C．褐硫钙石形成过程中由反应物生成了新物质CaS，属于化学变化，C正确； D．同主族元素电负性从上到下递减，故电负性，Ca为活泼金属，电负性远小于非金属S，因此电负性顺序为，D正确； 故答案选A。 7．（本题3分）近日，科学家制造了电驱动砷化镓基激光二极管。下列有关说法正确的是 A．中均位于元素周期表的d区 B．中均属于长周期元素 C．基态和原子的未成对电子数相等 D．晶体的熔点比单晶硅高 【答案】B 【详解】A．Ga和As分别位于周期表的ⅢA和ⅤA族，属于p区元素，而非d区，A项错误； B．Ga和As均位于第四周期，属于长周期元素，B项正确； C．基态Ga的电子排布为，未成对电子数为1；As的电子排布为，未成对电子数为3，两者不相等，C项错误； D．GaAs和Si均为共价晶体，但键键长比键键长短、键能较大，单晶硅熔点高于GaAs，D项错误； 答案选B。 8．（本题3分）北京大学的科技工作者在金表面进行生长的二维双层冰的边缘结构实现了成像观察，二维冰层的AFM表征细节(图1)及其结构模型(图2)如下。下列说法正确的是 A．气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子属于三种不同的化合物 B．固态水分子之间的共价键较强，“准液体”水分子之间的共价键较弱 C．由于水分子间的氢键比较牢固，使水分子很稳定，高温下也难分解 D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑 【答案】D 【详解】A．气相水分子、“准液体”水分子和固态水分子均为的不同存在形式，为同一种物质，A项错误； B．水分子之间存在范德华力和氢键，不存在化学键，B项错误； C．氢键决定水的熔、沸点，水分子的稳定性与氢键无关，水分子稳定是因为分子内键的键能较大，C项错误； D．当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”。造成冰面变滑，D项正确； 故选D。 9．（本题3分）的过氧乙酸（化学式为，结构式如图所示）溶液是一种杀菌的高效消毒剂，下列说法错误的是 A．键长： B．中的键能小于中的键能 C．能形成，但不能形成，是由于共价键的饱和性 D．该分子中键和键的数目之比为8：1 【答案】A 【详解】A．当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故成键原子相同的共价键的键长:单键键长 > 双键键长 > 三键键长，则键长：，A错误； B．由于O原子的半径小于C原子，键长：C-H>H-O，则键能：C-H<H-O，B正确； C．O原子的最外层有6个电子，其中4个为孤对电子，2个为单电子，则O能形成O-O、O=O，但不能形成，这是由共价键的饱和性决定的，C正确； D．单键均为键，双键中含一个键、一个键，则该分子中键和键的数目之比为8：1，D正确； 故选A。 10．（本题3分）正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）。下列有关说法正确的是 A．正硼酸晶体属于共价晶体 B．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 C．H3BO3分子的稳定性与氢键有关 D．1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol氢键 【答案】D 【详解】A．根据题意，正硼酸（H3BO3）中存在H3BO3分子，属于分子晶体，A项错误； B．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子之间形成3对共用电子对，因此分子中B原子最外层有6个电子，不是8电子稳定结构，B项错误； C．分子的稳定性与分子内的共价键键能大小有关，与氢键无关，C项错误； D．一个H3BO3分子参与形成了6个氢键，一个氢键为2个H3BO3分子所共用，因此1 mol H3BO3晶体中平均含3 mol氢键，D项正确； 故答案为D。 11．（本题3分）镓(Ga)是一种液态金属，以镓为原料可制得GaN，GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示，已知晶胞边长为 nm，A点的分数坐标为。下列有关该晶胞的说法错误的是 A．该晶胞的晶体类型为共价晶体 B．的配位数为，的配位数为4 C．点的分数坐标为 D．晶胞中与的最近距离为 【答案】C 【详解】A．GaN是典型的第三代半导体材料，晶体中原子间以共价键连接形成空间网状结构，属于共价晶体，A说法正确； B．该晶胞为闪锌矿型结构，经均摊法计算，晶胞中Ga的数目为，N全部位于晶胞内，数目为4，二者个数比为；每个N原子周围结合4个Ga原子，每个Ga原子周围也结合4个N原子，配位数均为4，B说法正确； C．根据晶胞结构，若A点坐标为，则B点坐标为，C说法错误； D．Ga与N的最近距离是晶胞体对角线长度的，晶胞体对角线长为，因此最近距离为，D说法正确； 故选C。 12．（本题3分）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a nm，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nm 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．储氢时一个晶胞中有4个H2分子 【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=4，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，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H2分子数目为=4，D正确； 故选B。 13．（本题3分）下列陈述I和陈述II均正确且相互关联的是 选项 陈述I 陈述II A 第一电离能：O>S 沸点：H2O>H2S B 原子半径：Si>C 硬度：金刚石>晶体硅 C 玻璃工艺品具有规则几何外形 玻璃内部微粒在三维空间里呈周期性有序排列 D 稳定性：18-冠-6与K+形成的超分子>18-冠-6与Cs+形成的超分子 K+比Cs+半径小，形成的离子键更强 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．第一电离能、沸点两个陈述均正确，但沸点更高是因为分子间存在氢键，与第一电离能无因果关联，A不符合题意； B．原子半径陈述正确，金刚石和晶体硅均为共价晶体，键键长比键更短、键能更大，故硬度金刚石>晶体硅，两个陈述均正确且存在因果关联，B符合题意； C．玻璃属于非晶体，内部微粒在三维空间不呈周期性有序排列，其规则几何外形是人工加工所得，陈述Ⅱ错误，C不符合题意； D．18-冠-6与形成的超分子更稳定是因为18-冠-6的空腔尺寸与半径匹配，二者依靠弱配位作用结合，不存在离子键，陈述Ⅱ错误，D不符合题意； 故答案为B。 14．（本题3分）用于新型氟离子导体材料的混价氟化铬，由、分别与围成的两种形式八面体M、N混合形成，、均位于八面体中心，其晶胞结构如图甲所示。 下列说法错误的是 A．和的配位数均为6 B．图乙为晶胞沿z轴方向的投影图 C．若1号八面体的中心点坐标为，则2号八面体的中心点坐标为 D．用含a、b、表示的晶胞的密度为 【答案】B 【详解】A．根据题意，、均位于围成的八面体中心，因此和的配位数均为6，A正确； B．图乙为晶胞沿y轴方向的投影图，B错误； C．1号位于体心，2号位于棱心，若1号八面体中心的坐标为，则2号八面体中心的坐标为，C正确； D．根据均摊法计算，M位于顶点、面心、棱心和体心，晶胞中M的个数为即有4个，N位于棱心和面心，N的个数为，即有4个，根据电荷守恒知的个数为，用含a、b、表示的晶胞的密度为，D正确； 故选B。 二、解答题 15．（本题14分）完成下列问题。 (1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有___________(填序号，下同)，属于共价晶体的有___________，属于离子晶体的有___________。 ①金刚石   ②氩   ③水晶   ④水银   ⑤氧化钠   ⑥   ⑦苯 (2)某常见固体能导电，质软，它可能属于___________(填字母)。 A．分子晶体 B．共价晶体 C．离子晶体 D．金属晶体 (3)一种氮化硼的晶体结构与金刚石相似，其晶胞结构如图： ①BN的晶体类型是___________。 ②现代化学中，科学家常利用___________区分晶体和非晶体。 ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。 已知三个原子分数坐标参数：A为，B为，C为；则E为___________。 【答案】(1) ②⑥⑦ ①③ ⑤ (2)D (3) 共价晶体 X-射线衍射实验 【详解】（1）由分子构成的晶体为分子晶体，则氩、P4和苯属于分子晶体，故②⑥⑦为分子晶体；由原子通过共价键连接成空间网状结构的晶体为共价晶体，则金刚石和水晶(主要成分为SiO2)属于共价晶体，故①③为共价晶体；由离子构成的晶体为离子晶体，则氧化钠属于离子晶体，故⑤为离子晶体；④水银为固态时，属于金属晶体； （2）固体能导电(存在自由移动的电子)，质软，为金属晶体的特征，则该固体为金属晶体，故选D； （3）①氮化硼的晶体结构与金刚石相似，因此BN为共价晶体； ②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。因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是进行X-射线衍射实验； ③氮化硼晶体中，氮原子位于顶点和面心，硼原子在晶胞内部，将晶胞分成等大的8个小正方体，四个硼原子位于其中四个不相邻的小正方体的体心，E位于右前上的小立方体的体心，根据A、B、C的原子分数坐标可知E的原子分数坐标为。 16．（本题14分）主族元素碳、氧、氮、氟、磷、氯、硒及副族元素镍、铜元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题： (1)在基态原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。 (2)丁二酮肟()分子是一种检验的灵敏试剂，1mol丁二酮肟分子所含键的数目为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。 (3)三醋酸锰[]是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。 a．    b．    c．        d． (4)Cu原子电子占据的最高能层的符号为___________，基态核外电子有___________种运动状态。 (5)基态Br原子的简化核外电子排布式___________。 (6)试比较键与键的键能大小：键___________(填“>”“<”或“=”)键。 (7)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃，GaAs的晶胞结构如图所示。晶胞密度为，GaAs的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值用表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为___________nm(列式表示)。 【答案】(1)2 (2)15NA (3) 第四周期VIIB族 bd d (4) N 27 (5)[Ar]3d104s24p5 (6)< (7) 【详解】（1）C元素原子序数为6，原子核外电子排布为1s22s22p2，核外存在2对自旋相反的电子； （2）单键一定是σ键，双键和三键有且仅有一根σ键，由题中所给结构，1个丁二酮肟分子中有15个σ键，故1mol丁二酮肟分子所含σ键的数目为15NA； （3）Mn元素原子序数为25，处于元素周期表第四周期VIIB族，基态锰原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，故表示锰原子处于激发态的为[Ar]3d54s14p1、[Ar]3d54p2，故处于激发态的锰原子选bd；其中[Ar]3d54p2有更多电子处于能量更高的4p能级，能量较高，选d； （4）Cu元素原子序数为29，原子核外电子排布为[Ar]3d104s1，占据的最高能层的符号为N，基态Cu2+核外共27个电子，故核外电子有27种运动状态； （5）Br元素原子序数为35，基态Br原子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5； （6）碳原子原子半径小于硅原子，故Si−Si键的键长大于Si−C键的键长，键长越大键能越小，故键能大小：Si−Si键<Si−C键； （7）根据晶胞结构图，晶胞中最近的As和Ga原子核间距为晶胞体对角线的四分之一，设晶胞棱长为anm，晶胞密度为dg⋅cm−3，摩尔质量为Mg⋅mol−1，一个晶胞有4个Ga和个As，根据晶体的密度计算，，解得，故晶胞中最近的As和Ga原子核间距为nm。 17．（本题15分）中国科学家首次在月球上发现新矿物，将其命名为“嫦娥石”，“嫦娥石”中包含了Fe、Cu、Ti、Cr、Ni、N、P、O、Si、Ga等多种元素。回答下列问题： (1)基态Si原子的电子在核外有________种空间运动状态，原子核外有________种不同能量的电子。 (2)基态Ti原子中有________个未成对电子，其中最外层的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为________形。 (3)基态的价层电子轨道表示式为________。 (4)金属镓(Ga)位于元素周期表中第四周期第IIIA族，其卤化物的熔点如下表： 物质 熔点 77.75 122.3 熔点比和熔点高很多的原因是________________。 (5)一种铜合金的晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为，该晶体的化学式为________。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A、B点原子的分数坐标分别为、，则C点原子的分数坐标为________；晶胞中C、D原子间距离________pm。 【答案】(1) 8 5 (2) 2 球 (3) (4)是离子晶体，和是分子晶体，离子键强于分子间作用力 (5) 【详解】（1）Si为14号元素，其基态原子核外电子排布式为，基态Si原子占据1s、2s、2p、3s、3p（两个轨道），所以基态Si原子占据8个轨道，其核外空间状态是8种。 （2）Ti位于元素周期表第四周期第IVB族，价层电子排布式为，有2个未成对电子，最外层电子位于4s轨道，电子云轮廓图为球形。 （3）价层电子排布式为，则价层电子轨道表示式为。 （4）物质熔点和晶体类型直接相关：F电负性大，由阴阳离子通过离子键结合形成离子晶体，离子键作用强、熔点高；而Cl、Br电负性相对更小，、属于分子晶体，仅靠微弱的分子间作用力结合，因此熔点远低于离子晶体的。 （5）由晶胞结构可知，铜原子位于顶角、面上和体内，其个数为个，铟原子位于棱上和面上，其个数为个，碲原子位于体内，其个数为8个，则该晶体的化学式为；由A点、B点原子的分数坐标分别为、知，C点原子位于体对角线处、面对角线处，C点原子的分数坐标为；由晶胞中C、D形成的直角三角形的边长为、可知，晶胞中C、D原子间距离。 18．（本题15分）三星堆遗址出土的青铜神树、青铜面具等文物展现了古蜀文明的辉煌，青铜主要由铜、锡合金组成，回答下列问题： (1)与纯铜相比，青铜的熔点更___________(填“高”或“低”)，硬度更___________(填“大”或“小”)。 (2)铜晶体采取面心立方最密堆积(如图甲所示)，晶胞中原子的数目为___________；若晶胞边长为，则该晶胞的密度为___________(用表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。 (3)孔雀石[]是古代炼铜的原料之一，其晶体类型为___________晶体。 (4)某磷青铜立方晶胞结构如图乙所示。已知：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。 ①该晶体的化学式为___________。 ②图中标出的原子的分数坐标为，原子的分数坐标为，则图上标出的Cu原子的分数坐标为___________。 【答案】(1) 低 大 (2) 4 (3)离子 (4) (或) 【详解】（1）青铜是铜和锡的合金，根据合金的性质，合金的熔点一般低于其组分纯金属，而硬度一般大于其组分纯金属，故青铜的熔点比纯铜低，硬度比纯铜大。 （2）如图甲所示，铜晶体采取面心立方最密堆积，Cu原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，根据均摊法，晶胞中Cu原子的数目为 ； 一个晶胞中含有4个Cu原子，其质量 ；晶胞的边长为 ，其体积 ；因此，该晶胞的密度 。 （3）孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜 ，它是由 、 和 通过离子键结合而成的化合物，因此属于离子晶体。 （4）① 观察图乙的晶胞结构，Sn原子位于8个顶点，数目为 ；P原子位于体心，数目为 ；Cu原子位于6个面心，数目为 ；因此，该晶体的化学式为 ； ② 根据图乙给出的坐标系，已知左下前顶点的Sn原子分数坐标为 ，即坐标原点；图中标出的Cu原子位于右侧面的面心，该面在x轴方向上的截距为1，在y轴（前后）和z轴（上下）方向上均处于中点位置，因此该Cu原子的分数坐标为 。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $