第三章 晶體結構與性質 單元測試-下學期高二化學人教版（2019）選擇性必修2

試卷第=page77頁，共=sectionpages77頁試卷第=page66頁，共=sectionpages77頁第三章《晶體結構與性質》練習一、單選題1．向CuSO4溶液中加入少量氨水時生成藍色沉淀，繼續(xù)加入過量氨水時沉淀溶解，得到深藍色透明溶液，最后向該溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。下列有關說法錯誤的是A．第一電離能：N>O>SB．空間構型為正四面體形C．[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體中只含有共價鍵和配位鍵D．加入乙醇降低了溶液的極性，是晶體析出的原因2．三氟化氮()和六氟化硫()都是微電子工業(yè)中的優(yōu)良蝕刻劑，隨著納米技術及電子工業(yè)的發(fā)展，它們的需求量日益增加。下列說法正確的是A．是含有極性鍵的非極性分子 B．三氟化磷的沸點低于三氟化氮C．第一電離能： D．三氟化氮和甲烷中N、C的雜化方式不同3．由于核外有空的d軌道，可與一些配體形成配位數為6的配離子。某同學將淡紫色的晶體溶于水后再依次加KSCN和NaF，發(fā)現(xiàn)溶液出現(xiàn)下列變化：已知：為淺紫色，為紅色，為無色。下列說法錯誤的是A．晶體溶于水后溶液不是淺紫色而是黃色，是因為水解生成所致B．與形成配位鍵時，S原子提供孤電子對C．溶液Ⅱ加NaF后溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明與配位鍵強度不及與配位鍵強度D．焰色試驗中可用無銹鐵絲替代鉑絲，說明鐵灼燒時無焰色且不會產生發(fā)射光譜4．下列說法不正確的是（

）A．NH5的所有原子的最外層都符合相應的稀有氣體原子的最外層電子結構，是既具有離子鍵又具有共價鍵的離子化合物B．Na2O是離子晶體，溶于水生成NaOH的過程中既有離子鍵的斷裂又有共價鍵的形成C．某物質固態(tài)時不導電但溶于水能導電，則該物質中一定含有離子鍵D．石英是由硅原子和氧原子構成的原子晶體，每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結構5．下列說法正確的是A．含有金屬元素的化合物一定是離子化合物B．完全由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物C．IA族和VIIA族元素原子間只能形成離子鍵D．金屬鍵只存在于金屬單質中6．下列有關化學鍵、氫鍵和范德華力的敘述中，不正確的是()A．金屬鍵是金屬離子與“電子氣”之間的強烈作用，金屬鍵無方向性和飽和性B．共價鍵是原子之間通過共用電子對形成的化學鍵，共價鍵有方向性和飽和性C．范德華力是分子間存在的一種作用力，分子的極性越大，范德華力越大D．氫鍵不是化學鍵而是一種較弱的作用力，所以氫鍵只存在于分子與分子之間7．下列說法正確的是A．2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等B．金屬離子的電荷越多、半徑越小，金屬晶體的熔點越低C．石墨轉化為金剛石既有共價鍵的斷裂和生成，沒有破壞分子間作用力D．DNA分子兩條長鏈中的堿基以氫鍵互補配對形成雙螺旋結構，使遺傳信息得以精準復制8．下列排序正確的是A．熔點：碳化硅>硅>鍺B．分解溫度：C．酸性：D．鍵角：9．BF3與Na2CO3溶液反應生成NaBF4、NaB(OH)4、CO2。下列說法正確的是A．CO2的電子式： B．BF3的空間構型為三角錐形C．NaBF4和NaB(OH)4均含有配位鍵 D．Na2CO3溶液為強電解質10．中國科學院發(fā)現(xiàn)CO2在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內能高效氫化成異構化烷烴，反應機理如圖所示。下列說法正確的是A．該過程中沒有發(fā)生電子的轉移B．1個四氨合鋅(II)—[Zn(NH3)4]2+中含12個σ鍵C．示意圖中含碳化合物碳原子的雜化方式均相同D．催化劑內能高效氫化成異構化烷烴與催化劑的選擇性有關11．下列有關Cu及其化合物的敘述正確的是A．1mol中含有σ鍵的數目為16molB．如圖所示的晶胞中Cu原子的配位數為4C．刻蝕Cu制印刷電路板，說明還原性Cu大于FeD．除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥12．觀察模型并結合相關信息，判斷下列說法錯誤的是項目Mn-Bi合金的晶胞硼的結構單元SF6分子結構Na2O晶胞結構模型示意圖備注圖中Bi原子都在晶胞內熔點1873K——A．圖中Mn和Bi形成的晶體的化學式可表示為MnBiB．單質硼屬于共價晶體，結構單元中含有30個B-B鍵和20個正三角形C．SF6是由極性鍵構成的非極性分子，分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構D．Na2O晶體中與某個陰離子緊鄰的所有陽離子為頂點構成的幾何體為立方體。13．在氣體分析中，常用CuCl2的鹽酸溶液吸收并定量測定CO的含量。某工藝通過如下流程制備氯化亞銅固體(已知CuCl容易被氧化)：下列說法正確的是A．步驟①中可用稀硫酸代替稀鹽酸B．步驟②中SO2的作用是作為氧化劑C．步驟③中用SO2水溶液洗滌比較有效D．CuCl晶胞結構如圖所示，每個氯離子周圍與之距離最近的氯離子數目為414．科研人員研制出由18個碳原子構成的環(huán)碳分子(如圖所示)，下列說法正確的是A．是一種共價化合物 B．硬度大、熔點高C．與乙炔互為同系物 D．與互為同素異形體15．關于晶體，下列有關敘述不正確的是A．利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70B．晶體內部離子在微觀空間呈周期性有序排列，使晶體具有各向異性C．可通過X－射線衍射實驗區(qū)分晶體和非晶體D．“硅－炭黑晶體管”為一種新型材料，硅、炭黑均屬于晶體二、填空題16．一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為、和有機堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中與圖(a)中_______的空間位置相同，有機堿中，N原子的雜化軌道類型是_______；若晶胞參數為anm，則晶體密度為_______(列出計算式，設為阿伏加德羅常數的值)。17．我國復旦大學魏大程團隊開發(fā)的一種共形六方氮化硼修飾技術，可直接在二氧化硅表面生長高質量六方氮化硼薄膜。(1)下列N原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最高的是_______(填字母)。A． B．C． D．(2)第二周期主族元素中，按第一電離能大小排序，第一電離能在B和N之間的元素有_______種。(3)Na與N形成的NaN3可用于汽車的安全氣囊中，其中陰離子的空間結構為_______，Na在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰，這種黃色焰色用光譜儀攝取的光譜為_______(填“發(fā)射”或“吸收”)光譜。(4)已知NH3分子的鍵角約為107°，而同主族磷的氫化物PH3分子的鍵角約為94°，試用價層電子對互斥模型解釋NH3的鍵角比PH3的鍵角大的原因：_______。(5)BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料，可由BH3與NH3反應生成，B與N之間形成配位鍵，氮原子提供_______，在BH3·NH3中B原子的雜化方式為_______。18．Sn為ⅣA族元素，單質Sn與干燥反應生成。常溫常壓下為無色液體，其固體的晶體類型為_______。19．因生產金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產生的鐵單質的晶體結構、密度和性質均不同，對鐵晶體用X射線衍射進行測定，測得A、B兩種晶胞，其晶胞結構示意圖如下：則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數分別是：___________、___________個。20．含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種配合物的結構如下圖所示，該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_______，該螯合物中N的雜化方式有_______種。21．鉀和碘的相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：(1)晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具有鈣鈦礦型的立方結構，邊長為，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為___________，與K緊鄰的O個數為___________。(2)在晶胞結構的另一種表示中，Ⅰ處于各頂角位置，則K處于___________位置，O處于___________位置。22．Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是___________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377﹣24.1238.315523．(1)在下列物質中，_______(填序號，下同)是晶體，_______是非晶體。①塑料②明礬③松香④玻璃⑤CuSO4·5H2O⑥冰糖⑦石蠟⑧單晶硅⑨鋁塊⑩橡膠(2)晶體和非晶體在外形上有差別，晶體都具有__________，而非晶體______________；另外非晶體具有物理性質__________的特點，而晶體具有物理性質__________的特點。(3)判斷物質是晶體還是非晶體，比較正確的方法是__________(填序號)。①從外形上來判斷②從各向異性或各向同性上來判斷③從導電性能來判斷④從有無固定熔點來判斷答案第=page1313頁，共=sectionpages77頁答案第=page1414頁，共=sectionpages77頁參考答案：1．C【詳解】A．同周期第一電離能從左到右依次增大，IIA、VA族比相鄰元素偏高，所以N＞O＞S，故A正確；B．中S原子價層電子對數=4+=4且不含孤電子對，所以該離子為正四面體形，故B正確；C．[Cu(NH3)4]SO4·H2O所含有的化學鍵有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵，硫酸根離子與配離子之間是離子鍵，N與H之間是共價鍵，氨氣與銅離子之間是配位鍵，故C錯誤；D．乙醇屬于有機物，加入后減小了溶劑的極性，降低了[Cu(NH3)4]SO4的溶解度，導致結晶析出，故D正確；故選：C。2．C【詳解】A．的中心原子N原子的價層電子對數為3+=4，NF3為三角錐形結構，故為含有極性鍵的極性分子，而價層電子對數為6+=6，SF6是正八面體結構，其為含有極性鍵的非極性分子，A錯誤；B．F3和PF3均為分子晶體，二者均為三角錐形構型，且NF3的相對分子質量小于PF3的相對分子質量，故NF3的分子間作用力小于PF3的，則三氟化氮的沸點低于三氟化磷，，B錯誤；C．同一主族隨原子序數變大，原子半徑變大，第一電離能變??；同一周期隨著原子序數變大，第一電離能變大，第一電離能：，C正確；D．的中心原子N原子的價層電子對數為3+=4，則N原子的雜化方式為sp3，CH4中心原子上價層電子對數為：4+=4，則C原子的雜化方式為sp3，故三氟化氮和甲烷中的N、C雜化方式相同，D錯誤；故選C。3．D【詳解】A．根據為淺紫色，將晶體溶于水后溶液不是淺紫色而是黃色，是因為水解生成紅褐色與紫色共同作用所致，故A正確；B．S的半徑大于N，中S、N都含有孤電子對，S的半徑大于N，所以與形成配位鍵時，S原子提供孤電子對，故B正確；C．溶液Ⅱ加NaF后溶液由紅色變?yōu)闊o色，變?yōu)?，與配位鍵強度不及與配位鍵強度，故C正確；D．鐵灼燒時產生發(fā)射光譜無特殊焰色，所以焰色試驗中可用無銹鐵絲替代鉑絲，故D錯誤；選D。4．C【詳解】A．NH5為離子化合物，分子中存在NH4+和H-，所有原子的最外層都符合相應的稀有氣體原子的最外層電子結構，含有離子鍵，N-H鍵屬于共價鍵，選項A正確；B．Na2O是離子晶體，溶于水生成NaOH的過程中，Na2O中離子鍵斷裂，生成NaOH時有共價鍵的形成，選項B正確；C．某物質固態(tài)時不導電但溶于水能導電，則該物質中不一定含有離子鍵，如氯化鋁為共價化合物不含離子鍵，選項C不正確；D．石英是由硅原子和氧原子構成的原子晶體，每個硅原子形成4個共價鍵，每個氧原子形成兩個共價鍵，每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結構，選項D正確；答案選C。5．B【詳解】A．含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如是共價化合物，故A錯誤；B．完全由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物，如，故B正確；C．IA族和VIIA族元素原子間可能形成離子鍵也可能形成共價鍵，如中只含共價鍵，中只含離子鍵，故C錯誤；D．金屬鍵存在于金屬單質或合金中，故D錯誤。故選：B。6．D【詳解】A．金屬鍵是化學鍵的一種，主要在金屬中存在，由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成，由于電子的自由運動，金屬鍵沒有固定的方向，故A正確；B．共價鍵是原子之間強烈的相互作用，共價鍵有方向性和飽和性，故B正確；C．范德華力是分子間作用力，相對分子質量越大，分子間作用力越大，極性越大，分子間作用力越強，故C正確；D．氫鍵是一種分子間作用力，比范德華力強，但是比化學鍵要弱，氫鍵既可以存在于分子間（如水、乙醇、甲醇、液氨等），又可以存在于分子內（如），故D錯誤；故選D。7．D【詳解】A．2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，但二者位于不同的能層，3p軌道的能量高于2p，A錯誤；B．金屬離子的電荷越多、半徑越小，金屬鍵越強，熔點越高，B錯誤；C．石墨屬于層狀結構晶體，每層石墨原子間為共價鍵，層與層之間為分子間作用力，金剛石只含有共價鍵，因而石墨轉化為金剛石既有共價鍵的斷裂和生成，也有分子間作用力的破壞，C錯誤；D．DNA分子的兩條長鏈中的堿基以氫鍵互補配對形成雙螺旋結構，DNA復制時，在有關酶的作用下，兩條鏈的配對堿基之間的氫鍵斷裂，堿基暴露出來，形成了兩條模板鏈，以半保留的方式進行復制，使遺傳信息得以精準復制，D正確；綜上所述答案為D。8．A【詳解】A．因為原子半徑C<Si<Ge，則鍵長C-Si<Si-Si<Ge-Ge，共價鍵鍵長越長鍵能越小，則熔點越低，即熔點:碳化硅>硅>鍺，A正確；B．碳酸鹽分解實際過程是晶體中陽離子結合碳酸根離子中氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程，陽離子所帶電荷相同時，陽離子半徑越小，其結合氧離子能力越強，對應的碳酸鹽就越容易分解，熱分解溫度:

MgCO3<CaCO3<BaCO3，B錯誤；C．Cl元素的化合價越高，對應的氧化物的水化物的酸性越強，故酸性，C錯誤；D．為直線形結構，鍵角為1800，水為V型分子，鍵角為1050，氨氣為三角錐型，鍵角為1070，所以鍵角大小，D錯誤；故選A。9．C【詳解】A．二氧化碳的電子式為：，A錯誤；B．BF3中B原子的價層電子對數為3＋=3，B原子采用sp2雜化，空間構型為平面三角形，B錯誤；C．NaBF4和NaB(OH)4含有B與F、OH的配位鍵，C正確；D．Na2CO3溶液是混合物，不是電解質，更不是強電解質，D錯誤；故選C。10．D【詳解】A．根據圖示，CO2和H2在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內能高效合成異構化烷烴，H元素的化合價發(fā)生了變化，一定存在電子的轉移，故A錯誤；B．1個氨氣分子中存在3個N-Hσ鍵，每個氨氣分子與鋅原子間形成1個配位鍵，也是σ鍵，因此1個四氨合鋅(II)—[Zn(NH3)4]2+中含16個σ鍵，故B錯誤；C．示意圖中含碳化合物均為烷烴，碳原子都屬于飽和碳原子，雜化方式均為sp3，但二氧化碳中的碳原子的雜化方式為sp，故C錯誤；D．催化劑具有選擇性，在核(Fe—Zn—Zr)—殼(Zeolite)催化劑內能高效氫化成異構化烷烴與催化劑的選擇性有關，故D正確；故選D。11．A【詳解】A．含有4個N-Cu配位鍵，12個N-H共價鍵，該物質中含有的σ鍵數目為16個，即1mol中含有的σ鍵有16mol，故A正確；B．如圖，白球有2個，黑球有4個，根據氧化亞銅的化學式可知，氧化亞銅晶胞中O原子的配位數為4，則Cu原子的配位數為2，故B錯誤；C．氯化鐵刻蝕Cu制印刷電路板的反應為，說明氧化性：，還原性：，故B錯誤；D．除去銅粉中含有的CuO，加入稀硝酸會使銅和氧化銅均反應，應加稀硫酸或者灼熱條件下通入氫氣，故D錯誤；故選A。12．C【詳解】A．Mn=，Bi=6，Mn和Bi形成的晶體的化學式可表示為MnBi，A正確；B．由圖可知，硼的熔點較高，單質硼屬于共價晶體，結構單元中含有12個碳原子，30個B-B鍵和20個正三角形，B正確；C．SF6是由極性鍵構成的非極性分子，分子中S原子不是8電子穩(wěn)定結構，C錯誤；D．由晶胞可知黑球為O，白球為Na，Na2O晶體中與某個陰離子緊鄰的所有陽離子為頂點構成的幾何體為立方體，D正確；答案選C。13．C【分析】Cu2(OH)2CO3與過量鹽酸反應得到CuCl2的鹽酸溶液，再通入SO2還原，過濾、洗滌得到CuCl固體?！驹斀狻緼．步驟①中可用稀硫酸代替稀鹽酸則得不到CuCl2的鹽酸溶液，最終也得不到氯化亞銅固體，A錯誤；B．根據Cu元素化合價的變化：從+2降低+1，可知其被還原，故步驟②中SO2的作用是作為還原劑，B錯誤；C．由于CuCl容易被氧化，在步驟③中用SO2水溶液洗滌可防止CuCl被氧化，C正確；D．從CuCl晶胞結構圖可知，氯離子位于立方晶胞頂點和面心，故每個氯離子周圍與之距離最近的氯離子數目為，D錯誤；故選C。14．D【詳解】A．該物質的化學式為C18，是由C元素組成的單質，故A錯誤；

B．該物質由C18分子構成，硬度小、熔點低，故B錯誤；C．該物質是C元素組成的單質，乙炔是化合物，不是同系物，故C錯誤；D．該物質與都是由C元素組成的不同單質，互為同素異形體，故D正確；選D。15．D【詳解】A．將C60和C70的混合物，加入一種空腔大小適合C60的杯酚中，杯酚像個碗似的、把C60裝起來，不能裝下C70，加入甲苯溶劑，甲苯將未裝入碗里的C70溶解了，過濾后分離C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而將不溶解的C60釋放出來并沉淀——利用超分子的分子識別特征，利用杯酚、可以分離C60和C70，A正確；B．晶體具有自范性，晶體內部離子在微觀空間呈周期性有序排列，使晶體具有各向異性，B正確；C．可通過X－射線衍射實驗區(qū)分晶體和非晶體，例如：石英玻璃為非晶體，水晶的粉末是晶體，用X射線衍射攝取石英玻璃和水晶的粉末得到的圖譜是不同的，C正確；D．炭黑屬于非晶體，D不正確；答案選D。16．

Ti4+

sp3

【詳解】距離最近的是處于面心的，的配位數為6，圖(a)中的配位數也為6，其與圖(b)中的空間位置相同；中，氮原子形成4個單鍵，其中有1個是配位鍵，N原子采取雜化；根據均攤法，1個晶胞中含有的個數為，的個數為，的個數為1，化學式為，摩爾質量為，一個晶胞的質量為，體積為，則晶體密度為。17．(1)D(2)3(3)

直線形

發(fā)射(4)N的原子半徑比P小、電負性比P大，使得NH3分子中共用電子對之間的距離比PH3分子中近、斥力大(5)

孤電子對

sp3【詳解】（1）基態(tài)氮原子的能量最低，能量越高的軌道中電子個數越多，原子能量越高，依據圖示可知，A為基態(tài)原子，能量最低，B、C、D為激發(fā)態(tài)原子，而D中能量較高的軌道中電子數最多，所以能量最高。（2）同一周期主族元素從左向右第一電離能呈增大趨勢，第IIA、VA族元素為全充滿或半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能比同周期相鄰元素第一電離能大，因此第二周期主族元素中，第一電離能在B和N之間的元素有Be、C、O三種元素。（3）NaN3的陰離子為，其中心原子價層電子對數為2+=2，無孤對電子，采取sp雜化，空間構型為直線形；電子從激發(fā)態(tài)躍遷到低能級，以光的形式釋放能量，Na在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰用光譜儀攝取的光譜為發(fā)射光譜。（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3雜化，N的電負性比P大、原子半徑比P小，N原子對鍵合電子的吸引能力更強，因而NH3分子中成鍵電子對間的距離較近、斥力較大，NH3的鍵角比PH3的鍵角大。（5）B原子形成3個B-H鍵，B原子有空軌道，氨分子中N原子有1個孤電子對，B與N之間形成配位鍵，氮原子提供孤電子對，硼原子提供空軌道；在BH3·NH3中B原子形成3個B-H鍵，還形成1個配位鍵，雜化軌道數目為4，采取sp3雜化。18．分子晶體【詳解】常溫常