第03單元-晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(A卷夯實基礎(chǔ))(解析版)

班級姓名學(xué)號分數(shù)第03單元晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（A卷·夯實基礎(chǔ)）（時間：75分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分。）1．下列說法不正確的是A．晶體具有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定的熔、沸點B．晶體與非晶體具有相同的性質(zhì)C．部分電子表、電腦的顯示器是由液晶材料制成的D．等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景【答案】B【解析】A．晶體有固定的熔點，自范性、各向異性，非晶體無固定的熔點，故A正確；B．晶體與非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，故表現(xiàn)的性質(zhì)不同，故B錯誤；C．部分電子表、電腦的顯示器是由液晶材料制成的，需要的驅(qū)動電壓很低，故C正確；D．等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景，等離子體技術(shù)在新能源行業(yè)、聚合物薄膜、材料防腐蝕等方面前景可觀，故D正確；故選B。2．下列與等離子體無關(guān)的是（

）A．等離子體顯示器 B．日光燈和霓虹燈C．把溫度升高到幾千攝氏度時水蒸氣發(fā)生的變化 D．液晶顯示器【答案】D【解析】高溫加熱、用X射線、紫外線和γ射線來照射氣體，可以使氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，即電離了的“氣體”，據(jù)此分析判斷。A．等離子體顯示器是通過等離子體顯示圖像和文字，與等離子體有關(guān)，故A不選；B．日光燈和霓虹燈中氣體被電離形成了等離子體，與等離子體有關(guān)，故B不選；C．把溫度升高到幾千攝氏度時，水蒸氣被電離形成了等離子體，與等離子體有關(guān)，故C不選；D．液晶顯示器是通過液晶顯示圖像和文字，與等離子體無關(guān)，故D選；故選D。3．下列說法不正確的是A．晶體的X射線衍射實驗可以測定分子的鍵長、鍵角、鍵能B．紅外吸收光譜儀可以測得未知物中的化學(xué)鍵或官能團C．晶體的X射線衍射實驗可以測定晶胞中微粒的相對位置D．晶體的X射線衍射實驗可以區(qū)分玻璃與水晶【答案】A【解析】A．晶體的X射線衍射實驗可以測定鍵長和鍵角，不能測定分子鍵能，故A說法錯誤；B．紅外吸收光譜儀可以測得未知物中含有哪種化學(xué)鍵或官能團的信息，故B說法正確；C．通過晶體的X射線衍射實驗獲得衍射圖后，經(jīng)過計算可以從衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，故C說法正確；D．晶體的X射線衍射實驗是區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法，玻璃屬于非晶體，水晶屬于晶體，晶體的X射線衍射實驗可以區(qū)分玻璃與水晶，故D說法正確；答案為A。4．現(xiàn)有四種晶體，其微粒排列方式如圖所示，其中化學(xué)式正確的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A．A位于體心，數(shù)目為1，B位于頂點，數(shù)目為，微粒數(shù)目比為，即化學(xué)式為AB，A錯誤；B．E和F分別位于晶胞的頂點位置，各為，即晶胞中兩種微粒數(shù)目相等，化學(xué)式為EF，B錯誤；C．X位于體心，數(shù)目為1，Y位于面心，數(shù)目為，Z位于頂點，數(shù)目為，微粒數(shù)目比為，化學(xué)式為，C正確；D．A位于頂點和面心，數(shù)目為，B位于棱心和體心，數(shù)目為，微粒數(shù)目比為，化學(xué)式為AB，D錯誤；故選C。5．最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。因這三種元素都是常見的元素而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()A．Mg2CNi3 B．MgC2NiC．MgCNi2 D．MgCNi3【答案】D【解析】碳原子位于該晶胞的體心，所以該晶胞中含有1個碳原子；鎂原子位于該晶胞的頂角，則該晶胞中所含鎂原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1；鎳原子位于該晶胞的面心，則該晶胞中所含鎳原子數(shù)＝6×eq\f(1,2)＝3，則該晶胞中Mg、C、Ni的個數(shù)比是1∶1∶3，所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi3，故選D。6．下列敘述正確的是A．由分子構(gòu)成的物質(zhì)其熔點一般較低B．分子晶體在熔化時，共價鍵被破壞C．分子晶體中分子間作用力越大，其化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定D．物質(zhì)在溶于水的過程中，化學(xué)鍵一定會被破壞或改變【答案】A【解析】A．由分子構(gòu)成的物質(zhì)為分子晶體，其熔點一般較低，故A正確；B．分子晶體熔化時共價鍵未被破壞，只破壞了分子間作用力，故B錯誤；C．分子晶體的穩(wěn)定性與共價鍵有關(guān)，與分子間作用力無關(guān)，故C錯誤；D．物質(zhì)溶于水化學(xué)鍵不一定被破壞或改變，例如蔗糖溶于水，化學(xué)鍵沒被破壞，故D錯誤；故答案：A。7．下列有關(guān)冰和干冰的敘述不正確的是()A．干冰和冰都是由分子密堆積形成的晶體B．冰晶體中每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子C．干冰比冰的熔點低得多，常壓下易升華D．干冰中只存在范德華力不存在氫鍵，一個分子周圍有12個緊鄰的分子【答案】A【解析】干冰晶體中CO2分子間作用力只是范德華力，分子采取密堆積，一個分子周圍有12個緊鄰的分子；冰晶體中水分子間除了范德華力之外還存在氫鍵，由于氫鍵具有方向性和飽和性，故每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子，采取非密堆積的方式，空間利用率小，因而密度小。干冰熔化只需克服范德華力，冰融化需要克服范德華力和氫鍵，由于氫鍵作用力比范德華力大，所以干冰比冰的熔點低得多，而且常壓下易升華。8．水分子間可通過一種叫“氫鍵”的作用(作用力介于化學(xué)鍵與范德華力大小之間)彼此結(jié)合而形成(H2O)n，在冰中n值為5。即每個水分子被其他4個水分子包圍形成變形四面體，如圖所示為(H2O)5單元，由無限個這樣的四面體通過氫鍵構(gòu)成一個龐大的分子晶體，即冰。下列有關(guān)敘述正確的是()A．1mol冰中含有4mol氫鍵B．1mol冰中含有4×5mol氫鍵C．平均每個水分子只含有2個氫鍵D．平均每個水分子只含有eq\f(5,4)個氫鍵【答案】C【解析】由圖可知，每個水分子(處于四面體的中心)與4個水分子(處于四面體的四個頂點)形成四個氫鍵，因為每個氫鍵都是由2個水分子共同形成的，所以每個水分子形成的氫鍵數(shù)為4×eq\f(1,2)＝2。9．的分子結(jié)構(gòu)與類似，對其作出如下推斷，其中正確的是①晶體是分子晶體②常溫常壓下不是氣體③的分子是由極性共價鍵形成的④的熔點高于A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有①【答案】A【解析】屬于分子晶體，常溫常壓下為液體，含有共價鍵。①與結(jié)構(gòu)相似，則是分子晶體，正確；②與結(jié)構(gòu)相似，且的相對分子質(zhì)量較大、是液體，則常溫常壓下不可能是氣體，正確；③中與形成共價鍵，則是由極性共價鍵形成的分子，正確；④分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，則的熔點高于，正確。故選A。10．根據(jù)下列性質(zhì)判斷，屬于共價晶體的物質(zhì)是()A．熔點2700℃，導(dǎo)電性好，延展性強B．無色晶體，熔點3550℃，不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水和有機溶劑C．無色晶體，能溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點為800℃，熔化時能導(dǎo)電D．熔點－56.6℃，微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時不導(dǎo)電【答案】B【解析】A項中延展性好，不是共價晶體的特征，因為共價晶體中原子與原子之間以共價鍵結(jié)合，而共價鍵有一定的方向性，使共價晶體質(zhì)硬而脆，A項不符合，B項符合共價晶體的特征；C項不符合共價晶體的特征；D項符合分子晶體的特征。所以應(yīng)該選擇B項。11．下表是某些共價晶體的熔點和硬度，分析表中的數(shù)據(jù)，判斷下列敘述正確的是()共價晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點/℃390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0①構(gòu)成共價晶體的原子種類越多，晶體的熔點越高②構(gòu)成共價晶體的原子間的共價鍵的鍵能越大，晶體的熔點越高③構(gòu)成共價晶體的原子半徑越大，晶體的硬度越大④構(gòu)成共價晶體的原子半徑越小，晶體的硬度越大A．①②B．③④C．①③D．②④【答案】D【解析】共價晶體的熔、沸點和硬度等物理性質(zhì)取決于晶體內(nèi)的共價鍵，構(gòu)成共價晶體的原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，對應(yīng)共價晶體的熔、沸點越高，硬度越大。12．磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。如圖為其晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元，其中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法正確的是A．磷化硼的化學(xué)式為BP，其晶體屬于分子晶體B．磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C．磷化硼晶體中每個原子均參與形成4個共價鍵D．磷化硼晶體在熔化時需克服范德華力【答案】C【解析】A．根據(jù)均攤原則，晶胞中B原子數(shù)是4、P原子數(shù)是，所以磷化硼的化學(xué)式為BP，磷化硼超硬耐磨，其晶體屬于共價晶體，故A錯誤；B．磷化硼超硬耐磨，其晶體屬于共價晶體，晶體的熔點高，熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電，故B錯誤；C．根據(jù)圖示，磷化硼晶體中每個原子均參與形成4個共價鍵，故C正確；D．磷化硼超硬耐磨，其晶體屬于共價晶體，磷化硼晶體在熔化時需克服共價鍵，故D錯誤；選C。13．銀是導(dǎo)電性最好的金屬材料，銀能導(dǎo)電的原因是（）A．金屬銀晶體中銀離子與自由電子間的相互作用力較大B．銀晶體中的自由電子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動C．銀晶體中的銀離子在外加電場的作用下可發(fā)生定向移動D．銀晶體在外加電場作用下可失去電子【答案】B【解析】組成金屬晶體的微粒為金屬陽離子和自由電子，在外加電場作用下電子可發(fā)生定向移動，故能導(dǎo)電，與金屬陽離子無關(guān)，故答案選B。14．金晶體的晶胞如圖所示，設(shè)金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，在立方體的各個面的對角線上，3個金原子彼此兩兩相切，M表示金的摩爾質(zhì)量。則下列說法錯誤的是A．金晶體每個晶胞中含有4個金原子B．金屬鍵無方向性，金晶體屬于最密堆積C．晶體中金原子的配位數(shù)是12D．一個晶胞的體積是【答案】D【解析】A．金晶體每個晶胞中含有6+8=4個金原子，故A正確；B．金屬晶體中，金屬鍵無方向性，金晶體屬于最密堆積，故B正確；C．如圖：對于面心立方晶體，任取其中一個原子，以之位原點作x、y、z三個平面，構(gòu)成空間直角坐標系。那么，在每一個平面中，都有四個配位原子在其左上、左下、右上、右下，三個平面共12個，故C正確；D．在立方體的各個面的對角線上3個金原子彼此兩兩相切，金原子的直徑為d，故面對角線長度為2d，棱長為×2d=d，故晶胞的體積為(d)3=2d3，故D錯誤；故選D。15．有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示，有關(guān)說法正確的是A．晶胞中原子的配位數(shù)分別為①6，②8，③8，④12B．空間利用率的大小關(guān)系為①<②<③<④C．①為簡單立方堆積，②為鎂型，③為鉀型，④為銅型D．每個晶胞含有的原子數(shù)分別為①1個，②2個，③2個，④4個【答案】D【解析】A．③為六方最密堆積，此結(jié)構(gòu)為六方最密堆積晶胞的，配位數(shù)為12，A不正確；B．①、②、③、④的空間利用率分別為52%、68%、74%、74%，其大小關(guān)系為①<②<③=④，B不正確；C．②為體心立方堆積，屬于鉀、鈉和鐵型，③是六方最密堆積，屬于鎂、鋅、鈦型，C不正確；D．每個晶胞含有的原子數(shù)分別為①=1，②8×+1=2，③8×+1=2，④8×+=4，D正確；故選D。16．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗，下列說法不正確的是A．此配合物中存在離子鍵、配位鍵、極性鍵B．配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-，中心離子為Fe3+，配位數(shù)為6C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為10NAD．該配合物為離子化合物，易電離，1mol配合物電離共得到3NA陰、陽離子【答案】C【解析】A．Na+與[Fe(CN)5(NO)]2-存在離子鍵，NO分子、CN-與Fe3+形成配位鍵，碳氮之間，氮氧之間存在極性共價鍵，A正確；B．NO分子、CN-與Fe3+形成配位鍵，共有6個，B正確；C．1mol配合物中σ鍵數(shù)目為（5×2+1×2）×NA=12NA，C錯誤；D．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]為離子化合物，電離出2個Na+與1個[Fe(CN)5(NO)]2-，所以1mol配合物電離共得到3NA陰陽離子，D正確；答案選C。17．鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列有關(guān)說法中不正確的是A．該晶體屬于離子晶體B．該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與相似C．晶體的化學(xué)式為D．晶體中的配位數(shù)與的配位數(shù)之比為【答案】B【解析】由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鋇的氧化物晶體是由鋇離子和過氧根離子形成的離子晶體，每個鋇離子周圍有6個過氧根離子，每個過氧根離子周圍有6個鋇離子，晶胞中位于頂點和面心的鋇離子的個數(shù)為8×+6×=4，位于棱上的過氧根離子的個數(shù)為12×+1=4，則晶胞的化學(xué)式為BaO2。A．由分析可知，鋇的氧化物晶體是由鋇離子和過氧根離子形成的離子晶體，故A正確；B．氯化銫晶胞中，離子的配位數(shù)為8，氯化鈉晶胞中，離子的配位數(shù)為6，由分析可知，每個鋇離子周圍有6個過氧根離子，每個過氧根離子周圍有6個鋇離子，離子的配位數(shù)為6，與氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)相似，故B錯誤；C．由分析可知，鋇的氧化物晶體的化學(xué)式為BaO2，故C正確；D．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鋇的氧化物晶體是由鋇離子和過氧根離子形成的離子晶體，每個鋇離子周圍有6個過氧根離子，每個過氧根離子周圍有6個鋇離子，晶體中鋇離子的配位數(shù)和過氧根離子的配位數(shù)之比為1：1，故D正確；故選B。18．丁二酮肟()與Ni2+生成鮮紅色丁二酮肟鎳(結(jié)構(gòu)如圖)，用于Ni2+的檢驗。下列說法錯誤的是A．Ni2+的價電子排布式為3d8B．1mol丁二酮肟含有15molσ鍵C．丁二酮肟中N、O原子均存在孤電子對D．丁二酮肟鎳中存在共價鍵、配位鍵、氫鍵三種化學(xué)鍵【答案】D【解析】A．Ni是28號元素，根據(jù)結(jié)構(gòu)可知基態(tài)Ni原子核外電子排布是1s22s22p63s23p63d84s2，則Ni2+的價電子排布式為3d8，故A正確；B．丁二酮肟的結(jié)構(gòu)為，分子中含有13個單鍵和2個雙鍵，共含有15個σ鍵，則1mol丁二酮肟含有15molσ鍵，故B正確；C．該物質(zhì)中N、O原子均存在孤電子對，故C正確；D．丁二酮肟鎳中存在共價鍵、配位鍵、氫鍵三種作用力，氫鍵不屬于化學(xué)鍵，故D錯誤；答案選D。二、非選擇題（本題共4小題，共46分。）19．（8分）(1)一個晶胞見圖中，Cu原子的數(shù)目為_______。(2)一種Pt，Co金屬間化合物可作為質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該金屬間化合物的化學(xué)式為_______。(3)室溫下，與液氨混合并加入Cu可制得一種黑綠色晶體。黑綠色晶體的晶胞如圖所示，寫出該晶體的化學(xué)式_______。(4)如圖是Mn和Bi形成的某種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖白球均在六棱柱內(nèi)，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為_______?！敬鸢浮?【解析】(1)白球位于頂點和內(nèi)部，屬于該晶胞的個數(shù)8×+1=2，黑球全部位于晶胞內(nèi)部，屬于該晶晶胞的個數(shù)為4，化學(xué)式為Cu2O，因此白球為O原子，黑球為Cu原子，即Cu原子的數(shù)目為4，故答案為4。(2)由圖可知，Pt位于面心，該晶胞中Pt的數(shù)目為3，Co位于頂點，該晶胞中Co的數(shù)目為數(shù)目為1，所以化學(xué)式為Pt3Co，故答案為：Pt3Co。(3)由晶胞圖可知，該晶胞中含Cu原子個數(shù)為12×=3，含N原子個數(shù)為8×=1，則N、Cu原子個數(shù)之比為1：3，故該晶體化學(xué)式為Cu3N，故答案為Cu3N。(4)由晶體的結(jié)構(gòu)示意圖可知：白球代表Bi原子，且均在六棱柱內(nèi)，所以Bi為6個。黑球代表Mn原子，個數(shù)為12×+2×+1+6×=6(個)，二者的原子個數(shù)比為1：1，則該晶體物質(zhì)的化學(xué)式可表示為MnBi，故答案為MnBi。20．（12分）據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個氮原子均以N—N結(jié)合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；②N—N鍵的鍵能為167kJ·mol－1。請回答下列問題：(1)N60分子組成的晶體為________晶體，其熔、沸點比N2________(填“高”或“低”)，原因是______________________________________。(2)1molN60分解成N2時________(填“吸收”或“放出”)的熱量是________kJ(已知N≡N鍵的鍵能為942kJ·mol－1)，表明穩(wěn)定性N60________(填“>”“<”或“＝”)N2。(3)由(2)列舉N60的用途(舉一種)：_________________________。【答案】(1)分子高N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對分子質(zhì)量大，分子間作用力大，故熔、沸點高(2)放出13230<(3)N60可作高能炸藥(其他合理答案也可)【解析】(1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大，N60晶體的熔、沸點比N2晶體高。(2)因N60中每個氮原子形成三個N—N，每個N—N被2個N原子共用，故1molN60中存在N—N鍵：1mol×60×3×eq\f(1,2)＝90mol。發(fā)生的反應(yīng)為N60=30N2，故ΔH＝90mol×167kJ·mol－1－30mol×942kJ·mol－1＝－13230kJ<0，為放熱反應(yīng)，表明穩(wěn)定性：N2>N60。(3)由于反應(yīng)放出大量的熱，同時生成大量氣體，因此N60可用作高能炸藥。21．（13分）回答下列問題：(1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心離子是________，配位原子是________，配位數(shù)是________，它的電離方程式是_____________。(2)向盛有少量NaCl溶液的試管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。(3)在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________，提供孤電子對的成鍵原子是________。(4)CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是_________。(用離子方程式表示，已知AlFeq\o\al(3－,6)在溶液中可穩(wěn)定存在)。(5)配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是_____(填元素符號)。【答案】(1)Ag＋N2[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]＋＋OH－(2)先產(chǎn)生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解(3)配位鍵N(4)3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(3－,6)(5)O【解析】在配合物[Ag(NH3)2]OH中，中心離子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位數(shù)是2。(3)Ni2＋與NH3之間形成共價鍵時Ni2＋提供空軌道，N提供孤電子對，形成配位鍵。(4)CaF2中存在沉淀溶解平衡：CaF2(s)Ca2＋(aq)＋2F－(aq)，溶液中的F－與Al3＋形成配位離子AlFeq\o\al(3－,6)，使沉淀溶解平衡向右移動，導(dǎo)致氟化鈣溶解。(5)H2O分子中的O原子有孤電子對，能與Cr3＋形成配位鍵。22．（13分）(1)一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為____