第三章 晶体结构与性质 测试卷-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page77页，共=sectionpages88页试卷第=page88页，共=sectionpages88页第三章《晶体结构与性质》测试卷一、单选题1．下列关于晶体的说法正确的是A．组成金属的粒子是原子B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C．离子晶体中一定有离子键，分子晶体中肯定没有离子键D．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合2．下列各组物质的变化过程中，所克服的粒子间作用力完全相同的是A．CaO和熔化 B．Na和S受热熔化C．NaCl和HCl溶于水 D．碘和干冰的升华3．观察模型并结合相关信息，判断下列说法错误的是项目Mn-Bi合金的晶胞硼的结构单元SF6分子结构Na2O晶胞结构模型示意图备注图中Bi原子都在晶胞内熔点1873K——A．图中Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBiB．单质硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B-B键和20个正三角形C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中各原子均达到8电子稳定结构D．Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体。4．下列说法不正确的是（

）A．NH5的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，是既具有离子键又具有共价键的离子化合物B．Na2O是离子晶体，溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成C．某物质固态时不导电但溶于水能导电，则该物质中一定含有离子键D．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构5．三氟化氮()和六氟化硫()都是微电子工业中的优良蚀刻剂，随着纳米技术及电子工业的发展，它们的需求量日益增加。下列说法正确的是A．是含有极性键的非极性分子 B．三氟化磷的沸点低于三氟化氮C．第一电离能： D．三氟化氮和甲烷中N、C的杂化方式不同6．在气体分析中，常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化)：下列说法正确的是A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸B．步骤②中SO2的作用是作为氧化剂C．步骤③中用SO2水溶液洗涤比较有效D．CuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为47．下列关于晶体的说法一定正确的是()A．第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物在固态时为离子晶体，晶体中阴、阳离子排列方式相同B．晶体中存在阴离子就必定存在阳离子，存在阳离子就必定存在阴离子C．离子晶体中只含有离子键，分子晶体、原子晶体中必定含有共价键D．C60晶体(其结构模型如图)中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有12个8．晶体的性质与晶体类型密切相关，下列关于晶体的描述不正确的是A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，晶体的硬度和熔沸点越高B．某无色晶体能溶于水，质硬而脆，熔点为801℃，熔化状态下能导电，则该晶体可能为离子晶体C．易溶于CS2，液态时不导电，水溶液能导电的晶体为分子晶体D．含有阳离子的晶体不一定是金属晶体，金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性9．下列物质具有自范性、各向异性的是A．钢化玻璃 B．塑料 C．水晶 D．陶瓷10．几种物质的熔点和沸点的数据如表，下列有关判断错误的是NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质M熔点/℃801712190-702300沸点/℃1465141217857.62500注：AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定。A．常温下，SiCl4为液态 B．单质M可能是共价晶体C．熔沸点：MgO<NaCl D．离子键强度：NaCl>MgCl211．关于晶体，下列有关叙述不正确的是A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70B．晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列，使晶体具有各向异性C．可通过X－射线衍射实验区分晶体和非晶体D．“硅－炭黑晶体管”为一种新型材料，硅、炭黑均属于晶体12．下列排序正确的是A．熔点：碳化硅>硅>锗B．分解温度：C．酸性：D．键角：13．我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时发生的反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。生成物K2S的晶体结构如图。下列有关说法错误的是A．反应产物中有两种非极性分子B．1molCO2和1molN2含有的π键数目之比为1：1C．K2S晶体中阴、阳离子的配位数分别为4和8D．若K2S晶体的晶胞边长为anm，则该晶体的密度为g·cm-314．某多孔储氢材料前驱体结构如图，、、、、五种元素原子序数依次增大，基态原子的电子填充了个能级，其中有个未成对电子。下列说法正确的是A．氢化物沸点： B．原子半径：C．第一电离能： D．该物质为离子化合物15．已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的,关于该化合物的以下叙述中错误的是

A．1mol该化合物中有1molY B．1mol该化合物中有1molBaC．1mol该化合物中有7molO D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O7二、填空题16．ZnGeP2和KTiOPO4都是非线性光学晶体材料，在激光技术方面有广泛用途。回答下列问题：以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。①Zn的配位数为___________。②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于___________。17．无水硫酸铜为_______色固体，把它溶于水后得到_______色溶液，原因是溶液形成了[Cu(H2O)4]2+配离子，中心离子是_______，配位数为_______，配体是_______分子。向该溶液中滴入氨水，现象是_______，继续滴加氨水至过量，现象是_______，请写出所得物质内界结构式_______，中心离子与配体之间以_______键相结合。18．Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377﹣24.1238.3155三、计算题19．填空。(1)某镍铜合金的立方晶胞结构如图所示。若该晶胞的棱长为anm(1nm=1×10-7cm)，ρ=_______g·cm-3(NA表示阿伏伽德罗常数，列出计算式)。(2)已知室温时，Ksp［Mg(OH)2］=4.0×10−11.在0.1mol/L的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，当Mg2+完全沉淀时，溶液的pH是_______(已知lg2=0.3)。(已知：当溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时认为沉淀完全)20．(1)金刚砂()的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为_______；在中，每个C原子周围最近的C原子数目为_______；若晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则金刚砂的密度表达式为_______。(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示.晶体与该硅晶体结构相似，则晶体中，每个原子与_______个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为_______.若该硅晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为_______(用代数式表示即可)。四、实验题21．某实验小组同学为探究不同操作配制的银氨溶液中的主要成分，采用如图装置进行实验，已知电导率传感器是测量溶液中电荷流动难易程度的传感器。(1)仪器a名称____。(2)实验一，用注射器向25mL蒸馏水和15mL0.12mol/LAgNO3混合后的溶液中，滴加1.2mol/L氨水，测得实验数据如图，滴至A点时加入的氨水共4.5mL。由0到A反应过程电导率变化原因为____。(3)实验二，用注射器向15mL0.12mol/LAgNO3溶液中滴加1.2mol/L氨水至O点，过滤，洗涤沉淀的操作为____，向沉淀中继续加入3.0mL氨水时电导率最大，此过程化学方程式为____，应加入____mL蒸馏水，再测定溶液pH。(4)若实验二最终pH为12.6，根据上述实验过程判断实验一所得银氨溶液主要成分为____，原因是____。22．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备叠氮化钾(KN3)并测定其结构。I.制备KN3在异丙醇[(CH3)2CHOH]和H2SO4的混合溶液中逐滴加入NaNO2溶液，将反应容器置于冰盐浴中，控制温度低于0℃。反应1h后生成的亚硝酸异丙酯[(CH3)2CHONO]浮在表面上，分离出上层的油状物，接着用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO三次，干燥后得到(CH3)2CHONO。将一定量KOH溶于无水乙醇中，取其上层清液于三颈烧瓶(图1)中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应约1h。待KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。II.测定KN3晶体结构将KN3粗产品进一步进行纯化后得到纯晶，然后测定其晶体结构，经过进一步数据处理，得到KN3的晶胞结构如图2所示。相关物质的性质见表。物质颜色、状态沸点溶解性KN3无色晶体300℃，受热易分解易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚(CH3)2CHOH无色液体82℃微溶于水，与乙醇、乙醚混溶(CH3)2CHONO无色油状液体39℃不溶于水，与乙醇、乙醚混溶回答下列问题：(1)图1中仪器B的名称是____。(2)在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是____。用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是____，洗涤时需要使用的玻璃仪器是____。(3)异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是____。(4)写出由(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式：____。(5)纯化KN3粗产品的方法是____，测定KN3晶体结构的方法是____。(6)N的中心原子孤电子对数为____。KN3晶体中每个K+周围离最近且相等的N共有___个。答案第=page1515页，共=sectionpages88页答案第=page1616页，共=sectionpages88页参考答案：1．C【详解】A．组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子，A错误；B．分子间作用力与分子稳定性无关，B错误；C．离子晶体由离子构成，因此一定含离子键，分子晶体由分子构成，一定不含离子键，C正确；D．SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，D错误；选C。2．D【详解】A．氧化钙是离子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为离子键，二氧化硅是原子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故A错误；B．钠是金属晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为金属键，硫是分子晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力不同，故B错误；C．氯化钠是离子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为离子键，氯化氢是分子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故C错误；D．碘和干冰都是分子晶体，升华时所克服的粒子间作用力都为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力完全相同，故D正确；故选D。3．C【详解】A．Mn=，Bi=6，Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi，A正确；B．由图可知，硼的熔点较高，单质硼属于共价晶体，结构单元中含有12个碳原子，30个B-B键和20个正三角形，B正确；C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中S原子不是8电子稳定结构，C错误；D．由晶胞可知黑球为O，白球为Na，Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体，D正确；答案选C。4．C【详解】A．NH5为离子化合物，分子中存在NH4+和H-，所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，含有离子键，N-H键属于共价键，选项A正确；B．Na2O是离子晶体，溶于水生成NaOH的过程中，Na2O中离子键断裂，生成NaOH时有共价键的形成，选项B正确；C．某物质固态时不导电但溶于水能导电，则该物质中不一定含有离子键，如氯化铝为共价化合物不含离子键，选项C不正确；D．石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体，每个硅原子形成4个共价键，每个氧原子形成两个共价键，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，选项D正确；答案选C。5．C【详解】A．的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4，NF3为三角锥形结构，故为含有极性键的极性分子，而价层电子对数为6+=6，SF6是正八面体结构，其为含有极性键的非极性分子，A错误；B．F3和PF3均为分子晶体，二者均为三角锥形构型，且NF3的相对分子质量小于PF3的相对分子质量，故NF3的分子间作用力小于PF3的，则三氟化氮的沸点低于三氟化磷，，B错误；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：，C正确；D．的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4，则N原子的杂化方式为sp3，CH4中心原子上价层电子对数为：4+=4，则C原子的杂化方式为sp3，故三氟化氮和甲烷中的N、C杂化方式相同，D错误；故选C。6．C【分析】Cu2(OH)2CO3与过量盐酸反应得到CuCl2的盐酸溶液，再通入SO2还原，过滤、洗涤得到CuCl固体。【详解】A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸则得不到CuCl2的盐酸溶液，最终也得不到氯化亚铜固体，A错误；B．根据Cu元素化合价的变化：从+2降低+1，可知其被还原，故步骤②中SO2的作用是作为还原剂，B错误；C．由于CuCl容易被氧化，在步骤③中用SO2水溶液洗涤可防止CuCl被氧化，C正确；D．从CuCl晶胞结构图可知，氯离子位于立方晶胞顶点和面心，故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为，D错误；故选C。7．D【详解】A、氯化钠晶胞中阴阳离子的配位数为6，而氯化铯晶胞中阴阳离子的配位数为8，所以晶体中阴阳离子排列方式不一定相同，故A错误；B、在金属晶体中存在自由电子和阳离子，没有阴离子，故B错误；C、离子晶体中有离子键可能有共价键，有的分子晶体中没有共价键，例如单原子分子形成的晶体，故C错误；D、以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上，这样的面有12个，所以这样的C60分子也有12个，故D正确；答案选D。8．D【详解】A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，则共价键的键长越短，键能越大，晶体的硬度和熔沸点越高，A正确；B．某无色晶体能溶于水，则应不是金属晶体，质硬而脆，熔点为801℃，熔沸点较高，应不是分子晶体，熔化状态下能导电，应为离子晶体，B正确；C．易溶于CS2，根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构，液态时不导电，说明不是离子晶体或金属晶体，水溶液能导电，则应为分子晶体，C正确；D．金属晶体不一定有较高的熔点，如金属晶体Hg，常温下为液体，熔点较低，D错误；综上所述答案为D。9．C【详解】晶体具有自范性和各向异性，钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体，水晶属于晶体，故选：C。10．C【详解】A．由表格中的信息可知，SiCl4熔点为-70℃，沸点57.6℃，故常温的时候为液体，A正确；B．单质B的熔沸点很高，所以单质B是原子晶体，B正确；C．这两者都是离子晶体，其中镁离子的半径小，氧离子半径较小，故氧化镁的晶格能大，熔沸点高，C错误；D．离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2的强，D正确；故选C。11．D【详解】A．将C60和C70的混合物，加入一种空腔大小适合C60的杯酚中，杯酚像个碗似的、把C60装起来，不能装下C70，加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀——利用超分子的分子识别特征，利用杯酚、可以分离C60和C70，A正确；B．晶体具有自范性，晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列，使晶体具有各向异性，B正确；C．可通过X－射线衍射实验区分晶体和非晶体，例如：石英玻璃为非晶体，水晶的粉末是晶体，用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的，C正确；D．炭黑属于非晶体，D不正确；答案选D。12．A【详解】A．因为原子半径C<Si<Ge，则键长C-Si<Si-Si<Ge-Ge，共价键键长越长键能越小，则熔点越低，即熔点:碳化硅>硅>锗，A正确；B．碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，热分解温度:

MgCO3<CaCO3<BaCO3，B错误；C．Cl元素的化合价越高，对应的氧化物的水化物的酸性越强，故酸性，C错误；D．为直线形结构，键角为1800，水为V型分子，键角为1050，氨气为三角锥型，键角为1070，所以键角大小，D错误；故选A。13．C【详解】A．反应产物N2、CO2中的正负电荷中心重合，均为非极性分子，选项A正确；B．CO2、N2的结构式分别为O=C=O、NN，双键、三键中有1个σ键，其余为键，则1mol和1mol含有的键数目之比为1：1，选项B正确；C．由图示可知，晶体中阴离子和阳离子的配位数分别为8和4，选项C错误；D．若晶体的晶胞边长为anm，根据均摊法，晶胞中含有K+、S2-的数目分别为8、84，则该晶体的密度为=g·cm-3，选项D正确；答案选C。14．D【分析】由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B。【详解】A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：，A错误；B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：，B错误；C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C错误；D．该物质的构成微粒为阴阳离子，为离子化合物，D正确；故选D。15．B【分析】由晶胞结构可以知道，Y原子位于顶点，Ba原子位于棱上，Cu原子位于晶胞内部，O原子晶胞内部与面上，利用均摊法计算原子数目，进而确定化学式。【详解】由晶胞结构可以知道，Y原子位于顶点，晶胞中Y原子数目为8×=1，Ba原子位于棱上，晶胞中Ba原子数目为8×=2，Cu原子位于晶胞内部，晶胞中Cu原子数目为3，O原子晶胞内部与面上，晶胞中O原子数目为2+10×=7，故该晶体化学式为YBa2Cu3O7，故答案选B。16．

4

棱心、面心【详解】①以体心的Zn为例，距离其最近且距离相等的原子有4个，所以配位数为4；②结合晶胞结构示意图可知，若以以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于棱心、面心。17．

白

蓝

Cu2+

4

H2O

有蓝色沉淀生成

沉淀溶解，溶液变成深蓝色

[Cu(NH3)4]2+

配位键【详解】无水硫酸铜固体为白色；把它溶于水后形成了[Cu(H2O)4]2+配离子，溶液呈蓝色；[Cu(H2O)4]2+配离子的中心离子是Cu2+，配位数为4，配体是H2O分子。向溶液中滴入氨水，有氢氧化铜沉淀生成，故现象是：有蓝色沉淀生成；继续滴加氨水至过量，氢氧化铜与氨水反应生成[Cu(NH3)4]SO4，现象是：沉淀溶解，得到深蓝色溶液；[Cu(NH3)4]SO4的内界结构式为：[Cu(NH3)4]2+，中心离子与配体之间以配位键结合。18．TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高【详解】F的电负性强，故TiF4属于离子化合物，形成离子晶体，熔点较高，而自TiCl4至TiI4均为共价化合物，形成分子晶体，熔沸点很低，且随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高19．(1)(2)11.3【解析】(1)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镍原子个数为8×=1，位于面心的铜原子个数为6×=3，则晶胞的化学式为Cu3Ni，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)3ρ，解得ρ=，故答案为：；(2)由溶度积可知，镁离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度为=2.0×—3，则溶液的pH为14—3+lg2=11.3，故答案为：11.3。20．

共价晶体

12

4

正四面体形

【详解】(1)金刚砂()的硬度为9.5，硬度很大，属于共价晶体；以顶点碳原子为研究对象，与其距离最近的碳原子位于该顶点相邻的面心上，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为，原子个数为4，晶胞边长为，体积，密度。(2)根据图乙所示的晶体结构可知，在晶体中，每个原子与4个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形，在晶体的晶胞中含有原子的数目是，则根据晶体的密度可知，晶胞的边长，在晶胞中2个最近的原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即。21．(1)三颈烧瓶(2)溶液中离子浓度增大，电导率增大(3)

向过滤器中注入蒸馏水，直至没过沉淀，待水自然流出后，重复上述操作两到三次

AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O

41.5(4)

[Ag(NH3)2]NO3、NH3·H2O

实验二中得到的物质是[Ag(NH3)2]OH，溶液中阴离子是OH-，pH=12.6，实验一所得溶液的pH=10.82，因此该实验所得银氨溶液主要成分为)[Ag(NH3)2]NO3、NH3·H2O【解析】(1)由实验装置图可知，仪器a为三颈烧瓶，故答案为：三颈烧瓶；(2)由图可知，O到A的反应过程电导率增大说明溶液离子浓度增大使得溶液的电导率增大，故答案为：溶液中离子浓度增大，电导率增大；(3)洗涤氧化银沉淀的方法为向过滤器中注入蒸馏水，直至没过沉淀，待水自然流出后，操作两到三次即可；向沉淀中继续加入3.0mL氨水时电导率最大说明氢氧化银完全与氨水反应生成银氨络离子，反应的化学方程式为AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O；由变量唯一化原则可知，为与实验一进行对比，应保证溶液总体积为44.5mL，所以应加入41.5mL蒸馏水，故答案为：向过滤器中注入蒸馏水，直至没过沉淀，待水自然流出后，重复上述操作两到三次；AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O；41.5；(4)由题意可知，实验二为过滤出的AgOH与氨水反应生成[Ag(NH3)2]OH和H2O，溶液呈碱性主要是由于[Ag(NH3)2]OH电离产生了OH-，实验一与实验二中[Ag(NH3)2]+物质的量相同，最终溶液体积也相同，若其主要成分同为[Ag(NH3)2]OH，溶液pH应近似相等，由实验一的pH为10.82，c(OH-)远小于实验二可知实验一所得银氨溶