高二化学晶体的结构与性质专项训练单元-易错题难题提高题检测

高二化学晶体的结构与性质专项训练单元易错题难题提高题检测一、晶体的结构与性质1．实验室常用氟化钙固体和浓硫酸混合加热制HF：CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑。下列关于该反应的说法错误的是A．该反应利用了浓硫酸的酸性和难挥发性B．CaF2晶体中Ca2+和F－的配位数之比为1：2C．影响H2SO4和CaSO4熔点的作用力不同D．HF是极性分子且分子极性强于HC12．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，主要成分是甲烷水合物。结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的笼子里。下列关于说法正确的是A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型不同B．甲烷分子通过氢键与构成笼的水分子相结合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3．下列说法不正确的是A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等B．金属离子的电荷越多、半径越小，金属晶体的熔点越高C．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏D．DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构，使遗传信息得以精准复制4．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（）①SiO2和SO3②晶体硼和HCl

③CO2和SO2

④晶体硅和金刚石

⑤晶体氖和Si3N4⑥硫黄和碘A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤5．下列性质中，能充分说明某晶体一定是离子晶体的是A．具有较高的熔点，硬度大 B．固态不导电，水溶液能导电C．晶体中存在金属阳离子，熔点较高 D．固态不导电，熔融状态能导电6．最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是()金刚石T-碳A．T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体B．T-碳晶体与金刚石晶体类似，属于原子晶体C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同7．下列物质的熔点或沸点比较正确的是（）A．沸点：H2O>H2S>H2SeB．熔点：F2>Cl2>Br2C．沸点：CH4>SiH4>GeH4D．熔点：Li>Na>K8．下列关于等离子体的叙述正确的是（）A．物质一般有固态、液态和气态三态，等离子体却被认为是物质存在的第四态B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应9．金刚石的熔点为a℃，晶体硅的熔点为b℃，足球烯（分子式为C）的熔点为c℃，a、b、c的大小关系是（）A．a>b>c B．b>a>c C．c>a>b D．c>b>a10．碱金属和卤素随着原子序数的增大，下列递变规律正确的是（）A．碱金属单质的熔、沸点逐渐降低 B．卤素单质的熔、沸点逐渐降低C．碱金属单质的密度逐渐增大 D．卤素单质的密度逐渐减小11．K4[Fe(CN)6]可用作食盐的抗结剂，高温下K4[Fe(CN)6]会分解生成(CN)2、KCN、N2、Fe3C、C等物质。（1）基态铁原子的价电子排布式为___；上述物质中涉及的几种元素的第一电离能由大到小的顺序为___；[Fe(CN)6]4-中，铁提供的空轨道数目是___。（2）(CN)2分子中存在碳碳键，则(CN)2的立体构型是__，分子中σ键与π键数目之比为___；KCN与盐酸作用可形成HCN，HCN的中心原子的杂化轨道类型为___。（3）已知Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，与碳原子紧邻的铁原子的空间构型为___，铁原子的配位数是___。（4）碳元素可形成多种结构和性质不同的单质，其中金刚石的熔点为3550℃，C60的熔点约为280℃，导致这种差异的原因是___。（5）铁、镍位于同一族，若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C离子坐标参数为___。一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中(如图2)，已知O2-的半径为am，每平方米面积上分散的该晶体的质量为___g。(用a、NA表示)12．有下列八种物质：①氯化钙、②金刚石、③硫、④氢氧化钠、⑤二氧化硅、⑥干冰，回答有关这六种物质的问题。(用编号回答)(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体各组中物质的编号__________________(2)属于共价化合物的是__________；含有共价键的离子化合物是_______；(3)其中硬度最大的物质是_______；熔点最低的物质是___________。【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、晶体的结构与性质1．B【解析】【分析】【详解】A.硫酸与CaF2的反应体现了浓硫酸的酸性，且该反应属于难挥发酸制易挥发酸，也体现了浓硫酸的难挥发性，故A正确；B.CaF2晶体中Ca2+和F－的配位数分别是8和4，配位数之比为2:1，故B错误；C.H2SO4是分子晶体，影响熔点的是分子间作用力，CaSO4是离子晶体，影响CaSO4熔点的是离子键的强度，故C正确；D.HF和HC1均为极性分子，H和F的电负性之差较大，则HF分子极性强于HC1，故D正确；故选B。【点睛】CaF2晶胞中拥有4个Ca2+和8个F－，Ca2+和F－的个数比为1：2，CaF2晶体中Ca2+和F－的配位数分别是8和4，配位数之比为2:1是解答关键。2．C【解析】【分析】【详解】A.甲烷分子和水分子的中心原子均采取杂化，故其VSEPR模型相同，均为正四面体形，A错误；B.甲烷分子中C-H键的C原子的电负性不足以使H原子与另外的非金属原子之间形成氢键，故甲烷分子通过范德华力与构成笼的水分子相结合，B错误；C.可燃冰是由分子与分子形成的晶体，为分子晶体，C正确；D.由于水分子中存在两对孤对电子，甲烷分子中只存在键合电子，不存在孤对电子，且孤对电子的斥力大于键合电子，所以导致分子的键角约为104.5°，而分子的键角为109°28’，D错误；故答案选C。3．A【解析】【分析】【详解】A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道离原子核越远，能量越高，2p轨道能量低于3p，A选项错误；B．金属离子的电荷数越多，半径越小，则金属离子与自由电子之间的金属键越强，其金属晶体的硬度越大，熔沸点越高，B选项正确；C．石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，C选项正确；D．DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构，DNA复制时，在有关酶的作用下，两条链的配对碱基之间的氢键断裂，碱基暴露出来，形成了两条模板链，以半保留的方式进行复制，使遗传信息得以精准复制，D选项正确；答案选A。4．C【解析】【分析】【详解】①固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、三氧化硫都只含共价键，故①错误；②晶体硼为原子晶体，而HCl为分子晶体，故②错误；③CO2和SO2都是分子晶体，CO2和SO2都只含共价键，故③正确；④晶体硅和金刚石都是共价键结合的原子晶体，故④正确；⑤晶体氖是分子晶体，且氖为单原子分子，不存在共价键，而Si3N4为共价键结合的原子晶体，故⑤错误；⑥硫黄和碘都是分子晶体，且均含共价键，故⑥正确；③④⑥正确，故答案为C。【点睛】考查化学键类型和晶体类型的关系，侧重双基的考查，根据晶体的类型和所含化学键的类型分析，离子化合物含有离子键，可能含有共价键，共价化合物只含共价键，双原子分子或多原子分子含有共价键，金属单质含有金属键。5．D【解析】【分析】【详解】A．具有较高的熔点，硬度大，该晶体可能是原子晶体，A不合题意；B．固态不导电，水溶液能导电，该晶体可能是分子晶体，B不合题意；C．晶体中存在金属阳离子，熔点较高，该晶体可能是金属晶体，C不合题意；D．固态不导电，熔融状态能导电，该晶体只能为离子晶体，D符合题意；故选D。6．B【解析】【分析】【详解】A．根据题干信息和T-碳的晶胞分析可知，T-碳是由C元素组成的单质，与石墨、金刚石互为同素异形体，A选项错误；B．T-碳可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代，属于原子晶体，B选项正确；C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键均是共价键，相同，C选项错误；D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式均采取sp3杂化，杂化方式相同，D选项错误；答案选B。7．D【解析】【分析】【详解】A.水分子间含有氢键，沸点最高。一般来说，组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点：H2Se>H2S，故A错误；B.一般来说，组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，则熔点Br2>Cl2>F2，故B错误；C.CH4、SiH4、GeH4均为分子晶体，则沸点：GeH4>SiH4>CH4，故C错误；D.金属键越强，熔点越高，则熔点：Li>Na>K，故D正确；故答案选：D。8．A【解析】【分析】高温加热、用X射线、紫外线和γ射线来照射气体，可以使气体转变为等离子体，等离子体是物质的第四态，即电离了的“气体”，据此分析判断。【详解】A．物质一般有固态、液态和气态三态，等离子体却被认为是物质存在的第四态，故A正确；B．高温加热、用X射线、紫外线和γ射线来照射气体，可以使气体转变为等离子体，不一定要通电，故B错误；C．等离子体中也存在中性微粒，通过电场时运动方向不发生改变，故C错误；D．等离子体性质活泼，可发生在一般条件下无法进行的化学反应，故D错误；故选A。【点睛】本题的易错点为C，要注意等离子体存在中性微粒。9．A【解析】【分析】原子晶体原子半径越小，键能越高，熔点越高。【详解】金刚石和晶体硅均为原子晶体，二者晶体结构相似，熔点高，由于碳原子半径小于硅原子半径，所以碳碳键的键能高于硅硅键的键能，则金刚石的熔点高于晶体硅；足球烯（分子式为C60）为分子晶体，熔化时只需要克服分子间作用力，故熔点低。综上所述，三者熔点：金刚石>晶体硅>足球烯，A项符合题意。故答案选：A。10．A【解析】【分析】【详解】卤素单质是分子晶体，分子晶体的熔沸点与其相对分子质量成正比，所以卤素单质的熔沸点随着原子半径增大而升高，碱金属单质的熔沸点逐渐降低，故A正确，B错误；碱金属和卤素单质的密度都依次变大，但是钠钾反常，钠的密度大于钾的密度，故CD均错误；故选A。11．3d64s2N>C>Fe>K6直线形3：4sp正八面体2金刚石是原子晶体，C60是分子晶体，前者原子间是靠强烈的共价键结合的，后者分子间是靠微弱的范德华力结合在一起的(1，0.5，0.5)【解析】【分析】（1）Fe原子核外电子排布式为；IIA、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素；与形成6个配位键；（2）(CN)2分子中存在碳碳键，结构式为，HCN结构式为；（3）Fe3C的晶胞结构中，以C原子为原点建立三维坐标系，Fe原子位于坐标轴上且关于原点碳原子对称，6个Fe形成的空间结构为正八面体；配位数之比等于相应原子数目反比；（4）金刚石是原子晶体，是分子晶体；（5）由A、B参数，可知A处于坐标系的原点，晶胞中含有A原子的3个棱分别为坐标系的x、y、z轴，C为与晶胞右侧面，C到晶胞左侧面距离为参数x，到晶胞前平面距离为参数y，到晶胞下底面距离为参数z；由质量公式计算可得。【详解】（1）Fe原子核外电子排布式为，处于过渡元素，除最外层外价电子还包含3d电子，故价电子排布式为：；一般金属性越强第一电离能越小，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，IIA、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：；与形成6个配位键，中铁提供的空轨道数目是6，故答案为：；；6；（2）(CN)2分子中存在碳碳键，结构式为，C原子为sp杂化，故分子空间构型为：直线形，单键为键、三键含有1个键、2个键，分子中键与键数目之比为3：4；HCN结构式为，中心碳原子的键电子对数为2，孤电子对数为0，价层电子对数为2，故碳原子的杂化轨道类型为sp杂化，故答案为：直线形；3：4；sp；（3）Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，与碳原子紧邻的铁原子，以C原子为原点建立三维坐标系，Fe原子位于坐标轴上且关于原点碳原子对称，6个Fe形成的空间结构为正八面体，故C原子的配位数为6，配位数之比等于相应原子数目反比，则Fe原子配位数为，故答案为：正八面体；2；（4）金刚石是原子晶体，是分子晶体，前者原子间是靠强烈的共价键结合的，后者分子间是靠微弱的范德华力结合在一起的，金刚石的熔点比的熔点高，故答案为：金刚石是原子晶体，是分子晶体，前者原子间是靠强烈的共价键结合的，后者分子间是靠微弱的范德华力结合在一起的；（5）由A、B参数，可知A处于坐标系的原点，晶胞中含有A原子的3个棱分别为坐标系的x、y、z轴，C为与晶胞右侧面，C到晶胞左侧面距离为参数x，到晶胞前平面距离为参数y，到晶胞下底面距离为参数z，由B的参数可知晶胞是边长为1的正方体，则C的参数、、，平面NiO基本结构单元为，重复单元呈平行四边形，每个机构单元含有1个“NiO”，的半径为am，则结构单元的面积为：，每平方米含有的结构单元数目，即结构单元含有“NiO“数目，故每平方米面积上分散的该晶体的质量为，故答案为：；。【点睛】同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。12．①④②⑤③⑥⑤⑥④②⑥【解析】【分析】根据给出的各种物质的构成微粒判断所属晶体类型，并结合物质的构成微粒之间作用力越强，物质的硬度越大，熔沸点越高分析解答。【详解】①构成氯化钙晶体的微粒是氯离子和钙离子，晶体为离子晶体；②构成金刚石的微粒是碳原子，属于原子晶体；③构成硫单质的微粒是硫分子，属于是分子晶体；④氢氧化钠是钠离子和氢氧根离子形成的离子晶体；⑤构成二氧化硅的微粒是硅原子和氧原子，