2026版高中化学人教版选择性必修2《物质结构与性质》周测9金属晶体、离子晶体、配合物与超分子

周测9金属晶体、离子晶体、配合物与超分子一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，每小题只有一个选项符合题目要求)1.金属晶体的堆积方式和配位数关系正确的是()A.Po-简单立方堆积-4B.Na-体心立方堆积-12C.Zn-六方堆积-8D.Ag-面心立方堆积-12答案D解析简单立方堆积(如Po)配位数为6，A错误；体心立方堆积，如钾、钠和铁，配位数为8，B错误；六方堆积，如镁、锌、钛，配位数为12，C错误；Ag为面心立方堆积，配位数为12，D正确。2.下列对物质所属晶体类型的判断不正确的是()A.石英是共价晶体B.干冰是共价晶体C.银是金属晶体D.氯化钠是离子晶体答案B解析石英主要成分是二氧化硅，属于共价晶体，A正确；干冰是固体CO2，属于分子晶体，B错误；银是金属，属于金属晶体，C正确；氯化钠是离子化合物，含有离子键，属于离子晶体，D正确。3.(2024·广东中山高二期中)下列关于离子晶体的说法正确的是()A.形成离子晶体的阴、阳离子之间只存在静电引力B.阴、阳离子的配位数只与阴、阳离子的电荷比有关C.离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高D.熔融状态离子键被破坏，使离子自由移动，能导电答案D解析形成离子晶体的阴、阳离子之间不仅存在静电吸引力，还存在静电斥力，A说法错误；阴、阳离子的配位数还与阴、阳离子的半径比相关，B说法错误；共价化合物形成的共价晶体，熔点高于离子化合物，C说法错误；熔融状态离子键被破坏，使离子自由移动，能导电，D说法正确。4.银单质、NaCl溶液、Fe(OH)3胶体都能导电，下列说法不正确的是()A.银单质中自由电子能够在电场作用下定向移动B.NaCl溶液通电后Na+和Cl-朝相反的方向移动C.Fe(OH)3胶体带正电，通电后向负极移动D.在一定范围内升高温度，银单质的导电能力减弱，NaCl溶液的导电能力增强答案C解析银单质由金属阳离子与自由电子组成，自由电子在电场作用下定向移动，形成电流，A正确；通电后，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，B正确；胶体不带电荷，其中的胶粒带电，C错误；温度越高，离子运动能力越强，NaCl溶液导电能力越强，金属导电是金属晶体中的自由电子在金属离子之间形成的间隙之间移动，温度越高，金属离子的运动就越剧烈，供自由电子运动的通道就越弯曲、越狭窄，使自由电子定向运动受到的阻碍就越大，D正确。5.(2020·海南，7)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是()A.先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液B.离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2OC.Cu2+与NH3中的氮原子以π键结合D.NH3分子中∠HNH为109°28'答案B解析向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成深蓝色铜氨溶液，故A错误；Cu2+提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；NH3分子为三角锥形，键角∠HNH为107°，故D错误。6.根据下表数据判断错误的是()物质Na2ONaClAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2熔点9208011291190-1072073-571723A.表中的物质涉及三种晶体类型B.含铝的化合物不一定是离子晶体C.BCl3和CO2的熔点差异是由于键长不同D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体答案C解析干冰是分子晶体、二氧化硅是共价晶体、氟化铝为离子晶体，则表中的物质涉及三种晶体类型，A项正确；由表格中的数据可知，氯化铝的熔点较低，属于分子晶体，而氧化铝、氟化铝为离子晶体，B项正确；BCl3和CO2均为分子晶体，两者熔点差异是由于分子间的作用力不同，C项错误；氧化钠和氧化铝都是离子晶体，所以不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体，D项正确。7.(2022·湖北，9)某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是()A.Ca2+的配位数为6B.与F-距离最近的是K+C.该物质的化学式为KCaF3D.若F-换为Cl-，则晶胞棱长将改变答案B解析Ca2+配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，Ca2+位于体心，F-位于面心，所以Ca2+的配位数为6，A正确；F-与K+的最近距离为棱长的22，F-与Ca2+的最近距离为棱长的12，所以与F-距离最近的是Ca2+，B错误；K+位于顶角，个数为18×8=1，F-位于面心，个数为12×6=3，Ca2+位于体心，个数为1，综上，该物质的化学式为KCaF3，C正确；F-与Cl8.三氯化六氨合钴CoNH36Cl3是重要的化工原料，可用反应2CoH2O6Cl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22CoNH36Cl3A.CoH2O6Cl2和CoNB.CoNH36Cl3的配体为C.用1molCoNH35ClCl2D.1molCoNH35ClCl2中含有21答案C解析CoH2O6Cl2中Co为+2价，CoNH36Cl3中Co为+3价，故A正确；CoNH36Cl3的配体为NH3，个数为6，中心原子的配位数为6，故B正确；CoNH35ClCl2的电离方程式为CoNH35ClCl2CoNH35Cl2++2Cl-，则和足量AgNO3溶液反应得到沉淀的物质的量为2mol，故C错误；1molCoN9.利用分子间作用力形成超分子进行“分子识别”，实现分子分离，是超分子化学的重要研究和应用领域。如图表示用“杯酚”对C60和C70进行分离的过程，下列对该过程的说法错误的是()A.C70能溶于甲苯，C60不溶于甲苯B.C60能与“杯酚”形成超分子C.C70不能与“杯酚”形成超分子D.“杯酚”能够循环使用答案A解析由题图可知，C60能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子，而C70不能，C60与“杯酚”形成的超分子不能溶于甲苯，但不能证明C60是否能溶于甲苯，A项错误；由题图可知，C60能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子，故B正确；由题图可知，C70不能够与“杯酚”通过分子间作用力形成超分子，故C正确；通过溶剂氯仿的作用，破坏“杯酚”与C60形成的超分子，可实现将C60与C70分离，且“杯酚”能够循环使用，D项正确。10.(2024·武汉一模)ZnS是一种优良的锂离子电池负极材料。在充电过程中，负极材料晶胞的组成变化如图所示。下列说法正确的是()A.基态Zn2+的价层电子排布式为3d84s2B.ZnS的Vm为a3×10-C.图示的LixZnyS晶胞中x∶y=6∶1D.Li2S晶胞中S2-的配位数为4答案C解析基态Zn2+的价层电子排布式为3d10，A错误；ZnS晶体中Zn2+的个数为4，S2-的个数为6×12+8×18=4，ZnS的Vm为(a×10-12)34NAm3·mol-1=a3×10-36×NA4m3·mol-1，B错误；图示的LixZnyS晶胞中S2-的个数为4，Zn2+和Li+的数目和为7，根据化合物中各元素的代数和为0可得x∶y=6∶1，11.向盛有硫酸铜溶液的试管里加入氨水至过量，下列对此现象的说法正确的是()A.反应后溶液中没有沉淀，所以反应前后溶液中Cu2+的浓度不变B.沉淀溶解后得到的深蓝色溶液中含有配离子[Cu(NH3)4]2+C.在[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供孤电子对D.向反应后的溶液中加入乙醇，溶液没有变化，因为[Cu(NH3)4]2+不与乙醇反应答案B解析Cu2+和氨水反应先生成Cu(OH)2沉淀，Cu(OH)2再和氨水反应：Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，生成配离子[Cu(NH3)4]2+，沉淀溶解，因此反应后溶液中Cu2+的浓度减小，故A错误、B正确；在[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+是中心离子，提供空轨道，NH3是配体，提供孤电子对，故C错误；[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以向溶液中加入乙醇后因为溶解度减小析出蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4，故D错误。12.(2025·合肥高二期中)河蚌的壳外层主要成分为方解石，内层主要是霰石，两者成分都是碳酸钙，但晶体结构不同，称为“同质多象”现象，金刚石和石墨也属于同质多象现象。霰石光滑，结构中每个Ca2+周围围绕着6个CO32-，方解石坚硬，晶胞结构如图。下列说法错误的是(A.霰石晶体中每个CO32-周围有6个B.霰石和方解石中的CO3C.霰石和方解石的熔点相同D.方解石晶体结构图的平行六面体中含有2个Ca2+、2个CO答案C解析结构中每个Ca2+周围围绕着6个CO32-，由化学式可知，每个CO32-周围也会有6个Ca2+，A正确；CO32-中C原子的价层电子对数为3+4+2-2×32=3，所以是平面三角形结构，B正确；霰石和方解石的晶体结构不同，故其熔点不相同，C错误；方解石晶体结构图的平行六面体中CO313.含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，一种Fe3+配合物的结构如图所示，下列说法正确的是()A.该螯合物内存在氢键B.1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有3molC.该螯合物中N的杂化方式只有1种D.原子半径：Cl>N>C答案B解析分子内存在N—H，杂环上N原子形成配位键后不再存在孤电子对，不能形成氢键，所以该螯合物内不存在氢键，故A错误；由图可知三个N原子与Fe3+通过螯合配位成环，所以1mol该螯合物中通过螯合作用形成的配位键有3mol，故B正确；该螯合物中N原子的杂化方式有sp3、sp2，故C错误；同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：C>N，元素电子层数越多半径越大，则原子半径：Cl>C>N，故D错误。14.(2025·衡水中学高二月考)因生产金属铁的工艺和温度不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，铁的晶体中铁原子有三种堆积方式，其中两种立方晶胞结构如图所示。下列关于铁或其晶胞的说法中正确的是()A.铁在周期表中位于第四周期第ⅧB族，是过渡元素也是副族元素B.在两种晶胞中，每个Fe原子周围均有8个与之距离相等且最近的Fe原子C.若α⁃Fe晶胞边长为bpm，则Fe原子半径r=32bD.若β⁃Fe晶胞中最近的两个Fe原子核间距为apm，阿伏加德罗常数为NA，晶胞的密度表达式是4×56答案D解析铁在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，故A错误；在两种晶胞中，每个Fe原子周围与之距离相等且最近的Fe原子个数分别为8、12，故B错误；若α⁃Fe晶胞边长为bpm，α⁃Fe晶胞是体心立方堆积，体对角线长度是4个半径，因此Fe原子半径r=34bpm，故C错误；若β⁃Fe晶胞中最近的两个Fe原子核间距为apm，β⁃Fe是面心立方最密堆积，面对角线长度是4个半径，即为2apm，则晶胞参数为2apm，阿伏加德罗常数为NA，晶胞的密度表达式是4×56NA(2a二、非选择题(本题共3小题，共44分)15.(14分)铁、锰、铬、锌、铜及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题：(1)基态Fe原子的价层电子排布式为____________。

(2)第二电离能：I2(Cr)________(填“>”“<”或“=”)I2(Mn)。

(3)一种香豆素衍生物(CHP)可作为测定Zn2+的荧光探针，其原理如图所示。①CHP所含元素(C、O、N)的电负性从大到小的顺序为________(填元素符号，下同)；其第一电离能从大到小的顺序为____________。

②CHP⁃Zn中N原子的杂化轨道类型为____________。

(4)(4分)Mn3O4的一种晶体中，氧原子的堆积模型为面心立方最密堆积(如图所示)，Mn(Ⅱ)填充在氧原子围成的正四面体空隙中，Mn(Ⅲ)填充在氧原子围成的正八面体空隙中。已知：Mn3O4晶胞的体积为Vcm3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_________g·cm-3(用含NA、V的代数式表示)。

答案(1)3d64s2(2)>(3)①O>N>CN>O>C②sp2、sp3(4)229解析(3)①同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，则电负性：O>N>C；同周期元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素>第ⅥA族元素，则第一电离能：N>O>C。②由CHP⁃Zn结构可知，N原子的价层电子对数分别为3、4，则其杂化方式为sp2、sp3。16.(16分)氮元素可形成很多重要的化合物，其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊。叠氮化钠的制取方法是①金属钠与液态氨反应得NaNH2；②NaNH2与N2O按物质的量之比为2∶1反应可生成NaN3、NaOH和一种气体。(1)反应②的化学方程式为______________________。

(2)N3-的空间结构是________；比较NH2-和NH3中键角∠HNH的大小：NH2-________(填“>”“<”或“=”)(3)叠氮化钠(NaN3)分解可得纯N2，下列有关说法正确的是________(填字母)。

A.氮气常温下很稳定，是因为氮元素的电负性大B.NaN3与KN3结构类似，前者离子键键能较小C.第一电离能(I1)：N>P>SD.热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为NH3分子间有氢键(4)小汽车的防撞气囊中叠氮化钠的工作原理是6NaN3+Fe2O33Na2O+2Fe+9N2↑；铁晶体有三种堆积方式，其中两种堆积方式和晶胞特征分别如图甲、图乙所示：晶胞甲中铁原子的配位数为_____，晶胞乙中铁原子的堆积方式为______。晶胞乙中铁原子半径为acm，NA表示阿伏加德罗常数的值，摩尔质量为Mg·mol-1，则该晶体的密度可表示为________g·cm-3。

答案(1)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3(2)直线形<NH2-中N原子孤电子对数为2，NH3中N原子孤电子对数为1(3)C(4)8面心立方最密堆积2解析(1)根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，可确定气体产物为NH3，NaNH2与N2O按物质的量之比为2∶1反应的化学方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(3)N2常温下很稳定，是因为分子内存在共价三键，键能较大，A项错误；离子半径越小，离子键键能越大，NaN3的离子键键能大于KN3的离子键键能，B项错误；同周期元素从左向右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素因p轨道上有3个电子，为半充满结构，所以第一电离能高于相邻族的元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，因此N、P、S的第一电离能的大小顺序为N>P>S，C项正确；热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为N原子半径小，共价键键能大，与分子间的氢键无关，D项错误。(4)根据晶胞甲示意图可知原子占据立方体的顶角和体心，为体心立方堆积，配位数为8；图乙为面心立方最密堆积；晶胞乙中Fe原子个数为8×18+6×12=4，每个晶胞的质量为MNA×4g，Fe原子的直径为2acm，晶胞的边长为8acm，体积为162a3cm3，因此ρ=mV=4MNA16217.(14分)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。回答下列问题：