2026版高中化学人教版选择性必修2《物质结构与性质》周测11第三章综合练

周测11第三章综合练一、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.晶体与非晶体的本质区别是()A.晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性B.晶体具有自范性，而非晶体没有自范性C.晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点D.晶体能使X射线产生衍射，而非晶体则不能答案B解析单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，A错误；晶体具有自范性，而非晶体没有自范性，这是二者本质区别，B正确；晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点，这是二者的性质差异，不是本质区别，C错误；晶体能使X射线产生衍射，而非晶体则不能，这是二者的性质差异，不是本质区别，D错误。2.下列图示能直观形象展示化学知识。以下说法正确的是()A.①为石墨的晶体结构B.②为2s电子云轮廓图C.③为非晶态SiO2、晶态SiO2粉末X射线衍射图谱D.④为NaCl晶体的晶胞结构图答案D解析石墨是层状结构，①为金刚石的晶体结构，A错误；s电子云轮廓图是球形，②为px电子云轮廓图，B错误；③中有明锐的衍射峰的是晶态SiO2，没有明锐的衍射峰的是非晶态SiO2，C错误。3.下表给出几种物质的熔点，对此有一些说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③一个SiO2分子由1个Si原子和2个O原子构成④MgCl2在熔融状态不能导电，上述说法中正确的是()物质SiO2MgCl2CaCl2SiCl4熔点/℃1723712782-68A.①② B.①③ C.②④ D.①②③答案A解析氯化钙熔点较高，属于离子晶体，①正确；四氯化硅熔点很低，属于分子晶体，②正确；二氧化硅是共价晶体，不存在SiO2分子，③错误；氯化镁是离子晶体，熔融状态下能导电，④错误。4.有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是()A.在NaCl晶体(图甲)中，距Na+最近的Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FEC.在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻D.在碘晶体(图丁)中，存在非极性共价键和范德华力答案B解析由NaCl晶胞结构知，Na+周围最近的Cl-有6个，分别位于Na+的上下左右前后，形成正八面体结构，A正确；分子中不涉及原子共用的问题，故该分子中含有4个E原子和4个F原子，分子式为E4F4或F4E4，B错误；以顶角CO2分子作为参考点，相邻三个面面心上CO2分子离其最近，考虑晶胞无隙并置原理，一个顶角周围共有8个晶胞，每个晶胞中各有3个CO2分子离顶点CO2最近，又考虑面心共用，故离顶角CO2最近的CO2分子有3×82=12个，C5.下列各物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()A.SiF4与SiC B.HCOOCH3与NH5C.CaO与Na2O2 D.NF3与CS2答案D解析SiF4与SiC晶体中的化学键都为极性共价键，但前者是分子晶体，后者是共价晶体，A不符合题意；HCOOCH3与NH5中，前者是分子晶体，后者是离子晶体，前者只含共价键，后者含有共价键和离子键，B不符合题意；CaO与Na2O2都是离子晶体，但前者只含离子键，后者含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；NF3与CS2都由分子构成，都是分子晶体，且二者分子内都只含有极性共价键，D符合题意。6.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图所示，其中的每个原子均满足8电子稳定结构，原子坐标A为(0，0，0)，B为(12，12，0)，D为(1，1，1)。下列有关说法正确的是(A.磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体B.C原子的坐标参数为(1，12，1C.磷化硼晶体的熔点很低D.磷化硼晶体结构中微粒的空间堆积方式与氯化钠晶体相同答案B解析晶胞中P位于顶角和面心，数目为8×18+6×12=4，B位于晶胞内，数目为4，则磷化硼晶体的化学式为BP，由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，属于共价晶体，A错误；磷化硼晶体是共价晶体，熔点高，C错误；该晶胞配位数为4，而NaCl晶胞结构中阴阳离子的配位数均为6，所以磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠不相同，7.冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。如图是18⁃冠⁃6与钾离子以配位键结合形成的超分子结构示意图，下列说法错误的是()A.冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键B.中心离子K+的配位数为6C.冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有阴离子D.这类配合物晶体是分子晶体答案D8.砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为apm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标参数为(34，34，34)。已知：砷化镉的摩尔质量为Mg·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A.砷化镉中Cd与As原子个数比为3∶2B.两个Cd原子间最短距离为0.5apmC.③号位原子坐标参数为(12，1，1D.该晶体的密度为MNA答案D解析由图示晶胞可知，一个晶胞中As个数为8×18+6×12=4，Cd的个数为6，故砷化镉中Cd与As原子个数比为6∶4=3∶2，A正确；由图示晶胞可知，平行于边的同一直线上Cd原子将边长4等分，故两个Cd原子间最短距离为0.5apm，B正确；由图示可知，③号位原子位于右侧面的面心上，故其坐标参数为(12，1，12)，C正确；由A项分析可知，一个晶胞中含有6个Cd和4个As，即含有2个As2Cd3，故该晶体的密度为2M9.富勒烯(C60)具有许多优异性能，如超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等。C60的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是()A.晶胞中C60分子沿体对角线紧密排列B.晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有12个C.该晶体熔、沸点高，硬度大D.每个C60晶胞中含有14个C60分子答案B解析由图可知该晶胞为面心立方最密堆积，晶胞中C60分子沿面对角线紧密排列，故A错误；以顶角分子为例，晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有3×12×8=12个，配位数为12，故B正确；该晶体为分子晶体，熔、沸点低，硬度小，故C错误；每个C60晶胞中含有8×18+6×12=4个C6010.红砷镍是一种六方晶体(底面为60°和120°的菱形)，其晶体结构如图所示。下列说法错误的是()A.晶胞中Ni原子个数为2B.红砷镍晶体的化学式为NiAsC.晶胞中Ni周围距离最近且等距的As有6个D.Ni和As间的最短距离为3a答案D解析根据均摊法，每个晶胞中Ni原子数目为4×16+4×112+2×13+2×16=2，As原子数目为2，因此化学式为NiAs，A、B项正确；晶胞中Ni和As的个数相同，配位数也相同，由题图可知As的配位数为6，则Ni的配位数也为6，C项正确；以晶胞中靠下的As为例分析，As到底面的距离为c4pm，左前下的顶点Ni与As在底面投影点的距离为3a3pm，Ni与As11.如图为Ge单晶的晶胞，晶胞参数为apm。其中原子分数坐标A为(0，0，0)，B为(12，0，12)，C为(12，12，0)A.该晶体的密度为8×73B.若Ge原子半径为rpm，则晶胞参数a=8C.该晶体中每个Ge原子被6个六元环共用D.D的原子分数坐标为1答案B解析由晶胞结构可知，1个Ge晶胞中含有8×18+6×12+4=8个Ge原子，则该晶体的密度为8×73NA×a3×1030g·cm-3，故A错误；Ge晶胞类似金刚石晶胞，由图可知，Ge原子半径的8倍等于晶胞的体对角线，则8r=3a，a=8r3，故B正确；Ge晶胞类似金刚石晶胞，任意两个相邻的Ge—Ge参加了2个六元环的形成，每个Ge原子可形成4条Ge—Ge，两两相邻的组合6种，故每个Ge原子被6×2=12个六元环共用，故C错误；对照晶胞图及原子分数坐标A为0，0，0，B为12，12.下列说法不正确的是()A.金刚石晶体中碳原子个数与C—C数之比为1∶2B.NaH晶体结构与NaCl晶体相似，与Na+距离最近的Na+共有8个C.某纳米钛铝合金，其结构单元如图甲所示(Al、Ti各有一个原子在单元内部)，则该单元含有113个TiD.金属铬的晶胞如图乙所示，已知铬的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则铬原子的半径为34×32×52答案B解析金刚石晶体中碳原子个数与C—C数之比为1∶0.5×4=1∶2，A项正确；NaH晶体结构与NaCl晶体相似，与Na+距离最近的Na+共有12个，B项错误；图甲结构单元中含有8×16+2×12+1×13+1=113个Ti原子，C项正确；图乙所示晶胞中Cr原子个数为8×18+1=2，该晶胞中体对角线上的3个Cr原子紧密相邻，设Cr原子半径为rpm，则晶胞棱长为43r3pm，ρ=52×2NA13.(2025·长沙高二联考)晶体X为拓扑绝缘体材料，其结构可视为金刚石晶体中的C原子被Hg、Ge和Sb取代后形成。其晶胞如图所示(已知：c=2a)，下列说法错误的()A.最近的两个Sb原子的距离22aB.该晶胞中Hg原子的配位数为4C.若A原子的坐标为(0，0，0)，则B原子的坐标为(34，14，D.该晶胞的密度为4×(73+201+122×2)NA×a2c答案C解析观察图中晶胞的下半层的结构可知,最近的两个Sb原子距离为下半层面对角线的一半，为22apm,A正确；以图中上底面中心的Hg为研究对象，1个晶胞中与该Hg距离最近的Sb有2个，上面晶胞中还有2个，即与Hg距离最近的Sb有4个，B正确；若A原子的坐标为(0，0，0)，则原子B在同一个小的立方体中，且为体对角线的四分之三处，其z坐标为12×34=38，则在x、y、z轴上的投影分别为34、14、38，坐标为(34，14，38)，C错误；根据“均摊法”，1个晶胞中含Hg个数为4×14+6×12=4，Ge个数为8×18+4×12+1=4，Sb个数为8，则X的化学式为GeHgSb2，说明该晶胞中含有414.分子或配离子中含有两个或两个以上中心原子(离子)的配合物称为多核配合物，如图为Co(Ⅱ)双核配合物的内界，下列说法正确的是()A.每个中心离子的配位数为6B.结构中的氯元素以Cl-形式存在，则该配合物的内界中含有极性键、非极性键和离子键C.配合物中的C原子都是sp2杂化D.结构中所有原子共平面答案A解析二、非选择题(本题共3小题，共44分)15.(16分)铁在史前就为人们所知，铁及其化合物推动了人类文明的发展。回答下列问题：(1)(2分)Fe元素位于元素周期表的____________区，基态Fe2+的核外电子排布式为__________________。

(2)(3分)复盐NH4Fe(SO4)2·12H2O俗称铁铵矾，可用于鞣革。铁铵矾中，所含N、O、S三种非金属元素第一电离能由小到大的顺序是____________，H2O的VSEPR模型为____________。NH4+的键角比NH3的键角____________(填“大”或“小”)(3)三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体，其中Fe3+的配位数为______________，过渡元素的s、p、d轨道可以参与杂化，含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，该二聚体中Fe采取的杂化类型为________________(填序号)。

(4)(3分)三种化合物的熔点如下表所示：化合物FeCl3NaClMgO熔点/℃3088012852试解释其熔点差异的原因：______________________。

(5)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某立方FexNy的晶胞如图所示，晶胞参数为apm，该晶体密度为______________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值，写出表达式)，Cu完全替代该晶体中b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy，n∶y=________________。

答案(1)d1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)(2)S<O<N四面体形大(3)6③(4)FeCl3为分子晶体，NaCl与MgO为离子晶体，且MgO的晶格能比NaCl的大(5)238×1030N解析(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，N原子2p能级半充满，结构稳定，所以第一电离能：O<N；同主族元素从上到下第一电离能减小，所以第一电离能：S<O，O、N、S三种元素的第一电离能由小到大的顺序为S<O<N；H2O的价层电子对数为2+6-2×12=4，则VSEPR模型为四面体形；NH4+的价层电子对数为4+5-1-42=4，VSEPR模型和空间结构为正四面体形、键角为109°28'，NH3的价层电子对数为3+5-32=4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形、键角小于109°28'(3)根据图知，二聚体中Fe3+的配位数为6；所以其杂化轨道是6，杂化类型为sp3d2，即选③。(5)根据晶胞结构，Fe原子位于顶角和面心，所含的Fe原子的数目为8×18+6×12=4，N原子位于体心，共有1个,该晶胞的化学式为Fe4N,晶胞质量为m=56×4+14NAg=238NAg,晶胞参数为apm,晶胞体积V=(a×10-10)3cm3,该晶体密度ρ=mV=238×1030NAa3g·cm-3；Cu替代b位置的Fe，形成N原子处于体心、Cu原子处于面心、Fe原子处于顶角的晶胞，晶胞中N(N)=1，N(Cu)=6×12=3，N(Fe16.(12分)科学家合成了由羧酸基团功能化的石墨表面共价连接钴(Ⅱ)四吡啶的配合物，在不同酸碱性条件下光催化CO2的还原过程如图1所示。回答下列问题：(1)基态Co的价层电子轨道表示式为________。

(2)N元素的第一电离能(I1)为1402kJ·mol-1，O元素的第一电离能为1314kJ·mol-1，I1(N)>I1(O)，原因是______________________。

(3)下列物质中碳原子采取sp2杂化的是________(填字母)。

A.CO2 B.HCOOHC.CH3CN D.N(CH2CH2OH)3(4)(6分)干冰晶胞如图2，其晶胞参数为anm，CO2的配位数为________，晶体密度为________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

答案(1)(2)N的2p轨道为半充满状态，比较稳定(3)B(4)12176解析(3)CO2中的碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，采取sp杂化；HCOOH中的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，采取sp2杂化；CH3CN中的—CH3中的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，采取sp3杂化，—CN中的碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，采取sp杂化；N(CH2CH2OH)3中的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，采取sp3杂化。(4)以顶角CO2分子为研究对象，该CO2分子周围与其最近的CO2分子处于面心，由于顶角CO2分子被8个晶胞共有，则每个CO2分子周围与其最近的CO2分子数为8×32=12；该晶胞中CO2分子数为18×8+12×6=4,质量m=4×44NAg，体积V=(a×10-7)3cm3，ρ=mV=417.(16分)在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF⁃31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含Fe、Cr、Ni、Na、C等多种元素。回答下列问题：(1)CaCO3和BaCO3是古代制备蓝色颜料的重要原料。CO32-的空间结构为_______，CO32-中键角∠OCO=________(2)铁、钴的配合物常用作催化剂。①在某些过渡金属的羰基化合物中，中心原子的价电子数与配体提供的电子数之和满足“18e-结构”规则，羰基铁与羰基镍的化学式分别为Fe(CO)5和Ni(CO)4，则羰基铬的化学式是__________。

②Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+形式存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+，其原因是______________________。

(3)快离子导体是一