3.1.物质的聚集状态与晶体的常识 能力提升 高中化学人教版（2019）选择性必修2

3.1.物质的聚集状态与晶体的常识能力提升人教版（2019）选择性必修2一、单选题1．类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实验的检验，才能确定其正确与否。下列类推结论中正确的是A．极易溶于水，也极易溶于水B．为分子晶体，也为分子晶体C．是非极性分子，也是非极性分子D．分子的空间结构为直线形，分子的空间结构也为直线形2．有关晶体的结构如下图所示，下列说法错误的是A．的晶胞结构如图所示，镍原子的配位数为12B．在晶体中，每个晶胞平均占有4个C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为或3．以下晶体中，通过极性共价键形成共价晶体的是A．金刚石晶体 B．氯化钠晶体 C．二氧化硅晶体 D．干冰晶体4．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5．科学研究表明，物质含有许多种聚集状态，下列关于物质聚集状态的描述错误的是A．等离子体的外观为气态B．液晶和液态是物质的两种聚集状态C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质6．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述中正确的是A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水能使X射线产生衍射7．下列有关说法不正确的是A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体B．等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质C．超分子是由两种或两种以上的分子再通过化学键形成的物质D．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定8．从晶体与非晶体的角度分析，普通玻璃和水晶的根本区别是（

）A．外形不一样B．普通玻璃的基本构成粒子无序排列，水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换9．周期表中ⅦA族中氯元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。盐酸工业用途广泛，稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3kJ/mol。次氯酸钠与二氧化碳反应产生的次氯酸是漂白剂的有效成分。以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。向饱和食盐水中通入氨气和过量二氧化碳有晶体析出。三氯化铁可用作净水剂，其溶液可用作印刷电路板的蚀刻剂。下列说法正确的是A．中的夹角与中的夹角都为120°B．、都是由极性键构成的非极性分子C．基态溴原子()核外电子排布式为D．ⅦA族元素单质的晶体类型不同10．下列说法正确的是A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键11．下列关于晶体性质的描述中，正确的是A．晶体具有物理性质各向同性的特点B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关C．用射线衍射实验可以区分晶体和非晶体D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件12．下列有关晶体的叙述正确的是A．粉末状的固体肯定不是晶体B．晶胞是晶体中最小的平行六面体C．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体D．测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定13．下列说法错误的是A．和互为同位素B．和互为同分异构体C．干冰与气体互为同素异形体D．构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列14．几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是NaCl晶胞CO2晶胞金刚石晶胞Cu晶胞A．NaCl晶体中Na+的配位数为6，干冰中CO2分子的配位数为12B．干冰晶胞中CO2分子之间作用力与金刚石晶胞中碳原子间作用力不同C．若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为cmD．Cu的晶胞参数为acm，NA为阿伏伽德罗常数的值，Cu晶胞的密度为g·cm-315．分析化学中常用X射线研究晶体结构。有一种蓝色晶体[可表示为：MxFey(CN)z]研究表明它的结构特性是Fe2+和Fe3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN-位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图所示，下列说法正确的是A．该晶体属于共价晶体B．该晶体属于离子晶体，M呈+2价C．M的离子位于上述晶胞面心，呈+1价D．该晶体化学式为MFe2(CN)616．短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态R原子的核外3个能级中所含电子数相等，X原子为第三周期第一电离能最大的金属原子，W元素和Z元素同主族，且Z元素的核电荷数是W的2倍，Y元素的最高正价与最低负价代数和为零。下列说法不正确的是()A．简单离子半径：Z>W>XB．W的简单氢化物熔沸点比Z的简单氢化物熔沸点低C．Y与W形成的化合物YW2的熔点高、硬度大D．Y、R、Z最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：Z>R>Y17．下列对有关事实的解释不正确的是选项事实解释A酸性：CF3COOH＞CCl3COOH氟的电负性大于氯的电负性BO3在水中的溶解度比O2大O3是极性分子，O2是非极性分子C水晶在不同方向上导热性不同晶体具有各向异性的特点D水的沸点比乙醇的沸点高水分子间存在氢键A．A B．B C．C D．D18．我国科研团队将Li+掺杂到结构单元中，得到一种高性能的p型太阳能电池材料。掺杂后的晶胞属于立方晶系，边长为anm，其结构如图所示。已知位于A点的原子坐标参数为(0，1，1)，下列说法正确的是A．A点的原子与Li间的距离是B．Li的坐标参数为(1，1，0.5)C．晶体中每个O原子周围都有3个等距且最近的Ni原子D．晶胞中Mg原子与Ni原子数之比为1∶219．属立方晶体，晶胞边长为，晶胞截面图如图所示。则下列关于该晶胞的描述错误的是

A．每个晶胞中含有的数目为4B．与距离最近且相等的有8个C．该晶胞中两个距离最近的和的核间距的计算表达式为D．晶体的密度为20．在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为：，下列关于常压下催化氧化生成的反应说法正确的是A．如图所示为的晶胞B．接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率C．有和通过接触室，放出热量D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能21．类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论。因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是A．MgCl2熔点较高，BeC12熔点也较高B．HCl标准状况下为气态，HF标准状况下也为气态C．CH4中氢元素显+1价，SiH4中氢元素也显+1价D．从、为正四面体结构，可推测PH、也为正四面体结构22．下列判断正确的是A．图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，则其化学式可表示为M2N7B．图乙表示CsCl晶体的晶胞，Cs+的配位数为6C．图丙可表示燃料燃烧反应的能量变化D．图丁表示可逆反应的平衡常数随反应物浓度的变化23．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是

A．在NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-形成正八面体B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1：2D．由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE24．下列有关说法不正确的是甲乙丙丁A．水合铜离子的模型如图甲，水合铜离子中只存在极性共价键、配位键B．晶体的晶胞如图乙，与距离最近的组成正四面体C．二氧化硅晶体如图丙，每个硅原子拥有四个键D．丁为K的某种氧化物晶胞，其中黑球为，由图可知该晶体化学式为25．己知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构，其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成，其中和都在小晶格内部，部分在小晶格内部，部分在小晶格顶点(如图)，下列分析错误的是A．该晶体为离子晶体B．该物质的化学式为C．晶胞中，周围距离最近且相等的数为4D．两个之间最近的距离是二、填空题26．(1)质量数为23，中子数为12的原子的原子结构示意图：(2)下列物质属于离子晶体，属于分子晶体的是，原子晶体，金属晶体①铁

②干冰

③金刚石

④铜

⑤水晶

⑥氯化钠

⑦碘

⑧氢氧化钠27．下列数据是对应物质的熔点：物质Na2ONaClAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2熔点/℃9208011291190-1072073-571723(1)请指出各物质的晶体类型物质Na2ONaClAlF3AlCl3BCl3Al2O3CO2SiO2晶体类型(2)AlF3和AlCl3熔点相差很大的原因是。(3)指出下列变化时需克服的作用力：干冰晶体升华；SiO2晶体熔化；Na2O溶于水；CO2受热分解。28．铜是人类广泛使用的第一种金属，含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：一种含有Fe、Cu、S三种元素的矿物的晶胞(如图所示)，属于四方晶系(晶胞底面为正方形)，则该化合物的化学式为；若晶胞的底面边长为anm，晶体的密度为pg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的高为nm。参考答案：1．C【详解】A．极易溶于水，而微溶于水，A错误；B．为分子晶体，为共价晶体，B错误；C．、均为直线形分子结构对称，是非极性分子，也是非极性分子，C正确；

D．分子的空间结构为半开书页型的，D错误；故选C。2．D【详解】A．Ni的晶胞属于面心立方堆积，Ni原子的配位数为，故A正确；B．根据均摊原则，在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有Ca2+数为，故B正确；C．在金刚石晶体中，每个碳原子都和4个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，所以每个碳原子平均连有4×=2个碳碳键，因此碳原子与碳碳键的个数之比为1：2，故C正确；D．团簇分子中每一个原子都归该分子所有，由图可知一个团簇分子中含有4个E和4个F，所以该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，故D错误；故答案选D。3．C【详解】A．金刚石晶体为碳单质，存在非极性共价键，A错误；B．氯化钠晶体为离子晶体，存在离子键不存在共价键，B错误；C．二氧化硅晶体为共价晶体，含硅氧极性共价键，C正确；D．干冰晶体为分子晶体，D错误；故选C。4．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。5．C【详解】A．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质，故A正确，B．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，所以液晶和液态是不同的聚集状态，故B正确；C．等离子体由电子、阳离子和电中性的微粒构成，故C错误；D．离子液体是一种只由离子组成的液体，其熔点较低，以液态稳定存在，故D正确；答案选C。6．C【详解】玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，不能使X射线产生衍射；因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。答案选C。7．C【详解】A．得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固、②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）、③溶质从溶液中析出，故A正确；B．等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，故B正确；C．超分子由两个或两个以上分子体系，通过分子间作用力而形成的一个具有一定结构和功能的实体，分子间作用力不是化学键，故C错误；D．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定，故D正确；故选C。8．B【详解】从晶体与非晶体的角度分析，普通玻璃和水晶的根本区别是：普通玻璃的基本构成粒子无序排列，水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列，所以普通玻璃不是晶体。答案选B。9．B【详解】A．H2O中氧原子有2对孤对电子，孤对电子对与H-O单键斥力大于H-O单键与H-O键的斥力，故H-O-H夹角小于120°，H-O-H键角为104.5°，COCl2中C=O双键和C-Cl单键斥力大于C-Cl单键和C-Cl单键的斥力，故COCl2中的Cl-C-Cl夹角小于120°，A错误；B．CCl4、SiF4都是由极性键构成的分子，都是正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；C．基态溴原子(35Br)价层电子排布式为4s24p5，C错误；D．ⅦA族元素单质都是分子构成，为分子晶体，类型相同，D错误；故选：B。10．C【详解】A．分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力，而不影响化学键，如碘单质熔化，A错误；B．原子晶体的原子间只存在共价键，分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共价键，如水、氨气等，B错误；C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，C正确；D．铵盐是非金属元素组成的化合物，属于离子化合物，氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物，D错误；故选C。11．C【详解】A．由于晶体内部质点排列的有序性，所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点，故A错误；B．晶体的形成都有一定的形成条件，如温度、结晶速率等，故B错误；C．X射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列可区分晶体与非晶体，故C正确；D．晶体的自范性指晶体能自发地呈现多面体外形的性质，所谓自发过程，即自动发生的过程，不过自发过程的实现仍需要一定的外界条件，故D错误；故选C。12．D【详解】A．不能通过颗粒大小判断是不是晶体，粉末状的物质也可以是晶体，如碳酸氢钠粉末，是粉末状，是晶体，A错误；B．晶胞是从晶体的点阵中取出一个具有代表性的基本单元(通常是最小的平行六面体)，B错误；C．破损的晶体在溶液中可以自动变成规则的多面体，破损的晶体不能够在固态时自动变成规则的多面体，C错误；D．X射线衍射仪可以区别晶体和非晶体，测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定，D正确；故答案为：D。13．C【详解】A．和质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，A正确；B．CH3-CH2-NO2和H2N-CH2-COOH分子式相同都是C2H5NO2，结构不同，互为同分异构体，B正确；C．干冰与气体属于同一种物质，C错误；D．构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列，D正确；答案选C。14．C【详解】A．NaCl晶体中Na+的配位数为6，干冰中CO2分子的配位数，A正确；B．干冰晶胞中CO2分子之间存在范德华力，金刚石晶胞中碳原子间的静电作用为共价键，其作用力不同，B正确；C．若金刚石的晶胞边长为acm，其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的，即acm，C错误；D．Cu晶胞中含有Cu原子个数为：，晶胞参数为acm，NA为阿伏伽德罗常数的值，Cu晶胞的密度为g·cm-3，D正确；故选C。15．D【详解】A、该结构中存在阴、阳离子，所以不是共价晶体，而是离子晶体，A错误；B、Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，则铁离子与亚铁离子的个数是4×=，而CN一位于立方体的棱上，则CN-的个数是12×=3，所以M、Fe、CN-的个数比是x:2:6，根据化合价代数和为零可知，x+(+2)+(+3)+6×(-1)，所以x=+1，该晶体的化学式是MFe2(CN)6，则M离子为+1价，B错误；C、因为该晶胞中铁离子与亚铁离子的个数是4×=，相当于2个晶胞拥有1个M+；如果M的离子位于上述晶胞面心，则该离子个数为6×=3，C错误；D、由B分析可知，该晶体化学式为MFe2(CN)6，D正确；故选D。16．B【分析】基态R原子的核外3个能级中所含电子数相等，其电子偏排布式为：1s22s22p2，R是C元素；X原子为第三周期第一电离能最大的金属原子，X为Mg元素；W元素和Z元素同主族，且Z元素的核电荷数是W的2倍，设W的核电荷数为x，Z的核电荷数为x+8，x+8=2x，解得x=8，则W为O元素，Z为S元素；Y元素的最高正价与最低负价代数和为零，Y为Si元素，以此解答。【详解】A.氧离子和镁离子都有2个电子层且电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小；硫离子有3个电子层，所以S2->O2->Mg2+，简单离子半径：Z>W>X，故A正确；B.W的简单氢化物为H2O，Z的简单氢化物为H2S，由于水分子间存在氢键，水的熔沸点高于硫化氢的熔沸点，故B错误；C.Y与W形成的化合物为SiO2是共价晶体，熔点高、硬度大，故C正确；D.Y、R、Z最高价氧化物对应水化物分别为H2SiO3、H2CO3、H2SO4，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3，故D正确；故选B。17．D【详解】A．氟的电负性大于氯的电负性，CF3COOH中羧基中O-H键极性大于CCl3COOH中羧基中O-H键极性，导致CF3COOH中羧基中O-H键更易电离，酸性更强，故A正确；B．O3中心氧原子的价层电子对数为，有一对孤电子对，分子呈V型，正负电荷中心不重合，为极性分子，而O2是非极性分子，根据相似相同原理，O3在水中的溶解度比O2大，故B正确；C．晶体中各方向粒子有规则排布，但不等同，导致晶体具有各向异性的特点，所以水晶在不同方向上导热性不同，故C正确；D．水和乙醇分子间均存在氢键，水的沸点高于乙醇是因为水分子间形成的氢键数目多于乙醇，故D错误；故选：D。18．A【详解】A．位于A点的原子坐标参数为(0，1，1)，则Li+的坐标参数为(1，0.5，0.5)，A点的原子与Li间的距离L=，A正确；B．根据Li+与A点的相对位置，结合A点坐标，可知Li+的坐标参数为(1，0.5，0.5)，B错误；C．在晶体中每个O原子周围都有6个等距且最近的Ni原子，C错误；D．1个晶胞中含有Mg原子数目是2×+1×=1.125，含有的Ni原子数为：7×+3×=2.375，所以晶胞中Mg原子与Ni原子数之比为1.125∶2.375＜1∶2，D错误；故合理选项是A。19．B【分析】根据图示，延y轴叠加后构成立方晶胞，S2-位于晶胞的顶点和面心，Li+位于晶胞体内，利用均摊法计算，一个晶胞内含有S2-个数，Li+的个数为8，以此分析；【详解】A．据分析，每个晶胞中含有的S2-数目为4，A正确；B．据分析，Li+位于立方晶胞体对角线四分之一处，与其最近且等距离的S2-位于对应近距离顶点及该顶点所在三个面的面心，有4个，B错误；C．据分析，该晶胞中两个距离最近的Li+和S2-的核间距恰好为该立方晶胞体对角线的四分之一，该晶胞边长为dpm，则计算表达式为，C正确；D．据分析，一个晶胞中含有4个S2-和8个Li+，晶胞边长为d×10-10cm，Li2S晶体的密度为，D正确；故选B。20．D【详解】A．该晶胞中V原子个数是，氧原子个数是，不能表示的晶胞，A错误；B．接触室中使用过量空气的目的是增大氧气的浓度，提高二氧化硫的转化率，B错误；C．由于是可逆反应，因此有和通过接触室，放出的热量小于，C错误；D．使用作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能，加快反应速率，D正确；答案选D。21．D【详解】A．MgCl2是离子晶体，离子之间以强烈的离子键结合，所以离子晶体的沸点较高；BeCl2分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，故分子晶体的沸点较低，A错误；B．HCl标准状况下为气态，而HF分子之间存在氢键，通常以聚合分子(HF)n存在，在标准状况下不是气态，B错误；C．由于C与H形成共价键，共用电子对偏向C，所以CH4中氢元素显+1价，Si与H形成共价键，共用电子对偏向H，所以SiH4中氢元素显-1价，Si显+4价，C错误；D．中的中心N原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，所以为正四面体结构；中的中心S原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，所以为正四面体结构；PH中的中心P原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，所以PH为正四面体结构；中的中心P原子价层电子对数是4+=4，无孤对电子，所以为正四面体结构，D正确；故合理选项是D。22．D【详解】A．图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，晶胞中M原子的个数为4，N原子的个数为，则其化学式可表示为MN，A项错误；B．图乙表示CsCl晶体的晶胞，与Cs+等距离且最近的Cl-有，则Cs+的配位数为8，B项错误；C．燃料燃烧放出热量，反应物总能量大于生成物总能量，而图丙代表热反应，故图丙不能表示燃料燃烧反应的能量变化，C项错误；D．可逆反应的平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，因此改变反应物浓度平衡常数不变，D项正确；答案选D。23．D【详解】A．在晶体中，以顶点的为例，距最近的是位于面心处，总共有6个，这6个形成正八面体结构，故A正确；B．在晶体中，位于晶胞顶点和面心，晶胞中所含的数目为，即每个晶胞平均占有4个，故B正确；C．金刚石晶胞中，每个C原子形成4个C—C键，每个C—C键为2个C原子共用，晶体中C原子数与碳碳键个数的比为，故C正确；D．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为或，故D错误；故选D。24．C【详解】A．根据结构模型，所展示的水合铜离子为四配位，中心Cu2+与配体H2O之间存在配位键，H2O分子内部O与H之间为极性共价键，选项A正确；B．CaF2晶胞中，Ca2+为A1堆积，F-做四面体填隙，所以距离F最近的Ca2+组成正四面体，选项B正确；C．二氧化硅晶体中，每个Si原子连接4个O原子，每个Si原子能形成4个Si-O键，且两个Si共用，则每个硅原子拥有2个键，选项C不正确；D．丁为K的某种氧化物晶胞，其中黑球为，根据均摊法，晶胞含有8+6=4个，12+1=4个，故该晶体化学式为，选项D正确；答案选C。25．B【详解】A．该晶体由镁离子、铝离子与氧离子通过离子键形成的离子晶体，故A正确；B．由晶胞结构可知，1个A晶格中有4个镁离子在顶点，1个在体心，1个A中的镁离子个数为：，1个B晶格中有4个镁离子在顶点，1个B中的镁离子个数为：，则该晶胞中镁离子个数为：；1个A晶格和1个B晶格中均含有4个氧离子，则氧离子个数为4×8=32个，每个B晶格中含有4个铝离子，铝离子个数为：4×4=16，该物质的化学式为，故B错误