第三章《晶体结构与性质》 测试题 高中人教版(2019)化学 选择性必修2（含答案）

第三章《晶体结构与性质》测试题一、单选题（共12题）1．下列固体熔化时，需要破坏共价键的是A．金刚石 B．冰 C．氢氧化钠 D．金属铜2．磷酸亚铁锂(LiFePO4)可作锂离子电池的正极材料。工业上以FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等为原料制备磷酸亚铁锂。下列说法错误的是A．苯胺中氮原子的杂化方式是sp3B．NH和PO的空间结构相同C．1mol苯胺分子中含有9molσ键D．LiC1、苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiCl＞苯胺＞甲苯3．有关化学键和晶体的叙述中正确的是A．分子晶体中，分子间作用力越大分子越稳定 B．金属晶体都是由阴阳离子构成的C．离子晶体中可能含有共价键 D．原子晶体中只存在非极性键4．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：下列有关冰晶胞说法正确的是A．冰晶胞内水分子间以共价键结合B．每个冰晶胞平均含有4个水分子C．水分子间的氢键是共价键，具有方向性和饱和性D．实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol，而冰的熔化热为5.0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏5．下列有关表述不正确的是A．NCl3是含有极性键的极性分子B．CS2、C2H2、HCN都是直线形分子C．稀有气体中只含有原子，但是稀有气体晶体是分子晶体D．氟化镁的形成过程为：6．石墨晶体是层状结构(如图)。下列有关石墨晶体的说法正确的是

A．石墨的熔点、沸点都比金刚石的低B．石墨中的C原子均为sp3杂化C．石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键和范德华力D．每个六元环完全占有的碳原子数是27．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，Cu2O晶胞如图所示。下列说法错误的是A．氧化剂为Cu2O和Cu2S，氧化产物为CuB．该晶胞中白球代表铜原子、黑球代表氧原子C．每生成0.5molSO2，转移3mol的电子D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶18．下列关于化学式为的配合物的说法中正确的是A．配位体是和B．中心离子是，配离子是C．内界和外界中的的数目比是1∶2D．加入足量溶液，该配合物可生成9．由Cu和O组成的某晶胞结构如图，其棱长为anm，下列有关该晶胞的说法错误的是A．黑色的原子为Cu B．晶胞化学式为Cu2OC．氧原子的配位数为4 D．Cu与O的最近距离为10．化学与生活、科技密切相关，下列说法错误的是A．小苏打常用作食品膨松剂，还能调节面团酸度B．某洗涤剂的主要成分十二烷基苯磺酸钠，处理油脂污垢是利用磺酸根离子C．我国“硅—石墨烯—锗晶体管”技术获得重大突破，其中锗也可用作半导体材料D．“嫦娥五号”月球采样用的“挖土铲”，用氮化碳特种钻头，氮化碳属于共价晶体11．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。下图是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．中心原子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12．N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO3-转化为N2。下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是A．NH3能形成分子间氢键B．NO的空间构型为三角锥形C．NH3与NH中的键角相等D．NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键二、非选择题（共10题）13．我国科学家利用Cs2CO3、XO2（X=Si、Ge）和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：（1）C、O、Si三种元素电负性由大到小的顺序为___________；第一电离能I1(Si)___________I1(Ge)（填“>”或“<”）。（2）基态Ge原子价电子排布式为___________；SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，SiO2熔点较高，其原因是___________（3）如图为硼酸晶体的片层结构，其中硼原子的杂化方式为___________。该晶体中存在的作用力有___________。A．共价键B．离子键C．氢键（4）Fe和Cu可分别与氧元素形成低价态氧化物FeO和Cu2O。①FeO立方晶胞结构如图1所示，则Fe2＋的配位数为___________。②Cu2O立方晶胞结构如图2所示，若晶胞边长为acm，则该晶体的密度为___________g·cm－3。(用含a、NA的代数式表示，NA代表阿伏加德罗常数)14．简要回答组成分子晶体、共价晶体的粒子各是什么___________？这些粒子通过什么键或作用力结合成晶体___________？15．在硅酸盐中，SiO四面体(如图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长层状结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为___________。该多硅酸根的化学式为___________。16．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___________。17．回答下列问题：（1）钛酸锶(SrTiO3)可用作电子陶瓷材料和人造宝石。其一种晶胞结构如图所示，Ti处于体心位置，则Sr处于__位置，O处于__位置。已知晶胞参数a=0.3905nm，其密度为__g·cm-3(列出计算式即可)。（2）Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。①该晶体的化学式为___。②已知该合金的摩尔质量为Mg·mol-1，密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是__cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。（3）立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为__g·cm-3(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图)。一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O，该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为___。18．回答下列问题。(1)新型钙钛矿太阳能电池具备更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点。一种钙钛矿太阳能电池材料的晶胞如图所示。该钙钛矿太阳能电池材料的化学式为______；该晶胞中，与I﹣紧邻的I﹣个数为__________。(2)金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示，若晶体钼的密度为ρg·cm－3，钼原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，M表示钼的相对原子质量，则钼晶胞中原子的空间利用率为________(用含有ρ、r、NA、M的代数式表示)。(3)阿伏加德罗常数的测定有多种方法，X﹣射线衍射法就是其中的一种。通过对碲化锌晶体的X﹣射线衍射图像分析，可以得出其晶胞如图所示。若晶体中Te呈立方面心最密堆积方式排列，Te的原子半径为apm，晶体的密度为ρg·cm－3，碲化锌的摩尔质量为193g·mol－1，则阿伏加德罗常数NA=_________mol－1(列计算式表达)(4)氮化钛的晶胞如图1所示，图2是氮化钛的晶胞截面图。NA是阿伏加德罗常数的值，氮化钛的摩尔质量为62g·mol－1，氮化钛晶体密度为dg·cm－3，计算氮化钛晶胞中N原子半径为_________pm。19．AX4四面体(A为中心原子，如硅、锗；X为配位原子，如氧、硫)在无机。化合物中很常见。四面体T1按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”(T2、T3…)：(1)上图中T1、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10和A10X20，推出超四面体T4的化学式___________。(2)分别指出超四面体T3、T4中各有几种环境不同的X原子：T3___________，T4___________，每种X原子各连接几个A原子，T3：___________，T4：___________？在上述两种超四面体中每种X原子的数目各是___________、___________？(3)若分别以T1、T2、T3、T4为结构单元共顶点相连(顶点X原子只连接两个A原子)，形成无限三维结构，分别写出所得三维骨架的化学式___________。(4)欲使上述T3超四面体连接所得三维骨架的化学式所带电荷分别为+4、0和-4，A选Zn2+、In3+或Ge4+，X取S2-，给出带三种不同电荷的骨架的化学式___________(各给出一种，结构单元中的离子数成简单整数比)。20．已知金属铜为面心立方晶体，如图所示，铜的相对原子质量为63.54，密度为8.936g/cm3，试求:（1）图中正方形边长a_____（2）铜的金属半径r。(说明：a和r只要用原始数据列出表示式即可)_____。21．如图所示为NaCl晶胞的结构示意图，它向三维空间延伸得到完美晶体。试回答：(1)一个NaCl晶胞中有___________个，有___________个Cl-。(2)一定温度下，用X射线衍射法测得晶胞的边长为acm，该温度下NaCl晶体的密度是___________。(3)若NaCl晶体的密度为，则NaCl晶体中与之间的最短距离是___________。22．实验室通常是在NH3和NH4Cl存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2溶液来制备三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3，该反应属于大量放热的反应。某小组用如图所示装置制备[Co(NH3)6]Cl3，实验步骤如下：Ⅰ．称取研细的CoCl2•6H2O10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓶，加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末，逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。Ⅱ．用水浴将混合物加热至60℃，恒温20分钟，然后用冰水浴冷却，充分结晶后过滤。Ⅲ．将沉淀溶于热的盐酸中，趁热过滤，滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。Ⅳ．过滤、用乙醇洗涤晶体并在105℃条件下烘干。试回答下列问题：(1)制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是___。(2)请指出装置中存在的一处缺陷___。(3)若将5mL30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶，会出现的问题是__。(4)与[Co(NH3)6]Cl3类似的产品还有[Co(NH3)5Cl]Cl2，请简述验证某晶体是[Co(NH3)6]Cl3还是[Co(NH3)5•Cl]Cl2的实验方案___。(5)步骤Ⅲ中趁热过滤的主要目的是___，滤液中加适量浓盐酸的主要目的是___。(6)乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是___。参考答案1．A2．C3．C4．D5．D6．D7．A8．B9．D10．B11．D12．A13．：O＞C＞Si＞1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)；SiO2、GeO2均为原子晶体，Ge原子半径大于Si，Si-O键长小于Ge-O键长，SiO2键能更大，熔点更高sp2AC614．分子、原子分子晶体是由分子通过相邻分子间作用力形成晶体的，而原子晶体是原子和原子之间的共价键形成的15．sp3(Si2O5)16．（1）离子晶体离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体离子晶体分子晶体共价晶体（2）AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子晶体以离子键结合，作用力大，熔点较高，分子晶体以分子间作用力结合，熔点较低（3）分子间作用力共价键离子键共价键17．（1）顶点面心（2）LaNi5（3）1∶1118．PbCH3NH3I38×100%19．A20X35354个X原子在顶点上，所连接A原子数为1；12个X原子在超四面体的边上，所连接A原子数为2；4个原子在超四面体的面上，所连接A原子数为34个X原子在顶点上，所连接A原子数为1；6个X原子在超四面体的边的中心，