人教版高二化学下册选择性必修2《金属晶体与离子晶体》同步练习题（附答案）

人教版高二下学期化学（选择性必修2）《331金属晶体与离子晶体》同

步练习题（附答案）

1.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是（）

A.在水中能电离出离子的物质B.熔融状态下能导电的化合物

C.在水中能电离出川的化合物D.熔化时化学键无变化的化合物

2.下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是（）o

A.Na?。和SiO?熔化B.Mg和S熔化

C.氯化钠和蔗糖熔化D.碘和干冰升华

3.下列晶体的熔点最低的是（)

A.干冰B.冰C.晶体硅D.冰醋酸

4.下列晶体中，属于含有非极性共价键的离子晶体的是（)

A.NH4clB.Ca(OH)2C.Na2O2D.MgCl2

5.下列关于NaCl晶体结构的说法中正确的是（）

A.NaCl晶体中，每个Na+周围吸引的C「与每个C「周隹吸引的Na.数目相等

B.NaCl晶体中，每个Na+周围吸引1个C「

C.NaCl晶胞中的粒子代表一个NaCl

D.NaCl晶体中存在单个的NaCl分子

6.下列过程能得到晶体的共几种（）

①从熔融态结晶出来的硫②将液态的玻璃冷却成所得到的固体

③凝华得到的碘④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜

⑤熔融的KNO,冷却后所得的固体⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体

A.3B.4C.5D.6

7.钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是（）

A.该晶体熔点低、硬度小

B.每个晶胞中含有6个

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C.钛酸钙的化学式为CaTiO?

D.每个Ca2+周围距离最近且等距的。2-有“个

8.研究人员设计了新款锂超离子导体LiRB目，可由Li2s与LiB巳按一定比例反应合成。其导电

性可媲美有机电解液，有着广泛的应用前景。Li，SBE的晶胞结构如图所示，设NA为阿伏加德

罗常数的值，该晶胞中Li+与B耳间的最近距离为。pm,下列说法错误的是（）

A.晶胞中每个Li+与4个呈四面体结构的离子相邻

B.熔点：Li?S>LiBE

C.若晶胞中B耳位于顶点，则S?-位于面心

140一3

D.该晶体的密度为N（历八一。\3g•cm

冬xl<2^X10I

9.下列有关晶体结构说法正确的是（）

A.在NaCl晶胞中，与Na+最邻近且等距离的Na+有6个

B.在干冰晶体中，每个晶胞拥有6个CO?分子

2+

C.CaF2晶胞中Ca的配位数为4

D.该气态团簇分子的化学式为E4K

10.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MFeXCN）,，研究表明它

的结构特性是Fe?，、Fe"分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CW位于立方体的棱上，

其晶体中的阴离子结构如图所示。下列说法正确的是（）

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Fe2+J-N=C

A.该晶体是共价晶体

B.M的离子位于上述立方体的面心，呈+2价

C.M的离子位于上述立方体的体心，且M+的空缺率（体心中没有M+的占总体心的百分比）

为50%

D.晶体的化学式可表示为MFe2（CN）3,且M为+1价

II.有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是（）

;

;

o-

..

——

•

A.在Na。晶体中，距离Na+最近的C「有6个

B.在CaF?晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca?+,F•的配位数是4

C.l2g金刚石晶体中含有4moic-C键

D.该气态团簇分子的分子式为E4H或尼日

12.现有短周期主族元素X、Y、Q、R、To其中基态R原子核外电子占据3个能级，每个能

级上电子数相等；常温常压下，X、Y能组成2种液态化合物，且一种液态化合物可以转化成

另一种液态化合物；短周期元素中，Q的第一电离能最小，Q2T能促进水的电离。五种元素的

原子半径与原子序数关系如图所示。下列推断正确的是（）

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r/mn

A.上述五种元素只能组成3种类型的晶体

B.I个R的单质晶胞中可能含有8个K原子

C.由Y和Q组成的晶体只可能含一种类型的化学键

D.QJ的晶格能大于Q?Y的晶格能

13.晶胞是晶体结构的基本单元，几种常见离子晶体的晶胞如图所示。已知离子键强弱主要取

决于离子半径的大小和离子带电荷的多少，则下列说法错误的是（）

A.熔沸点：NaCl>CsCl

B.在NaCl晶胞中，阳离子Na+配位数为6

C.在CsCl晶胞中，距离CP最近且等距的Cs+数目为8

D.若ZnS的晶胞边长为卬m,则0?，与s^-之间最近距离为6a/2pm

14.钻及其化合物在材料、医药等领域具有广泛应用。回答下列问题：

（1）基态钻原子的价层电子排布式为:电解熔融的C。。?或CoO都能制备金属钻,

熔点低于CoO熔点的原因是。

（2）某含钻配离子结构如图（NH2cH2c也NH?为电中性配体），已知配合物的磁矩

〃B=J〃5+2）BM（〃表示中心原子或离子的未成对电子数），则该配离子的磁矩网=

BM；下列对钻离子的杂化方式推断合理的是______（填标号）。

r/即fN%、T

HC7/>H

2Co2

HC,CH

-2、即/I、N%/2-

V-Z1

A.sp

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B.dsp2

C.d2sp3

D.sp3d

（3）钻酸锂（LiCoO?）是常见的锂离子电池正极材料，其晶体属六方晶系（晶胞参数a=

。二6=90。7=120。），晶胞结构如图。晶体中O围绕C。形成八面体，八面体共棱形成带

负电的层状空间结构，与Li+层交替排列。在充放电过程中，Li+在层间脱出或嵌入。

①晶胞中Co的个数为；LT在充电过程中会从八面体层间脱出导致晶胞高度c变大，

原因是______O

②若阿伏加德罗常数的值为八［，则晶体密度为g-cm-3（用代数式表示）。

15.按要求回答下列问题。

⑴在下列各种晶体：

①晶体硅；

②硝酸钾；

③金刚石；

④碳化硅；

⑤干冰：

⑥冰。

它们的熔点由高到低的顺序是（填序号）。

（2）某种氧化物MO的电子总数与SiC的相等，MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaQ

晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是________o

⑶硼晶体熔点为2076℃。BF；可与NH,反应生成NH,B月，乙硼烷（B2H6）具有还原性，易水

解生成H3BC）3（•元弱酸）；乙硼烷可与NH；反应生成氨硼烷（NH/B%）,其在定条件下可以

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脱氢，最终得到氮化硼；乙硼烷也可与NaH反应生成NaBH4。

①下列说法正确的是_______（填字母）。

A.元素的电负性大小顺序是0>N>B>H

B.乙硼烷水解方程式为B2H646凡0=2H3BO3+6H2T

C.氨硼烷分子中N提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键

D.NaBH4晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键

②F-B-F键角比较：BF3________（填写NH3B三

③氮化硼（BN）晶体有多种相结构。一种立方BN晶体与金刚石结构相似，其晶胞结构如下图（左）。

左图中。表示N原子的投影位置，在下图（右）中用•标出B原子的投影位置________o

（4）晶胞Tf两个基本要素：

a.原子坐标参数，b.晶胞参数。

①下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0.0）；B为（万，0,—）；C为（彳，—,

0）o则D原子的坐标参数为。

②已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为g-cm-3（列出计算式即可）。

③金属银与偶（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，如下图是一种银锢合金储氢后的晶胞结

构示意图，该合金储氢后，含ImolLa的合金可吸附H?的数目为。

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⑸已知GaF,的熔点高于1000C,GaCI,的熔点为77.9C,其原因是

参考答案与解析

1.答案：B

解析：A.在水中能电离出离子的物质常见为电解质，可能是酸、碱、盐，如硫酸是分子晶体,

但在水中能电离出氢离子和硫酸根离子，A项错误；

B.熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物，B项正确；

C.如硫酸是分子晶体，但在水中能电离出氢圈子和硫酸根离子，C项错误；

D.熔化时化学键无变化的晶体可能是分子晶体，如冰融化变成液态水，D项错误；

故选Bo

2.答案：D

解析：Na?O熔化时破坏离子键，SiO?熔化时破坏共价键，A错误；Mg熔化时破坏金属键，S

熔叱时破坏分子间作用力，B错误；氯化钠熔化时破坏离子键，蔗糖熔化时破坏分子间作用力，

C错误；碘和干冰都是分子晶体，升华时均破坏分子间作用力，D正确。

3.答案：A

解析：干冰常温时为气体，冰常温时为液态，晶体硅为共价晶体，常温为固体，冰醋酸常温为

液体，综合分析可知，干冰的熔点最低；故选A。

4答案:C

解析：NH4cl和Ca(OH)2的晶体中含有极性共价键，A、B项不符合题意；MgCl2中不含有共

价键，D项不符合题意。

5.答案：A

解析：氯化钠晶体中，每个Na•周围吸引6个C1,每个C「周围吸引6个NaJA项正确，B

项错误；NaCl晶体中的粒子表示Na*或。一，C项错误；NaCl晶体中不存在单个NaCl分子,

D项错误。

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6.答案：B

解析:得到晶体一般有三条途径:①熔态物质凝固;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。

①从熔融态结晶出来的硫符合途径①，①正确；

②将液态的玻璃冷却成所得到的固体，玻璃不是晶体，②错误；

③凝华得到的碘，符合途径②，③正确；

④从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜，符合途径③，④正确；

⑤熔融的KNO3冷却后所得的固体，符合途径③，⑤正确；

⑥熔融石蜡迅速冷却形成的石蜡固体，石蜡不是晶体，⑥错误；

正确的是①③④⑤；故选B。

7.答案：D

解析：钠酸钙属于离子晶体，离子晶体熔点较高，硬度较大，A项错误；由均推法可知，1个

晶胞中含有O?-的个数是6X4=3,的个数是1，Ca?+的个数为8x)=1,则钛骏钙的化学

2o

式为CaTiO”B、C项错误；由晶胞结构可知，以顶角的Ca?+为研究对象，每个Ca?+周围距

离最近且等距的。2-个数为3xgx8=12,D项正确。

8.答案：C

解析：Li+位于棱心，正四面体结构的B印位于体心，则每个Li•与4个呈四面体结构的离子相

邻，A正确；Li2S.LiBR均为离子晶体，的半径大于S?-的半径，且BR所带电荷数小于

S?一所带电荷数，则Li2s中的离子键更强，熔点：Li2S>LiBF,,B正确；该晶胞中B耳与S?-构

成体心立方结构，如果将B耳置于顶点，则S?■位于体心，C错误；由于Li+与BF；最近的距离

为apm,即晶胞的面对角线长的一半为apm,故晶胞的棱长为血〃pm,体积为

(72t/xl0-,o)3cm3,根据均摊法，1个晶胞中含有1个S?-、1个B卜；、3个Li+，则1个晶胞的

140140-3

质量为旬g,故该晶体密度为N/万〃乂叱。丫gc”,D正确。

/VA/VAX[Y乙ClXIIJI

9.答案：D

解析：A.根据NaCl晶胞可知，与Na*最邻近且等距离的Na,位于各棱心，共计12个，A错误；

B.根据干冰晶胞可知，CO?位于顶点和面心，利用均摊法，每个晶胞拥有CO?的个数：

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8x—H6x—=4,B错误；

82

C.取任意面心Ca?+为中心，与其距离最近且相等的F由8个，配位数为8,C错误；

D.气态团簇分子不用于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子和4个F原子，则分子式旦后,

D王确；答案选D。

10.答案：C

解析：该晶体中含有Fe2+、Fe-tCN「等离子，所以该晶体为离子晶体，A错误；

根据晶胞结构可知，晶胞中含有F及的个数为4x：=：,Fe"的个数为CN-的个数为

o2o2

12x1=3,所以Fe?"、FetCN-的个数比为1:1:6,根据化合物中各元素正、负化合价的代数

4

和为零可知，M的化合价为+1,B错误；

根据晶胞结构，由B项计算可知，每个晶胞平均含有M的数目是（）.5,而M的离子位于立方

体的体心，所以每两个晶胞中，一个有M+，而另一个无MJ所以M+空缺率为50%,C正确；

由B项分析可知，晶体的化学式可表示为MFeKCN）一且M为+1价，D错误。

11.答案:C

解析：A.以顶点Na.研究，与之最近的C「处于晶胞棱心且关于Na，对称，即距Na*最近的C「

有6个，A正确；

B.每个晶胞占有4个Ca?+,距离广最近且等距的Ca2+有4个，即的配位数为4,B正确；

C.每个碳原子形成4个C-C键，每个C-C键为2个C原子占有，故12g金刚石中含有

2moic-C键，C错误；

D.该气态团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4H或耳当，D正确；

故选：Co

12.答案：B

解析：依题意可知，X为H,R为C,Y为。，Q为Na,T为S。

A.上述五种元素可以组成四种晶体：原子晶体（如金刚石）、分子晶体（如CS?）、离子晶体（如

Na2O2）＞金属晶体（如钠），A项错误；

B.1个金刚石晶胞中含8个碳原子，B项正确；

C.过氧化钠中含有离子键和共价键，C项错误；

D.硫离子半径大于氧原子半径，所以硫化钠的晶格能小于氧化钠的晶格能，D项错误。

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答案选B。

13.答案：D

解析：A.NaCl和CsCl均为离子晶体，Na+半径小于Cb半径，则氯化钠内离子键较强，因此

熔沸点：NaCl>CsCl,故A正确；

B.在NaCl晶胞中，距离Na+最近且等距的Cr为6个，则Na+配位数为6,故B正确；

C.在CsCl晶胞中，CT位于顶点且被8个晶胞共用，Cs+为体心，则距离C「最近且等距的Cs-

数目为8,故C正确；

D.根据ZnS的晶胞结构可知，Zn?+与S?-间最近距离为体对角线的;，若晶胞边长为apm,则

Zi产与S2-之间最近距离为华pm,故D错误；

故选：D

14.答案：（1）3d74s>CoCl?和CoO均为离子晶体，但CP-离子半径小于Q-,且O?-所带电

荷多，CoO离子键更强，熔点高

（2）V24；C

294

（3）3；Li，层和Co-0层吸引力减弱，Co-0层之间的斥力使层间距离增大；x（flxZ?xc）10-30

解析：（1）钻原子序数27,基态钻原子的价层电子排布式：3d74s2；CoCl2和CoO均为离子

晶体，但-离子半径小于C「，且-所带电荷多，CoO离子键更强，熔点高；

（2）中心离子Co"价层电子排布为3d3未成对电子数为4,磁矩〃B=J^8M；Co"形成6

个配位键，即形成6个共价键，需6个杂化轨道，为较稳定结构，所以杂化时采取内轨杂化，

即参与杂化的为3d、4s、4p,即3d上电子重排，空出两个轨道，则杂化方式应为d?sp>

（3）①晶胞中C。位于棱上和体内，个数为4x1+2=3；充电过程中，正极材料失去电子发

生氧化反应，Li+从八面体间层脱出，Li+减少，使Li+层和Co-0层吸引力减弱，Co-0层之间

的尽力使层间距离增大；

②晶胞中C。位于棱上和体内，个数为4x^+2=3,根据化学式LiCoO?可知，Li个数为3,O

4

也=7x3.59x3.16x6m_3=2945

个数为6,晶胞密度:3(,6

N.VN、x(«xhxc)10-NAX(〃XAXC)1(T3。

6答案：（1）③④①②⑥⑤

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⑵同为离子晶体，离子所带电荷数相同，Mg2-半径比Ca?+小，MgO离子键作用强，所以熔

点比CaO高

(3)BC；＞；

(4)(--5悬黑寸°’科

(5)由于GaF,是离子晶体，GaC1是分子晶体，所以离子晶体GaF,的熔沸点高

解析：(D各种晶体属于原子晶体的有①③④、离子晶体的有②、分子晶体的有⑤⑥，一般来

说，原子晶体的熔点〉离子晶体的熔点〉分子晶体的熔点；对于原子晶体，原子半径越大，键

长越长,键能越小，熔点越低，键长Si・Si>Si・OC-C,相应键能Si-Si<Si・C<C-C,故它们的熔

点：金刚石>碳化硅>晶体硅；分子晶体中有分子间氢键的熔点较高，所以熔点：冰,干冰，所

以它们的熔点由高到低的顺序是③④①②⑥⑤；

(2)SiC电子总数是20个，则氧化物为MgO；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半

径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg?，半径比ca?+小，MgO晶格能大，熔点高;

(3)①A.非金属性越强，该元素的电负性就越大，O元素的非金属性大于N、H,所以元素的电

负性：0>N>H,根据N、H共用电子对的偏向，可知非金属性：H>B,所以上述四种元素的

电负性大小顺序是：O>N>H>B,A错误；

BZ硼烷水解产生H3BO3、乩，反应的化学方程式为：B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2T,B

正确；

C.氨硼烷分子中N原子上有孤对电子，可以提供孤电子对，B原子上有空轨道，B原子提供空

轨道，与N原子的孤电子对形成配位键，C正确；

D.NaBH”晶体是离子晶体，阳离子与阴离子之间存在离子键，在阴离子中存在共价键、配位

键，但由于B元素的电负性不大，不能形成氢键，D