第三章晶体结构与性质 单元测试 高中化学人教版(2019)选择性必修2

第三章晶体结构与性质章节训练一、单选题(共13道)1．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B．C． D．金刚石＞生铁＞钠＞纯铁2．下列反应的离子方程式正确的是A．向硝酸银溶液中加入足量铜：Cu+Ag+=Ag+Cu2+B．向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3++4OH-=[Al(OH)4]-C．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2OD．向硫酸铜溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH3．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是A．键能、，因此C2H6稳定性大于Si2H6B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度C．SiH4中Si的化合价为+4，CH4中C的化合价为-4，因此SiH4还原性小于CH4D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成键4．石墨晶体为层状结构，每一层均为碳原子与周围其他3个碳原子相结合而成平面片层，同层相邻碳原子间距142pm、相邻片层间距为335pm。如图是其晶体结构片层俯视图。每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子为A．6 B．4 C．3 D．25．0.01molCrCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，生成0.02molAgCl沉淀。已知该CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，则其结构是A．[Cr(H2O)6]Cl3 B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl]Cl2·2H2O D．[Cr(H2O)3Cl3]Cl2·3H2O6．下列有关晶格能的叙述正确的是A．晶格能是气态离子形成1mol离子晶体吸收的能量B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定D．晶格能越大，物质的硬度反而越小7．下列说法正确的是A．第三周期主族元素从左到右，最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B．大多数晶体都是过渡晶体C．过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件，转化为另一种晶体D．是纯粹的离子晶体，是纯粹的共价晶体8．下列说法不正确的是A．中离子键的百分数为62%，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体B．通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近C．是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型9．下列关于晶体性质的比较中，错误的是A．熔点：SiO2＞CO2 B．硬度：金刚石＞晶体硅C．延展性：Fe＞Au D．晶格能：MgO＞Na2O10．下列几种物质的结构示意图和化学式，正确的是ABCDMg3B2Li2OA3B9C4Mn2BiA．A B．B C．C D．D11．元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（

）A．X元素的原子序数是19B．该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1C．Xn+中n=1D．晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3-12．甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞如图所示，下列说法正确的是A．甲的化学式(X为阳离子)为XYB．乙中A、B、C三种微粒的个数比是1:3:1C．丙是CsCl晶体的晶胞D．乙中与A距离最近且相等的B有8个13．乙二胺四乙酸又叫，是化学中一种良好的配合剂，形成的配合物又叫螯合物。在配合滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量。已知：配离子结构如图。下列叙述错误的是A．中氮原子杂化方式B．M元素可以是、或C．M元素的配位数是6D．的化学键有：键、配位键、键和离子键二、填空题(共8道)14．Pb(CH2CH3)4在晶体结构中的配位数是_______15．回答下列问题(1)常压下，乙醇沸点是，乙醛沸点是，沸点相差较大的主要原因是___________。(2)第ⅢA族卤化物常压下的熔沸点如下表：沸点熔点熔点请写出的电子式：___________。16．填空。(1)比较熔点：硅晶体___________白磷晶体(填“＞”、“＜”或“=”)，判断理由是___________。(2)用一个离子方程式说明和结合能力的相对强弱___________。17．(1)晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的空间结构，边长为，晶胞中、，分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示.与间的最短距离为___________，与紧邻的的个数为_____________.在晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置，则处于____________位置，处于____________位置.(2)具有型结构(如图)，其中阴离子采用最密堆积方式，X射线衍射实验测得的晶胞参数为，则为_____________.也属于型结构晶胞参数为，则为____________.18．(1)已知：物质性质质硬，熔点：3200℃，沸点：4820℃具有挥发性，熔点：，沸点：136.4℃的熔沸点明显高于的原因是_______。(2)六方氮化硼晶体结构(如下图)与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原因是_______。19．Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、长寿命等特点，在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。(1)该晶胞中Ni原子与La原子的数量比为___________。(2)已知该晶胞的摩尔质量为，密度为。设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是___________(用含、、的代数式表示)。(3)该晶体内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子时比较稳定。已知：，；标准状况下氢气的密度为；。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为___________。20．某晶体的晶胞结构如图所示.请回答下列问题：(1)晶体中每个Y粒子同时吸引着_______个X粒子，每个X粒子同时吸引着_______个Y粒子，该晶体的化学式为_______。(2)晶体中每个X粒子周围与它最近且距离相等的X粒子共有_______个。(3)设该晶体的摩尔质量为，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则晶体中两个最近的X粒子间的距离为_______。21．为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年，本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。(1)如图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词(或词组)及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字(包括标点符号等)的说明文_______。(2)如图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII族元素，如铁，按如下结构图写出这种热电晶体的化学式_______。给出计算过程_______。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为-1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大_______？参考答案：1．B【解析】A．四种物质全部为共价晶体，由于键长，故键能，所以晶体硅的熔、沸点应比碳化硅的小，A错误；B．四种物质为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，B正确；C．为离子晶体，固态、固态均为分子晶体，且常温常压下呈液态，呈气态，故熔、沸点：，C错误；D．合金的熔、沸点比纯金属的低，熔、沸点高低顺序为金刚石＞纯铁＞生铁＞钠，D错误。故选：B。2．B【解析】A．选项所给离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，A错误；B．向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液，生成的氢氧化铝沉淀可与NaOH反应得到四羟基和铝酸钠，离子方程式为Al3++4OH-=[Al(OH)4]-，B正确；C．向NH4HCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液，铵根也可以反应，离子方程式为NH+HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O，C错误；D．向硫酸铜溶液中加入过量氨水得到铜氨络离子，离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O，D错误；综上所述答案为B。3．C【解析】A．因键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，故C2H6的键能总和大于Si2H6，键能越大越稳定，故C2H6的稳定性大于Si2H6，A正确；B．SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SiC的硬度和很大，B正确；C．SiH4中Si的化合价为+4价，C的非金属性强于Si，则C的氧化性强于Si，则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子，则SiH4的还原性较强，C错误；D．Si原子的半径大于C原子，在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键，故Si原子间难形成双键，D正确；故选C。4．D【解析】如图，每个碳原子与周围三个碳原子相连，每个六边形中的一个碳原子占，六边形占有的碳原子为，故选D。5．B【解析】A．若其结构为[Cr(H2O)6]Cl3，则与硝酸银反应后生成0.03molAgCl沉淀，故A错误；B．根据题意知，氯化铬(CrCl3•6H2O)和氯化银的物质的量之比是1：2，根据氯离子守恒知，一个氯化铬(CrCl3•6H2O)化学式中含有2个氯离子，剩余的1个氯离子是配原子，所以氯化铬(CrCl3•6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2•H2O，故B正确；C．根据题意知，CrCl3·6H2O中Cr3+形成六个配位键，而该结构中只存在五个配位键，故C错误；D．若其结构为[Cr(H2O)3Cl3]Cl2·3H2O，则该物质应为CrCl5·6H2O，而不是CrCl3·6H2O，故D错误；答案选B。6．C【解析】A．晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，A叙述错误；B．晶格能通常取正值，而不取负值，B叙述错误；C．晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，C叙述正确；D．晶格能越大，离子键越强，物质的硬度越大，D叙述错误；答案为C。7．B【解析】A．第三周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，与氧元素的电负性差值逐渐减小，则最高价氧化物中离子键的百分数逐渐减小，A错误；B．纯粹的典型晶体不多，大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体，B正确；C．过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态，C错误；D．、都不是纯粹的典型晶体，而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体，D错误；故选B。8．C【解析】A．中离子键的百分数为62%，说明还存在共价键，则不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体，故A正确；B．离子键与共价键的区别在于形成化学键的两元素电负性差值，差值大为离子键，差值小为共价键，通常当作离子晶体来处理，因为是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近，故B正确；C．、均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，故C错误；D．根据微粒间存在的作用力分析，分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型，故D正确；故选C。9．C【解析】A．SiO2是原子晶体，原子间存以较强的共价键相互作用，而CO2是分子晶体，分子间只有较小的范德华力，所以熔点SiO2＞CO2，故A正确；B．金刚石和晶体硅都是原子晶体，原子晶体中化学键键能越大、键长越短，其硬度越大，键长C-C<Si-Si，所以硬度：金刚石＞晶体硅，故B正确；C．Au质软，延展性在金属中最好，则延展性：Fe<Au，故C错误；D．晶格能与离子半径成反比，与电荷成正比，离子半径：Mg2+<Na+，则晶格能MgO＞Na2O，故D正确；答案选C。10．B【解析】A．该晶胞中Mg原子个数，B原子个数=6，Mg、B原子个数之比=3：6=1：2，所以其化学式为MgB2，故A错误；B．该晶胞中Li+个数=8、O2-个数，则Li+、O2-个数之比=8：4=2：1，所以其化学式为Li2O，故B正确；C．该晶胞中B粒子个数、A粒子个数、C粒子个数=1，则A、B、C粒子个数之比：2：1=1：4：2，故C错误；D．Mn原子个数、Bi原子个数为6，所以Mn、Bi原子个数之比为6：6=1：1，所以其化学式为MnBi，故D错误；故选B。11．A【解析】该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n=+1，元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原子核外电子数=2+8+18+1=29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，据此分析解答。A．根据上述分析，X为Cu元素，核电荷数为29，故A错误；B．该晶胞中Xn+个数=12×=3、N3-个数=8×=1，所以该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1，故B正确；C．N3-、Xn+个数之比为1∶3，根据化合物中化合价的代数和为0判断n=1，故C正确；D．以一个棱上的Xn+为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn+周围等距离且最近的N3-只有其相邻顶点上的离子，有2个，故D正确；故选A。【点睛】正确判断Xn+为哪种离子是解本题关键。本题的易错点为D中配位数的计算，要注意每个Xn+周围等距离且最近的N3-有2个，每个N3-周围等距离且最近的Xn+有6个。12．B【解析】A．据图可知，Y位于立方体的4个顶点，根据均摊法，Y的个数为4×=，X位于体心，X的个数为1，X和Y的个数比为2:1，所以甲的化学式为X2Y，故A错误；B．据图可知，A位于8个顶点，根据均摊法，A的个数为8×=1，B位于6个面心，B的个数为6×=3，C位于体心，个数为1，则A、B、C的个数比为1:3:1，故B正确；C．在CsCl晶胞里，Cl－作简单立方堆积，Cs＋填在立方体空隙中，正负离子配位数均为8，所以丙不是CsCl的晶胞，丙是NaCl的晶胞，故C错误；D．乙中A位于立方体的顶点，B位于面心，在以A为中心的3个平面的4个顶点的B都和A距离相等且距离最近，所以这样的B有12个，故D错误；故选B。13．B【解析】A．根据该配离子结构，氮原子成四个单键(有1个配位键)，属于杂化方式，故A正确；B．依图可知，M的配位数为6，而的配位数为4，故B项错误；C．根据该配离子结构，M元素的配位数是6，故C正确；D．是离子化合物，含有离子键；阴离子是复杂离子，含有共价单键、共价双键，单键为键、双键含σ键、键，铁离子含有空轨道，与之结合的氮原子、氧原子含有孤电子对，与铁离子形成配位键，故D正确；故选B。14．12【解析】Pb(CH2CH3)4晶体为六方最密堆积，则其结构中的配位数为12。15．(1)乙醇分子间有氢键，乙醛分子间是范德华力，氢键强于范德华力(2)【解析】(1)相对分子质量接近的共价分子构成的分子晶体熔沸点规律：分子间有氢键的＞没有氢键的。乙醇沸点是，乙醛沸点是，二者相对分子质量接近、但乙醇沸点远大于乙醛的主要原因是：乙醇分子间有氢键，乙醛分子间是范德华力，氢键强于范德华力。(2)由表知，和的熔沸点远低于，则和的晶体为分子晶体、的晶体为离子晶体，的电子式：。16．(1)

＞

晶体硅为原子晶体，熔化时破坏共价键；白磷为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力(2)【解析】(1)由于晶体硅为原子晶体，熔化时破坏共价键；白磷为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，因此硅晶体的熔点高于白磷晶体，故答案为：＞，晶体硅为原子晶体，熔化时破坏共价键；白磷为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力。(2)根据反应可知，比结合能力更强，故答案为：。17．

0.315

12

体心

棱心

0.148

0.076【解析】(1)由晶胞结构可知，晶胞中与间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即；晶胞中在同一平面内，与紧邻的的个数为4，故晶胞中与紧邻的的个数为.根据的化学式以及晶胞结构可知，若I处于各顶角位置，则该晶胞中处于体心，处于棱心。故答案为：0.315；12；体心；棱心；(2)具有型结构，由晶胞结构图可知，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以半径为面对角线的，即；也属于型结构，MnO的晶胞参数比MgO更大，说明阴离子之间不再接触，阴、阳离子沿坐标轴方向接触，故，r(Mn2+)=0.076nm。故答案为：0.148；0.076。18．

是原子晶体，是分子晶体，共价键比分子间作用力强

氮化硼晶体的层状结构中没有自动移动的电子【解析】(1)的熔沸点明显高于的原因是：是原子晶体，是分子晶体，共价键比分子间作用力强；(2)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原因是：氮化硼晶体的层状结构中没有自动移动的电子。19．

5：1

1236【解析】(1)从题图中可以看出，La位于平行六面体的顶角，晶胞中La的原子数为；平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子，故晶胞中Ni的原子数为；故该晶胞中Ni原于与La原子的数量比为5：1。(2)由(1)知，该晶胞化学式为LaNi5，每个晶胞含1个LaNi5，则n(LaNi5)=，故该晶胞的质量m=mo