第三章《晶体结构与性质》 测试题 高中人教版化学 选择性必修2

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（LiFePOQ可作锂离子电池的正极材料。工业上以FeCb、NH4H2PohLiCl

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sp3

B.NH；和P0：的空间结构相同

C.Imol苯胺分子中含有9moM键

D.LiCK苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiQ＞苯胺〉甲苯

3.有关化学键和晶体的叙述中正确的是

A.分了晶体中，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.实验测得冰中氢健的作用力为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.NCb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：MgX+2.”-

X

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2

7.黄铜矿（CuFeS》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

2CU2C+CU2s高'温6CU+SO2T，CgO晶胞如图所示。下列说法错误的是

A.氧化剂为CRO和CRS,氧化产物为CU

B.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3moi的电子

D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6：1

8.下列关于化学式为［Co（NHj4c1］。・也0的配合物的说法中正确的是

A.配位体是cr和H?O

B.中心离子是Co",肥离子是［Co（NHj4cQ

C.内界和外界中的C「的数目比是1：2

D.加入足量AgNO,溶液，Imol该配合物可生成3moiAgCl

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CuB.晶胞化学式为CsO

C.氧原子的配位数为4D.Cu与。的最近距离为也anm

4

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横酸根离子

C.我国“硅一石墨烯一错晶体管”技术获得重大突破，其中褚也可用作半导体材料

D.“嫦娥五号”月球兴样用的“挖土铲”，用氮化碳特种钻头，氮化碳属于共价晶体

11.冠处是皇冠状的分子，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与钾禽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.冠酸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6

C.冠健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.N?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HNOs；

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02反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2N0(g)+O2(g)=2NO2(g)

AH=-ll6.4kJ-molL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Nz,也可将水体中的NO3•转

化为N2。下列有关NH；、NH；、NO；的说法正确的是

A.NH?能形成分子间氢键

B.NO；的空间构型为三角锥形

C.NH3与NH：中的键用相等

D.NH3与Ag+形成的[Ag(NHa)2]+中有6个配位键

二、非选择题(共10题)

13.我国科学家利用Cs2c03、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXBQ?

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

Ii(Si)h(Ge)(填或“V”)。

(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o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(,

oo2-oo2-

2+

•Fc。C1T

图2

①FeO立方晶胞结构如图1所示，则Fe?'的配位数为。

②CsO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0该多硅酸根的化学式为

图3

16.下列数据是对应物质的熔点:

物质

Na2ONaClA1F3AICI3BChAI2O3CO2SiO2

熔点/℃9208011291190-1072073-571723

（1）请指出各物质的晶体类型

物质

Na2ONaClA1F3AlChBChAI2O3CO2SiOz

晶体类型————————

（2）A1F3和A103熔点相差很大的原因是o

（3）指出下列变化时需克服的作用力：干冰晶体升华；SiCh晶体熔化

;NazO溶于水；C02受热分解o

17.回答下列问题：

（1）钛酸锯（SrTiCh）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处于一位置，0处于一位置。-知晶胞参数a=0.3905nm,其密度

为_g©】『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密度为dg©]/,设NA为阿伏加德罗常数的值,

则该晶胞的体积是_cn?（用含M、d、NA的代数式表示）。

（3）立方NiO（氧化银）晶体的结构如图所示，其晶胞位长为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Ni?+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0的比值却发生了变化。已知某氧化锂样品组成NiowO,

该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为一。

18.回答下列问题。

⑴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1一紧邻的「个数为

（2）金属铝晶体中的原子堆积方式如图所示，若晶体钳的密度为pg・cm3,铜原子半径为

rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值，M表示钳的相对原子质量，则铜晶胞中原子的空

间利用率为（用含有p、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。通过对硫化锌

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pg-cm?部化锌的摩尔质量

为193g，则阿伏加德罗常数NA=_________moF'（列计算式表达）

⑷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.mo「，氮化钛晶体密度为dg-cn<3,计算氮化钛晶胞中N原

晶胞粒面图

图1图2

19.AX4四面体（A为中心原子，如硅、错；X为配位原子，如氧、硫）在无机。化合物

中很常见。四面体「按下图所示方式相连可形成一系列“超四面体”（T2、T3…）：

⑴上图中「、T2和T3的化学式分别为AX4、A4X10WA10X20,推出超四面体T4的化学

式。

（2）分别指出超四面体T,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Ti、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___________。

⑷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

Zd+、h?+或Ge，+,X取SL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/cm\试求：

（1）图中正方形边长a

（2）铜的金属半径r。f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:

⑴一个NaCl晶胞中有个Na+,有个C\.

（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

⑶若NaCl晶体的密度为dg.cm-3,则NaCl晶体中Na4与Na'之间的最短距离是

22.实验室通常是在NH3和NHQ存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCh

溶液来制备三氯化六氨合钻［CO（NH3）6］C13,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）dCb,实验步骤如下：

I.称取研细的CoC12・6H2010.0g和NH4c15.0g于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓯,

加入25mL浓氨水和适最活性炭粉末，逐滴加入5mU0%的H2O2溶液。

H.用水浴将混合物加热至60℃,恒温20分钟，然后用冰水浴冷却，充分结晶后过浓。

Ill.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：

⑴制备[CO(NH3)6]C13的化学方程式是一。

(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，会出现的问题是一。

(4)与[CO(NH3)6]C13类似的产品还有[CO(NH3)5C1]C12,请简述验证某晶体是[CO(NH3)6]C13

还是[CO(NH3WC1]C12的实验方案―o

(5)步骤III中趁热过滤的主要FI的是—，'滤液中加适量浓盐酸的主要目的是一o

(6)乙醇洗涤与蒸谭水洗涤相比优点是一o

参考答案

1.A2.C3.C4.D5.D6.D7.A8.B9.D10.B11.D12.A

13.：0>C>Si>Is22522P63s23P63小。4s24P2（或［A「］3dM>4s24P2）；SiO2.GeO?均

为原子晶体,Ge原子半径大于Si,Si-0键长小于Ge-O键长,SiCh键能更大，熔点更高sp2

14.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

3n-

15.sp(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)A1F3是离子晶体，AlCh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.

、_______184______

（1）顶点面心（0.3905x10'>

M

（2）LaNisrr-7

Nkd

4x75

,03111

⑶NAx（axlO）*

4x193

18.PbCHjNH^h8----------xlOO%

PX（2缶X1（尸°）3

PN7

2-&（62x4

-------X3--------xIO10

4VNAd

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，所连接A

原子数为2；12个原子在超四面体的面上，所