第三章 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识

Chapter3—一早.晶体结构与性质

第一节物质的聚集状态与晶体的常识

［核心素养发展目标］1.认识物质的聚集状态。2.能从微观角度理解晶体的结构特征，弃能结

合晶体的特点判断晶体和非晶体。3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象,

形成分析晶胞结构的思维模型，利用思维模型，根据晶胞结构确定微粒个数和化学式。4.了

解晶体结构的测定方法。

一、物质的聚集状态

1.20世纪前，人们以为好是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质固、液、气

三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。

2.20世纪初，通过X射线衍射等实验手段,发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、

石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。

3.气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由虹、阳离子利电中性粒子(分

子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质；离子液体是熔点不高的仅由电组成的液体物

质。

4.其他物质聚集状态，如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。

r判断正误」

(1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态()

(2)气态和液态物质均是由分子构成的()

(3)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性()

(4)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶()

答案(1)X(2)X(3)J(4)V

二、晶体与非晶体

1.晶体与非晶体的本质差异

固体自范性微观结构

晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列

非晶体无原子排列相对无序

2.获得晶体的途径

(1)实验探究

实验内容实验操作及现象

获取硫黄晶体硫黄粉工熔融态硫q竺匕淡黄色的菱形硫黄晶体

1g

获取碘晶体

加热时，烧杯内产生大量紫色气体，没有出现液态的碘，停止加热，烧

杯内的紫色气体渐渐消褪,最后消失，表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒

浓盐q

获取氯化钠晶体

饱和H餐盐水

在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒

(2)获得晶体的三条途径

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逡质从溶液中析出。

3.晶体的特性

(1)自范性：晶体能自发地呈.现多面体外形的性质。

⑵各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质c

(3)固定的熔点。

4.晶体与非晶体的测定方法

测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

测定方法

可靠方法对固体进行X射线衍射实验

［判断正误」

(1)晶体有自范性且其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性()

(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体()

(3)熔融的硝酸钾冷却可得晶体，故液态玻璃冷却也能得到晶体()

(4)粉末状的固体也有可能是晶体()

⑸晶体一定比非晶体的熔点高()

答案(1)X(2)X(3)X(4)V(5)X

r深度思考」

1.在室温下，将一块不规则的CuSO4-5H?O固体放入饱和CuSCh溶液中，经过一段时间后

会发生什么变化？

提示CuSO4-5H2。固体会变成规则的立方体。

2.将冰和玻璃加热各有什么现象。

提示加热冰时，0℃达到冰的熔点，冰开始熔化，在全部熔化以前，继续加热，温度基本

保持不变，完全熔化后，温度才开始升高。加热玻璃，温度升高到某一程度后开始变软，继

续加热流动性增强，最后变为液体。玻璃从软化到完全熔化，中间经过较大的温度范围。

3.(淄博商二检测)下列物质中属丁晶体的是()

①橡胶②玻璃③食盐④水晶⑤塑料⑥胆矶

A.①④⑤B.②③©

C.①③④D.③④⑥

答案D

解析固体有晶体和非晶沐之分，晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈

周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体，如食盐、冰、金属、水晶、胆矶等都是

晶体；非晶体中内部粒子的排列则相对无序，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。

4.晶体具有各向异性。如蓝晶石(AI2O3SO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直

的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的点,晶体的各向异性主要表现在()

①硬度②导热性③导电性④光学性质

A.①③B.@@

C.①②③D.®®®®

答案D

解析晶体的各向异性主要表现在物理性质方面。

■易错提醒--------------------------------------------------------------------------

关于晶体与非晶体的认识误区

(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。

(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)

可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。

(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。

(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。

三、晶胞

I•概念

描述晶体结构的基本单元。

2.晶胞与晶体的关系

一般来说，晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。

(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。

(2)“并置”是指所有晶胞都是壬红排列的，取向相同。

(3)所有晶胞的皿及其内部的原子独类二止数及几何排列是完全相同的.

3.晶胞中粒子数目的计算

⑴铜晶胞

①位于顶角上的铜原子为区个晶胞共有。

②位于面心上的铜原子为个晶胞共有。

因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8X5+6xJ=4。

oZ

(2)NaCI晶胞

*-Na*

①C「位于顶点和面心,只有生个。

②Na+位于棱上和体心,共有生个。

-归纳总结•

1.晶胞是最小的平行六面体，它有8个顶角，三套各4根平行棱，三套各两个平行面。

2.均摊法确定晶胞中粒子的个数

若晶胞中某个粒子为〃个晶胞所共用，则该粒子有:属于这个晶胞。

长方体形(止方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献

有公属于

该晶胞

有；属于

该品胞

粒子-

有:属于

该晶脆

完全属于

该晶胞

［正误判断」

(1)晶胞是晶体的最小的结构重复单元()

(2)不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同()

(3)晶胞中任何一个粒子都属于该晶胞()

(4)一般地，晶体的化学式表示晶体中各类原子或离子的最简整数比()

答案(1)V(2)X(3)X(4)J

［理解应用」

I.下图依次是金属钠(Na)、金属锌(7n)、碘出)、金刚石(。晶胞的示意图.数一数,它们分

别平均含几个原子？

钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图

(1)钠个；(2)锌个；(3)碘个；(4)金刚石个。

答案(1)2(2)2(3)8(4)8

2.(南通高二调研)下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图

中：O—X,•—Y,-Zo其中对应的化学式不正确的是()

XYX2YX,YXY;,Z

ABCD

答案B

解析A项中X、Y的位置、数目完全等同，化学式为XY,正确：B项中X、Y的个数比为

I:(8x1)=l:1,化学式为XY,错误；C项中X的数目：4x1+l=|,Y的数目：4X：=J,

ooZoZ

化学式为X?Y,正确；D项中X的数目：8x|=|,Y的数目：6义白=3,Z位于体心，数目

oZ

为I,化学式为XYaZ,正确。

3.科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示。顶角和面心的原子是

钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，则它的化学式是(

C.TiuCuD.Ti]3ci4

答案C

解析如果利用“均摊法”来计算，就会得出：然原子数为8X(+6X^=4;碳原子数为I2x1

+1=4,从而错选A。若该图是一个晶胞，则这种计算正确，但它是一个气态团簇分子，其

化学式就是其分子式，应直接数出原子数。

-特别提醒--------------------------------------------------------------------------

团簇分子或纳米颗粒中，所含微粒为其本身所有，不与其他分子或颗粒共用。

四、晶体结构的测定

1.常用仪器：X射线衍射仪。

2.测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的虹相互作用，会在记

录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。

3.作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息。

r深度思考」

I.通过X射线衍射图通常能获取晶体结构的哪些信息？

提示从衍射图形获得晶体结构的信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序

排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。

2.因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，

对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：

则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是：

答案24

3.原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参

数A为（0,0,0）；B为40,C为g,I，0）o则D原子的坐标参数为

答案（4»4»4）

随堂演练知识落实

1.下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是（）

A.是否为具有规则几何外形的固体

B.是否具有各向异性

C.是否具有美观、对称的外形

D.内部微粒在空间是否呈周期性有序排列

答案D

解析具有规则几何外形的固体不一定都是晶体，如玻璃，故A错误；具有各向异性的固体

一定是晶体，但是否具有各向异性不是晶体和非晶体的本质区别，故B错误；美观对称的固

体不一定都是晶体，如玻埔，故C错误；晶体与非晶体的本质区别在于其内部微粒在空间是

否按一定规律呈周期性有序排列，故D正确。

2.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时形戌的。

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.X射线通过玻璃态水时，能产生谱线

答案C

解析玻埔态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻埔态水不是晶体，X射线通过玻埔态水

时不能产生谱线，因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。

3.下列过程中不能得到晶体的是（）

A.对Na。饱和溶液降温所得到的固体

B.气态水直接冷却成固态水

C.熔融的KNO、冷却后麻得到的固体

D.液态的玻璃冷却后所得到的固体

答案D

解析得到晶体的三条途径：①溶质从溶液中析出；②毛态物质凝华；③熔融态物质凝固。

A选项符合①，B选项符合②，C选项符合③。由于玻璃属于非晶体，熔融后再冷却所得到

的固体仍为非晶体。

4.下列有关晶胞的叙述中正确的是（）

A.晶胞的结构是晶体的结构

B.不同的晶体中，晶胞的大小和形状都相同

C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞

D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成

答案D

解析相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中，晶胞的大小和形状不一定相同，

B选项错误；晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C选项错误；

知道晶胞的组成，利用“均神法”即可推知晶体的组成，D选项正确。

5.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯

化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同（如图所示），则这种纳米颗

粒的表面粒子数与总粒子数之比为（）

C.1：1D.26：27

答案D

解析由题意知一个氯化钠晶胞即为一个氯化钠纳米颗粒，则其表面粒子数=8+6+12=26,

总粒子数=表面粒子数+中心粒子数=26+1=27。

6.如图所小的甲、乙、丙三种晶体：

丙

试推断，甲晶体的化学式（X为阳离子）：：

乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是；丙晶体中每个D

周围结合E的个数是。

答案X2Y1：3：18

解析X位于立方体体心，该晶胞中含有1个X,Y位于顶角，该晶胞中Y原子的个数=4X3

=1,则该晶胞中X、Y的个数之比是2：1,又X为阳禹子，所以甲晶体的化学式为X2Y;

乙晶胞中A原子的个数=8X1=1,B原子的个数=6X：=3,C原子的个数为1,所以乙晶

体中A、B、C三种微粒的个数比为1：3：1:丙晶体中每个D周围结合E的个数是8。

课时对点练

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1.下列可用于判断某物质为晶体的方法是（）

A.质谱法B.红外光谱法

C.核磁共振法D.X射线衍射法

答案D

解析质谱法用于测定布机物的相对分子质量，不能判断某物质为晶体，故A错误：纹外无

谱仪能测定出有机物的官能团和化学键，不能判断某物质为晶体，故B错误：核磁共振衰谱

用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，不能判断某物质为晶体，故C错误；晶体与非

晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否呈周期性有序排列，X射线衍射可以看

到微观结构，可以鉴别晶体与非晶体，故D正确。

2.下列物质属于非晶体的是（）

①松香；②冰；③石英；④沥青；⑤铜；⑥纯碱

A.①②③④⑤©B.①©

C.①③D.⑤⑥

答案B

解析松香在温度升高后会变软，沥青铺成的路面在高温的夏天会变软，因此二者均无固定

的熔点，所以它们属于非晶体。

3.下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是（）

A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形

B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的

C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果

D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性

答案B

解析晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒

子按一定规律呈周期性重复排列，两者没有矛盾，故B错误；构成晶体的粒子在微观空间里

呈现周期性的有序排列，则晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性更复排列的必然姑

果，故C正确：由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，具有特定

的方向性，故D正确。

4.关于晶体和非晶体的说法，正确的是（）

A.晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质

B.晶体在熔化过程中需要不断的吸热，温度不断地升高

C.普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同

D.晶体和非晶体之间不可以相互转化

答案C

解析晶体在三维空间里呈周期性有序排列，其许多物理性质常常会表现出各向异性，A不

正确；晶体的熔点是固定的，所以在'熔化过程中温度不会变化，B不正确；玻璃不属于晶体,

不具有物理性质各向异性的特点，C正确；在一定条件下晶体和非晶体是可以相互转化的，

D不正确。

5.如图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对•称轴测其电

阻均为R,则这块样品一定是（）

C

A---------T-----------B

A.金属B.半导体

C.非晶体D.晶体

答案D

解析由于44=2CQ,而AA,CD间的电阻却相等，说明样品横向（44）与纵向（8）的导电性

不同，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则具有各向同性，故该样品为

晶体。

6.有关晶胞的叙述正确的是（）

①晶胞是晶体结构中的基本结构单元②根据晶体的不同，晶胞可以是多种形状的几何体

③习惯采用的晶胞是平行六面体④晶胞都是正八面体

A.①③B.②④C.①④D.②③

答案A

7.最近发现，只含镁、银和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，因这三种元素都是常见元

素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为（）

A.MgzCNi?B.MgCNi3

C.MgCNi2D.MgC：Ni

答案B

解析利用均摊法确定晶胞的化学式，位于顶角上的一个原子被8个晶胞占有，位于面心上

的原子被2个晶胞占有，位于体心上的一个原子被一个晶胞占有，据此计算晶胞的化学式。

根据晶胞结构可知，碳原子位于该晶胞的体心上，所以该晶胞中含有一个碳原子，镁原子位

于顶角处，因此镁原子个数为8X5=1,所以该晶胞含有1个镁原子，镁原子位于面心处，

O

因此镶原子个数=6义；=3,所以该晶胞中含有3个镶原子，故该晶体的化学式为MgCNis,

答案选B。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

8.已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙

述错误的是（）

A.1mol该化合物中含有1molY

B.Imol该化合物中含有3molCu

C.Imol该化合物中含有3moiBa

D.该化合物的化学式是YBa2Cu3O6

答案CD

解析由图可知，白球代表的Y原子位于长方体的八个顶点上，大黑球代表的Ba原子位于

长方体的四条棱上，灰球代表的Cu原子位于长方体的内部，小黑球代表的0原子有的位于

长方体的内部、有的位于长方体的面上，运用均摊法可计算出Y原子个数为8X1=1,Ba原

子个数为8X；=2,Cu原子个数为3,0原子个数为10x1+2=7,故该化合物的化学式为

YBa2Cu3O7o综上可知，C、D项错误。

9.钛酸钏的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸银晶

胞结构示意图如图所示，它的化学式是（）

A.BaTLQi2B.BaTi4O5

C.BaTizChD.BaTiOj

答案D

解析观察铁酸领晶胞结构示意图可知，Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti处于立方

体的8个顶点，每个Ti原子有!属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每个。原子

O

有:属于该晶胞。即晶体中MBa)：MTi):N(O)=1:(8x1)：(I2x1)=l：1：3。

10.有一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,

棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为()

A.Tii4C13B.TiC

C.Ti4c4D.Ti4c3

答案A

解析由题意知该物质是气态团簇分子，故题目中图示应是该物质的一个完整的分子，由14

个铁原子和13个碳原子构成。

H.请仔细观察下列几种物质的结构示意图，判断下列说法正确的是()

[Mg

vB

A.硼镁超导物质的晶体结构单元如图所示，则这种超导材料的化学式为

MgaB?

•Li

OO

锂的某种氧化物的晶胞如图所示，则该氧化物的化学式为Li2O

某晶体的一部分如图所示，则这种晶体中A、B、C三种粒子数目之比

D.・MnoBiMn和Bi形成的某种晶体的结构示意图如图所示（白球均在六棱柱内），

则该晶体物质的化学式为Mn2Bi

答案BC

解析该晶胞中Mg原子人数为12X（+2X：=3,B原子个数为6,Mg、B原子个数之比为

3：6=1：2,所以其化学式为MgBz,故A错误：该晶胞中Li原子个数为8,0原子个数为

8x1+6X^=4,则Li、0原子个数之比为8：4=2：1,所以其化学式为LbO,故B正确；

该品胞中B粒子个数为6x1+3x|=2,A粒子个数为6X七=；,C粒子个数为1,则A、B、

C粒子个数之比为J：2：1=1：4：2,故C正确；Mn原子个数为12X；+2x[+1+6X1=6,

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。

三、非选择题

12.（1）在下列物质中，（填序号，下同）是晶体，是非晶体。

①塑料②明帆③松香④玻璃⑤CuSOQHzO⑥冰糖⑦石蜡⑧单晶硅⑨铝块

⑩橡胶

（2）晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有,而非晶体;另外非晶体具有

（物理性质）的特点，而晶体具有（物理性质）的特点。

（3）判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是（填序号）。

①从外形上来判断

②从各向异性或各向同性上来判断

③从导电性能来判断

④从有无固定熔点来判断

（4）晶体中的微粒与晶胞的关系

①凡处于立方体顶角的微粒，同时为个晶胞共有；

②凡处于立方体棱上的微粒，同时为个晶胞共有；

③凡处于立方体面上的微粒，同时为个晶胞共有；

④凡处于立方体体心的微粒，同时为个晶胞共有。

答案（1）②⑤⑥⑧⑨①③④⑦@（2）规则的几何外形没有规则的几何外形各向同

性各向异性（3）②④（4）①8②4③2④1

解析明矶是KA1(SO4)2-12H2O,它和CuSO4・5H2。、冰搪、单晶硅、铝块都是晶体；塑料、

松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。晶体的重要特征就是各向异性和有固定的熔点等。

13.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶角，Y位于立方体的中心。

(1)晶体中每个Y同时吸引着个X,每个X同时吸引着个Y,该晶体的化

学式为o

(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个。

(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角NXYX为(填角的度数)。

答案(1)48Y?X(或XY?)(2)12(3)109028,

解析晶胞中的粒子分为4种：①体心上的粒子完全属于该晶胞；②面心上的粒子;属于该晶

胞；③棱上的粒子;属于该晶胞；④顶角上的粒子上属于该晶胞。本题粒子Y位于体心，粒子

X位于顶角，所以该晶体的化学式为Y?X或XY2。观察下图，4个X和1个Y构成了一个正

四面体，故NXYX=109°28'o

14.元素X的某价态离子X〃+中所有电子正好充满K、L、M三个能层，它与N3一形成的晶

体结构如图所示。

p

6Y6

ox”ONV

(1)该晶体的阳离子与阴离子个数之比为。

(2)该晶体中离子X"+的〃=o

(3)X元素的原子序数是o

(4)晶体中每个N3-被个等距离的X"+包围。

答案(1)3：1(2)1(3)29(4)6

解析(1)X〃+位于晶胞的榜上，其数目为12X；=3;部一优于晶胞的顶角，其数目为8乂31,

故二者个数之比为3：1。［2)由晶体的化学式X3N知，X所带电荷数为1。(3)因为K、L、M

三个能层充满，故X”+有2、8、18结构，所以X的原子序数是29。(4)N3一位于晶胞顶角，

故其被6个X”+从上、下、左、右、前、后包围。

课后检测

一、选择题：本题共11小题，每小题2分，共22分。每小题只有一个选项符合题意。

1.下列叙述中正确的是（）

A.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形

B.晶体具有的物理性质是各向异性

C.晶体、非晶休均具有固定的熔点

D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性

答案B

解析晶体与非晶体的根本区别在于构成固体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排

列，A不正确；晶体具有的物理性质是各向异性，B正确；非晶体没有固定的熔点，C不正

确；晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性

质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的。由玻璃制成规则的玻璃球是非晶体，不能体

现晶体的自范性，D不正确。

2,下列关于金属物理性质原因的描述不正确的是（）

A.金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中的“电子气”在电场作用下作定向移动

B.金属具有良好的导热性能，是因为自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率

增大，传递了能量

C.金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏

D.金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系

答案D

解析金属内部有自由包子，当有外加电压时包子定向移动，因此金属可以导电，AJL确；

金属内部的自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属

有良好的导热性，因此B正确：当金属晶体受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑

动而不断裂，所以表现出艮好的延展性，故C正确；金属一般具有银白色光泽是由于金属键

中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的

能量以可见光的形式释放出来的缘故，所以金属一般具有银白色光泽与金属键有关系，故D

错误。

3.下列过程中化学键被破坏的是（）

①碘升华②澳蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HC1气体溶于水⑤MgCL溶解于水

⑥Na。熔化

A.全部B.②®④⑤⑥

C.④⑤⑥D.@@

答案C

解析①碘是分子晶体，升华破坏的是分子间作用力，错误；②澳蒸气被木炭吸附破坏的是

分子间作用力，错误：③酒精溶于水破坏的是分子间作月力，错误：④HC1气体溶于水在水

分子的作用下，断裂共价键，形成H*和。一，正确；⑤MgCb溶解于水断裂的是离子键，正

确。

4.下列能与NaOH溶液反应的且属于共价晶体的化合物是（）

A.金刚石B.石墨

C.石英（SiCh）D.CO2

答案C

解析金刚石属于共价晶体，不能与氢氧化钠溶液反应，是单质不是化合物，A不符合题意：

石墨属于混合型晶体，不能与氢氧化钠溶液反应，是单质不是化合物，B不符合题意；石英

（SiCh）属于共价晶体，能与氢氧化钠溶液反应，是化合物，C符合题意；CO?能与氢氧化钠溶

液反应，但CO?是属于分子晶体的化合物，D不符合题意。

5.下列性质适合于离子晶体的是（）

A.熔点1037°C,易溶于水，水溶液能导电

B.熔点10.31℃,液态不导电，水溶液能导电

C.能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.59

D.熔点97.81℃,质软、导电，密度0.97g-cm-3

答案A

解析A项，熔点1070℃,易溶于水，水溶液能导电，说明该晶体具有离子晶体的特点；B

项，熔点为10.31°C,熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，是由于液态时，只存在

分子，没有曷子，水溶液能导电，是由于溶于水后，在水分子的作用下电禹出自由移动的禺

子：C项，能溶于CS2、熔点112.8°C,沸点444.5°C,符合分子晶体的特点；D项，金属

钠熔点为97.81°C,质软、导电、密度0.97g・cm-3,符合金属晶体的特点。

6.为了确定SbCb、SbCk、SnQ4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠

的是（）

A.观察常温下的状态:SbCk是苍黄色液体，SnCL为无色液体。结论：SbCk和SnCh都是

离子化合物

B.测定SbCb、SbC*SnCL的熔点依次为73.5℃、2.8℃>-33℃。结论：SbCb、SbCl5>

SnCL都不是离子化合物

C.将SbCb、SbCk、SnCh分别溶解于水中，再分别滴入HNCh酸化的AgNCh溶液，均产生

白色沉淀。结论：SbCh、SbCl5>SnCL都是离子化合物

D.测定SbCb、SbCk、SnCL的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCb、SbCk、

SnCL都是离子化合物

答案B

7.下列各项所述的数字不是6的是（）

A.在NaCl晶体中，与一个Na卡最近的且距离相等的C「的个数

B.在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数

C.在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数

D.在石墨晶体的层状结构中，最小的环上的碳原子个数

答案C

解析二氧化硅是共价晶体，其中的硅原子数目与氧原子数目之比为1：2,空间结构中每个

单元环由6个硅原子和6个氧原子组成。

8.某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C6oSi6C，,其结构中包含有C60和Si60结构。

下列对该分子的叙述中正浇的是（）

A.分子中Si60被包裹在C60里面

B.形成的晶体属于分子晶体

C.其摩尔质最为2400

D.熔点高、硬度大

答案B

解析硅的原子半径比碳大，所以化合物C6oSi6o,外层球壳为SUo,故A不正确；根据题意

知，该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，故B正确；该分子是由60个碳原子和60个硅

原子结合而成，该物质的摩尔质量为2400g・mo「'故C不正确；该物质是分子晶体，熔点

低，硬度小，D不正确。

9.在化学上，常用一条短线表示一个化学键，如图所示的有关结构中，有直线（包括虚线）不

表示化学键或分子间作用力的是（）

A.石墨的结构B.白磷的结构

C.CCL的结构D.立方烷（C8H8）的结构

答案c

解析A项，表示的是石墨的层状结构。在层内，每个C原子与相邻的三个C原子形成共价

键，这些共价键形成一个个平面正六边形，这些六边形结构向空间扩展，就形成了石墨的层

状结构，在层间，是以分子间作用力结合。不符合题意；B项，在白磷（P。中，每个P原子

与相邻的三个P原子形成三个共价键，键角为60。。所以白磷分子的结构是正四面体绐构，

不符合题意；C项，CC14是由分子构成的物质。在每个CC14分子中C原子与4个C1原子形

成4个共价键，键角为109。28'。所以C04分子是正四面体结构。但是四个C1原子间没有

作用力，不会形成化学键，虚线不表示化学键，符合题点；D项，在工方烷（C8H8）中每个C

原子与相邻的三个C原子形成三个共价键，键角为90。，因此每条线都表示化学键，不符合

题意。

10.氯化钠晶胞（晶体重复的结构单位汝1图甲所示，该晶体中Cs+与C厂的个数之比为I：1,

化学式为CsCL若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该

晶体中A、B、C的粒子个数之比为（）

A.8：6：1B.4：3：

C.1：6：1D.1：1：

答案D

解析根据晶胞的均摊法，在此晶体的晶胞中有A:8X《=1个，B:1X1=1个，C:6X：

oZ

=3个，即MA）：MB）：MC）=1：1：3,故D正确“

11.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化

合物的化学式正确的是（）

A.ZXY3B.ZX2Y6

C.ZX4YSD.ZXxYu

答案A

解析根据晶胞结构可知X、Y、Z分别位于晶胞的顶点、棱、体心处，因此根据均抻法可

知，含有X、Y、Z原子的个数分别是8xJ=l、12X；=3、I,所以该晶体的化学式是ZXY3,

o4

答案选Ao

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全

部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

12.科学家发现钮钏铜氧化合物在90K时具有超导性，若该化合物的结构如图所示，则该化

合物的化学式可能是（）

OY（纪）

OCu（隹）

©Ba（钢）

©0（X）

A.YBa2Cu3O8B.YBa2Cu2O5C.YBgCibOsD.YBaCu4O4

答案C

解析由图可知，图中有一个亿原子，两个领原子。而铜原子，在顶点和在侧棱各有8个,

故总的铜原子数为《X8+9X8=3个。对于氧原子，共6xJ+7x[=5个，故C正确。

o44Z

13.在CuC12溶液中存在如下平衡：

2-2+-

[CuCl4]+4H2O[CU（H2O）4]+4C1

黄色蓝色

下列说法中不正确的是（）

A.将CuCL固体溶于少量水中得到蓝色溶液

B.将CuCL固体溶于大量水中得到蓝色溶液

C.[CuC14狞和[Cu（H2O）4]2+都是配离子

D.当[CuCLf一和[。1（比0）4产达一定比例时，溶液呈现绿色

答案A

解析将CuCL固体溶于少量水中，则根据平衡移动方程式可知，主要是以[CuClF一形式存在，

A不正确；稀释有利于平衡向正反应方向移动，B正确；C正确，其中氯离子和水都是配体。

14.配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]可用于离子检验，下列说法不正确的是（）

A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键

B.配离子为[Fe（CN）5（NO计2-，中心离子为Fe?*,配位数为6,配位原子有C和N

C.1mol配合物中o键数目为\0NA

D.该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离共得到3NA阴、阳离子

答案AC

解析配合物中存在配位键，内界和外界之间存在离子键，内界CN-、NO存在极性键，但

不存在非极性键，故A错误；配离子为[Fe（CN）5（NO）F，中心离子为Fe3+,配体为CN一和

NO,配位原子为C和N,配位数为6,故B正确：配住键也属于。键，配体CFT中公有1

个。键，NO中含有1个o键，所以1mol配合物中o键数目为6+lX5+l=12mol,即12N,\,

故C错误；配合物为离子化合物，易电离，完全也离成Na*和[Fe（CN）5（NO）F,1mol配合

物电离共得到3刈阴、阳离子，故D正确。

15.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是（）

A.以Mg?一为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用

B.Fd+的吓咻配合物是输送0?的血红素

C.[Ag(NFh)2厂是化学镀银的有效成分

D.向硝酸银溶液中加入氨水，可除去硝酸银溶液中的Ag+

答案D

解析向AgNOs溶液中加入氮水，Ag+与氮水反应先产生沉淀，后沉淀不断溶解得到配合物。

+

16.已知冰晶石(Na/dFj熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na+AlF^。现有冰晶石的结

构单元如图所示，」位于大立方体顶点和面心，。位于大立方体的12条棱的中点和8个小立

方体的体心，是图中。、。中的一种。下列说法正确的是()

A.冰晶石是离子晶体

B.大立方体的体心处代表A13+

C.与Na+距离相等且最近的Na卡有6个

D.冰晶石晶体的密度约为铲g.cm3

答案AD

解析由冰晶石熔融时能发生电高，可知冰晶石是高子晶体，A项正确：每个晶胞中含布j的

个数为8X5+6xl=4,C的个数为12X；+8=11,根据冰晶石的化学式可知，A1F厂与Na"

的个数比为1：3,故与C必然表示同一种微粒，即为Na'B项错误：与Na.距离相等且

4X91()17Q5

最近的Na，有8个，C项错误：晶体的密度为60”]0?3底(qx10sygem、心一Rg-cm-\

D项正确。

三、非选择题；本题共5个小题，共58分。

17.(10分)磁性材料氮化铁银合金可用Fe(NO3)3>Ni(NO3)2、丁二酮脏、氨气、氮气、氢氧

化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。

(1)基态Ni原子的价电子排布式是。

(2)丁二酮后(结构简式如图1所示)中碳原子的杂化方式为o丁二酮后中C、N、O第

一电离能由大到小的顺序为。1mol丁二酮后分子中含有。键的数目为。

NOH

人尸'

H3c

NOH

图I

(3)图2是一种银基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含ImolLa的合金含有

Ni的数目为.

答案⑴3d84s2⑵sp?和sp3N>O>C15NA⑶5NA或3.01XIO2"

解析(2)该分子中甲基上C原子价层电子对个数是4、连接甲基的碳原子价层电子对个数是

3,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型，前者为sp3、后者为sp2；同一周期元素，

第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第HA族、第VA族第一电离能大于其相邻

元素，所以第一电离能N>O>C;共价单键为一个。键、共价双键中含有一个。键和一个兀

键，1个丁二酮肪分子中含有15个。键，则1mol该物质中含有15moi。键。

(3)该晶胞中La原子个数=8X：=1、Ni原子个数=4X3+1+4X<=5,则该晶胞中La、Ni

原子个数之比为1:5,所以含1molLa的合金含有Ni的数目为5必=3.01X1024<.

18.(10分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，

具有层状结构，可作高温泡滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体

结构如图所示。

六方相氮化硼立方相限化硼

。策原产•硼原子

(1)关于这两种晶体的说法，正确的是(填字母)。

A.立方相氮化硼含有。键和兀键，所以硬度大

B.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软

C.两种晶体中B—N均为共价键

D.两种晶体均为分子晶体

(2)六方相氮化硼晶体层内•个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为,其结构与石

墨相似却不导电，原因是o

(3)立方相氮化硼晶体，硼原子的杂化轨道类型为o该晶体的天然矿物在青藏高

原地下约300km古地壳中被发现。根据这一矿物形成厚实，推断实验室由六方相氮化硼合

成立方相氮化硼需要的条件应是。

(4)NH4BF4(氟硼酸铁)是合成氮化硼纳米管的原料之一.ImolNH4BF4含有mol配位键。

答案(1)BC(2)平面三角形层状结构之间没有自由移动的电子(3)sp3高温、高压

(4)2

解析(1)A项，立方相氮化硼只含有。键，由于形成的是立体网状结构，所以硬度大，错误：

B项，六方相氮化硼层间以分子间作用力结合，作用力，:、，所以质地软，正确；C项，两种

晶体中B—N均为共价键，正确；D项，两种晶体前者是混合型晶体，后者是共价晶体，错

误。

(2)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为平面三角形：其组构与

石墨相似却不导电，原因是层状结构之间没有自由移动的电子。

(3)立方相氮化硼晶体，硼原子的杂化轨道类型为sp3;根据这一矿物形成事实，推断实验室

由六方相氯化硼合成之方出缸化硼需要的条件应是高湍、高压的条件。

(4)NH』BF4(氟硼酸校)是合成氮,化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有N与H原子间和B

与F原子间形成的2moi配位键。

19.