第三章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体课后练习—— 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2.docx

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1、第三章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体课后练习上学期高中化学鲁科版（2019）选择性必修2一、单选题（共15题）1NaTl晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm，下列说法错误的是A若该物质的摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数的值为NA，则晶胞密度BTl原子间的最近距离为pmCNa与Tl的骨架都和立方金刚石结构一样D位于元素周期表中第六周期，A族2氧化锌常作为金属缓蚀剂，其结构有很多种，其中一种立方晶胞结构如图，晶胞边长为a pm，下列说法错误的是A该晶体属于离子晶体BO原子与O原子的最短距离为pmCZn原子周围等距且最近的Zn原子数为6D该晶胞中含有4个O原子，4个Zn原子3有一种多聚硼

2、酸盐为无限网状结构，图为其结构单元示意图。其结构 的基本单元可表示为(B5On)m-，则m、n的值分别为A2、4B3、6C2、5D3、94关于SiO2晶体的叙述中，正确的是A通常状况下，60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)B60 g SiO2晶体中，含有2NA个SiO键C晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D因为硅和碳属于同一主族，所以SiO2晶体与CO2晶体类型相同5下列有关晶体的叙述中，错误的是A金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B白磷分子晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60°C在NaCl晶体中每个

3、Na+(或C1-)周围都紧邻6个Cl- (或Na+)D离子晶体在熔化时，离于键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏6下列说法错误的是A干冰晶体中，含有晶胞结构单元B硅晶体中，最小的环上有6个原子C氯化钠晶体中，距最近的有6个D石墨晶体中，每个六元环占有2个原子7下列有关化合物的说法不正确的是ACu(NH3)4SO4中H-N-H键的键角大于NH3中H-N-H键的键角B配离子)42-中各元素第一电离能由小到大的顺序为Co<O<NC八面体配合物CoCl33NH3结构有4种，其中极性分子有2种D邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸的沸点低8石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可

4、制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数及碳原子个数为A9，4B9，180C12，10D12，2409已知金属钠和氦可形成化合物，该化合物晶胞如下图所示，其结构中按简单立方分布，形成Na8立方体空隙，电子对()和氮原子交替分布填充在小立方体的中心。下列说法中错误的是A该晶胞中的数为8B该化合物的化学式C若将原子放在晶胞顶点，则所有电子对()在晶胞的体心D该晶胞中最近的He原子数目为410下图为高温超导领域里的一种化合物(钙钛矿)结构中的最小重复单元。该化合物中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子有a个，元素氧、钛、钙的原子个数比为b。则a、b

5、是A6，311B24，1081C12，541D3，32111乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验如下：步骤1：向试管中加入2mL10%NaOH溶液，边振荡边滴加46滴2%CuSO4溶液，观察到有蓝色絮状沉淀产生。步骤2：再向试管中加入0.5mL乙醛溶液，加热，观察到有红色沉淀产生。下列说法不正确的是A步骤1中必须加入过量的NaOH溶液B步骤2中观察到的红色沉淀为Cu2OC上述实验说明乙醛能被新制氢氧化铜氧化D上图所示Cu2O的晶胞中表示氧原子12某立方晶系的锑钾(SbK)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是A该晶胞的体积为a3×

6、;10-36cm-3BK和Sb原子数之比为31C与Sb最邻近的K原子数为4DK和Sb之间的最短距离为apm13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MxFey(CN)z，研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN-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A该晶体是原子晶体BM的离子位于上述立方体的面心，呈+2价CM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14从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体，而同样透

7、明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是A是否具有规则的几何外形B是否具有固定组成C是否具有美观对称的外形D内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列15已知由X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞结构如图所示，X、Y、Z分别处于立方体的顶角、棱上、体心。下列有关该化合物的说法正确的是A该晶体的化学式为B该晶体的熔点一定比金属晶体的高C每个X周围距离最近的Y有8个D每个Z周围距离最近的X有16个二、综合题（共3题）16元素周期表是科学界最重要的成就之一。作为一种独特的工具，它使科学家能够预测地球上和宇宙中物质的外观、性质及结构等。(1)通常制造的农药含

8、元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为_；第一电离能从大到小的顺序为_。(2)科学家曾利用元素周期表寻找F、Cl的含碳化合物作为制冷剂。已知CCl4的沸点为76.8，CF4的沸点为-128，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂可以是_（写出其中一种的化学式）。(3)1963年以来科学家借助射电望远镜，在星际空间已发现NH3、HCC-CN等近两百种星际分子。与NH3互为等电子体的阳离子为_；HCC-CN分子中键与键的数目比n()n()=_。(4)过渡元素（包括稀土元素）中可寻找各种优良催化剂。Sc的一种氢化物的晶胞结构如图所示，该氢化物的化学式为_。17已知硼、

9、氮、钴、铜是几种重要的元素，请回答下列向题：（1）Co的基态原子中未成对电子数为_个；Cu的基态原子的电子排布式为_。（2）Cu的配合物A的结构如右图，A中所含C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。其中氮原子的杂化方式是_。（3）配体氨基乙酸根（H2NCH2COO-）受热分解可产生CO2 和N2, N2中键和键数目之比是_；N2O与CO2互为等电子体，结构相似，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为_。（4）立方氮化硼的晶胞结构与金刚石结构相似（如下图），是超硬材料。 晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子有_个；结构化学上常用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对

10、位置，立方氮化翻的晶胞中，B原子的坐标参数分别有：B (0，0，0)；B(，0,)；B (，(，,0)等，则距离上述三个B原子最近且等距离的N原子的坐标参数为_；已知氮化硼晶胞边长为apm，则氮化硼的密度为_g·cm -3（设NA为阿伏加德罗常数值，只要求列算式）。18(1)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，钛元素在元素周期表中的位置为_，其价电子排布式为_。(2)写出一种与互为等电子体的分子：_(填化学式)。基态Mg原子的核外电子占据了_种不同形状的原子轨道。(3)TiCl4的熔点是-24.1，沸点是136.4，则固态TiCl4属于_晶体。(4)超硬材料C3N4的热稳定性比金刚石的热

11、稳定性强，其原因为_。金刚石的晶胞结构如甲图所示，已知A原子的坐标参数为(0，0，0)，B原子的坐标参数为(0，)，则C原子的坐标为_。金刚石晶体中所含CC键和C原子的数目之比为_。(5)研究表明，NH3与H2O以氢键结合成NH3·H2O，NH3·H2O又可电离出，则NH3·H2O的结构式为_。(6)铜是人类发现比较早的一种金属，其晶胞结构如乙图所示。若铜的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则两个钛原子间的最短距离为_cm(用含有、NA的代数式表示)。参考答案1A【详解】一个晶胞中Na的个数为1+4+=8，同理，Tl也为4个，故1个晶胞的质量

12、为，故密度为，故A错误；BTl原子间的最近距离为体对角线的，为pm，故B正确；C由图可知Na与Tl的骨架都和立方金刚石结构一样，故C正确；D为81号元素，位于元素周期表中第六周期，A族，故D正确；故选A。2C【详解】A氧化锌晶体属于离子晶体，选项A正确；BO原子与O原子的最短距离为面对角线的一半，即pm，选项B正确；C由晶胞示意图，取顶点ZC原子来看，其周围等距且最近的Zn原子为面心上的Zn原子，顶点Zn原子属于12个面，故Zn原子周围等距且最近的Zn原子数为12，选项C错误；D由图可知，该晶胞含4个O原子(晶胞内)，Zn原子位于晶胞的顶点和面心上，故Zn原子的数量为个，选项D正确。答案选C。

13、3D【详解】结构单元示意图可知，结构单元中硼原子的个数为5，氧原子的个数为(6+6×)=9，由化合价代数和为0可得：(+3)×5+(2)×9=m，解得m=3，则m=3、n=9，故选D。4C【详解】A、SiO2晶体是共价晶体，不存在分子，故A错误；B、1mol SiO2晶体存在4mol Si-O键，所以60g SiO2晶体即1mol SiO2晶体含有4mol Si-O键键，故A错误；C、晶体中一个硅原子和四个氧原子，形成四面体结构，四个氧原子处于同一四面体的四个顶点，故C正确 ；D、SiO2晶体是共价晶体，CO2晶体是分子晶体，故D错误；故选C。5B【详解】白磷分子

14、晶体中，分子中是共价键结合，微粒之间不是共价键结合，是分子间作用力，键角为60°，所以B错了。答案选B。6A【详解】A1个干冰晶胞结构单元含有8×+6×=4个二氧化碳分子，88g干冰中含有0.5mol晶胞结构单元，故A错误；B晶体硅的结构与金刚石的结构相似，每个硅原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小环上有6个硅原子，故B正确；C根据氯化钠的晶胞图，以体心的为例，距最近的有6个，距最近的也是6个，故C正确；D石墨晶体中最小的环为六元环，每个碳原子被3个碳环共有，则每个六元环占有6×=2个原子，故D正确；故选A。7C【详解】ACu(NH3)4SO4中N含

15、有4个键，没有孤电子对，属于采取sp3杂化，氨气分子中氮原子上有一对孤对电子，Cu(NH3)4SO4中氮原子上没有孤对电子，排斥力小，故Cu(NH3)4SO4中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角大，选项A正确；B金属元素的第一电离能一般比非金属的小，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但N元素的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以它的第一电离能高于同周期相邻的元素，所以Co、N、O的第一电离能由小到大的顺序为Co<O<N，选项B正确；C正八面体六个顶点的位置是对称等同的，八面体配合物CoCl33NH3结构有3种，其中极性分子有1种，选项C不正确；D同类

16、物质相比，分子内形成氢键的物质的熔沸点要低于分子间形成氢键的物质的熔沸点。如邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低，选项D正确；答案选C。8D【详解】由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体内的M原子个数为12×+9=12个，位于顶点和面心的C60个数为8×+6×=4，碳原子个数为4×60=240，则晶胞中M原子的个数及碳原子个数12和240，故选D。9C【详解】A该晶胞中的数为，A项正确；B晶胞中的电子对()和氮原子交替分布填充在小立方体的中心，不均摊，可知晶胞中有4对电子、4个He原子，8个Na原子，则Na、He、 电子对数占比

17、为8：4：4=2：1：1，故化学式为，B项正确；C若将原子放在晶胞顶点，则电子对()在晶胞的体心、棱心，C项错误；D该晶胞中最近的He原子数目为4，D项正确；答案选C。10A【详解】由晶胞结构可知，晶胞顶点上相邻的钛离子相距最近，则钛离子周围与它接近且距离相等的钛离子有6个，a=6；晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×=1，位于棱上的氧原子个数为12×=3，位于体内的钙原子的个数为1，则氧、钛、钙的原子个数比为 3：1：1，故选A。11D【详解】A醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应时需要碱过量，故必须加入过量的氢氧化钠溶液，A正确；B乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色的氧化亚铜

18、沉淀，B正确；C实验生成乙酸铵，说明乙醛被氢氧化铜氧化，C正确；D晶胞中红色球有，黑色球有4个，所以结合氧化亚铜的化学式分析，黑色球表示铜原子，D错误；故选D。12B【详解】A该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误；B该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为31，B项正确；C以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；DK和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。故选B。13C【详解】A该晶体中含有Fe2+、Fe3+、CN-等阴阳离子，所以该晶体为离子晶体，A错误；B根据晶胞结构可知，晶胞中含有Fe2+的个数为4×=，Fe3+的个数为4&

19、#215;=，CN-的个数为12×=3，所以Fe2+、Fe3+、CN-的个数比为1：1：6，根据化合价代数和为零可知，M的化合价为+1价，B错误；C根据晶胞结构，由B的计算可知，每个晶胞中含有Fe2+0.5个，Fe3+0.5个，CN-3个，由B可知M的化合价为+1价，根据化合价代数为零，可知每个晶胞平均含有M也是0.5个，而M的离子位于上述立方体的体心上，所以两个晶胞中一个有M+，而另一个必无M+，所以M+空缺率为50%，C正确；D由B的分析可知，晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为+1价，D错误；故答案为：C。14D【详解】有规则几何外形或美观对称外形的固体不一定都是晶体

20、，如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外形；具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体(无定形二氧化硅)也有固定的组成；晶体和非晶体的本质区别在于其内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。故ABC错误，D正确。答案选D。【点睛】本题解题时需注意晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，与几何外形无关，且晶体有固定熔沸点，非晶体没有固定熔沸点，据此解答。15A【详解】AZ处于晶胞体心，则Z的个数为1；X处于晶胞顶角，则X的个数为；Y处于晶胞棱上，则Y的个数为，Z、X、Y原子个数比是1：1：3，所以该晶体的化学式为，A项正确；B该晶

21、体是离子晶体，熔、沸点较高，但有些金属晶体的熔、沸点也很高，如钨的熔点在3000以上，因此离子晶体与金属晶体的熔点不能直接比较，B项错误；C利用晶体的对称性可以判断出每个X周围距离最近的Y有6个，C项错误；DZ处于晶胞体心，X处于晶胞顶角，体心距8个顶角的距离相等且最近，因此每个2周围距离最近的X有8个，D项错误。故选A。16F>Cl>S>P F>Cl>P>S CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl H3O+ 11 ScH2 【分析】(1)元素的非金属性越强，其电负性越大；一般情况下元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一

22、电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素；(2)分子中只含有1个C原子，根据C原子价电子为4的原则，F、Cl原子个数和等于4个即可。(3)等电子体是原子数相等，最外层电子总数也相等的微粒；共价单键是键，共建双键一个键一个键，共价三键一个键两个键；(4)用均摊方法计算该物质化学式。【详解】(1)元素的非金属性F>Cl>S>P，所以元素的电负性由大到小的顺序为F>Cl>S>P；同一主族的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于

23、半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，所以这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>Cl>P>S。(2) CCl4的沸点为76.8，CF4的沸点为-128，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂中F、Cl原子数的和等于4个，可以是CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl中任何一种。(3)根据等电子体的概念，NH3的等电子体的阳离子是H3O+；在HCC-CN分子中含有4个键、4个键，二者个数比等于1：1；(4)根据Sc、H原子的相对位置可知：在该晶胞中含有8个H原子，含有的Sc原子个数为：8×+6×=4，Sc：H=4:8=1:2，所以

24、该物质化学式为ScH2。【点睛】本题考查了物质结构的知识，涉及元素电负性、第一电离能大小比较、制冷剂的沸点与物质结构的关系、等电子体和物质化学式的书写、化学键类型的判断计算与判断等知识。掌握原子结构与元素的性质的关系，了解均摊方法的含义及应用、掌握化学基本概念等是正确解题的关键。173 1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar 3d104s1 NO>C sp3杂化 l : 2 4 (l/4, l/4, l/4,) 【详解】(1)Co的核电荷数为27，其价层电子排布式为3d74s2，其基态原子中未成对电子数为3个；Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布

25、式为1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar 3d104s1 ；(2)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是NOC；N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3；(3)N2中键和键数目之比为1：2，等电子体结构相似，根据二氧化碳电子式书写N2O的电子式为；(4)晶胞中每个氮原子周围与其最近且等距离的硼原子形成正四面体结构，硼原子数目为4；该晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×+6×=4，则B-N键个数为12，距离上述三个B原子

26、最近且等距的N原子的坐标参数为(、)；晶胞的体积为(a×10-10cm)3，晶胞的质量为g，则氮化硼的密度为g÷(a×10-10cm)3=g·cm -3。18第四周期第IVB族 3d24s2 CCl4(或SiCl4、SiF4) 2 分子 CN键的键长比金刚石中CC键的键长短，键能大 (，) 2：1 【详解】(1)钛为元素周期表中第22号元素，其价电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，则钛元素在元素周期表中的位置为第四周期第IVB族，其价电子排布式为3d24s2。答案为：第四周期第IVB族；3d24s2；(2)与互为等电子体的分子，应含有

27、5个原子，且价电子数为32，可以为CCl4(或SiCl4、SiF4)。基态Mg原子的核外电子只占据s轨道和p轨道共2种不同形状的原子轨道。答案为：CCl4(或SiCl4、SiF4)；2；(3)TiCl4的熔点是-24.1，沸点是136.4，则其微粒间的作用力小，所以固态TiCl4属于分子晶体。答案为：分子；(4)超硬材料C3N4的热稳定性比金刚石的热稳定性强，则二者都形成共价晶体，且前者原子间的能量大，其原因为：CN键的键长比金刚石中CC键的键长短，键能大。从金刚石的晶胞结构图可以看出，晶胞内的中心碳原子(C)与立方体顶点和面心的碳原子构成正四面体结构，且中心碳原子(C)与某个面的面心、顶点碳

28、原子构成等腰三角形，从而得出其距离三条坐标轴所在面的距离都为边长的，所以C原子的坐标为(，)。金刚石晶体中，每个碳形成4个CC键，每个CC键属于2个碳原子，则晶胞中所含CC键和C原子的数目之比为2:1。答案为：CN键的键长比金刚石中CC键的键长短，键能大；(，)；2:1；(5)研究表明，NH3与H2O以氢键结合成NH3·H2O，NH3·H2O又可电离出，则表明N原子与水分子中的H原子形成氢键，NH3·H2O的结构式为。答案为：；(6)由铜晶胞结构图可得出，每个晶胞中含铜原子的个数为8×+6×=4。若铜的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞的边长为cm，两个钛原子间的最短距离为cm。答案为：。【点睛】计算某原子的坐标时，必须弄清原子所在图形中的位置，然后进行计算。