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新教材2023高中化学章末质量评估第三章晶体结构与性质新人教版选择性必修2 试卷
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这是一份新教材2023高中化学章末质量评估第三章晶体结构与性质新人教版选择性必修2，共10页。
章末质量评估 晶体结构与性质
(时间：75分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法中正确的是 ( )
A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C.分子晶体的熔点、沸点低，常温下均呈液态或气态
D.共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析：离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs+可同时吸引8个Cl-；金属内部的自由电子不是在外加电场的作用下产生的；分子晶体的熔点、沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S属于分子晶体，它在常温下为固态。
答案：D
2.下列有关晶胞的说法中正确的是 ( )
A.不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C.若晶胞为六棱柱(如图)，顶角上的粒子为6个晶胞共用
D.晶胞中不可能存在多个粒子
解析：不同晶体中的晶胞的大小和形状不完全相同；平行六面体侧棱上的粒子为4个晶胞共用；1个晶胞中一般都有多个粒子。
答案：C
3.下列物质的熔点高低顺序中排列正确的是 ( )
A.金刚石>晶体硅>碳化硅 B.K>Na>Li
C.NaFCBr4>CCl4>CH4
解析：A项，键能：C—C>C—Si>Si—Si，故熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅；B项，金属键强度：Li>Na>K，故熔点：Li>Na>K；C项，离子半径：F-NaCl>NaBr；D项，相对分子质量：CI4>CBr4>CCl4>CH4，故熔点：CI4>CBr4>CCl4>CH4。
答案：D
4.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法中正确的是 ( )
A.NH3与BF3都是三角锥形结构
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B项错误；NH3中N有1个孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，两者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D项正确；H原子核外只有2个电子，C项错误。
答案：D
5.下列说法中正确的是 ( )
A.H2O是一种非常稳定的化合物，这是因为存在氢键
B.共价晶体中只存在非极性共价键
C.蔗糖、氨、水是极性分子
D.金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
解析：A项，水的稳定性与化学键H—O有关，与氢键无关。B项，共价晶体中也可能存在极性共价键，如SiC。D项，金属元素与非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
答案：C
6.下列有关冰和干冰的叙述中不正确的是 ( )
A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体
B.冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子
C.干冰的熔点比冰的熔点低得多，常压下易升华
D.干冰中只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子
解析：干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，分子采取密堆积，一个分子周围有12个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力还存在氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，没有采取密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。干冰融化只需克服范德华力，冰融化还需要克服氢键，由于氢键比范德华力强，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。
答案：A
7.下表中的数据是对应物质的熔点。下列判断中错误的是 ( )
物质
NaCl
Na2O
AlF3
AlCl3
BCl3
CO2
SiO2
熔点/℃
801
920
1 291
190
-107
-57
1 723
A.铝的化合物的晶体中有离子晶体
B.同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体
C.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
D.不同元素的氯化物可形成相同类型的晶体
解析：由表中所给熔点数据可知，BCl3的熔点最低，为分子晶体；SiO2的熔点最高，为共价晶体；AlCl3的熔点较低，为分子晶体；AlF3的熔点较高，为离子晶体。
答案：C
8.下列有关数据的比较中不正确的是 ( )
A.元素的价电子数和所在族的族序数相等
B.NaOH晶体中的阳离子和阴离子数目相等
C.CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl-和每个Cl-周围紧邻的Cs+个数相等
D.[Co(NH3)6]3+中的NH3分子数与配位键数相等
解析：主族元素的价电子数与所在的族序数相等，第ⅠB族、第ⅡB族和第Ⅷ族元素的价电子数与族序数不相等。
答案：A
9.下列各项所述的数字不是6的是 ( )
A.在NaCl晶体中，与1个Na+最近的且距离相等的Cl-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
解析：二氧化硅晶体中，每个最小的环上有6个O原子和6个Si原子，共12个原子。
答案：C
10.下列各组顺序不正确的是 ( )
A.粒子半径大小：S2->Cl->F->Na+>Al3+
B.热稳定性大小：SiH4
D.沸点高低：NH3>SbH3>AsH3>PH3
解析：核外电子层数越多，粒子半径越大，相同电子层排布的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小，故粒子半径大小顺序为S2->Cl->F->Na+>Al3+，A项正确。热稳定性大小取决于分子内共价键的键能大小，键能越大，热稳定性越高，B项正确。干冰常温下为气体，而I2常温下为固体，故熔点高低顺序为石墨>氯化钠晶体>碘晶体>干冰。沸点高低顺序取决于分子间作用力的大小，NH3分子间有氢键，故沸点较高，SbH3、AsH3、PH3的沸点高低与相对分子质量的大小有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，D项正确。
答案：C
11.下列变化规律正确的是 ( )
A.KCl、MgCl2、MgO的熔点由低到高
B.H2O、H2S、H2Se的分解温度及沸点都由高到低
C.O2、I2、Hg、NaCl、SiO2的熔点由低到高
D.碳化硅、晶体硅、金刚石、石墨的熔点由低到高
解析：B项中沸点：H2Se>H2S，C项中熔点：I2>Hg，D项中熔点：晶体硅<碳化硅。
答案：A
12.据报道，用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物比金刚石更坚硬，则下列分析中正确的是 ( )
A.该碳氮化合物呈片层状结构
B.该碳氮化合物中存在共价键三维骨架结构
C.该碳氮化合物C—N键长比金刚石中C—C键长长
D.该碳氮化合物中存在分子间作用力
解析：因碳氮化合物硬度比金刚石硬度大，说明该碳氮化合物为共价晶体，故具有共价键三维骨架结构。与金刚石相比，C原子半径大于N原子半径，所以C—N键长小于C—C键长。
答案：B
13.观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法中不正确的是 ( )
类型
B12结构单元
SF6分子
S8
HCN
结构模
型示意图
备注
熔点1 873 K
—
易溶于CS2
—
A.单质硼属于共价晶体
B.SF6是由极性共价键构成的非极性分子
C.固态硫S8属于分子晶体
D.HCN的结构式为HCN
解析：SF6空间结构高度对称，是由极性共价键构成的非极性分子，B项正确；根据S8易溶于CS2可知，固态硫S8属于分子晶体，C项正确；HCN的结构式应为，D项错误。
答案：D
14.(2022·广东佛山)如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2+形成的螯合物。下列叙述正确的是 ( )
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2+的配位数为4
C.a中配位原子是C原子
D.b中含有共价键、离子键和配位键
解析：a中N原子有3个σ键电子对，还有1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，A项正确；b为配离子，Ca2+的配位数为6，B项错误；a不是配合物，C项错误；b中钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，D项错误。
答案：A
15.氮化碳结构如图，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法中错误的是 ( )
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价，氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连
解析：氮化碳晶体为共价晶体；在晶体中，每个碳原子和4个氮原子形成共价键，每个氮原子与3个碳原子相连，所以氮化碳的化学式为C3N4；由于氮的电负性比碳的电负性大，所以氮化碳中碳显+4价，氮显-3价。
答案：B
16.如图是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体棱长为a，氯化铵的摩尔质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铵晶体的密度为 ( )
A. B. C. D.
解析：1个晶胞中含有N个数为8×=1，含有Cl-个数为1，即1个晶胞含1个NH4Cl，则有a3·ρ=·M，ρ=。
答案：C
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17.(12分)氮、磷、砷是同主族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。
(1)基态As原子的核外电子排布式为 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的化学键类型为 ，该化学键能够形成的原因是 。
(3)分析下表中四种物质的相关数据，回答下列问题。
氢化物
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点/K
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度/K
873
773
1 073
713.2
① SiH4的沸点比CH4的沸点高的原因是 。
②NH3的分解温度比PH3的分解温度高的原因是 。
(4)氮化硼(BN)是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，这种BN晶体属于 晶体。
(5)下列各组物质熔化时所克服的粒子间作用力与BN晶体熔化时所克服的粒子间作用力相同的是 (填字母)。
A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰 D.苯和酒精
解析：SiH4和CH4的沸点高低与分子间作用力有关。NH3和PH3分解破坏的是共价键，而不是分子间作用力。硝酸钠为离子晶体，熔化时破坏离子键；金刚石、晶体硅、水晶和BN均为共价晶体，熔化时破坏共价键；冰、干冰、苯和酒精均为分子晶体，分子间存在范德华力，而冰分子间、酒精分子间还存在氢键。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN-能提供孤电子对，Fe3+具有空轨道
(3)①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力也越大，因此SiH4的沸点高于CH4的沸点 ②N—H的键能大于P—H的键能，因此分解温度NH3高于PH3
(4)共价
(5)B
18.(14分)下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分：
AB CD E
(1)代表金刚石的是 (填字母)，其中每个碳原子与 个碳原子距离相等且最近。金刚石属于 晶体。
(2)代表石墨的是 (填字母)，每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。
(3)代表NaCl的是 (填字母)，每个Na+周围与它距离相等且最近的Na+有 个。
(4)代表CsCl的是 (填字母)，它属于 晶体，每个Cs+与 个Cs+紧邻。
(5)代表干冰的是 (填字母)，它属于 晶体，每个CO2分子与 个CO2分子紧邻。
答案：(1)D 4 共价 (2)E 2 (3)A 12 (4)C 离子 6 (5)B 分子 12
19.(14分)(1)(2022·浙江6月，节选)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是 。
(2)(2022·湖南，节选)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为 ；
②Fe原子的配位数为 ；
③该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
解析：(1)KH和NaH均可形成离子晶体，Na+半径小于K+的半径，故NaH的晶格能较大，Na+与H-的离子键作用较强，其中的H-更难失电子，还原性更弱。
(2)由平面投影图可知，钾原子8个位于顶点，1个位于体心，其个数为8×+1=2，硒原子8个位于棱上，2个位于晶胞内部，其个数为8×+2=4，铁原子8个位于面心，其个数为8×=4。①超导材料最简化学式为KFe2Se2。②由平面投影图可知，位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4。③一个晶胞的质量为g，一个晶胞的体积为abc=(0.4×0.4×1.4)×10-21cm3，ρ==。
答案：(1)Na+半径小于K+的半径，Na+与H-的离子键作用强，H-更难失电子，还原性更弱
(2)①KFe2Se2 ②4 ③
20.(16分)(1)(2022·浙江1月)四种晶体的熔点数据如下表：
物质
CF4
SiF4
BF3
AlF3
熔点/℃
-183
-90
-127
>1 000
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是 。
(2)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)= 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g·cm-3(列出算式)。
解析：(1)离子晶体熔沸点较高,分子晶体熔沸点较低,CF4和SiF4都是分子晶体,BF3和AlF3中,前者属于分子晶体,后者属于离子晶体。
(2)①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,因为图b不是晶体中最小结构的重复单元。②根据晶胞结构可知,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4个。一个晶胞中,Hg:4×+6×=4,Ge:8×+4×+1=4,Sb:8×1=8,晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)=4∶4∶8=1∶1∶2。③根据晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)=4∶4∶8,X的最简式的式量为Mr,1 mol该晶胞的质量为4Mr g,晶胞的体积V=x2y nm3,ρ== g·cm-3。
答案：(1)离子晶体熔沸点较高,分子晶体熔沸点较低。CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多,所以BF3和AlF3熔点相差较大
(2)①图b不是晶体中最小结构的重复单元 ②4 1∶1∶2
③
章末质量评估 晶体结构与性质
(时间：75分钟 满分：100分)
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法中正确的是 ( )
A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C.分子晶体的熔点、沸点低，常温下均呈液态或气态
D.共价晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析：离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs+可同时吸引8个Cl-；金属内部的自由电子不是在外加电场的作用下产生的；分子晶体的熔点、沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S属于分子晶体，它在常温下为固态。
答案：D
2.下列有关晶胞的说法中正确的是 ( )
A.不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
B.若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用
C.若晶胞为六棱柱(如图)，顶角上的粒子为6个晶胞共用
D.晶胞中不可能存在多个粒子
解析：不同晶体中的晶胞的大小和形状不完全相同；平行六面体侧棱上的粒子为4个晶胞共用；1个晶胞中一般都有多个粒子。
答案：C
3.下列物质的熔点高低顺序中排列正确的是 ( )
A.金刚石>晶体硅>碳化硅 B.K>Na>Li
C.NaF
解析：A项，键能：C—C>C—Si>Si—Si，故熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅；B项，金属键强度：Li>Na>K，故熔点：Li>Na>K；C项，离子半径：F-
答案：D
4.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法中正确的是 ( )
A.NH3与BF3都是三角锥形结构
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B项错误；NH3中N有1个孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，两者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D项正确；H原子核外只有2个电子，C项错误。
答案：D
5.下列说法中正确的是 ( )
A.H2O是一种非常稳定的化合物，这是因为存在氢键
B.共价晶体中只存在非极性共价键
C.蔗糖、氨、水是极性分子
D.金属元素与非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
解析：A项，水的稳定性与化学键H—O有关，与氢键无关。B项，共价晶体中也可能存在极性共价键，如SiC。D项，金属元素与非金属元素形成的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3。
答案：C
6.下列有关冰和干冰的叙述中不正确的是 ( )
A.干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体
B.冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4个紧邻的水分子
C.干冰的熔点比冰的熔点低得多，常压下易升华
D.干冰中只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻的分子
解析：干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，分子采取密堆积，一个分子周围有12个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力还存在氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围有4个紧邻的水分子，没有采取密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。干冰融化只需克服范德华力，冰融化还需要克服氢键，由于氢键比范德华力强，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。
答案：A
7.下表中的数据是对应物质的熔点。下列判断中错误的是 ( )
物质
NaCl
Na2O
AlF3
AlCl3
BCl3
CO2
SiO2
熔点/℃
801
920
1 291
190
-107
-57
1 723
A.铝的化合物的晶体中有离子晶体
B.同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体
C.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
D.不同元素的氯化物可形成相同类型的晶体
解析：由表中所给熔点数据可知，BCl3的熔点最低，为分子晶体；SiO2的熔点最高，为共价晶体；AlCl3的熔点较低，为分子晶体；AlF3的熔点较高，为离子晶体。
答案：C
8.下列有关数据的比较中不正确的是 ( )
A.元素的价电子数和所在族的族序数相等
B.NaOH晶体中的阳离子和阴离子数目相等
C.CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl-和每个Cl-周围紧邻的Cs+个数相等
D.[Co(NH3)6]3+中的NH3分子数与配位键数相等
解析：主族元素的价电子数与所在的族序数相等，第ⅠB族、第ⅡB族和第Ⅷ族元素的价电子数与族序数不相等。
答案：A
9.下列各项所述的数字不是6的是 ( )
A.在NaCl晶体中，与1个Na+最近的且距离相等的Cl-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
解析：二氧化硅晶体中，每个最小的环上有6个O原子和6个Si原子，共12个原子。
答案：C
10.下列各组顺序不正确的是 ( )
A.粒子半径大小：S2->Cl->F->Na+>Al3+
B.热稳定性大小：SiH4
D.沸点高低：NH3>SbH3>AsH3>PH3
解析：核外电子层数越多，粒子半径越大，相同电子层排布的粒子，核电荷数越大，粒子半径越小，故粒子半径大小顺序为S2->Cl->F->Na+>Al3+，A项正确。热稳定性大小取决于分子内共价键的键能大小，键能越大，热稳定性越高，B项正确。干冰常温下为气体，而I2常温下为固体，故熔点高低顺序为石墨>氯化钠晶体>碘晶体>干冰。沸点高低顺序取决于分子间作用力的大小，NH3分子间有氢键，故沸点较高，SbH3、AsH3、PH3的沸点高低与相对分子质量的大小有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，D项正确。
答案：C
11.下列变化规律正确的是 ( )
A.KCl、MgCl2、MgO的熔点由低到高
B.H2O、H2S、H2Se的分解温度及沸点都由高到低
C.O2、I2、Hg、NaCl、SiO2的熔点由低到高
D.碳化硅、晶体硅、金刚石、石墨的熔点由低到高
解析：B项中沸点：H2Se>H2S，C项中熔点：I2>Hg，D项中熔点：晶体硅<碳化硅。
答案：A
12.据报道，用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物比金刚石更坚硬，则下列分析中正确的是 ( )
A.该碳氮化合物呈片层状结构
B.该碳氮化合物中存在共价键三维骨架结构
C.该碳氮化合物C—N键长比金刚石中C—C键长长
D.该碳氮化合物中存在分子间作用力
解析：因碳氮化合物硬度比金刚石硬度大，说明该碳氮化合物为共价晶体，故具有共价键三维骨架结构。与金刚石相比，C原子半径大于N原子半径，所以C—N键长小于C—C键长。
答案：B
13.观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法中不正确的是 ( )
类型
B12结构单元
SF6分子
S8
HCN
结构模
型示意图
备注
熔点1 873 K
—
易溶于CS2
—
A.单质硼属于共价晶体
B.SF6是由极性共价键构成的非极性分子
C.固态硫S8属于分子晶体
D.HCN的结构式为HCN
解析：SF6空间结构高度对称，是由极性共价键构成的非极性分子，B项正确；根据S8易溶于CS2可知，固态硫S8属于分子晶体，C项正确；HCN的结构式应为，D项错误。
答案：D
14.(2022·广东佛山)如图所示，a为乙二胺四乙酸(EDTA)，易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2+形成的螯合物。下列叙述正确的是 ( )
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2+的配位数为4
C.a中配位原子是C原子
D.b中含有共价键、离子键和配位键
解析：a中N原子有3个σ键电子对，还有1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，A项正确；b为配离子，Ca2+的配位数为6，B项错误；a不是配合物，C项错误；b中钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，不含离子键，D项错误。
答案：A
15.氮化碳结构如图，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法中错误的是 ( )
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价，氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连
解析：氮化碳晶体为共价晶体；在晶体中，每个碳原子和4个氮原子形成共价键，每个氮原子与3个碳原子相连，所以氮化碳的化学式为C3N4；由于氮的电负性比碳的电负性大，所以氮化碳中碳显+4价，氮显-3价。
答案：B
16.如图是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体棱长为a，氯化铵的摩尔质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铵晶体的密度为 ( )
A. B. C. D.
解析：1个晶胞中含有N个数为8×=1，含有Cl-个数为1，即1个晶胞含1个NH4Cl，则有a3·ρ=·M，ρ=。
答案：C
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17.(12分)氮、磷、砷是同主族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。
(1)基态As原子的核外电子排布式为 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的化学键类型为 ，该化学键能够形成的原因是 。
(3)分析下表中四种物质的相关数据，回答下列问题。
氢化物
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点/K
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度/K
873
773
1 073
713.2
① SiH4的沸点比CH4的沸点高的原因是 。
②NH3的分解温度比PH3的分解温度高的原因是 。
(4)氮化硼(BN)是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，这种BN晶体属于 晶体。
(5)下列各组物质熔化时所克服的粒子间作用力与BN晶体熔化时所克服的粒子间作用力相同的是 (填字母)。
A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰 D.苯和酒精
解析：SiH4和CH4的沸点高低与分子间作用力有关。NH3和PH3分解破坏的是共价键，而不是分子间作用力。硝酸钠为离子晶体，熔化时破坏离子键；金刚石、晶体硅、水晶和BN均为共价晶体，熔化时破坏共价键；冰、干冰、苯和酒精均为分子晶体，分子间存在范德华力，而冰分子间、酒精分子间还存在氢键。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN-能提供孤电子对，Fe3+具有空轨道
(3)①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力也越大，因此SiH4的沸点高于CH4的沸点 ②N—H的键能大于P—H的键能，因此分解温度NH3高于PH3
(4)共价
(5)B
18.(14分)下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分：
AB CD E
(1)代表金刚石的是 (填字母)，其中每个碳原子与 个碳原子距离相等且最近。金刚石属于 晶体。
(2)代表石墨的是 (填字母)，每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。
(3)代表NaCl的是 (填字母)，每个Na+周围与它距离相等且最近的Na+有 个。
(4)代表CsCl的是 (填字母)，它属于 晶体，每个Cs+与 个Cs+紧邻。
(5)代表干冰的是 (填字母)，它属于 晶体，每个CO2分子与 个CO2分子紧邻。
答案：(1)D 4 共价 (2)E 2 (3)A 12 (4)C 离子 6 (5)B 分子 12
19.(14分)(1)(2022·浙江6月，节选)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强，原因是 。
(2)(2022·湖南，节选)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为 ；
②Fe原子的配位数为 ；
③该晶胞参数a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
解析：(1)KH和NaH均可形成离子晶体，Na+半径小于K+的半径，故NaH的晶格能较大，Na+与H-的离子键作用较强，其中的H-更难失电子，还原性更弱。
(2)由平面投影图可知，钾原子8个位于顶点，1个位于体心，其个数为8×+1=2，硒原子8个位于棱上，2个位于晶胞内部，其个数为8×+2=4，铁原子8个位于面心，其个数为8×=4。①超导材料最简化学式为KFe2Se2。②由平面投影图可知，位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的配位数为4。③一个晶胞的质量为g，一个晶胞的体积为abc=(0.4×0.4×1.4)×10-21cm3，ρ==。
答案：(1)Na+半径小于K+的半径，Na+与H-的离子键作用强，H-更难失电子，还原性更弱
(2)①KFe2Se2 ②4 ③
20.(16分)(1)(2022·浙江1月)四种晶体的熔点数据如下表：
物质
CF4
SiF4
BF3
AlF3
熔点/℃
-183
-90
-127
>1 000
CF4和SiF4熔点相差较小，BF3和AlF3熔点相差较大，原因是 。
(2)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)= 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g·cm-3(列出算式)。
解析：(1)离子晶体熔沸点较高,分子晶体熔沸点较低,CF4和SiF4都是分子晶体,BF3和AlF3中,前者属于分子晶体,后者属于离子晶体。
(2)①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,因为图b不是晶体中最小结构的重复单元。②根据晶胞结构可知,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4个。一个晶胞中,Hg:4×+6×=4,Ge:8×+4×+1=4,Sb:8×1=8,晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)=4∶4∶8=1∶1∶2。③根据晶胞中粒子个数比N(Hg)∶N(Ge)∶N(Sb)=4∶4∶8,X的最简式的式量为Mr,1 mol该晶胞的质量为4Mr g,晶胞的体积V=x2y nm3,ρ== g·cm-3。
答案：(1)离子晶体熔沸点较高,分子晶体熔沸点较低。CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多,所以BF3和AlF3熔点相差较大
(2)①图b不是晶体中最小结构的重复单元 ②4 1∶1∶2
③
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