高中化学沪科技版（2020）选择性必修2第3章 晶体结构与性质3.1金属晶体晶体的特性测试题

3.1.1晶体的特性同步练习-沪科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．BP晶体是一种超硬耐磨的涂层材料，其合成途径之一为、。下列说法正确的是

A．BP晶体为离子晶体 B．的电子式为  

C．第一电离能： D．为正四面体结构，键角为

2．河蚌的壳外层主要成分为方解石，内层主要是霰石，两者成分都是碳酸钙，但晶体结构不同，称为“同质多象”现象，金刚石和石墨也属于同质多象现象。霰石光滑，结构中每个Ca2+周围围绕着6个，方解石坚硬，晶胞结构如图。下列说法错误的是

A．霰石晶体中每个周围有6个Ca2+

B．霰石和方解石中的均为平面三角形结构

C．霰石和方解石的熔点相同

D．方解石晶体结构图的平行六面体中含有2个Ca2+、2个

3．下列各组晶体物质中：①和；②晶体硼和晶体铝；③NaBr和HBr；④晶体硅和金刚石；⑤晶体氖和晶体氮；⑥和，化学键类型相同，晶体类型也相同的是

A．①②③ B．②③④ C．④⑥ D．③⑤

4．下列各组物质的晶体类型相同的是

A．SO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ar D．SiC和MgO

5．下列说法不正确的是

A．中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为  

B．具有下列最外层电子排布式的原子中，①、②、③、④，第一电离能最大的是③

C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性

D．某原子核外电子由，原子吸收能量

6．下列各组物质融化或升华时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是

A．NaOH和熔化 B．镁和硫的熔化

C．氯化钠和蔗糖熔化 D．碘和干冰升华

7．下列关于物质聚集状态的叙述中，错误的是

A．等离子体的基本构成微粒只有带电的离子和电子

B．气态是高度无序的体系存在状态

C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性

D．固态中的原子或者分子结合得较紧凑，相对运动较弱

8．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是

①与  ②与NaOH  ③与  ④晶体氖与白磷  ⑤NaCl与  ⑥AlN与SiC

A．①③⑥ B．②③⑥ C．②③④ D．①⑤⑥

9．下列说法中不正确的是

A．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得晶体的键长和键角的数值

B．和的空间结构不同，所以中心S原子杂化方式也不同

C．杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，未参与杂化的p轨道可用于形成π键

D．价层电子对互斥模型一般不用于预测以过渡金属为中心原子的分子空间结构

10．Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料。下列有关说法错误的是(　　)

A．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水

B．Al2O3是两性氧化物，MgO是碱性氧化物，SiO2是酸性氧化物

C．Al2O3、MgO和SiO2都是离子晶体，具有很高的熔点

D．在SiO2晶体中，并不存在单个“SiO2”分子

二、填空题

11．①MgCl2②干冰③冰 ④Na2O2 ⑤白磷(P4)⑥硫磺 ⑦Na2CO3⑧金刚石 ⑨NaOH ⑩SiO2

(1)以上物质中属于离子晶体的是       ；

(2)属于分子晶体的是       。

(3)属于原子晶体的是       (均填序号)。

①液氯 ②  ③白磷 ④氯气 ⑤  ⑥与 ⑦ ⑧红磷

上述物质中：

(4)互为同分异构体的有       ；

(5)互为同素异形体的有       ；

(6)属于同位素的有       ；

(7)属于同一种物质(分子组成相同)的有       。(均填序号)

12．回答下列问题：

(1)在下列物质中，     是晶体(填序号，下同)，     是非晶体。

①塑料    ②明矾    ③松香    ④玻璃    ⑤CuSO4·5H2O    ⑥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，晶体一般都具有     ，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。

13．钛及其化合物在工业上有重要的应用。请根据相关知识回答下列问题：

(1)Ti元素在元素周期表中的位置是       。基态Ti原子有       个未成对电子。

(2)可以形成甲、乙两种结构不同的配合物，为了探究它们的结构，将含有的配合物甲、乙分别溶于水配成溶液，然后加入足量的硝酸银溶液，配合物甲、乙分别得到AgCl沉淀2mol、3mol，则配合物甲的结构式为       ，配体是       ，的配位数是       ，1mol配合物甲中含有       键。

(3)是一种储氢材料，可由和反应制得。

①写出的结构(标明其中的配位键)：       。

②常温下，是一种有刺激性臭味的无色液体，熔点为-23.2℃，沸点为136.2℃；为白色粉末，熔点为377℃。和熔点不同的原因是       。

14．晶体的共性

(1)晶体物质各个部分的宏观性质总是       ，例如具有相同的密度、相同的化学组成等。

(2)晶体总能自发地形成       外形。

(3)晶体都具有确定的       。

15．物质聚集状态

除了三态，还有更多的物质聚集状态，如       、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、       等。

16．三草酸合铁酸钾是制备铁触媒上的主要原料。在光照下分解：

。回答下列问题：

(1)基态原子的电子排布式为           ，基态与中未成对电子的数目之比为           。

(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是           (填元素符号，下同)，电负性最大的是           。

(3)1个与1个分子中键数目之比为           ，分子的立体构型为           。

(4)金刚石的晶胞结构如图所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。

若图中原子1的坐标为，则原子2的坐标为           。

17．列表比较晶体和非晶体的区别。

18．晶体的特点

(1)自范性

概念：晶体能       多面体外形的性质。

晶体呈现自范性的条件之一：       。如熔融物质冷却凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的       。

(2)各向异性

同一晶体中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的许多物理性质，如       、       、导电性、光学性质等，常常随方向的不同而有所差异。

(3)熔点

晶体有       的熔点，而非晶体没有固定熔点。

(4)晶体能使X-射线产生的衍射

晶体物质能使X-射线产生       ，非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。

【实验3-1】

19．(2021·全国甲卷)单晶硅的晶体类型为           。

20．晶胞：晶体结构中       单元称为晶胞。晶胞的形状为       。

三、实验题

21．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。

【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……；⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题：

(1)Fe元素的原子结构示意图为              。FeCl3是           化合物（填“离子”或“共价”）。

(2)装置A中反应的化学方程式为              。

(3)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是            。

(4)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)            。

(5)装置B中冷水浴的作用为            ；装置C的名称为            ；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂K3[Fe(CN)6]是配位化合物，其配位数为           ，配体为          。

(6)该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；FeCl3与H2S反应的离子方程式为                。

22．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](Mr=222)是一种草绿色晶体，可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下：

I.分别配制0.50mol∙L-1CuSO4溶液和0.50mol∙L-1Na2CO3溶液。

II.将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀。

III.将II的混合溶液加热至75℃，搅拌15min。

IV.静置使产物沉淀完全后，抽滤、洗涤、干燥、称重，分析样品组成和晶体结构。

回答下列问题：

(1)步骤I中，配制0.50mol∙L-1CuSO4溶液时，不需要使用下列仪器中的       (填仪器名称)。

(2)步骤II中，若误将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成蓝色的Cu4(SO4)(OH)6∙2H2O晶体，其反应的离子方程式为       。

(3)步骤III中，若温度高于90℃，产品中混有的黑色固体是       。

(4)步骤IV中，检验沉淀是否洗涤干净的试剂是       ；称得产品的质量为1.332g，则该实验所得碱式碳酸铜的产率是       。

(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示，则铜元素的质量分数是       ，与理论值相差不大。使用       实验可进一步测定样品的晶体结构。

23．三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料，实验室采用三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)加热的方法制备BCl3，装置如下图所示(夹持装置及加热装置略)。

已知：1．三氟化硼(BF3)易与水反应：三氯化硼(BCl3)易潮解：三氯化铝(AlCl3)沸点低、易升华。Ⅱ．部分物质的常点如下表所示。

回答下列问题：

(1)BF3中B的杂化方式为      ，AlCl3属于      晶体，C中仪器a的名称为      (每空1分，共3分)

(2)将氟硼酸钾(KBF4)和硼酐(B2O3)一起研磨均匀加入A中的圆底烧瓶，滴入浓硫酸并加热，除产生气体外，还生成一种酸式盐，分别写出气体和酸式盐的化学式      、      。

(3)实验开始时，两处加热装置应先加热      (填“A”或“C”)。

(4)装置B中盛放的是浓硫酸，其作用是      。

(5)装置D的作用是      。

(6)C中2.50 g无水氯化铝完全反应后，取下U形管并注入水，完全反应生成盐酸和硼酸(H3BO3是一元弱酸)将所得溶液加水稀释到250 mL，取10 mL加入锥形瓶中滴入2滴酚酞溶液，用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为28.00 mL，则BCl3的产率为      %(保留四位有效数字)。

参考答案：

1．D

2．C

3．C

4．A

5．A

6．D

7．A

8．B

9．B

10．C

11．     ①④⑦⑨     ②③⑤⑥     ⑧⑩     ②⑤     ③⑧     ⑥⑦     ①④

12．(1)     ②⑤⑥⑧⑨     ①③④⑦⑩

(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

13．(1)     第四周期第ⅣB族     2

(2)               6     18

(3)          是分子晶体，是离子晶体，分子间作用力小于离子键

14．     相同的     多面体     熔点

15．     等离子体     液晶态

16．(1)     (或)     4∶5

(2)     O     O

(3)     1∶1     V形

(4)

17．     微观空间分布长程有序     有固定的熔点、特定的几何外形、各向异性     石英属于晶体，可以作光学仪器，晶体硅可以做半导体、制晶体管、芯片等     微观空间分布长程无序     无固定的熔点，无特定形状、各向同性     橡胶、玻璃、石蜡等可以做材料，耐腐蚀

18．(1)     自发地呈现     晶体生长的速率适当     宏观表象

(2)     硬度     导热性

(3)固定

(4)     衍射     硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体     固体直接变成紫色蒸气，蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体     有白色细小晶体析出

19．共价晶体

20．     基本的重复     平行六面体

21．(1)            共价

(2)2Fe＋3Cl22FeCl3

(3)在沉积的FeCl3固体下方加热

(4)②⑤

(5)     冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品     干燥管     6     CN¯

(6)2Fe3＋＋H2S =2Fe2＋＋S↓＋2H＋

22．(1)坩埚

(2)4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6∙2H2O↓+3CO2↑

(3)CuO

(4)     盐酸、氯化钡溶液     80%

(5)     56%     X射线衍射

23．(1)     sp2     分子     球形冷凝管

(2)     BF3     KHSO4

(3)A

(4)干燥除水，观察气泡，控制气体流速

(5)冷凝收集BCl3

(6)93.45