高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 认识晶体课后复习题

3.1认识晶体同步练习-鲁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．利用废电池铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：

下列说法不正确的是

A．铜溶解时的离子方程式为Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

B．可用加热的方法除去过量的H2O2

C．调pH=2的目的是为了生成Cu(OH)2沉淀

D．铜晶胞(如图所示)中Cu原子的配位数为12

2．如图所示是氯化铯晶体的晶胞结构示意图，已知晶胞中2个最近的的核间距为，氯化铯()的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为

A． B． C． D．

3．下列晶体的堆积方式符合如图所示的是

A．金刚石 B．干冰 C．冰 D．NaCl

4．目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍能形成多种不同的化合物，图1是镍的一种配合物的结构，图2是一种镍的氧化物的晶胞。下列说法正确的是

A．图1中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为：C＞N＞O

B．图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键

C．图2镍的氧化物表示的是NiO

D．图2中距镍原子最近的镍原子数为8个

5．下列关于B、S、C及其化合物的结构与性质的论述错误的是

A．C的电负性比B大，则C、B形成的二元化合物中，C显负化合价

B．和中B、S杂化轨道类型相同，二者均为正三角形结构

C．常温下为液体，说明是非极性分子

D．的硬度可与金刚石媲美，且熔点高，则为共价晶体

6．某种钻盐晶体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为，A点的原子坐标参数为，C点的原子坐标参数为。下列说法错误的是

A．B点的原子坐标参数为

B．距离最近且等距离的的数目为8

C．该晶体的密度为

D．与之间的最短距离为

7．元素A、B组成的晶体的晶胞结构如图所示(设MA、MB分别为A、B元素的相对原子质量，NA为阿伏加德罗常数的值)，有关该晶体的叙述错误的是

A．该晶体的化学式为AB2

B．该晶体的密度为

C．该晶胞在底面的投影图为(部分被遮盖原子未表示)

D．区分该晶体与玻璃最可靠的科学方法是测定两固体是否有固定的熔点

8．通过下列实验可从I2的CCl4溶液中回收I2

I2的CCl4溶液含I-和IO的水溶液粗碘

下列说法正确的是

A．NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2 + 2OH-= I-+ IO+ H2O

B．通过过滤可将水溶液与CCl4分离

C．向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(见图)中含14个I-

D．回收的粗碘可通过升华进行纯化

9．科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子，当N4H遇到碱性溶液时，会生成N4分子，下列说法正确的是

A．14N、N4与N2互为同位素

B．N4晶体属于原子晶体

C．SO、NH的中心原子的杂化方式均为“sp3”杂化

D．(NH4)2SO4中只含有共价键，不含离子键，属于共价化合物

10．下列关于晶体的说法正确的是

A．共价晶体中，共价键键能越大，熔点越高

B．晶体中有阳离子时，必有阴离子

C．晶胞是晶体中最小的平行六面体

D．玻璃吊坠具有规则的几何外形，所以玻璃是晶体

二、填空题

11．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数：E＜Q＜T＜X＜Z。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电离能I1(E)＜I1(T)＜I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT与ET2具有相同的原子数和价电子数。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号)：

(1)基态Z原子的核外电子排布式为     。

(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因是     、     。

(3)化合物甲由T、X两种元素组成，其晶胞如图所示，则甲的化学式为     ，晶体类型为     。

(4)化合物乙的晶胞如图所示，乙由E、Q两种元素组成，硬度超过金刚石。

①乙的晶体硬度超过金刚石的原因是     。

②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为     。

12．已知：氧化亚铁晶体的密度为ρ g/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，Fe2+的个数为        ，与O2-紧邻且等距离的O2-数目为       ；Fe2+与O2-最短核间距为        pm。

13．(1)一个晶胞见图中，Cu原子的数目为       。

(2)一种Pt，Co金属间化合物可作为质子交换膜燃料电池的催化剂，其晶胞结构如图所示，该金属间化合物的化学式为       。

(3)室温下，与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。黑绿色晶体的晶胞如图所示，写出该晶体的化学式       。

(4)如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图白球均在六棱柱内，则该晶体物质的化学式可表示为       。

14．研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题：

（1）我国中医把雄黄作为解毒剂，用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为   ，砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等，则AsO的空间构型是   。

（2）已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似，且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。

①Ti3+的电子排布式为   。

②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为   ，原因是   。

（3）Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示，若按甲虚线方向切割乙，得到的截面图中正确的是   。（填字母标号）假设铁原子的半径是rcm，铁的相对原子质量为M，则该晶体的密度为   g/cm3。（列式即可，设阿伏加 德罗常数的值为NA）

15．(1)如图a所示的是金红石的晶胞，则每个晶胞拥有       个、       个。

(2)如图b所示的是硫化锌的晶胞，则、的数目之比是       。

(3)如图c所示的是钙钛矿的晶胞，则其化学式是       。

16．回答下列问题：

(1)一种铜-金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中，原子处于面心，原子处于顶点，则该合金中原子与原子数量之比为       ；该晶体中原子之间的作用力是       。

(2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入由原子与原子构成的四面体空隙中如图所示，该晶体储氢后的化学式应为(以形式表示)       。

(3)奥氏体是碳溶解在中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如图所示，则该物质的化学式为       ，若晶体密度为，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为       pm。(阿伏加德罗常数的值用表示，写出计算式即可)

17．回答下列问题：

(1)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为       。

(2)S和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的S与Cu的微粒个数比为       。

(3)价电子排布式为3d54s2的原子，其原子结构示意图为       。

(4)CuaSnbSc中Cu元素有+1和+2两种价态，从结构上分析基态Cu+、Cu2+中       更稳定，原因是       ；

(5)GaN、GaP、GaAs熔融状态均不导电，据此判断它们是       。(填“共价”或“离子”)化合物。它们的晶体结构与金刚石相似，其熔点如表所示，试分析GaN、GaP、GaAs熔点依次降低的原因       。

18．铝是地壳中含量最多的金属元素，铝及其化合物在日常生活、工业上有广泛的应用。

(1)铝原子核外有         种不同运动状态的电子，有         种能量不同的电子，写出铝在元素周期表中的位置：       

(2)氮化铝具有强度高，耐磨，抗腐蚀，熔点可达2200℃。推测氮化铝是        晶体，试比较组成该物质的两微粒半径大小：      

(3)可用铝和氧化钡反应可制备金属钡：4BaO+2AlBaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是       (选填编号)。

a.Al活泼性大于Ba         b.Ba沸点比Al的低        c.BaO·Al2O3比Al2O3稳定

(4)工业上用氢氧化铝、氢氟酸和碳酸钠制取冰晶石(Na3AlF6)。其反应物中有两种元素在周期表中位置相邻，可比较它们金属性或非金属性强弱的是         (选填编号)。

a.气态氢化物的稳定性                b.最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性

c.单质与氢气反应的难易              d.单质与同浓度酸发生反应的快慢

(5)描述工业上不用电解氯化铝而是用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因：      

19．CuBr是化学常用的催化剂，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数为apm。CuBr的密度为dg·cm-3，请用a和d表示阿伏加德罗常数的值           。

20．Mn、Fe均为第4周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据如下表：

回答下列问题：

（1）Mn元素基态原子价电子层的电子排布式为  ；比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是  。

（2）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为  ，Fe原子配位数之比为  。

三、实验题

21．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157℃，热稳定性差，青蒿素60℃以上易分解，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。

(1)青蒿素在超临界CO2中有很强的溶解性，萃取青蒿素        (填”能”或“不能”)用超临界CO2作萃取剂；中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”      (填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂，应选用          作为萃取剂；青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为          (填元素符号)。

(2)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与         (填字母)具有相似的性质。说明青蒿素的结构中含有       (填官能团名称)。

A．乙醇B．乙酸乙酯C．乙酸D．酰胺E.葡萄糖

(3)青蒿素的质谱数据中有一个峰值与另一种抗疟药鹰爪素相同,而鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团,于是推测青蒿素中含有     (填粒子的电子式)。青蒿素所属晶体类型为         。1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中，屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了     反应。

(4)科学家对H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程,最初科学家提出了两种观点:甲:、乙: H—O—O—H,甲式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的分子结构,设计并完成了下列实验:

a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;

b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;

c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。

①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)        。

②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:                       。

22．2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文，为钙钛矿电池研究开辟了新方向。

(1)基态原子电子占据的轨道数目为       。

(2)某种钙钛矿晶胞结构如图，若●表示，则○表示       原子；的配位数为       ；若以为晶胞的顶点，则位于晶胞的       。

实验室制备一种钙钛矿型复合物的方法如下：

实验用品：氯化锌、溴化铅、碳酸铯、十八烯、油酸、油胺。

实验步骤：

①将适量、、十八烯加入仪器A中，抽气后通入，重复3次；

②将混合物升温至120℃进行干燥，注入一定量油酸、油胺，待溶液澄清透明后升温到165℃，迅速注入铯前体，后停止反应；

③将步骤②中所得混合物与乙酸甲酯按一定比例混合后离心，分离出沉淀；

④将步骤③中所得沉淀溶解在正己烷中，加入乙酸甲酯离心，再次分离出沉淀，所得沉淀溶解在正庚烷中，离心除去剩余固体，上层清液即为纳米晶体的分散系。

回答下列问题：

(3)仪器A的名称是       。

(4)铯前体是由碳酸铯与过量的油酸加热时反应得到的产物，反应的化学方程式是       。

(5)步骤③中乙酸甲酯的作用是       。

(6)可用电感耦合等离子体质谱来确定产品中各元素的含量。取产品溶于稀硝酸、测得锌、铅，则x的值是       。

23．硅及其化合物在工业上有广泛用途，以硅粉、镁粉等原料制备硅烷的工业流程如下：

反应釜中发生反应：

(1)工业上可用硅烷和氨气生产一种能耐高温的材料Si3 N4，Si3 N4应属于           晶体；NH3、Si3N4和SiH4三种物质的熔沸点由高到低的顺序是           。

(2)上述生产硅烷的过程中反应釜抽真空的原因是           。

(3)液氨参与循环的作用是           。

(4)氨气也是重要的工业原料，1mol氨气在一定温度下(T>150℃)发生催化氧化反应能释放出226.5kJ的热量，该反应的热化学方程式是           。

(5)三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可做抗酸剂。它可以中和多余胃酸(主要成分盐酸)，生成的难溶物还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与胃酸反应的化学方程式是           。若将1.84g三硅酸镁加到50mL 1.0mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用l。0mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg2Si3O8·nH2O中n的值是           。

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．C

5．C

6．C

7．D

8．D

9．C

10．A

11．(1)1s22s22p63s23p63d84s2

(2)     这两种氢化物均为极性分子     分子之间能形成氢键

(3)     KO2     离子晶体

(4)     C－N的键长小于C－C的键长，C－N的键能大于C－C的键能     sp3

12．     4     12     ×1010

13．     4              

14．     6：5     正四面体     1s22s22p63s23p63d1     TiN＞CaO＞KCl     CaO、TiN均为离子晶体，形成它们的离子半径越小、所带电荷越多，晶格能越大，熔点越高     B    

15．          4         

16．(1)     3:1     金属键

(2)H8AuCu3

(3)     FeC    

17．(1)Cu3N

(2)1:1

(3)

(4)     Cu+     Cu+的价电子排布式为3d10，为全充满的稳定结构，而Cu2+的价电子排布式为3d9，不是稳定结构

(5)     共价     GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，N、P、As的原子半径依次增大，Ga-N、Ga-P、Ga-As的键长依次增大，共价键越大键能越小，导致GaN、GaP、GaAs熔点依次降低

18．     13     5     第三周期ⅢA族     原子     Al>N     b     ac     氯化铝为分子晶体，熔点低且不电离，而氧化铝为离子晶体

19．

20．     3d54s2     Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态     2∶1     3∶2

21．     能     不是     乙醚     O＞C     BD     酯基     过氧基     分子晶体     加成反应(或还原反应)     +H2→C2H5OC2H5+H2O     用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水

22．(1)2

(2)     氧或O     6     面心

(3)三颈烧瓶

(4)

(5)溶解并除去未反应完的油酸、油胺、十八烯，并且降低产物的溶解度

(6)0.3

23．(1)     原子     Si3N4>NH3>SiH4

(2)降低反应釜中的压强，使平衡正移，有利于生产硅烷

(3)吸收热量，保证反应在常温下进行

(4)

(5)     或

     6