高中化学沪科技版（2020）选择性必修23.2离子晶体练习题

这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修23.2离子晶体练习题，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．火法炼铜首先要焙烧黄铜矿(主要成分含)，反应生成和等，的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．的基态价电子排布式为B．晶胞中的配位数为12
C．中子数为30的的原子符号：D．分子的立体构型：V形
2．以晶胞的某一顶点为原点建立坐标系，沿x、y、z轴的晶胞投影均如图所示。下列说法正确的是
A．熔点：
B．晶体中，与等距且最近的个数为6
C．晶体中，的配位数为8
D．若的晶胞参数为a，则与的最近距离为
3．下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示K2S的形成：
B．基态硫原子价电子排布图(轨道表示式)为
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．化合物中铁的化合价为+2价
4．是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，其原子序数之和为31；其中 的最外层电子数等于 的核外电子总数；五种主族元素组成的化合物 的结构如图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．在 的结构中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构
D．元素组成的最常见单质和 的单质，在加热条件下生成的化合物中只含离子键
5．利用反应CCl4+4Na4NaCl+C(金刚石)可实现人工合成金刚石。下列说法正确的是
A．反应过程中有离子键的断裂与形成
B．熔点：C(金刚石)>Na>NaCl>CCl4
C．NaCl晶体中，每个Cl–的周围距离其最近的Cl–有6个
D．金刚石晶胞中，若键长为apm，则晶胞参数为apm
6．六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂，其结构如图所示，下列说法不正确的是
A．阳离子中氮原子杂化方式均为
B．所有原子均符合8电子稳定结构
C．该物质中存在的化学键类型：离子键、共价键
D．阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，晶体的熔点较低
7．一种大规模制取氢气的方法： 。其他条件不变，向上述体系中投入一定量的CaO，相同时间内可以明显提高的体积分数，对比实验的结果如图所示。下列说法正确的是
A．相同条件下，CaO熔点高于MgOB．相同质量的CaO，颗粒越小表面积越小
C．加入CaO，反应的平衡常数不变D．时，说明反应已达平衡状态
8．晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某种超导材料的晶胞结构如图所示，其中O原子有缺陷。晶胞参数分别如图，，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A．该晶体的最简化学式为
B．晶体中与最近且距离相等的有6个
C．晶体的密度为
D．第一电离能：
9．我国古代四大发明之一的黑火药爆炸时发生的反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。生成物K2S的晶体结构如图。下列有关说法错误的是
A．反应产物中有两种非极性分子
B．1ml CO2和1ml N2含有的π键数目之比为1:1
C．K2S晶体中阴离子周围最近的阳离子有4个
D．若K2S晶体的晶胞边长为a nm，则该晶体的密度为g·cm-3
10．CaC2晶体的晶胞结构(如图所示)与NaCl晶体的相似，但CaC2晶体中由于哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。下列关于CaC2晶体的说法不正确的
A．CaC2晶体属于离子晶体
B．1个Ca2+周围距离最近且等距离的有6个
C．6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1ml
D．与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有4个
11．下列说法正确的
①分子中P原子采用的轨道杂化方式为
②分子中只有以s轨道与杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的键
③的熔点高于的熔点
④中键角比中键角大
⑤比稳定是由于分子之间存在氢键
A．①②B．③④⑤C．①②③D．①③④
12．萤石(CaF2) 是自然界常见的含氟矿物，晶胞结构如图所示，晶胞参数为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．CaF2晶体属于离子晶体
B．晶体密度为
C．可用质谱法区分40Ca 和42Ca
D．Ca2+与 F-的最小核间距为
13．X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大。X原子半径最小。Y、Z同周期，且两者的基态原子核外均有2个未成对电子。W元素与X的同族元素相邻。下列说法不正确的是
A．W的第一电离能大于同周期相邻元素
B．的水溶液呈酸性
C．YX4分子与YZ2分子均为非极性分子
D．简单氧化物熔点：
14．ZnS的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a nm，以晶胞参数建立坐标系，1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，1，1)。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．可以用质谱仪测定ZnS晶体结构
B．97 g ZnS晶体含有的晶胞数目为
C．2号和3号原子之间的距离为nm
D．2号原子的坐标为()
15．CaF2是制作红外光学系统中的光学棱镜、透镜和窗口等光学元件的最好材料。CaF2的晶体结构呈立方体形，如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A．在CaF2晶体中，阳离子配位数为8，阴离子配位数为4
B．两个最近的F﹣之间的距离是
C．CaF2晶胞与8个F﹣形成的立方体的体积比为2：1
D．CaF2晶胞的密度是
二、填空题
16．如图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：
(1)该化合物的化学式为 。
(2)在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有 个。
(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为ag•cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为 。
(4)在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为和，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
17．关于化学键和分子间作用力的理论是关于物质结构的基本理论。
(1)N、P、As 电负性由大到小的顺序为 。
(2)用“>”或“Na>CCl4，故B错误；
C．NaCl晶体中，每个氯离子周围距离最近的氯离子个数，故每个周围与它最接近且距离相等的有12个，故C错误；
D．由晶胞结构可知金刚石晶胞中，最近的两个碳原子间的距离为体对角线的，设晶胞参数为x，则，x=，故D正确；
故答案选D。
6．B
【详解】A．阳离子中含N五元环为平面结构，两个N原子杂化方式均为sp2，A正确；
B．氢原子不符合8电子稳定结构，B错误；
C．阴阳离子间存在离子键，阴阳离子内部存在共价键，C正确；
D．该物质为离子晶体，但是由于阴、阳离子体积较大，离子之间作用力较弱，导致其晶体的熔点较低，D正确；
故答案为：B。
7．C
【详解】A．氧化钙和氧化镁均为离子化合物，镁离子半径小于钙，则氧化镁中离子键键能更大，熔点更高，A错误；
B．表面积越大，吸收越充分，结合图可知，相同质量的CaO，颗粒越小表面积越大，B错误；
C．平衡常数与温度有关，加入氧化钙不影响平衡常数，C正确；
D．时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡状态，D错误；
故选C。
8．B
【详解】A．1个晶胞中有2个Ba原子位于体内，一个Y原子位于体心，8个Cu原子位于顶角，另有8个Cu原子位于棱上，Cu原子数为，8个氧原子位于棱上，7个氧原子位于面心上，氧原子个数为，则该化合物的化学式为，故A正确；
B．晶体中与Cu2+最近且距离相等的O2-有5个，故B错误；
C．1ml该晶胞的质量为643g，体积为，则密度为，故C正确；
D．同一周期从左至右伴随核电荷数递增，第一电离能整体呈递增大的趋势，同主族元素从上到下第一电离能变小，以Be作参照物，第一电离能O＞Be＞Ba，故D正确；
故答案为：B。
9．C
【分析】在K2S晶胞中，K+分别位于8个小立方体的体心，与周围的4个S2-相连，则K+周围距离最近的S2-有4个。晶胞中所含K+的数目为8，所含S2-的数目为=4。
【详解】A．反应产物中，K2S为离子化合物，CO2、N2为共价化合物，其中CO2是由极性键形成的非极性分子，N2是由非极性键形成的非极性分子，所以有两种非极性分子，A正确；
B．CO2的结构式为O=C=O，N2的结构式为N≡N，分子中都含有2个π键，则1ml CO2和1ml N2含有的π键数目之比为2:2=1:1，B正确；
C．K2S晶体中，K+周围距离最近的S2-有4个，则S2-周围最近的K+有8个，C错误；
D．若K2S晶体的晶胞边长为a nm，则该晶体的密度为=g·cm-3，D正确；
故选C。
10．B
【详解】A．CaC2由Ca2+和构成，属于离子晶体，A正确；
B．CaC2晶体中由于哑铃形的的存在，使晶胞沿一个方向拉长（假设其沿左右方向拉伸），则只有中间竖直的面上的与钙离子距离最近且等距，共有4个这样的，B错误；
C．6.4gCaC2物质的量为0.1ml，含有的阴离子为0.1ml，C正确；
D．以体心钙离子为例，CaC2晶体中由于哑铃形的的存在，使晶胞沿一个方向拉长（假设其沿左右方向拉伸），此时与体心钙离子等距且最近的钙离子位于中间竖直面上，共有4个这样的钙离子，D正确；
故答案选B。
11．D
【详解】①白磷为正四面体结构，分子中P原子价电子对数为4，采用的轨道杂化方式为，故①正确；
②分子中碳原子采用杂化，H原子与碳原子以 s轨道与杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的键，两个碳原子以杂化轨道与杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的键，故②错误；
③中离子的半径、离子所带电荷数大于中离子的半径、离子所带电荷数，所以的熔点高于的熔点，故③正确；
④、中N原子都采用杂化，中N原子不含孤电子对，中N原子有个孤电子对，中键角比中键角大，故④正确；
⑤比稳定是由于H-O键的键能大于H-S键的键能，与氢键无关，故⑤错误；
正确的是①③④，选D。
12．B
【分析】CaF2中钙离子和氟离子是1：2，根据晶胞分析，X原子有4个，Y原子有8个，因此X代表Ca2+离子，Y代表F-离子，据此分析。
【详解】A．由分析可知，CaF2晶体由离子组成，属于离子晶体，A正确；
B．根据密度 ，B错误；
C．质谱法用于测量元素的质核比，即质量数，40Ca 和42Ca质量数不同，可以用质谱法区分，C正确；
D．Ca2+与 F-的最小核间距为体对角线的四分之一，即，D正确；
故选B。
13．B
【分析】X原子半径最小，原子序数最小，则X为H元素；Y、Z同周期，且两者的基态原子核外均有2个未成对电子，则Y为C元素，Z为O元素；W元素与X的同族元素相邻，且其原子序数最大，为Mg元素；据此分析。
【详解】A．Mg元素核外电子排布：，为全充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故A正确；
B．为CH2O，为甲醛，水溶液不呈酸性，故B错误；
C．YX4为CH4、YZ2为CO2，两者均为非极分子，故C正确；
D．由于氧化镁为离子化合物，熔化时破坏离子键，则熔点最高，水中含有氢键，则简单氧化物熔点：MgO>H2O>CO2，故D正确；
答案选B。
14．C
【分析】由图可知，白球大为Zn2+，黑球小为S2-，据此回答问题。
【详解】A．晶体结构用X射线衍射法，故A错误；
B．在该晶胞中含有Zn2+数目是；含有的S2-数目是4×1=4，因此该晶胞中含有4个ZnS。97 g ZnS晶体中含有ZnS的物质的量是1 ml，因此含有的晶胞数目为，B错误；
C．根据图示2号和3号的相对位置，可知两个原子之间的最短距离为晶胞体对角线的。晶胞参数是a nm，则该晶胞体对角线长度为√，故2号和3号原子之间的最短距离为，C正确；
D．根据晶胞中1号、3号原子的坐标及2号原子坐标中处于体对角线的位置处，可知2号原子的坐标为，D错误;
故选C。
15．C
【详解】A．由图可知，在CaF2晶体中，阳离子配位数为8，阴离子配位数为4，A项正确；
B．根据侧面图可看出，2m pm为面对角线的长度，边长为pm，两个最近的F−之间的距离为立方体边长的一半，所以两个最近的F−之间的距离为 pm，B项正确；
C．观察晶胞，可看出8个F﹣形成的小立方体的边长为CaF2晶胞边长的，所以CaF2晶胞与8个F形成的立方体的体积比为（2：1）3＝8：1，C项错误；
D．根据图示可知CaF2晶胞中含4个和8个，它的边长为，利用得出，D项正确；
故选C。
16．(1)
(2)6
(3)
(4) Al
【分析】
【详解】（1）由晶胞结构图可知，Ca位于体心，每个晶胞中含1个Ca，O位于棱心，每个晶胞中含个O，Ti位于顶点，每个晶胞中含个Ti，则该化合物的化学式为；
（2）由晶胞结构图可知，每个钛原子周围距离最近的钛原子在立方体的顶点，长度为立方体的棱边的边长，则在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有6个；
（3）设该化合物的相对分子质量为M，则每个晶胞的质量为，密度为ag•cm-3，故晶胞的体积为，晶胞参数为，则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为；
（4）晶胞中的黑球位于顶点和体心，每个晶胞中含个黑球，白球位于棱心和体心，每个晶胞中含个白球，颗粒的化学式为AlCr2，Al原子与Cr原子个数比为1∶2，则黑球为Al，白球为Cr，处于顶角位置的是Al原子；设Cr和Al原子半径分别为和，则金属原子空间占有率为。
17．(1)N>P>S
(2) < > < P>S，答案：N>P>S；
（2）第一电离能Si 。NaCl为离子晶体，Si为共价晶体，所以熔点NaCl