2023_2024学年新教材高中化学第三章晶体结构与性质测评新人教版选择性必修2

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第三章测评（时间:75分钟 满分:100分）可能用到的相对原子质量:一、选择题（本题包括14小题,每题3分，共42分,每小题只有一个选项符合题意）1. [2023吉林吉化一中高二期末]关于晶体，下列有关叙述不正确的是( )A. 利用超分子的分子识别特征，可以分离 和B. 晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列，使晶体具有各向异性C. 可通过 射线衍射实验区分晶体和准晶体D. “硅 炭黑晶体管”为一种新型材料，硅、炭黑均属于晶体2. 下列关于晶体的说法中正确的是( )A. 晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子B. 晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子C. 有金属光泽的晶体，一定是金属晶体D. 根据晶体能否导电，可以判断晶体是否属于金属晶体3. [2023启东中学高二检测]二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是（在以上能升华），沸点是，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法不正确的是( )A. 二茂铁属于分子晶体B. 在二茂铁中， 与 之间形成的化学键类型是离子键C. 已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取 杂化D. 中一定含有 键4. 下列说法中正确的是( )A. 在晶体中有阳离子不一定有阴离子B. 硫单质熔点高于白磷的原因是 键能大于 键能C. 离子晶体中可能存在共价键，而分子晶体中肯定存在共价键D. 对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点一定越高5. 利用超分子可分离和。将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )A. 第一电离能: B. 杯酚分子中存在大 键C. 杯酚与 形成氢键 D. 与金刚石晶体类型不同6. 下列关于物质聚集状态和晶体的叙述错误的是( )A. 超分子这种分子聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的B. 非晶体基本构成微粒的排列相对无序C. 液晶内部分子的长轴取向一致,使液晶具有各向异性D. 纳米材料具有不同于大块晶体的特性,主要原因是纳米材料不再是晶体7. 下列判断正确的是( )A. 因为共价键有饱和性和方向性，所以共价晶体不遵循“紧密堆积”原理B. 稳定性按 、 、 、 逐渐减弱，根本原因是分子间作用力逐渐减小C. 晶体中一定存在化学键，金属晶体熔点一定很高D. 固体 一定是晶体8. [2023江苏清源高中高二期末]下列说法正确的是( )A. 熔点：金刚石 晶体硅 碳化硅 B. 熔点：邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛C. 电负性： D. 熔、沸点：9. 根据表中给出的有关数据，判断下列说法错误的是( )A. 是分子晶体B. 晶体硼是共价晶体C. 是分子晶体，加热能升华D. 金刚石中的 比晶体硅中的 弱10. 硼酸是一种片层状结构的白色晶体，层内的分子之间通过氢键相连（层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键）。下列有关说法正确的是( )A. 含 的晶体中有 氢键B. 分子中硼原子、氧原子最外层均为8个电子的稳定结构C. 硼酸晶体属于共价晶体D. 分子的稳定性与氢键无关11. 的配位化合物较稳定且应用广泛。可与、、等配体形成溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验：已知：向的溶液中加入溶液生成蓝色的的配离子；不能与形成配离子。下列说法正确的是( )A. 的第四电离能 小于第三电离能B. 向溶液Ⅰ中滴加少量 溶液，溶液逐渐变为浅紫色C. 配离子 中 的键角与 分子中 的键角相等D. 可用 和 溶液检验 溶液中是否含有12. 下列说法不正确的是( )A. 在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性B. 足球烯 的沸点可达 左右,故足球烯为分子晶体C. 干冰和 晶体转变为液态时,所克服的作用力相同D. 的熔、沸点较 高,主要是因为氨分子间可以形成氢键13. 钙钛矿是以俄罗斯矿物学家的名字命名的，最初单指钛酸钙这种矿物［如图（a）］，此后，把结构与之类似的晶体（化学式形式与钛酸钙相同）统称为钙钛矿物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图（b）所示，其中A为，另两种离子为和。下列说法错误的是( )A. 钛酸钙的化学式为 B. 图（b）中， 为C. 中含有配位键 D. 晶胞中与每个 紧邻的 有6个14. 铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置。下列说法不正确的是( )A. 原子的配位数为8B. 位置原子的分数坐标为C. 原子与镁原子间最短距离为D. 晶体储氢时， 在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为 ，则储氢率为二、非选择题（本题包括4个小题,共58分）15. [2023秦淮中学高二检测]（14分）钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。（1） 钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。① 的基态原子价层电子排布式为。② 的基态原子共有种不同能级的电子。（2） 制备的反应为 。① 上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是（用元素符号表示）。② 分子中所有原子均满足8电子构型，分子中 键和 键的个数比为。（3） 、的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中和的离子半径分别为和。则熔点：（填“ ”“ ”或“”）。（4） 和的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点。该合金的晶胞结构如图所示。① 该晶体的化学式为。② 已知该晶胞的摩尔质量为，密度为。设为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是（用含、、的代数式表示）。③ 该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：，；标准状况下氢气的密度为；储氢能力。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为。16. （13分）元素的单质有多种形式，下图依次是、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：（1） 金刚石、石墨、、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为。（2） 属于晶体，石墨属于晶体。（3） 石墨晶体中，层内的键长为，而金刚石中的键长为。其原因是金刚石中只存在间的（填“ ”或“ ”，下同）键，而石墨层内的间不仅存在键，还有键。（4） 金刚石晶胞含有个碳原子。17. （15分）元素周期表中第四周期的某些过渡元素（如、、等）在生产、生活中有着广泛的应用。（1） 钒及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。① 基态钒原子的价层电子排布式为。② 的结构式如图所示，则分子中 键和 键数目之比为。（2） 是钴的一种配合物，中心离子的配位数为6，向该配合物的溶液中加入足量溶液，生成白色沉淀。① 的空间结构为。② 则该配合物中配离子的离子符号为。（3） 是生成良好的光学基质材料的原料，、两种晶体的晶胞结构分别如图所示：① 已知：的熔点为，的熔点为，的熔点为，的熔点高于的原因为。② 晶体（晶胞顶角为）中，与最近且等距离的数为。③ 若表示阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为（用含、、的代数式表示）。18. [2023河北秦皇岛市一中高二期末]（16分）按要求回答下列问题：（1） 黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成。第二电离能（填“ ”或“ ”）。（2） 氯化铬酰的熔点为，沸点为，固态氯化铬酰属于晶体。制备的同时生成光气，中所有原子都达到了8电子稳定结构，分子中 键和 键的个数比为，空间结构为。（3） 直链的多磷酸盐是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图1所示，则这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为（用代表原子数）。图1（4） 某四方晶系的晶胞如图2所示，晶胞参数、，晶胞棱边夹角均为 。图2① 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。如该晶胞中2号原子，3号原子，4号原子。则1号原子的坐标为。② 2号原子与4号原子之间的距离为（用表示）。第三章测评一、选择题（本题包括14小题,每题3分，共42分,每小题只有一个选项符合题意）1. D[解析]炭黑属于非晶体，不正确。2. B[解析]金属晶体中，有金属阳离子而没有阴离子；根据电荷守恒，晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子；有金属光泽的晶体不一定是金属晶体，如晶体碘、晶体硅；能导电的晶体不一定是金属晶体，如石墨。3. B[解析]根据二茂铁的物理性质，如熔点低、易升华、易溶于有机溶剂等，可知二茂铁为分子晶体，正确。与之间形成化学键时，碳原子提供孤电子对，提供空轨道，二者形成配位键，配位键属于共价键，错误。由图可知,只有1号碳原子形成4个 共价键，无孤电子对，杂化类型为杂化；2、3、4、5号碳原子有3个 键，无孤电子对，杂化类型为杂化，因此仅有1个碳原子采取杂化，正确。中碳原子没有达到饱和，故存在碳碳双键，而碳碳双键中含有一个 键、一个 键，正确。4. A[解析]晶体中含有阳离子不一定含有阴离子，如金属晶体中含有阳离子和自由电子，没有阴离子，故正确；硫单质和白磷都属于分子晶体，硫单质熔点高于白磷是由于硫分子之间的范德华力大，和键能无关，故错误；分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体在固态时是分子晶体，属于单原子分子，不存在共价键，故错误；对于组成和结构相似的分子晶体，不一定是相对分子质量越大，熔、沸点越高，氢键的存在影响物质的熔、沸点，如和是组成和结构相似的分子晶体，的相对分子质量大，但是由于分子之间存在氢键，的熔、沸点高于，故错误。5. C6. D7. A[解析]稳定性按、、、逐渐减弱是因为共价键的键能逐渐减小，错误。晶体中可能不含有化学键，如稀有气体形成的晶体；金属晶体的熔点不一定很高，金属晶体的熔点有的很高，如钨，有的很低，如常温下呈液态的汞，错误。自然界中存在的无定形不是晶体,错误。8. C[解析].三者都为共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，因此熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅；.由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔点：对羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛；.同周期元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：；含有分子间氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔、沸点：，、、三者结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。9. D[解析]由题表中数据可知，的熔、沸点较低，属于分子晶体，故正确；晶体硼的熔、沸点很高，所以晶体硼是共价晶体，故正确；由题表中数据可知的熔点比沸点高，所以加热能升华，故正确；原子半径小于的原子半径，金刚石中的键长比晶体硅中的键长短，键能也大，比强，故错误。10. D[解析]项，含的晶体中有氢键；项，硼原子的最外层不是8个电子的稳定结构；项，硼酸晶体属于分子晶体。11. D[解析]的原子序数为26，核外电子排布式为，失去3个电子后形成三价铁离子，核外电子排布式为，轨道处于半满结构，能量低、稳定，失去电子难，所以的第四电离能远大于第三电离能，故错误；向溶液Ⅰ中滴加少量溶液，会生成氢氧化铁沉淀，溶液黄色变浅，故错误；配离子中氧原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，中氧原子的成键电子对数为2，孤电子对数为2，则二者的键角不相等，故错误；可用和溶液检验溶液中是否含有，具体操作为向溶液中加入使铁离子转化为无色的配离子，再加入溶液，若含有，则生成蓝色的配离子，故正确。12. C[解析]在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电性,项正确;足球烯为分子晶体,项正确;干冰为固态二氧化碳,转化为液态时需要克服范德华力,而晶体变为液态,需要克服离子键,项错误;和均为分子晶体,的熔、沸点较高的原因是分子间可以形成氢键,项正确。13. D[解析]由图（a）可知，钛酸钙的晶胞中位于8个顶角、位于6个面心、位于体心，根据均摊法可以确定、、的数目分别为1、3、1，因此其化学式为，项正确；由图（b）可知，、、分别位于晶胞的顶角、体心、面心，根据均摊法可以确定其中有1个、1个和3个，根据晶体呈电中性可以确定，和均为1个，有3个，故为，项正确；类比的成键情况可知，中含有与形成的配位键，项正确；图（a）的晶胞中，位于顶角，其与邻近的3个面的面心上的紧邻，每个顶角参与形成8个晶胞，每个面参与形成2个晶胞，因此，与每个紧邻的有个，项错误。14. D[解析]根据晶胞结构示意图可知，距离铁原子最近且相等的镁原子有8个，因此铁原子的配位数为8，正确；位置的原子坐标参数为，正确；由晶胞图可知，铁原子与镁原子之间的最近距离为体对角线的，面对角线距离为，体对角线距离为，则铁原子与镁原子之间的最近距离为，正确；晶胞中铁原子数目为，镁原子数目为8，而在晶胞的体心和棱的中心位置，所以当储氢后化学式为，则储氢率为，错误。二、非选择题（本题包括4个小题,共58分）15. （1） ① [解析]是22号元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅳ族，故的基态原子价层电子排布式为；② 7[解析]是26号元素，原子核外有、、、、、、个能级。（2） ① [解析]反应式中非金属元素有三种：、、，中表现正化合价、表现负化合价，电负性越大，对键合电子吸引力越大，元素相互化合时该元素表现负价，故电负性：；② 3∶1[解析]分子中有1个和2个，所以1个分子中 键的数目为3， 键的数目为1，个数比为。（3） [解析]、的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于的离子半径小于的离子半径，所以熔点是。（4） ① [解析]从图中可以看出，位于平行六面体的顶点，晶胞中的原子数为。平行六面体的上、下两个面各有2个原子，四个侧面各有1个原子，体心还有1个原子。故晶胞中的原子数为。故该晶体的化学式为。② [解析]一个晶胞的质量，根据，晶胞的体积为。③ [解析]合金储氢后的密度，由定义式：储氢能力，故储氢能力。16. （1） 同素异形体[解析]由同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，金刚石、石墨、、碳纳米管等都是碳元素的单质，属于同素异形体；（2） 分子; 混合型[解析]的构成微粒是分子，属于分子晶体；石墨属于混合型晶体；（3） ;;[解析]共价单键为 键，金刚石中碳原子之间只存在 键，石墨中碳原子之间存在 键和 键；（4） 8[解析]晶胞中顶角碳原子数为，面心碳原子数为，体内碳原子数为4，则共含有8个碳原子。17. （1） ① [解析]钒的原子序数为23，核外有23个电子，根据电子排布规则，其电子排布式为，基态钒原子的价层电子排布式为。② 3∶2[解析]由的结构式可知，该结构中共含有4个双键，2个单键，1个双键含有1个 键和1个 键，单键均为 键，所以分子中含有6个 键和4个 键， 键和 键数目之比为。（2） ① 平面三角形[解析]中原子的价层电子对数,且不含孤电子对,因此的空间结构为平面三角形。② [解析],（配合物）,根据氯原子守恒可知,该配合物外界中含有2个,内界中含有1个原子,所以配离子为。（3） ① 、为分子晶体，组成与结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔点升高[解析]由熔点数据可知，、为分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，相对分子质量，所以熔点高于。② 6[解析]由的晶胞结构可知，位于顶角，即的个数为，位于体心，即有1个，位于面心，即的个数为，则与最近且等距离的数为6。③ [解析]由的晶胞结构可知，有8个位于顶角、1个位于体心，的个数为，有4个位于面心、2个位于体内，的个数为，即1个晶胞相当于含有2个，1个晶胞质量，晶胞的体积，晶体密度。18. （1） [解析]锌的价层电子排布式是，铜的价层电子排布式是，在失去一个电子后，铜失去的第二个电子在的全充满轨道上，锌的第二个电子在半充满轨道上，而全充满轨道比半充满轨道能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量。（2） 分子;; 平面三角形[解析]由物理性质可知，固态氯化铬酰属于分子晶体；分子中单键为 键，双键中含有1个 键和1个 键，则分子中 键和 键的个数比为；分子中双键碳原子的杂化方式为杂化，分子的空间结构为平面三角形。（3） [解析]根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式：、、磷原子的变化规律为1、2、3、，氧原子的变化规律为4、7、10、，酸根所带电荷的变化规律为3、4、5、，因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为。（4） ① [解析]2号原子，3号原子，4号原子。则1号原子的坐标为；② [解析]由晶胞结构可知，原子与原子相切，晶胞参数、，晶胞棱边夹角均为 ，故2号原子与4号原子之间的距离为。物质晶体硼金刚石晶体硅1902 3003 5501 410183572 5504 8272 355