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高中化学人教版2019选择性必修2第三章晶体结构与性质（A卷）含解析答案
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这是一份高中化学人教版2019选择性必修2第三章晶体结构与性质（A卷）含解析答案，共17页。
第三章 晶体结构与性质(A卷)时间：75分钟，满分：100分一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)1．最新一代人工晶状体在陕西研制成功，将为全球白内障患者带来更好的视觉体验。下列性质不能区分晶体与玻璃的是A．导电性 B．各向异性 C．X射线衍射法 D．有无固定熔点2．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定3．下列关于晶体的说法正确的是A．晶体和非晶态物质的本质区别是是否具有规则的几何外形B．晶体和非晶态物质都具有固定的熔点C．晶胞中任何一个微粒都属于该晶胞D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成4．层状半导体材料（二硫化钼）的结构与石墨结构相似，由此推知，晶体最可能是A．离子晶体 B．金属晶体 C．混合型晶体 D．分子晶体5．下列各组物质的晶体类型相同的是A．金刚石和石墨 B．和 C．和 D．和6．晶体具有各向异性，如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的。晶体的各向异性主要表现在①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④7．下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是A．CCl4、HD、H2O2 B．PCl3、SiC、H2SO4C．SO2、SO3、P2O5 D．NH3、Na2S、C10H188．下列叙述不正确的是A．离子晶体中一定含有阴、阳离子B．离子晶体都是化合物C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体D．离子晶体一般具有较高的熔点9．下列有关说法正确的是A．物质熔、沸点的高低顺序是晶体硅>冰>氖气B．微粒半径由大到小的顺序是H＋>Li＋>H-C．金刚石的硬度、熔点、沸点都低于晶体硅D．CO2、HCl、CF4、PCl3四种物质分子中的所有原子都满足最外层为8电子的稳定结构10．“液态阳光”由中国科学院液态阳光研究组命名，指利用太阳能、风能等可再生能源分解水制氢，再将空气中的CO2加氢制成CH3OH等液体燃料。下列说法错误的是A．SiO2的熔点比CO2高，原因是SiO2的分子间作用力更强B．CO2是直线形分子C．使用高效催化剂，不能改变CO2加氢制CH3OH反应的热效应D．甲醇的沸点高于甲硫醇(CH3SH)11．下列物质中属于分子晶体，而且既含键又含键的是A． B． C． D．12．下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是A．O2、I2、Hg B．CO2、KCl、SiO2C．Al、Mg、Na D．NaCl、KCl、RbCl13．中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为：，M代表金属离子(人工合成时通常为Na)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是A．、、冰都是典型的共价晶体B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅C．熔点：D．沸点：14．已知的晶胞结构示意图如图所示，下列说法不正确的是A．图中粒子A代表B．每个晶胞中有4个C．每个晶胞中所含的和数目比为1：2D．晶胞中的配位数(与等距且最近的数)是415．二氟化氙是一种选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华，它的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为，晶胞参数如图所示，其中原子的坐标为，下列说法不正确的是A．Xe位于元素周期表p区 B．位于晶胞的顶点和中心C．晶胞中A、B间距离 D．该晶体属于分子晶体16．超氧化钾被称为“化学氧自救剂”，可用于煤矿井下急救。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是A．K+位于O构成的八面体空隙中B．超氧化钾的化学式为K2O2C．晶体中K+的配位数是8D．超氧化钾晶体中只存在离子键17．为维护国家安全和利益，2023年7月3日，我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示（晶胞参数为apm）。下列说法不正确的是A．该物质的化学式为GaN B．晶体结构中Ga的配位数为4C．该晶体的密度为 D．第二周期基态原子第一电离能大于N的元素有2种18．硒化钠Na2Se是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。立方晶胞的结构如图所示，已知晶胞参数为anm，设1号原子坐标参数为(0,0,0)，3号原子坐标参数为(1,1,1)，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．Na所围成的空间结构为正八面体 B．Se的配位数为8C．2号原子坐标参数为 D．该晶胞的密度为二、非选择题(本题共5小题，共46分。)19．回答下列小题(1)下列物质的结构或性质与氢键无关的是___________(填标号)。A．乙酸的沸点 B．乙醇在水中的溶解度C．氢化镁的相对分子质量 D．DNA的双螺旋结构(2)HCN是直线形分子，HCN是 (填“极性”或“非极性”)分子。(3)金刚石、石墨、和石墨烯都是碳的同素异形体①石墨晶体存在作用力有 ，还有金属键的特性。②的熔点比金刚石、石墨熔点低的原因是 。③石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为 ；碳原子和碳碳键的个数比是 。20．湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料，通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。已知：Cu2O晶胞为立方体形，边长为4.26×10−8 cm。(1)根据图示，每个Cu2O晶胞中含O原子的数目为 个。(2)计算Cu2O晶体的密度ρ= g/cm3.(结果保留两位小数)(3)测定晶体结构最常用的仪器为A．质谱仪 B．核磁共振仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪(4)赤铜矿在稀硫酸中浸出，得到硫酸铜溶液，该反应的离子方程式为 。21．半硫卡巴腙与放射性64Cu形成的配合物X可用于放射性治疗癌症。该配合物的分子结构如图所示，其中环上的所有原子共平面。回答下列问题：(1)基态64Cu原子的价电子排布式为 。(2)配合物X中，铜的化合价为 ，N与Cu形成 键。(3)基态S原子核外能量不同的电子有 种。O和S处于同一主族，但H2O的键角比H2S的键角大，原因是 。(4)单质S与热NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2S。的中心原子的杂化轨道类型为 ；Na2S溶液还可溶解单质硫生成Na2Sx，其中的空间构型为 。(5)某铁的硫化物的结构属立方晶系，晶胞结构如图所示。该晶体的面心和顶点均为铁原子，其化学式为 。若晶胞参数为apm，则晶体密度为 g/cm3(列出计算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。22．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。回答下列问题：（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是 （2）基态硅的价电子排布式为 ，其核外电子的运动状态有 种。（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为 CCl4不水解，但SiCl4遇水即强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为 。（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强的原因是 。（5）碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似，碳化硅的硬度仅次于金刚石，其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为 ，若晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加 德罗常数为NA，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为 cm。(用ρ和NA的式子表示) 23．新冠肺炎疫情防控，消毒用品必不可少。试回答下列问题：(1)过氧乙酸()也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有 ，分子中键和键的个数比为 。(2)生活中常用的手消毒凝胶，其主要有效成分是三氮羟基二苯醚和乙醇，其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂，高效、安全。三氯羟基二苯醚的结构简式如图所示。①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小的顺序为 ；基态氯原子的价电子排布图为 ，最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为 。②三氯羟基二苯醚的熔点：55~57℃，沸点：120℃，常态为白色或灰白色晶状粉末，稍有酚臭味，不溶于水，易溶于碱液和有机溶剂，三氯羟基二苯醚属于 晶体。③乙醇与甲醚的分子式相同，但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃，乙醇沸点高于甲醚的原因是 。(3)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性，也常做消毒剂。已知的晶胞如图所示：设阿伏加德罗常数的值为，晶胞的参数为a nm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。 参考答案：1．A【详解】A．晶体中除金属晶体外，一般不易导电，不能区分两者，A项错误；B．玻璃是非晶体，根据晶体的特点与性质可知：晶体有规则的几何外形、各向异性、有固定的熔点，B项正确；C．X射线衍射通过晶体可以得到分立的斑点或明锐的谱线，可以区分晶体和玻璃，C项正确；D．晶体有规则的几何外形、各向异性、有固定的熔点，D项正确；故选A。2．A【详解】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，也不能通过颜色来判断，故答案为：A。3．D【详解】A．晶体和非晶态物质的本质区别是组成物质的原子排列不同，即有无自范性，故A错误；B．晶体有固定的熔点，非晶态物质没有固定的熔点，故B错误；C．晶胞中的粒子多为几个晶胞共有，如食盐晶体中位于顶点的Na+同时为8个晶胞所共有，故C错误；D．晶胞是描述晶体结构的基本单元，它具有平移性，晶胞的组成与晶体组成相同，故D正确；故选D。4．C【详解】石墨晶体中存在类似于金属键的化学键、范德华力、共价键，属于混合型晶体，(二硫化钼)的结构与石墨结构相似，晶体最可能是混合型晶体。故C正确；故选：C。5．C【详解】A．金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，A项不符合题意；B．属于分子晶体，属于共价晶体，B项不符合题意；C．和均是由阴阳离子相互作用形成的离子晶体，C项符合题意；D．属于离子晶体，属于共价晶体，D项不符合题意。答案选C。6．D【详解】晶体具有各向异性，主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中；故选D。7．C【详解】A．HD是单质，不是化合物，A项错误；B．SiC是由硅原子和碳原子形成的共价晶体，属于共价晶体的化合物，B项错误；C．SO2、SO3、P2O5均属于分子晶体，C正确；D．构成Na2S晶体的微粒是钠离子和硫离子，属于离子晶体，不是分子晶体，D项错误。故选C。8．C【详解】A．离子晶体是通过离子键形成的，故离子晶体中一定含有阴、阳离子，A正确；B．由阴阳离子构成的化合物为离子晶体，B正确；C．固体不导电、溶于水能导电的不一定是离子晶体，如AlCl3，C错误；D．离子晶体是通过离子键形成的，键能较大，故离子晶体一般具有较高的熔点，D正确；故选C。9．A【详解】A．熔沸点；原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以物质熔、沸点的高低顺序是：晶体硅＞冰＞氖气，故A正确； B．电子层相同核电荷数越大半径越小，微粒半径由大到小的顺序是：H-＞Li+＞H+，故B错误；C．碳碳的键长比硅硅键的键长短，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，故C错误； D．HCl分子中的氢是两电子稳定结构，故D错误；故选A。10．A【详解】A．SiO2为共价晶体而CO2为分子晶体，三态变化前者破坏的是共价键而后者破坏的是范德华力，A错误；B．CO2中C的价层电子对为2对，0对孤电子，空间结构为直线形，B正确；C．催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应热，C正确；D．甲醇和甲硫醇均为分子晶体，前者有分子间氢键沸点更高，D正确；故选A。11．B【详解】A．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，A错误；B．是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与硫原子间形成碳硫双键，故既含键又含键，符合题意，B正确；C．是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含键而不含键，不符合题意，C错误；D．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，D错误；故选B。12．B【详解】解析：选 A项，熔点：固体>液体>气体，故熔点：I2>Hg>O2；B项，熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体，故熔点：SiO2>KCl>CO2；C项，金属键：Al>Mg>Na，故熔点：Al>Mg>Na；D项，晶格能：NaCl>KCl>RbCl，故熔点：NaCl>KCl>RbCl。13．B【详解】A．是共价晶体，Al2O3是离子晶体，冰是分子晶体，A不正确；B．金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，原子半径C＜Si，则键长C-C＜C-Si＜Si-Si，共价键能C-C＞C-Si＞Si-Si，所以硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B正确；C．SiO2为共价晶体，Na2O、Al2O3为离子晶体，Al3+半径小于Na+，但带电荷比Na+高，晶格能Al2O3大于Na2O，H2O为分子晶体，所以熔点：，C不正确；D．H2O分子间能形成氢键，而H2S分子间不能形成氢键，所以沸点：，D不正确；故选B。14．D【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个A、8个B，结合化学式可知，A代表、B代表F-，A正确； B．由A分析可知，每个晶胞中有4个，B正确；C．由A分析可知，每个晶胞中所含的和数目比为1：2，C正确；D．由图可以看出，一个钙离子与四个氟离子相连，但在相邻的下一个晶胞中，钙离子仍然与四个氟离子相连，故钙离子的配位数为8，D错误；故选D。15．B【详解】A．氙元素的原子序数为54，基态原子的价电子排布式为5s25p6，则氙元素位于元素周期表p区，故A正确；B．由晶胞结构可知，位于顶点和体心的大球个数为8×+1=2，位于棱上和体内的小球个数为8×+2=4，由二氟化氙的分子式可知，氟原子位于棱上和体内，故B错误；C．由晶胞结构可得如下示意图：，图中A位于晶胞的体心，到底面的距离为pm，B位于棱上，到底面的距离为rpm，y为面对角线的，则y=pm、x=(-r)pm，则由勾股定理可知，晶胞中A、B间距离，故C正确；D．由二氟化氙在室温下易升华可知，二氟化氙是熔沸点低的分子晶体，故D正确；故选B。16．A【详解】A．由晶胞结构可知，K+位于O构成的八面体空隙中，A正确； B．据“均摊法”，晶胞中含个K+、个O，则超氧化钾的化学式为KO2，B错误；C．距离K+最近的O的个数为6，C错误； D．超氧化钾晶体中两个氧原子之间存在共价键，D错误；故选A。17．C【详解】A．该晶胞中含4个Ga原子、4个N原子，该物质的化学式为GaN，A正确；B．与N原子最近且等距离的Ga原子有4个，N的配位数为4，Ga的配位数也为4，B正确；C．GaN晶体的密度为，C错误；D．与N元素位于同一周期且基态原子第一电能比N大的有F和Ne，D正确；故选C。18．A【详解】A．由晶胞结构可知，Na所围成的空间结构为正方体，故A错误；B．由晶胞结构可知，Se2-周围距离最近的Na+有8个，配位数为8，故B正确；C．设1号原子坐标参数为(0，0，0)，3号原子坐标参数为(1，1，1)，由晶胞结构可知，2号原子坐标参数为，故C正确；D．该晶胞中含有8个Na+，=4个Se2-，该晶胞的密度为，故D正确；故选A。19．(1)C(2)极性(3) 共价键、范德华力 金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低 2∶3【详解】（1）A．乙酸存在分子间氢键，因此乙酸的沸点较高，故A不符合题意；B．乙醇与水形成分子间氢键，因此乙醇在水中的溶解度是任意比互溶，故B不符合题意；C．氢化镁是离子化合物，氢化镁的摩尔质量与氢键无关，故C符合题意；D．DNA中有O−H、N−H键，双螺旋结构与氢键有关，故D不符合题意；综上所述，答案为：C。（2）HCN是直线形分子，不是中心对称，因此HCN是极性分子；故答案为：极性。（3）①石墨晶体存在同层之间是碳碳共价键，层与层之间是范德华力，还有金属键的特性；故答案为：共价键、范德华力。②的熔点比金刚石、石墨熔点低的原因是金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低；故答案为：金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低。③石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子与周围三个碳原子形成3个σ键，其价层电子对数为3，其杂化轨道类型为；碳原子与周围三个碳原子形成共价键，即每个碳原子有1.5个碳碳键，则碳原子和碳碳键的个数比是2∶3；故答案为：；2∶3。20．(1)2(2)6.19(3)D(4)Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O【详解】（1）根据图示，顶点和体心白球原子个数为1+8×18=2，内部黑球原子个数为4，根据化学式Cu2O，白球个数为O原子个数，则晶胞中含O原子的数目为2个。（2）该晶胞含有2个Cu2O，。（3）X射线衍射仪可以测定晶体结构。（4）赤铜矿在稀硫酸中浸出，Cu2O发生歧化反应，得到硫酸铜溶液和铜，该反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O。21．(1)3d104s1(2) +2 配位(3) 5 电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大(4) sp3 V形或角形(5) FeS2 或×1030【详解】（1）基态64Cu原子核外电子数为29，其价电子填充顺序为4s23d9，由于轨道全充满、半充满更稳定，故价电子排布式为3d104s1。（2）与Cu相连的N原子已有三个共价键，故与Cu连接的是以孤对电子形成的配位键，Cu与S则以共价键结合，Cu的化合价为+2。（3）基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，共有5个不同能级的原子轨道填充了电子。电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大。（4）根据价层电子对互斥理论，确定的空间构型为三角锥形，并有1对孤对电子，由此判断S采用sp3杂化。同理，在多硫离子中，中心S原子也是sp3杂化，离子的空间构型为V形。（5）分析晶胞结构图，用均摊法计算其中的原子个数，Fe：×8+×6=4，S：×12×2+2=8，由Fe与S的最简整数比为1：2可知，该硫化物的化学式为FeS2，晶体密度。22． X—射线衍射实验 3s23p2 14 CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl F原子半径小与Cl原子，故SiF4键能大于SiCl4 4 【分析】（1）区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；（2）硅为14号元素，其基态硅原子的价电子排布式为3s23p2 ；原子核外有多少个电子就有多少种运动状态；（3）根据分子晶体熔沸点的比较进行解答；根据SiCl4遇水强烈水解写出反应方程式； （4）根据原子半径越小，键长越短，则键能越大，则分子越稳定进行分析；（5）每个Si原子周围距离相等且最近的C原子的个数即是Si原子的配位数；先计算晶胞的质量，再计算晶胞的边长，再根据距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，计算最近距离。【详解】（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；故答案为X—射线衍射实验；（2）硅为14号元素，其基态硅的价电子排布式为3s23p2 ；其核外电子的运动状态有14种；故答案为3s23p2 ；14；（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4遇水强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl； 故答案为CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl；（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强是因为F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；故答案为F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；（5）根据晶胞结构图可知每个Si原子周围有4个C原子，则Si原子的配位数为4；晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加 德罗常数为NA，每个晶胞中有4个Si原子，4个C原子，则晶胞的质量为，则晶胞的边长为，距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为cm；故答案为4；。23．(1) sp3、sp2 8∶1(2) O＞Cl＞C＞H 哑铃形 分子 乙醇分子间形成氢键，甲醚分子间不存在氢键(3)【详解】（1）过氧乙酸分子中饱和碳原子采用sp3杂化，碳氧双键中的碳原子采用sp2杂化；单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，在过氧乙酸中含有一个C=O键，其中含有1个σ键和1个π键，其余的单键均是σ键，故分子中σ键和π键的个数比为8∶1；（2）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；可知电负性大小顺序为O＞Cl＞C＞H；氯原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p5，价电子排布图为；最高能级为3p能级，原子轨道电子云轮廓图形状为哑铃形；②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低，属于分子晶体；③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强，分子间易形成氢键，沸点升高，故乙醇沸点高于甲醚；（3）根据“均摊法”，晶胞中含个K+、个，则晶体密度为。
第三章 晶体结构与性质(A卷)时间：75分钟，满分：100分一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)1．最新一代人工晶状体在陕西研制成功，将为全球白内障患者带来更好的视觉体验。下列性质不能区分晶体与玻璃的是A．导电性 B．各向异性 C．X射线衍射法 D．有无固定熔点2．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是A．对固体进行X射线衍射测定 B．观察外形C．测定熔、沸点 D．通过比较硬度确定3．下列关于晶体的说法正确的是A．晶体和非晶态物质的本质区别是是否具有规则的几何外形B．晶体和非晶态物质都具有固定的熔点C．晶胞中任何一个微粒都属于该晶胞D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成4．层状半导体材料（二硫化钼）的结构与石墨结构相似，由此推知，晶体最可能是A．离子晶体 B．金属晶体 C．混合型晶体 D．分子晶体5．下列各组物质的晶体类型相同的是A．金刚石和石墨 B．和 C．和 D．和6．晶体具有各向异性，如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的。晶体的各向异性主要表现在①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④7．下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是A．CCl4、HD、H2O2 B．PCl3、SiC、H2SO4C．SO2、SO3、P2O5 D．NH3、Na2S、C10H188．下列叙述不正确的是A．离子晶体中一定含有阴、阳离子B．离子晶体都是化合物C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体D．离子晶体一般具有较高的熔点9．下列有关说法正确的是A．物质熔、沸点的高低顺序是晶体硅>冰>氖气B．微粒半径由大到小的顺序是H＋>Li＋>H-C．金刚石的硬度、熔点、沸点都低于晶体硅D．CO2、HCl、CF4、PCl3四种物质分子中的所有原子都满足最外层为8电子的稳定结构10．“液态阳光”由中国科学院液态阳光研究组命名，指利用太阳能、风能等可再生能源分解水制氢，再将空气中的CO2加氢制成CH3OH等液体燃料。下列说法错误的是A．SiO2的熔点比CO2高，原因是SiO2的分子间作用力更强B．CO2是直线形分子C．使用高效催化剂，不能改变CO2加氢制CH3OH反应的热效应D．甲醇的沸点高于甲硫醇(CH3SH)11．下列物质中属于分子晶体，而且既含键又含键的是A． B． C． D．12．下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是A．O2、I2、Hg B．CO2、KCl、SiO2C．Al、Mg、Na D．NaCl、KCl、RbCl13．中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为：，M代表金属离子(人工合成时通常为Na)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是A．、、冰都是典型的共价晶体B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅C．熔点：D．沸点：14．已知的晶胞结构示意图如图所示，下列说法不正确的是A．图中粒子A代表B．每个晶胞中有4个C．每个晶胞中所含的和数目比为1：2D．晶胞中的配位数(与等距且最近的数)是415．二氟化氙是一种选择性良好的氟化试剂，在室温下易升华，它的晶体属四方晶系，晶胞棱边夹角均为，晶胞参数如图所示，其中原子的坐标为，下列说法不正确的是A．Xe位于元素周期表p区 B．位于晶胞的顶点和中心C．晶胞中A、B间距离 D．该晶体属于分子晶体16．超氧化钾被称为“化学氧自救剂”，可用于煤矿井下急救。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是A．K+位于O构成的八面体空隙中B．超氧化钾的化学式为K2O2C．晶体中K+的配位数是8D．超氧化钾晶体中只存在离子键17．为维护国家安全和利益，2023年7月3日，我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示（晶胞参数为apm）。下列说法不正确的是A．该物质的化学式为GaN B．晶体结构中Ga的配位数为4C．该晶体的密度为 D．第二周期基态原子第一电离能大于N的元素有2种18．硒化钠Na2Se是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。立方晶胞的结构如图所示，已知晶胞参数为anm，设1号原子坐标参数为(0,0,0)，3号原子坐标参数为(1,1,1)，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．Na所围成的空间结构为正八面体 B．Se的配位数为8C．2号原子坐标参数为 D．该晶胞的密度为二、非选择题(本题共5小题，共46分。)19．回答下列小题(1)下列物质的结构或性质与氢键无关的是___________(填标号)。A．乙酸的沸点 B．乙醇在水中的溶解度C．氢化镁的相对分子质量 D．DNA的双螺旋结构(2)HCN是直线形分子，HCN是 (填“极性”或“非极性”)分子。(3)金刚石、石墨、和石墨烯都是碳的同素异形体①石墨晶体存在作用力有 ，还有金属键的特性。②的熔点比金刚石、石墨熔点低的原因是 。③石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为 ；碳原子和碳碳键的个数比是 。20．湿法冶炼是以赤铜矿(Cu2O)精矿为主要原料，通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。已知：Cu2O晶胞为立方体形，边长为4.26×10−8 cm。(1)根据图示，每个Cu2O晶胞中含O原子的数目为 个。(2)计算Cu2O晶体的密度ρ= g/cm3.(结果保留两位小数)(3)测定晶体结构最常用的仪器为A．质谱仪 B．核磁共振仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪(4)赤铜矿在稀硫酸中浸出，得到硫酸铜溶液，该反应的离子方程式为 。21．半硫卡巴腙与放射性64Cu形成的配合物X可用于放射性治疗癌症。该配合物的分子结构如图所示，其中环上的所有原子共平面。回答下列问题：(1)基态64Cu原子的价电子排布式为 。(2)配合物X中，铜的化合价为 ，N与Cu形成 键。(3)基态S原子核外能量不同的电子有 种。O和S处于同一主族，但H2O的键角比H2S的键角大，原因是 。(4)单质S与热NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2S。的中心原子的杂化轨道类型为 ；Na2S溶液还可溶解单质硫生成Na2Sx，其中的空间构型为 。(5)某铁的硫化物的结构属立方晶系，晶胞结构如图所示。该晶体的面心和顶点均为铁原子，其化学式为 。若晶胞参数为apm，则晶体密度为 g/cm3(列出计算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。22．硅及其化合物在材料领域中应用广泛。回答下列问题：（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是 （2）基态硅的价电子排布式为 ，其核外电子的运动状态有 种。（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为 CCl4不水解，但SiCl4遇水即强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为 。（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强的原因是 。（5）碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似，碳化硅的硬度仅次于金刚石，其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为 ，若晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加 德罗常数为NA，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为 cm。(用ρ和NA的式子表示) 23．新冠肺炎疫情防控，消毒用品必不可少。试回答下列问题：(1)过氧乙酸()也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有 ，分子中键和键的个数比为 。(2)生活中常用的手消毒凝胶，其主要有效成分是三氮羟基二苯醚和乙醇，其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂，高效、安全。三氯羟基二苯醚的结构简式如图所示。①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小的顺序为 ；基态氯原子的价电子排布图为 ，最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为 。②三氯羟基二苯醚的熔点：55~57℃，沸点：120℃，常态为白色或灰白色晶状粉末，稍有酚臭味，不溶于水，易溶于碱液和有机溶剂，三氯羟基二苯醚属于 晶体。③乙醇与甲醚的分子式相同，但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃，乙醇沸点高于甲醚的原因是 。(3)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性，也常做消毒剂。已知的晶胞如图所示：设阿伏加德罗常数的值为，晶胞的参数为a nm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。 参考答案：1．A【详解】A．晶体中除金属晶体外，一般不易导电，不能区分两者，A项错误；B．玻璃是非晶体，根据晶体的特点与性质可知：晶体有规则的几何外形、各向异性、有固定的熔点，B项正确；C．X射线衍射通过晶体可以得到分立的斑点或明锐的谱线，可以区分晶体和玻璃，C项正确；D．晶体有规则的几何外形、各向异性、有固定的熔点，D项正确；故选A。2．A【详解】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，也不能通过颜色来判断，故答案为：A。3．D【详解】A．晶体和非晶态物质的本质区别是组成物质的原子排列不同，即有无自范性，故A错误；B．晶体有固定的熔点，非晶态物质没有固定的熔点，故B错误；C．晶胞中的粒子多为几个晶胞共有，如食盐晶体中位于顶点的Na+同时为8个晶胞所共有，故C错误；D．晶胞是描述晶体结构的基本单元，它具有平移性，晶胞的组成与晶体组成相同，故D正确；故选D。4．C【详解】石墨晶体中存在类似于金属键的化学键、范德华力、共价键，属于混合型晶体，(二硫化钼)的结构与石墨结构相似，晶体最可能是混合型晶体。故C正确；故选：C。5．C【详解】A．金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，A项不符合题意；B．属于分子晶体，属于共价晶体，B项不符合题意；C．和均是由阴阳离子相互作用形成的离子晶体，C项符合题意；D．属于离子晶体，属于共价晶体，D项不符合题意。答案选C。6．D【详解】晶体具有各向异性，主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中；故选D。7．C【详解】A．HD是单质，不是化合物，A项错误；B．SiC是由硅原子和碳原子形成的共价晶体，属于共价晶体的化合物，B项错误；C．SO2、SO3、P2O5均属于分子晶体，C正确；D．构成Na2S晶体的微粒是钠离子和硫离子，属于离子晶体，不是分子晶体，D项错误。故选C。8．C【详解】A．离子晶体是通过离子键形成的，故离子晶体中一定含有阴、阳离子，A正确；B．由阴阳离子构成的化合物为离子晶体，B正确；C．固体不导电、溶于水能导电的不一定是离子晶体，如AlCl3，C错误；D．离子晶体是通过离子键形成的，键能较大，故离子晶体一般具有较高的熔点，D正确；故选C。9．A【详解】A．熔沸点；原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，所以物质熔、沸点的高低顺序是：晶体硅＞冰＞氖气，故A正确； B．电子层相同核电荷数越大半径越小，微粒半径由大到小的顺序是：H-＞Li+＞H+，故B错误；C．碳碳的键长比硅硅键的键长短，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，故C错误； D．HCl分子中的氢是两电子稳定结构，故D错误；故选A。10．A【详解】A．SiO2为共价晶体而CO2为分子晶体，三态变化前者破坏的是共价键而后者破坏的是范德华力，A错误；B．CO2中C的价层电子对为2对，0对孤电子，空间结构为直线形，B正确；C．催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应热，C正确；D．甲醇和甲硫醇均为分子晶体，前者有分子间氢键沸点更高，D正确；故选A。11．B【详解】A．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，A错误；B．是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与硫原子间形成碳硫双键，故既含键又含键，符合题意，B正确；C．是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含键而不含键，不符合题意，C错误；D．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，D错误；故选B。12．B【详解】解析：选 A项，熔点：固体>液体>气体，故熔点：I2>Hg>O2；B项，熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体，故熔点：SiO2>KCl>CO2；C项，金属键：Al>Mg>Na，故熔点：Al>Mg>Na；D项，晶格能：NaCl>KCl>RbCl，故熔点：NaCl>KCl>RbCl。13．B【详解】A．是共价晶体，Al2O3是离子晶体，冰是分子晶体，A不正确；B．金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，原子半径C＜Si，则键长C-C＜C-Si＜Si-Si，共价键能C-C＞C-Si＞Si-Si，所以硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B正确；C．SiO2为共价晶体，Na2O、Al2O3为离子晶体，Al3+半径小于Na+，但带电荷比Na+高，晶格能Al2O3大于Na2O，H2O为分子晶体，所以熔点：，C不正确；D．H2O分子间能形成氢键，而H2S分子间不能形成氢键，所以沸点：，D不正确；故选B。14．D【详解】A．根据“均摊法”，晶胞中含个A、8个B，结合化学式可知，A代表、B代表F-，A正确； B．由A分析可知，每个晶胞中有4个，B正确；C．由A分析可知，每个晶胞中所含的和数目比为1：2，C正确；D．由图可以看出，一个钙离子与四个氟离子相连，但在相邻的下一个晶胞中，钙离子仍然与四个氟离子相连，故钙离子的配位数为8，D错误；故选D。15．B【详解】A．氙元素的原子序数为54，基态原子的价电子排布式为5s25p6，则氙元素位于元素周期表p区，故A正确；B．由晶胞结构可知，位于顶点和体心的大球个数为8×+1=2，位于棱上和体内的小球个数为8×+2=4，由二氟化氙的分子式可知，氟原子位于棱上和体内，故B错误；C．由晶胞结构可得如下示意图：，图中A位于晶胞的体心，到底面的距离为pm，B位于棱上，到底面的距离为rpm，y为面对角线的，则y=pm、x=(-r)pm，则由勾股定理可知，晶胞中A、B间距离，故C正确；D．由二氟化氙在室温下易升华可知，二氟化氙是熔沸点低的分子晶体，故D正确；故选B。16．A【详解】A．由晶胞结构可知，K+位于O构成的八面体空隙中，A正确； B．据“均摊法”，晶胞中含个K+、个O，则超氧化钾的化学式为KO2，B错误；C．距离K+最近的O的个数为6，C错误； D．超氧化钾晶体中两个氧原子之间存在共价键，D错误；故选A。17．C【详解】A．该晶胞中含4个Ga原子、4个N原子，该物质的化学式为GaN，A正确；B．与N原子最近且等距离的Ga原子有4个，N的配位数为4，Ga的配位数也为4，B正确；C．GaN晶体的密度为，C错误；D．与N元素位于同一周期且基态原子第一电能比N大的有F和Ne，D正确；故选C。18．A【详解】A．由晶胞结构可知，Na所围成的空间结构为正方体，故A错误；B．由晶胞结构可知，Se2-周围距离最近的Na+有8个，配位数为8，故B正确；C．设1号原子坐标参数为(0，0，0)，3号原子坐标参数为(1，1，1)，由晶胞结构可知，2号原子坐标参数为，故C正确；D．该晶胞中含有8个Na+，=4个Se2-，该晶胞的密度为，故D正确；故选A。19．(1)C(2)极性(3) 共价键、范德华力 金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低 2∶3【详解】（1）A．乙酸存在分子间氢键，因此乙酸的沸点较高，故A不符合题意；B．乙醇与水形成分子间氢键，因此乙醇在水中的溶解度是任意比互溶，故B不符合题意；C．氢化镁是离子化合物，氢化镁的摩尔质量与氢键无关，故C符合题意；D．DNA中有O−H、N−H键，双螺旋结构与氢键有关，故D不符合题意；综上所述，答案为：C。（2）HCN是直线形分子，不是中心对称，因此HCN是极性分子；故答案为：极性。（3）①石墨晶体存在同层之间是碳碳共价键，层与层之间是范德华力，还有金属键的特性；故答案为：共价键、范德华力。②的熔点比金刚石、石墨熔点低的原因是金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低；故答案为：金刚石属于共价晶体、石墨片层内以共价键结合，熔化时都要破坏共价键，熔、沸点高，而是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔、沸点低。③石墨烯即单层石墨。石墨烯中碳原子与周围三个碳原子形成3个σ键，其价层电子对数为3，其杂化轨道类型为；碳原子与周围三个碳原子形成共价键，即每个碳原子有1.5个碳碳键，则碳原子和碳碳键的个数比是2∶3；故答案为：；2∶3。20．(1)2(2)6.19(3)D(4)Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O【详解】（1）根据图示，顶点和体心白球原子个数为1+8×18=2，内部黑球原子个数为4，根据化学式Cu2O，白球个数为O原子个数，则晶胞中含O原子的数目为2个。（2）该晶胞含有2个Cu2O，。（3）X射线衍射仪可以测定晶体结构。（4）赤铜矿在稀硫酸中浸出，Cu2O发生歧化反应，得到硫酸铜溶液和铜，该反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O。21．(1)3d104s1(2) +2 配位(3) 5 电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大(4) sp3 V形或角形(5) FeS2 或×1030【详解】（1）基态64Cu原子核外电子数为29，其价电子填充顺序为4s23d9，由于轨道全充满、半充满更稳定，故价电子排布式为3d104s1。（2）与Cu相连的N原子已有三个共价键，故与Cu连接的是以孤对电子形成的配位键，Cu与S则以共价键结合，Cu的化合价为+2。（3）基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，共有5个不同能级的原子轨道填充了电子。电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大。（4）根据价层电子对互斥理论，确定的空间构型为三角锥形，并有1对孤对电子，由此判断S采用sp3杂化。同理，在多硫离子中，中心S原子也是sp3杂化，离子的空间构型为V形。（5）分析晶胞结构图，用均摊法计算其中的原子个数，Fe：×8+×6=4，S：×12×2+2=8，由Fe与S的最简整数比为1：2可知，该硫化物的化学式为FeS2，晶体密度。22． X—射线衍射实验 3s23p2 14 CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高 SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl F原子半径小与Cl原子，故SiF4键能大于SiCl4 4 【分析】（1）区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；（2）硅为14号元素，其基态硅原子的价电子排布式为3s23p2 ；原子核外有多少个电子就有多少种运动状态；（3）根据分子晶体熔沸点的比较进行解答；根据SiCl4遇水强烈水解写出反应方程式； （4）根据原子半径越小，键长越短，则键能越大，则分子越稳定进行分析；（5）每个Si原子周围距离相等且最近的C原子的个数即是Si原子的配位数；先计算晶胞的质量，再计算晶胞的边长，再根据距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，计算最近距离。【详解】（1）硅单质有晶体硅和无定形硅两种，区别晶体硅和无定形硅的科学方法是X—射线衍射实验；故答案为X—射线衍射实验；（2）硅为14号元素，其基态硅的价电子排布式为3s23p2 ；其核外电子的运动状态有14种；故答案为3s23p2 ；14；（3）CCl4和SiCl4常温下均呈液态，SiCl4熔沸点较高的原因为CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4遇水强烈水解，则SiCl4水解的化学方程式为SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl； 故答案为CCl4和SiCl4均为分子晶体，SiCl4相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高；SiCl4 + 3H2O == H2SiO3 + 4HCl；（4）SiF4的热稳定性比SiCl4强是因为F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；故答案为F原子半径比Cl原子半径小，SiF4键能比SiCl4的键能大，则SiF4的热稳定性比SiCl4强；（5）根据晶胞结构图可知每个Si原子周围有4个C原子，则Si原子的配位数为4；晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加 德罗常数为NA，每个晶胞中有4个Si原子，4个C原子，则晶胞的质量为，则晶胞的边长为，距离最近的Si原子与C原子之间的距离为体对角线的，则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为cm；故答案为4；。23．(1) sp3、sp2 8∶1(2) O＞Cl＞C＞H 哑铃形 分子 乙醇分子间形成氢键，甲醚分子间不存在氢键(3)【详解】（1）过氧乙酸分子中饱和碳原子采用sp3杂化，碳氧双键中的碳原子采用sp2杂化；单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，在过氧乙酸中含有一个C=O键，其中含有1个σ键和1个π键，其余的单键均是σ键，故分子中σ键和π键的个数比为8∶1；（2）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；可知电负性大小顺序为O＞Cl＞C＞H；氯原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p5，价电子排布图为；最高能级为3p能级，原子轨道电子云轮廓图形状为哑铃形；②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低，属于分子晶体；③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强，分子间易形成氢键，沸点升高，故乙醇沸点高于甲醚；（3）根据“均摊法”，晶胞中含个K+、个，则晶体密度为。
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