人教版高中化学选修三第三章 晶体结构与性质 测试含答案及详细解析共两套.docx

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人教版高中化学选修三第三章晶体结构与性质测试含答案及详细解析共两套

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2019秋人教版高中化学选修三第三章晶体结构与性质测试

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题,每小题3.0分,共60分）

1.X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（　　）

A．ZXY3

B．ZX2Y6

C．ZX4Y8

D．ZX8Y12

2.某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中，水溶液也可导电，则可推测该物质可能是（　　）

A．金属

B．非金属

C．可溶性碱

D．可溶性盐

3.下列说法正确的是

A．分子晶体中只存在非极性共价键

B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体

C．干冰升华时，分子内共价健会发生断裂

D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

4.氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。

下列各组物质熔化时，所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化所克服的微粒间的作用力都相同的是（）

A．硝石和金刚石

B．晶体硅和水晶

C．冰和干冰

D．萘和蒽

5.某离子化合物的晶胞结构如图所示，则该晶体中X、Y的离子个数之比是（　　）

A．4：

1

B．1：

1

C．2：

1

D．1：

2

6.最近，美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。

这项技术具有广泛的能源潜在用途，包括为汽车提供原料、为潜水艇提供燃料等。

该技术通过向铝镓合金注水，铝生成氧化铝，同时生成氢气。

合金中镓（Ga，ⅢA）是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。

下列关于铝、镓的说法正确的是（　　）

A．铝的金属性比镓强

B．铝的熔点比镓低

C．Ga（OH）3与Al（OH）3性质相似，一定能与NaOH溶液反应

D．铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝

7.金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是（　　）

A．钋Po——简单立方堆积——52%——6

B．钠Na——钾型——74%——12

C．锌Zn——镁型——68%——8

D．银Ag——铜型——74%——8

8.某晶体中含有A，B，C三种元素，其排列方式如图所示，晶体中A，B，C的原子个数之比依次为（　　）

A．1∶3∶1

B．2∶3∶1

C．8∶6∶1

D．4∶3∶1

9.石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排列成正六边形，许多个正六边形排列成平面网状结构。

如果每两个相邻碳原子间可以形成一个碳碳单键，则石墨晶体中每一层碳原子数与碳碳单键数的比是

A．1∶1

B．1∶2

C．1∶3

D．2∶3

10.金属晶体的中金属原子的堆积基本模式有（）

A．1

B．2

C．3

D．4

11.根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是（　　）

A．熔点2700℃，导电性好，延展性强

B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂

C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电

D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电

12.下列说法不正确的是（　　）

A．离子键没有方向性和饱和性

B．并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键

C．离子键的实质是静电作用

D．静电作用只有引力

13.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。

下列叙述错误的是（　　）

A．WX4是沼气的主要成分

B．固态X2Y是分子晶体

C．ZW是原子晶体

D．ZY2的水溶液俗称“水玻璃”

14.下列物质的晶体中，不存在分子的是（　　）

A．二氧化硅

B．二氧化硫

C．二氧化碳

D．二硫化碳

15.下列物质所属晶体类型分类正确的是（　　）

16.如图是CaF2晶胞的结构。

下列说法正确的是（　　）

A．一个CaF2晶胞中含有8个Ca2＋

B．一个CaF2晶胞中含有8个F－

C．在CaF2晶胞中Ca2＋的配位数为4

D．在CaF2晶胞中F－的配位数为8

17.下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是（　　）

A．由分子间作用力结合而成，熔点很低

B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右

C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高

D．固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电

18.构成金属晶体的微粒是

A．原子

B．分子

C．金属阳离子

D．金属阳离子和自由电子

19.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是（　　）

A．观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。

结论:

SbCl5和SnCl4都是离子化合物

B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。

结论:

SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物

C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。

结论:

SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物

D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。

结论:

SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物

20.下列说法中正确的是

A．分子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子

B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动

C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态

D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题,每小题10.0分,共40分）

21.有下列8种晶体，用序号回答下列问题：

A．水晶B．冰醋酸C．白磷D．固态氩E．氯化铵F．铝G．金刚石

（1）直接由原子构成的分子晶体是_______.

（2）由极性分子构成的晶体是,属于分子晶体的单质是_______.

（3）在一定条件下能导电而不发生化学反应的是，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是_______。

22.回答下列问题

（1）金属铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为acm。

又知铜的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为_______。

（2）下图是CaF2晶体的晶胞示意图，回答下列问题：

①Ca2＋的配位数是______，F－的配位数是_______。

②该晶胞中含有的Ca2＋数目是____，F－数目是_____，

③CaF2晶体的密度为ag·cm－3，则晶胞的体积是_______（只要求列出算式）。

23.如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置。

这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。

（1）请将其中代表Na＋的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），以完成NaCl晶体结构示意图。

（2）晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na＋共有________个。

（3）在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于________，即________（填计算式）；Na＋的个数等于________，即________（填计算式）。

（4）设NaCl的摩尔质量为Mrg·mol－1，食盐晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。

食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为____________________________________cm。

24.铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素．

（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体．

①[Co（H2O）6]2+在过量氨水中易转化为[Co（NH3）6]2+．写出Co2+的价层电子排布图　　．[Co（H2O）6]2+中Co2+的配位数为　　：

NH3分子的中心原子杂化方式为　　．H2O分子的立体构型为　　．

②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，如：

Fe（CO）5，Ni（CO）4等．CO与N2属于等电子体，则CO分子中σ键和π键数目比为　　，写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号　　．

（2）+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价．NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和F22+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO　　FeO（选填“＜”“＞”“=”）；某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷：

一个Niz+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代．其结果晶体仍呈屯中性．某氧化镍样品组成为Ni0.97O．该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比为　　．

答案解析

1.【答案】A

【解析】由晶胞结构知X占据正方体的8个顶角，属于该晶胞的X＝8×

＝1，Y占12条棱的中间，属于该晶胞的Y＝12×

＝3，Z占据体心为1，故化学式为ZXY3。

2.【答案】A

【解析】由固态导电可排除C，D，熔融状态导电可排除B。

3.【答案】B

【解析】分子晶体的单质只存在非极性共价键，而化合物中则含有极性共价键，A不正确；稀有气体为单原子分子，B正确；干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂，破坏的是二氧化碳分子之间的作用力，C不正确；只有活泼金属与活泼非金属才能形成离子化合物，而氯化铝等物质则为共价化合物，D不正确

4.【答案】B

【解析】根据在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅（Si3N4）固体，说明耐高温。

氮化硅是一种新型的耐高温、耐磨材料，属于原子晶体的性质，是原子晶体，只有B中的晶体硅和水晶是原子晶体，选B。

5.【答案】B

【解析】利用均摊法进行计算，由图可知Y离子位于此晶胞的中心，数目为1，X离子位于8个顶点，数目为1，Y离子位于此晶胞的中心，数目为1，所以阴、阳离子个数比是1：

1．

6.【答案】D

【解析】铝、镓位于同一主族（ⅢA），铝的金属性比镓弱，但由于铝的金属键比镓的金属键强，所以铝的熔点比镓高；由于铝的金属性比镓弱，所以Ga（OH）3的碱性比Al（OH）3强，因此Ga（OH）3不一定能与NaOH溶液反应；铝、镓合金与水反应后的物质中含有氧化铝，可以回收利用冶炼铝，故D项正确。

7.【答案】A

【解析】根据常见金属晶体的堆积模型,简单立方体堆积只有Po;钾型有Na、K、Fe等,空间利用率68%,配位数8,故B项错误;镁型有Mg、Zn、Ti等,空间利用率为74%,配位数12,故C项错误;铜型有Cu、Ag、Au等,空间利用率为74%,配位数12,故D项错误。

8.【答案】A

【解析】根据均摊法，N（A）＝8×

＝1，N（B）＝6×

＝3，N（C）＝1，则晶体中A，B，C的原子个数之比为1∶3∶1。

9.【答案】D

【解析】一个六边形占有的碳原子数目是6×1/3=2，占有的碳碳单键数目是6×1/2=3，所以碳原子数与碳碳单键数之比为2：

3

故选D

10.【答案】D

【解析】金属晶体有四种堆积基本模式：

简单立方堆积、六方最密堆积、面心立方最密堆积、体心立方堆积。

11.【答案】B

【解析】本题考查的是各类晶体的物理性质特征。

A项符合金属晶体的特征，B项符合原子晶体的特征，C项应该是离子晶体，D项符合分子晶体的特征。

所以应该选择B项。

12.【答案】D

【解析】离子键是阴、阳离子之间的静电作用，包括静电吸引和静电排斥，且一个离子同时吸引多个带相反电荷的离子，故无方向性和饱和性，非金属元素也可形成离子键，如NH4Cl中NH

与Cl－形成离子键。

13.【答案】D

【解析】由题给条件可知：

X为H元素，Y为O元素，Z为Si元素，W为C元素。

则WX4为CH4；X2Y为H2O，其晶体类型为分子晶体；ZW为SiC，属原子晶体；ZY2为SiO2，SiO2难溶于水，也不能与水反应，Na2SiO3溶液俗称“水玻璃”。

14.【答案】A

【解析】解析　在SiO2、SO2、CO2、CS2中，只有SiO2属于原子晶体，不存在分子。

15.【答案】D

【解析】石墨属于混合晶体，生石灰、氯化铯属于离子晶体，氮化铝属于原子晶体，故只有D正确。

16.【答案】B

【解析】Ca2＋占据晶胞中8个顶角、6个面心的位置，故Ca2＋的个数为8×

＋6×

＝4个，F－在晶胞内，完全属于该晶胞，含有8个F－。

由晶胞的结构可知，每个Ca2＋周围有8个F－，而每个F－周围有4个Ca2＋。

17.【答案】B

【解析】解析：

A项所述为分子晶体；B项中固体能导电，熔点在1000℃左右，熔点不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体；C项所述为原子晶体；D项为分子晶体。

18.【答案】D

【解析】金属晶体是靠金属键结合而成的，金属键是金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。

19.【答案】B

【解析】离子化合物一般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl等溶于水电离产生Cl-,能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应,产生白色沉淀,故A，C，D都不可靠。

20.【答案】D

【解析】A不是分子晶体，而离子晶体的结构不同，每个离子周围吸引的带相反电荷的离子的数目不同，A错误；金属是由金属阳离子和自由电子构成的，但自由电子并不是在外加电场的作用下才产生的，B错误；分子晶体在常温下也有呈固态的，C错误；组成原子晶体的元素是非金属元素，非金属元素间以共价键结合，D正确。

21.【答案】答案：

（1）D

（2）B；E；C、D（3）F；B、C

【解析】直接由原子构成的分子晶体是稀有气体D；由极性分子构成的晶体是B，含有共价键的离子晶体是E，是分子晶体而且是单质的是C和D；一定条件下能导电但是不发生化学反应的是F，分子内存在化学键受热熔化不破坏化学键说明是分子晶体所以是BC，受热熔化需需要克服共价键的是原子晶体所以是AG

22.【答案】

（1）

mol－1　

（2）①8　4②4　8　③

【解析】

（1）铜晶胞为面心立方最密堆积，1个晶胞能分摊到4个Cu原子；1个晶胞的体积为a3cm3；一个晶胞的质量为a3ρg；由

＝a3ρg，得NA＝

mol－1。

（2）①每个Ca2＋周围吸引8个F－，每个F－周围吸收4个Ca2＋，所以Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4。

②F－位于晶胞内部，所以每个晶胞中含有F－8个。

含有Ca2＋为

×8＋

×6＝4个。

③ρ＝

＝

＝ag·cm－3，

V＝

。

23.【答案】

（1）（答案不唯一，合理即可）

（2）12（3）4　12×

＋1＝4　4　8×

＋6×

＝4（答案不唯一，只要与第1问对应即可）

（4）

·

【解析】

（2）从体心Na＋看，与它最接近的且距离相等的Na＋共有12个。

（3）根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。

由此可知，如图NCl晶胞中，若顶角为钠，则含Na＋：

8×

＋6×

＝4个；含Cl－：

12×

＋1＝4个。

（4）设Cl－与Na＋的最近距离为acm，则两个最近的Na＋间的距离为

acm，又：

·NA＝Mr。

即a＝

。

所以Na＋间的最近距离为

·

。

24.【答案】

（1）①

；6；sp3；V形；②1：

2；CN﹣；

（2）＞；6：

91；

【解析】

（1）①Co元素为27号元素，原子核外有27个电子，所以核外电子排布式为：

1s22s22p63s23p63d74s2，Co2+3d轨道中有7个电子，且有3个单电子，其价电子轨道排布图为：

；

[Co（H2O）6]2+中配体为H2O，配合物的配位数为6；氨气中价层电子对个数=3+

（5﹣3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化；

H2O中O原子的价层电子对个数=2+

（6﹣2×1）=4且含有2个孤电子对，所以O原子采用sp3杂化，其空间构型为V形结构；

②CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，三键中含有1个σ键、2个π键，单键属于σ键，则CO分子中σ键和π键数目比为1：

2，则N2、CN﹣、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体

（2）NiO、FeO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Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，所以熔点是NiO＞FeO；

设1molNi0.97O中含Ni3+xmol，Ni2+为（0.97﹣x）mol，根据晶体仍呈电中性，可知3x+2×（0.97﹣x）=2×1，x=0.06molNi2+为（0.97﹣x）mol=0.91mol，即离子数之比为Ni3+：

Ni2+=0.06：

0.91=6：

91；

第三单元《晶体结构与性质》测试卷

一、单选题（共15小题）

1.二氧化硅晶体是立体的网状结构，其晶体结构模型如图。

请认真观察该模型后回答下列问题：

（1）二氧化硅晶体中最小环上有______个原子，晶体结构中存在以__________原子为中心、________原子为顶点的正四面体结构。

（2）晶体中存在的作用力有________（填字母，下同）。

（3）美国LawreceLiremore国家实验室（LLNL）的V.Lota.C，S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法正确的是________。

A，CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体B，在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化C，CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质D，在CO2的原子晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子结合2个C原子

A．共价键

B．离子键

C．配位键

D．金属键

2.金属晶体堆积密度大，原子配位数大，能充分利用空间的原因是（　　）

A．金属原子价电子数少

B．金属晶体中有自由电子

C．金属原子的原子半径大

D．金属键没有饱和性和方向性

3.某离子化合物的晶胞如图所示。

阳离子位于晶胞的中心，阴离子位于晶胞的8个顶点上，则该离子化合物阴、阳离子的个数比为（　　）

A．1∶8

B．1∶4

C．1∶2

D．1∶1

4.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构．晶体中氧的化合价部分为0价，部分为﹣2价．如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）．则下列说法正确的是（　　）

A．超氧化钾的化学式为KO2，每晶胞含有14个K+和13个O2﹣

B．晶体中每个K+周围有8个O2﹣，每个O2﹣周围有8个K+

C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个

D．晶体中，0价氧原子与﹣2价氧原子的数目比为3：

1

5.下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是

A．SiO2CsClCBr4CF4

B．SiO2CsClCF4CBr4

C．CsClSiO2CBr4CF4

D．CF4CBr4CsClSiO2

6.下列说法正确的是

A．分子晶体中只存在非极性共价键

B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体

C．干冰升华时，分子内共价健会发生断裂

D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

7.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示：

A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为（　　）

A．B2A

B．BA2

C．B7A4

D．B4A7

8.如图所示是某原子晶体A空间结构中的一个单元，A与某物质B反应生成C，其实质是每个A－A键中插入一个B原子，则C物质的化学式为（　　）

A．AB

B．A5B4

C．AB2

D．A2B5

9.关于晶体与非晶体，正确的说法（　　）

A．区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度

B．凡有规则外形的物体就一定是晶体

C．一种物质不是晶体就是非晶体

D．具有各向异性的固体一定是晶体

10.下列关于晶体的说法一定正确的是（　　）

A．第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物在固态时为离子晶体，晶体中阴、阳离子排列方式相同

B．晶体中存在阴离子就必定存在阳离子，存在阳离子就必定存在阴离子

C．离子晶体中只含有离子键，分子晶体、原子晶体中必定含有共价键

D．C60晶体（其结构模型如图）中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有12个

11.MCl晶体具有立方体结构，其晶胞结构如图所示，在该晶体中，每个M＋周围与它最接近的且距离相等的M＋的个数共有（　　）

A．6个

B．8个

C．12个

D．16个

12.硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录．该化合物晶体结构中的重复结构单元如图所示，12个镁原子间形成正六棱柱，两个镁原子分别在棱柱的上底和下底的中心．六个硼原子位于棱柱内，该化合物的化学式可表示为（　　）

A．Mg14B6

B．MgB2

C．Mg9B12

D．Mg3B2

13.碳化硅的一种晶体（SiC）具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。

下列三种晶体：

①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点由高到低的顺序是

A．①③②

B．②③①

C．③①②

D．②①③

14.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（　　）

①SiO2和SO3　②晶体硼和HCl　③CO2和SO2　④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫磺和碘

A．①②③　　　　　　　　

B．④⑤⑥

C．③④⑥

D．①③⑤

15.已知NaCl、CsCl晶体结构中离子配位数分别为6和8，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构示意图是（　　）

A．①和③

B．①和④

C．只有③

D．只有④

二、填空题（共3小题）

16.晶胞即晶体中最小的重复单元。

已知金晶体的晶胞是面心立方体，即在立方体的8个顶点各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共用（如图）。

金原子的半径为dcm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。

（1）金晶体每个晶胞中含有________个金原子。

（2）欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定_______________

________________________________________________________________________。

（3）一个晶胞的体积为________。

（4）金晶体的密度为________。

17.⑴元素的第一电离能：

Al_____Si（填“＞”或“＜”）。

⑵基态Mn2＋的核外电子排布式为____________。

⑶硅烷（SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的

⑷硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm—（含B、O、H三种元素）

的球棍模型如图所示：

在Xm—中，硼原子轨道的杂化类型有____________；配位键存在于__________原子之间（填原子的数字标号）；m＝__________（填数字）。

18.

（1）水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有________。

（2）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似。

每