10某原子晶体A,其空间结构中的一部分如右图所示。
A与某物质B反应生成C,其实质是在每个A—A键中插入一个B原子,则C的化学式为（ ）
A.ABB.A5B4
C.AB2D.A2B5
答案：
C
解析：
由于处于中心的A原子实际结合的B原子
C的化学式为AB2（如图:
）。
11下列说法中,正确的是（ ）
A.构成分子晶体的微粒中一定含有共价键
B.在结构相似的情况下,原子晶体中的共价键越强,晶体的熔、沸点越高
C.某分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大
D.分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键,所以其熔、沸点一般较低
答案：
B
解析：
构成分子晶体的微粒中不一定含有共价键,如稀有气体元素形成的分子晶体中没有共价键;在结构相似的情况下,原子晶体中的共价键越强,晶体的熔、沸点越高;分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小,与共价键键能的大小无关;分子晶体中微粒间的相互作用是分子间作用力,多数分子中存在化学键,但化学键不影响分子晶体的熔、沸点。
12下列关于几种离子晶体的说法不正确的是（ ）
A.由于NaCl晶体和CsCl晶体中阳离子、阴离子半径比
B.CaF2晶体中,Ca2+配位数为8,F-配位数为4,两者不相等,主要是由于F-、Ca2+所带电荷数（绝对值）不相同
C.MgO的熔点比MgCl2高,主要是因为MgO的晶格能比MgCl2大
D.MCO3中M2+半径越大,MCO3热分解温度越低
答案：
D
解析：
碳酸盐受热分解是由于晶体中阳离子结合碳酸根离子中的氧原子,使碳酸根离子分解为二氧化碳分子,故阳离子半径越小,碳酸盐的分解温度越低。
13已知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.ZXY3B.ZX2Y6
C.ZX4Y8D.ZX8Y12
答案：
A
解析：
处于立方体顶点的微粒同时为8个晶胞所共有,处于立方体面上的微粒同时为2个晶胞所共有,处于立方体内部的微粒,完全属于该立方体。
故晶胞中X原子数为8
6
1,该化合物的化学式为ZXY3。
14科学家艾哈迈德·泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为可能。
泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距在10~15Å（埃,1Å=1×10-10m）时呈现离子键;当两核靠近约2.8Å时,呈现共价键。
根据泽维尔的研究成果能得出的结论是（ ）
A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
B.共价键和离子键没有明显的界限
C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键
D.离子晶体可能含有共价键
答案：
B
解析：
NaI晶体在不同情况下属于不同的晶体类型,不是离子晶体和分子晶体的混合物,并且NaI晶体中的化学键在Na+和I-核间距发生变化时可能是离子键,也可能是共价键,说明共价键和离子键无明显界限;D项中内容不是根据泽维尔的研究成果得出的结论。
15氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解,有关叙述正确的是（ ）
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B.氯化硼中心原子采用sp杂化
C.氯化硼分子呈正三角形,属非极性分子
D.其分子空间结构类似三氯化磷
答案：
C
解析：
根据氯化硼的熔、沸点可判断,该化合物形成的晶体是分子晶体。
由于中心原子B原子没有孤电子对,所以是平面三角形结构,B原子是sp2杂化,分子结构对称,是非极性分子。
16羰基硫（OCS）是一种有臭鸡蛋气味的无色气体,分子结构与CO2相似,高温下分解为CO和S。
下列有关说法正确的是（ ）
A.OCS、CO、CO2、S四种物质的晶体类型相同
B.OCS高温分解时,碳元素化合价升高
C.OCS分子中含有1个σ键和1个π键
D.22.4LOCS中约含有3×6.02×1023个原子
答案：
A
解析：
A项中四种物质都是分子晶体,A正确;OCS中C为+4价,生成CO时化合价由+4价降至+2价,B错误;OCS的结构式为
含有2个σ键和2个π键,C错误;D项未指明温度和压强,D错误。
17下列关于晶体的说法中,不正确的是（ ）
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性 ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 ③共价键强弱可决定分子晶体的熔、沸点 ④MgO的晶格能远比NaCl大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小 ⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列 ⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定 ⑦干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6
A.①②③
B.②③④
C.④⑤⑥
D.②③⑦
答案：
D
解析：
②中含有金属阳离子的晶体可能是离子晶体或金属晶体;③中分子晶体的稳定性等化学性质与共价键强弱有关,分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关;⑦中CsCl晶体中阴、阳离子的配位数为8,NaCl晶体中阴、阳离子的配位数为6。
18以色列化学家达尼埃尔·谢赫特曼因为发现准晶体而获得诺贝尔化学奖。
准晶体原子虽然排列有序,但不具备普通晶体的长程平移对称性,而且原子位置之间有间隙（如下图）。
晶体的平移对称性 准晶体的旋转对称性
下列说法不正确的是（ ）
A.石墨是原子晶体,0.12g石墨中约含6.02×1021个碳原子
B.与类似普通晶体比较,准晶体延展性较低
C.与类似普通晶体比较,准晶体密度较小
D.普通玻璃属于非晶体,其成分中存在共价键
答案：
A
解析：
石墨晶体内存在共价键、金属键,层间以范德华力结合,兼具有原子晶体、金属晶体、分子晶体的特征,0.12g石墨中约含6.02×1021个碳原子,故A项错误;由于准晶体不具备普通晶体的长程平移对称性,故与类似普通晶体比较,准晶体延展性较低;由于准晶体原子位置之间有间隙,故与类似普通晶体比较,准晶体密度较小;普通玻璃属于非晶体,其成分中存在硅氧共价键。
二、非选择题（本题包括6小题,共46分）
19（6分）铜在我国有色金属材料的消费中被广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。
回答下列问题:
（1）铜原子基态电子排布式为 ;
（2）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。
对金属铜的测定得到以下结果:
晶胞为面心立方最密堆积,边长为361×10-10cm。
又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的体积是 cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 [列式计算,已知Ar（Cu）=63.6]。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s1
（2）4.7×10-23 4.23×10-22
NA
解析：
（1）铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
（2）铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个Cu原子;故一个晶胞的体积为（361×10-10cm）3=4.7×10-23cm3;一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g·cm-3=4.23×10-22g;由63.6g·mol-1
NA
mol-1。
20（5分）Al和Si、Ge和As在元素周期表的金属和非金属分界线位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。
请回答下列问题:
（1）As的价电子排布式为 。
（2）AlCl3是化工生产中的常用催化剂,熔点为192.6℃,熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在,其中铝原子与氯原子的成键类型是 。
（3）超高导热绝缘耐高温纳米材料氮化铝（AlN）在绝缘材料中的应用广泛,AlN晶体与金刚石类似。
在四大晶体类型中,AlN属于 晶体。
（4）SiCl4常用作烟雾剂,因为Si存在3d空轨道,能同H2O发生反应而剧烈水解,在潮湿的空气中发烟,试用化学方程式表示其反应原理
。
答案：
（1）4s24p3
（2）共价键（或σ键） （3）原子
（4）SiCl4+3H2O
H2SiO3↓+4HCl
解析：
砷在第四周期第ⅤA族,价电子排布式为4s24p3;氯化铝熔点低,是分子晶体;氮化铝与金刚石类似,是原子晶体;四氯化硅在潮湿的空气中发烟是由于生成了固态小颗粒的硅酸。
21（7分）氮化硼（BN）晶体有多种结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如图所示。
六方相氮化硼
（1）基态硼原子的电子排布式为 。
（2）关于这两种晶体的说法,正确的是 （填序号）。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的B—N键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的立体构型为 ,其结构与石墨相似却不导电,原因是 。
（4）立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为 。
该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现。
根据形成这一矿物的事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
（5）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。
1molNH4BF4含有 mol配位键。
答案：
（1）1s22s22p1
（2）bc （3）平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 （4）sp3 高温高压 （5）2
解析：
（1）硼原子核外有5个电子,电子排布式为1s22s22p1;
（2）六方相氮化硼与石墨相似,层间是分子间作用力;立方相氮化硼中都是单键,无π键,二者均不是分子晶体,b、c正确;（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与3个氮原子形成平面三角形结构,最外层电子全部成键,没有自由移动的电子存在,故不能导电;（4）立方相氮化硼晶体中,每个硼原子与4个氮原子形成4个σ键,因此为sp3杂化,根据其存在的环境可知反应条件为高温高压;（5）在1molNH4BF4中含有1molN→H配位键和1molB←F配位键。
22（8分）
（1）Cu位于元素周期表第ⅠB族。
Cu2+的核外电子排布式为 。
（2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 。
（3）Cu2O的熔点比Cu2S的 （填“高”或“低”）,请解释原因
。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
（2）4
（3）高 Cu2O与Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷也相同,但O2-的半径比S2-的小,所以Cu2O的晶格能较大,熔点较高
解析：
（1）Cu为29号元素,位于元素周期表的ds区,故其价电子排布式为3d104s1,则Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;
（2）由铜的氧化物的晶胞结构可知,氧离子有8个处于顶点位置,4个处于棱上,2个处于面上,1个处于体心,故一个晶胞中实际拥有的氧离子个数为:
8
Cu2S相比,阳离子相同、阴离子所带电荷也相同,但O2-的半径比S2-的小,所以Cu2O的晶格能较大,熔点较高。
23（8分）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题:
（1）四种元素中电负性最大的是 （填元素符号）,其中C原子的核外电子排布式为 。
（2）单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 （填分子式）,原因是 ;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。
（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
（4）化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为 。
（5）A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为 ;晶胞中A原子的配位数为 ;列式计算晶体F的密度（g·cm-3）
。
答案：
（1）O 1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）
（2）O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体
（3）三角锥形 sp3
（4）V形 4 2Cl2+2Na2CO3+H2O
Cl2O+2NaHCO3+2NaCl（或2Cl2+Na2CO3
Cl2O+CO2+2NaCl）
（5）Na2O 8
·cm-3
解析：
根据题目条件,可推出A、B、C、D分别为O、Na、P、Cl。
（1）电负性最大的为O,P的核外电子排布为1s22s22p63s23p3。
（2）单质A有O2、O3两种同素异形体,相对分子质量大的,分子间作用力也大,沸点高。
A、B的氢化物分别为H2O、NaH,晶体类型分别为分子晶体、离子晶体。
（3）E为PCl3,P含有一对孤电子对,价层电子对数为4,立体构型为三角锥形,中心原子P的杂化类型为sp3杂化。
（4）Cl2O中的中心原子为O,O有2对σ键电子对,孤电子对
4,分子的立体构型为V形。
根据得失电子守恒配平化学方程式,得2Cl2+Na2CO3
Cl2O+2NaCl+CO2或2Cl2+2Na2CO3+H2O
Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。
（5）晶胞中O2-为8
8个,则化学式为Na2O。
以顶点氧离子为中心,与氧离子距离相等且最近的钠离子的个数为8,则氧离子的配位数为8。
晶体F的密度为
g·cm-3。
24（12分）早期发现的一种天然二十四面准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
回答下列问题:
（1）准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2）基态Fe原子有 个未成对电子,Fe3+的电子排布式为 。
可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为 。
（3）新制备的Cu（OH）2可将乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。
乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 。
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是 。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧离子,其余氧离子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个Cu+。
（4）Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为 。
列式表示Al单质的密度 g·cm-3（不必计算出结果）。
答案：
（1）X-射线衍射
（2）4 1s22s22p63s23p63d5 红色
（3）sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16
（4）12
解析：
（2）Fe为26号元素,从第四周期第ⅠA族的K开始数,数到第8个即为Fe,所以Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,3d能级中有4个未成对电子;（3）乙醛的结构式为
①号碳原子形成4个σ键,为sp3杂化,②号碳原子形成3个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp2;利用均摊法得氧离子的个数为:
4+6
Cu2O可知Cu+数为16;（4）面心立方晶体结构如图
选择顶点上一个Al原子为中心原子,在此晶胞中与其最近的Al原子为三个面心上的Al原子,中心原子周围共有8个晶胞,且面心上的Al原子被2个晶胞共用,所以配位数=3×8
4个Al原子,所以一个晶胞的质量
g,一个晶胞的体积为a3,依据密
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