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1、第三章晶体结构与性质单元练习一、单选题（共15道）1下列过程中不能得到晶体的是A对饱和溶液降温所得到的固体B气态直接冷却成固态水C熔融的冷却后所得到的固体D液态的玻璃冷却后所得到的固体2下列说法正确的是A金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子B在化学反应中金属单质都是还原剂，非金属单质都是氧化剂C某晶体中若含有阳离子则必含有阴离子D如果金属失去自由电子，金属晶体将不复存在3碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是A具有导电、熔点高等特点B纳米管是一种新型
2、有机纳米材料C纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成D纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性4设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A28 g晶体硅中含有SiSi键的个数为2NAB124 g白磷(P4)晶体中含有PP键的个数为4NAC12 g金刚石中含有CC键的个数为4NADSiO2晶体中每摩尔硅原子可与氧原子形成2NA个共价键(SiO键)5下列各组物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是ABCD金刚石碳化硅晶体硅6下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)A124gP4含有PP键的个数为4NAB12g石墨中含有CC键的个数为1.5NAC1molCo(NH3)4Cl
3、2Cl含有键的数目为12NAD60gSiO2中含SiO键的个数为2NA7下列表示物质分子式的是ASiO2BNa2SO4CC3N4DC60(足球烯)8下列有关比较中，顺序排列错误的是A微粒的半径：B共价晶体的硬度：晶体硅碳化硅晶体硅，故D正确。综上所述，答案为D。6B【解析】A124 g P4的物质的量是1 mol，1个P4中含有6个P-P键，则1 mol P4中含有P-P键的个数为6NA，A错误；B12 g石墨中含有C原子的物质的量是1 mol，在石墨中每个C原子与相邻的3个C原子形成C-C共价键，每个共价键为2个C原子形成，则含有1 mol C原子的石墨中含有的C-C键的个数为1 molNA
4、/mol=1.5NA，B正确；CNH3、Cl-与Co3+形成的配位键均为键，每个NH3分子内还有3个键，所以1molCo(NH3)4Cl2Cl含有键的数目为18NA，C错误；D60 g SiO2中含有SiO2的物质的量是1 mol，每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si-O共价键，则1 mol SiO2中含有Si-O键的个数为4NA，D错误；综上所述答案为B。7D【解析】ASiO2晶体为原子晶体，由Si原子和O原子构成，不存在SiO2分子，A错误；BNa2SO4晶体为离子晶体，由Na+和构成，不存在Na2SO4分子，B错误；CC3N4是原子晶体，由C、N原子构成，不存在C3N4分子，C错误；D
5、C60(足球烯)晶体为分子晶体，由C60分子构成，C60表示分子式，D正确；答案选D。8B【解析】AAl3+、Na+核外电子排布相同，有2个电子层，电子层数相同，半径随着原子序数递增而减小，r(Na+)r(Al3+)，Cl-结构示意图为，电子层数为3，半径最大，即微粒半径大小顺序是，r(Cl-)r(Na+)r(Al3+)，故A说法正确；B共价晶体硬度可以从键能角度考虑，C的原子半径小于Si的原子半径，因此键长的大小顺序Si-SiSi-CC-C，键长越长，键能越小，因此硬度大小顺序是金刚石SiC晶体硅，故B说法错误；CH2O和HF含有分子间氢键，AsH3不含分子间氢键，沸点最低，常温下H2O为液
6、体，HF为气体，因此H2O的沸点高于HF，故C说法正确；D离子晶体熔点与晶格能有关，晶格能大小与离子半径以及所带电荷数有关，r(K+)r(Na+)r(Mg2+)，r(Cl-)r(O2-)，晶格能大小顺序是MgONaClKCl，离子晶体熔点为MgONaClKCl，故D说法正确；答案为B。9B【解析】A该晶体硬度大，为立体网状结构，而不是片层结构，A错误；B在晶体中每个X周围有3个Y原子；每个Y原子周围有4个X原子，则Y、X原子个数比是3：4，故该晶体化学式可表示为Y3X4，B正确；C在晶体中与X连接的Y原子个数是3个，所以X的配位数是3，C错误；DX形成3对共用电子对，则说明X最外层有5个电子，
7、达到最外层8个电子稳定结构需3个电子，所以X为第VA元素；Y形成4对共用电子对，说明Y原子最外层有4个电子，达到最外层8个电子的稳定结构需4个电子，则Y位于元素周期表第IVA族，D错误；故合理选项是B。10D【解析】A液晶分子间的相互作用容易受温度、压力、电场的影响，在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列，故A正确；B内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质称为非晶体，故B正确；C液晶具有晶体的各向异性，故可以利用对光的通过性质不同，而制造出液晶显示器，液晶最重要的用途是制造液晶显示器，故C正确；D纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性，故D错误；答案选D。11D
8、【解析】A用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确；B电子云表示处于一定空间运动状态电子在核外空间的概率密度分布的描述，故B正确；C由大量带电微粒（离子、电子）和中性微粒（原子或分子）所组成的物质聚集体称为等离子体，等离子体和完全由离子组成的离子液体都具有良好的导电性，故C正确；D石英玻璃为非晶态二氧化硅，水晶为晶态二氧化硅，非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅的X射线衍射粉末图谱不相同，则用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不相同的，故D错误；故选D。12B【解析】A由无限长链
9、状结构截图可知，SiS2中每个硅原子与4个硫原子形成4个硅硫键，则92gSiS2中含有共价键的物质的量为4=4mol，故A正确；BSiS2的空间结构不是空间网状结构，则SiS2不是原子晶体，是分子晶体，故B错误；CSiS2与CS2为结构相似的分子晶体，SiS2的 相对分子质量大于CS2，分子间作用力大于CS2，熔沸点比CS2高，故C正确；DSiS2能与水发生水解反应生成H2SiO3和H2S，故D正确；故选B。13B【解析】A在该离子化合物中含有Cu原子个数是4，含有O原子个数为：1+8=2，n(Cu)：n(O)=4：2=2：1，则该化合物化学式是Cu2O，根据化合物中元素化合价代数和为0，O为
10、-2价，则Cu为+1价，A正确；B在C60晶胞中含有C60分子数目是：8+6=4个，B错误；C在C60中含有30个共价键，则C60与F2在一定条件下，发生加成反应生成C60F60，C正确；D在C60分子中，每个C原子与相邻C原子形成3个键，则在1个C60分子中含有键数目是个，故在1 mol C60分子中，含有的键数目约为，D正确；故合理选项是B。14C【解析】A石墨、足球烯()、金刚石均是碳元素形成的单质，因此这三种物质是碳的同素异形体，选项A错误。B石墨是混合晶体，足球烯是分子晶体，二者熔化时还要破坏分子间作用力，不都是化学键，选项B错误。C1 mol石墨所含的C-C键数目为，1 mol金刚
11、石所含的C-C键数目为，其C-C键数目之比为3：4，选项C正确。D石墨晶体C-C键的键长小于金刚石的C-C键，所以石墨晶体C-C的键能大于金刚石的C-C键，则石墨比金刚石稳定，选项D错误。答案选C。15D【解析】晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象，而非晶体中粒子的排列则相对无序，因而无自范性，由此分析。【详解】A有些非晶体如玻璃，有规则的外形；有些固体粉末肉眼看不出规则的外形，但在显微镜下才可观察到规则的几何外形，但它属于晶体，A错误；B晶体一般是纯净物，有一定的熔点，而非晶体一般为混合物，没有一定的熔点；所以晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点，不能用晶体结
12、构解释，B错误；C金属晶体能够导电是因为晶体中存在自由电子，这与晶体结构没有必然关系，C错误；D晶体的某些物理性质（如强度、导热性、光学性质等）的各向异性反映了晶体内部质点排列的高度有序性；而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点，正是非晶体内部质点排列的相对无序性的结果，D正确；答案选D。16当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生回相对滑动，但排列方式不变，弥散在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性。【解析】略17 (1)、(2)、(3) 溶液呈天蓝色是由阳离子Cu2+引起的，SO、Cl-、Br-、Na+、K+在溶液中均无色 上述实验中呈蓝色
13、的物质是水合铜离子，可表示为Cu(H2O)42+ ，叫做四水合铜离子【解析】略18 B 分子 2 3 4 13 (，)【解析】(1)同种元素的不同单质互称同素异形体，C60、金刚石和石墨是碳元素的不同单质，属于同素异形体，答案选B；(2)C60构成微粒是分子，一个分子中含有60个碳原子，所以属于分子晶体；(3)石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，所以平均每个正六边形占有的碳原子数=6=2；(4)该晶体的最小环中含有3个B原子，3个N原子，N原子周围距离最近的B原子有4个，N原子的配位数为4个；立方氮化硼的结构与金刚石相似，硬度大，属于原子晶体，硼原子的价电子数为3，形成4个共价键，有
14、1个配位键，3个普通共价键，配位键与普通共价键数目之比为13；a处B的原子坐标参数为(0，0，0)，距离该B原子最近的N原子连线处于晶胞对角线上，且二者距离为体对角线的，则该N原子到各坐标平面距离均等于晶胞棱长的，距离该B原子最近的N原子坐标参数为(，)。19 3d64s2 15 4：5 当H+浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱 第四周期第IIB族 3d 5 Au【解析】(1)Fe是26号元素，根据构造原理可知基态Fe原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；由于s亚层有1个轨道，p亚层有3个轨道，
15、d亚层有5个轨道，则基态Fe原子核外填充有电子的原子轨道数目为15个；基态Fe2+是Fe原子失去最外层的2个4s电子形成的，则Fe2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，其未成对电子数是4；基态Fe3+是Fe2+再失去1个3d电子形成的，Fe3+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，未成对电子数是5，故基态Fe2+与Fe3+离子中未成对电子数之比为4：5；邻二氮菲中N原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2+浓度，pH2时，H+浓度高，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；(2)Zn是30号元素，
16、在元素周期表中位于第四周期第IIB族。根据构造原理可知基态Zn原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s2，可知基态Zn原子的M电子层中电子占据的最高能级是3d能级；该能级有5对电子对；(3)元素的电负性越大，得到电子的能力就越强。根据元素电负性可知：得到电子能力：Au3+Ag+Zn2+，由于Ag+得到电子变为Ag单质，则据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为Au。20 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 ABC sp杂化 N2 NOC【解析】(1)Fe4Fe(CN)63的外界离子为Fe3+，则核外有26-3=23个电子，所以其基态核外
17、电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5；Fe4Fe(CN)63为离子化合物，Fe3+与Fe(CN)64-以离子键结合，内界中的Fe2+具有空轨道，CN-中C与N原子之间形成3个共价键，C原子上还有一对电子存在，该电子可与Fe2+形成配位键，故Fe4Fe(CN)63中存在的化学键有离子键、共价键、配位键，ABC符合题意，故答案为：1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5；ABC；(2)CN-中C与N形成共价三键，则碳原子的轨道杂化类型是sp杂化；根据等电子体原理可知，与CN-互为等电子体的一种分子为N2，故答案为：sp杂化；N2；(3)同一周期元素的第一电离能从左到
18、右呈增大趋势，但N的2p能级电子处于半充满的稳定状态，难失电子，其第一电离能比O的大，则C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为NOC，故答案为：NOC。【点睛】一般来说，共价单键中的C原子采用sp3杂化类型；共价双键中的C原子采用sp2杂化类型；共价三键中的C原子采用sp杂化类型。21 sp3 正四面体 O 8 4 sp3 正四面体【解析】(1)Ge与C同主族，根据金刚石中C原子的成键方式可知，Ge单晶中Ge原子形成4个键，为sp3杂化；(2)Ni(NH3)6SO4中阴离子为SO，中心S原子价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以立体构型为正四面体；(3)H2O分子中O原子含有孤电子对，所以
19、与Cr3形成配位键的原子是O；(4)一个CO分子中含有一个键，Ni原子和CO分子形成的配位键也为键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8mol 键；(5)PCl3分子中心原子价层电子对数为=4，价层电子对数为4，所以为sp3杂化，形成4条杂化轨道，VSEPR模型为正四面体。22 3：1 Cu3N 2 4【解析】(1)根据均摊原则，1个晶胞中Pt原子数是、Co原子数是，Pt与Co的个数比为3:1；(2) 根据均摊原则，1个晶胞中Cu原子数是、N原子数是，该晶体的化学式Cu3N；(3)根据均摊原则，则每个晶胞拥有个Ti4+、个O2-。23 4 4 b 1:3 或【解析】结合晶胞示意图、确定原子的
20、相对位置关系、进行计算；用均摊法计算晶胞密度、硅酸盐的化学式；【详解】I(1)硼原子位于晶胞内，氮原子位于顶点和面心，则在一个晶胞中，含有硼原子4个，个。(2)已知氮化硼晶胞参数为cm，则在此晶胞中，任意两个原子之间的最短距离为N与B之间，最短距离为晶胞体对角线的，则是cm，DE原子即晶体中两个距离最近的B原子，二者之间的距离为晶胞的棱长的，即是cm。(3)已知三个原子分数坐标参数：A为(0，0，0)、B为(0，1，1)、C为(1，1，0)；则由E原子的位置知，E的原子分数坐标为。(4)由晶胞示意图知，氮化硼晶胞的俯视投影图是b。(5)1个氮化硼晶胞内含有的氮原子和硼原子均为4个，则晶胞的质量
21、为，氮化硼晶胞参数为cm，则晶胞体积为，晶胞密度即晶体的密度为。II(6)观察图可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，所以每个四面体中的硅原子数是1，氧原子数是，即Si与O的原子数之比为1:3；化学式为或。24 6 、 极性键(或共价键)、配位键 、 N 【解析】(1)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。中与O原子之间存在配位键，提供空轨道，O原子提供孤电子对；中与1个之间存在配位键，提供空轨道，提供孤电子对；中N与之间存在配位键；中与之间存在配位键；中与之间存在配位键；中与之间存在配位键；中B与之间存在配位键；、分子中不存在提供空
22、轨道的原子，不存在配位键，故选；故答案为：。(2) 的配位数为6，提供空轨道，配体为；故答案为：6；。(3)基态的价电子排布式为，未成对电子数为2，同周期主族元素基态原子未成对电子数为2的价电子排布式为、，即为、；中的化学键有极性键(或共价键)、配位键，配体为、；故答案为：、；极性键(或共价键)、配位键；、。(4)中，提供空轨道，配体为，中的N原子提供孤电子对。中A的价电子对数为，孤电子对数为0，原子杂化类型为。配位键的箭头指向提供空轨道的一方。原子最外层有7个电子，再结合1个电子就可以形成一个单键，另有3对孤电子对。所以气态氯化铝中与2个原子形成共价键的原子中，有一个是配位键，原子提供孤电子对，原子提供空轨道；故答案为：N；。25 (e)(4.6.10)(62.10)、(f)(4.6.12)、(g)(4.6.8)(4.8.12)、(h)(4.5.8)(4.5.12)(52.12)(5.8.12) (c)43.56、(d)42.44.64、(e)512.62、(f)46.612、(g)46.62.63.66、(h)46.46.62.86 【解析】略答案第20页，共9页