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1、第三章晶体结构与性质检测题一、单选题1下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是()A金属键是金属离子与“电子气”之间的强烈作用，金属键无方向性和饱和性B共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性C范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大D氢键不是化学键而是一种较弱的作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间2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C60和C70B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X射线衍射实验区分晶体和非晶体D“硅炭黑晶体管”为一种新型材料，硅、炭黑均属于晶体3已知
2、某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的,关于该化合物的以下叙述中错误的是 A1 mol该化合物中有1 mol YB1 mol该化合物中有1 mol BaC1 mol该化合物中有7 mol OD该化合物的化学式是YBa2Cu3O74晶体的性质与晶体类型密切相关，下列关于晶体的描述不正确的是A结构相似的共价晶体，原子半径越小，晶体的硬度和熔沸点越高B某无色晶体能溶于水，质硬而脆，熔点为801，熔化状态下能导电，则该晶体可能为离子晶体C易溶于CS2，液态时不导电，水溶液能导电的晶体为分子晶体D含有阳离子的晶体不一定是金属晶体，金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性5下列说法正确的是A含
3、有金属元素的化合物一定是离子化合物B完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物CIA族和VIIA族元素原子间只能形成离子键D金属键只存在于金属单质中6下列物质具有自范性、各向异性的是A钢化玻璃B塑料C水晶D陶瓷7下列关于物质结构与性质的说法中，错误的是A由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性B晶体由于内部质点排列的高度有序性导致其许多物理性质表现出各向异性C等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体D若MgO中离子键的百分数为50%，则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体8下列物质中有氧离子存在的是ACaOBH2OCKClO3DKOH9X、Y、Z、W是原子
4、序数依次增大的短周期主族元素，它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期，且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数，X与W的最高化合价之和为8，Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是A简单离子半径：BX、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物C常见单质沸点：D最高价氧化物对应的水化物的酸性：10化合物A( )进行如下图所示的反应(图中16e表示中心原子周围总共有16个电子)，下列说法不正确的是AX为H2，总反应为用丙烯和氢气为原料制备丙烷B反应过程涉及氧化还原反应CD的结构可能为：D化合物C、D、E为同分异构体，且中心原子的化合价不同11某多孔储氢材料前驱体结构如图，、
5、五种元素原子序数依次增大，基态原子的电子填充了个能级，其中有个未成对电子。下列说法正确的是A氢化物沸点：B原子半径：C第一电离能：D该物质为离子化合物12下列有关Cu及其化合物的叙述正确的是A1mol中含有键的数目为16molB如图所示的晶胞中Cu原子的配位数为4C刻蚀Cu制印刷电路板，说明还原性Cu大于FeD除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥13C2O3是一种无色无味的气体，结构式如图所示，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是A甲酸与草酸互为同系物BC2O3是非极性分子C熔点：草酸三氧化二碳干冰DCO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同14下列有关晶体及配合
6、物结构和性质的判断错误的是选项结构和性质相应判断A贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示该晶体中磷原子的配位数为8B配离子Co(NO2)63-可用于检验K+的存在该离子的配体是NO2CGaN、GaP、GaAs都是良好的半导体材料，晶体类型与碳化硅晶体类似GaN、GaP、GaAs的熔点依次降低D氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一分子中存在配位键，提供空轨道的原子是硼原子AABBCCDD15由于核外有空的d轨道，可与一些配体形成配位数为6的配离子。某同学将淡紫色的晶体溶于水后再依次加KSCN和NaF，发现溶液出现下列变化：已知：为浅紫色，为红色，为无
7、色。下列说法错误的是A晶体溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色，是因为水解生成所致B与形成配位键时，S原子提供孤电子对C溶液加NaF后溶液由红色变为无色，说明与配位键强度不及与配位键强度D焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，说明铁灼烧时无焰色且不会产生发射光谱二、填空题16Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是_。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/37724.1238.315517回答下列问题：(1)CH4和CO2在Ni催化作用下反应可获得化工原料CO和H2。Ni基态原子核外电子排布式为_。与CO互为等电子体的阴离子的电子式
8、为_，Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，该配合物中配位体分子式是_，1molNi(CO)4的含有键的数目为_NA。(2)CH4和CO2在含有钛氧化物的某种催化剂作用下，可直接转化为CH3COOH。CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_，是否为手性分子_(填是或否)。18在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是_原子。设Cr和Al原子半径分别为和，则金属原子空间占有率为_%(列出计算表达式)。19(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl
9、34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3_，CoCl35NH3_，CoCl34NH3(绿色和紫色)：_。上述配合物中，中心离子的配位数都是_。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合
10、。请按要求填空：Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供_，SCN-提供_，二者通过配位键结合。所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是_。若Fe3+与SCN-以个数比1：5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。20研究发现，在低压合成甲醇反应（)中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：（1）和分子中原子的杂化形式分别为_和_。（2）在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。（3）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原
11、料，中的化学键除了键外，还存在_。21回答下列问题：(1)有人认为：为非化学变化，请为其寻找合理的解释_。(2)石墨和金刚石互为同素异形体，其熔点和摩尔硬度如下：物质金刚石石墨熔点35503652摩尔硬度101请从结构角度分析两者熔点相近但摩尔硬度有差异的原因_。22FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。23已知：离子晶体中与一个离子紧邻的异电性离子的数目称为配位数。(1)图1是NaCl晶体的晶胞，表示表示。该晶胞中实际含有的数为_，的配位数是_。(2)图2是CsCl晶体的晶胞，表示表示。该晶胞中实际含有的数为_，的配位数
12、是_。(3)图3是的晶胞，位于顶角和面心，位于大立方体对角线处。表示的离子是_，它的配位数是_；表示的离子是_，它的配位数是_。24金属导电性的解释_25Sn为A族元素，单质Sn与干燥反应生成。常温常压下为无色液体，其固体的晶体类型为_。试卷第7页，共7页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【解析】A金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，故A正确；B共价键是原子之间强烈的相互作用，共价键有方向性和饱和性，故B正确；C范德华力是分子间作用力，相对分子质量越大，分子
13、间作用力越大，极性越大，分子间作用力越强，故C正确；D氢键是一种分子间作用力，比范德华力强，但是比化学键要弱，氢键既可以存在于分子间（如水、乙醇、甲醇、液氨等），又可以存在于分子内（如），故D错误；故选D。2D【解析】A将C60和C70的混合物，加入一种空腔大小适合C60的杯酚中，杯酚像个碗似的、把C60装起来，不能装下C70，加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀利用超分子的分子识别特征，利用杯酚、可以分离C60和C70，A正确；B 晶体具有自范性，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
14、向异性，B正确；C 可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体，例如：石英玻璃为非晶体，水晶的粉末是晶体，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同的，C正确；D炭黑属于非晶体，D不正确；答案选D。3B【解析】由晶胞结构可以知道，Y原子位于顶点，Ba原子位于棱上，Cu原子位于晶胞内部，O原子晶胞内部与面上，利用均摊法计算原子数目，进而确定化学式。【解析】由晶胞结构可以知道，Y原子位于顶点，晶胞中Y原子数目为8=1，Ba原子位于棱上，晶胞中Ba原子数目为8=2，Cu原子位于晶胞内部，晶胞中Cu原子数目为3，O原子晶胞内部与面上，晶胞中O原子数目为2+10=7，故该晶体化学式为YBa2Cu3O
15、7，故答案选B。4D【解析】A结构相似的共价晶体，原子半径越小，则共价键的键长越短，键能越大，晶体的硬度和熔沸点越高，A正确；B某无色晶体能溶于水，则应不是金属晶体，质硬而脆，熔点为801，熔沸点较高，应不是分子晶体，熔化状态下能导电，应为离子晶体，B正确；C易溶于CS2，根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构，液态时不导电，说明不是离子晶体或金属晶体，水溶液能导电，则应为分子晶体，C正确；D金属晶体不一定有较高的熔点，如金属晶体Hg，常温下为液体，熔点较低，D错误；综上所述答案为D。5B【解析】A含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如是共价化合物，故A错误；B完全由非金属元素组成的化合物
16、可能是离子化合物，如，故B正确；CIA族和VIIA族元素原子间可能形成离子键也可能形成共价键，如中只含共价键，中只含离子键，故C错误；D金属键存在于金属单质或合金中，故D错误。故选：B。6C【解析】晶体具有自范性和各向异性，钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体，水晶属于晶体，故选：C。7A【解析】A玻璃是非晶体，故A错误；B晶体由于内部质点排列的高度有序性导致其许多物理性质表现出各向异性，故B正确；C等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成，在整体上表现为近似电中性的电离气体，故C正确；D离子键、共价键之间并非严格截然可以区分，若MgO中离子键的百分数为50%，则MgO可看作离子晶体与共价晶体之间
17、的过渡晶体，故D正确；选A。8A【解析】ACaO中含有离子键，为离子化合物，含有氧离子和钙离子，A正确；BH2O中存在O的共价键，是共价化合物，不存在氧离子，B错误；CKClO3中存在钾离子和氯酸根离子，有离子键，不存在氧离子，C错误；DKOH中存在钾离子和氢氧根离子，有离子键，不存在氧离子，D错误；故选A。9C【解析】主族元素的最高化合价等于主族元素的族序数，由Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁可知，Z为铝元素；再结合X、Y、W的族序数之和等于Z的质子数与X、W的最高化合价之和为8可知，Y为氮元素；由于X、Y位于不同周期且X的原子序数小于Y，故X为氢元素、W为氯元素，综合分析X为
18、氢，Y为氮，Z为铝，W为氯，以此解题。【解析】A核外有3个电子层，半径最大，、核外均有2个电子层，原子序数越大，离子半径越小，核外无电子，半径最小，A正确；BX、Y、W形成的化合物中，水解溶液显酸性，B正确；C氯气的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，故沸点，C错误；D是最强的无机酸，是强酸，是两性化合物，D正确；故选C。10D【解析】A由反应循环图可以看出B和X生成了C，根据原子守恒可知X为H2，故A正确；B从A生成B有电子得失，H2参与生成化合物，都涉及氧化还原，故B正确；CC与丙烯生成D，根据C和E的结构简式可知丙烯与中心原子配位，故D的结构简式为 ，故C正确；D根据、 、，根
19、据CDE的结构简式可知三者分子式不同，不是同分异构，故D错误；故答案为D11D【解析】由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B。【解析】A由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：，A错误；B根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：，B错误；C根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势
20、，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C错误；D该物质的构成微粒为阴阳离子，为离子化合物，D正确；故选D。12A【解析】A含有4个N-Cu配位键，12个N-H共价键，该物质中含有的键数目为16个，即1mol中含有的键有16mol，故A正确；B如图，白球有2个，黑球有4个，根据氧化亚铜的化学式可知，氧化亚铜晶胞中O原子的配位数为4，则Cu原子的配位数为2，故B错误；C氯化铁刻蚀Cu制印刷电路板的反应为，说明氧化性：，还原性：，故B错误；D除去铜粉中含有的CuO，加入稀硝酸会使铜和氧化铜均反应，应加稀硫酸或者灼热条件下通入氢气，故D错误；故选A。13C【解析】A结构相似、分子组成上
21、相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物，甲酸()与草酸()不符合要求，不互为同系物，A错误；B由题图可知正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B错误；C草酸分子间能形成氢键，而不能，故草酸熔点比高，相对分子质量比小，因此熔点低于，熔点：草酸三氧化二碳干冰，C正确；D中碳原子的杂化方式为，中碳原子的杂化方式为，分子中碳原子的杂化方式为，杂化方式不完全相同，D错误。故选C。14B【解析】A根据晶胞结构可知，以顶面面心P原子为例，该晶胞中有4个Rh原子距离其最近，该晶胞上方晶胞中还有4个，所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8，则该晶体中磷原子的配位数为8，故A正确；B配离子Co(NO2)63-的
22、配体为，故B错误；CGaN、GaP、GaAs都是良好的半导体材料，晶体类型与碳化硅晶体类似，属于共价晶体，N、P、As原子半径依次增大，因此GaN、GaP、GaAs的键长依次增大，键能依次减小，熔沸点依次降低，故C正确；D氨硼烷(NH3BH3)分子中，B原子有空轨道，NH3中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对与B原子形成配位键，因此提供空轨道的原子是硼原子，故D正确；答案选B。15D【解析】A根据为浅紫色，将晶体溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色，是因为水解生成红褐色与紫色共同作用所致，故A正确；BS的半径大于N，中S、N都含有孤电子对，S的半径大于N，所以与形成配位键时，S原子提供孤电子对
23、，故B正确；C溶液加NaF后溶液由红色变为无色，变为，与配位键强度不及与配位键强度，故C正确；D铁灼烧时产生发射光谱无特殊焰色，所以焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝，故D错误；选D。16TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高【解析】F的电负性强，故TiF4属于离子化合物，形成离子晶体，熔点较高，而自TiCl4至TiI4均为共价化合物，形成分子晶体，熔沸点很低，且随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高17(1) 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2 、 CO 8(2) sp3、sp2 否【解析】(
24、1)Ni为28号元素，原子核外有28个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2；CO含2个原子、10个价电子，其等电子体的阴离子为CN-和C，电子式分别为其电子式为 、；CO分子中C原子含有孤电子对，可以提供电子，作配体；CO分子与Ni之间的配位键为键，CO分子中有一个键，所以1mol Ni(CO)4的含有键的数目为8NA；(2)CH3COOH分子甲基上的碳原子形成4键，为sp3杂化，羧基中C原子形成双键，为sp2杂化；甲基上的碳原子连接了3个H原子，不是手性碳，所以该分子不是手性分子。18 Al 【解析】已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球
25、个数为，白球个数为，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。19 Co(NH3)6Cl3 Co(NH3)5ClCl2 Co(NH3)4Cl2Cl 6 空轨道 孤电子对 Fe(SCN)Cl2 FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl【解析】(1) 由题意知，四种络合物中的自由Cl分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl。1mol CoCl36NH3只生成3mol氯化银，则有3mol氯
26、离子为外界离子，钴的配位数为6；1mol CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)都只生成1mol氯化银，则有1mol氯离子为外界离子，钴的配位数为6。(2)Fe3+与SCN-反应生成的配合物中， Fe3+提供空轨道， SCN-提供孤对电子。Fe3+与SCN-以个数比1 : 1配合所得离子为Fe ( SCN)2+ ，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成Fe ( SCN ) Cl2与KCl。国Fe3+与SCN-以个数比1 : 5配合所得高子为Fe (SCN) 52-，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成K2Fe (SCN)52-与KCI，所以反应方程式为: FeCl35KS
27、CN=K2Fe(SCN)53KCl。20 与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，分子量较大、范德华力较大 离子键和键（键）【解析】（1）中的价层电子对数为2，所以为杂化， 分子中C的价层电子对数为4，故为杂化，故答案为：；（2）水和甲醇均为极性分子，常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子，常温常压下两种物质均呈气态，根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形成，而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键，所以水中的氢键比甲醇多，则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体，但由
28、于二氧化碳的相对分子质量大于氢气，所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点，故答案为：；与均为极性分子，中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，分子量较大、范德华力较大；（3）是离子化合物，存在离子键；此外在中，3个O原子和中心原子之间还形成一个4中心6电子的大键（键），所以中的化学键有键、键和离子键，故答案为：离子键和键（键）。21(1)氨分子和水分子通过氢键形成一水合氨(2)碳原子的排列方式不同【解析】（1）化学反应的实质是旧键的断裂新键的形成，氨分子和水分子通过氢键形成一水合氨的过程中没有化学键的断裂与生成，所以为非化学变化，故答案为：氨分子和水分子通过氢键形成一水合氨；（2）石墨和金刚石互为同素异形
29、体，由于晶体中碳原子的排列方式不同，金刚石是由碳原子以共价键相结合形成的空间网状结构的原子晶体，具有很高的熔沸点和很大的硬度，石墨为碳原子形成的层状结构的过渡型晶体，层内碳原子间以共价键相结合形成六元环，层间以范德华力相结合，具有很高的熔沸点，但硬度小，故答案为：碳原子的排列方式不同。22 4【解析】Fe能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为，其中Fe的配位数为4，故答案：；4。23 4 6 1 8 8 4【解析】(1)由NaCl晶体的晶胞示意图知：钠离子位于棱边的中点和体心，则该晶胞中实际含有的数为，的配位数是6。(2)由CsCl晶体的晶胞示意图知：氯离子位于晶胞的顶点，该晶胞中实际含有的数为，的配位数是8。(3)图3是的晶胞，位于顶角和面心，则数目为，位于大立方体对角线处，则数目为8，二者比值为1:2，则表示的离子是Ca2+，由晶胞示意图知，Ca2+的配位数是8；表示的离子是，它的配位数是4。24在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”(自由电子)，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电【解析】略25分子晶体【解析】常温常压下为无色液体，说明其熔点很低，可推知其为分子晶体。答案第15页，共8页