課練15晶體結構與性質

優基礎

1.下列關于物質特殊聚集狀態結構的敘述中，錯誤的是（）

A.超分子是由兩個或多個分子相互“組合”在一起形成具有特定結構和功能的聚集

體，能表現出不同于單個分子的性質

B.非晶體基本構成微粒的排列是長程無序和短程有序的

C.液晶內部分子沿分子長軸方向有序排列，使液晶具有各向異性

D.納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，兩部分都是長程有序的

2.下列說法錯誤的是（）

A.納米顆粒界面通常為無序結構，但內部具有晶狀結構

B.利用紅外光譜實驗可確定青蒿素分子中含有的部分基團

C.超分子內部分子之間通過氫鍵、弱配位鍵等相結合

D.電子表液晶顯示器在施加電場時，液晶分子沿垂直于電場方向排列

3.下列敘述中正確的是（）

A.一切四面體空間結構的分子內鍵角均為109。28'

B.CU（0H）2能溶于過量氨水形成［Cu（NH3）4p+,中心離子為CM+,配體是NH.；

C.任何晶體，若含陽離子也一定含陰離子

D.水分子穩定是因為水分子間存在氫鍵作用

4.硒化鋅晶胞結構如圖所示，其晶胞參數為apm。下列敘述不正確的是（）

A.該晶體中鋅的配位數為4

B.相鄰的Se?-與ZM+之間的距離為乎apm

13

C.已知原子坐標：A點為（0,0,0）,8點為（1,1,1）,則C點的原子坐標為q,j,

D.若硒化鋅晶體的密度為"g.cm.3,則阿伏加德羅常數的值為NA="（〃義］（）10）3

5.下列各項敘述中不正確的是（）

A.無機含氧酸HC1O、H2so3、HNCh的酸性逐漸增強

B.Cr、Mn、Fe三種元素基態原子的未成對電子數逐漸增多

C.CaF2、NaCkCsCl三種晶體中陰離子的配位數逐漸增大

HO

（）H八

CHO、kJ、三種有機物的沸點逐漸升高

a依高考

6.

［2021?浙江1月，21］鋁硅酸鹽型分子篩中有許多籠狀空穴和通道（如圖），其骨架的基本

結構單元是硅氧四面體和鋁氧四面體,化學組成可表示為M?［（AlO2）r（SiO2）.v-2H2O（M代表金

屬離子）。下列推測不正確的是（）

A.常采用水玻璃、偏鋁酸鈉在強酸溶液中反應后結晶制得分子篩

B.若，則M為二價陽離子

C.調節）（硅鋁比）的值，可以改變分子篩骨架的熱穩定性

D.分子篩中的籠狀空穴和通道，可用于篩分分子

7.

［2021?全國甲卷，35（節選）］我國科學家發明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醛的催化

劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zd+離子在晶胞中的配位數是

，晶胞參數為。pm、apm>cpm,該晶體密度為gvm、寫出表達式在

ZrO2中摻雜少量ZnO后形成的催化劑，化學式可表示為Zn^ZnA，則尸（用x

表達）。

8.

[2021,全國乙卷，35（節選）]在金屬材料中添加AlCn顆粒，可以增強材料的耐腐蝕性、

硬度和機械性能。AlCn具有體心四方結構，如圖所示。處于頂角位置的是原子。

設Cr和A1原子半徑分別為小和小”則金屬原子空間占有率為%（列出計算表達式）。

9.

[2021?山東卷，16（節選）]XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數如圖所示，晶胞棱邊夾角均為

90°,該晶胞中有個XeF2分子。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞

中各原子的位置，稱為原子的分數坐標，如A點原子的分數坐標為（；，g,；已知Xe—F

鍵長為rpm,則B點原子的分數坐標為；晶胞中A、B間距離d=pm。

10.[2021?浙江6月,26]

（1）已知3種原子晶體的熔點數據如下表：

金剛石碳化硅晶體硅

熔點/C>355026001415

金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是。

（2）提純含有少量氯化鈉的甘氨酸樣品：將樣品溶于水，調節溶液的pH使甘氨酸結晶析

出，可實現甘氨酸的提純。其理由是o

煉模擬

11.[2022?山東濰坊期末]硅和碳是重要的非金屬元素，有關化學鍵鍵能如下表所示:

化學鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—0

鍵能/（kJ?mo「）356413336226318452

下列說法正確的是（）

A.熱穩定性：CH4<SiH4

B.金剛石的熔點低于晶體硅

C.共價鍵的鍵能與成鍵原子的核間距一定成反比

D.硅烷在種類和數量上都不如烷烽多

12.[2022.遼寧名校聯盟開學考]下列有關金剛石晶體和二氧化硅晶體（如圖所示）的敘述

正確的是（）

金剛石及其晶胞二氧化硅

A.金剛石晶體和二氧化硅晶體均屬于共價晶體

B.金剛石晶胞中含有6個碳原子

C.60gSiO2晶體中所含共價鍵數目為6NA（NA是阿伏加德羅常數的值）

D.金剛石晶體熔化時破壞共價鍵，二氧化硅晶體熔化時破壞分子間作用力

13.[2022?山東煙臺期末]鄰二氮菲（phen）與Fe?+生成穩定的橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子

[Fe（phen）F+,可用于Fe?+濃度的測定，鄰二氮菲的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是

（）

A.鄰二氮菲的一氯代物有3種

B.[Fe（phen）3]2+中Fe2+的配位數為3

C.鄰二氮菲的熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能

D.溶液酸性太強時無法用鄰二氮菲測定Fe2+的濃度，其原因可能是鄰二氮菲中的N

優先與H+形成配位鍵而減弱與Fe2+的配位能力

合測評?提能力

ZONGHECEPING?TINENGLII

一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題意。

1.下列說法正確的是（）

A.破損的晶體能夠在固態時自動變成規則的多面體

B.利用超分子的分子識別特征，可以分離C60和C70

C.金屬晶體能導電的原因是金屬陽離子在外加電場作用下可發生定向移動

D.在沸水中配制明機飽和溶液，然后急速冷卻，可得到較大顆粒明帆晶體

2.下列關于不同晶體的描述中正確的是（）

A.在金剛石晶體中，每個C原子被12個六元碳環共用

B.在NaCl晶體中，每個Na卡周圍有8個距離最近且相等的Na卡

C.含ImolFhO的冰中形成氫鍵的數目為4NA個

D.在石墨晶體中，碳原子數與C-C鍵數之比為1：3

3.下列關于晶體的敘述正確的是（）

A.晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

B.區分晶體和非晶體最可靠的方法是對固體進行X射線衍射實驗

C.分子晶體中共價鍵鍵能越大，熔點和沸點越高

D.金屬晶體發生形變時，內部金屬離子與“自由電子”的相互作用消失

4.下列說法錯誤的是（）

A.水汽化和水分解的變化過程中，都需要破壞共價鍵

B.CaC2、NazCh晶體中陰、陽離子個數比分別為1：1、1：2

C.基態碳原子核外有三種能量不同的電子

D.區分晶體Ni和非晶體Ni最可靠的科學方法是X-射線衍射法

5.下列關于Na、Cs的化合物結構與性質的說法錯誤的是（）

A.NaCl為離子化合物，可推知CsCl也為離子化合物

B.NaCl與CsCl相比，熔點更高

C.NaCl與CsCl晶胞中C廠的配位數均為8

D.Cs,容易形成配合物而Na卡一般不會形成配合物的原因與微粒半徑有關

6.近日，科學家研究利用CaF2晶體釋放出的Ca2+和F「脫除硅烷，拓展了金屬氟化物

材料的生物醫學功能。下列說法錯誤的是（）

C

AOCa2*OF

A.F、Si和Ca電負性依次減小，原子半徑依次增大

B.0F2與SiO?中含有化學鍵類型和氧原子雜化方式均相同

C.圖中A處原子分數坐標為（0,0,0）、C處原子分數坐標為（1,1,0）,則B處原子

333

分數坐標為q，1，；）

D.脫除硅烷反應速率依賴于晶體提供自由氟離子的能力，脫除硅烷的速率：

BaF2<CaF2<MgFi

7.下列說法正確的是（）

A.CO2、SO2均是非極性分子

B.羊毛織品水洗后會變形、DNA雙螺旋結構均與氫鍵有關

C.金屬的導熱性和導電性都是通過自由電子的定向運動實現的

D.SiO2晶體中，原子未排列成緊密堆積結構的原因是共價鍵具有飽和性

8.科學家新近合成的納米立方氮化硼，其硬度超過鉆石，是目前世界上最硬的物質。

立方氮化硼結構如圖所示。下列說法正確的是（）

A.納米立方氮化硼屬于離子晶體

B.B和N之間可形成非極性共價鍵

C.納米立方氮化硼可用于鉆探、切削工具

D.25.0g納米立方氮化硼中含6.02X1023個原子

9.下列說法正確的是（）

OH

A.抗壞血酸分子的結構為HOOH,分子中碳原子的雜化方式為Sp2和Sp3

B.氯化鋁在177.8°C時升華，因此A1CL為分子晶體，是非電解質

C.碳元素和硅元素同主族，因此CO?和SiO2互為等電子體

D.一種磁性材料的單晶胞結構如圖所示。該晶胞中碳原子的原子坐標為&0)

x

10.1999年曾報導合成和分離了含高能量的正離子N；的化合物NSASF6,下列敘述錯

誤的是()

A.N；共有24個核外電子

B.N；中N—N原子間以共用電子對結合

C.化合物NsAsF6中As化合價為+5價

D.化合物N5ASF6中F化合價為一1價

二、非選擇題：本題共3小題。

11.目前我國研制的稀土催化劑催化轉化汽車尾氣示意圖如圖1所示。

分子結構

B2H6

圖2

(l)Zr原子序數為40,價電子排布式為。圖1中屬于非極性分子的氣體

是o

(2)①氟化硼(BF3)是石油化工的重要催化劑。BF3中B—F比BF；中B—F的鍵長短，

原因是___________________________________________________________________________

②乙硼烷(B2H6)是用作火箭和導彈的高能燃料；氨硼烷(H3NBH3)是最具潛力的儲氫材料

之一。B2H6的分子結構如圖2所示，其中B原子的雜化方式為。

③H3NBH3的相對分子質量與B2H6相差不大，但是H3NBH3的沸點卻比B2H6高得多，

原因是___________________________________________________________________________

④硼酸鹽是重要的防火材料。圖3是硼酸鈉晶體中陰離子(含B、0、H三種元素)的結

構，該晶體中含有的化學鍵有O

A.離子鍵B.極性鍵C.非極性鍵D.配位鍵E.金屬鍵

(3)C0與Ni可生成媒基銀[Ni(C0)4],已知其中銀的化合價為0,[Ni(C0)4]的配體中配

位原子是0

(4)為了節省貴金屬并降低成本，也常用鈣鈦礦型復合氧化物作為催化劑。一種復合氧

化物結構如圖4所示，則與每個Sr?+緊鄰的CP-有個。

12.根據所學內容回答下列問題：

(1)基態硼原子的軌道表示式為o

(2)根據VSEPR模型判斷，下列微粒中所有原子都在同一平面上的一組是o

A.SOf和NO：B.NO；和SO3

C.H'O+和C1C)3D.P0；和SO]

(3)第三周期某元素的前5個電子的電離能如圖1所示。該元素是(填元素符號),

判斷依據是_____________________________________________________________________

(4)鋁鎂合金是優質儲鈉材料，原子位于面心和頂點，其晶胞如圖2所示。1個鋁原子周

圍有個鎂原子最近且等距離。

(5)獨立的NH3分子中，H—N—H鍵角為107%如圖3所示是[ZMN%)/+的部分結構

以及其中H—N—H鍵角。請解釋[Zn(NH3)6]2+離子中H—N—H鍵角變為109.5。的原因是

(6)已知立方BN晶體硬度很大，其原因是；其晶

胞結構如圖4所示，設晶胞中最近的B、N原子之間的距離為〃nm,阿伏加德羅常數的值

為NA，則晶體的密度為g-cm^\(列式即可，用含“、NA的代數式表示)

13.MOFs是一類以配位鍵自組裝形成的具有分子內孔隙的金屬一有機框架材料，用途

極其廣泛。利用Co(II)、Zn(II)與咪喋合成的ZIFs結構材料類有望成為減少CO2排放的新

型材料。回答下列問題：

(1)基態Co?+價層電子的軌道表示式為；第三電離能：/3(Zn)/3(C。)(填

(2)MOFs薄膜可用于CM、HCHO、COCb等氣體及揮發性有機物的分離，則上述三種

分子的中心原子價層電子對數不同于其他分子的是；COC12分子的立體構型為

(3)DMF、嚇咻、咪唾均是MOFs的常見配體。

()

DMF(人/Rs

HN

③已知分子中的大兀鍵可用符號表示，其中〃［代表參與形成的大兀鍵原子數，n

HN^^N

代表參與形成的大兀鍵電子數，則咪嚏(\=J)中的大兀鍵應表示為.

(4)金屬鉆、鋅晶體具有相同的堆積方式,其堆積方式和晶胞參數如圖所示:

晶胞參數：

Co4=251pm,c=163pm

Zn4=267pm,c=186pm

金屬鉆的密度O(Co)與金屬鋅的密度￡>(Zn)之比；=(列出計

算式)。

單元檢測5元素周期表元素周期律物質結構

一、選擇題：本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項符合題意。

1.2021年，我國發布了《醫用同位素中長期發展規劃》，對提升醫用同位素相關產業

能力水平、保障健康中國戰略實施具有重要意義。醫用同位素有"c、I8F、⑶I等。有關說

法正確的是()

A.1十位于元素周期表的第二周期第VIA族

B.和⑶I具有相同的最外層電子數

c.I4C與l2C的性質完全相同

D.化合物23Na⑶I的中子總數為奇數

2.如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，下列說法正確的是()

P..P.P,

A.s能級和p能級的原子軌道形狀相同

B.每個p能級都有6個原子軌道

C.鈉原子的電子在11個原子軌道上高速運動

D.s能級的原子軌道半徑與能層序數有關

3.1919年英國科學家盧瑟福用a粒子轟擊WizX得到核素帆z+iY,發現了質子，核

反應為：WizX+彳He-亂z+iY+；H,其中核素4V,ZX中質子數與中子數相等，X的簡單

氫化物可用作制冷劑。下列敘述錯誤的是（）

A.X的含氧酸為強酸

B.俗丫2和"Y3互為同素異形體

C.X的含氧酸與X的簡單氫化物反應可生成離子化合物

D.Y的氫化物中可能含非極性共價鍵

4.化學反應中有各種類別的反應式來表示不同的含義，下列情景下的反應式書寫正確

的是（）

A.往FeCb溶液中滴加過量Na2s溶液，發生反應的離子方程式：S2-+2Fe3，=SI+

2Fe2+

B.用電子式表示氯化鎂的形成過程：

：C1?+?Mg-+-Cl:—?：Cl：Mg：C1：

C.堿性電解液環境下的甲烷燃料電池負極電極反應式：CH4-8e+80H==CO；+

6H2O

D.等物質的量CL和SO2同時通入水中，發生反應的離子方程式:SCh+C12+2H2O=4H

++SOf+2CF

5.光催化劑能夠將清潔、可再生的太陽能用于處理日益嚴峻的全球性環境問題。新型

光催化劑BMO（Bi2MoC>6）降解苯酚的原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.反應過程中，BMO參與反應，改變反應路徑，降低反應的活化能

B.反應①和②中轉移相同數目電子時，降解的苯酚的物質的量之比為1：1

C.苯酚中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵

D.該過程的總反應為放熱反應

6.研究表明，氮氧化物在形成霧霾時與大氣中的氨有關（如圖所示）。下列有關各元素

原子的說法正確的是（）

A.基態氮原子電子排布式為Is22s22P5

B.基態的電子排布式為Is22s22P4

C.NO,的空間構型為三角錐形

D.NH：中N的雜化方式為sp3

7.一定條件下Pd-MgO催化劑可以實現CO2“甲烷化”，其反應機理如下圖所示，下

列說法正確的是（）

A.CO2和H2O的空間結構均為直線形

B.MgO-MgOCCh轉化過程中只有共價鍵的斷裂與形成

C.中間體MgOCO中碳元素的化合價為一2價

D.“甲烷化”的總反應為C6+4H2等CH4+2IW

8.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大，a、b、c、d、e、f是由這些元素組

成的化合物，d是淡黃色粉末，m為元素Y的單質，通常為無色無味的氣體。上述物質間的

轉化關系如圖所示。下列說法正確的是（）

一回一"H+H

0-d

一百—"0+H

A.簡單離子半徑：Z>Y

B.非金屬性：Y<X

C.陰離子的還原性：Y>W

D.W2Y2中含有非極性鍵

9.下列有關物質結構的說法中，正確的說法有（）

①兩種非金屬元素形成AB型化合物一定含共價鍵

②物質中化學鍵被破壞，一定發生化學變化

③水的沸點和穩定性都比硫化氫要高均與氫鍵有關

④CF4、CC14、CBn、CL的分子間作用力依次增大，沸點依次升高

⑤只有活潑金屬與活潑非金屬之間才能形成離子鍵

⑥僅由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物

⑦碘化氫氣體分解和氯化鈉熔化克服的化學鍵類型不同

⑧F2、PCb、HC1O分子中，每個原子的最外層都具有8電子穩定結構

⑨H2O2、NH4CkH2S、NaOH、Ca（C10）2中都存在極性共價鍵

A.2個B.3個

C.4個D.5個

10.下列敘述不正確的是（）

A.金剛石、SiC、NaF、NaCl,H20,H2s晶體的熔點依次降低

B.CaO晶體結構與NaCl晶體結構相似，CaO晶體中Ca?+的配位數為6,且這些最鄰

近的一圍成正八面體

C.設NaCl的摩爾質量為Mg-mo「，NaCl的密度為"gym^,阿伏加德羅常數為NA

_3/M

moP1,在NaCl晶體中，兩個距離最近的C「中心間的距離為限荻；cm

D.X、Y可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中X占據所有棱的中心，Y位于頂角

位置，則該晶體的化學式為XY3

11.下列各組原子中，化學性質一定相似的是（）

A.最外層都只有F個電子的基態X、Y原子

B.2p軌道上只有2個電子的X原子與3p軌道上只有2個電子的Y原子

C.原子核外M層上僅有2個電子的基態X原子與原子核外N層上僅有2個電子的基

態Y原子

D.最外層電子數是核外電子總數g的原子和價層電子排布式為3s23P4的原子

12.觀察下列模型，判斷下列說法錯誤的是（）

金剛石碳化硅二氧化硅石墨烯C&0

?

A.原子數相同的金剛石和碳化硅共價鍵個數之比為1:2

B.SiO2晶體中Si和Si—O個數比為1:4

C.石墨烯中碳原子和六元環個數比為2：1

D.已知C60分子中每個碳原子都達到了8電子的穩定結構，則1個C60分子中含30個

兀鍵

13.一種由短周期元素W、X、Y、Z組成的化合物甲可作為氧化劑和漂白劑，其結構

如下?W、X、Y、Z的原子序數逐漸增大，且原子序數之和為32。下列說法錯誤的是（）

WYY12~W

1+IIII1+

W—X—WY—Z—Y--Y—Z--YW—X—W

1III1

W」LYYW」

A.化合物甲中既含共價鍵，又含離子鍵

B.W、X、Y、Z的最高正價都等于它們的主族序數

C.X、Z的最高價氧化物對應的水化物均為強酸

D.一定條件下，W的單質與X、Y、Z的單質均能反應

14.氫疊氮酸（HN3）馬醋酸的酸性相近，其鹽穩定，但受撞擊易發生爆炸生成N2。關于

HN3有以下說法：①NaN3的水溶液呈堿性；②固體HNa屬于分子晶體；③固體NaNa屬于

離子晶體；④NaN3可用于小汽車防撞保護氣囊。其中說法正確的一組是（）

A.①②③B.①②③④

C.②③④D.①③④

戊

15.配合物Fe(C0)5的熔點為-20℃,沸點為103℃,可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結

構如圖戊所示。關于Fe(CO)5，下列說法正確的是()

A.Fe(CO)5和CO是非極性分子

3

B.Fe(CO)5中Fe原子以sp雜化方式與CO成鍵

C.1molFe(CO)5含有10mol配位鍵

D.反應Fe(CO)5=Fe+5COt沒有新化學鍵生成

二、非選擇題：本題共5小題，共55分。

16.(8分)1.我國科學家發現了一系列意義重大的鐵系超導材料，其中一類為

Fe—Sm—As—F—O組成的化合物。回答下列問題：

(1)預測As的氫化物分子的立體結構為,其沸點比N%低的理由是

(2)Sm的價層電子排布式為4卜6s2,SnP+的價層電子排布式為。

n.氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩定性好，是一種具有潛力的固體儲氫材料。

(DA1與B同主族，寫出與A1滿足對角線規則的短周期元素的單質與氫氧化鈉溶液反

應的離子方程式。

(2)NH3BH3分子中，N-B化學鍵稱為鍵，其電子對由________提供。氨硼烷

在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3+6H2O=3NH4+BO；+9比。

BO；的結構如圖所示：

「()

I

B

BB

/\/\

Loo()J

在該反應中，B原子的雜化軌道類型由________變為。

17.(11分)氫原子是最輕的原子，人們曾預言它可能是所有元素之母。碳是地球上組成

生命的最基本的元素之一。設NA為阿伏加德羅常數的值。按要求回答：

(1)宇宙中含量最多的元素是氫和。基態碳原子的核外電子占有個原

子軌道。

()

II

(2)光化學煙霧中除了含有NO』外，還含有CH3—C—O—()—NO?(PAN)第二次污染

物。

①PAN中C的雜化方式有AmolPAN中含有的◎鍵數目為。

組成PAN的元素的電負性大小順序為.

②相同壓強下，HCOOH的沸點比CH3OCH3(填“高”或“低”)。

⑶水溶液中有H30\H5O2、H9O：等微粒的形式。請畫出H5O2的結構式:

（4）硅和碳在同一主族。如圖為SiO2晶胞中Si原子沿z軸方向在xy平面的投影圖（即俯

視圖），其中0原子略去，Si原子旁標注的數字表示每個Si原子位于z軸的高度，則SiA與

Sin之間的距離是nirio

2（4的單位為mn）

18.（12分）超分子化學不僅已逐漸擴展到化學的各個分支，還擴展到生命科學和物理學

等領域。由M。將2個C?）分子、2個p-甲酸丁酯吐咤及2個CO分子利用配位鍵自組裝的

超分子結構如圖所示。

（l）Mo處于第5周期WB族，核外電子排布與Cr相似，它的基態價電子排布式是

;核外未成對電子數有個。

（2）該超分子中存在的化學鍵類型有（填字母）。

A.。鍵B.兀鍵

C.離子鍵D.氫鍵

（3）該超分子中配體CO提供孤電子對的原子是（填元素符號），p-甲酸丁酯

毗咤配體中C原子的雜化方式有。

（4）從電負性角度解釋CFjCOOH的酸性強于CH3COOH的原因

___________________________________________________________________________O

（5）C60與金剛石互為同素異形體，從結構與性質之間的關系解釋C60的熔點遠低于金剛

石的原因是

19.（12分）根據信息回答下列問題：

（1）如圖是部分元素原子的第一電離能h隨原子序數變化的曲線圖（其中12號至17號元

素的有關數據缺失）。

第一電離