高中考试化学特训练习含答案——晶体结构与性质

这是一份高中考试化学特训练习含答案——晶体结构与性质，共13页。试卷主要包含了8 ℃,沸点为 444，下表是物质对应的熔点，5 185等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1
.下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是( )
A.分子晶体中一定含有共价键
B.共价晶体中共价键越强,熔点越高
C.离子晶体中含有离子键,不含有共价键
D.金属阳离子只能存在于离子晶体中
2
.(2020 四川成都月考)下列有关晶体结构的叙述中错误的是( )
A.金刚石的网状结构中,最小的环上有 6 个碳原子
B.分子晶体熔化时,不破坏共价键;共价晶体熔化时,破坏共价键
C.在金属铜的晶体中,由于存在自由电子,因此铜能导电
D.在氯化铯晶体中,每个氯离子周围最近且距离相等的氯离子有 8 个
3
.下列性质适合分子晶体的是( )
A.熔点为 1 070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点为 3 500 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C.能溶于 CS2,熔点为 112.8 ℃,沸点为 444.6 ℃
D.熔点为 97.82 ℃,质软,导电,密度为 0.97 g·cm-
3
4
.(2020 重庆质检)下列排序不正确的是( )
A.熔点由高到低:Na>Mg>Al
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.晶体熔点由低到高:CONaBr>NaI
5
.(2020 湖南长沙模拟)下面有关晶体的叙述中,不正确的是( )
A.金刚石的网状结构中含有由共价键形成的碳原子环
B.氯化钠晶体中,每个 Na+周围距离相等且最近的 Na+共有 6 个
C.氯化铯晶体中,每个 Cs+周围紧邻 8 个 Cl-
D.干冰晶体中,每个 CO 分子周围紧邻 12 个 CO 分子
2
2
6
.某离子晶体的晶胞如图所示。A 为阴离子,在晶胞内部,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

7
.(2020 重庆模拟)现有几组物质的熔点(℃)数据:
A 组
B 组
C 组
D 组
金刚石:>3
Li:181 ℃HF:-83 ℃ NaCl:801 ℃
5
00 ℃
硅晶体:1
10 ℃
硼晶体:2
00 ℃
二氧化硅:1
13 ℃
HCl:-
115 ℃
Na:98 ℃
K:64 ℃
KCl:776 ℃
RbCl:718 ℃
4
HBr:-
89 ℃
3
Rb:39 ℃ HI:-51 ℃ CsCl:645 ℃
7
据此回答下列问题:
(1)A 组属于 晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是 。
(2)B 组晶体共同的物理性质是 (填序号)。
①
有金属光泽ꢀ②导电性ꢀ③导热性ꢀ④延展性
(3)C 组中 HF 熔点反常是由
于 。
(4)D 组晶体可能具有的性质是 (填序号)。
①
硬度小ꢀ②水溶液能导电ꢀ③固体能导电ꢀ④熔融状态能导电
能力提升
8
.(双选)已知干冰晶胞结构中 CO 分子在正方体的顶点和面心位置,晶胞中相邻最近的两个 CO 分子
2
2
间距为 a pm,阿伏加德罗常数的值为 NA,下列说法正确的是( )
A.晶胞中一个 CO2 分子的配位数是 12
4
4 × 4
B.晶胞的密度表达式是
g·cm-3
푁A(2 2푎3 × 10-30)
C.一个晶胞中平均含 6 个 CO2 分子
D.CO2 分子的空间结构是直线形,中心碳原子的杂化轨道类型是 sp3 杂化
.(2020 山东化学,4)下列关于 C、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A.键能 C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此 C H 稳定性大于 Si H
9
2
6
2
6
B.立方型 SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH 中 Si 的化合价为+4,CH 中 C 的化合价为-4,因此 SiH 还原性小于 CH
4
4
4
4
D.硅原子间难形成双键而碳原子间可以,是因为 Si 的原子半径大于 C,难形成 p-p π 键
1
0.(双选)(2020 江苏连云港质检)下表是物质对应的熔点(℃):
干
冰
BCl Al O Na ONaClAlF AlCl
3
SiO2
3
2
3
2
3
1
2
- 1
57713
-107 2 073 920 801
190
91
下列判断错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有 BCl3 和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物只能形成相同类型的晶体

D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
1
1.硅酸盐与二氧化硅一样,都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成
,
其中 表示氧原子, 表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离
子。如图所示为某单链无限长的多聚硅酸根离子的结构,试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数
之比为( )
A.1∶2
C.1∶4
B.1∶3
D.2∶5
1
2.碳元素的单质有多种形式,如图所示,依次是 C 、石墨和金刚石的结构图:
6
0
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C 、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。
6
0
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化轨道类型分别为 、 。
(3)C 属于 晶体,石墨属于 晶体。
6
0
(4)石墨晶体中,层内 C—C 的键长为 142 pm,而金刚石中 C—C 的键长为 154 pm。其原因是金刚石中
只存在 C—C 间的 共价键,而石墨层内的 C—C 间不仅存在 共价键,还有
键。
(5)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为 r,金刚石晶胞的边长为 a,则 r= a,
列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。
1
3.(2020 山东部分学校联考)导弹有神奇的命中率,这主要与其材料息息相关,镓(Ga)、锗(Ge)、硅
(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物(如砷化镓、磷化镓等)都是常用的半导体材料。回答下列问题:
(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的核外电子排布式为[Ar] 。
(2)根据元素周期律,原子半径 Ga As(填“大于”或“小于”,下同),第一电离能 Ga As。
(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位数是 。
(4)GaN、GaP、GaAs 都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体硅类似,熔点如下表所示,分析其变化
原
因:
。

晶体 GaN GaP GaAs
熔点 1
1
1
238
/
℃
700 480
(5)GaN 晶胞的结构如图 1 所示。已知六棱柱底边边长为 a cm,阿伏加德罗常数的值为 NA。
①
②
GaN 晶胞中镓原子采用最密堆积方式,每个镓原子周围距离最近的镓原子数目为 。
从 GaN 晶体中“分割”出的平行六面体如图 2。若该平行六面体的体积为 2a3 cm3,则 GaN 晶体的
密度为 g·cm-3。(用含 a、NA 的代数式表示)
拓展深化
1
4.(2020 山东济南二中线上检测)钛被誉为“21 世纪的金属”,可呈现多种化合价,其中以+4 价的 Ti 最
为稳定。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)已知电离能:I (Ti)=1 310 kJ·ml-1,I (K)=3 051 kJ·ml-1。I (Ti)O
B.CO2 分子中碳原子为 sp 杂化
C.单质硫属于共价晶体
D.KNO3 中化学键只有 σ 键
4
.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如 H O 、CO 、BF 、CH COOH 等。下列
2
2
2
3
3
说法正确的是
( )
A.H O 分子中的 O 采取 sp2 杂化
2
2
B.CO2 分子中碳原子采取 sp 杂化

C.BF3 分子中的硼原子采取 sp3 杂化
D.CH3COOH 分子中碳原子均采取 sp2 杂化
5
.(2019 浙江 4 月选考,18)下列说法不正确的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
6
.(2020 山东 4 月开学摸底考试)工业上制取冰晶石(Na AlF )的化学方程式如
3
6
下:2Al(OH) +12HF+3Na CO
2Na AlF +3CO ↑+9H O。下列说法正确的是( )
3
2
3
3
6
2
2
A.AlF3 中 Al3+为配体,接受孤电子对
-
6
B.CO2 晶胞为分子密堆积,配位数为 12
C.CO2 和 CO 中碳原子的杂化方式相同
-
3
2
D.分子间氢键:HF 大于 H2O,HF 的熔、沸点高
7
.(2020 广东茂名联考)已知 H 和 O 可以形成 H O 和 H O 两种化合物,试根据有关信息完成下列问
2
2
2
题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①
②
1 ml 冰中有 ml 氢键。
用球棍模型表示的水分子结构是 。
(2)已知 H O 分子的结构如图所示。H O 分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面
2
2
2
2
上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为 93°52',而两个 O—H 与 O—O 的夹角均为 96°52'。
试回答:
①
②
③
H O 分子的电子式是 ,结构式是 。
2
2
H O 分子是含有 (填“极性”或“非极性”,下同)键和 键的 分子。
2
2
H O 难溶于 CS ,简要说明理
2
2
2
由: 。
④
H O 中氧元素的化合价是 ,简要说明原
2
2
因: 。
能力提升
8
.(双选)关于化学式为[TiCl(H O) ]Cl ·H O 的配合物,下列说法中正确的是( )
2
5
2
2
A.配体是 Cl-和 H2O,配位数是 6
B.中心离子是 Ti4+,配离子是[TiCl(H O) ]2+
2
5
C.内界和外界中 Cl-的数目之比是 1∶2

D.加入足量 AgNO3 溶液,所有 Cl-均被完全沉淀
9
.(双选)(2020 山东新高考质量测评联盟 5 月联考)短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增
大,X 原子的最外层电子数是其周期序数的 3 倍,Z 是短周期元素中原子半径最大的,0.1 ml·L-1 W 最
高价氧化物对应的水化物的水溶液 pHX>Z>W
B.由于氢键的作用导致气态氢化物的稳定性 X>W
C.ZY 的水溶液使红色石蕊试纸显蓝色
D.Z 分别与其他三种元素组成的二元化合物均含有离子键
1
0.有 4 个系列同族元素形成的物质,101.3 kPa 时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
He -
①2
68.8
(a) -
Ar -
Kr -
249.5 185.8 151.7
②
F -187.0 Cl -33.6 (b) 58.7 I 184.0
2
2
2
HCl - HBr -
③
(c) 19.4
H2O
HI -35.3
8
4.0
67.0
H2S -
60.0
H2Te -
1.8
④
(d) -42.0
1
00.0
根据上表中内容,下列叙述正确的是( )
A.系列①的(a)物质中没有离子键,应有共价键和分子间作用力
B.系列③中(c)物质的沸点比 HCl 高是因为(c)中的共价键更牢固
C.系列②中(b)物质的元素的原子序数应为 35,且该物质常温下为液态
D.系列④中 H2O 的沸点出现反常,是因为分子内有氢键的影响
1
1.(双选)CH+、—CH 、CH- 都是重要的有机反应中间体,下列有关它们的说法正确的是( )
3
3
3
A.碳原子均采取 sp2 杂化
B.CH- 与 NH 、H O+的空间结构均为三角锥形
3
3
3
C.CH3+中碳原子采取 sp2 杂化,所有原子均共面
D.CH3+与 OH-形成的化合物中含有离子键
1
2.请回答下列问题:
(1)维生素 B1 可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示:
以下关于维生素 B1 的说法正确的是 。
a.只含 σ 键和 π 键
b.既有共价键又有离子键
c.该物质的熔点可能高于 NaCl
d.既含有极性键又含有非极性键
(2)维生素 B1 晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有 。
a.离子键、共价键
b.离子键、氢键、共价键

c.氢键、范德华力
d.离子键、氢键、范德华力
(3)维生素 B 燃烧可生成 N 、NH 、CO 、SO 、H O、HCl 等物质,这些物质中属于非极性分子的化
1
2
3
2
2
2
合物有 。氨气极易溶于水,其原因
是
。
(4)液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现“液氨
氨气
氮气和氢气
氮原子和氢原子”
的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用是:① ;②极性键;
。
3.氮、磷、砷是同主族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。
③
1
请回答下列问题:
(1)砷原子核外电子排布式为 。
(2)K [Fe(CN) ]晶体中 Fe3+与 CN-之间的键的类型为 ,该化学键能够形成的原因
3
6
是 。
(3)已知:
物质
CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点/K
分解温
度/K
8
73 773 1 073713.2
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
①
CH 和 SiH 比较,NH 和 PH 比较,沸点高低的原因
4
4
3
3
是
。
②
CH 和 SiH 比较,NH 和 PH 比较,分解温度高低的原因
4
4
3
3
是
。
③
综合上述数据和规律判断,一定压强下 HF 和 HCl 的混合气体降温时 先液化。
拓
展
深
化
1
4.(2020 山东枣庄调研)(1)请用下列 10 种物质的序号填空:
①
⑥
O ꢀ②H ꢀ③NH NO ꢀ④K O ꢀ⑤Ba(OH)
2
2
2
4
3
2
2
CH ꢀ⑦CO ꢀ⑧NaFꢀ⑨NH ꢀ⑩I
2
4
2
3
其中既有离子键又有非极性键的是 ;既有离子键又有极性键的是 。
(2)X、Y 两种主族元素能形成 XY 型化合物,已知 XY 中共有 38 个电子,若 XY 为常见元素形成的
2
2
2
离子化合物,其电子式为 ;若 XY2 为共价化合物,其结构式
为 。

(3)氯化铝的物理性质非常特殊,如氯化铝的熔点为 190 ℃,但在 180 ℃时就开始升华。据此判断,氯化
铝是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据
是 。
(4)现有 a~g 7 种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
①
元素的原子间反应最容易形成离子键的是 。
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ꢀ
A.c 和 f
C.d 和 g
B.b 和 g
D.b 和 e
②
写出 a~g 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为 8 电子稳定结构的任意一种分子的分子
式: 。
课时规范练 16 晶体结构与性质
1
.B 稀有气体晶体为分子晶体,不含共价键,A 项错误;共价晶体中共价键越强,熔点越
高,B 项正确;离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,C 项错误;金属阳离子也可以
存在于金属晶体中,D 项错误。
2
.D A 项,根据金刚石的晶胞结构图
可知,最小的环上有 6 个碳原子,正确;B
项,分子晶体熔化时只是状态发生变化,没有化学键的断裂,只破坏分子间作用力,共价晶
体的构成微粒是原子,熔化时化学键被破坏,正确;C 项,金属晶体是由金属阳离子和自由
电子构成的,在通电条件下,自由电子的定向移动使得金属晶体能导电,正确;D 项,氯化铯
晶体的晶胞结构如图所示
,由图可知,每个氯离子周围最近且距离相等的
氯离子有 6 个,错误。
3
4
.C A、B 选项中的熔点高,不是分子晶体的性质,D 选项是金属晶体的性质。
.A 金属离子的电荷越多,半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低的顺序为
Al>Mg>Na,A 项错误;键长越短,共价键越强,硬度越大,键长 C—C晶体硅,B 项正确;一般情况下,晶体熔点的高低顺序
为分子晶体Si H ;B 项,金刚石与 SiC 均属于共价(原子)晶体,具有很高的硬度;C 项,C
2
6
2
6
与 Si 在同一主族,非金属性 C>Si,故 CH 的还原性弱于 SiH ,C 项错误;D 项,π 键是 p 轨道
4
4
肩并肩重叠形成的,由于 Si 的原子半径较大,p 轨道重叠程度小,所以硅原子间难以形成
双键。
1
0.BC 氧化铝的熔点高,属于离子晶体,A 项正确;表中 BCl 、AlCl 和干冰均是分子晶
3
3
体,B 项错误;同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,如 CO2 是分子晶体,二氧化硅是
共价晶体,C 项错误;表中 Al O 与 Na O 均是离子晶体,Na 与 Al 位于不同主族,D 项正
2
3
2
确。
1.B 由单链无限长的多聚硅酸根离子的结构图可知,重复结构单元为
子,中心黑点表示硅原子,则结构单元中硅原子个数为 1,氧原子个数为 2+2× =3,所以该
1
, 表示氧原
1
2
阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为 1∶3。
12.答案 (1)同素异形体 (2)sp3 sp2 (3)分子 混合型 (4)σ σ

π(或大 π 或 p-p π)
3ꢀ
3π
16
(5)8
8
解析 (1)金刚石、石墨、C 、碳纳米管都是由同种元素形成的不同单质,故它们互为同
6
0
素异形体。
(2)在金刚石中,每个碳原子都形成四个共价单键,故碳原子的杂化方式为 sp3;石墨烯
中碳原子采用 sp2 杂化。
(3)一个“C ”就是一个分子,故 C 属于分子晶体;石墨层与层之间是范德华力,而同
6
0
60
一层中碳原子之间是共价键,故形成的晶体为混合型晶体。
(4)在金刚石晶体中,碳原子之间只形成共价单键,全部为 σ 键;在石墨层内的碳原子
之间既有 σ 键又有 π 键。
1
8
1
2
(5)晶胞中顶点微粒数为 8× =1,面心微粒数为 6× =3,体内微粒数为 4,共含有 8 个碳
原子;晶胞内含有 4 个碳原子,则晶胞体对角线长度与 4 个碳原子直径相同,即 3a=8r,r=
3
8
4
3
a;1 个碳原子的体积为 8× ×π×r3,晶胞体积为 a3,则碳原子的空间利用率为
4
3
碳原子总体积 8 × × π × 푟3
晶胞体积
4
3
3
8
8
×
× π × ( 푎)3
3π
=
=
=
。
푎3
1
6
푎3
1
3.答案 (1)3d104s24p4ꢀ(2)大于ꢀ小于ꢀ(3)4
(4)原子半径 N