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高中化学沪科技版（2020）选择性必修2第3章 晶体结构与性质综合训练题
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这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修2第3章 晶体结构与性质综合训练题，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A．B．
C．D．
2．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料；其晶胞结构如图甲所示，乙图为晶胞的俯视图，已知晶胞参数为anm，硒原子和锌原子的半径分别为r1nm和r2nm，下列说法不正确的是
A．Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28ˊ
B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，)
C．相邻两个Zn原子的最短距离为0.5anm
D．硒原子和锌原子的空间利用率为
3．含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为 ；下列说法正确的是
A．基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B．Cu＋与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C．K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6
D．某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
4．近日，内蒙古大学王青课题组设计合成了一个四极矩分子Pyr-BA(注明：-Ar为芳香烃基)。下列叙述错误的是
A．Pyr-BA中C、N、F的第一电离能依次增大
B．Pyr-BA中N原子采用杂化
C．Pyr-BA的熔点由共价键键能大小决定
D．Pyr-BA分子含极性键和非极性键
5．某种新型导电材料将锂原子嵌入石墨烯层间，晶体结构如图。
下列有关说法正确的是
A．石墨单质片层间作用力较弱，故硬度和熔点都较低
B．这种新型材料有望应用于水性锂离子电池中
C．晶体的化学式为
D．距离Li原子最近的Li原子有6个
6．根据如图所示，下列说法错误的是( )
A．第三周期某元素基态原子的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是Mg
B．铝镁合金是优质储钠材料，原子位于面心和顶点，其晶胞如图2所示，1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离
C．图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角，键角比大与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关
D．立方BN晶体晶胞结构如图5所示，设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为
7．科学家利用四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，该超分子具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)。已知X、Y位于同一周期，基态Z原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：
B．Y与Z形成的化合物中只含离子键
C．由X、Y、Z形成的单质分别为共价晶体、分子晶体和金属晶体
D．该超分子反映了超分子“分子识别”的特性
8．某种钻盐晶体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为，A点的原子坐标参数为，C点的原子坐标参数为。下列说法错误的是
A．B点的原子坐标参数为
B．距离最近且等距离的的数目为8
C．该晶体的密度为
D．与之间的最短距离为
9．据某科学东志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含，也有结构，分子中被包裹在里面，内外两层通过共价键相连，下列叙述不正确的是
A．该物质中的C和Si均采取杂化B．该物质形成的晶体属于共价晶体
C．该物质中没有π键D．该物质的相对分子质量为2400
10．VA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成，继续被氧化为，将通入水中制取。工业上用白磷()与反应生成和一种盐，该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄()和在盐酸中反应转化为雄黄()和(沸点114℃)并放出气体。砷化镓()是第三代半导体材料，熔点高，硬度大。氨硼烷()是最具潜力的储氢材料之一，与乙烷的相对分子质量相近，但沸点却比乙烷高得多。下列说法不正确的是
A．分子间存在氢键B．是由极性键构成的极性分子
C．1ml中含有16ml共价键D．固态和砷化镓晶体都是分子晶体
11．可用于防蛀牙膏的添加剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为，下列说法正确的是
A．含添加剂的牙膏可以在酸性条件下保持很好的效果
B．图中黑色的球●代表
C．每个周围紧邻且等距离的个数为4
D．与最小核心距为
12．某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A．Cu位于元素周期表ds区B．C原子的坐标为
C．该晶体的化学式为D．该晶体的密度为
13．磁性形状记忆材料Cu-Mn-Al合金的晶胞如图所示，Mn、Al位于Cu形成的立方体体心。下列说法正确的是
A．Mn和Cu均位于元素周期表d区B．该合金的化学式为AlMnCu2
C．与Cu距离最近且相等的Cu有12个D．温度升高该合金电导率升高
14．科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其品胞结构如图所示，已知晶胞参数为。下列说法中正确的是
A．Ce与O的数目之比为B．Ce在晶胞中的配位数为4
C．Ce与O最近的距离为D．该晶体的摩尔体积为
15．有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是
A．在碘晶体中，存在的作用力有非极性共价键和范德华力
B．图乙的气态团簇分子的分子式为或
C．在晶体中，1个分子周围有12个分子紧邻
D．在晶体中，距某个最近的围成的空间是正八面体
二、填空题
16．2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出，氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎，其中羟基氯喹结构如图所示。
回答下列问题
(1)羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为 。
(2)羟基氯喹分子中基态Cl原子核外电子有 种空间运动状态。
(3)羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)N原子的VSEPR模型为 。
(5)请在答题卡中，用*标出羟基氯喹分子中的手性碳原子 。
(6)下列现代分析手段中，可用于检测羟基氯的晶体结构是 。
A．X射线衍射B．原子光谱C．元素分析D．红外光谱
17．钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题：
(1)钛元素在元素周期表中的位置 。
(2)二氧化钛与(光气)、(二氯亚砜)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①的空间构型为 ，中σ键和π键的数目比为 。
②是 分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如下图所示：
①碳原子的杂化类型有 种。
②该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．共价键 e．氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有 个；若该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为 pm。(用含ρ、的代数式表示)
三、解答题
18．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子的核外电子排布式是 。
(2)比较S原子和O原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由： 。
(3)S2O的空间结构是 。
(4)同位素示踪实验可证实S2O中两个S原子的化学环境不同，实验过程为
过程ii中，S2O断裂的只有硫硫键，若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ii含硫产物是 。
(5)MgS2O3•6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为 。已知阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为ρg•cm-3，MgS2O3•6H2O的摩尔质量M= g•ml-1(1nm=10-7cm，用含有字母的代数式表示)。
(6)浸金时，S2O作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断S2O中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由： 。
19．新冠肺炎疫情防控，消毒用品必不可少。试回答下列问题：
(1)过氧乙酸()也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有 ，分子中键和键的个数比为 。
(2)生活中常用的手消毒凝胶，其主要有效成分是三氮羟基二苯醚和乙醇，其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂，高效、安全。三氯羟基二苯醚的结构简式如图所示。
①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小的顺序为 ；基态氯原子的价电子排布图为 ，最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为 。
②三氯羟基二苯醚的熔点：55～57℃，沸点：120℃，常态为白色或灰白色晶状粉末，稍有酚臭味，不溶于水，易溶于碱液和有机溶剂。三氯羟基二苯醚属于 晶体，分子中共平面的原子最多有 个。
③乙醇与甲醚()的分子式相同，但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃，乙醇沸点高于甲醚的原因是 。
(3)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性，也常做消毒剂。已知的晶胞如图所示：
设阿伏加德罗常数的值为，晶胞的参数为anm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。
参考答案：
1．D
【详解】A．氯酸钾在水中完全电离，产生钾离子与氯酸根离子，正确应为：，A错误；
B．硝酸铁中铁为+3价，正确应为：，B错误；
C．碳酸为弱酸，分步电离：、，C错误；
D．为强电解质，在水中完全电离，电离方程式为：，D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．把晶胞分成8个小立方体，Zn位于小立方体的体心，Zn周围的4个Se围成构型为正四面体，Zn位于正四面体的体心，即Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28′，故A说法正确；
B．该晶胞中a点坐标为(0，0，0)，b点坐标为(，1，)，由图乙可知，d原子在右前上方小立方体的体心，因此d坐标为(，，)，故B说法正确；
C．根据图乙可知，相邻两个Zn原子的最短距离为面对角线的一半，即距离为nm，故C说法错误；
D．Se在晶胞中个数为=4，锌位于晶胞内部，有4个，因此空间利用率为，故D说法正确；
答案为C。
3．C
【详解】A．铁的原子序数是26，基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d6，A错误；
B．由图可知Cu＋连有3个CN-，其中2个CN-被2个Cu＋共有，则Cu＋与CN-的个数之比为，所以化学式为[Cu(CN)2]－，B错误；
C．根据化学式K4[Fe(CN)6]可判断Fe2＋的配位数为6，C正确；
D．根据铁晶胞示意图可知每个Fe紧邻的Fe位于面心处，所以个数为12，D错误；
答案选C。
4．C
【详解】A．同一周期元素，第一电离能从左到右依次增大的趋势，故A正确；
B．有分子结构可知，N形成3个共用电子对，剩下一个孤电子对，故价层电子对数为4，杂化方式为杂化，B正确；
C．分子间的作用力决定物质的熔点，共价键的键能决定物质的稳定性，故C错误；
D． 苯环中C与C之间为非极性键，C与F之间为极性键，故D正确；
故答案选C。
5．C
【详解】A．石墨单质片层内碳原子间属于共价键连接，故熔点较高，A项错误；
B．锂原子嵌入石墨烯层间无法阻隔水分子进入直接与反应，B项错误；
C．根据晶胞结构均分理念计算，Li位于顶点，晶胞含有1个Li原子，中间的碳原子环，有6个碳原子位于面上，有2个位于晶胞体内，晶胞中碳原子数共有6个，晶体的化学式为 LiC6，C项正确；
D．Li周围的Li的位置有上下、前后、左右，但因为是长方体的结构，故距离锂原子最近的Li原子有4个，D项错误。
答案选C。
6．D
【详解】A．由图1知电离能I3比I2的5倍多，说明最外层有2个电子，结合该元素是第三周期元素，则该元素为第三周期第IIA族元素，此元素为镁元素，A正确；
B．根据图示 ，1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离，B正确；
C．图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角，键角比大，因为氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+形成配位键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥力减弱，所以与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关，C正确；
D．根据均摊原则，1个晶胞中含有N原子数是4、含有B原子数是，晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm，则晶胞体对角线为4anm，晶胞边长是，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为，D错误；
故答案为D。
7．D
【分析】基态Z原子只有两种形状的电子云，且最外层只有一种自旋方向的电子，因此基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s1，即Z为Na元素，根据结构示意图，X形成4个共价键，则X为C元素，W形成1个共价键，且W的原子序数小于X，则W为H元素，X、Y位于同一周期，Y形成2个共价键，说明Y位于ⅥA族，根据四种元素原子序数依次增大，则Y为O元素，据此分析；
【详解】根据上述分析，W为H，X为C，Y为O，Z为Na，
A．碳的氢化物称为烃，烃的状态有气态、液态、固态，氧的氢化物有H2O和H2O2，均为液体，因此碳的氢化物沸点不一定低于氧的氢化物，故A错误；
B．Na元素与O元素构成的化合物可以形成Na2O，也可以形成Na2O2，Na2O只含有离子键，成Na2O2含有离子键和非极性共价键，故B错误；
C．碳元素可以构成金刚石、石墨和C60等，金刚石属于共价晶体，石墨属于混合晶体，C60属于分子晶体，氧气为分子晶体，金属钠为金属晶体，故C错误；
D．超分子的重要特征为分子识别，该超分子反映了超分子“分子识别”的特性，故D正确；
答案为D。
8．C
【分析】根据题目所给已知条件，可知晶胞参数定为单位1，A点为原点建立坐标系；
【详解】A．B点原子在晶胞的正前面面心，原子位置的坐标关系x轴方向单位长度，y轴方向为0，z轴方向单位长度，所以原子坐标参数为，描述正确，不符题意；
B．在晶胞体心，距离最近且等距离的在晶胞8个顶点，描述正确，不符题意；
C．该晶体的化学式为，的摩尔质量为，，该晶体的密度为，描述错误，符合题意；
D．与之间的最短距离为立方晶胞中面对角线的一半，即，描述正确，不符题意；
综上，本题选C。
9．B
【详解】A．该物质中的C和Si均含四个共价键，采取sp3杂化，A正确；
B．由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子、它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，不属于共价晶体，B错误；
C．在C60 、Si60分子结构中，每个原子形成3个键与其他3个原子相结合，而在该分子中C60 、Si60内外两层通过共价键相连，这样每个原子就形成4个键，而达到C、Si原子共价键饱和性，故该分子中没有π键，C正确；
D．．它的分子式为C60Si60，所以该物质的相对分子质量12×60+28×60=2400，D正确；
故选B。
10．D
【详解】A．N元素的电负性大，两分子H3NBH3间可以形成氢键，所以H3NBH3分子间存在氢键，A正确；
B．PF3中P价层电子对数为3，是三角锥形，三角锥形分子的结构不对称，正负电荷中心不重叠，为极性分子，所以PF3是由极性键构成的极性分子，B正确；
C．配离子中Cu2+为中心离子，NH3为配位体，配位键和氮氢键均为共价键，1ml四氨合铜离子中含有16ml共价键，C正确；
D．依据砷化镓熔点高、硬度大的性质，可知砷化镓为共价晶体，D错误；
故选D。
11．B
【详解】A．氟化锶为强碱弱酸盐，能与溶液中的氢离子反应生成氢氟酸，所以含氟化锶添加剂的牙膏可以在酸性条件下防蛀效果降低，故A错误；
B．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的黑球的个数为8×+6×=4，位于体内的白球的个数为8，由氟化锶的化学式可知，黑球为锶离子、白球为氟离子，故B正确；
C．由晶胞结构可知，位于顶点的锶离子与位于面心的锶离子的距离最近，则每个锶离子周围紧邻且等距离的锶离子个数为12，故C错误；
D．由晶胞结构可知，氟离子与锶离子的最小核心距为体对角线的，由晶胞的参数可知，最小核心距为，故D错误；
故选B。
12．B
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
13．B
【详解】A．Cu位于ds区，A项错误；
B．该晶胞内Cu：8×+12×+6×+1=8个，Mn有4个，Al有4个，该合金的化学式为AlMnCu2，B项正确；
C．由晶胞知，与Cu距离最近且相等的Cu有6个，C项错误；
D．温度升高，自由电子与金属原子碰撞频率增大导致电导率降低，D项错误；
答案选B。
14．C
【详解】A．据“均摊法”，晶胞中，Ce的个数为，O的个数为8，则晶胞中Ce与O的个数比为1:2，A错误；
B．以底面面心的Ce为例，上、下层各有4个氧原子，故在晶胞中的配位数为8，B错误；
C．Ce与O的最近距离为体对角线的四分之一，为，C正确；
D．1个晶胞体积为a3×10-36m3，含有4个Ce和8个O，则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36m3×NA =，D错误；
答案选C。
15．B
【详解】A．在碘晶体中，在I2分子内存在I-I非极性共价键，在I2分子之间存在范德华力，因此该晶体中存在的作用力有非极性共价键和范德华力，A正确；
B．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 ，B错误；
C．在CO2晶体中，CO2为面心立方堆积，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，分别在xyz三个平面各4个，C正确；
D．在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+有6个，距Na+最近的Cl-有6个，这6个离子构成一个正八面体，D正确；
故选B。
16．(1)羟基
(2)9
(3) C＜N＜O C＜O＜N
(4)正四面体形、平面三角形
(5)
(6)A
【详解】（1）根据结构简式可判断羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为羟基。
（2）羟基氯喹分子中基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，所以核外电子有9种空间运动状态。
（3）非金属性越强，电负性越大，羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O，由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，稳定性强，所以第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。
（4）分子中连接单键的氮原子的价层电子对数均是4，其VSEPR模型为正四面体形；分子中连接双键的氮原子含有3σ个键和一个π键，其VSEPR模型为平面三角形。
（5）手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，羟基氯喹分子中的手性碳原子为；
（6）A．X射线衍射可识别微观粒子的排布，用于鉴别晶体的结构，故A正确；
B．原子光谱用于鉴定原子，故B错误；
C．元素分析用于判断分子中所含元素种类，故C错误；
D．红外光谱用于鉴定化学键，从而确定分子的结构，故D错误；
故答案为A。
17．(1)第四周期第ⅣB族
(2) 平面三角形 3∶1 极性
(3) 2 bd
(4) 6 ×1010
【详解】（1）钛元素原子序数为22，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s23d2，位于周期表第四周期第ⅣB族。
（2）的结构式为，空间构型为平面三角形，双键中σ键、π键各一个，键中σ键一个，故中σ键、π键数目比为3：1。分子空间构型不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子。
（3）甲基中的碳原子为sp3杂化，C=C中的碳原子为SP2杂化，共有2种杂化类型。根据结构图可知C与H、C与C、C与O等原子间存在共价键，Ti与O间存在配位键。
（4）以N原子为中心，与其距离最近且相等的Ti原子分布在6个面心上，共有6个。设N与Ti原子最近距离为，1个晶胞边长为，体积为，含有N原子数：，Ti原子数：，质量为：，密度，，因此N与Ti最近距离为
18．(1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(2)电负性O＞S，O和S为同主族元素，电子层数S＞O，原子半径S＞O，原子核对最外层电子的吸引作用O＞S
(3)四面体形
(4)Ag235S、32SO
(5) 4
(6)端基S原子有孤电子对可以做配位原子，而中心S原子无孤电子对不可以做配位原子
【详解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；
（2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。
（3）可看作是中1个O原子被S原子取代，则的空间构型为四面体形。
（4）过程ⅱ中断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中最终转化为，S最终转化为。若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ⅱ的含硫产物是Ag235S、32SO；
（5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有个，含有4个；该晶体的密度，所以MgS2O3•6H2O的摩尔质量M=g•ml-1；
（6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。
19．(1) 、 8∶1
(2) O＞Cl＞C＞H 哑铃状 分子 24 乙醇分子间形成氢键，甲醚分子间不存在氢键
(3)
【详解】（1）过氧乙酸分子中饱和碳原子采用杂化，碳氧双键中的碳原子采用杂化；在过氧乙酸中含有一个C=O键，其中含有1个键和1个键，其余的单键均是键，故分子中键和键的个数比为8∶1。
（2）①根据周期表中电负性变化规律，可知电负性大小顺序为O＞Cl＞C＞H；氯原子的价电子排布式为，价电子排布图为；最高能级为3p能级，原子轨道电子云形状为哑铃状。
②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低属于分子晶体，分子中两个苯环通过单键相连于氧原子上，通过单键的旋转，可以使两个苯环处于同一平面内，分子中所有原子均可共平面，三氯羟基二苯醚的分子式为，故共面的原子最多有24个。
③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强，分子间易形成氢键，沸点升高，故乙醇沸点高于甲醚。
（3）在晶胞的顶点和面心，晶胞中含有的个数为；在棱边和体心，其个数为。晶胞的质量，故。
一、选择题
1．下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A．B．
C．D．
2．硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料；其晶胞结构如图甲所示，乙图为晶胞的俯视图，已知晶胞参数为anm，硒原子和锌原子的半径分别为r1nm和r2nm，下列说法不正确的是
A．Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28ˊ
B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，)
C．相邻两个Zn原子的最短距离为0.5anm
D．硒原子和锌原子的空间利用率为
3．含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为 ；下列说法正确的是
A．基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B．Cu＋与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C．K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6
D．某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
4．近日，内蒙古大学王青课题组设计合成了一个四极矩分子Pyr-BA(注明：-Ar为芳香烃基)。下列叙述错误的是
A．Pyr-BA中C、N、F的第一电离能依次增大
B．Pyr-BA中N原子采用杂化
C．Pyr-BA的熔点由共价键键能大小决定
D．Pyr-BA分子含极性键和非极性键
5．某种新型导电材料将锂原子嵌入石墨烯层间，晶体结构如图。
下列有关说法正确的是
A．石墨单质片层间作用力较弱，故硬度和熔点都较低
B．这种新型材料有望应用于水性锂离子电池中
C．晶体的化学式为
D．距离Li原子最近的Li原子有6个
6．根据如图所示，下列说法错误的是( )
A．第三周期某元素基态原子的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是Mg
B．铝镁合金是优质储钠材料，原子位于面心和顶点，其晶胞如图2所示，1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离
C．图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角，键角比大与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关
D．立方BN晶体晶胞结构如图5所示，设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为
7．科学家利用四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，该超分子具有高效的催化性能，其分子结构示意图如下(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)。已知X、Y位于同一周期，基态Z原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：
B．Y与Z形成的化合物中只含离子键
C．由X、Y、Z形成的单质分别为共价晶体、分子晶体和金属晶体
D．该超分子反映了超分子“分子识别”的特性
8．某种钻盐晶体的立方晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为，A点的原子坐标参数为，C点的原子坐标参数为。下列说法错误的是
A．B点的原子坐标参数为
B．距离最近且等距离的的数目为8
C．该晶体的密度为
D．与之间的最短距离为
9．据某科学东志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含，也有结构，分子中被包裹在里面，内外两层通过共价键相连，下列叙述不正确的是
A．该物质中的C和Si均采取杂化B．该物质形成的晶体属于共价晶体
C．该物质中没有π键D．该物质的相对分子质量为2400
10．VA族元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成，继续被氧化为，将通入水中制取。工业上用白磷()与反应生成和一种盐，该盐可与反应制备一元弱酸。雌黄()和在盐酸中反应转化为雄黄()和(沸点114℃)并放出气体。砷化镓()是第三代半导体材料，熔点高，硬度大。氨硼烷()是最具潜力的储氢材料之一，与乙烷的相对分子质量相近，但沸点却比乙烷高得多。下列说法不正确的是
A．分子间存在氢键B．是由极性键构成的极性分子
C．1ml中含有16ml共价键D．固态和砷化镓晶体都是分子晶体
11．可用于防蛀牙膏的添加剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为，下列说法正确的是
A．含添加剂的牙膏可以在酸性条件下保持很好的效果
B．图中黑色的球●代表
C．每个周围紧邻且等距离的个数为4
D．与最小核心距为
12．某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A．Cu位于元素周期表ds区B．C原子的坐标为
C．该晶体的化学式为D．该晶体的密度为
13．磁性形状记忆材料Cu-Mn-Al合金的晶胞如图所示，Mn、Al位于Cu形成的立方体体心。下列说法正确的是
A．Mn和Cu均位于元素周期表d区B．该合金的化学式为AlMnCu2
C．与Cu距离最近且相等的Cu有12个D．温度升高该合金电导率升高
14．科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其品胞结构如图所示，已知晶胞参数为。下列说法中正确的是
A．Ce与O的数目之比为B．Ce在晶胞中的配位数为4
C．Ce与O最近的距离为D．该晶体的摩尔体积为
15．有关晶体的结构如图所示。下列说法错误的是
A．在碘晶体中，存在的作用力有非极性共价键和范德华力
B．图乙的气态团簇分子的分子式为或
C．在晶体中，1个分子周围有12个分子紧邻
D．在晶体中，距某个最近的围成的空间是正八面体
二、填空题
16．2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出，氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎，其中羟基氯喹结构如图所示。
回答下列问题
(1)羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为 。
(2)羟基氯喹分子中基态Cl原子核外电子有 种空间运动状态。
(3)羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)N原子的VSEPR模型为 。
(5)请在答题卡中，用*标出羟基氯喹分子中的手性碳原子 。
(6)下列现代分析手段中，可用于检测羟基氯的晶体结构是 。
A．X射线衍射B．原子光谱C．元素分析D．红外光谱
17．钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题：
(1)钛元素在元素周期表中的位置 。
(2)二氧化钛与(光气)、(二氯亚砜)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①的空间构型为 ，中σ键和π键的数目比为 。
②是 分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如下图所示：
①碳原子的杂化类型有 种。
②该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．共价键 e．氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有 个；若该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为 pm。(用含ρ、的代数式表示)
三、解答题
18．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子的核外电子排布式是 。
(2)比较S原子和O原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由： 。
(3)S2O的空间结构是 。
(4)同位素示踪实验可证实S2O中两个S原子的化学环境不同，实验过程为
过程ii中，S2O断裂的只有硫硫键，若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ii含硫产物是 。
(5)MgS2O3•6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm，结构如图所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为 。已知阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为ρg•cm-3，MgS2O3•6H2O的摩尔质量M= g•ml-1(1nm=10-7cm，用含有字母的代数式表示)。
(6)浸金时，S2O作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断S2O中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由： 。
19．新冠肺炎疫情防控，消毒用品必不可少。试回答下列问题：
(1)过氧乙酸()也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有 ，分子中键和键的个数比为 。
(2)生活中常用的手消毒凝胶，其主要有效成分是三氮羟基二苯醚和乙醇，其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂，高效、安全。三氯羟基二苯醚的结构简式如图所示。
①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小的顺序为 ；基态氯原子的价电子排布图为 ，最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为 。
②三氯羟基二苯醚的熔点：55～57℃，沸点：120℃，常态为白色或灰白色晶状粉末，稍有酚臭味，不溶于水，易溶于碱液和有机溶剂。三氯羟基二苯醚属于 晶体，分子中共平面的原子最多有 个。
③乙醇与甲醚()的分子式相同，但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃，乙醇沸点高于甲醚的原因是 。
(3)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性，也常做消毒剂。已知的晶胞如图所示：
设阿伏加德罗常数的值为，晶胞的参数为anm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。
参考答案：
1．D
【详解】A．氯酸钾在水中完全电离，产生钾离子与氯酸根离子，正确应为：，A错误；
B．硝酸铁中铁为+3价，正确应为：，B错误；
C．碳酸为弱酸，分步电离：、，C错误；
D．为强电解质，在水中完全电离，电离方程式为：，D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．把晶胞分成8个小立方体，Zn位于小立方体的体心，Zn周围的4个Se围成构型为正四面体，Zn位于正四面体的体心，即Zn与距离最近的Se所形成的键的夹角为109°28′，故A说法正确；
B．该晶胞中a点坐标为(0，0，0)，b点坐标为(，1，)，由图乙可知，d原子在右前上方小立方体的体心，因此d坐标为(，，)，故B说法正确；
C．根据图乙可知，相邻两个Zn原子的最短距离为面对角线的一半，即距离为nm，故C说法错误；
D．Se在晶胞中个数为=4，锌位于晶胞内部，有4个，因此空间利用率为，故D说法正确；
答案为C。
3．C
【详解】A．铁的原子序数是26，基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d6，A错误；
B．由图可知Cu＋连有3个CN-，其中2个CN-被2个Cu＋共有，则Cu＋与CN-的个数之比为，所以化学式为[Cu(CN)2]－，B错误；
C．根据化学式K4[Fe(CN)6]可判断Fe2＋的配位数为6，C正确；
D．根据铁晶胞示意图可知每个Fe紧邻的Fe位于面心处，所以个数为12，D错误；
答案选C。
4．C
【详解】A．同一周期元素，第一电离能从左到右依次增大的趋势，故A正确；
B．有分子结构可知，N形成3个共用电子对，剩下一个孤电子对，故价层电子对数为4，杂化方式为杂化，B正确；
C．分子间的作用力决定物质的熔点，共价键的键能决定物质的稳定性，故C错误；
D． 苯环中C与C之间为非极性键，C与F之间为极性键，故D正确；
故答案选C。
5．C
【详解】A．石墨单质片层内碳原子间属于共价键连接，故熔点较高，A项错误；
B．锂原子嵌入石墨烯层间无法阻隔水分子进入直接与反应，B项错误；
C．根据晶胞结构均分理念计算，Li位于顶点，晶胞含有1个Li原子，中间的碳原子环，有6个碳原子位于面上，有2个位于晶胞体内，晶胞中碳原子数共有6个，晶体的化学式为 LiC6，C项正确；
D．Li周围的Li的位置有上下、前后、左右，但因为是长方体的结构，故距离锂原子最近的Li原子有4个，D项错误。
答案选C。
6．D
【详解】A．由图1知电离能I3比I2的5倍多，说明最外层有2个电子，结合该元素是第三周期元素，则该元素为第三周期第IIA族元素，此元素为镁元素，A正确；
B．根据图示 ，1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离，B正确；
C．图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角，键角比大，因为氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+形成配位键，原孤对电子与成键电子对之间的排斥力减弱，所以与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关，C正确；
D．根据均摊原则，1个晶胞中含有N原子数是4、含有B原子数是，晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm，则晶胞体对角线为4anm，晶胞边长是，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为，D错误；
故答案为D。
7．D
【分析】基态Z原子只有两种形状的电子云，且最外层只有一种自旋方向的电子，因此基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s1，即Z为Na元素，根据结构示意图，X形成4个共价键，则X为C元素，W形成1个共价键，且W的原子序数小于X，则W为H元素，X、Y位于同一周期，Y形成2个共价键，说明Y位于ⅥA族，根据四种元素原子序数依次增大，则Y为O元素，据此分析；
【详解】根据上述分析，W为H，X为C，Y为O，Z为Na，
A．碳的氢化物称为烃，烃的状态有气态、液态、固态，氧的氢化物有H2O和H2O2，均为液体，因此碳的氢化物沸点不一定低于氧的氢化物，故A错误；
B．Na元素与O元素构成的化合物可以形成Na2O，也可以形成Na2O2，Na2O只含有离子键，成Na2O2含有离子键和非极性共价键，故B错误；
C．碳元素可以构成金刚石、石墨和C60等，金刚石属于共价晶体，石墨属于混合晶体，C60属于分子晶体，氧气为分子晶体，金属钠为金属晶体，故C错误；
D．超分子的重要特征为分子识别，该超分子反映了超分子“分子识别”的特性，故D正确；
答案为D。
8．C
【分析】根据题目所给已知条件，可知晶胞参数定为单位1，A点为原点建立坐标系；
【详解】A．B点原子在晶胞的正前面面心，原子位置的坐标关系x轴方向单位长度，y轴方向为0，z轴方向单位长度，所以原子坐标参数为，描述正确，不符题意；
B．在晶胞体心，距离最近且等距离的在晶胞8个顶点，描述正确，不符题意；
C．该晶体的化学式为，的摩尔质量为，，该晶体的密度为，描述错误，符合题意；
D．与之间的最短距离为立方晶胞中面对角线的一半，即，描述正确，不符题意；
综上，本题选C。
9．B
【详解】A．该物质中的C和Si均含四个共价键，采取sp3杂化，A正确；
B．由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子、它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，不属于共价晶体，B错误；
C．在C60 、Si60分子结构中，每个原子形成3个键与其他3个原子相结合，而在该分子中C60 、Si60内外两层通过共价键相连，这样每个原子就形成4个键，而达到C、Si原子共价键饱和性，故该分子中没有π键，C正确；
D．．它的分子式为C60Si60，所以该物质的相对分子质量12×60+28×60=2400，D正确；
故选B。
10．D
【详解】A．N元素的电负性大，两分子H3NBH3间可以形成氢键，所以H3NBH3分子间存在氢键，A正确；
B．PF3中P价层电子对数为3，是三角锥形，三角锥形分子的结构不对称，正负电荷中心不重叠，为极性分子，所以PF3是由极性键构成的极性分子，B正确；
C．配离子中Cu2+为中心离子，NH3为配位体，配位键和氮氢键均为共价键，1ml四氨合铜离子中含有16ml共价键，C正确；
D．依据砷化镓熔点高、硬度大的性质，可知砷化镓为共价晶体，D错误；
故选D。
11．B
【详解】A．氟化锶为强碱弱酸盐，能与溶液中的氢离子反应生成氢氟酸，所以含氟化锶添加剂的牙膏可以在酸性条件下防蛀效果降低，故A错误；
B．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的黑球的个数为8×+6×=4，位于体内的白球的个数为8，由氟化锶的化学式可知，黑球为锶离子、白球为氟离子，故B正确；
C．由晶胞结构可知，位于顶点的锶离子与位于面心的锶离子的距离最近，则每个锶离子周围紧邻且等距离的锶离子个数为12，故C错误；
D．由晶胞结构可知，氟离子与锶离子的最小核心距为体对角线的，由晶胞的参数可知，最小核心距为，故D错误；
故选B。
12．B
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
13．B
【详解】A．Cu位于ds区，A项错误；
B．该晶胞内Cu：8×+12×+6×+1=8个，Mn有4个，Al有4个，该合金的化学式为AlMnCu2，B项正确；
C．由晶胞知，与Cu距离最近且相等的Cu有6个，C项错误；
D．温度升高，自由电子与金属原子碰撞频率增大导致电导率降低，D项错误；
答案选B。
14．C
【详解】A．据“均摊法”，晶胞中，Ce的个数为，O的个数为8，则晶胞中Ce与O的个数比为1:2，A错误；
B．以底面面心的Ce为例，上、下层各有4个氧原子，故在晶胞中的配位数为8，B错误；
C．Ce与O的最近距离为体对角线的四分之一，为，C正确；
D．1个晶胞体积为a3×10-36m3，含有4个Ce和8个O，则该晶体的摩尔体积为×a3×10-36m3×NA =，D错误；
答案选C。
15．B
【详解】A．在碘晶体中，在I2分子内存在I-I非极性共价键，在I2分子之间存在范德华力，因此该晶体中存在的作用力有非极性共价键和范德华力，A正确；
B．该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子，则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 ，B错误；
C．在CO2晶体中，CO2为面心立方堆积，1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，分别在xyz三个平面各4个，C正确；
D．在NaCl晶体中，距Cl-最近的Na+有6个，距Na+最近的Cl-有6个，这6个离子构成一个正八面体，D正确；
故选B。
16．(1)羟基
(2)9
(3) C＜N＜O C＜O＜N
(4)正四面体形、平面三角形
(5)
(6)A
【详解】（1）根据结构简式可判断羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为羟基。
（2）羟基氯喹分子中基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，所以核外电子有9种空间运动状态。
（3）非金属性越强，电负性越大，羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为C＜N＜O，由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，稳定性强，所以第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。
（4）分子中连接单键的氮原子的价层电子对数均是4，其VSEPR模型为正四面体形；分子中连接双键的氮原子含有3σ个键和一个π键，其VSEPR模型为平面三角形。
（5）手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，羟基氯喹分子中的手性碳原子为；
（6）A．X射线衍射可识别微观粒子的排布，用于鉴别晶体的结构，故A正确；
B．原子光谱用于鉴定原子，故B错误；
C．元素分析用于判断分子中所含元素种类，故C错误；
D．红外光谱用于鉴定化学键，从而确定分子的结构，故D错误；
故答案为A。
17．(1)第四周期第ⅣB族
(2) 平面三角形 3∶1 极性
(3) 2 bd
(4) 6 ×1010
【详解】（1）钛元素原子序数为22，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s23d2，位于周期表第四周期第ⅣB族。
（2）的结构式为，空间构型为平面三角形，双键中σ键、π键各一个，键中σ键一个，故中σ键、π键数目比为3：1。分子空间构型不对称，正电中心与负电中心不重合，属于极性分子。
（3）甲基中的碳原子为sp3杂化，C=C中的碳原子为SP2杂化，共有2种杂化类型。根据结构图可知C与H、C与C、C与O等原子间存在共价键，Ti与O间存在配位键。
（4）以N原子为中心，与其距离最近且相等的Ti原子分布在6个面心上，共有6个。设N与Ti原子最近距离为，1个晶胞边长为，体积为，含有N原子数：，Ti原子数：，质量为：，密度，，因此N与Ti最近距离为
18．(1)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(2)电负性O＞S，O和S为同主族元素，电子层数S＞O，原子半径S＞O，原子核对最外层电子的吸引作用O＞S
(3)四面体形
(4)Ag235S、32SO
(5) 4
(6)端基S原子有孤电子对可以做配位原子，而中心S原子无孤电子对不可以做配位原子
【详解】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；
（2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。
（3）可看作是中1个O原子被S原子取代，则的空间构型为四面体形。
（4）过程ⅱ中断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中最终转化为，S最终转化为。若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ⅱ的含硫产物是Ag235S、32SO；
（5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有个，含有4个；该晶体的密度，所以MgS2O3•6H2O的摩尔质量M=g•ml-1；
（6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。
19．(1) 、 8∶1
(2) O＞Cl＞C＞H 哑铃状 分子 24 乙醇分子间形成氢键，甲醚分子间不存在氢键
(3)
【详解】（1）过氧乙酸分子中饱和碳原子采用杂化，碳氧双键中的碳原子采用杂化；在过氧乙酸中含有一个C=O键，其中含有1个键和1个键，其余的单键均是键，故分子中键和键的个数比为8∶1。
（2）①根据周期表中电负性变化规律，可知电负性大小顺序为O＞Cl＞C＞H；氯原子的价电子排布式为，价电子排布图为；最高能级为3p能级，原子轨道电子云形状为哑铃状。
②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低属于分子晶体，分子中两个苯环通过单键相连于氧原子上，通过单键的旋转，可以使两个苯环处于同一平面内，分子中所有原子均可共平面，三氯羟基二苯醚的分子式为，故共面的原子最多有24个。
③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强，分子间易形成氢键，沸点升高，故乙醇沸点高于甲醚。
（3）在晶胞的顶点和面心，晶胞中含有的个数为；在棱边和体心，其个数为。晶胞的质量，故。
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