高二化学人教版选修3单元测试AB卷 第三章 晶体结构与性质 A卷

第三章 晶体结构与性质 A卷

1.通过下列操作获得的物质不是晶体的是(   )

A.从熔融态以适当速率凝固获得的硫

B.液态水急速冷却到-108℃

C.凝华获得的碘

D.从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜

2.将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是(   )

A.基本构成的微粒种类

B.晶体中最小重复结构单元的种类

C.微观粒子的密堆积种类

D.晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类

3.下列晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 (  )

A．SO2与SiO2     B．CO2与H2O2     C．金刚石与HCl     D．CCl4与SiC

4.晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300mm、重达81kg的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列叙述正确的是(   )

A.形成晶体硅的速率越快越好

B.晶体硅有固定的熔、沸点，研碎后就变成了非晶体

C.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃

D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关

5.下列说法正确的有(   )

①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征；②分子晶体在干燥或熔融时，均能导电；③分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高；④分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高；⑤分子晶体的熔、沸点一般比较低；⑥分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定。

A.2项 B.3项 C.4项 D.5项

6.铜是生活中比较常见的一种金属，而纳米铜能在空气中白燃，这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。假设某纳米颗粒的大小和形状如图所示，则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数之比是(   )

A.7:11 B.1:2 C.7:8 D.26:27

7.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方堆积，如图a、b、c分别代表这三种堆积方式的结构示意图，则图示结构内金属原子个数比为(   )

A.3∶2∶1   B.11∶8∶4 C.9∶8∶4   D.21∶14∶9

8. NaF，NaI，MgO均为离子化合物，跟据下列表格数据，这三种化合物熔点高低顺序是(   )

A．③>①>②        B．①>②>③ C．③>②>①        D．②>①>③

9.经X射线研究证明：在固体状态时，其晶胞结构中存在空间构型分别是正四面体和正八面体的两种离子。下列关于的推断正确的是(   )

A.固体是分子晶体

B.固体具有良好的导电性

C.晶体由和构成，且离子数月之比为1:1

D.晶体由和构成，且离子数目之比为1:1

10.下列关于晶体的说法一定正确的是(   )

A.分子晶体中都存在共价键

B.和熔化时克服的作用力类型相同

C.晶格能：KI>KBr>KCl>KF

D.如图所示，其中（1）和（4）是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构

11.下图为甲烷晶体的晶胞结构,下列有关说法正确的是(   )

A.甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子
B.晶体中1个分子有12个紧邻的甲烷分子
C. 晶体熔化时需克服共价键
D.一个甲烷晶胞中含有8个分子

12.金晶体的晶胞如图所示，设金原子的直径为表示阿伏加德罗常数，表示金原子的摩尔质量，在立方体的各个面的对角线上3个金原子相切。下列说法错误的是(   )

A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子

B.金晶体中金原子的配位数为12

C.一个金晶胞的体积是

D.金晶体的密度是

13.钛（Ti）、镍（Ni）、镧（La）、铝（Al）等金属在储氢材料方面有广泛的用途。

（1）图a可表示金属钛的晶体结构示意图，则每个Ti原子周围有_______个紧邻的Ti原子，其每个晶胞中含有_______个Ti原子。

（2）镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表，该合金储氢后的晶胞结构如图b所示。1mol镧形成的该合金能储存_______mol氢气。

（3）Al晶体中微粒之间的作用力为；晶胞模型可用图c表示，用Al的微粒半径（）写出Al晶体的空间利用率（晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率）的表达式及计算结果：_______。

14.碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：

（1）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是__________。

（2）分子中含有__________（填“键”“键”或“键和键”），C原子的杂化轨道类型是__________。

（3）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接__________个六元环，每个六元环占有__________个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接__________个六元环。

15.回答下列问题：

（1）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为固溶体。四方晶胞如图甲所示。离子在晶胞中的配位数是_________，晶胞参数为，该晶体密度为_____（写出表达式）。在中掺杂少量mnO后形成的催化剂，化学式可表示为，则_______（用表达）。

（2）在金属材料中添加颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构，如图乙所示。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）。

答案以及解析

1.答案：B

解析：获得晶体的一般途径有三种：熔融态物质凝固、气态物质冷却时不经液态直接凝固（凝华）、溶质从溶液中析出，A、C、D正确；液态水急速冷却到-108℃得到的是玻璃态物质，不属于晶体，B错误。

2.答案：D

解析：晶体划分的标准是微观粒子的种类及粒子间的相互作用，如由离子构成且粒子之间是离子键的属离子晶体，由分子通过分子间作用力构成的物质为分子晶体，由原子构成的物质目以共价键形成空间网状结构的物质为原子晶体，金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成金属晶体。故选D。

3.答案：B

解析：题目中所给八种物质属分子晶体的是，属原子晶体的是、金刚石SiC，只有B项符合。

4.答案：C

解析：晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速率太快可能导致晶体质量下降，故A错误；晶体硅有固定的熔点，研碎后仍为晶体，故B错误；玻璃是非晶体，晶体与非晶体最本质的区别是粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，通过X射线衍射可以测定物质的微观结构，所以鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故C正确；晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体具有各向异性，故D错误。

5.答案：A

解析：分子晶体的构成微粒是分子，但分子间只存在范德华力的分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不具有分子密堆积的特征，故①错误；分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，故②错误；分子晶体中，分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越高，故③正确；分子晶体熔化时破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关，故④错误；分子晶体熔化时破坏分子间作用力，而分子间作用力一般较弱，导致其熔、沸点较低，故⑤正确；分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，而分子间作用力影响物理性质，故⑥错误。答案为A。

6.答案：A

解析：由该纳米颗粒的结构图可知，表面粒子数为8（顶角）+6（面心）=14，而粒子总数为14+8=22，所以表面粒子数与总粒子数之比为14:22=7:11，A正确。

7.答案：A

解析：图a中所含原子的个数为，图b中所含原子的个数为，图c中所含原子的个数为。

8.答案：A

解析：离子化合物形成的离子晶体中，离子键的键长越短，阴、阳离子所带电荷越多，则晶体的熔点越高，三种物质所带电荷：③＞②=①，键长：③＜①＜②，

9.答案：D

解析：固体的晶胞结构中有两种离子，因而它是离子晶体，A项错误；离子晶体固态时不导电，B项错误；构成的两种离子的空间构型分别是正四面体和正八面体，所含Cl原子个数分别为4和6，中P的化合价为+5，故晶体由和构成，且离子数目之比为1:1，C项正确，D项错误。

10.答案：D

解析：稀有气体分子是单原子分子，其晶体中没有化学键，故A项错误；为离子晶体，熔化时克服离子键，为共价晶体，熔化时克服共价键，故B项错误；离子所带电荷数相等时，离子半径越小，晶格能越大，所以晶格能：KI<KBr<KCl<KF，故C项错误；NaCl晶体中，每个Cl周围有6个紧邻的，每个周围有6个紧邻的，分析图（1）~（4），则从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构是（1）和（4），故D项正确。

11.答案：B

解析： 甲烷晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子,并不是一个碳原子。以该甲烷晶胞为单元,位于顶点的一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在面上,因此每个都被共用2次,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有 (个)。甲烷晶胞属于面心立方晶胞,该晶胞含有甲烷的分子个数为 (个)。综上所述,只有B项正确。

12.答案：D

解析：A项，Au原子处于顶角与面心上，根据均摊法计算晶胞中含有的Au原子数目为8×1/2+6×1/2=4，正确；B项，金原子的配位数为，正确；C项，在立方体的各个面的对角线上3个金原子相切，金原子的直径为，故面对角线长度为，棱长为，故晶胞体积为，正确；D项，晶胞中含有4个金原子，故晶胞质量为，晶胞体积为，故晶胞密度为，错误。

13.答案：（1）12；2

（2）1.5

（3）金属键；

解析：（1）由图a可知，每个Ti原子周围有12个紧邻的Ti原子，金属Ti的晶胞结构为，每个晶胞中含有的Ti原子个数为。

（2）由晶胞结构知，1个晶胞中含有La的个数为，含有Ni的个数为，含有H的个数为，因此1molLa形成的该合金能储存1.5mol。

（3）Al为金属晶体，晶体中微粒之间的作用力为金属键。设晶胞的棱长为，则，所以，晶胞的体积，晶胞内Al原子的体积为，则Al晶体的空间利用率为。

14.答案：（1）C原子有4个价电子且半径较小，难以通过得失电子达到稳定结构

（2）键和键；sp

（3）①3；2②12

解析：（1）共价键是原子间通过共用电子对形成的相互作用，碳原子有4个价电子，且半径较小，难以失去或得到电子，故碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。

（2）分子的结构式为S=C=S，含有键和键，分子中C原子形成2个键，孤电子对数为，则C原子采取sp杂化。

（3）①根据石墨烯晶体结构图可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为；②在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个碳原子形成4个碳碳单键，最小的环为六元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4×3=12个六元环。

15.答案：（1）8；；

（2）Al；

解析：（1）根据四方的晶胞结构示意图，以面心为例，与其距离最近的有8个，在晶胞中的配位数是8。由晶胞结构可知，每个晶胞中含有个和8个，即平均每个晶胞中有4个；晶胞参数是，的摩尔质量为，一个晶胞的质量为，晶胞体积为，所以晶体的密度。在中掺入ZnO后，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0得：，解得。

（2）由图知，黑色小球有个，灰色小球有个，比例为1:2，由化学式知，黑色小球代表Al原子，灰色小球代表Cr原子，则处于顶角位置的是Al原子；该晶胞中有两个Al，其体积为，有4个Cr，其体积为，立方体的体积为，故金属原子空间占有率为。