人教版高考化学一轮总复习课时质量评价15晶体结构与性质含答案

课时质量评价(十五)

(建议用时：40分钟)

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．下列晶体分类中正确的一组是(　　)

C　解析：A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。

2．金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的共价晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)。请问，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置(　　)

A．12，大立方体的12条棱的中点

B．8，大立方体的8个顶角

C．6，大立方体的6个面的中心

D．14，大立方体的8个顶角和6个面的中心

A　解析：与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12个。如图所示：

3．(2020·青岛模拟)下列有关说法不正确的是(　　)

A．MgO的晶格能大于CaO

B．干冰和SiO2的晶体类型相同

C．DNA双螺旋的两个螺旋链通过氢键相互结合

D．如图所示晶胞的化学式为KZnF3

B　解析：镁离子与钙离子所带电荷数相同，镁离子半径小于钙离子，所以氧化镁中离子键强于氧化钙，晶格能大于氧化钙，故A正确；干冰是由二氧化碳分子构成的分子晶体，二氧化硅是由硅原子和氧原子构成的共价晶体，故B错误；N元素的电负性较大，DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，故C正确；依据晶体可知：K＋位于体内，1个晶胞有1个，Zn2＋位于顶点，1个晶胞含有：×8＝1个，F－位于棱上，1个晶胞含有F－个数为×12＝3个，所以化学式为KZnF3，故D正确。

4．卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示。下列判断不正确的是

(　　)

A．TiCl4为共价化合物

B．NaX随X－半径增大，离子键减弱

C．NaX均为离子化合物

D．TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用

D　解析：由图可知TiCl4的熔点低，属于分子晶体，只含共价键，是共价化合物，故A正确；NaX是离子晶体，晶格能越高、离子键越强、熔点越高，

X－电子层数越多，半径越大，晶格能越小，则NaX随X－半径增大，离子键减弱，故B正确；NaX中只含有离子键，则NaX均为离子化合物，故C正确；TiF4的熔点反常是因为氟的电负性强，与4价钛形成离子键，而不是形成氢键，故D错误。

5.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．该晶体属于分子晶体

B．该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等

C．阳离子的配位数为6

D．氧化锌的晶格能大于硫化锌

D　解析：该化合物由离子构成，为离子晶体，故A错误；由图可知，

Zn2＋位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，S2－位于体内，其个数为4，则离子数目相同，故B错误；由图可知每个S2－周围有4个Zn2＋，且化合物为ZnS，则阳离子的配位数为4，故C错误；同类型的离子晶体中，离子半径越小，晶格能越大，因氧离子半径小于硫离子半径，则氧化锌的晶格能大于硫化锌，故D正确。

6．(2020·武汉模拟)下列有关晶体结构的说法不正确的是(　　)

A．图1，在金刚石晶体中，最小的碳环上有6个碳原子

B．图2，在NaCl晶体中，与Na＋距离最近且相等的Cl－形成正八面体

C．图3，在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数8

D．图4所示的金属晶体的堆积模型为面心立方最密堆积，其空间利用率为74%

D　解析：金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，故A正确；沿x、y、z三轴切割的方法知，x轴上有2个氯离子，y轴上有2个氯离子，z轴上有2个氯离子，所以钠离子的配位数是6，将6个氯离子连接后所围成的空间结构是正八面体，故B正确；由图3可知，位于顶点和面心的是Ca2＋，共有4个；位于体内的是F－，共有8个，位于相邻的4个Ca2＋所形成的正四面体的体心，因此，所示CaF2晶体中F－配位数为4，则Ca2＋配位数为8，故C正确；图4为六方最密堆积、配位数12、空间利用率74%，故D错误。

二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

7.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶胞结构如图所示。下列说法中错误的是 (　　)

A．晶体中每个Xn＋周围有2个等距离且最近的N3－

B．该晶体中阳离子与阴离子的个数比为1∶3

C．n＝1

D．Xn＋的核外电子数为18

BD　解析：该晶胞中Xn＋个数＝12×＝3、N3－个数＝8×＝1，所以N3－、Xn＋个数之比为1∶3，根据化合价的代数和为0知n＝1，元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X原子核外电子数＝2＋8＋18＋1＝29，为Cu元素，该化合物为Cu3N，以一个棱上的Xn＋为中心，该离子被4个晶胞共用，与晶体中每个Xn＋周围等距离且最近的N3－只有其相邻顶点上的离子，有2个，故A、C正确，B错误；Xn＋的核外电子数＝2＋8＋18＝28，故D错误。

8．已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成，下列关于该化合物的叙述错误的是　(　　)

A．1 mol该化合物中含有2 mol Y

B．1 mol该化合物中含有3 mol Cu

C．1 mol该化合物中含有2 mol Ba

D．该化合物的化学式是YBa2Cu3O6

AD　解析：由图及运用均摊法可计算出Y原子个数为8×＝1，Ba原子个数为8×＝2，Cu原子个数为3，O原子个数为10×＋2＝7，故该化合物的化学式为YBa2Cu3O7。

三、非选择题

9．磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题：

(1)基态磷原子核外共有________个未成对的电子。

(2)P4S3可用于制造火柴，其结构如图甲所示。

图甲

①电负性：磷________(填“>”或“<”，下同)硫；第一电离能：磷________硫。

②P4S3中硫原子的杂化轨道类型为________。

(3)N、P、As、Sb均是第ⅤA族的元素。

①上述元素的氢化物的沸点关系如图乙所示，沸点：NH3>PH3，原因是__________________________________________________________________；

沸点：SbH3>AsH3>PH3，原因是______________________________________

__________________________________________________________________。

②某种磁性氮化铁的晶胞结构如图丙所示，该化合物的化学式为________。

(4)磷化铝熔点为2 000 ℃，它与晶体硅互为等电子体，磷化铝晶胞结构如图丁所示。

图乙　　　　　　　　图丙

图丁

①图中A点和B点的原子坐标参数如图丁所示，则C点的原子坐标参数为________。

②磷化铝晶体的密度为ρ g/cm3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为________cm。

解析：(1)基态磷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，所以在3p轨道上有3个未成对的电子。(2)①根据元素周期表中电负性的变化规律，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，所以磷元素的电负性小于硫元素的；已知基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，基态磷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，磷原子的3p能级处于比较稳定的半充满状态，所以磷元素的第一电离能大于硫元素的。②由P4S3的结构可知，硫原子形成两个呈一定角度的σ键，还有两对孤电子对，所以其杂化类型为sp3。(3)②在磁性氮化铁的晶胞结构中，根据原子均摊法可得：N(Fe)＝×12＋×2＋3＝6，N(N)＝2，所以其化学式为Fe3N。(4)①根据图丁中A点和B点坐标参数可知，该晶胞的棱长为1，而C点在该晶胞的小正四面体的中心，所以其坐标参数为。②在该晶胞中，最近的两个铝原子间的距离是面对角线的一半，其中N(Al)＝×8＋×6＝4，N(P)＝4，所以其化学式为Al4P4，该晶胞的边长＝＝cm，所以最近的两个铝原子之间的距离为×cm。

答案：(1)3　(2)①<　>　②sp3　(3)①NH3分子间存在氢键　相对分子质量不断增大，分子间作用力不断增强　②Fe3N

(4)①　②×