2024版新教材高考化学复习特训卷课练16晶体结构与性质

课练16 晶体结构与性质

练

1．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是(　　)

A．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质

B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的

C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性

D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的

2．下列说法错误的是(　　)

A．纳米颗粒界面通常为无序结构，但内部具有晶状结构

B．利用红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团

C．超分子内部分子之间通过氢键、弱配位键等相结合

D．电子表液晶显示器在施加电场时，液晶分子沿垂直于电场方向排列

3．下列叙述中正确的是(　　)

A．一切四面体空间结构的分子内键角均为109°28′

B．Cu(OH)2能溶于过量氨水形成[Cu(NH3)4]2＋，中心离子为Cu2＋，配体是NH3

C．任何晶体，若含阳离子也一定含阴离子

D．水分子稳定是因为水分子间存在氢键作用

4．硒化锌晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm。下列叙述不正确的是(　　)

A.该晶体中锌的配位数为4

B．相邻的Se2－与Zn2＋之间的距离为a pm

C．已知原子坐标：A点为(0，0，0)，B点为(1，1，1)，则C点的原子坐标为(，，)

D．若硒化锌晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值为NA＝

5．下列各项叙述中不正确的是(　　)

A．无机含氧酸HClO、H2SO3、HNO3的酸性逐渐增强

B．Cr、Mn、Fe三种元素基态原子的未成对电子数逐渐增多

C．CaF2、NaCl、CsCl三种晶体中阴离子的配位数逐渐增大

练

6．[2022·湖北卷，7]C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　)

A．具有自范性

B．与C60互为同素异形体

C．含有sp3杂化的碳原子

D．化学性质与金刚石有差异

7．[2022·湖北卷，9]某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．Ca2＋的配位数为6

B．与F－距离最近的是K＋

C．该物质的化学式为KCaF3

D．若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变

8．[2022·山东卷，5]AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al键、N—Ga键。下列说法错误的是(　　)

A．GaN的熔点高于AlN

B．晶体中所有化学键均为极性键

C．晶体中所有原子均采取sp3杂化

D．晶体中所有原子的配位数均相同

9．[2022·河北卷，17(节选)(6)]如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。

(1)该物质的化学式为____________。

(2)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为____________。

10．[2022·全国甲卷，35(节选)(5)]萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是________；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为________ pm。

11．[2022·北京卷，15(节选)(2)]FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图。

(1)距离Fe2＋最近的阴离子有________个。

(2)FeS2的摩尔质量为120 g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA。该晶体的密度为________ g·cm－3。(1 nm＝10－9 m)

练

12．[2023·山东潍坊期末]硅和碳是重要的非金属元素，有关化学键键能如下表所示：

下列说法正确的是(　　)

A．热稳定性：CH4＜SiH4

B．金刚石的熔点低于晶体硅

C．共价键的键能与成键原子的核间距一定成反比

D.硅烷在种类和数量上都不如烷烃多

13．[2023·辽宁名校联盟开学考]下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是(　　)

A．金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体

B.金刚石晶胞中含有6个碳原子

C．60 g SiO2晶体中所含共价键数目为6NA(NA是阿伏加德罗常数的值)

D．金刚石晶体熔化时破坏共价键，二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力

14.[2023·山东烟台期末]邻二氮菲(phen)与Fe2＋生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2＋，可用于Fe2＋浓度的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．邻二氮菲的一氯代物有3种

B．[Fe(phen)3]2＋中Fe2＋的配位数为3

C．邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能

D.溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定Fe2＋的浓度，其原因可能是邻二氮菲中的N优先与H＋形成配位键而减弱与Fe2＋的配位能力

一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。

1．下列说法正确的是(　　)

A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体

B．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70

C．金属晶体能导电的原因是金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动

D．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体

2．下列关于不同晶体的描述中正确的是(　　)

A．在金刚石晶体中，每个C原子被12个六元碳环共用

B．在 NaCl 晶体中，每个Na＋周围有 8个距离最近且相等的Na＋

C．含1 mol H2O 的冰中形成氢键的数目为 4NA个

D．在石墨晶体中，碳原子数与 C—C 键数之比为1∶3

3．下列关于晶体的叙述正确的是(　　)

A．晶体中只要有阳离子就一定有阴离子

B．区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验

C．分子晶体中共价键键能越大，熔点和沸点越高

D．金属晶体发生形变时，内部金属离子与“自由电子”的相互作用消失

4．下列说法错误的是(　　)

A．水汽化和水分解的变化过程中，都需要破坏共价键

B．CaC2、Na2O2晶体中阴、阳离子个数比分别为1∶1、1∶2

C．基态碳原子核外有三种能量不同的电子

D．区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法是X­射线衍射法

5．下列关于Na、Cs的化合物结构与性质的说法错误的是(　　)

A．NaCl为离子化合物，可推知CsCl也为离子化合物

B．NaCl与CsCl相比，熔点更高

C．NaCl与CsCl晶胞中Cl－的配位数均为8

D．Cs＋容易形成配合物而Na＋一般不会形成配合物的原因与微粒半径有关

6．近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2＋和F－脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是(　　)

A．F、Si和Ca电负性依次减小，原子半径依次增大

B．OF2与SiO2中含有化学键类型和氧原子杂化方式均相同

C．图中A处原子分数坐标为(0，0，0)、C处原子分数坐标为(1，1，0)，则B处原子分数坐标为(，，)

D．脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱除硅烷的速率：

BaF2＜CaF2＜MgF2

7．下列说法正确的是(　　)

A．CO2、SO2均是非极性分子

B．羊毛织品水洗后会变形、DNA双螺旋结构均与氢键有关

C．金属的导热性和导电性都是通过自由电子的定向运动实现的

D．SiO2晶体中，原子未排列成紧密堆积结构的原因是共价键具有饱和性

8．科学家新近合成的纳米立方氮化硼，其硬度超过钻石，是目前世界上最硬的物质。立方氮化硼结构如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．纳米立方氮化硼属于离子晶体

B．B和N之间可形成非极性共价键

C．纳米立方氮化硼可用于钻探、切削工具

D．25.0 g纳米立方氮化硼中含6.02×1023个原子

9．下列说法正确的是(　　)

A．抗坏血酸分子的结构为，分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3

B．氯化铝在177.8 ℃时升华，因此AlCl3为分子晶体，是非电解质

C．碳元素和硅元素同主族，因此CO2和SiO2互为等电子体

D．一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。该晶胞中碳原子的原子坐标为

10．1999年曾报导合成和分离了含高能量的正离子N的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是(　　)

A．N共有24个核外电子

B．N中N—N原子间以共用电子对结合

C．化合物N5AsF6中As化合价为＋5价

D．化合物N5AsF6中F化合价为－1价

二、非选择题：本题共3小题。

11．目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图1所示。

(1)Zr原子序数为40，价电子排布式为______________。图1中属于非极性分子的气体是______________。

(2)①氟化硼(BF3)是石油化工的重要催化剂。BF3中B—F比BF中B—F的键长短，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②乙硼烷(B2H6)是用作火箭和导弹的高能燃料；氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一。B2H6的分子结构如图2所示，其中B原子的杂化方式为____________________。

③H3NBH3的相对分子质量与B2H6相差不大，但是H3NBH3的沸点却比B2H6高得多，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④硼酸盐是重要的防火材料。图3是硼酸钠晶体中阴离子(含B、O、H三种元素)的结构，该晶体中含有的化学键有________。

A．离子键　B．极性键　C．非极性键　 D．配位键　 E．金属键

(3)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4]，已知其中镍的化合价为0，[Ni(CO)4]的配体中配位原子是________________。

(4)为了节省贵金属并降低成本，也常用钙钛矿型复合氧化物作为催化剂。一种复合氧化物结构如图4所示，则与每个Sr2＋紧邻的O2－有________个。

12．根据所学内容回答下列问题：

(1)基态硼原子的轨道表示式为________________________________________________________________________。

(2)根据VSEPR模型判断，下列微粒中所有原子都在同一平面上的一组是________。

A．SO和NO    　B．NO和SO3

C．H3O＋和ClO    　D．PO和SO

(3)第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是________(填元素符号)，判断依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)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________个镁原子最近且等距离。

(5)独立的NH3分子中，H—N—H键角为107°。如图3所示是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及其中H—N—H键角。请解释[Zn(NH3)6]2＋离子中H—N—H键角变为109.5°的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)已知立方BN晶体硬度很大，其原因是____________________________________________；其晶胞结构如图4所示，设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为________g·cm－3。(列式即可，用含a、NA的代数式表示)

13．MOFs是一类以配位键自组装形成的具有分子内孔隙的金属—有机框架材料，用途极其广泛。利用Co(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)与咪唑合成的ZIFs结构材料类有望成为减少CO2排放的新型材料。回答下列问题：

(1)基态Co2＋价层电子的轨道表示式为________；第三电离能：I3(Zn)________I3(Co) (填“>”或“<”)。

(2)MOFs薄膜可用于CH4、HCHO、COCl2等气体及挥发性有机物的分离，则上述三种分子的中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________；COCl2分子的立体构型为________。

(3)DMF、卟啉、咪唑均是MOFs的常见配体。

①DMF()中碳原子杂化方式是__________________。

②卟啉分子的结构简式为，请在图上画出分子内部的氢键。

③已知分子中的大π键可用符号∏nm表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，则咪唑()中的大π键应表示为________________。

(4)金属钴、锌晶体具有相同的堆积方式，其堆积方式和晶胞参数如图所示：

金属钴的密度D(Co)与金属锌的密度D(Zn)之比＝________________(列出计算式)。

课练16　晶体结构与性质

狂刷小题　夯基础

[练基础]

1．D　A．超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，正确；B.构成非晶体的微粒，在非晶体中的排列，遵循长程无序和短程有序的规则，正确；C.液晶具有各向异性，其原因是液晶内部分子沿分子长轴方向进行有序排列，正确；D.纳米材料实际上是三维空间尺寸至少有一维处于纳米级尺度的、具有特定功能的材料，纳米材料内部具有晶体结构，但界面处则为无序结构，错误。

2．D　纳米颗粒是长程有序的晶状结构，界面却是长程无序和短程无序的结构，所以纳米颗粒界面通常为无序结构，但内部具有晶状结构，故A正确；在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当，利用红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团，故B正确；超分子内部分子之间通过氢键、弱配位键等相结合，故C正确；电子表液晶显示器在施加电场时，液晶分子沿电场方向排列，移去电场后，液晶分子无序排列，故D错误。

3．B　A．空间结构为四面体型的分子，有的键角为109°28′，如甲烷分子，有的不是，如白磷的空间结构为，为正四面体结构，每个P原子与3个P原子形成共价键，每个键角为60°，错误；B.在[Cu（NH3）4]2＋离子中，Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对，形成配位键，中心离子Cu2＋，配体是NH3，正确；C.晶体有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体含有组成微粒为阳离子和电子，错误；D.氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物是因为H—O键的稳定性强，错误。

4．D　A．根据硒化锌晶胞结构图可知，锌周围有4个硒，每个硒周围也有4个锌，所以锌的配位数为4，正确；B.相邻的Se2－与Zn2＋之间的距离为体对角线的，即a pm，正确；C.已知原子坐标：A点为（0，0，0），B点为（1，1，1），则C点的原子坐标为（，，），正确；D.晶胞中含有4个锌离子和4个硒离子，根据ρ＝＝有NA＝，错误。

5．B　A．无机含氧酸HClO、H2SO3、HNO3的非羟基氧原子数分别为0、1、2个，非羟基氧原子数越多，含氧酸的酸性越强，正确；B.Cr的价电子排布式为3d54s1，未成对电子数为6，Mn的价电子排布式为3d54s2，未成对电子数为5，Fe的价电子排布式为3d64s2，未成对电子数为4，所以Cr、Mn、Fe三种元素基态原子的未成对电子数逐渐减小，错误；C.CaF2、NaCl、CsCl三种晶体中阴离子的配位数分别为4、6、8，所以阴离子的配位数逐渐增大，正确；D.、中邻羟基苯甲醛形成分子内氢键使熔沸点降低，对羟基苯甲醛形成分子间氢键使熔、沸点升高，正确。

[练高考]

6．A　自范性是晶体的性质，故非晶态碳玻璃不具有自范性，A项错误；碳玻璃与C60都是由碳元素组成的单质，两者互为同素异形体，B项正确；碳玻璃具有高硬度，与金刚石的物理性质类似，说明两者的结构具有一定的相似性，故碳玻璃含有sp3杂化的碳原子，C项正确；碳玻璃与金刚石互为同素异形体，两者在化学性质上有着活性的差异，D项正确。

7．B　Ca2＋在晶胞体心，与其距离相等且最近的为在面心处的 F－，故A项正确；Ca2＋与F－的最近距离是棱长的一半，K＋与F－的最近距离是面对角线长度的一半，则与F－距离最近的是Ca2＋，B项错误；Ca2＋在体心，个数为1，F－在面心，个数为6×＝3，K＋在顶角，个数为8×＝1，故C项正确；若F－换为Cl－，Cl－半径大，故晶胞棱长将改变，D项正确。

8．A　GaN和AlN均为共价晶体，N—Ga键比N—Al键的键长长，键能小，因此GaN的熔点低于AlN，A项错误；晶体中只存在N—Ga键、N—Al键，均为极性键，B项正确；二者成键结构与金刚石相似，则1个Al（或Ga）周围有4个N，1个N周围有4个Al（或Ga），N、Al、Ga均无孤电子对，杂化轨道数均为4，杂化类型均为sp3，C项正确，D项正确。

9．答案：（1）Cu2ZnSnS4　（2）（，，）

解析：（1）结合均摊法进行分析，晶胞中S原子数目为8，Sn原子数目为2×＋4×＝2，Zn原子数目为8×＋1＝2，Cu原子数目为8×＝4，故该物质的化学式为Cu2ZnSnS4。（2）结合图中A、B原子的位置及A原子的坐标可得出B原子的坐标。

10．答案：Ca2＋　a

解析：X离子位于顶点和面心，根据均摊法知，X离子数目为8×＋6×＝4，Y离子位于体内，故Y离子数目为8，结合CaF2的化学式知，X代表的离子是Ca2＋；根据晶胞结构图知，Ca2＋与F－的最小核间距为正方体体对角线长度的，即正负离子的核间距最小为a pm。

11．答案：（1）6　（2）

解析：（1）由晶胞结构可知，与亚铁离子紧邻的阴离子个数为6。（2）由晶胞结构可知，晶胞中亚铁离子位于顶点和面心，个数为8×＋6×＝4，S位于棱上和体心，个数为12×＋1＝4，则晶胞的质量为 g，晶体密度为 g·cm－3。

[练模拟]

12．D　键能：C—H键＞Si—H键，所以热稳定性：CH4＞SiH4，A错误；金刚石与晶体硅都是共价晶体，共价晶体的熔沸点与共价键强度有关，由表可知，C—C键的键能大于Si—Si键，则金刚石的熔点比晶体硅高，B错误；共价键的键能与成键原子的核间距及成键原子的种类均有关，C错误；由表可知，C—C键和C—H键更稳定，因而所成的烷烃更稳定，种类和数量也更多，而Si—Si键与Si—H键键能小，易断裂，导致长链硅烷难以生成，限制了硅烷的种类和数量，D正确。

13．A　金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体，A项符合题意；金刚石晶胞中含有碳原子数为8×＋6×＋4＝8，B项不符合题意；60 g SiO2的物质的量为1 mol，1 mol Si原子与4 mol O原子形成4 mol Si—O键，即共价键数为4NA，C项不符合题意；二氧化硅晶体属于共价晶体，熔化时破坏共价键，D项不符合题意。

14．D　邻二氮菲分子中含有4种不同环境的H原子，故其一氯代物有4种，A错误；N原子上有孤对电子，易形成配位键，在邻二氮菲分子内有2个N原子，则Fe2＋和3个邻二氮菲形成配合物时，Fe2＋的配位数为6，B错误；邻二氮菲是由分子构成的分子晶体，物质熔、沸点取决于分子间作用力，与分子内所含化学键的键能无关，C错误；用邻二氮菲测定Fe2＋浓度时，若当H＋浓度较高，邻二氮菲中的N会优先与H＋形成配位键，导致与Fe2＋配位能力减弱，若OH－浓度较高时，OH－与Fe2＋反应，也影响Fe2＋与邻二氮菲配位，D正确。

综合测评　提能力

1．B　晶体在固态时不具有自发性，不能形成新的晶体，故A错误；超分子具有分子识别和自组装的特征，利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70，故B正确；金属晶体，含有金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下自由电子可发生定向移动，所以能够导电，故C错误；温度降低的时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，配制比室温高10～20℃明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜，故D错误。

2．A　在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键，最小的环为6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，正确；氯化钠晶胞如图：，所以在氯化钠晶体中，距Na＋最近且等距的Cl－是6个，即钠离子的配位数是6，距Na＋最近且相等的Na＋位于面心处，共有3×8/2＝12个，错误；1 mol H2O 可以和4 mol H2O形成氢键，两分子共用一个氢键，所以含1 mol H2O 的冰中形成氢键的数目为2NA个，错误；在石墨晶体中，一个碳原子与其他三个碳原子形成3根C—C键，每个碳原子占有1.5个C—C键，所以碳原子数与 C—C 键数之比为2∶3，错误。

3．B　A项，金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成，所以晶体中有阳离子不一定有阴离子，错误；B项，晶体内部的粒子在空间里按照一定规律作周期性重复排列，晶体的这一特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，正确；C项，分子晶体熔点和沸点与分子间作用力有关，与共价键无关，错误；D项，金属晶体发生形变时，其内部金属离子与“自由电子”发生滑动，但金属离子和自由电子之间的相互作用仍然存在，错误。

4．A　水汽化时破坏的是氢键和范德华力，水分解时破坏共价键，A错误；CaC2由Ca2＋和C构成，Na2O2由Na＋和O构成，二者晶体中阴、阳离子个数比分别为1∶1、1∶2，B正确；基态碳原子核外电子排布式为1s22s22p2，占据1s、2s、2p三个能级，所以有三种能量不同的电子，C正确；区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X­射线衍射法，D正确。

5．C　Cs与Na是同一主族元素，Cs元素的金属性比Na强，若NaCl为离子化合物，则CsCl也为离子化合物，A正确；由于Na＋与Cs＋都带一个正电荷，但Na＋的半径比Cs＋的半径小，NaCl晶体的晶格能比CsCl晶体大，晶格能越大物质的熔、沸点就越高，所以NaCl的熔点比CsCl高，B正确；NaCl是离子晶体，1个Na＋被6个Cl－吸引，1个Cl－被6个Na＋吸引，所以NaCl晶胞中Cl－的配位数为6，CsCl晶胞中Cl－的配位数为8，C错误；Na、Cs是同一主族元素，离子半径Cs＋＞Na＋，Cs＋容易形成配合物而Na＋一般不会形成配合物，这与微粒半径有关，D正确。

6．D　元素的非金属性越强，电负性越大，则F、Si和Ca电负性依次减小，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下原子半径依次增大，则F、Si和Ca原子半径依次增大，A正确；OF2与SiO2都是含有极性共价键的共价化合物，化合物中氧原子的价层电子对数都为4，杂化方式都为sp3杂化，B正确；由晶胞结构可知，A处到B处的距离为体对角线长的，若A处原子分数坐标为（0，0，0），则B处原子分数坐标为（，，），C正确；三种金属氟化物都为离子晶体，阴、阳离子间形成的离子键越弱，晶体提供自由氟离子的能力越强，钡离子、钙离子和镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则氟化钡、氟化钙、氟化镁三种晶体中的离子键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，D错误。

7．B　CO2中C原子采取sp杂化，C原子不存在孤电子对，CO2为直线形分子，正、负电荷中心重合，为非极性分子，SO2中S原子采取sp2杂化，S原子存在一个孤电子对，分子空间结构为V形，正、负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；羊毛的主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，导致织品变形，DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相互结合的，B正确；金属导电是因为自由电子在外加电场作用下做定向运动，金属导热是自由电子与金属阳离子在相互碰撞中完成热能的传递，C错误；SiO2为共价晶体，其中原子间以共价键相互结合，共价键具有饱和性和方向性导致了共价晶体中原子的堆积不属于密堆积，D错误。

8．C　纳米立方氮化硼的硬度超过钻石，是目前世界上最硬的物质，原子之间以共价键结合形成立体网状结构，该物质属于共价晶体，A错误；B、N是两种不同的非金属元素，所以B和N原子之间形成的共价键是极性共价键，B错误；纳米立方氮化硼硬度大，是目前世界上最硬的物质，因此可用于钻探、切削工具等，C正确；在纳米立方氮化硼中含B原子数目为8×＋6×＝4个，4个N原子全部在晶胞内，故该晶胞中含有N原子数目为4，则1个晶胞中含有4个B原子，4个N原子，其所含原子总数是8个，质量为＝g，故25.0 g纳米立方氮化硼中含原子的物质的量为n＝×8＝2 NA，可近似表示为2×6.02×1023个原子，D错误。

9．A　根据抗坏血酸分子的结构可知，分子中以4个单键相连的碳原子采取sp3杂化，碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp2杂化，A选项正确；氯化铝在177.8 ℃时升华，熔沸点低，因此AlCl3为分子晶体，但AlCl3在水溶液中完全电离，属于强电解质，B选项错误；CO2是分子晶体，为直线形分子，而SiO2是共价晶体，没有独立的SiO2微粒，两者结构不同，因此两者不互为等电子体，C选项错误；根据晶胞结构图分析可知，C原子位于晶胞的体心，由几何知识可知，该碳原子的坐标为（，，），D选项错误。

10．A　N共有7×5－1＝34个电子，选项A错误；N中N－N原子为同种元素的原子，则非金属原子之间只能以共用电子对结合，选项B正确；化合物N5AsF6中，N5为＋1价，F为－1价，则As化合价为0－（＋1）－（－1）×6＝＋5，选项C正确；化合物N5AsF6中，N5为＋1价，As为＋5价，则F的化合价为＝－1，选项D正确。

11．答案：（1）4d25s2　O2、N2、CO2　（2）①BF3中B采用sp2杂化，BF中B采用sp3杂化，s轨道成分越多，电子云重叠程度越大，键长越短　②sp3　③H3NBH3分子间存在氢键，分子间作用力更大　④ABD　（3）C　（4）12

解析：（1）Zr位于周期表中第五周期第ⅣB族，价电子排布式为4d25s2，非极性分子中，分子对称性较高，正、负电荷中心重合，则图1中属于非极性分子的气体是O2、N2、CO2。（2）①BF3中B原子价层电子对数为3，采用sp2杂化，BF中B原子价层电子对数为4，采用sp3杂化，s轨道成分越多，电子云重叠程度越大，键长越短。②根据B2H6的分子结构图可知，B的价电子数为4，VSEPR模型为四面体，杂化方式为sp3杂化。③H3NBH3中含有电负性大的N原子和N—H键，易形成分子间氢键，B2H6只存在分子间作用力，所以H3NBH3的沸点比B2H6高得多。④由图3中阴离子结构可知，阴离子中含有极性键和配位键，所以硼酸钠晶体中含有的化学键有离子键、极性键和配位键，不存在金属键和非极性键，故选A、B、D。（3）配体为CO，配体中C给出孤电子对，所以配位原子为C；（4）根据几何关系，晶胞中Sr2＋处于体心，与最近的O2－距离为×晶胞边长，这样的O2－共有12个，则与每个Sr2＋紧邻的O2－有12个。

12．答案：（1）

（2）B　（3）Mg　I3是I2的5倍多，说明最外层有2个电子　（4）8　（5）氨分子与Zn2＋形成配合物后，孤电子对与Zn2＋成键，原孤电子对与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H—N—H键角变大　（6）立方BN晶体是共价晶体，B—N键能大，所以质地坚硬　×1021

解析：（1）B位于周期表中第二周期第ⅢA族，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p1，则基态硼原子的轨道表示式为。（2）SO中S原子价层电子对数＝3＋＝4，有1对孤电子对为三角锥形结构，NO中N原子价层电子对数＝2＋＝3，有1对孤电子对为V形结构，故A错误；NO中N原子价层电子对数＝3＋＝3，没有孤电子对，为平面三角形结构，SO3中S原子价层电子对数＝3＋＝3，没有孤电子对，为平面三角形结构，所有原子共平面，故B正确；H3O＋中O原子价层电子对数＝3＋＝4，有1对孤电子对，为三角锥形结构，ClO中Cl原子价层电子对个数＝3＋＝4，有1对孤电子对，为三角锥形结构，所有原子不共平面，故C错误；PO中P原子价层电子对数＝4＋＝4，没有孤电子对，为正四面体结构，SO中S原子价层电子对数＝3＋＝4，有1对孤电子对为三角锥形结构，所有原子不共平面，故D错误。（3）该元素处于第三周期，而它的第三电离能远远高于第二电离能，说明该元素原子最外层有2个电子，故该元素为Mg。（4）与侧面面心的Al原子等距离且最近的Mg原子处于该面的4个顶点及面心位置，而每个侧面为2个晶胞共有，故1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离。（5）在独立的NH3分子中，N原子的孤电子对排斥成键电子对能力强，[Zn（NH3）6]2＋中，N原子的孤电子对转化为成键电子对，对其他三个成键电子对的排斥作用减弱，键角增大。（6）由于立方BN晶体是共价晶体，B—N键能大，所以质地坚硬；根据晶胞的结构可知，每个晶胞中含有4个N原子，B原子数为8×＋6×＝4，故晶胞的质量为 g，晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm，是正方体对角线长的，则晶胞的对角线长为4a nm，晶胞的边长为 nm＝×10－7 cm，故晶胞的体积为，ρ＝＝ g·cm－3＝×1021。

13．答案：（1）　>　（2）CH4　平面三角形　（3）①sp2、sp3　②　③　（4）

解析：（1）基态Co原子的价电子排布式为3d74s2，失去最外层4s2上的两个电子成为Co2＋；I3（Co）失去的是3d7上的一个电子，I3（Zn）失去的是3d10全充满上的一个电子，需要的能量较高。（2）CH4的中心原子的n＝4、HCHO和COCl2的中心原子的n＝3；COCl2分子中C是sp2杂化，分子的立体构型为平面三角形。

（3）①羰基碳是sp2杂化，甲基碳是sp3杂化。②亚胺基N—H上的H被邻近N原子吸引形成氢键。③每个碳原子上各有一个p电子，一个氮原子有一个p电子（孤对电子，在环外），另一个氮上有孤对电子在环上形成大π键：。（4）六棱柱可看作6个正三棱柱，体积为6×a2c，每个晶胞中有6个原子，密度为g·cm－3，钴、锌的相对原子质量分别为59、65，并代入图中的晶胞参数约简即得。