高中沪科技版（2020）3.1金属晶体课堂检测

这是一份高中沪科技版（2020）3.1金属晶体课堂检测，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．硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为pnm，图乙为晶胞的俯视图。下列说法正确的是
A．晶胞中硒原子的配位数为8B．晶胞中d点原子分数坐标为(，，)
C．硒位于第四周期第ⅣA族D．Zn和Se的最短距离为pnm
2．硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物，可与反应生成，可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷也可与NaH反应生成，−1价的氢有较强的还原性，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是
A．硼晶体为分子晶体B．基态硼原子的核外电子排布式为
C．与中心原子均为杂化D．晶体中存在离子键、共价键、氢键
3．砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，其中砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，其熔点为1238℃，以下说法正确的是
A．一个晶胞中As原子的个数为2 B．砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键
C．As的配位数是2D．砷化锌、砷化铝、砷化硼的熔沸点逐渐降低
4．硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其立方晶胞结构，图乙是其晶胞的俯视图。已知阿伏加德罗常数的值为NA，a点的坐标为(0，0，0)，b点的坐标为(1，1，1)，晶胞参数为npm。下列说法错误的是
A．基态Se2-的简化电子排布式为[Ar]3d94s24p6
B．c点Zn2+的坐标为(，，)
C．晶体中相邻两个Zn2+的最短距离为势pm
D．晶体中每个Se2-周围紧邻且距离相等的Se2-共有12个
5．下图是某富锂超离子导体的立方体晶胞，阿伏加德罗常数的值为 下列说法错误的是
A．晶体的化学式为Li3OCl
B．图中氧原子的配位数为6
C．图中Cl-O原子的最近距离与Li-O原子的最近距离相等
D．图中晶体密度为 g/cm3
6．经理论计算预测，一种由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb形成的新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为金刚石晶体中的C原子被Hg、Ge和Sb取代后形成。其晶胞如图所示，下列说法正确的
A．、、三种元素都位于周期表的ds区
B．设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为
C．晶体中与距离最近的的数目为6
D．X晶体是一种合金，内部有自由电子，是电的良导体
7．表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业，其晶胞如图所示。硫化钠的一种制备方法是。下列有关说法正确的是
A．溶液中键总数为
B．晶胞中含有的离子数目为
C．通常状况下，中含有的键数目为
D．石墨中含有六元环数为
8．晶胞结构中的位置如图1所示。位于所构成的四面体中心，其晶胞俯视图如图2所示。若晶胞参数为，阿伏加德罗常数的数值为，下列说法正确的是
A．晶胞中，的配位数为8B．晶体的密度为
C．晶胞中，之间的最短距离为D．晶胞中，填充了8个四面体空隙
9．理论计算预测，由永、锗、锑形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图所示)中部分原子被和取代后形成(图为的晶胞结构)。下列说法错误的是
A．图a晶胞中含有8个Ge原子
B．X晶胞的化学式为
C．X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4
D．X晶体密度为(为阿伏加德罗常数的值)
10．铁有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如图所示，下列判断正确的是
A．δ、γ、α铁晶体中存在金属阳离子和阴离子
B．晶胞中所含有的铁原子数为9
C．δ、α两种晶胞中铁原子周围等距离且最近的铁原子个数之比为3∶1
D．若晶胞棱长为acm，晶胞棱长为bcm，则两种晶体的密度比为
11．砷化镓是当代国际公认的继“硅”之后最成熟的半导体材料，是光电子和微电子工业最重要的支撑材料之一、砷化镓晶胞如图所示。(设为阿伏加德罗常数的值)
下列叙述中错误的是
A．晶体的熔点：砷化镓 H > B 3 纺锤
(2) 第5周期第VA族
(3) 不能 5643
(4) 4 5∶27∶32
【详解】（1）根据题中信息，与原子相连的呈正电性，故氮原子电负性大于氢原子，与原子相连的呈负电性，故氢原子的电负性大于硼原子，故电负性大小顺序为N > H > B；基态原子中能量最高的电子所在的原子轨道为2p轨道，共有三个伸展方向，原子轨道呈纺锤形；故答案为：N > H > B；3；纺锤。
（2）根据的价层电子排布式为在周期表中的周期为第五周期，价电子数共为5，所以是第VA族；失去了三个电子，价电子的电子排布排布式为，轨道表示式为；故答案为：第5周期第VA族；。
（3）原子的第一电离能指的是气态基态铜原子失去一个电子所需要的最低能量，图中给的是固态铜原子，无法计算原子的第一电离能；晶格能是指气态离子形成1ml离子晶体所释放的能量，根据图示，的晶格能为（3285-822+3180）=5643；故答案为：不能；5643.
（4）根据图像，GaAs晶胞中距离Ga原子最近As原子有四个；该晶胞中的锰原子的个数根据均摊法计算共有；镓原子的个数根据均摊法计算共有；砷原子共有内部4个；故晶体中的原子个数比为5∶27∶32；故答案为4；5∶27∶32。
17．(1) A CD
(2) 2 CH3As(OH)2 CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH3As(OH)2含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高。
(3) 0.75
(4)3＞1＞2（或3，1，2）
【详解】（1）硼元素的原子序数为5，基态电子排布式为1s22s22p1，激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量，失去一个电子所需能量小于基态原子，C、D均为激发态，D失去一个电子需要能量最小，基态原子中第一电离能小于第二电离能，A失去一个电子需要克服第二电离能，B失去一个电子需要克服第一电离能，则失去一个电子需要吸收能量最大的是A；发射光谱是由能量较高的激发态电子跃迁回到能量较低的激发态或基态过程中产生的光谱，C、D均为激发态，则用光谱仪可捕捉到发射光谱的是C、D项；
（2）同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，砷位于元素周期表的第四周期第ⅤA族，其基态原子核外价电子排布式为：4s24p3，砷原子p轨道为半充满的稳定状态，其第一电离能大于Se，因此同周期中第一电离能大于砷的元素只有Br和Kr两种；CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH3As(OH)2含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高；
（3）把晶胞切割成多个边长为的小正方体，M位于一个顶点，所在的正方体在N所在正方体的正上方，所以M点原子分数坐标为；据均摊法晶胞计算法则可得：Li：，Zn：，Mn：，As：4，化简即可得LiZnmMnnAs中m=0.75，n=0.25；将晶胞切割成八个大小相等的正方体，如图 ，Mn原子在顶点，As原子在小正方体的体心，即晶胞结构体对角线的处，设棱长为a，一个晶胞中含有4个分子，所以，nm，则As原子与Mn原子之间的最短距离为nm；
（4）中Fe2＋提供空轨道，中O提供孤电子对，形成配位键，与之间形成氢键。、的中心原子均为sp3杂化，中O有两个孤电子对，中S无孤电子对，根据孤电子对间的斥力大于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力，得3＞1＞2。
18．(1) 第六周期VA族 哑铃形
(2)sp2、sp3
(3) (1，1，)
【详解】（1）铋的原子序数为83，核外电子排布式为：[Xe]4f145d106s26p3，核外共有6层电子，价电子数为5，故在元素周期表中的位置为：第六周期VA族；能量最高的电子在6p轨道，电子云轮廓图为哑铃形；
（2）BTC中醛基、羧基碳原子为双键碳原子，杂化类型为：sp2，其余碳原子为饱和碳原子，杂化类型为：sp3；
（3）①位于棱上的1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，由此可知，晶胞的边长为1，则位于棱上的2号原子的坐标为(1，1，)；
②晶胞中含有K原子的个数为：8×+4=6，含有Bi原子个数为：2，=；
19．(1)N＞O＞C
(2)sp、sp2
(3) BCE CO2 [S =C=N]－ 元素的电负性S＜N，所以与金属离子形成配离子的配位原子是S原子
(4)CO和MnO都属于离子晶体，由于离子半径Mn2+＞C2+，所以晶格能CO＞MnO，熔点CO＞MnO
(5) 4、6
【详解】（1）C、N、O位于同一周期且左右相邻，非金属性依次增强，但N原子的2p轨道上的电子半充满，第一电离能反常，所以第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C。
（2）中间体M分子中，碳原子的价层电子对数分别为2、3，则杂化类型是sp、sp2。
（3）①一种Ni2+配离子的结构为，该配离子中存在的化学键类型有共价单键(σ键)、共价双键(1个σ键和1个π键)、中心Ni原子与4个N原子间形成配位键，不含有离子键，氢键不属于化学键，故选BCE。
②与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2，SCN-与CO2为等电子体，结构相类似，则SCN-的结构式为[S =C=N]－。SCN-与金属离子形成的配合物中，配位原子通常是含有孤电子对且非金属性较弱的原子，由于N的非金属性大于S，所以一般是S而不是N，其原因是：元素的电负性S＜N，所以与金属离子形成配离子的配位原子是S原子。
（4）CO和MnO的晶体都是离子晶体，C、Mn同同期且Mn在C的左边，Mn的原子半径比C大，则CO熔点高于MnO的原因是：CO和MnO都属于离子晶体，由于离子半径Mn2+＞C2+，所以晶格能CO＞MnO，熔点CO＞MnO。
（5）①若原子坐标参数A为(0,0,0)；B为，C原子位于立方体底面的面心，则C原子的坐标参数为。
②若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞参数为anm，则晶体密度为=g∙cm-3。
③在KMnF3晶胞结构中，沿立方格子对角面取得的截图中，Mn与上、下两个面的面心上的F原子在同一竖线上，Mn处于各顶角位置，则F位于顶点间竖线的中点，所以F在晶胞中的位置为4、6。
【点睛】组成和结构相似的离子晶体中，通常离子间的距离越小，晶格能越大。