化学选修3第三章《晶体结构与性质》测试题 姓名
一、选择题（每小题只有一个正确答案。每小题3分，共60分） 1.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是( )。
A ．NH 4NO 3
B ．SiO 2
C ．CO 2
D ．Cu 2.支持固态氨是分子晶体的事实是( )
A.氮原子不能形成阳离子
B.铵离子不能单独存在
C.常温下，氨是气态物质
D.氨极易溶于水
3.下列分子晶体：①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N 2 ⑥H 2熔沸点由高到低的顺序是( ) A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②①
4.下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是( )
A.SO 2与Si02
B.C02与H 20
C.NaCl 与HCl
https://www.doczj.com/doc/1418427477.html,l 4与KCl 5.固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是( )
A.冰
B.晶体硅
C.溴
D.二氧化硅 6.科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”它的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH 4·nH 20)。其形成：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧性细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气(石油气)，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。又知甲烷同C02一样也是温室气体。这种可燃冰的晶体类型是( ) A ．离子晶体 B ．分子晶体 C ．原子晶体 D ．金属晶体 7.在x mol 石英晶体中，含有Si-O 键数是( )
A.x mol
B.2x mol
C.3 x mol
D.4x mol
8.某化合物是 钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图 ，该物质化学式为( )
A 、Ca 4TiO 3
B 、Ca 4TiO 6
C 、Ca TiO 3
D 、Ca 8TiO 12
9．已知NaCl 的摩尔质量为58．5 g ·mol -1，食盐晶体的密度为ρg ·cm -3，若右图中Na
+
与最邻近的Cl -的核间距离为a cm ，那么阿伏加德罗常数的值可表示为( )
A.3
117a ρ B.3
A M
N a C. 3234a ρ D. 358.52a ρ
10.碳化硅SiC 的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C 原子和Si 原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ 11.下列性质适合于分子晶体的是( )
A.熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电
B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电
C 、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃，熔融和溶液均导电 D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97 g ／cm 3
12.在40GPa 高压下，用激光器加热到1 800 K 时，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是( ) A 、原子晶体干冰的熔、沸点低，硬度小 B ．原子晶体干冰易气化，可用作致冷剂 C ．原子晶体干冰硬度大，可用于耐磨材料 D ．每摩原子晶体干冰中含2mol C —O 键 13.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C 60，下列说法正确的是( ) A.C 60是一种新型的化合物 B.C 60和石墨都是碳的同素异形体 C.C 60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 D 、C 60相对分子质量为12
14．科学家最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图1所示：图中顶角和面心的原子都是钛原子，棱的中心和体心的原子都是碳原子该分子的化学式( ) A ．Ti l3C 14 B ．Ti 14C 13 C ．Ti 4C 5 D ．TiC 15、水的沸点是100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60．7℃，引起这种差异的主要原因是( )
A ．范德华力
B ．共价键
C ．氢键
D ．相对分子质量
16.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是( )
A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4
C．MgO＞O2＞N2＞H2O D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
17.下面二维平面晶体所表示的化学式为AX2的是( )
A. B. C. D.
18．下列说法正确的是( )。
A．60 g SiO2含有的原子数为3N A B．12 g金刚石中含有的C－C键的个数为N A C．SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子 D．60 g SiO2中含Si－O键的个数为2N A 19．氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢
气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种
储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的
化学式可表示为( )。
A．LaNi5 B．LaNi C．La14Ni24 D．La7Ni12
20．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如右图所示：A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶角和面心，则该晶体的化学式为( )。
A．B2A B．BA2 C．B7A4D．B4A7
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
非选择题（40分）
二、填空题（每空2分，共40分）
21．（10分）单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答：
（1）晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是_____ 。（2）已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算，
得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的，其中B—B键的键角为
____________，共含有___________个B—B键。
22. （10分）二氧化硅是立体网状结构，其晶体结构如图所示。认真观察该
晶体结构后完成下列问题：
（1）二氧化硅中最小的环为________元环。
（2）每个硅原子为_____个最小环所共有,每个氧原子为____个最小环所共有
（3）每个最小环平均拥有________个硅原子，________个氧原子。
23．（13分）⑴CH3＋、--CH3（甲基）、CH3－都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是。
A．它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
C．CH3－与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形
D．CH3＋中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
E．两个－CH3（甲基）或一个CH3＋和一个CH3－结合均可得到CH3CH3
（2）锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌在周期表中的位置：第周期，第族，属于区。
②葡萄糖酸锌[CH2OH（CHOH）4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布
式；葡萄糖分子[CH2OHCHOH（CHOH）3COOH]中碳原子杂化方式有。
③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn（NH3）4]2+。配位体NH3分子属于（填“极性分子”或“非极
性分子”）；在[Zn（NH3）4]2+中，Zn2+位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在左下图中表示出[Zn（NH 3）4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
④右上图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为；该化合物晶体的熔点比干冰（填写“高”或“低”），原因是。
24.(12分)A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期的元素，它们在元素周期表中的位置如下图所示：(1)写出F的基态原子核外电子排布式：________。
E的晶胞结构如右图所示，该晶胞中含有金属原子
的数目为________。
(2)C元素的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离
能都高的原因是__________________________________。
(3)由A、B、D三种元素形成的一种物质俗称光气，分子中A原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式是________，其中碳氧原子之间的共价键是________(填序号)。
a．2个σ键 b．2个π键 c．1个σ键、1个π键
(4)EB晶胞如图所示，EB晶体中E2＋的配位数为________，EB晶体和NaCl晶体中离
子排列方式相同，其晶格能分别为：EB—3401 kJ·mol－1、NaCl—786 kJ·mol－1。
导致两者晶格能差异的主要原因是__________________________________。
(5)元素A形成的单质的晶体类型可以是原子晶体，如_______(填写物质名称)，也可以是______，如C60。附加题：
25.(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同，Ni2＋与最邻近O2－的核间距离为a×10－8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol －1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2＋空缺，另有两个Ni2＋被两个Ni3＋所取代。其结果，晶体仍呈电中性。但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中
Ni3＋与Ni2＋的离子数之比。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B B B D C D A
题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B C B B C B A A A B
3、解析：
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2⑥H2都属于分子晶体，而相对分子质量由大到小的顺序是：③HI ②HBr①HCl ④CO=⑤N2⑥H2，根据分子晶体熔沸点高低的判断依据得熔沸点由高到低的顺序是：③②①⑥；CO 和N2分子量相同，但是CO是极性分子，N2是非极性分子，所以熔沸点前者大于后者，都大于H2，
故答案为：③②①④⑤⑥．
17、A、图中每个黑球周围有6个白色球，而每个白色球为3个黑球共有，故黑球与白色球数目之比=1：6×1/3=1：2，化学式为AX2，故A正确；
B、图中每个黑球周围有6个白色球，而每个白色球为2个黑球共有，故黑球与白色球数目之比=1：6×1/2=1：3，化学式为AX3，故B错；
C、图中每个黑球周围有6个白色球，而每个白色球为2个黑球共有，故黑球与白色球数目之比=1：6×1/2=1：3，化学式为AX3，故C错；
D、图中每个黑球周围有6个白色球，而每个白色球为2个黑球共有，故黑球与白色球数目之比=1：6×1/2=1：3，化学式为AX3，故D错；故选A．
19、在晶体结构单元中镍原子分布在上底面和下底面上，另外在六个侧面的面心上以及在六棱柱体内也有六个镍原子，所以镍原子的个数为：12×1/2+6×1/2+6=15，镧原子分布在六棱柱的十二个顶点上，以及上下底面的面心上，所以镧原子的个数为：12×1/6+2×1/2=3，所以化学式为LaNi5，故选A．
21.（1）原子；熔点高，硬度大，并且各数据均介于金刚石和晶体硅之间（2）12；60°；30
21、解析：（2）在硼原子组成的正二十面体结构中，每5个面共用一个顶点，每个面拥有这个顶点的
1/5，每个等边三角形拥有的顶点为：3×1/5=3/5，20个等边三角形拥有的顶点为：20×3/5=12，每2个面共用一个B-B键，每个面拥有这个B-B键的1/2，每个等边三角形占有的B-B键为：3×1/2=3/2，20个等边三角形拥有的B-B键为：20×3/2=30；
（3）若将晶体硼结构单元中的每一个顶角削去，余下部分结构就与C60的结构相同，则有______个正六边形和______个正五边形．
（3）解析:正六边形的个数就是原来正三角形的个数,正五边形的个数就是原来顶点的个数,原晶体中,有20个正三角形,则六边形数目为20;原晶体中，有12个顶点，则五边形数目为12，故答案为：20、12．22.（1）12 （2）12 ，6 （3）1/2 1
22、解析：二氧化硅的晶体结构相当于是在硅晶体结构中每个硅－硅键中间增加1个氧原子，所以晶体中的最小环为十二元环，其中有6个Si原子和6个O原子，含有12个Si－O键；每个Si原子被12个十二元环共有，每个O原子被6个十二元环共有，每个Si－O键被6个十二元环共有；每个十二元环所拥有的Si原子数为6×1/12＝0.5个，拥有的O原子数为6×1/6＝1。
23.（12分）
⑴CDE（2分）⑵①四（1分），ⅡB（1分），ds （1分）
②1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10 （1分）；sp2、sp3（1分）③极性分子（1分）
（1分）
④ZnX（1分）高（1分）该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体。（1分）
23、解析：（1）A ．甲烷分子变成CH 3+、CH 3-、CH 3-
时，失去的分别是氢负离子、氢离子和质子， 空间构型也不再与原来的分子相同，故A 错误；
B ．CH 3+、CH 3-、CH 3-分别具有6个、7个和8个价电子，不是等电子体，中心碳原子的价层电子
对数不同，故空间构型不同，故B 错误；
C ．CH 3-与NH 3、H 3O +
均具有10个电子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，故C 正确；
D ．CH 3+
中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，故D 正确；
E ．两个CH 3-或一个CH 3+和CH 3-结合可得到CH 3CH 3，故E 正确．故选CDE ．
（2）①Zn 的原子序数是30，其电子排布式为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2
，由电子排布式可知该元 素为第四周期，第ⅡB 族ds 区，故答案为：四；ⅡB ；ds ；
②Zn 2+基态电子排布式为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 10或[Ar]3d 10
，葡萄糖里有两种碳原子，葡萄糖是 无羟基醛，所以，一种是以sp3杂化（接羟基的碳），一种是以sp2杂化（醛基里的碳），
答案为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 10或[Ar]3d 10；sp 2、sp 3
；
③配位体NH 3分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称
的，是极性分子；[Zn （NH 3）4]2+中Zn 2+
与N 之间的化学键是配位键，故答案为：极性分子； ④晶胞中锌的个数为4，X 的个数为4，化学式为ZnX ，该化合物是立体网状结构是原子晶体， 而干冰是分子晶体，故该化合物的熔点比干冰高得多，故答案为：ZnX ；高，该化合物是原子晶 体，而干冰是分子晶体．
24、(1)1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 2
4s 2
4(2)其价电子排布3s 2
3p 3
，3p 能级处于半充满的稳定状态 (3) c (4)6 CaO 晶体中离子的电荷数大于NaCl ，离子间的平均距离小于NaCl (5)金刚石 分子晶体
24、解析：(1)22号元素F 的基态原子核外电子排布式：1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 6
3d 2
4s 2
。E 的晶胞中含有金属原子的数目为8×18＋6×1
2＝4。(2)C 元素的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离能都高的原因是其
价电子排布3s 2
3p 3
，3p 能级处于半充满的稳定状态。(3)由C 、O 、Cl 三种元素形成的光气，分子中C 原子采取sp 2
杂化成键，结合碳4价、氧2价、氯1价，光气分子的结构式是
，其中碳氧原子之间
共价键是1个σ键、1个π键。(4)根据CaO 晶胞结构，CaO 晶体中Ca 2＋
的配位数为上、下、左、右、前、后共6个；晶格能的大小与阴阳离子所带的电荷的乘积成正比，与阴阳离子间的距离成反比，即晶格能∝
q 1·q 2
r
，由于CaO 晶体中离子的电荷数大于NaCl ，离子间的平均距离小于NaCl ，所以晶格能：CaO>NaCl 。(5)碳元素形成的单质的晶体类型可以是原子晶体，如金刚石，也可以是分子晶体，如C 60。
25.（1）密度=3
1231
3
38a 0.62mol 1002.62mol g 7.74cm )cm 10a cm 100(
=
?????---- g ·cm －3
（2）6∶91 解析:（1）根据Ni 2+与最邻近O 2-的核间距离求出1cm 3中含有的阴阳离子总数，根据阴阳离子的关系求出离
子对数，再根据密度公式计算；根据物质中阴阳离子电荷相等计算Ni 3+、Ni 2+的个数比．1cm 3
中阴、阳离子
总数＝(1．00cm/a ×10-8cm)3 1cm 3中 Ni 2+-O 2-离子对数＝(1．00cm/a ×10-8cm)3
×1/2
密度＝a ×10-8cm 3/2×6．02×1023mol -1 或是密度＝[(1．00cm/a ×10-8cm)3×74．7gmol -1
]/2×NA ＝
(62．0/a3)g cm -3
，
（2）设1mol Ni0．97O 中含Ni 3+x mol,Ni 2+
(0．97-x)mol
根据电中性：3x mol + 2(0．97-x)mol=2×1mol x=0．06 Ni 2+
为(0．97-x)mol=0．91
离子数之比 Ni 3+:Ni 2+
=0．06:0．91=6:91