高二化学 晶体的结构与性质专项训练测试试题含答案

高二化学 晶体的结构与性质专项训练测试试题含答案

一、晶体的结构与性质

1．元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素Y基态原子的3p轨道上有1对成对电子。X与Y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的是（ ）

A．该晶体属于原子晶体

B．X2+的配位数为8，Y2-的配位数为4

C．与每个Y2-距离最近且相等的Y2-共有12个

D．该晶体的熔点比氧化锌高

2．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是（ ）

①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和Si3N4 ⑥硫黄和碘

A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤

3．下列性质中，能充分说明某晶体一定是离子晶体的是

A．具有较高的熔点，硬度大 B．固态不导电，水溶液能导电

C．晶体中存在金属阳离子，熔点较高 D．固态不导电，熔融状态能导电

4．最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个 碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是( )

金刚石 T-碳

A．T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体

B．T-碳晶体与金刚石晶体类似，属于原子晶体

C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同

D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同

5．下列说法正确的是

A．氯化氢气体溶于水破坏离子键，产生H+和Cl-

B．硅晶体熔化与碘化氢分解需克服的化学键类型相同

C．NH3和HCl都极易溶于水，是因为都可以和H2O形成氢键

D．CO2和SiO2的熔沸点和硬度相差很大，是由于它们所含的化学键类型不同 6．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是

A．该晶体属于原子晶体，其熔、沸点很高

B．该晶体中每个碳原子上连有4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子

C．该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8电子结构

D．该晶体的结构与金刚石类似，都是原子间以非极性键形成的空间网状结构

7．美国Lawrece Liermore国家实验室（LINL）成功地在高压下将CO2转化为具有类似CO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法，正确的是：

A．CO2原子晶体和分子晶体互为同分异构体

B．在一定条件下, CO2原子晶体转化为CO2分子晶体是物理变化

C．CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质

D．在CO2的原子晶体中，每一个C原子周围结合4个O原子，每一个O原子跟2个C原子相结合

8．下列叙述正确的是

A．离子晶体中，只存在离子健，不可能存在其它化学键

B．可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键

C．Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为1 2

D．晶体熔点：金刚石＞食盐＞冰＞干冰

9．根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（ ）

晶体 NaCl KCl AlCl3 SiCl4 单质B

熔点/℃ 810 776 190 ﹣68 2300

沸点/℃ 1465 1418 180 57 2500

A．SiCl4是分子晶体 B．单质B可能是共价晶体

C．AlCl3加热能升华 D．NaCl中化学键的强度比KCl中的小

10．砷（As）的化合物丰富多彩，砷的氧化物的分子结构如图。GaAs是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，下列说法错误的是

A．砷的氧化物是分子晶体 B．砷氧化物的分子式为As6O4

C．GaAs是原子晶体 D．熔、沸点：GaAs>砷的氧化物

11．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，请回答下列问题：

（1）基态钛原子的价层电子排布图为__________，其原子核外共有______种空间运动状态不同的电子，金属钛的堆积方式如图所示，为________(填堆积方式)堆积

（2）①已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－37 ℃，沸点为136 ℃，均高于结构与其相似的CCl4，主要原因是_______。

②TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6]，向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有______。

A．离子键 B．共价键 C．分子间作用力 D．氢键 E．金属键

（3）硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式，结构如图所示，其中Ti-O-Ti在一条直线上。该阳离子化学式为__________，其中O原子的杂化方式为_______。

（4）2016年7月，研究人员发现了某种钛金合金的化学式是Ti3Au，它具有生物相容性，是理想的人工髋关节和膝关节；其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm，最近的Ti原子距离为a2，A原子的坐标参数为（12,12,12），则B原子坐标参数为_______，距离Ti原子次近．．的Ti原子有_______个，Ti-Au间最近距离为_______pm

12．（1）氯酸钾熔化，粒子间克服了_____的作用力；二氧化硅熔化，粒子间克服了_____的作用力；碘的升华，粒子间克服了_____的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_____。

（2）下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_____ (填序号)。

（3）在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，五种物质的熔点由高到低的顺序是_____。

（4）A、B、C、D为四种晶体，性质如下：

A．固态时能导电，能溶于盐酸

B．能溶于CS2，不溶于水

C．固态时不导电，液态时能导电，可溶于水

D．固态、液态时均不导电，熔点为3500℃

试推断它们的晶体类型：A_____；B_____；C_____；D_____。

（5）如图中A～D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型，请填写相应物质的名称：A_____；B_____；C_____；D_____。 A． B． C． D．

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、晶体的结构与性质

1．C

【解析】

【分析】

元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的p轨道上有1对成对电子，说明3p轨道上有4个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则Y是S元素，则化学式为ZnS，据此解题。

【详解】

A．ZnS含有Zn2+和S2-，属离子晶体，故A错误；

B．因为化学式为ZnS，所以Y2-离子的配位数为4，则X2+离子的配位数也为4，故B错误；

C．由晶胞可知，与每个X2+距离最近的X2+在其面心，则共有382=12个，故C正确，

D．离子晶体ZnO的晶格能比ZnS大，则ZnO的熔点比ZnS高，故D错误；

故答案为C。

2．C

【解析】

【分析】

【详解】

①固体SO3是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化硅、三氧化硫都只含共价键，故①错误；

②晶体硼为原子晶体，而HCl为分子晶体，故②错误；

③CO2和SO2都是分子晶体，CO2和SO2都只含共价键，故③正确；

④晶体硅和金刚石都是共价键结合的原子晶体，故④正确；

⑤晶体氖是分子晶体，且氖为单原子分子，不存在共价键，而Si3N4为共价键结合的原子晶体，故⑤错误；

⑥硫黄和碘都是分子晶体，且均含共价键，故⑥正确；

③④⑥正确，故答案为C。

【点睛】

考查化学键类型和晶体类型的关系，侧重双基的考查，根据晶体的类型和所含化学键的类型分析，离子化合物含有离子键，可能含有共价键，共价化合物只含共价键，双原子分子或多原子分子含有共价键，金属单质含有金属键。

3．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．具有较高的熔点，硬度大，该晶体可能是原子晶体，A不合题意；

B．固态不导电，水溶液能导电，该晶体可能是分子晶体，B不合题意；

C．晶体中存在金属阳离子，熔点较高，该晶体可能是金属晶体，C不合题意；

D．固态不导电，熔融状态能导电，该晶体只能为离子晶体，D符合题意；

故选D。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据题干信息和T-碳的晶胞分析可知，T-碳是由C元素组成的单质，与石墨、金刚石互为同素异形体，A选项错误；

B．T-碳可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代，属于原子晶体，B选项正确；

C．T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键均是共价键，相同，C选项错误；

D．T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式均采取sp3杂化，杂化方式相同，D选项错误；

答案选B。

5．B

【解析】

【详解】

A. HCl是共价化合物，氯化氢气体溶于水时破坏共价键，产生H+和Cl-，A错误；

B. 硅晶体属于原子晶体，熔化断裂共价键；碘化氢属于分子晶体，碘化氢分解破坏共价键，因此需克服的化学键类型相同，B正确；

C. NH3和HCl都极易溶于水，NH3是因为可以和H2O形成氢键，但HCl分子与H2O分子之间不存在氢键，C错误；

D. CO2和SiO2的熔沸点和硬度相差很大，是由于CO2属于分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，而SiO2属于原子晶体，原子之间以强的共价键结合，熔化时破坏的作用力性质不同，D错误；

故合理选项是B。

6．D

【解析】

【分析】

明确晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合是解答本题的关