【化学】物质的聚集状态与晶体常识同步练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2.docx
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1、3.1 物质的聚集状态与晶体常识 同步练习题 一、单选题1下列有关晶胞的叙述中不正确的是() A晶胞是晶体最小的结构重复单元B不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C晶胞中的粒子可能不完全属于该晶胞D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成2下列说法正确的是()A分子形状呈三角锥形,是非极性分子B凡有规则外形的固体一定是晶体C电负性越大的元素,第一电离能也越大D分子中键与键的数目之比是1:13金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A321B1184C984D211494钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的
2、晶胞结构示意图如图所示,它的化学式是() ABaTi8O12BBaTiO3CBaTi2O4 DBaTi4O65金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,图a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A321B1184C984D211496C60、C70、C90、管状碳分子和洋葱状碳分子都是碳元素的单质。下列有关说法不正确的是()A熔点比较:C70900,则石墨比金刚石稳定DC60晶体结构如图所示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个7有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是A在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数之比为1:2B该气态团簇分子的分子式为EF或FE
3、C在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体形D在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+8如图1所示为磷化硼的晶胞结构,如图2所示为硼酸晶体的层状结构(虚线表示氢键)。下列说法错误的是()A磷化硼的化学式为BPB磷化硼晶体中含有配位键C是三元酸D含1mol 的硼酸晶体中有3mol氢键9下列说法中正确的是() ACH4、BCl3、SO2都是含有极性键的非极性分子B甲烷分子失去一个H,形成 ,其碳原子的杂化类型发生了改变CSO2和O3、 和 互为等电子体D元素的基态原子核外电子排布都遵循构造原理10海水中资源的综合利用有着重要意义。下列有关说法正确的是()A基态溴原子(35Br)核外
4、电子排布式为Ar4s24p5B1个NaCl晶胞(如图所示)中含有14个NaC在空气中灼烧MgCl26H2O可得到无水氯化镁D电解熔融氯化镁时,金属镁在阴极析出11CH3+,-CH3,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它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化BCH3与NH3、H3O互为等电子体,几何构型均为正四面体形CCH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面DCH3+与OH形成的化合物中含有离子键12锂电池负极材料为Li嵌入两层石墨层中,形成如图所示的晶胞结构。下列说法中正确的是A晶胞中Li与C原子个数比为1:6BLi的配位数为8C碳原子的杂化方式为杂化D该
5、负极材料的摩尔质量为7913已知CsCl晶体的密度为 gcm3,NA为阿伏加德罗常数,相邻的两个Cs的核间距为a cm,如图所示,则CsCl的相对分子质量可以表示为() ANAa3BCD14已知NaH的晶胞如图,晶胞边长为a。下列说法中错误的是() A钠离子的配位数是6B该结构单元中H离子数目为4C氢离子之间的最短距离为aD基态钠离子的电子排布式为1s22s22p615有机物Y是一种食用香精,波谱法检测分子中含有苯环、碳碳双键和醛基。现对Y进行如下实验:步骤1:向一支试管中加入少量Y,滴加几滴酸性溶液,紫红色褪去;步骤2:向另一支试管中加入的溶液,边振荡边滴入2%的稀氨水;步骤3:向步骤2所得
6、银氨溶液中加入少量Y,加热,出现银镜。下列说法正确的是 ()A测定Y分子中含有苯环、碳碳双键和醛基的波谱法是质谱法B步骤1能说明碳碳双键可被酸性溶液氧化C步骤2中配制银氨溶液时,当生成的沉淀恰好溶解时应停止滴加稀氨水D一个晶胞(见图)中,距离每个原子最近的原子数是416下列说法中错误的是() AN2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体BCCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化CH2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近D由I A族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物17元素X的某价态
7、离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是()A元素X是KB该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1C该晶体中每个周围有2个等距离且最近的D该晶体中与等距离且最近的形成的空间构型为正八面体18前4周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,Z与Y同族,W原子核内有29个质子,下列说法正确的是()AW与Y形成的化合物晶胞如图所示,该化合物的化学式为WYB原子半径:r(Z)r(Y)r(X)C元素第一电离能:I1(Z)I1(Y)D简单氢化物的沸点:YZ19La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-N
8、i合金(晶胞为平行六面体)由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成,丙是该合金的晶体结构。下列说法错误的是()A该晶体可表示为B该晶体中1个La原子与6个Ni原子配位C该晶体的一个晶胞中Ni原子数为15D通过晶体X射线衍射实验可得出晶胞20根据等电子原理可知,由短周期元素组成的粒子,只要其原子总数和价电子总数相同,均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是()A和B和C和D和二、综合题21铜碘杂化团簇和(CdSe)n团簇都具有优异的光学性能,常应用于发光二极管、生物成像仪器等。(1)一种铜碘杂化团簇的合成路线如图1。已知三氯化锑 具有挥发性,判断SbCl3中主要含有的化学键类型是 。
9、CuI中Cu+的核外电子排布式为 。(2)CdS、CdSe、CdTe的结构与ZnS类似,熔点分别为1750、1350、1041。上述熔点变化的原因是 。 (3)CdSe的晶胞结构如图2所示。其中原子坐标参数A为 ,则C的原子坐标参数为 该晶胞中Cd与Se的最短距离为 nm。22铜及其化合物在能源、信息等领域应用广泛。回答下列问题:(1)铜和锌同周期且相邻,现有几种铜、锌元素的相应状态,锌:Ar3d104s2、锌:Ar3d104s1、铜:Ar3d104s1、铜:Ar3d10,失去1个电子需要的能量由大到小排序是_(填字母)。ABCD(2)铜的熔点比同周期钾的熔点高,这是由于 。(3)用超临界CO
10、2/CH3CN及水作电解质,使用碳作载体的铜基催化剂可高效将CO2还原为HCOOH。CO2的空间结构为 ,CH3CN 中C原子的杂化方式为 。(4)Cu(NH3)42+是Cu2+常见的配离子,1 mol Cu(NH3)42+中所含键数目为 ;Cu(NH3)42+中H-N-H的键角比NH3中H- N- H的键角 (填“大”“小”或“无法判断”),原因是 。(5)一种热电材料的晶胞结构如图所示,底部边长为apm的正方形,高为cpm,该晶体的化学式为 ,紧邻的 Sb与Cu间的距离为 pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为 g cm-3(列出计算表达式)。23我国部分城市灰霾天占全年一半,引起
11、灰霾的 PM2.5 微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。 (1)Zn2在基态时核外电子排布式为 。 (2)NO3-的立体构型是 。 (3)PM2.5 含有大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有 NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。 下列说法正确的是 。AN2O 结构式可表示为 N=N=O B.O3 分子呈直线形C.CH2=CHCHO 分子中碳原子均采用 sp2 杂化D.相同压强下,HCOOH 沸点比 CH3O
12、CH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子1 mol PAN 中含键数目为 (用含 NA的式子表示)。NO 能被 FeSO4 溶液吸收生成配合物Fe(NO)(H2O)5SO4,该配合物中心离子的配位数为 (填数字)。(4)测定大气中 PM2.5 的浓度方法之一是-射线吸收法,-射线放射源可用 85Kr,已知 Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个 Kr 原子相紧邻的 Kr 原子有 m 个,晶胞中含 Kr原子为 n 个,则m/n= (填数字)。 (5)水分子的立体结构是 ,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有 。 (6)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结
13、构如图,其中空心所示原子位于立方体的 顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有 个水分子。 冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是 。 24硬铝(主要成分为Al、Cu、Mg、M、Si)主要用于生产各种构件和铆钉,在造船和建筑等行业也有广泛的应用。回答下列问题。(1)处于基态的Al原子和Mg原子,下列参数中Al原子较大的是_(填标号)。A未成对电子数B第一电离能C原子半径(2)硅元素很难形成含多重键的化合物,最近我国科学家在合成的二硅炔镁盐中探测到有“Si=Si”键的存在。硅元素难以形成“Si=Si”键的原因是 。(3)是一种重要的配合物,的配位数为 ,提供孤电子对的
14、原子为 ,分子中碳原子的杂化类型为 ,中三种元素的电负性由大到小的顺序为 。(4)氧化镁晶胞属于立方形晶胞,其晶胞参数为anm。晶胞中每个周围紧邻且距离相等的共有 个,其最近距离为 nm。设阿伏加德罗常数的值为,则氧化镁晶体的密度为 (列出计算表达式)。25我国科学家利用生物质合成共聚酯的单体,合成时涉及多种元素,回答下列问题:(1)基态Cu+的电子排布式为 。(2)Cu、Zn、Al的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号,下同)。(3)H2C=CHCOOCH3中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ,该有机物中,碳原子的杂化类型是 。(4)区别晶体SiO2和非晶体SiO2的方法是 。(5)有机
15、物C和D的相对分子质量相差较小,但是D的沸点明显高于C的,其主要原因是 。(6)我国科学家开发钙钯络合氢化物(CaPdH2)来实现乙炔高选择性合成乙烯。CaPdH2由Ca2+和PdH22-(富电子)构成。CaPdH2中存在的化学键有_(填标号)。A离子键B配位键C非极性键D金属键(7)白铜是我国使用最早的合金之一,白铜晶胞结构如图所示。已知晶体密度为dgcm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值。Cu和Ni之间的最短距离为 (只列计算式)nm。答案解析部分1【答案】B【解析】【解答】由晶胞的定义可知A选项正确;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同,B选项错误;晶体
16、中有的粒子被若干个晶胞所共用而不专属于某个晶胞,C选项正确;知道晶胞的组成利用“均摊法”即可推知晶体的组成,D选项正确。 【分析】A.晶体中重复的最小结构单元是晶胞;B.晶胞的大小和形状随不同晶体而不同;C.晶胞中的粒子由不同的晶胞共有;D.晶胞是晶体的最小重复单元。2【答案】D【解析】【解答】ABF3中B原子的价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,所以分子的空间构型是平面三角形,是非极性分子,A不符合题意;B凡有规则外形的固体不一定是晶体,非晶体也可以具有规则外形,B不符合题意;C同一周期,从左到右,元素的的电负性逐渐增强,第一电离能也在增强,但是IIA族、VA族的元素的第一电离能均大于其相
17、邻元素,比如O的电负性比N强,但是N的第一电离能比O大,C不符合题意;DCS2的结构式为S=C=S,双键中含有1个键与1个键,故CS2分子中键与键的数目之比是1:1,D符合题意;故答案为:D。【分析】A.BF3中B原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,正负电荷中心重合;B.非晶体也有规则的外形;C.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。3【答案】A【解析】【解答】由晶胞结构可知,a中金属原子的个数为12+2+3=6,b中金属原子的个数为8+6=4,c中金属原子的个数为8+1=2,则三种晶胞内金属原子个数比为6:4:2=3:2:1,
18、故答案为:A。 【分析】根据均摊法确定晶胞中所含原子的个数,从而得出三种晶胞中所含金属原子的个数比。4【答案】B【解析】【解答】该晶胞中,Ba原子位于体心,因此晶胞中所含Ba原子的个数为1,;Ti原子位于顶点,因此晶胞中所含Ti原子的个数为:;O原子位于棱的中点,因此晶胞中所含O原子的个数为:。因此该晶胞的化学式为BaTiO3,B符合题意;故答案为:B【分析】此题是对晶胞化学式分析的考查, 利用均摊法得出各个原子的个数比,从而得出晶胞的化学式。5【答案】A【解析】【解答】由晶胞结构可知,a中金属原子的个数为12+2+3=6,b中金属原子的个数为8+6=4,c中金属原子的个数为8+1=2,则三种
19、晶胞内金属原子个数比为6:4:2=3:2:1, 故答案为:A。 【分析】根据均摊法确定晶胞中所含原子的个数,从而得出三种晶胞中所含金属原子的个数比。6【答案】B【解析】【解答】AC70和C90都属于分子晶体,熔点较低,相对分子量越大,熔点越高,而石墨是混合晶体,熔点比分子晶体高,故A不符合题意;BC70、管状碳和洋葱状碳的结构中存在双键不饱和键,可以和H2发生加成反应,而金刚石的结构中不存在不饱和键,和H2不能发生加成反应,故B符合题意;C石墨转化为金刚石是吸热反应,说明石墨能量低于金刚石,能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故C不符合题意;D由C60晶体结构的晶体结构可知,每个C60分子周
20、围与它最近且等距离的C60分子有12个,故D不符合题意;故答案为:B。【分析】A. C70和C90都属于分子晶体,石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体,据此分析。B.能与H2发生加成反应的碳单质中一定得有碳碳双键,而金刚石中没有碳碳双键,据此分析。C.物质能量越低越稳定。D.根据C60晶体结构的晶体结构进行分析。7【答案】B【解析】【解答】A 碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1molC原子形成4mol=2molC-C键,碳原子与碳碳键个数的比为1:2,故A不符合题意;B 该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F
21、4E4,故B符合题意;C 在氯化钠晶体中,钠离子的配位数是6,距Na+最近的Cl-是6个,6个氯离子形成正八面体结构,在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体形,故C不符合题意;D 在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞顶点和面心,其数目为:8+6=4,则每个晶胞平均占有4个Ca2+,故D不符合题意;故答案为:B。【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法分析。8【答案】C【解析】【解答】A根据图1可判断磷化硼晶胞中有4个B,4个P,B与P的原子个数比为1:1,选项A不符合题意;B磷化硼中B与周围4个P成键,同时P与周围4个B成键,其中分别有3个是共价键,这样P有一对孤电子对,B有一个空轨道,形
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