2021版江苏新高考选考化学（苏教版）一轮复习课后达标检测：选修 3 第三单元 晶体的结构与性质
一、单项选择题
1．某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是( )
A．不可能有很高的熔、沸点
B．不可能是单质
C．可能是有机物
D．可能是离子晶体
解析：选A。A.在SiO2晶体中含有极性共价键Si—O键，由于该晶体是原子晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔、沸点很高，错误。B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，正确。C.若该极性键存在于含有C元素的化合物中，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，正确。D.离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，也可能含有非极性共价键，如Na2O2，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。
2．下列性质适合于某种原子晶体的是( )
A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液导电
B．熔点10.32 ℃，液态不导电，水溶液导电
C．能溶于CS2，熔点112 ℃，沸点444.6 ℃
D．熔点3 550 ℃，很硬，不溶于水，不导电
解析：选D。由原子晶体所具有的一般特点：熔、沸点高，硬度大，不溶于水等性质，可以推断D项描述的晶体是原子晶体。
3．下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )
A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋共有6个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围等距且紧邻8个Cl－
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻12个CO2分子
解析：选B。氯化钠晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋共有12个，等距且紧邻的Cl－共有6个。
4．下列说法正确的是( )
A．原子晶体中只存在非极性共价键
B．因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的沸点高于HF
C．液氮汽化时，分子内共价键不会发生断裂
D．凡有规则外形的固体一定是晶体
解析：选C。A项SiO2中存在极性键；B项HF分子间存在氢键，故HF的沸点高。
5．下列有关化学键与晶体结构的说法正确的是( )
A．两种元素组成的分子中一定只有极性键
B．CO2与SiO2晶体类型相同
C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D．只要含有离子键的晶体就是离子晶体
解析：选D。本题可用举例法判断，选项A中如H2O2和C2H6分子中既含有极性键又含有非极性键，A错。CO2属于分子晶体，SiO2属于原子晶体，B错。对于选项C可考虑铵盐，常见的铵盐如NH4NO3只由非金属元素组成，但属于离子化合物，C错。
6．下面的排序不正确的是( )
A．晶体熔点由低到高：CF4
碳化硅>晶体硅
C．熔点由高到低：Na>Mg>Al
D．离子键强弱：NaF>NaCl>NaBr>NaI
解析：选C。选项A中晶体熔点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，选项A正确；选项B中硬度与共价键的键能有关，由于Si—Si 键的键长>C—Si 键的键长>C—C键的键长，键长越长，键能越小，选项B正确；选项C中熔点与金属键的强弱有关，金属性越强，金属键越弱，因此正确的顺序为Al>Mg>Na，选项C错误；选项D中离子键强弱与离子半径和离子所带电荷数有关，选项D正确。
二、不定项选择题
7．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是( )
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体
C．水分子间通过H—O键形成冰晶体
D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙减小
解析：选AD。冰是水分子之间通过氢键结合而成的分子晶体，B、C错误。
8．下列关于晶体的说法一定正确的是( )
A．分子晶体中都存在共价键
B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－相邻
C．SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合
D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
解析：选BC。有些单原子的分子晶体中不存在共价键，如稀有气体构成的晶体，A错；因在晶体中Ti4＋位于顶点而O2－位于面心，所以CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－相邻，B正确；SiO2晶体中每个Si原子与4个O原子以共价键相结合，C正确；有些金属晶体比分子晶体的熔点低，如汞在常温下为液体，D错。
9．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( )
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O
B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个
解析：选A。由题中的晶胞结构知：有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋数为8×＋6×＝4个；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为12×＋1＝4个，所以超氧化钾的化学式为KO2；每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，与每个K＋距离最近的K＋有12个。
三、非选择题
10．下图为几种晶体或晶胞的示意图：
请回答下列问题：
(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的熔点________(填“大于”或“小于”)MgO晶体，原因是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子，CaCl2晶体中Ca2＋的配位数为________。
(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是________________________________________________________________________
________________。
答案：(1)金刚石晶体
(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰
(3)小于 MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数，且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)
(4)4 8 (5)H2O分子之间能形成氢键
11．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可做高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为__________________________________________。
(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B—N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是____________________________________________。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________mol配位键。
解析：(1)B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。
(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有σ键和π键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b正确；B和N都是非金属元素，两种晶体中的B—N键都是共价键，c正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d错误。
(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个B原子与3个N原子相连，故为平面三角形结构；由于B最外层有3个电子，都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。
(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故B原子为sp3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此制备需要的条件是高温、高压。
(5)NH中有1个配位键，BF中有1个配位键，故1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。
答案：(1)1s22s22p1 (2)bc (3)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 (4)sp3 高温、高压 (5)2
12．M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：
(1)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是________________
________________________________________________________________________。
(2)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是________(填离子符号)。
(3)在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为＋3价，该反应的化学方程式是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍可知，M为氧元素；R是同周期元素中最活泼的短周期金属元素，且原子序数大于氧元素，故R为钠元素；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，故X为硫元素，Y为氯元素；Z的基态原子4s和3d轨道半充满，故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故Z为铬元素。(1)S的氢化物为H2S，与H2S组成相似的O的氢化物为H2O，由于水分子间能够形成氢键，使H2O的沸点高于H2S。(2)分析Na2O的晶胞结构图，利用均摊法可知，黑球与白球的个数之比为2∶1，故黑球代表的离子为Na＋。(3)在稀硫酸中，K2Cr2O7具有很强的氧化性，能把H2O2氧化，化学方程式为K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O。
答案：(1)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键
(2)Na＋
(3)K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O
13．原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s原子轨道与p原子轨道电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，T原子有________种不同原子轨道的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)Z与R能形成化合物甲，1 mol甲中含________ mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为__________________。
(4)G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为______________________
________________________________________________________________________。
氟化物
G的氟化物
Q的氟化物
R的氟化物
熔点/K
993
1 539
183
(5)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)X单质的晶胞如图所示，一个X晶胞中有________个X原子；若X晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)。
解析：根据信息推断出X为C、Y为N、Z为O、Q为Mg、R为Si、T为Cu，而结合(4)中信息可知G为Na。(1)原子中每个电子的运动状态都不相同，N原子有7个电子，故有7种运动状态不同的电子；Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7种不同原子轨道的电子。(2)注意第一电离能的反常性。(3)1 mol SiO2含4 mol Si—O键，SiO2与HF反应生成的SiF4的空间构型为正四面体形，而生成的H2O为V形。(5)氨水过量后，生成的是配离子[Cu(NH3)4]2＋。(6)晶胞中原子数＝×8＋×6＋4＝8；两个C原子间最近的距离是晶胞体对角线的，即a(a为晶胞棱长)，根据上述思路计算即可。
答案：(1)7 7 (2)C＜O＜N
(3)4 正四面体形、V形
(4)NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点最低；Mg2＋的半径比Na＋的半径小，Mg2＋所带电荷数比Na＋多，故MgF2的熔点比NaF高
(5)Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH、
Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
(6)8 ×
