人教版高中数学选修三32分子晶体与原子晶体习题1.docx
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人教版高中数学选修三32分子晶体与原子晶体习题1
高中化学学习材料
（精心收集**整理制作）
1．【福建省“四地六校”2014下第三次月考】下列说法正确的是 （）
A．沸点：
H2O＞H2S＞H2Se＞H2TeB．稳定性：
SiH4＞PH3＞H2S＞HCl
C．熔点：
SiC＞KCl＞I2＞CO2D．沸点：
CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4
【答案】C
考点：
考查物质的熔沸点及稳定性的变化规律的知识。
2.【甘肃兰州一中2014下期中考】NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（）
A、标准状况下，含NA个氩原子的氩气的体积约为11.2L
B、31g白磷分子中，含有的共价单键数目是NA个
C、6g金刚石晶体中含有的碳碳键数目为2×6.02×1023
D、4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
【答案】D
n（SiO2）=4.5g÷60g/mol=0.075mol.每1mol的SiO2晶体中含有的硅氧键为4mol,所以0.075mol晶体中的Si—O
共价键数目为0.3×6.02×1023。
正确。
考点：
考查阿伏加德罗常数的有关计算的知识。
3.【湖北省襄阳市四校2014下期中考】下列有关叙述中，错误的是（）
A．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
B．白磷分子晶体中，微粒之间通过共价键结合
C．σ键可以单独存在，π键不可单独存在
D．H2O的分解温度及沸点都比H2S高得多的事实不可都用氢键知识解释
【答案】B
考点：
考查原子晶体、分子晶体的结合力、最小的环、共价键的存在及氢键的应用的知识。
4．【浙江省瑞安中学2014下期中考】下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数的值（）
A．124gP4含有的P-P键的个数为4NAB．12g石墨中含有C-C键的个数为2NA
C．12g金刚石中含有C-C键的个数为2NAD．60gSiO2中含Si-O键的个数为2NA
【答案】C
考点：
本题考查化学键数目的计算。
5．【浙江省台州中学2014下期末考】最近，美国LawreceLiremore国家实验室（LLNL）的V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2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的原子晶体中存在范德华力，每1molCO2原子晶体中含有2NA
键
B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体CO2是物理变化
C．熔点：
金刚石＞氯化钠＞原子晶体CO2
D．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与两个C原子相结合
【答案】D
考点：
考查了原子晶体的知识。
6.【山东省泰安市2014下期末考】氮化硅是一种超硬、耐磨、耐高温的结构材料。
下列各组物质熔化时，与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是（）
A.硝石（NaNO3）和金刚石B.晶体硅和水晶
C.重晶石（BaSO4）和萤石（CaF2）D.冰和干冰
【答案】B
考点：
考查晶体的类型判断
7.【甘肃兰州一中2014下期中考】下列对一些实验事实的理论解释正确的是（）
选项
实验事实
理论解释
A
氮原子的第一电离能大于氧原子
氮原子2p能级半充满
B
CO2为直线形分子
CO2分子中C—O是极性键
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
【答案】A
考点：
考查化学事实与原因的关系的知识。
8．【宁夏银川一中2014下期末考】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分子的结晶水合物（CH4·nH2O）。
其形成过程是：
埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧型细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气，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”。
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
【答案】B
【解析】
试题分析：
可燃冰的主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物（CH4•nH2O），属于分子晶体；故选：
B。
考点：
考查晶体的判断
9.【山东省泰安市2014下期末考】下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数）（）
A.124gP4含有P—P键的个数为4NA
B.12g石墨中含有C—C键的个数为3NA
C.12g金刚石中含有C—C键的个数为2NA
D.60gSiO2中含Si—O键的个数为2NA
【答案】C
键的个数为2NA，C正确；D、二氧化硅中硅原子形成4个Si—O键，则60gSiO2即1mol二氧化硅中含
Si—O键的个数为4NA，D不正确，答案选C。
考点：
考查共价键计算
10.【四川省绵阳中学2014上第三次月考】最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是（）
A．该晶体类型是原子晶体B．晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶2
C．晶体的空间最小环共有12个原子构成D．该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2
【答案】B
考点：
考查原子晶体结构、化学键、化学式的有关判断
11.【山东省泰安市2014下期末考】正硼酸（H3BO3）是一种层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）。
下列有关说法正确的是（）
A.正硼酸晶体属于原子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构D.含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键
【答案】D
【解析】
考点：
考查晶体类型的判断、影响分子稳定性的因素等
12．【福建省福州市8县2014下期末考】下列各项所述的数字不是6的是（）
A．在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D．在NaCl晶体中，与一个Cl-最近的且距离相等的Na+的个数
【答案】C
考点：
考查晶体中微粒的个数的知识。
13．【浙江省台州中学2014下期末考】下列化学式能真实表示物质分子组成的是（）
A．NaOHB．SO2C．P（白磷）D．SiO2
【答案】B
【解析】
试题分析：
化学式能真实表示物质分子组成的是分子晶体，常见的分子晶体有：
所有非金属氢化物、部分
非金属单质（金刚石、晶体硅、白磷等除外）、部分非金属氧化物（二氧化硅等除外）、几乎所有的酸、绝
大多数的有机物晶体，故选B。
考点：
考查分子晶体类型的判断。
14.【甘肃兰州一中2014下期中考】下列判断正确的是（）
A、根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出P的第一电离能比S大
B、根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正化合价都是＋7
C、晶体中一定存在化学键
D、正四面体分子中键角只能是109°28′
【答案】A
考点：
考查原子结构、分子结构及晶体结构的知识。
15．【浙江省瑞安中学2014下期中考】下列叙述正确的是（）
A．P4和NO2都是共价化合物
B．CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子
C．在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子
D．在冰（固态水）中，既有极性键、非极性键，又有氢键
【答案】C
考点：
本题考查物质的分类、分子和化学键的极性、晶体结构。
16．【2014届安徽省滁州中学9月月考】最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每
个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是
（）
A．该晶体类型是原子晶体
B．该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2
C．晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶4
D．晶体的空间最小环共有6个原子构成
【答案】D
考点：
考查新型的碳氧化合物的结构与性质的关系及应用的知识。
17．【2014届安徽省滁州中学9月月考】水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是（）
A．玻璃态是水的一种特殊状态B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C．水由液态变为玻璃态，体积缩小D．玻璃态水是分子晶体
【答案】A
考点：
考查水的特殊存在状态——玻璃态的结构与性质的知识。
18．【云南省玉溪一中2014下第二次月考】下列各组物质状态发生变化时，所克服的微粒间作用力完全相同的是（）
A．碘的升华和干冰气化B．二氧化硅和干冰熔化
C．苯和硝酸钾熔化D．食盐的熔化和冰的融化
【答案】A
考点：
考查晶体结构和性质。
19．【河北邢台一中2014下第三次月考】石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。
下列说法正确的是（）
A．石墨烯与石墨互为同位素
B．0.12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
C．石墨烯是一种有机物
D．石墨烯中的碳原子间以共价键结合
【答案】D
考点：
考查石墨烯的结构和性质。
20．【2014年上海卷】BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。
由此可推测BeCl2（）
A．熔融态不导电B．水溶液呈中性
C．熔点比BeBr2高D．不与氢氧化钠溶液反应
【答案】A
考点：
考查晶体类型、物质性质判断
21．【江西省上饶市2014下期末考】已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子｡
回答下列问题:
（答题时,X､Y､Z､Q､R用所对应的元素符号表示）
（1）X元素为,X､Y､Z中第一电离能最大的是｡
（2）已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构（球棍模型,短线不一定代表单键）:
该分子中Y原子的杂化方式是｡
（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是（填正确答案编号）｡
A．该晶体属于分子晶体B．此晶体的硬度比金刚石还大
C．晶体的化学式是X3Y4D．晶体熔化时破坏共价键
（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为______｡
（5）R的基态原子的电子排布式为,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为,该晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是_________
｡
【答案】
（1）C（1分）N（1分）
（2）sp2（1分）（3）bcd（1分）（4）CO（2分）
（5）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1（2分）Cu2O（2分）
（2分）
考点：
考查物质结构与性质，涉及元素推断、核外电子排布、电离能、化学键、晶体结构与性质、晶胞计
算等，考查学生对信息的理解和知识综合应用的能力，注意利用均摊法进行晶胞计算
22．【河北唐山一中2014下期末考】已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。
A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。
B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。
D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。
（1）A的元素符号是；E在元素周期表中的位置是________，它的+2价离子的电子排布式为_________________。
（2）B的氢化物的晶体类型是晶体，B的氢化物与C的氢化物相比，分子极性较大的是（写化学式）。
（3）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的电子式为；该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是（只要求列出算式）。
【答案】
（1）H第四周期、第ⅦB族；1s22s22p63s23p63d5；
（2）分子HF
（3）
4×78g/mol/（6.02×1023×ag·cm-3）
考点：
考查元素的推断、元素在周期表中的位置、原子的核外电子排布式、电子式的书写、物质的稳定性
的比较、晶胞体积的计算的知识。
23．【重庆一中2014下期末考】冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如下图：
（1）一个水分子含_____个孤电子对，水分子能与很多金属离子形成配合物，请写出它与铜离子形成的一种蓝色的配合物离子的化学式为__________。
（2）每个冰晶胞平均占有____个水分子，冰的熔点远低于金刚石熔点的原因是__________________。
（3）实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol，而冰的熔化热为5.0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键_________（填全部或部分）被破坏。
（4）假如冰晶胞边长为acm，则冰的密度是________________g·cm-3（阿伏伽德罗常数用NA表示）。
【答案】
（1）2 （2分）[Cu（H2O）4]2+（2分）
（2）8（2分）；破坏的作用力不同，金刚石融化需要破坏共价键，而冰融化需要破坏氢键（和分子间作用力）（2分）（3）部分（2分）144/a3NA（3分）
考点：
本题考查分子与配合物结构、晶胞的结构及计算、熔点的比较。
24.【山东省泰安市2014下期末考】下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
a
b
c
d
（1）元素b的基态原子电子排布式为 。
（2）第三周期8种元素按单质熔点高低的排列顺序如右图，其中序号“8”代表 （填元素符号）；其中电负性最大的是 （填右图中的序号）。
（3）元素a、c分别与元素d形成的化合物中，熔点较高的是（填化学式）。
【答案】
（1）1s22s22p63s2（1分）
（2）Si（1分）2（1分）（3）SiCl4（1分）
考点：
考查元素周期表的结构以及元素周期律的有关应用
25．【广西桂林市2014下期末考】A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。
A元素的原子最外层电子排布为ns1，B元素的原子价电子排布为ns2np2，C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p能级中有3个电子。
（1）C原子的基态电子排布式为__________；若A元素的原子最外层电子排布为1s1，则按原子轨道的重叠方式分类，A与C形成的最简单化合物中的共价键属于__________键。
（2）当n＝2时，元素A在周期表中的位置是__________，B与C形成的化合物的VSEPR模型名称为__________形。
（3）当n＝3时，B与C形成的晶体类型是__________，此时A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________（用元素符号表示）。
【答案】
（1）1s22s22p4；
键；
（2）第二周期第ⅠA族直线（3）原子晶体O>P>Si>Na。
考点：
考查元素的推断、元素在周期表中的位置、分子结构、晶体结构及化学键的类型、电离能的比较。
26．【2014届南京师大附中模拟考】
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式___________。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能。
富勒烯（C60）的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为；1molC60分子中σ键的数目为。
科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。
该化合物中的K原子和C60分子的个数比为__________。
图1图2
（3）砷化镓是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。
①GaAs晶体中，每个As与个Ga相连。
②第一电离能：
AsSe（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）Na3AsO4可作杀虫剂。
AsO43-的空间构型为，与其互为等电子体的一种分子为。
【答案】（12分）
（1）[Ar]3d84s2（2分）
（2）sp2（2分）90mol（2分）3:
1（2分）
（3）①4（1分）②＞（1分）（4）正四面体形（1分）CCl4（1分）（或其他合理答案）
考点：
本题考查电子排布、杂化方式、空间构型、分子及晶胞的计算、等电子体。
27．【甘肃兰州一中2014下期中考】氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。
以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，请回答下列问题
（1）基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；
（2）在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立体结构为_______；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
（4）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，
硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
【答案】
（1）1s22s22p1；N；+3
（2）120°；sp2；正四面体（3）共价键（极性共价键）；分子间力
（4）4；4；
考点：
考查原子、分子及晶体的结构及晶体密度的计算的知识。
28．【2014届山东省泰安市二模】
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：
[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）和Fe（CO）x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为；
②尿素（H2NCONH2）分子中C原子的杂化方式是；
③配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=。
Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于___（填晶体类型）。
（2）下列说法正确的是（填字母序号）。
A．第一电离能大小：
S>P>Si
B．电负性顺序：
CC．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl的熔点比CaO熔点低
D．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（3）O和Na的一种只含有离子键的化合物的晶胞结构如图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为。
已知该晶胞的密度为
g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=cm。
（用含ρ、NA的计算式表示）
【答案】
（1）①3s23p63d5；②sp2；③5；分子晶体。
（2）BC。
（3）立方体。
。
沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于分子晶体。
考点：
考查物质结构与性质，涉及原子结构、原子间的成键方式、配合物、元素周期律及晶体结构、晶胞
计算。
29．【江苏省姜堰区2014下期中考】（18分）运用物质结构的知识完成下列问题。
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有▲（填元素符号）。
（2）配离子[TiCl（H2O）5]2＋的中心离子化合价为 ▲ ，配体的化学式为▲。
（3）BF3与一定量水形成（H2O）2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
QR
①晶体Q中不存在的作用力为▲（填字母）。
A．共价键B．离子键C．配位键D．范德华力E．氢键
②R中阳离子的空间构型为▲。
（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm—（含B、O、H三种元素）的球棍模型如下图3所示。
则m＝▲（填数字）。
（5）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐（如NaN3）作原料，可以生成碳氮化钛化合物，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如下图4）所有顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为
▲。
图3图4
（6）部分化学键的键能见下表：
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol—1
460
360
436
431
176
347
①比较下列两组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”）SiC______Si；SiCl4______SiO2
②工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4（g）+2H2（g）
Si（s）+4HCl（g）
计算该反应的反应热△H＝___________kJ/mol。
【答案】
（1）Be、C、O
（2）+3；Cl—、H2O（3）B；三角锥型（4）2（5）Ti4CN3
（6）＞；＜；360×4+436×2—（176×2+431×4）＝+236
考点：
考查电离能、配位键、化学键、晶胞计算、晶体性质以及反应热计算
30．【2014届黑龙江哈师大附中终极考】卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于元素周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）2形式存在的。
使氢氟酸分子缔合的作用力是
________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是____。
氟
氯
溴
碘
第一电离能（kJ/mol）
1681
1251
1140
1008
（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图I、II所示：
，
请比较二者酸性强弱：
HIO3_____H5IO6（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）已知ClO2－为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。
ClO2－中心氯原子的杂化轨道类型为________，
出一个ClO2－的等电子体__________。
（6）下图为碘晶体晶胞结构。
有关说法中正确的是_____________。
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体（见图）的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2＋的核间距为acm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
【答案】
（1）P（1分）4S24P5（1分）
（2）氢键（1分）（3）碘（2分）（4）＞（2分）
（5）sp3（
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