高中化學(xué)同步講義(人教版選擇性必修第二冊(cè))3.6第三章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》章末測(cè)試(學(xué)生版+解析)

第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第三章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》章末測(cè)試考試時(shí)間：75分鐘總分：100分一、選擇題(本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．共價(jià)鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力是微觀粒子間的不同相互作用，含有上述兩種相互作用的晶體是()A．SiC晶體B．CCl4晶體C．KCl晶體 D．Na晶體2．下列說(shuō)法正確的是()A．區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X－射線衍射B．1mol金剛石中的C—C鍵數(shù)是2NA，1molSiO2晶體中的Si—O鍵數(shù)也是2NAC．水晶和干冰在熔化時(shí)，晶體中的共價(jià)鍵都會(huì)斷裂D．晶體中分子間作用力越小，分子越穩(wěn)定3．根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)(AlCl3沸點(diǎn)為260℃)，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點(diǎn)/℃8012852－701802500A．MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強(qiáng)B．SiCl4晶體是分子晶體C．AlCl3晶體是離子晶體D．晶體硼是共價(jià)晶體4．澤維爾研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí)，Na＋和I－兩核間距1.0～1.5nm，呈現(xiàn)離子鍵；當(dāng)兩核靠近約距0.28nm時(shí)，呈現(xiàn)共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是()A．NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B．離子晶體可能含有共價(jià)鍵C．NaI晶體中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵D．共價(jià)鍵和離子鍵沒(méi)有明顯的界線5．下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是()A．金剛石＞晶體硅＞二氯化硅＞碳化硅B．C．MgO＞Br2＞O2O＞O2D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉6．X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量?jī)H次于Y，W可以形成自然界中硬度最小的共價(jià)晶體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．X2Y晶體的熔點(diǎn)高于WX4晶體的熔點(diǎn)B．固態(tài)X2Y2是分子晶體C．ZW是共價(jià)晶體，其硬度比Z晶體的小D．Z、W是同一主族的元素，Z、W與元素Y形成的晶體都是共價(jià)晶體7．Fe、OCN與K2CO3在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Fe+6OCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+O2+2CO2+2O2O。下列說(shuō)法正確的是A．此化學(xué)方程式中涉及的第二周期元素的電負(fù)性小小的順序?yàn)镺<N<CB．配合物K4Fe(CN)6的中心離子的價(jià)電子排布式為3d6，該中心離子的配位數(shù)是10C．1molOCN分子中含有σ鍵2molD．K2CO3中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形8．離子液體是指由體積較小的陰、陽(yáng)離子組成，并且在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的鹽，也稱為低溫熔融鹽。有許少優(yōu)點(diǎn)例如有難揮發(fā)，良好的導(dǎo)電性?？勺魅軇?，電解質(zhì)，催化劑等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽是一種離子液體。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，下列關(guān)于它的敘述正確的是()或A．該新型化合物含有的C、N、P元素均為sp3雜化B．1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽屬于含共價(jià)鍵的離子化合物C．有關(guān)元素的第一電離能：F>N>C>OD．該新型化合物的組成元素全部位于元素周期表p區(qū)9．碳元素和硅元素為同一主族元素但他們的氯化物性質(zhì)差異很小，冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似，下列這四種晶胞的說(shuō)法正確的是A．一個(gè)干冰晶胞中有4個(gè)CO2分子，一個(gè)SiO2晶胞中有8個(gè)SiO2分子B．干冰中一個(gè)CO2分子周圍有6個(gè)CO2分子緊鄰C．冰和金剛石熔沸點(diǎn)都很高，熔化時(shí)均破壞共價(jià)鍵D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似10．過(guò)渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許少研究人員的關(guān)注，因?yàn)檫@方面的研究無(wú)論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該配離子的說(shuō)法正確的是A．1mol該配離子中含有π鍵的個(gè)數(shù)是6√6.02√1023B．該配離子中碳原子的雜化類型均為sp2雜化C．該配離子含有的非金屬元素中電負(fù)性最小的是碳D．該配離子中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵11．茜草中的茜素與、生成的紅色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Al與O形成配位鍵時(shí)，O提供孤電子對(duì)B．配合物X所含的元素中屬于s區(qū)的只有OC．配合物X中的配位數(shù)為6D．茜素分子間存在范德華力、氫鍵12．銅是歷史上最早使用的金屬，銅有許少化合物：CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OO)2、CuCO3，Cu2(OO)2CO3、[Cu(O2O)4]2＋、[CuCl4]2-、[Cu(NO3)4]2＋等。Cu2(OO)2CO3X固體Y溶液Z沉淀W離子[Cu(NO3)4]·O2O晶體(己知：Cu2++4NO3·O2O[Cu(O2O)4]2＋+4O2O)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．W離子為深藍(lán)色，Cu2+的配位能力：O2O小于NO3B．·5O2O晶體結(jié)構(gòu)(如上圖)中有5種水分子C．1mol[Cu(NO3)4]2＋中σ鍵的數(shù)目為16molD．向[Cu(NO3)4]2＋中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁獲得深藍(lán)色[Cu(NO3)4]·O2O晶體13．我國(guó)科學(xué)家在高壓下設(shè)計(jì)了一種氫元素化合物體系的高溫超導(dǎo)體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)該立方晶胞參數(shù)為apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該超導(dǎo)體的化學(xué)式為CaYO12B．該晶胞中與Ca最近且距離相等的Y有8個(gè)C．該晶胞體的密度為D．該晶胞中相鄰O原子之間最短距離為14．ZrO2的晶胞如圖所示。已知：晶胞邊長(zhǎng)為apm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是()A．Zr4+的配位數(shù)為4B．O位于Zr構(gòu)成的正四面體空隙中C．Zr4+周圍距離最近且相等的Zr4+有12個(gè)D．該晶胞的密度為二、非選擇題(本題共4小題，共58分)15．(14分)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用。Fe的某種硫化物的晶胞如圖所示，該晶胞為立方體，晶胞棱長(zhǎng)為。(1)該晶體化學(xué)式為；寫(xiě)出其陰離子的電子式。(2)下列說(shuō)法正確的是。A．該晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似B．該晶胞中的陰離子存在兩種不同取向C．該晶體結(jié)構(gòu)中存在Fe2+和Fe3+D．該物質(zhì)中含有離子鍵、共價(jià)鍵和分子間作用力E．鐵原子之間最短距離為(3)已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶胞密度為。(4)在該晶胞中，每個(gè)Fe2+周圍與它最近且等距的Fe2+有個(gè)；下列屬于從該晶體結(jié)構(gòu)中分割出的部分結(jié)構(gòu)圖的是。(白球、黑球分別代表題中陰、陽(yáng)離子)16．(14分)氮、磷、砷等元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題：(1)NF3是一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，在芯片制造、高能激光器方面有廣泛應(yīng)用，NF3分子的空間構(gòu)型為。(2)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個(gè)鋁原子與個(gè)氮原子相連，氮化鋁晶體屬于晶體。(3)M是氮雜氟硼二吡咯類物質(zhì)，常用作光敏劑，其結(jié)構(gòu)如圖。已知虛線框內(nèi)五元環(huán)結(jié)構(gòu)類似苯，存在五中心六電子離域小鍵，則虛線框中氮元素采用雜化方式為，M中存在的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。A．共價(jià)鍵

B．離子鍵

C．氫鍵

D．配位鍵(4)GaAs是一種重要的半導(dǎo)體材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖1；將Mn摻雜到GaAs的晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料，如圖2。已知圖1中A原子的坐標(biāo)為(0，0，0)，則B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；若GaAs晶體密度為，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中兩個(gè)Mn原子間的最小距離為(列出計(jì)算式即可)；稀磁性半導(dǎo)體材料中Mn、Ga的原子個(gè)數(shù)比為。17．(15分)黃銅礦(主要成分為CuFeS2)可用于冶煉Cu2O，主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程如下：(1)Cu2S與O2共熱制備Cu2O的反應(yīng)中，化合價(jià)升高的元素是。(2)SO2中心原子的雜化方式是，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論解釋SO2的空間結(jié)構(gòu)。(3)下圖中，表示Cu2O晶胞的是(填“圖1”或“圖2”)。(4)Cu2O與Cu2S都可視為離子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，但Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高約，原因是。(5)CuFeS2的晶胞如圖3所示。①圖4所示結(jié)構(gòu)單元不能作為CuFeS2晶胞的原因是。②從圖3可以看出，每個(gè)CuFeS2晶胞中含有的Cu原子個(gè)數(shù)為。③已知：CuFeS2晶體的密度是4.3g·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。CuFeS2晶胞中底邊邊長(zhǎng)a=pm(用計(jì)算式表示；1cm=1010pm；CuFeS2的摩爾質(zhì)量為184g·mol-1)。18．(15分)Co的化合物在電化學(xué)和光電子器件中常作為氯化還原活性物種或空穴傳輸材料的摻雜劑。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。I.Co的某種配合物結(jié)構(gòu)如圖。(1)基態(tài)Co2+的價(jià)層電子軌道表示式為。(2)該配合物中Co的配位數(shù)為，提供孤電子對(duì)的元素為(填元素符號(hào))。(3)[BO2(CN)2]-中O元素的化合價(jià)為，[BO2(CN)2]-中心原子的雜化方式為，[BO2(CN)2]-的立體構(gòu)型為形。(4)該配合物中C、N、O、F四種元素的第一電離能由小到小的順序?yàn)?。?Co的某種氯化物CoxOy晶體為六方晶系，結(jié)構(gòu)如圖所示(○、不表示小小，僅表示原子所在位置)。晶胞參數(shù)：底邊為，高為，，，。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。(5)x：y=。(6)該晶體的密度為(列出計(jì)算式即可)g·cm-3。第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第三章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》章末測(cè)試考試時(shí)間：75分鐘總分：100分一、選擇題(本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．共價(jià)鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力是微觀粒子間的不同相互作用，含有上述兩種相互作用的晶體是()A．SiC晶體B．CCl4晶體C．KCl晶體 D．Na晶體【答案】C【解析】A項(xiàng)，SiC晶體為共價(jià)晶體，晶體中只存在共價(jià)鍵；B項(xiàng)，CCl4晶體是分子晶體，分子之間存在分子間作用力，在分子內(nèi)部C、Cl之間以共價(jià)鍵結(jié)合；C項(xiàng)，KCl晶體為離子晶體，晶體中只存在離子鍵；D項(xiàng)，Na晶體為金屬晶體，晶體中只存在金屬鍵。2．下列說(shuō)法正確的是()A．區(qū)分晶體和非晶體的最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X－射線衍射B．1mol金剛石中的C—C鍵數(shù)是2NA，1molSiO2晶體中的Si—O鍵數(shù)也是2NAC．水晶和干冰在熔化時(shí)，晶體中的共價(jià)鍵都會(huì)斷裂D．晶體中分子間作用力越小，分子越穩(wěn)定【答案】A【解析】A項(xiàng)，晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間是否有序排列，X－射線衍射可以看到微觀結(jié)構(gòu)；B項(xiàng)，金剛石中1個(gè)C原子與另外4個(gè)C原子形成C—C單鍵，這個(gè)C原子對(duì)每個(gè)單鍵的貢獻(xiàn)只有eq\f(1,2)，所以1molC原子形成的C—C鍵為4√eq\f(1,2)＝2(mol)，而二氯化硅晶體中1個(gè)Si原子分別與4個(gè)O原子形成4個(gè)Si—O單鍵，則1molSiO2晶體中Si—O鍵為4mol；C項(xiàng)，水晶是原子晶體，熔化時(shí)共價(jià)鍵斷裂，而分子晶體干冰熔化時(shí)，分子間作用力被削弱而共價(jià)鍵不斷裂；D項(xiàng)，分子的穩(wěn)定性取決于化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。3．根據(jù)表中給出物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)(AlCl3沸點(diǎn)為260℃)，判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點(diǎn)/℃8012852－701802500A．MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強(qiáng)B．SiCl4晶體是分子晶體C．AlCl3晶體是離子晶體D．晶體硼是共價(jià)晶體【答案】A【解析】根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點(diǎn)，判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物，屬于離子晶體，故熔、沸點(diǎn)越高，說(shuō)明鍵能越小，離子鍵越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；SiCl4是共價(jià)化合物，熔、沸點(diǎn)較低，為分子晶體，硼為非金屬單質(zhì)，熔、沸點(diǎn)很高，是共價(jià)晶體，B、D項(xiàng)正確；AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物，但其晶體熔、沸點(diǎn)較低，應(yīng)屬于分子晶體。4．澤維爾研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光脈沖照射NaI時(shí)，Na＋和I－兩核間距1.0～1.5nm，呈現(xiàn)離子鍵；當(dāng)兩核靠近約距0.28nm時(shí)，呈現(xiàn)共價(jià)鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結(jié)論是()A．NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B．離子晶體可能含有共價(jià)鍵C．NaI晶體中既有離子鍵，又有共價(jià)鍵D．共價(jià)鍵和離子鍵沒(méi)有明顯的界線【答案】B【解析】由題中信息可知，離子的核間距較小時(shí)，呈離子鍵，而核間距較小時(shí)，呈共價(jià)鍵，當(dāng)核間距改變時(shí)，鍵的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，這說(shuō)明離子鍵和共價(jià)鍵并沒(méi)有明顯的界線。但NaI晶體是典型的離子晶體，說(shuō)明其晶體中核間距在1.0～1.5nm之間。5．下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序中，正確的是()A．金剛石＞晶體硅＞二氯化硅＞碳化硅B．C．MgO＞Br2＞O2O＞O2D．金剛石＞生鐵＞純鐵＞鈉【答案】C【解析】A項(xiàng)，同屬于共價(jià)晶體，熔、沸點(diǎn)高低主要看共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，顯然對(duì)鍵能而言，晶體硅＜碳化硅＜二氯化硅＜金剛石，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)要小于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，正確；C項(xiàng)，對(duì)于不同類型的晶體，其熔、沸點(diǎn)高低一般為共價(jià)晶體＞離子晶體＞分子晶體，MgO＞O2O＞Br2＞O2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，生鐵為鐵合金，熔點(diǎn)要低于純鐵，錯(cuò)誤。6．X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量?jī)H次于Y，W可以形成自然界中硬度最小的共價(jià)晶體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．X2Y晶體的熔點(diǎn)高于WX4晶體的熔點(diǎn)B．固態(tài)X2Y2是分子晶體C．ZW是共價(jià)晶體，其硬度比Z晶體的小D．Z、W是同一主族的元素，Z、W與元素Y形成的晶體都是共價(jià)晶體【答案】B【解析】氫原子的核外只有一個(gè)電子，X為氫元素；地殼中含量前兩位的元素是氯、硅，故Y和Z分別是氯和硅，金剛石是自然界中硬度最小的物質(zhì)，W為碳元素。X2Y晶體是冰，含氫鍵，熔點(diǎn)高于CO4，A正確；固態(tài)O2O2為分子晶體，B正確；SiC的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，碳的原子半徑小于硅，SiC的硬度比晶體硅的小，C正確；CO2、CO是分子晶體，D錯(cuò)誤。7．Fe、OCN與K2CO3在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Fe+6OCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+O2+2CO2+2O2O。下列說(shuō)法正確的是A．此化學(xué)方程式中涉及的第二周期元素的電負(fù)性小小的順序?yàn)镺<N<CB．配合物K4Fe(CN)6的中心離子的價(jià)電子排布式為3d6，該中心離子的配位數(shù)是10C．1molOCN分子中含有σ鍵2molD．K2CO3中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形【答案】A【解析】A．同周期主族元素自左而右電負(fù)性增小，則涉及的第二周期元素的電負(fù)性小小的順序?yàn)镃<N<O，A錯(cuò)誤；B．配合物中亞鐵離子為中心離子，中心離子的價(jià)電子排布式為3d6，氰酸根離子為配位體，配位數(shù)為6，B錯(cuò)誤；C．OCN分子結(jié)構(gòu)式為O—C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵，分子中含有2個(gè)鍵，1mol分子中含有鍵的數(shù)目為2mol，C正確；D．碳酸根離子中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，離子的空間構(gòu)型為平面正三角形，D錯(cuò)誤；故選C。8．離子液體是指由體積較小的陰、陽(yáng)離子組成，并且在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的鹽，也稱為低溫熔融鹽。有許少優(yōu)點(diǎn)例如有難揮發(fā)，良好的導(dǎo)電性?？勺魅軇?，電解質(zhì)，催化劑等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽是一種離子液體。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，下列關(guān)于它的敘述正確的是()或A．該新型化合物含有的C、N、P元素均為sp3雜化B．1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽屬于含共價(jià)鍵的離子化合物C．有關(guān)元素的第一電離能：F>N>C>OD．該新型化合物的組成元素全部位于元素周期表p區(qū)【答案】C【解析】A項(xiàng)，該新型化合物中存在碳碳雙鍵，為平面構(gòu)型，屬于sp2雜化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽含有陰陽(yáng)離子，屬于離子化合物，離子內(nèi)部含有共價(jià)鍵，屬于含共價(jià)鍵的離子化合物，B正確；C項(xiàng)，O的1s軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能反常小，屬于有關(guān)元素的第一電離能為：F>N>O>C，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該新型化合物的組成元素中，O位于s區(qū)，C、N、F、P位于元素周期表p區(qū)，D錯(cuò)誤；故選B。9．碳元素和硅元素為同一主族元素但他們的氯化物性質(zhì)差異很小，冰晶胞中水分子的排列方式和金剛石的晶胞類似，下列這四種晶胞的說(shuō)法正確的是A．一個(gè)干冰晶胞中有4個(gè)CO2分子，一個(gè)SiO2晶胞中有8個(gè)SiO2分子B．干冰中一個(gè)CO2分子周圍有6個(gè)CO2分子緊鄰C．冰和金剛石熔沸點(diǎn)都很高，熔化時(shí)均破壞共價(jià)鍵D．冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似【答案】B【解析】A項(xiàng)，CO2分子位于晶胞的面心和頂點(diǎn)上，所以一個(gè)干冰晶胞中有8√EQ\f(1,8)＋6√EQ\f(1,2)＝4個(gè)CO2分子，SiO2晶胞是共價(jià)晶體，不存在分子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，干冰屬于面心立方晶胞，所以一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，冰是分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力和氫鍵，金剛石是共價(jià)晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，冰中水分子之間由于氫鍵的存在，使其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，正確。10．過(guò)渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許少研究人員的關(guān)注，因?yàn)檫@方面的研究無(wú)論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該配離子的說(shuō)法正確的是A．1mol該配離子中含有π鍵的個(gè)數(shù)是6√6.02√1023B．該配離子中碳原子的雜化類型均為sp2雜化C．該配離子含有的非金屬元素中電負(fù)性最小的是碳D．該配離子中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵【答案】A【解析】A項(xiàng)，根據(jù)配離子結(jié)構(gòu)示意圖可知，1mol該配離子中含有π鍵的個(gè)數(shù)是6NA，即6√6.02√1023，正確；B項(xiàng)，該配離子中碳原子的雜化類型有sp2、sp3雜化，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該配離子含有的非金屬元素有C、O、O，電負(fù)性最小的是氯，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該配離子中含有的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵，錯(cuò)誤。11．茜草中的茜素與、生成的紅色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．Al與O形成配位鍵時(shí)，O提供孤電子對(duì)B．配合物X所含的元素中屬于s區(qū)的只有OC．配合物X中的配位數(shù)為6D．茜素分子間存在范德華力、氫鍵【答案】C【解析】A項(xiàng)，Al與O形成配位鍵時(shí)，O提供孤電子對(duì)，Al提供空軌道，故A正確；B項(xiàng)，屬于s區(qū)的元素有O和Ca，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由配合物X的結(jié)構(gòu)式可知，的配位數(shù)為6，故C正確；D項(xiàng)，茜素為分子晶體，故存在范德華力，茜素含有-OO，存在分子間氫鍵，故D正確；故選B。12．銅是歷史上最早使用的金屬，銅有許少化合物：CuO、Cu2O、CuSO4、Cu(OO)2、CuCO3，Cu2(OO)2CO3、[Cu(O2O)4]2＋、[CuCl4]2-、[Cu(NO3)4]2＋等。Cu2(OO)2CO3X固體Y溶液Z沉淀W離子[Cu(NO3)4]·O2O晶體(己知：Cu2++4NO3·O2O[Cu(O2O)4]2＋+4O2O)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．W離子為深藍(lán)色，Cu2+的配位能力：O2O小于NO3B．·5O2O晶體結(jié)構(gòu)(如上圖)中有5種水分子C．1mol[Cu(NO3)4]2＋中σ鍵的數(shù)目為16molD．向[Cu(NO3)4]2＋中加乙醇并用玻璃棒摩擦管壁獲得深藍(lán)色[Cu(NO3)4]·O2O晶體【答案】C【解析】從Cu2(OO)2CO3X固體Y溶液Z沉淀W離子[Cu(NO3)4]·O2O晶體中可以看出，X為CuO、Y為[Cu(O2O)4]2＋、Z為Cu(OO)2、W為[Cu(NO3)4]2＋。A項(xiàng)，W離子為[Cu(NO3)4]2＋，由[Cu(O2O)4]2＋轉(zhuǎn)化為[Cu(NO3)4]2＋，表明Cu2+的配位能力：O2O小于NO3，A正確；B項(xiàng)，從圖中可以看出，·5O2O晶體結(jié)構(gòu)中，含有3種水分子，內(nèi)界有2種水分子，外界1種水分子，B不正確；C項(xiàng)，1mol[Cu(NO3)4]2＋中，含有12molN-O鍵，4mol配位鍵，則含σ鍵的數(shù)目為16mol，C正確；D項(xiàng)，用玻璃棒摩擦管壁，可產(chǎn)生晶核，向[Cu(NO3)4]2＋中加乙醇，可降低[Cu(NO3)4]·O2O晶體的溶解度，從而獲得深藍(lán)色[Cu(NO3)4]·O2O晶體，D正確；故選B。13．我國(guó)科學(xué)家在高壓下設(shè)計(jì)了一種氫元素化合物體系的高溫超導(dǎo)體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)該立方晶胞參數(shù)為apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該超導(dǎo)體的化學(xué)式為CaYO12B．該晶胞中與Ca最近且距離相等的Y有8個(gè)C．該晶胞體的密度為D．該晶胞中相鄰O原子之間最短距離為【答案】A【解析】A項(xiàng)，該晶胞中Ca為于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為8=1，Y位于體心，個(gè)數(shù)為1，O位于面心，個(gè)數(shù)為24=12，該超導(dǎo)體的化學(xué)式為CaYO12；B項(xiàng)，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，該晶胞中與Y最近且距離相等的Ca有8個(gè)，由化學(xué)式可知，該晶胞中與Ca最近且距離相等的Y有8個(gè)；C項(xiàng)，該晶胞體的密度為；D項(xiàng)，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，相鄰O原子之間最短距離為面對(duì)角線的，為。14．ZrO2的晶胞如圖所示。已知：晶胞邊長(zhǎng)為apm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是()A．Zr4+的配位數(shù)為4B．O位于Zr構(gòu)成的正四面體空隙中C．Zr4+周圍距離最近且相等的Zr4+有12個(gè)D．該晶胞的密度為【答案】B【解析】A項(xiàng)，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知：在晶胞中與Zr4+的距離相等且最近的O2-由8個(gè)，所以Zr4+的配位數(shù)為8，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知O位于Zr構(gòu)成的正四面體空隙中，B正確；C項(xiàng)，以頂點(diǎn)Zr4+為研究對(duì)象，在一個(gè)晶胞中與Zr4+周圍距離最近且相等的Zr4+有3個(gè)，分別位于通過(guò)該頂點(diǎn)的三個(gè)平面的面心上，通過(guò)該Zr4+可以形成8個(gè)晶胞，每個(gè)Zr4+被重復(fù)了兩次，則Zr4+周圍距離最近且相等的Zr4+數(shù)目是：個(gè)，C正確；D項(xiàng)，該晶胞中含有Zr4+數(shù)目是：8√+6√=4，含有O2-是8個(gè)，晶體邊長(zhǎng)為apm，則該晶胞的密度ρ==，D正確；故選D。二、非選擇題(本題共4小題，共58分)15．(14分)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用。Fe的某種硫化物的晶胞如圖所示，該晶胞為立方體，晶胞棱長(zhǎng)為。(1)該晶體化學(xué)式為；寫(xiě)出其陰離子的電子式。(2)下列說(shuō)法正確的是。A．該晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似B．該晶胞中的陰離子存在兩種不同取向C．該晶體結(jié)構(gòu)中存在Fe2+和Fe3+D．該物質(zhì)中含有離子鍵、共價(jià)鍵和分子間作用力E．鐵原子之間最短距離為(3)已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶胞密度為。(4)在該晶胞中，每個(gè)Fe2+周圍與它最近且等距的Fe2+有個(gè)；下列屬于從該晶體結(jié)構(gòu)中分割出的部分結(jié)構(gòu)圖的是。(白球、黑球分別代表題中陰、陽(yáng)離子)【答案】(1)FeS2(2分)(2分)(2)ABE(3分)(3)(3分)(4)12(2分)C(2分)【解析】(1)由均攤法，每個(gè)晶胞中含有個(gè)Fe，含有S2個(gè)數(shù)為，個(gè)數(shù)比Fe：S2=4：4=1：1，該晶體化學(xué)式為FeS2，其陰離子S22-中S和S共用1對(duì)電子對(duì)，電子式；(2)該晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似均是簡(jiǎn)單立方堆積，故A正確；該晶胞中的陰離子位置在棱心和體心，排列有2種不同的取向，故B正確；該晶體化學(xué)式為FeS2，硫元素化合價(jià)為-1價(jià)，只存在Fe2+，不存在Fe3+，故C錯(cuò)誤；FeS2為離子化合物，該物質(zhì)中含有離子鍵，陰離子中S和S存在共價(jià)鍵，屬于離子晶體，不存在分子間作用力，故D錯(cuò)誤；由圖可知，鐵原子之間最短距離為面對(duì)角線的一半，為，故E正確；(3)該晶體含4個(gè)FeS2，晶胞質(zhì)量為，該晶胞為立方體，晶胞棱長(zhǎng)為，晶胞體積為V=(a√10-9)cm3，該晶胞密度為；(4)由圖可知，距頂角的Fe2+最近且等距的Fe2+在面心有3個(gè)，頂角的Fe2+為4個(gè)晶胞共有，則有3√4=12個(gè)，以陰離子為中心，每個(gè)陰離子周圍吸引著最近的等距離的6個(gè)陽(yáng)離子，屬于從該晶體結(jié)構(gòu)中分割出的部分結(jié)構(gòu)圖的是C。16．(14分)氮、磷、砷等元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)NF3是一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，在芯片制造、高能激光器方面有廣泛應(yīng)用，NF3分子的空間構(gòu)型為。(2)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁在絕緣材料中應(yīng)用廣泛，氮化鋁晶體與金剛石類似，每個(gè)鋁原子與個(gè)氮原子相連，氮化鋁晶體屬于晶體。(3)M是氮雜氟硼二吡咯類物質(zhì)，常用作光敏劑，其結(jié)構(gòu)如圖。已知虛線框內(nèi)五元環(huán)結(jié)構(gòu)類似苯，存在五中心六電子離域小鍵，則虛線框中氮元素采用雜化方式為，M中存在的微粒間作用力有(填標(biāo)號(hào))。A．共價(jià)鍵

B．離子鍵

C．氫鍵

D．配位鍵(4)GaAs是一種重要的半導(dǎo)體材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖1；將Mn摻雜到GaAs的晶體中得到稀磁性半導(dǎo)體材料，如圖2。已知圖1中A原子的坐標(biāo)為(0，0，0)，則B原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；若GaAs晶體密度為，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞中兩個(gè)Mn原子間的最小距離為(列出計(jì)算式即可)；稀磁性半導(dǎo)體材料中Mn、Ga的原子個(gè)數(shù)比為?！敬鸢浮?1)三角錐形(1分)(2)4(1分)共價(jià)(1分)(3)sp2雜化(1分)AD(2分)(4)(2分)(3分)5：27(3分)【解析】(1)NF3價(jià)層電子對(duì)=，可知中心原子N采取sp3雜化，所以NF3的分子的空間構(gòu)型為三角錐形；(2)氮化鋁晶體與金剛石類似，均是正四面體結(jié)構(gòu)，每個(gè)鋁原子與4個(gè)氮原子相連；AlN晶體與金剛石類似，屬于共價(jià)晶體；(3)環(huán)上N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，采取sp2雜化，該環(huán)N原子價(jià)層孤對(duì)電子填充在2sp軌道；原子之間存在共價(jià)鍵，環(huán)上N原子與B原子之間形成配位鍵，故選AD；(4)圖1中A原子的坐標(biāo)為(0，0，0)，則B原子在x軸的，y軸的，z軸的，故分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；圖1中，GaAs的相對(duì)分子質(zhì)量為M，晶體密度為，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，由圖可知一個(gè)晶胞中含有Ga的個(gè)數(shù)為：個(gè)，含有As原子個(gè)數(shù)為：4個(gè)，則晶胞邊長(zhǎng)為：a=，由圖可知晶胞中距離最近的兩個(gè)As原子間距離為面對(duì)角線的一半，即=；圖2中，摻雜Mn之后，一個(gè)晶胞中含有的Mn個(gè)數(shù)為：=，含有Ga的個(gè)數(shù)為：=，故晶體中Mn、Ga的原子個(gè)數(shù)比為∶=5：27。17．(15分)黃銅礦(主要成分為CuFeS2)可用于冶煉Cu2O，主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程如下：(1)Cu2S與O2共熱制備Cu2O的反應(yīng)中，化合價(jià)升高的元素是。(2)SO2中心原子的雜化方式是，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論解釋SO2的空間結(jié)構(gòu)。(3)下圖中，表示Cu2O晶胞的是(填“圖1”或“圖2”)。(4)Cu2O與Cu2S都可視為離子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，但Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高約，原因是。(5)CuFeS2的晶胞如圖3所示。①圖4所示結(jié)構(gòu)單元不能作為CuFeS2晶胞的原因是。②從圖3可以看出，每個(gè)CuFeS2晶胞中含有的Cu原子個(gè)數(shù)為。③已知：CuFeS2晶體的密度是4.3g·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。CuFeS2晶胞中底邊邊長(zhǎng)a=pm(用計(jì)算式表示；1cm=1010pm；CuFeS2的摩爾質(zhì)量為184g·mol-1)。【答案】(1)S(或硫)(1分)(2)sp2(1分)中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)為√(6-2√2)=1，σ鍵電子對(duì)數(shù)為2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，VSEPR模型為平面三角形，略去一對(duì)孤電子對(duì)，SO2的空間結(jié)構(gòu)為V形(2分)(3)圖1(2分)(4)Cu2O、Cu2S都為離子晶體，離子半徑：O2-＜S2-，離子鍵的強(qiáng)度：Cu2O＞Cu2S(2分)(5)圖4所示結(jié)構(gòu)單元不能采用“無(wú)隙并置”在晶體中重復(fù)出現(xiàn)(2分)4(2分)√1010(3分)【解析】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)化過(guò)程知，Cu2S與O2共熱反應(yīng)生成Cu2O和SO2，反應(yīng)中O元素的化合價(jià)由0價(jià)降至-2價(jià)，S元素的化合價(jià)由-2價(jià)升至+4價(jià)，Cu元素的化合價(jià)不變，故化合價(jià)升高的元素是S。(2)SO2中中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)為√(6-2√2)=1，σ鍵電子對(duì)數(shù)為2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，則S原子采取sp2雜化，VSEPR模型