复习题教案设计（一等奖）

第三章

晶体结构与性质单元测试题

一、单选题

1.利用晶体结构，可以用来解释(

A．

晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外形

B．

晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点

C．

晶体的导电性能比非晶体好

D．

晶体的各向异性

2.构成金属晶体的微粒是

A．

原子

B．

分子

C．

金属阳离子

D．

金属阳离子和自由电子

3.MCl晶体具有立方体结构，其晶胞结构如图所示，在该晶体中，每个M＋周围与它最接近的且距离相等的M＋的个数共有(

)

A． 6个

B． 8个

C． 12个

D． 16个

4.铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2﹣处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为（

）

A． BaPbO3

B． BaPbO2

C． Ba2PbO3

D． BaPbO4

5.下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是

A．

金刚石 ＞晶体硅

＞二氧化硅

＞碳化硅

B． CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4

C． MgO＞O2＞N2＞H2O

D．

金刚石＞生铁＞纯铁＞钠

6.已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为（

A． 14、6

B． 14、8

C． 4、8

D． 4、12

7.下列关于晶体的说法一定正确的是(

CaTiO3的晶体结构模型

（图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶点）

A．

分子晶体中都存在共价键

B． CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻

）

C． SiO2晶体中每个硅原子与两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

8.某物质的晶体中含有A，B，C三种元素，其排列方式如右图所示（其中前后两面面心中的B元素的原子未能画出）。晶体中A，B，C的原子个数比为 (

A． 1∶3∶B． 2∶3∶C． 2∶2∶D． 1∶3∶3

9.下列给出的几种氯化物的熔点和沸点：

据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是(

)

A． AlCl3在加热条件下能升华

B． SiCl4晶体属于原子晶体

C． AlCl3晶体是典型的离子晶体

D． NaCl的晶格能比MgCl2小

10.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有于金属钛的叙述中不正确的是(

)

A．上述钛原子中，中子数不可能为22

48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关

B．钛元素在周期表中处于第4周期

C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置

D．钛元素是d区的过渡元素

二、双选题

11.(多选)下列性质适合分子晶体的是(

)

A．

熔点1 070℃，易溶于水，水溶液能导电

B．

熔点1 003.1℃，液态时导电，水溶液导电

C．

能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃

D．

熔点97.81℃，易液化，液态时不导电

12.（多选）过渡元素的化合物是高温超导物质研究的热点．某过渡元素A与氧形成的化合物叫金红石，其晶体的最小结构单元如图．则下面有关金红石的说法正确的是（

）

A．

一定是共价化合物

B． 可能是离子化合物

C． 它的化学式为AO2

D． 它的化学式为A3O2

13.(多选)下列有关晶体的叙述中，错误的是（

）

A．

离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏

B．

白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键结合

C．

石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体

D．

构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键

14.(多选）铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体不同温度下转化的图示，下列有关说法不正确的是(

)

A．

δ-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8个

B．

γ-Fe晶体中与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有12个

C．

α-Fe晶胞边长若为a cm，γ-Fe晶胞边长若为b cm，则α-Fe和γ-Fe两种晶体的密度比为b3∶a3

D．

将铁加热到1500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

三、填空题

15.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:

(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号________________ ，该能层具有的原子轨道数为________________、电子数为________________。

(2)硅主要以硅酸盐、________________等化合物的形式存在于地壳中。

(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________________个原子。

(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4) 分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为________________。

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:

硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是___________。

SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 ________________。

(6)在硅酸盐中，SiO44+四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状

四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为________________。Si与O的原子数之比为 ________________ 化学式为________.

16.(1)将等径圆球在二维空间里进行排列，可形成密置层和非密置层，在图1所示的半径相等的圆球的排列中，A属于________层，配位数是________；B属于________层，配位数是________。

(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积，得到如图2所示的一种金属晶体的晶胞，它被称为简单立方堆积，在这种晶体中，金属原子的配位数是________，平均每个晶胞所占有的原子数目是________。

(3)有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式，钋位于元素周期表的第________周期________族，元素符号是________，最外电子层的电子排布式是________。

17.下列关于金属元素特征的叙述正确的是________。

①金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性

②金属元素在化合物中一般显正价

③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱

④金属元素只有金属性，没有非金属性

⑤价电子数越多，金属性越强

⑥离子化合物中一定含有金属元素

⑦铵盐都只含有非金属元素，一定不含有金属元素

18.参考下表中物质的熔点，回答有关问题。

(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的________有关，随着________的增大，熔点依次降低。

(2)硅的卤化物熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________有关，随着________的增大，________增大，故熔、沸点依次升高。

(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与________有关，因为一般________比________熔点高。

19.元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的晶胞结构如图所示。

(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。

(2)该晶体中Xn＋中n＝____________。

(3)X元素的原子序数是________。

(4)晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋包围。

四、推断题

20.现有A，B，C，D，E 5种元素，A的原子核中没有中子；B，C元素处于同一周期，C的原子半径较小，B，C的质子数之和为27，质子数之差为5；0.96 g D的单质跟足量的盐酸反应，生成D3＋和1.2 L(标准状况)氢气；E和C能形成E2C型离子化合物，且E，C两元素的简单离子具有相同的电子层结构。

(1)写出元素符号：A________，B________，C________，D________，E________。

(2)D与盐酸反应的离子方程式为______________________________________________________________。

(3)用电子式表示C与E形成E2C的过程_________________________________________________________。

五、计算题

21.用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360

pm的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0 g/cm3。试回答下列问题：

(1)此金属晶胞属于哪一种类型？

(2)求每个晶胞的质量。

(3)求此金属的相对原子质量。

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。

22.下图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图，它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密cm－3，钨的相对原子质量是183.9。假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问度为19.30

g·题：

(1)每一个晶胞中均摊到________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。

(3)计算钨的原子半径r(提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。

答案解析

1.【答案】D

【解析】晶体的某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。

2.【答案】D

【解析】金属晶体是靠金属键结合而成的，金属键是金属原子失去部分或全部外围电子形成的金属离子与自由电子之间强烈的相互作用。

3.【答案】A

【解析】根据MCl的晶胞结构可以看出每个M＋的正上、正下、左、右、前、后各有一个M＋与之距离相等且最近，故每个M＋周围与它最接近的且距离相等的M＋共有6个。

4.【答案】A

1/8 =1个，Ba2+处于晶胞中心，只有一个，O2【解析】根据均摊法可知，每个晶胞含有Pb4+：8×﹣处于晶胞棱边中心，共有12个，O2﹣为12×0.25=3个，故化学式为PbBaO3

5.【答案】B

【解析】A，二氧化硅中共价键强于硅中共价键，所以二氧化硅熔点高于晶体硅；

B，正确，因为分子间作用力依次减弱；

C，错误，由于H2O中含有氢键，所以H2O的熔沸点高于O2和N2

D，错误，生铁是铁碳合金，其熔点低于纯铁的熔点

故选B

6.【答案】D

0.125+6×0.5=4 ；在铜的晶胞中，顶点上的铜原子被8个晶胞【解析】每个晶胞中铜原子个数=8×占有，每个晶胞中与一个顶点上铜原子距离最近的铜原子数是3，每个面上的铜原子被2个晶胞占8×0.5=12

有，所以其配位数是3×7.【答案】B

【解析】惰性气体都是单原子分子，它们的晶体中不存在共价键，A不正确；在题目所给晶体结构模型中每个Ti4+周围有3个O2-与之相邻，用均摊法不难求得晶体中每个Ti4+周围共有：3×8×=12个O2-，B正确；在SiO2的晶体中Si、O以单键相结合，故每个硅原子与4个氧原子结合，C不正确。金属汞的熔点比I2、蔗糖等的熔点都低，D不正确。

8.【答案】A

1/8=1，B的个数为6×1/2=3，C的个数为1，所以【解析】A原子的个数为8×A∶B∶C=1∶3∶1。

9.【答案】A

【解析】观察AlCl3的熔点和沸点可看出其沸点要低于熔点，所以可以升华，A项正确；从表中看SiCl4的熔点是－70 ℃，熔点低，属于分子晶体的特征，B项错；AlCl3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，C项错；虽然Mg2＋比Na＋半径小，但是考虑到NaCl堆积比MgCl2密，NaCl熔点更高，因此NaCl晶格能比MgCl2大，D项错

10.【答案】C

【解析】题给三种同位素原子中，中子数最小为26，故A选项正确；Ti位于第4周期ⅣB族，属于d区元素，故B，D选项正确；同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同，C选项错误。

11.【答案】CD

【解析】主要根据分子晶体的性质特点来判断，分子晶体熔、沸点一般较低，液态时不导电。

12.【答案】BC

【解析】A，过渡元素都是金属元素，所以某过渡元素A是金属元素，活泼金属和活泼非金属元素之间易存在离子键，金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，所以金红石含有的化学键可能是共价键，而非一定是共价键，故A错误．

B，过渡元素都是金属元素，所以某过渡元素A是金属元素，活泼金属和活泼非金属元素之间易存在离子键，金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，所以金红石含有的化学键可能是离子键，故B正确．

C，该晶胞中含有的O原子个数为2+0.5×4=4，A原子个数=1+8×0.125

+1=2，所以它的化学式为AO2，故C正确．

D，该晶胞中含有的O原子个数为2+

0.5×4=4，A原子个数=1+8×0.125 =2，所以它的化学式为AO2，故D错误．

13.【答案】BD

【解析】离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键遭破坏；而分子晶体是通过范德华力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是范德华力，则A正确；白磷晶体是分子晶体，在分子内部存在共价键，而分子之间是通过范德华力结合的，则B错误；石英晶体是原子晶体，则C正确；稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，则D错误。

14.【答案】CD

【解析】选CD。δ-Fe为体心立方，中心Fe与8个顶点上的Fe相接触，晶胞含铁原子1＋8×＝2；γ-Fe为面心立方，与相邻铁原子距离相等且最近的铁原子有8×3×＝12，晶胞含铁原子8×＋6×＝4，则α-Fe和γ-Fe两种晶体的密度比为∶＝b3∶2a3；由转化温度可以看出急速冷却和缓慢冷却分别得体心立方和面心立方两种不同类型的晶体，故C，D项不正确，A，B项正确。

15.【答案】（1）M 9 4

（2）二氧化硅

（3）共价键 3

（4）Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4+ 4NH3+ 2MgCl2

（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。

②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。 （6）sp31∶3 [SiO3] n2n-(或SiO32-)

【解析】（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，对应能

层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层，该能层有s、p、d三个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，所以共有9个原子轨道，硅原子的M能层有4个电子（3s23p2）； 故答案为：M；9；4； （2）硅元素在自然界中主要以化合态（二氧化硅和硅酸盐）形式存在， 故答案为：二氧化硅 （3）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合．在金刚石晶体的晶胞中，每个面心有一个碳原子（晶体硅类似结构），则面心位1/2=3个；故答案为：共价键；3；

（4）Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制置贡献的原子为

6×得SiH4、NH3和MgCl2，方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2，故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；

（5）①烷烃中的C-C键和C-H键大于硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能，所以硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能易断裂，导致长链硅烷难以生成，

故答案为：C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；

②键能越大、物质就越稳定，C-H键的键能大于C-O键，故C-H键比C-O键稳定，而Si-H键的键能远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向与形成稳定性更强的Si-O键；

故答案：C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定．而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键；

（6）硅酸盐中的硅酸根（SiO44-）为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；故答案为：sp3根据图（b）的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子，化学式为SiO32-； 故答案为：1：3；SiO32-；

16.【答案】

(1)非密置层

4

密置

6

(2)6

1

(3)六

ⅥA

Po

6s26p4

【解析】

17.【答案】②③

【解析】有些金属离子有还原性，如Fe2＋，①错；金属元素在化合物中一般显正价，金属原子越容易失去电子，其对应的离子(如Fe对应Fe2＋)就越难得到电子，即氧化性越弱，②、③正确；位于硼—砹分界线附近的元素有金属性也有非金属性，④错；Al的价电子数比Na多但Na的金属性比Al强，NH4Cl等离子化合物中不含有金属元素，(NH4)2Fe(SO4)2、(NH4)2Cr2O7等铵盐中含有金属元素，⑤、⑥、⑦错。

18.【答案】(1)半径

半径

(2)相对分子质量

相对分子质量

分子间作用力

(3)晶体类型

离子晶体

分子晶体

【解析】分析表中物质及熔点规律，将物质晶体类型合理分类，由同类晶型熔点变化趋势发现影响物质熔点高低的规律。

19.【答案】(1)3∶1

(2)1

(3)29

(4)6

【解析】根据晶胞结构，利用均摊法计算出一个晶胞中阴阳离子个数；根据微粒结构特点和N3－推断出Xn＋为Fe3＋

20.【答案】(1)H

Na

S

Al

K

(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

【解析】A的原子核中没有中子，为H原子；B，C元素处于同一周期，C的原子半径较小，说明C的原子序数比B大，设B，C质子数分别为B，C，则b+c=27，c-b=5，b=11,c=16，B，C分别为Na和S；2D+6H+=2D3++3H2↑，，，D为Al；E和S能形成E2S型离子化合物，且E、S两元素的简单离子具有相同的电子层结构，即E+和S2-具有相同的电子层结构，则E为K。

10－22g[ (3)63.21

(4)127.26 pm

21.【答案】(1)面心立方晶胞

(2)4.2×【解析】(1)根据题意，此金属晶胞属于面心立方晶胞。

(2)根据晶胞的边长为360 pm，可得晶胞的体积为(3.6×10－8)3cm3。根据质量＝密度×体积，可得晶(3.6×10－8) cm3≈4.2×10－22g。

胞的质量＝9.0 g/cm3×(3)金属的摩尔质量＝NA×1023×4.2×10－22÷4＝63.21

(g/mol)，相对原子质量一个原子的质量＝6.02×在数值上等于该元素的摩尔质量。(4)在面心立方晶胞中，设原子的半径为r，则晶胞的边长＝，因此，金属原子的原子半径为＝×360 pm≈127.26 pm。

10－8cm

(3)1.37×10－8cm

22.【答案】(1)2

(2)3.16×【解析】(1)正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。

(2)应用基本关系式：，先求出晶胞的体积，然后根据V＝a3计算晶胞的边长。