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第三章 晶体结构与性质--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二单元测试
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32
一、单选题（每题3分，共42分）
1．下列物质中，不属于配合物的是( )
A. B.
C. D.
2．下列关于晶体的说法正确的是( )
A.离子晶体只含离子键，不含共价键
B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体
C.晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体
D.任何晶体中，若含有阳离子就一定含有阴离子
3．下表列出了有关晶体的认识，其中不正确的是( )
A B C D
晶体 硫化钾 干冰 金刚石 碘
构成晶体的微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子
晶体中微粒间存在的作用力 离子键 共价键 共价键 范德华力
A.A B.B C.C D.D
4．下列有关物质结构与性质的说法中，不正确的是( )
A.通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B.根据石墨易传热、能导电的性质，可以推测出石墨晶体中有自由移动的电子
C.熔融的氯化钠能导电是因为其中有自由移动的电子
D.研究材料结构与性质的关系，有助于新材料的研发
5．已知化学反应达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则该条件下两种物质的聚集状态可能的是( )
A.A是气体，C是固体 B.A、C均为气体
C.A、C均为固体 D.A是固体，C是气体
6．以下晶体中，通过极性共价键形成共价晶体的是( )。
A.金刚石晶体 B.氯化钠晶体 C.二氧化硅晶体 D.干冰晶体
7．下列关于液晶的说法中，正确的是( )。
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶是一种晶体
C.液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
8．下列说法中，正确的是( )。
A.冰融化时，分子中氢氧键发生断裂
B.共价晶体中共价键越强，晶体的熔点越高
C.分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高
D.分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定
9．根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是( )。
A.熔，点为2700 ℃，导电性好，延展性强
B.无色晶体，熔，点大于3500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为801 ℃，熔化时能导电
D.沸点为-78 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
10．下列各项中，不属于晶体的特点的是( )。
A.具有规则的几何外形 B.某些物理性质具有各向异性
C.具有固定的熔点 D.一定是无色透明的固体
11．下列说法不正确的是( )
A.硬铝的硬度比铝大，是因为合金原子改变了铝原子规则的层状结构
B.合金可做储氢材料，常温下吸、放氢的速率快
C.含增塑剂的聚氯乙烯薄膜因可塑性强，可用作生产食品包装材料
D.“杯酚”可分离和，体现了超分子的“分子识别”特性
12．关于有机物解题思路检测，下列说法不正确的是( )
A.通过X射线衍射可确定乙酸的空间结构
B.用溴的四氯化碳溶液，可以鉴别己烯和己醛
C.红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息
D.卤代烃与氢氧化钠溶液共热、滴加溶液后根据沉淀颜色可判断卤原子种类
13．我国科学家在新型热电材料的研发领域利用一种理论计算方法，筛选出某种最简式量为的化合物X，已知X晶胞结构高度对称，沿体对角线的投影如图所示（表示被遮挡的原子，其晶胞棱长为，棱上无原子），则下列说法错误的是( )
A.X的化学式为
B.晶胞中K与的最短距离为
BrC.晶胞中与距离最近且相等的的个数为12
D.X晶体密度为
14．朱砂（硫化汞）在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系β型晶胞如图所示，晶胞参数为，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是( )
A.S的配位数是6
B.晶胞中B原子分数坐标为）
C.该晶体的密度
D.相邻两个Hg的最短距离为
二、解答题（共4题，58分）
15．物质的光学性质在科研中有重要的用途。回答下列问题：
Ⅰ.一种比率光声探针M与Cu2+配位，可用于小鼠脑内铜（Ⅱ）的高时空分辨率动态成像，反应如下所示：
（1）H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为_________，M中键角F-B-F_________中键角F-B-F（填“>”、“<”或“=”）；基态的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_________。
（2）均为平面结构的吡咯（）和吡啶（）是合成该探针的原料，吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为_________，原因是_________。
Ⅱ.铪（Hf）的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元，其构建的某晶胞结构如图所示。
（3）该晶胞中的配位数为_________，阴离子形成的八面体空隙有_________个。
（4）该晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则Hf-Hf最近距离为_________nm。
16．探究配制不同金属离子—氨配体溶液的差异性，实验操作及现象如下：
实验序号 操作 现象
实验i：的配制 实验i-a 在试管内混合溶液和溶液，再加入过量的 产生蓝色沉淀，加入后沉淀少部分溶解，溶液变浑浊，静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-b 在试管内混合溶液和溶液，再加入过量的 产生蓝色沉淀，加入后沉淀大部分溶解，溶液变浑浊，静置后上层为深蓝色溶液。
实验i-c 在试管内混合溶液和溶液，再加入过量的 产生蓝色沉淀，加入后沉淀完全溶解，得到澄清的深蓝色溶液。
实验ii：的配制 实验ii-a 在试管内混合溶液和过量 得到浅青色沉淀，沉淀未见明显溶解。
实验ii-b 在试管内混合溶液和过量 得到浅青色沉淀，沉淀未见明显溶解。
实验iii：的配制 实验iii 在试管内混合溶液和溶液，再加入过量的 产生白色沉淀，加入后沉淀完全溶解，得到无色溶液。
资料：①饱和氨水的浓度约为
②为浅青色沉淀
③溶液为红色，在活性炭催化下转化为橙黄色的溶液
(1)实验i-a中生成蓝色沉淀的离子方程式为__________。
(2)有研究认为蓝色沉淀中还有成分，其可以溶于稀酸。检验蓝色沉淀中不止含的实验操作为：将蓝色沉淀过滤，充分洗涤后，__________。(填后续操作和现象)
(3)对比实验i-a和实验i-b，从平衡移动角度，结合化学用语解释对生成有一定促进作用的原因__________。
(4)对比实验i-a和实验i-c中再加入过量氨水前的反应，推测对生成有一定促进作用。设计下图所示实验：在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复，再分别加入不同试剂。实验现象证实了预测。
①x的化学式是，c=______________________________。
②实验现象是______________________________。
(5)从平衡移动角度，结合化学用语，解释对生成有一定促进作用的原因______________________________。
(6)针对实验ii未能成功配制溶液，结合以上解题思路，提出改进方案：______________________________
①在实验ii-a的基础上继续加入__________，即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是：取①的上层红色清液，加入少许活性炭振荡试管，溶液转为橙黄色，反应的离子方程式为：____________________。
(7)综合以上解题思路，配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性，推测可能与以下因素有关：配位数、__________。
17．综合利用二氧化碳可以缓解温室效应。
（1）利用二氧化碳催化氢化获得甲酸的部分反应历程如图甲，该反应历程的决速步骤是___________（填序号），由中间产物T2到产物的____________。
（2）二氧化碳与氢气反应过程涉及的主要反应如下：
①
②
向2 L恒容密闭容器中通入和2.24 mol 发生上述反应①和②，起始总压强为21.2 MPa，实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性（转化的中生成的百分比）随温度变化如图乙。表示选择性的曲线是______（填“X”或“Y”），a、c两点中的产率最高的是____点，时反应①的压强平衡常数____，Y曲线如此变化的原因是____________________。
（3）二氧化碳与氢气反应生成的水在温度低于时可形成多种冰的晶体，其中两种冰晶体的晶胞如图丙，冰晶体中微粒间的作用力有_________，A晶胞和B晶胞的体积比为_________。
（4）工业上采用以熔融碳酸盐作为电解质的氢氧燃料电池可综合利用二氧化碳，工作原理如图丁，则通入氢气的电极反应式为_________。
18．近几年新能源汽车呈现爆发式增长，对于锂电池的需求量越来越大，而碳酸锂是锂电池的重要原料之一，对废旧锂离子电池进行资源化和无害化处理具有重要的经济和环境效益，利用对废弃的锂电池正极材料进行氧化处理以回收Li等金属的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)Co在元素周期表的位置是，与的未成对电子数之比为。
(2)“烧渣”是LiCl、和SiO2的混合物。“焙烧”反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为。
(3)“滤饼2”的主要成分为(填化学式)。利用与按n(Li)：n(Co)=1：1的比例配合，然后在空气中于烧结可合成锂电池正极材料，反应的化学方程式为。
(4)碳酸锂的溶解度随温度变化如图所示。向滤液2中加入溶液，将温度升至90℃是为了提高沉淀反应速率和。得到碳酸锂沉淀的操作为(填标号)。
A.静置，过滤B.蒸发浓缩、冷却结晶C.加热后，趁热过滤D.蒸发结晶
(5)常温下，取“滤液2”，其中，为使锂元素的回收率不低于，则至少应加入固体的质量为g［已知常温下。计算结果保留3位小数。
(6)由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为。
②晶体的密度为，则晶胞参数(棱长)为nm(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
参考答案
1．答案：C
解析：为结晶水合物，不是由配位体和中心原子以配位键结合形成的化合物，不属于配合物。
2．答案：B
解析：A.离子晶体中可能含有共价键，如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键，故A错误；
B.稀有气体由单原子分子构成，稀有气体形成的晶体是由其分子通过分子作用力结合而成，属于分子晶体，故B正确；
C.晶体是硅、氧原子通过共价键形成的空间网状结构的晶体，属于共价晶体，不是分子晶体，故C错误；
D.晶体中，含有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，故D错误；
答案选B。
3．答案：B
解析：干冰属于分子晶体，构成晶体的微粒是分子，微粒间存在的作用力是范德华力，B项错误。
4．答案：C
解析：氯化钠在熔融状态下能电离出钠离子与氯离子，故熔融的氯化钠能导电。
5．答案：D
解析：增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是气体分子数目减小的反应，所以C一定是气体，A不可能是气体。
6．答案：C
解析：A项，金刚石晶体是共价晶体，其中的C-C键为非极性共价键，不符合题意；B项，氯化钠晶体是离子晶体，不符合题意；C项，二氧化硅晶体是共价晶体，其中的S-O键是极性共价键，符合题意；D项，干冰晶体是分子晶体，不符合题意。
7．答案：C
解析：液晶是在一定温度范围内既具有液体的可流动性，又表现出类似晶体的各向异性的一类物质，不是液体与晶体的混合物，它既不同于非晶体又不同于晶体，故A、B错误；在特定条件如外加电场作用下，液晶分子排列整齐，一旦移去电场又恢复原状，所以液晶分子不稳定，故C正确；并不是所有物质都具有液晶态，故D错误。
8．答案：B
解析：冰是水分子以分子间作用力（氢键和范德华力）结合而成的分子晶体，冰融化时只破坏分子间作用力，而水分子中氢氧键并未发生断裂，故A错误。共价晶体中的作用力只有共价键，所以共价晶体熔化时需破坏共价键，因此，共价键键能越大，晶体的熔点越高，故B正确。分子晶体是分子之间通过分子间作用力结合成的晶体，分子内原子间以共价键结合，所以分子中共价键键能越大，物质（分子）的化学性质越稳定；分子间作用力越大，晶体的熔点和沸点越高。即分子间作用力决定分子晶体熔、沸点的高低，共价键决定分子晶体的稳定性，故C、D错误。
9．答案：B
解析：熔点为2700 ℃，导电性好，延展性强，是金属晶体具有的物理性质，故A错误；无色晶体，熔点大于3500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂，此性质为共价晶体的物理性质，故B正确；无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为801℃，熔化时能导电，该性质为离子晶体的物理性质，故C错误；沸点为-78℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电，属于分子晶体的物理性质，故D错误。
10．答案：D
解析：某些晶体有颜色，如晶体碘。
11．答案：C
解析：A.硬铝的硬度比铝大，是因为合金原子改变了铝原子规则的层状结构，A正确;
B.储氢合金如Ti-Fe、La-Ni合金可做储氢材料，常温下吸、放氢的速率快，B正确;
C.聚氯乙烯有毒，不能用于食品包装，C错误；
D.“杯酚”可分离和，体现了超分子的“分子识别”特性，D正确；故选C。
12．答案：D
解析：X射线衍射实验可以获得晶体结构的有关信息，包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，从而得出分子的空间结构，A项正确；能使溴的四氯化碳溶液褪色的是己烯，不能使溴的四氯化碳溶液褪色的是己醛，B项正确；红外光谱用于测定分子中的化学键及官能团信息，C项正确；检验卤代烃中的卤素种类时，将卤代烃与NaOH溶液共热，反应结束后取上层水溶液滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，观察实验现象，D项错误。
13．答案：B
解析：由晶胞沿体对角线投影及结构高度对称可知该晶胞为立方体晶胞，位于晶胞的顶点（8个）和面心（6个），所以平均每个晶胞含有的该微粒数为4，若将晶胞平均分割成8个小立方体，则K位于8个小立方体的体心，即平均每个晶胞含有8个K，所以X的化学式是，A正确；晶胞中K与最短距离为晶胞体对角线长的，即，B错误；若以顶点为例，距离其最近且相等的位于面心位置，有12个，C正确；X晶体的密度，D正确。
14．答案：C
解析：由晶胞图知，S的配位数是4，A项错误；由A原子的分数坐标为（0，0，0），结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，B项错误；由晶胞图可知，S的个数为，Hg的个数为，故该晶体的密度，C项正确；相邻两个Hg的最短距离为面对角线长度的一半，即，D项错误。
15．答案：（1）F>N>C>H；<；5∶4
（2）吡啶；吡咯中氮上的未成键电子对参与环的共轭，碱性很弱，不能在与酸结合；吡啶环的氮上带有未成键电子对，具有碱性，其碱性比吡咯强得多，故吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为吡啶
（3）4；4
（4）
解析：（1）根据同一主族从上往下元素电负性依次减小，同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知，H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为F>N>C>H，由题干图示信息可知，M中B周围形成了4个共价键，即B采用杂化，而BF3中B采用sp2杂化，故M中键角F-B-F<中键角F-B-F，已知Cu是29号元素，故基态的价电子排布式为：3，故其中两种自旋状态的电子数之比为5∶4，故答案为：F>N>C>H；<；5∶4；
（2）吡咯中氮上的未成键电子对参与环的共轭，碱性很弱，不能再与酸结合；吡啶环的氮上带有未成键电子对，具有碱性，其碱性比吡咯强得多，故吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为吡啶；
（3）由题干晶胞图示信息可知，该晶胞中位于体内，阴离子位于8个顶点和6个面心上，故每个位于顶点和面心阴离子形成的正四面体的体心上，故的配位数为4，阴离子形成的八面体空隙有4个，故答案为：4；4；
（4）由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有8个，含有的个数为：=4个，阿伏加德罗常数的值为，则一个晶胞的质量为：，设晶胞参数为：anm，则一个晶胞的体积为：，该晶体的密度为，则有：=，解得a=×nm，则Hf-Hf最近距离为面对角线的一半，即等于=nm，故答案为：。
16．答案：(1)
(2)加入足量稀，固体全部溶解后再加入溶液，产生白色沉淀
(3)，增大，，使沉淀溶解平衡正移，更多地转化为
(4)试管1中沉淀溶解，2中不溶解
(5)，增大时，与反应产生，增大了，同时减少了，使沉淀溶解平衡正移，增加，促进平衡正移
(6)10滴溶液
(7)氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度
解析：(1)实验i-a中硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，离子方程式为。
(2)检验蓝色沉淀中不止含，可能还含有，只要检验硫酸根离子的存在即可，已知可以溶于稀酸，故实验操作为：将蓝色沉淀过滤，充分洗涤后，加入足量稀，固体全部溶解后再加入溶液，产生白色沉淀。
(3)因为，增大，，使沉淀溶解平衡正移，更多地转化为，故对生成有一定促进作用。
(4)加入过量氨水前，实验i-a中的反应为，实验i-c中的反应为，要推测对生成有一定促进作用，在1、2试管内分别完成对实验i-a的重复，再分别加入不同试剂，需要采用控制单一变量法，故①x的化学式是，c=1。实验现象证实了预测，故②实验现象是试管1中沉淀溶解，2中不溶解。
(5)因为，增大时，与反应产生，增大了，同时减少了，使沉淀溶解平衡正移，增加，促进平衡正移，故对生成有一定促进作用。
(6)①由以上解题思路知，对生成有一定促进作用，在在实验ii-a的基础上继续加入10滴溶液，即可成功配制。
②验证配制成功的操作及实验现象是：取①的上层红色清液，加入少许活性炭振荡试管，溶液转为橙黄色，反应的离子方程式为：。
(7)综合以上解题思路，配制不同金属离子—氨配体溶液的难易程度存在差异性，推测可能与以下因素有关：配位数、氢氧化物提供金属阳离子的难易程度、金属阳离子和配位的难易程度。
17．答案：（1）③；
（2）X；a；4.2（或）；280 ℃前以反应①为主，随温度升高二氧化碳转化率下降，280℃后以反应②为主，随温度升高二氧化碳转化率升高
（3）氢键、分子间作用力（或范德华力）；23：45
（4）
解析：（1）根据图甲可知③的活化能最大，反应速率关的完
最慢，因此③为决速步骤。由中间产物T2到产物的。
（2）反应①放热，随温度升高，平衡逆向移动，而反应②吸热，随温度升高，反应正向移动，故甲醇的选择性随温度升高而降低，与这个变化一致的是X曲线；a、c两点的转化率相等，但a点甲醇选择性更高，故甲醇产率更高；恒容密闭容器中，起始时物质的分压，，a点时转化率为，甲醇选择性为，故反应①、②有如下转化：
达到平衡时反应①各物质的分压为、、、，故时反应①的平衡常数。
（3）由图丙可知：A晶胞中含2个分子，B晶胞中含4个分子，根据晶体密度公式有，，可得。
（4）氢氧燃料电池中通氢气的一极为原电池的负极，结合电解质为熔融碳酸盐可知负极反应为。
18．答案：(1)第四周期VIII族3∶4
(2)1∶4
(3)；
(4)减小的溶解量，提高产率C
(5)6.572
(6)顶点、面心
解析：
(1)Co为27号元素，在第四行第9列，所以Co在元素周期表的位置是第四周期VIII族，与的核外电子排布式分别为，未成对电子分别为3和4，与的未成对电子数之比3:4;
(2)“焙烧”反应方程式为:生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4;
（3）根据解题思路可知，“滤饼2”的主要成分为与在空气中于烧结生成，反应的化学方程式为:；
(4)碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小，则向滤液2中加入碳酸钠溶液，将温度升高至90℃是为了提高沉淀反应速率和减小碳酸锂的溶解量，提高产率。得到碳酸锂沉淀的操作为加热后，趁热过滤，故选C;
（5）常温下，取“滤液2”，其中，为使锂元素的回收率不低于，则溶液中剩余的浓度为，则溶液中，需要碳酸钠的物质的量为，沉淀需要碳酸钠的物质的量为，最少需要碳酸钠的物质的量为，故至少应加入碳酸钠固体质量为；
(6)①中的和的个数比为$2:1$,根据观察并计算，晶胞中黑球个数为，灰球个数为8，则黑球代表-在晶胞中的位置为顶点和面心；
②设晶胞参数为，晶胞体积为，晶胞质量为，晶体的密度为，由此可知
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