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核心素养测评卷(三)　晶体结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
一、 选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列结构示意图中，表示晶胞的是( )
2. 下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是( )
A. CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次升高
B. Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
C. 晶体硅、碳化硅晶体、金刚石的熔点依次降低
D. HF、HCl、HBr的沸点依次升高
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于晶体的叙述，正确的是( )
A. 在含4 mol Si—O的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
B. 在124 g白磷(P4)晶体中，含P—P个数为4NA
C. 30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D. 12 g金刚石中含C—C个数为2NA
4. (2024·丽水中学高二检测)根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据判断，下列说法中，错误的是( )
晶体 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质R
熔点/℃ 801 714 190 －70 2 300
沸点/℃ 1 465 1 418 177.8 57 2 500
A. SiCl4和AlCl3都是分子晶体，熔融状态下不导电
B. MgCl2和NaCl都是离子晶体，熔融状态能导电且易溶于水
C. 若单质R是共价晶体，其熔、沸点的高低是由共价键的键能决定的
D. 固态时可导电的一定是金属晶体
5. (2024·宁海中学高二检测)现有四种晶体，其构成粒子均为单原子核粒子，排列方式如图所示。晶体的化学式正确的是( )
A. AB2 B. EF2
C. XY3Z D. AB3
6. Zn(OH)2溶于氨水可生成可溶性配合物[Zn(NH3)4](OH)2，下列说法中，正确的是( )
A. 根据上述信息可推导出氢氧化锌为两性氢氧化物
B. 该配合物中只有离子键和配位键
C. 形成该配合物的离子方程式为Zn(OH)2＋4NH3====[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－
D. 该配离子中由NH3提供空轨道，Zn2＋提供孤电子对
7. 结构决定性质，性质决定用途。下列关于事实和解释的说法，错误的是( )
选项 事实 解释
A. 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B. 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C. 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D. 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
8. 二茂铁[(C5H5)2Fe]是由1个二价亚铁离子和2个环戊二烯基负离子构成的具有芳香族性质的有机金属化合物，它的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法中，错误的是( )
A. 二茂铁属于分子晶体
B. 在二茂铁结构中，C5与Fe2＋之间形成的化学键类型是配位键
C. 已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d44s2
9. 科学家合成了一种新的化合物，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法中，正确的是( )
A. 元素非金属性强弱的顺序为X＞Y＞Z
B. W、Z对应的简单离子半径：W＜Z
C. 元素Z、X、W的单质晶体熔点依次升高
D. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
10. 工业上常以印刷线路板碱性蚀刻废液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2}为原料制备CuCl(晶胞结构如图所示)。下列说法中，错误的是( )
A. 基态Cu＋的核外电子排布式为[Ar]3d10
B. [Cu(NH3)4]2＋中含有4个配位原子
C. NH3的键角小于CH4的键角
D. 晶胞中距离Cu＋最近且距离相等的Cl－有2个
11. (2024·杭州二中高二检测)铁的晶体有多种结构，其中两种晶体的晶胞结构如图甲、乙所示(a cm、b cm分别为晶胞边长)。下列说法中，正确的是( )
甲　　 乙
A. 两种铁晶体中均存在金属阳离子和阴离子
B. 乙晶体晶胞中所含有的铁原子数为14
C. 甲、乙两种晶胞中铁原子的配位数之比为1∶2
D. 甲、乙两种铁晶体的密度比为b3∶2a3
12. (2024·桐乡高中高二检测)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au－Cu合金的三种晶胞结构如图所示，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法中，错误的是( )
A. Ⅰ为18K金
B. Ⅱ中Au的配位数是12
C. Ⅲ中最小核间距Au—Cu＜Au—Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
13. 砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为1 238 ℃。它在600 ℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图所示。下列说法中，正确的是( )
A. 砷化镓是一种分子晶体
B. 砷化镓中不存在配位键
C. 晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4∶1
D. 晶胞中Ga原子与周围等距且最近的As原子形成的空间结构为正四面体
14. (2024·新昌中学高二检测)TiO2的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示，其中m、n、q的原子分数坐标分别为m(0，0，0)；n(0.69a，0.69a，c)；q(0.19a，0.81a，0.5c)。下列说法中，正确的是( )
A. 图中所示微粒中，代表O原子的是m、p
B. i的原子分数坐标为(0.81a，0.81a，0.5c)
C. 基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
15. 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。下列说法中，错误的是 ( )
图1　　 图2
A. Cu位于元素周期表中的ds区
B. 图1中氮原子的配位数为6
C. 更稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3N
D. 当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于棱上
16. (2024·镇海中学高二检测)砷化镉晶胞结构如图所示，图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为a pm，建立如图所示原子坐标系，①号位的坐标为。已知：砷化镉的摩尔质量为M g·mol－1，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中，错误的是( )
A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为3∶2
B. 两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C. ③号位原子坐标参数为
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
二、 非选择题(本大题共2小题，共52分)
17. (26分)第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列问题：
(1)苯胺()的晶体类型是 。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点分别高于甲苯的熔、沸点，原因是 。
(2)两种氧化物的熔点如下表所示，解释表中氧化物之间熔点差异的原因： 。
氧化物 SO2 P4O6
熔点/℃ －75.5 23.8
(3)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式)。
18. (26分)铜是过渡金属元素，可以形成多种化合物。请回答下列问题：
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl＋CO＋H2O====Cu(CO)Cl·H2O。
①电负性：C (填“＞”“＝”或“＜”)O。
②CO常温下为气体，固态时属于 晶体。
(2)Cu＋与NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]＋，该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。[Cu(NH3)n]＋中Cu＋与n个氮原子的空间结构呈 形，n＝ 。
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2＋(En是乙二胺的简写)：
①配离子[Cu(En)2]2＋的中心原子基态L层电子排布式为 。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺的沸点比三甲胺高得多，原因是 。
③配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有 (填字母)。
A. 配位键 B. 极性键
C. 离子键 D. 非极性键
E. 氢键 F. 金属键(共41张PPT)
核心素养测评卷(三)　晶体结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
高中化学 选择性必修2 物质结构与性质
一、 选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列结构示意图中，表示晶胞的是(　　)
A
2. 下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是(　　)
A. CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次升高
B. Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
C. 晶体硅、碳化硅晶体、金刚石的熔点依次降低
D. HF、HCl、HBr的沸点依次升高
【解析】 一般来说，熔点：分子晶体＜离子晶体＜共价晶体，则熔点：CCl4＜MgCl2＜Si3N4，A正确；原子序数越大，碱金属单质的沸点越低，则沸点：Rb＜K＜Na＜Li，B错误；Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强，熔点越高，共价键键长：C—C＜Si—C＜Si—Si，所以熔点的高低顺序为金刚石＞SiC＞Si，C错误；HF分子间存在氢键，沸点最高，HCl、HBr不存在氢键，则沸点：HF＞HBr＞HCl，D错误。
A
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于晶体的叙述，正确的
是(　　)
A. 在含4 mol Si—O的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
B. 在124 g白磷(P4)晶体中，含P—P个数为4NA
C. 30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D. 12 g金刚石中含C—C个数为2NA
D
4. (2024·丽水中学高二检测)根据下表给出的几种物质的熔、
沸点数据判断，下列说法中，错误的是(　　)
晶体 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质R
熔点/℃ 801 714 190 －70 2 300
沸点/℃ 1 465 1 418 177.8 57 2 500
A. SiCl4和AlCl3都是分子晶体，熔融状态下不导电
B. MgCl2和NaCl都是离子晶体，熔融状态能导电且易溶于水
C. 若单质R是共价晶体，其熔、沸点的高低是由共价键的键能决定的
D. 固态时可导电的一定是金属晶体
D
【解析】 相比之下，AlCl3、SiCl4的熔、沸点都很低，可以判断二者都是分子晶体，熔融状态下不能电离出离子，不能导电，A正确；MgCl2和NaCl的熔、沸点都较高，可以判断二者都是离子晶体，熔融状态下可以电离出离子，所以能导电，且这两种物质都易溶于水，B正确；R的熔、沸点非常高，若其为共价晶体，则其熔、沸点的高低是由共价键的键能决定的，共价键键能越大，该物质的熔、沸点越高，C正确；固态时可导电的不一定是金属晶体，比如石墨不是金属晶体，但是石墨可以导电，D错误。
5. (2024·宁海中学高二检测)现有四种晶体，其构成粒子均为单原子核粒子，排列方式如图所示。晶体的化学式正确的是
(　　)
C
A. AB2 B. EF2 C. XY3Z D. AB3
【解析】 由图可知，A原子个数为1，B原子的个数为8×＝1，则晶体的化学式为AB，A错误；由图可知，E原子和F原子的个数都为4×，则晶体的化学式为EF，B错误；由图可知，X原子的个数为1，Y原子的个数为6×＝3，Z原子的个数为8×＝1，则晶体的化学式为XY3Z，C正确；由图可知，A原子个数为8×＋6×＝4，B原子个数为12×＋1＝4，则晶体的化学式为AB，D错误。
6. Zn(OH)2溶于氨水可生成可溶性配合物[Zn(NH3)4](OH)2，
下列说法中，正确的是(　　)
A. 根据上述信息可推导出氢氧化锌为两性氢氧化物
B. 该配合物中只有离子键和配位键
C. 形成该配合物的离子方程式为Zn(OH)2＋4NH3==== [Zn(NH3)4]2＋＋2OH－
D. 该配离子中由NH3提供空轨道，Zn2＋提供孤电子对
【解析】 NH3与Zn2＋之间形成配位键，OH－与[Zn(NH3)4]2＋之间为离子键，NH3、OH－中有共价键，B错误；该配离子中提供空轨道的是Zn2＋，D错误。
C
7. 结构决定性质，性质决定用途。下列关于事实和解释的说法，
错误的是(　　)
选项 事实 解释
A. 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B. 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C. 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D. 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
B
【解析】 甘油分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O的电负性较大，故其分子间形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A正确；王水溶解铂，主要是因为浓盐酸提供的
Cl－能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解，B错误；冰晶体中水分子间形成较多的氢键，氢键的方向性导致水分子间形成氢键后空隙变大，冰晶体中水分子的空间利用率相对较低，密度小于干冰，C正确；在石墨晶体结构中，每个碳原子用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键，还有1个价电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上，层内碳原子的这些p轨道相互平行，相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键，这些p轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D正确。
8. 二茂铁[(C5H5)2Fe]是由1个二价亚铁离子和2个环戊二烯基负离子构成的具有芳香族性质的有机金属化合物，它的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法中，错误的是(　　)
A. 二茂铁属于分子晶体
B. 在二茂铁结构中，C5与Fe2＋之间形成的化学键类型是配位键
D
C. 已知环戊二烯的结构式为 ，则其中仅有
1个碳原子采取sp3杂化
D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d44s2
【解析】 根据题给信息知，二茂铁易升华，易溶于非极性溶剂，可以推断它应为分子晶体，则C5与Fe2＋之间不可能形成离子键，应为配位键，A、B正确；铁原子失去4s轨道上的2个电子即为基态Fe2＋，电子排布式应为[Ar]3d6，D错误。
9. 科学家合成了一种新的化合物，其
中W、X、Y、Z为同一短周期元素，
Z核外最外层电子数是X核外电子数的
一半。下列说法中，正确的是(　　)
A. 元素非金属性强弱的顺序为X＞Y＞Z
B. W、Z对应的简单离子半径：W＜Z
C. 元素Z、X、W的单质晶体熔点依次升高
D. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
B
【解析】 由题给信息可知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。元素非金属性强弱的顺序为Si＜P＜Cl，A错误；Na＋有2个能层，Cl－有3个能层，W、Z对应的简单离子半径：r(Na＋)＜r(Cl－)，B正确；元素Z、X、W的单质分别为Cl2、Si、Na，分别属于分子晶体、共价晶体、金属晶体，Si的熔点最高，氯气的熔点最低，C错误；2个硅原子和1个磷原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D错误。
10. 工业上常以印刷线路板碱性蚀刻废
液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2}为原料
制备CuCl(晶胞结构如图所示)。下列
说法中，错误的是(　　)
A. 基态Cu＋的核外电子排布式为[Ar]3d10
B. [Cu(NH3)4]2＋中含有4个配位原子
C. NH3的键角小于CH4的键角
D. 晶胞中距离Cu＋最近且距离相等的Cl－有2个
D
【解析】 Cu是29号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，故基态Cu＋的核外电子排布式为[Ar]3d10，A正确；[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋为中心离子，NH3为提供孤电子对的配体，N原子为配位原子，故含有4个配位原子，B正确；NH3和CH4分子的中心原子的价层电子对数均为4，NH3中含有一个孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用力大于成键电子对之间的排斥作用力，故NH3的键角小于CH4的键角，C正确；由晶胞结构图可知，晶胞中距离Cu＋最近且距离相等的
Cl－有4个，D错误。
11. (2024·杭州二中高二检测)铁的晶体有多种
结构，其中两种晶体的晶胞结构如图甲、乙所
示(a cm、b cm分别为晶胞边长)。下列说法中，
正确的是(　　)
A. 两种铁晶体中均存在金属阳离子和阴离子
B. 乙晶体晶胞中所含有的铁原子数为14
C. 甲、乙两种晶胞中铁原子的配位数之比为1∶2
D. 甲、乙两种铁晶体的密度比为b3∶2a3
甲　
乙
D
【解析】 金属晶体由金属阳离子与自由电子构成，不含阴离子，A错误；乙晶体晶胞中含有的铁原子数为8×＋6×＝4，B错误；甲晶体晶胞结构为体心立方堆积，配位数为8，乙晶体晶胞结构为面心立方最密堆积，配位数为12，甲、乙两种晶胞中铁原子的配位数之比为8∶12＝2∶3，C错误。
12. (2024·桐乡高中高二检测)黄金按质量分数分级，纯金为
24K。Au－Cu合金的三种晶胞结构如图所示，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法中，错误的是(　　)
A. Ⅰ为18K金
B. Ⅱ中Au的配位数是12
C. Ⅲ中最小核间距Au—Cu＜Au—Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
C
【解析】 由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶角，则Au的配位数为12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au—Cu的核间距为a，Au—Au的最小核间距也为 a，最小核间距Au—Cu＝Au—Au，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶角，其原子个数比为1∶1，Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶角，Cu 处于面心，其原子个数比为＝1∶3，Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶角，其原子个数比为＝3∶1，D正确。
13. 砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为
1 238 ℃。它在600 ℃以下，能在空气中稳定
存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓
晶胞结构如图所示。下列说法中，正确的
是(　　)
A. 砷化镓是一种分子晶体
B. 砷化镓中不存在配位键
C. 晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4∶1
D. 晶胞中Ga原子与周围等距且最近的As原子形成的空间结构为正四面体
D
【解析】 根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为共价晶体，A错误；Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓必有配位键，B错误；晶胞中Ga位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1∶1，C错误。
14. (2024·新昌中学高二检测)TiO2的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示，其中m、n、q的原子分数坐标分别为m(0，0，0)；n(0.69a，0.69a，c)；q(0.19a，0.81a，0.5c)。
下列说法中，正确的是(　　)
A. 图中所示微粒中，代表O原子的是m、p
B. i的原子分数坐标为(0.81a，0.81a，0.5c)
C. 基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
C
【解析】 若m、p代表O原子，则晶胞中含有的O原子数为1＋8×＝2， Ti原子数为4×＋2＝4，根据TiO2的化学式可知，与晶胞结构不符合，故代表氧原子的是n、q，代表Ti原子的是m、p，A错误；根据晶胞可知，q、i位置的O原子与体心Ti原子处于同一直线上，且该直线与底面对角线平行，q的坐标为(0.19a，0.81a，0.5c)，则i原子的坐标为(0.81a，0.19a，0.5c)，B错误；根据“均摊法”，每个晶胞中含有Ti原子数为1＋8×
＝2，含有O原子数为4×＋2＝4，则晶胞的质量为m(晶胞)＝×80 g；晶胞的体积为V(晶胞)＝(a×10－10 cm)2×(c×
10－10 cm)＝a2c×10－30 cm3，故该晶体的密度ρ＝×1030 g·cm－3，D错误。
15. 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。
图1　　
图2
下列说法中，错误的是 (　　)
A. Cu位于元素周期表中的ds区
B. 图1中氮原子的配位数为6
C. 更稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3N
D. 当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于棱上
C
【解析】 Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，A正确；由图1可知，氮原子的上下左右前后各有1个铁原子，故其配位数为6，B正确；由图2可知，Cu替代a位置Fe型的能量更低，更稳定，则1个晶胞中Fe原子数为6×＝3，Cu原子数为8×＝1，N原子数为1，则更稳定的Cu替代型产物的化学式为Fe3CuN，C错误；根据图1，将顶点置于体心(如图所
示
)，即当a位置Fe位于体心时，b位置
Fe位于棱上，D正确。
16. (2024·镇海中学高二检测)砷化镉晶胞结构如图所示，图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为a pm，建立如图所示原子坐标系，①号位的坐标为。已知：砷化镉的摩尔质量为M g·mol－1，设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法中，错误的是(　　)
A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为3∶2
B. 两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C. ③号位原子坐标参数为
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
D
【解析】 图中“①”和“②”位是“真空”，每个晶胞含有6个Cd原子，As原子位于晶胞的顶角和面心，每个晶胞含有As原子数为8×＋6×＝4，则Cd、As原子个数比为6∶4＝3∶2，A正确；由图可知，两个Cd原子间最短距离为0.5a pm，B正确；①号位的坐标为，③号As原子处于右侧面的面心，则其原子坐标参数为，C正确；晶胞的体积为(a×10－10)3 cm3，每个晶胞中含2个Cd3As2，故该晶体的密度为 g·cm－3，D 错误。
二、 非选择题(本大题共2小题，共52分)
17. (26分)第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列问题：
(1)苯胺( )的晶体类型是__________。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点分别高
于甲苯的熔、沸点，原因是______________________________
__________________。
分子晶体
苯胺分子之间存在氢键而甲苯分
子间不存在氢键
(2)两种氧化物的熔点如下表所示，解释表中氧化物之间熔点差异的原因：____________________________________________
___________。
P4O6、SO2均为分子晶体，分子间作用力：P4O6
＞SO2
氧化物 SO2 P4O6
熔点/℃ －75.5 23.8
(3)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，晶体中与P距离最近的Rh
的数目为__________，晶体的密度为______________g·cm－3 (列出计算式)。
8

【解析】 (1)苯胺是有机化合物，其晶体类型是分子晶体；苯胺分子中N原子电负性大、原子半径小，易形成分子间氢键N—H…N，导致熔、沸点比相对分子质量相近的甲苯高。(2)SO2和P4O6均为分子晶体，分子晶体中一般相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高。(3)该立方晶胞含有8个白球，4个灰球，结合化学式Rh2P，则晶胞中有8个Rh和4个P，由面心的P原子推知，晶体中与P距离最近的Rh的数目为8；晶胞的体积为(a×10－7 cm)3，故晶体的密度ρ＝ g·cm－3。
18. (26分)铜是过渡金属元素，可以形成多种化合物。请回答下列问题：
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl＋CO＋H2O ====Cu(CO)Cl·H2O。
①电负性：C__________(填“＞”“＝”或“＜”)O。
②CO常温下为气体，固态时属于__________晶体。
＜
分子
(2)Cu＋与NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]＋，该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。[Cu(NH3)n]＋中Cu＋与n个氮原子的空间结构呈_________形，n＝__________。
直线
2
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2＋(En是乙二胺的简写)：
①配离子[Cu(En)2]2＋的中心原子基态L层电子排布式为__________。
2s22p6
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为__________，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺的沸点比三甲胺高得
多，原因是___________________________________________
___________。
③配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有_________(填字母)。
A. 配位键 B. 极性键
C. 离子键 D. 非极性键
E. 氢键 F. 金属键
sp3杂化
乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能
形成氢键
EF
【解析】 (1)①同一周期的主族元素，元素的原子序数越大，元素的电负性就越大，所以电负性：C＜O。②CO常温下为气体，固态时属于分子晶体。(2)该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。所以在[Cu(NH3)n]＋中
Cu＋与n个氮原子的空间结构呈直线形，Cu＋与2个氮原子形成配位键。核心素养测评卷(三)　晶体结构与性质
[时间：90分钟　满分：100分]
一、 选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列结构示意图中，表示晶胞的是(　A　)
2. 下列关于物质熔、沸点的比较，正确的是(　A　)
A. CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次升高
B. Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
C. 晶体硅、碳化硅晶体、金刚石的熔点依次降低
D. HF、HCl、HBr的沸点依次升高
【解析】 一般来说，熔点：分子晶体＜离子晶体＜共价晶体，则熔点：CCl4＜MgCl2＜Si3N4，A正确；原子序数越大，碱金属单质的沸点越低，则沸点：Rb＜K＜Na＜Li，B错误；Si、SiC、金刚石都是共价晶体，共价键越强，熔点越高，共价键键长：C—C＜Si—C＜Si—Si，所以熔点的高低顺序为金刚石＞SiC＞Si，C错误；HF分子间存在氢键，沸点最高，HCl、HBr不存在氢键，则沸点：HF＞HBr＞HCl，D错误。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于晶体的叙述，正确的是(　D　)
A. 在含4 mol Si—O的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
B. 在124 g白磷(P4)晶体中，含P—P个数为4NA
C. 30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D. 12 g金刚石中含C—C个数为2NA
4. (2024·丽水中学高二检测)根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据判断，下列说法中，错误的是(　D　)
晶体 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质R
熔点/℃ 801 714 190 －70 2 300
沸点/℃ 1 465 1 418 177.8 57 2 500
A. SiCl4和AlCl3都是分子晶体，熔融状态下不导电
B. MgCl2和NaCl都是离子晶体，熔融状态能导电且易溶于水
C. 若单质R是共价晶体，其熔、沸点的高低是由共价键的键能决定的
D. 固态时可导电的一定是金属晶体
【解析】 相比之下，AlCl3、SiCl4的熔、沸点都很低，可以判断二者都是分子晶体，熔融状态下不能电离出离子，不能导电，A正确；MgCl2和NaCl的熔、沸点都较高，可以判断二者都是离子晶体，熔融状态下可以电离出离子，所以能导电，且这两种物质都易溶于水，B正确；R的熔、沸点非常高，若其为共价晶体，则其熔、沸点的高低是由共价键的键能决定的，共价键键能越大，该物质的熔、沸点越高，C正确；固态时可导电的不一定是金属晶体，比如石墨不是金属晶体，但是石墨可以导电，D错误。
5. (2024·宁海中学高二检测)现有四种晶体，其构成粒子均为单原子核粒子，排列方式如图所示。晶体的化学式正确的是(　C　)
A. AB2 B. EF2
C. XY3Z D. AB3
【解析】 由图可知，A原子个数为1，B原子的个数为8×＝1，则晶体的化学式为AB，A错误；由图可知，E原子和F原子的个数都为4×，则晶体的化学式为EF，B错误；由图可知，X原子的个数为1，Y原子的个数为6×＝3，Z原子的个数为8×＝1，则晶体的化学式为XY3Z，C正确；由图可知，A原子个数为8×＋6×＝4，B原子个数为12×＋1＝4，则晶体的化学式为AB，D错误。
6. Zn(OH)2溶于氨水可生成可溶性配合物[Zn(NH3)4](OH)2，下列说法中，正确的是(　C　)
A. 根据上述信息可推导出氢氧化锌为两性氢氧化物
B. 该配合物中只有离子键和配位键
C. 形成该配合物的离子方程式为Zn(OH)2＋4NH3====[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－
D. 该配离子中由NH3提供空轨道，Zn2＋提供孤电子对
【解析】 NH3与Zn2＋之间形成配位键，OH－与[Zn(NH3)4]2＋之间为离子键，NH3、OH－中有共价键，B错误；该配离子中提供空轨道的是Zn2＋，D错误。
7. 结构决定性质，性质决定用途。下列关于事实和解释的说法，错误的是(　B　)
选项 事实 解释
A. 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B. 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C. 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D. 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
【解析】 甘油分子中有3个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O的电负性较大，故其分子间形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A正确；王水溶解铂，主要是因为浓盐酸提供的Cl－能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解，B错误；冰晶体中水分子间形成较多的氢键，氢键的方向性导致水分子间形成氢键后空隙变大，冰晶体中水分子的空间利用率相对较低，密度小于干冰，C正确；在石墨晶体结构中，每个碳原子用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键，还有1个价电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上，层内碳原子的这些p轨道相互平行，相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键，这些p轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D正确。
8. 二茂铁[(C5H5)2Fe]是由1个二价亚铁离子和2个环戊二烯基负离子构成的具有芳香族性质的有机金属化合物，它的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法中，错误的是(　D　)
A. 二茂铁属于分子晶体
B. 在二茂铁结构中，C5与Fe2＋之间形成的化学键类型是配位键
C. 已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d44s2
【解析】 根据题给信息知，二茂铁易升华，易溶于非极性溶剂，可以推断它应为分子晶体，则C5与Fe2＋之间不可能形成离子键，应为配位键，A、B正确；铁原子失去4s轨道上的2个电子即为基态Fe2＋，电子排布式应为[Ar]3d6，D错误。
9. 科学家合成了一种新的化合物，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 元素非金属性强弱的顺序为X＞Y＞Z
B. W、Z对应的简单离子半径：W＜Z
C. 元素Z、X、W的单质晶体熔点依次升高
D. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
【解析】 由题给信息可知，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。元素非金属性强弱的顺序为Si＜P＜Cl，A错误；Na＋有2个能层，Cl－有3个能层，W、Z对应的简单离子半径：r(Na＋)＜r(Cl－)，B正确；元素Z、X、W的单质分别为Cl2、Si、Na，分别属于分子晶体、共价晶体、金属晶体，Si的熔点最高，氯气的熔点最低，C错误；2个硅原子和1个磷原子形成2个共价键，阴离子得到1个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构，D错误。
10. 工业上常以印刷线路板碱性蚀刻废液{主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2}为原料制备CuCl(晶胞结构如图所示)。下列说法中，错误的是(　D　)
A. 基态Cu＋的核外电子排布式为[Ar]3d10
B. [Cu(NH3)4]2＋中含有4个配位原子
C. NH3的键角小于CH4的键角
D. 晶胞中距离Cu＋最近且距离相等的Cl－有2个
【解析】 Cu是29号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，故基态Cu＋的核外电子排布式为[Ar]3d10，A正确；[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋为中心离子，NH3为提供孤电子对的配体，N原子为配位原子，故含有4个配位原子，B正确；NH3和CH4分子的中心原子的价层电子对数均为4，NH3中含有一个孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥作用力大于成键电子对之间的排斥作用力，故NH3的键角小于CH4的键角，C正确；由晶胞结构图可知，晶胞中距离Cu＋最近且距离相等的Cl－有4个，D错误。
11. (2024·杭州二中高二检测)铁的晶体有多种结构，其中两种晶体的晶胞结构如图甲、乙所示(a cm、b cm分别为晶胞边长)。下列说法中，正确的是(　D　)
甲　　 乙
A. 两种铁晶体中均存在金属阳离子和阴离子
B. 乙晶体晶胞中所含有的铁原子数为14
C. 甲、乙两种晶胞中铁原子的配位数之比为1∶2
D. 甲、乙两种铁晶体的密度比为b3∶2a3
【解析】 金属晶体由金属阳离子与自由电子构成，不含阴离子，A错误；乙晶体晶胞中含有的铁原子数为8×＋6×＝4，B错误；甲晶体晶胞结构为体心立方堆积，配位数为8，乙晶体晶胞结构为面心立方最密堆积，配位数为12，甲、乙两种晶胞中铁原子的配位数之比为8∶12＝2∶3，C错误。
12. (2024·桐乡高中高二检测)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au－Cu合金的三种晶胞结构如图所示，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法中，错误的是(　C　)
A. Ⅰ为18K金
B. Ⅱ中Au的配位数是12
C. Ⅲ中最小核间距Au—Cu＜Au—Au
D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
【解析】 由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶角，则Au的配位数为12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au—Cu的核间距为a，Au—Au的最小核间距也为 a，最小核间距Au—Cu＝Au—Au，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶角，其原子个数比为1∶1，Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶角，Cu 处于面心，其原子个数比为＝1∶3，Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶角，其原子个数比为＝3∶1，D正确。
13. 砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点为1 238 ℃。它在600 ℃以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图所示。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 砷化镓是一种分子晶体
B. 砷化镓中不存在配位键
C. 晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4∶1
D. 晶胞中Ga原子与周围等距且最近的As原子形成的空间结构为正四面体
【解析】 根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为共价晶体，A错误；Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓必有配位键，B错误；晶胞中Ga位于顶点和面心，数目为8×＋6×＝4，As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1∶1，C错误。
14. (2024·新昌中学高二检测)TiO2的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示，其中m、n、q的原子分数坐标分别为m(0，0，0)；n(0.69a，0.69a，c)；q(0.19a，0.81a，0.5c)。下列说法中，正确的是(　C　)
A. 图中所示微粒中，代表O原子的是m、p
B. i的原子分数坐标为(0.81a，0.81a，0.5c)
C. 基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
【解析】 若m、p代表O原子，则晶胞中含有的O原子数为1＋8×＝2， Ti原子数为4×＋2＝4，根据TiO2的化学式可知，与晶胞结构不符合，故代表氧原子的是n、q，代表Ti原子的是m、p，A错误；根据晶胞可知，q、i位置的O原子与体心Ti原子处于同一直线上，且该直线与底面对角线平行，q的坐标为(0.19a，0.81a，0.5c)，则i原子的坐标为(0.81a，0.19a，0.5c)，B错误；根据“均摊法”，每个晶胞中含有Ti原子数为1＋8×＝2，含有O原子数为4×＋2＝4，则晶胞的质量为m(晶胞)＝×80 g；晶胞的体积为V(晶胞)＝(a×10－10 cm)2×(c×10－10 cm)＝a2c×10－30 cm3，故该晶体的密度ρ＝×1030 g·cm－3，D错误。
15. 铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。下列说法中，错误的是 (　C　)
图1　　 图2
A. Cu位于元素周期表中的ds区
B. 图1中氮原子的配位数为6
C. 更稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3N
D. 当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于棱上
【解析】 Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族，属于ds区元素，A正确；由图1可知，氮原子的上下左右前后各有1个铁原子，故其配位数为6，B正确；由图2可知，Cu替代a位置Fe型的能量更低，更稳定，则1个晶胞中Fe原子数为6×＝3，Cu原子数为8×＝1，N原子数为1，则更稳定的Cu替代型产物的化学式为Fe3CuN，C错误；根据图1，将顶点置于体心(如图所示)，即当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于棱上，D正确。
16. (2024·镇海中学高二检测)砷化镉晶胞结构如图所示，图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为a pm，建立如图所示原子坐标系，①号位的坐标为。已知：砷化镉的摩尔质量为M g·mol－1，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中，错误的是(　D　)
A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为3∶2
B. 两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C. ③号位原子坐标参数为
D. 该晶体的密度为 g·cm－3
【解析】 图中“①”和“②”位是“真空”，每个晶胞含有6个Cd原子，As原子位于晶胞的顶角和面心，每个晶胞含有As原子数为8×＋6×＝4，则Cd、As原子个数比为6∶4＝3∶2，A正确；由图可知，两个Cd原子间最短距离为0.5a pm，B正确；①号位的坐标为，③号As原子处于右侧面的面心，则其原子坐标参数为，C正确；晶胞的体积为(a×10－10)3 cm3，每个晶胞中含2个Cd3As2，故该晶体的密度为 g·cm－3，D 错误。
二、 非选择题(本大题共2小题，共52分)
17. (26分)第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。请回答下列问题：
(1)苯胺()的晶体类型是　分子晶体　。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔、沸点分别高于甲苯的熔、沸点，原因是　苯胺分子之间存在氢键而甲苯分子间不存在氢键　。
(2)两种氧化物的熔点如下表所示，解释表中氧化物之间熔点差异的原因：　P4O6、SO2均为分子晶体，分子间作用力：P4O6＞SO2　。
氧化物 SO2 P4O6
熔点/℃ －75.5 23.8
(3)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为　8　，晶体的密度为 　g·cm－3(列出计算式)。
【解析】 (1)苯胺是有机化合物，其晶体类型是分子晶体；苯胺分子中N原子电负性大、原子半径小，易形成分子间氢键N—H…N，导致熔、沸点比相对分子质量相近的甲苯高。(2)SO2和P4O6均为分子晶体，分子晶体中一般相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高。(3)该立方晶胞含有8个白球，4个灰球，结合化学式Rh2P，则晶胞中有8个Rh和4个P，由面心的P原子推知，晶体中与P距离最近的Rh的数目为8；晶胞的体积为(a×10－7 cm)3，故晶体的密度ρ＝ g·cm－3。
18. (26分)铜是过渡金属元素，可以形成多种化合物。请回答下列问题：
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl＋CO＋H2O====Cu(CO)Cl·H2O。
①电负性：C　＜　(填“＞”“＝”或“＜”)O。
②CO常温下为气体，固态时属于　分子　晶体。
(2)Cu＋与NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]＋，该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。[Cu(NH3)n]＋中Cu＋与n个氮原子的空间结构呈　直线　形，n＝　2　。
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2＋(En是乙二胺的简写)：
①配离子[Cu(En)2]2＋的中心原子基态L层电子排布式为　2s22p6　。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为　sp3杂化　，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺的沸点比三甲胺高得多，原因是　乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键　。
③配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有　EF　(填字母)。
A. 配位键 B. 极性键
C. 离子键 D. 非极性键
E. 氢键 F. 金属键
【解析】 (1)①同一周期的主族元素，元素的原子序数越大，元素的电负性就越大，所以电负性：C＜O。②CO常温下为气体，固态时属于分子晶体。(2)该配合物中，Cu＋的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。所以在[Cu(NH3)n]＋中Cu＋与n个氮原子的空间结构呈直线形，Cu＋与2个氮原子形成配位键。

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