高中化学（必修二）晶胞晶体结构的测定练习题

高中化学（必修二）晶胞晶体结构的测定练习题 （含答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列有关晶胞的叙述，正确的是（    ） A．晶胞的结构是晶体的结构 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．已知晶胞的组成就可推知晶体的组成 2．下列说法正确的是（ ） A．CO2与SiO2的晶体类型相同 B．SiCl4与SiHCl3分子中的键角相等 C．1mol晶体硅中含有2molSi-Si键 D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp2 3．下列区别晶体和非晶体最可靠的方法是（ ） A．观察形状 B．光谱仪测定 C．X射线衍射法 D．质谱仪测定 4．据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的化学式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是（ ） A．该物质有很高的熔点、很大的硬度 B．该物质熔融时能导电 C．该物质分子中Si60被包裹在C60里面 D．该物质形成的晶体属分子晶体 5．下列结构属于晶胞且对应的化学式不正确的是（ ）     (图中：●— X，○— Y) A．XY B．XY2 C．XY3 D．X2Y A．A B．B C．C D．D 6．下列说法错误的是（ ） A．Si C和Si的结构相似，都属于共价晶体，熔点 B．B与Si的单质性质差异很大 C．和的价电子数相同 D．如图所示银的晶胞中含有4个银原子 7．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于C、Si及其化合物的叙述错误的是（ ） A．碳元素存在12C、13C、14C等多种同位素 B．原子半径Si大于C，使得硅原子间难以形成双键 C．碳和二氧化硅反应制粗硅，每生成28g硅有2NA个硅氧键断裂 D．12g金刚石中含有的晶胞数目为 8．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列叙述错误的是（ ） A．晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12 B．③为六方堆积 C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4 D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力 9．F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次递增)，都极易与水反应。其中6XeF4＋12H2O=2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，下列推测正确的是（ ） 黑球表示氙原子白球表示氟原子 A．XeF2分子中各原子均达到八电子的稳定结构 B．某种氟化氙的晶体结构单元如上图所示，可推知其化学式为XeF6 C．XeF4按已知方式水解，每生成2molXe转移8mol电子 D．XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2 10．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法治炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，Cu2O晶胞如图所示。下列说法错误的是（ ） A．氧化剂为Cu2O和Cu2S，氧化产物为Cu B．该晶胞中白球代表铜原子、黑球代表氧原子 C．每生成0.5molSO2，转移3mol的电子 D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1 11．有关晶体的结构如图所示，下列说法中正确的是（ ） A B C D 一个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-，Na+配位数为12，Cl-配位数为12 一个CaF2晶胞中含有8个F-和4个Ca2+，F-配位数为8，Ca2+配位数为4 该堆积方式叫面心立方最密堆积(A1型)，配位数为12，空间利用率为74.05% 与E等距且最近的F有6个，与E等距且最近的E有12个 A．A B．B C．C D．D 12．铁氰化钾｛｝俗称赤血盐，遇发生反应：，生成深蓝色沉淀，常用于检验；下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ） A．Fe元素位于周期表的第ⅦB族 B．基态外围电子排布式为 C．赤血盐中提供空轨道形成配位键的是 D．若赤血盐受热分解产物之一的晶胞结构如图所示，则其化学式为 二、填空题 13．结合金属晶体的结构和性质，回答下列问题。 (1)已知下列金属晶体：Na、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。 ①属于体心立方密堆积的是_______； ②属于六方最密堆积的是_______； ③属于面心立方最密堆积的是_______。 (2)根据下列叙述，能判断一定为金属晶体的是_______(填字母)。 A．由分子间作用力形成，熔点很低 B．由共价键结合形成网状晶体，熔点很高 C．固体有良好的导电性、导热性和延展性 (3)下列关于金属晶体的叙述正确的是_______(填字母，双选)。 A．常温下，金属单质都以金属晶体的形式存在 B．金属阳离子与“自由电子”之间的强烈作用，在一定外力作用下，不因形变而消失 C．钙的熔、沸点高于钾 D．温度越高，金属的导电性越好 三、结构与性质 14．最近科研人员发现，用[Ni(cyclam)]2+(结构如图a)作电催化剂、二茂铁(结构如图c)作为牺牲电子供体，NH4PF6作为电解质和质子供体，CH3CN作溶剂，可实现有效催化还原CO2。 回答下列问题： (1)基态Ni原子转化为基态Ni2+失去_______轨道的电子；基态Fe原子核外电子排布式为_______。 (2)NH4PF6中NH空间构型为_______；N、P、F的电负性由大到小的顺序为_______。 (3)CH3CN分子中碳原子杂化方式为_______。 (4)已知3个及以上原子构成的离子团或分子中，原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子，连贯重叠在一起构成π型化学键，又称为大π键，可用符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯中的大π键可表示为。二茂铁[(C5H5)2Fe]中五元环的大π键可表示为_______。 (5)[Ni (c y clam)]2+可由某些镍的化合物与c y clam 反应制得。[Ni(c y clam)]2+中，Ni2+的配位数为_______；c y clam可溶于水，而环十四烷不溶于水，其原因是_______。 (6)某镍、砷晶体结构如图所示。该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。 参考答案： 1．D 【详解】A.构成晶体的最基本的几何单元称为晶胞，晶胞的结构并不是晶体的结构，A错误； B. 相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体的晶胞大小和形状不一定相同，B错误； C. 晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有，不完全属于某个晶胞，C错误； D. 知道晶胞的组成，利用“均摊法”即可推知晶体的组成，D正确。 答案：D。 2．C 【详解】A．CO2为分子晶体，而SiO2为共价晶体，故A错误； B．SiCl4为正四面体形，键角为109.5°，而SiHCl3分子不是正四面体形，键角不等于109.5°，故B错误； C．晶体硅中每个硅原子都连接4个硅原子形成Si-Si共价键，每个Si-Si键被2个Si共有，所以相当于每个Si原子连有2个Si-Si键，故C正确； D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为s p，故D错误； 故选C。 3．C 【详解】构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，故选C。 4．D 【详解】A．由分子式及信息可知该物质为分子晶体，分子晶体的熔点低、硬度小，A错误； B．由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子，该物质熔融时克服了分子间作用力、只得到分子、不能导电，B错误； C．硅的原子半径比碳大，所以硅化合物C60Si60的外层球壳为Si60，内层球壳为C60，C错误； D．由题目中的信息可知是一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，D正确； 答案选D。 5．B 【详解】A．X个数为，Y个数为1，则化学式为XY，故A正确； B．该物质不属于晶体，没有不能形成重复的结构，故B错误； C．X个数为，Y个数为，则化学式为XY3，故C正确； D．X个数为，Y个数为，则化学式为X2Y，故D正确。 综上所述，答案为B。 6．B 【详解】A．碳化硅和硅都是共价晶体，共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，碳硅键的键长小于硅硅键、键能大于硅硅键，则碳化硅的熔点高于硅，A正确； B．由对角线规则可知，处于对角线上的硼与硅的单质性质相似，B错误； C．和互为同位素，核外电子数和核外电子排布相同，则价电子数相同，C正确； D．由晶胞结构可知，晶胞中银原子的个数为，D正确； 故选B。 7．C 【详解】A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；碳元素存在12C、13C、14C等多种同位素，A正确； B．原子半径Si大于C，使得硅原子间的p电子云难易有效肩并肩重合，难以形成双键，B正确； C．1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键，碳和二氧化硅反应制粗硅，每生成28g（1mol）硅有4NA个硅氧键断裂，C错误； D．金刚石晶胞中碳原子位于顶点、面心、体心，1个晶胞含有碳原子数目为，12g金刚石中含有碳原子数目为NA，则晶胞数目为，D正确； 故选C。 8．D 【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方堆积，④为面心立方堆积。 【详解】A．根据晶胞结构可知，晶体中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A项正确； B．依据上述分析可知，③为六方堆积，B项正确； C．晶胞中含有的原子数分别为：③为2，④为，C项正确； D．金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的相互作用，不存在分子间作用力，D项错误。 答案选D。 9．C 【详解】A．Xe原子已经达到8电子稳定，故XeF2各原子不可能具有8电子稳定结构，A不正确； B．根据平行六面体规律：Xe为8×＋1=2，F为8×＋2=4，故该晶体的化学式为XeF2，B不正确； C．由于F的非金属性最强，在XeF4中Xe的化合价为＋4价，生成2molXe转移电子数为8mol，C正确； D．F2有强的氧化性，能够与水反应，故XeF2与水反应不可能生成F2，D不正确； 故选C。 10．A 【详解】A．该反应中Cu2O和Cu2S中的Cu元素化合价均降低，为氧化剂，S元素化合价升高生成SO2，为氧化产物，Cu为还原产物，A错误； B．根据均摊法，白球的个数为4，黑球的个数为+1=2，白球：黑球=2：1，所以白球代表铜原子、黑球代表氧原子，B正确； C．该反应中SO2为唯一氧化产物，根据S元素化合价的变化可知，每生成0.5molSO2，转移6×0.5mol=3mol的电子，C正确； D．SO2为氧化产物，Cu为还原产物，根据方程式可知还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1，D正确； 综上所述答案为A。 11．D 【详解】A．以体心Cl-为例，距离其最近且相等的Na+有6个，即Cl-配位数为6，化学式为Na Cl，所以Na+配位数也为6，A错误； B．以顶面面心Ca2+为例，该晶胞中距离其最近且相等的F-有4个，上方晶胞中还有4个，所以Ca2+配位数为8，化学式为CaF2，则F-的配位数为4，B错误； C．图示的按ABABAB…的方式堆积为六方最密堆积，C错误； D．以任一顶点的E为例，等距且最近的F位于该E原子所在的棱上，每个E原子被6条棱共用，所以与E等距且最近的F有6个；等距且最近的E位于该E原子所在的面上，每个E原