2022北京高二（下）期末化學匯編：幾種簡單的晶體結構模型

第1頁/共1頁2022北京高二（下）期末化學匯編幾種簡單的晶體結構模型一、單選題1．（2022·北京石景山·高二期末）下列說法正確的是A．Cl2比F2沸點高，因為其相對分子質量較大B．分子中鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高C．用純堿溶液洗滌油脂，符合相似相溶原理D．水加熱到很高的溫度都難分解，因為水分子間存在氫鍵2．（2022·北京順義·高二期末）下表中有關晶體的說法不正確的是選項ABCD晶體名稱碘化鉀冰金剛石碘構成晶體的微粒陰、陽離子分子原子分子熔化時破壞的作用力離子鍵共價鍵共價鍵范德華力A．A B．B C．C D．D3．（2022·北京東城·高二期末）氯化銫的晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是A．氯化銫晶體屬于離子晶體B．氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面C．在氯化銫晶體中，每個Cl-周圍緊鄰1個Cs+D．在氯化銫晶體中，每個Cs+周圍與它最近且等距離的Cs+共有6個4．（2022·北京東城·高二期末）下列變化過程只需要破壞共價鍵的是A．碘升華 B．金剛石熔化 C．金屬鈉熔融 D．氯化鈉溶于水5．（2022·北京西城·高二期末）堿金屬氯化物是典型的離子化合物，NaCl和CsCl的晶胞結構如圖所示。其中的堿金屬離子能夠與冠醚形成超分子。下列說法不正確的是A．NaCl晶胞中a為Na+B．CsCl晶體中Cs+周圍緊鄰8個Cl-C．堿金屬離子與冠醚通過離子鍵形成超分子D．不同空穴尺寸的冠醚可以對不同堿金屬離子進行識別6．（2022·北京·首都師范大學附屬中學高二期末）下列說法正確的是A．HF和Br2分子中均含有s－pσ鍵B．沸點：H2O<H2S<H2Se<H2TeC．硬度：晶體硅>碳化硅>金剛石D．酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH7．（2022·北京昌平·高二期末）干冰(固態(tài)二氧化碳)在-78℃時可直接升華為氣體，其晶胞結構如下圖所示。下列說法不正確的是A．二氧化碳晶體是共價晶體 B．每個晶胞中含有4個分子C．分子的空間結構為直線形 D．干冰升華時需克服分子間作用力8．（2022·北京昌平·高二期末）下列說法正確的是A．沸點： B．熔點：C．硬度：碳化硅＜金剛石 D．沸點：9．（2022·北京昌平·高二期末）對下列事實的解釋不正確的是選項事實解釋A金屬銀具有良好的導電性金屬銀中有“自由電子”BICl中I為+1價電負性：Cl＞IC碘易溶于四氯化碳碘分子和四氯化碳分子都是非極性分子DCl2、Br2、I2的熔沸點依次升高Cl2、Br2、I2中共價鍵強度依次減小A．A B．B C．C D．D10．（2022·北京·首都師范大學附屬中學高二期末）有機化合物的合成通常使用催化劑，一種催化劑ZrO2晶體(熔點為2750℃)的晶胞如圖所示。下列說法正確的是A．Y原子為O原子B．與每個Y原子距離最近且等距的X原子有4個C．與每個Y原子距離最近且等距的Y原子有12個D．ZrO2屬于分子晶體11．（2022·北京八中高二期末）2003年美國《科學》雜志報道：在超高壓下，科學家用激光器將CO2加熱到1800K，成功制得了類似石英的CO2原子晶體。下列關于CO2晶體的敘述中不正確的是A．晶體中C、O原子個數(shù)比為1∶2 B．該晶體的熔點和沸點高、硬度大C．晶體中C—O—C鍵角為180° D．晶體中C、O原子最外層都滿足8電子結構二、結構與性質12．（2022·北京西城·高二期末）CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。科學家致力于CO2與H2反應制CH3OH的研究。(1)CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為____；干冰是很好的致冷劑，干冰升華時，CO2需要克服的作用力是____。(2)CH3OH所含有的三種元素電負性從大到小的順序為____(用元素符號表示)。(3)CH3OH的沸點比CO2高，主要原因是____。(4)CH3OH被氧化為HCHO，HCHO繼續(xù)被氧化可生成HCOOH。HCHO分子的空間結構為____，HCOOH分子內σ鍵與π鍵個數(shù)之比為____。13．（2022·北京西城·高二期末）砷化銦(InAs)是一種優(yōu)良的半導體化合物，有廣泛用途。(1)基態(tài)In的價層電子排布式為5s25p1，In在周期表中的位置是____。(2)在Ar保護下分別將InCl3和AsCl3在氣化室中加熱轉化為蒸氣，在反應室中混合反應，即可得到橘黃色的InAs晶體。已知：AsCl3和InCl3均為分子晶體，AsCl3氣化室的溫度為130℃，InCl3氣化室的溫度為500℃。①AsCl3分子的空間結構為____，中心原子As的雜化軌道類型為____。②AsCl3氣化室溫度低于InCl3氣化室溫度的原因是____。③InCl3晶體中分子間存在配位鍵，配位原子是____。(3)InAs為原子之間以共價鍵的成鍵方式結合而成的晶體。其晶胞結構如圖所示。①一個晶胞中所含As的個數(shù)為____。②已知該晶胞棱長為apm(1pm=1×10-10cm)，阿伏加德羅常數(shù)為NA，InAs的摩爾質量為Mg?mol-1，則該晶體的密度ρ=____g?cm-3。14．（2022·北京豐臺·高二期末）H、C、N、O、Na、Mg、Cl、Cu是8種中學化學中常見的元素。(1)原子結構與元素性質①5種元素H、C、N、O、Na中，電負性最大的是___________。②3種元素Na、Mg、Cl中，原子半徑最大的是___________。③基態(tài)Cu的價電子排布式為___________。(2)微粒間相互作用與物質性質①下列物質的分子中同時存在σ鍵和π鍵的是___________(填字母)。a．H2b．N2c．Cl2d．NH3②填寫下表。分子中心原子雜化類型空間結構分子極性BCl3_________________________________CH≡CH_________________________________③比較SO與NH3分子中的鍵角大小并給出相應解釋：___________。④相同條件下，SO2在水中的溶解度大于CO2的，理由是___________。(3)不同聚集狀態(tài)的物質與性質①干冰晶體中微粒間的相互作用有___________。②金屬鈉能導電的原因是___________。③NaCl、NaBr、NaI中，熔點最高的是___________。④金剛石和石墨是碳的兩種常見單質，下列敘述正確的是___________(填字母)。a．金剛石和石墨都是共價晶體b．晶體中共價鍵的鍵角：金剛石＞石墨c．金剛石中碳原子雜化類型為sp3雜化，石墨中碳原子雜化類型為sp2雜化15．（2022·北京·首都師范大學附屬中學高二期末）鹵素單質及其化合物在科研和工農業(yè)生產中有著廣泛的應用。回答下列問題：(1)①一氯乙烯(C2H3C1)分子中，C的一個___雜化軌道與Cl的3px軌道形成C－Cl____鍵，并且Cl的3px軌道與C的2px軌道形成3中心4電子的大π鍵(π)。②一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3C1)、一氯乙炔(C2HCl)分子中，C－Cl鍵長的順序是____，理由：(i)C的雜化軌道中s成分越多，形成的C－Cl鍵越強；(ii)____。(2)鹵化物CsICl2受熱發(fā)生非氧化還原反應，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為____，解釋X的熔點比Y高的原因____。(3)α－AgI晶體中I-離子作體心立方堆積(如圖所示)，Ag+主要分布在由I-構成的四面體、八面體等空隙中。在電場作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，α－AgI晶體在電池中可作為____。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm=___m3·mol-1(列出算式)。16．（2022·北京八中高二期末）鐵的多種化合物均為磁性材料，氮化鐵(FexNy)是其中一種，某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。(1)Fe在元素周期表中的位置______。(2)丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是______，1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為______mol。(3)乙醇的晶體類型為______，乙醇分子中C、O、H三種元素中電負性最大的元素是______。(4)乙醇的沸點(78.3℃)高于丙酮的沸點(56.5℃)，原因是______。(5)某FexNy的晶胞如圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產物Fe(x?n)CunNy。由FexNy轉化為兩種Cu替代型產物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產物的化學式為______?；鶓B(tài)Cu原子的價電子軌道表示式為______。

參考答案1．A【詳解】A．Cl2比F2相對分子質量較大，范德華力較強，則沸點更高，所以Cl2比F2沸點高，故A正確；B．影響分子晶體熔沸點的是分子間作用力，和鍵能、鍵長無關，故B錯誤；C．油脂屬于酯類，在純堿溶液中能水解為易溶于水的甘油和高級脂肪酸鈉，與“相似相溶”原理無關，故C錯誤；D．水分子的熱穩(wěn)定性由H-O鍵的鍵能大小決定，與氫鍵無關，故D錯誤；故選A。2．B【詳解】A．碘化鉀由陰、陽離子構成，熔化時破壞離子鍵，屬于離子化合物，故A正確；B．冰是分子晶體，由水分子構成，熔化時破壞分子間作用力，故B錯誤；C．金剛石屬于共價晶體，由碳原子通過共價鍵結合形成空間網(wǎng)狀結構，熔化時要破壞共價鍵，故C正確；D．碘是分子晶體，由碘分子構成，熔化時破壞分子間作用力，故D正確；故選B。3．C【詳解】A．氯化銫晶體是由氯離子和銫離子通過離子鍵結合而成的，屬于離子晶體，故A正確；B．從圖中可以看出，氯化銫晶胞中有3套平行棱，3套平行面，故B正確；C．晶胞是晶體的最小結構單元，從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cl-周圍緊鄰8個Cs+，故C錯誤；D．從圖中可以看出，在氯化銫晶體中，每個Cs+周圍與它最近且等距離的Cs+共有6個，故D正確；故選C。4．B【詳解】A．碘升華破壞的是分子間作用力，A錯誤；B．金剛石中碳碳之間是共價鍵，融化的時候，需要破壞共價鍵，B正確；C．金屬鈉屬于金屬晶體，融化的時候破壞的是金屬鍵，C錯誤；D．氯化鈉中存在著鈉離子和氯離子之間的離子鍵，溶于水時破壞的是離子鍵，D錯誤；故選B。5．C【詳解】A．鈉離子的離子半徑小于氯離子，所以氯化鈉晶胞中a為離子半徑較小的鈉離子，故A正確；B．由晶胞結構可知，氯化銫晶體中銫離子周圍緊鄰8個氯離子，故B正確；C．堿金屬離子與冠醚通過配位鍵形成超分子，故C錯誤；D．冠醚與金屬陽離子通過配位作用相結合，不同大小的冠醚可以識別不同大小的堿金屬離子，故D正確；故選C。6．D【詳解】A．溴分子中含有p－pσ鍵，不含有s－pσ鍵，故A錯誤；B．水分子能形成分子間氫鍵，同主族的其他元素的氫化物不能形成分子間氫鍵，所以水的沸點高于主族的其他元素的氫化物的沸點，故B錯誤；C．金剛石中碳碳鍵的鍵長小于硅硅鍵，鍵能大于硅硅鍵，共價鍵強于硅硅鍵，所以金剛石的硬度高于晶體硅，故C錯誤；D．非金屬元素的電負性越大，對羧基中氫氧鍵電子對的吸引力越大，氫氧鍵的極性越大，電離出氫離子的能力越大，酸性越強，元素的電負性F>Cl>H，所以羧酸的酸性強弱順序為CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH，故D正確；故選D。7．A【詳解】A．該晶體中最小微粒CO2分子，它為分子晶體，A項錯誤；B．CO2分別處于8個頂點為1個CO2，位于6個面占有3個CO2，總共4個CO2，B項正確；C．CO2有2對層電子對無孤電子對則它的空間構型為直線型，C項正確；D．干冰為分子晶體，升華時克服分子間作用力，D項正確；故選A。8．C【詳解】A．F至Br為同主族，其氫化物的摩爾質量依次增大，范德華力增大，熔沸點升高。但HF分子間有氫鍵熔沸點偏高，所以沸點HF>HBr>HCl，A項錯誤；B．二者均為離子晶體，半徑Br->Cl-，NaCl離子鍵強，其晶格能大，熔沸點高，所以熔點NaCl>NaBr，B項錯誤；C．二者均為共價晶體，Si原子半徑大于C，則C-Si鍵長大于C-C，C-C鍵能大，晶體熔沸點高，硬度碳化硅<金剛石，C項正確；D．前者分子內有氫鍵導致熔沸點偏低，而后者分子間有氫鍵熔沸點更高，所以前者小于后者，D項錯誤；故選C。9．D【詳解】A．金屬銀屬于金屬單質，內部存在“自由電子”，能發(fā)生電子導電，A正確；B．ICl中I為+1價，則共用電子對偏向于Cl而偏離于I，從而表明電負性Cl＞I，b正確；C．碘易溶于四氯化碳，碘分子為非極性分子，依據(jù)相似相溶原理，四氯化碳分子也為非極性分子，C正確；D．Cl2、Br2、I2的熔沸點依次升高，表明Cl2、Br2、I2的分子間作用力依次增大，與分子內共價鍵的強度無關，D不正確；故選D。10．C【詳解】A．由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點和面心的Y原子個數(shù)為8×+6×=4，位于體內的X原子的個數(shù)為8，由氧化鋯的化學式可知，X原子為氧原子、Y原子為鋯原子，故A錯誤；B．由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點鋯原子與位于體對角線上的氧原子距離最近，所以與每個鋯原子距離最近且等距的氧原子有8個，故B錯誤；C．由晶胞結構可知，晶胞中位于頂點鋯原子與位于面心的鋯原子距離最近，所以與每個鋯原子距離最近且等距的鋯原子有12個，故C正確；D．由氧化鋯的熔點可知，氧化鋯為熔點較高的離子晶體，故D錯誤；故選C。11．C【詳解】A．CO2原子晶體與SiO2結構類似，每個碳原子與4個氧原子通過1對共用電子對連接，每個氧原子與2個碳原子通過1對共用電子對連接，A正確；B．二氧化碳晶體結構和二氧化硅晶體結構相似，都為原子晶體，原子晶體的熔沸點較高、硬度較大，所以二氧化碳晶體的熔沸點較高、硬度較大，B正確；C．二氧化碳晶體中每個碳原子和4個氧原子形成正四面體結構，其鍵角是109°28′，C錯誤；D．每個碳原子與4個氧原子通過1對共用電子對連接，每個氧原子與2個碳原子通過1對共用電子對連接，所以晶體中C、O原子最外層電子都滿足8電子結構，D正確；答案選C。12．(1)

sp雜化

分子間作用力(2)O＞C＞H(3)CH3OH能形成分子間氫鍵，CO2不能形成分子間氫鍵(4)

平面三角形

4：1【解析】（1）二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數(shù)為2，碳原子的雜化方式為sp雜化；二氧化碳是分子晶體，所以干冰升華時，二氧化碳需要克服的作用力是分子間作用力，故答案為：sp；分子間作用力；（2）甲醇分子中含有碳、氫、氧三種非金屬元素，元素的非金屬性越強，電負性越大，三種元素的非金屬性強弱順序為O＞C＞H，則電負性的大小順序為O＞C＞H，故答案為：O＞C＞H；（3）甲醇分子中含有羥基，能形成分子間氫鍵，而二氧化碳分子不能形成分子間氫鍵，所以甲醇的分子間作用力大于二氧化碳，沸點高于二氧化碳，故答案為：CH3OH能形成分子間氫鍵，CO2不能形成分子間氫鍵；（4）甲醛、甲酸分子中單鍵為σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，所以甲醛分子中碳原子含有3個σ鍵，不含有孤對電子，空間構型為平面三角形，甲酸分子中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為4：1，故答案為：平面三角形；4：1。13．(1)第五周期ⅢA族(2)

三角錐形

sp3雜化

InCl3和AsCl3均為分子晶體，InCl3的相對分子質量大于AsCl3，分子間作用力大于AsCl3，沸點高于AsCl3

Cl(3)

4

【解析】（1）由基態(tài)銦抑制的價層電子排布式為5s25p1可知，銦位于元素周期表第五周期ⅢA族，故答案為：第五周期ⅢA族；（2）①三氯化砷分子中砷原子的價層電子對數(shù)為4，孤對電子對數(shù)為1，中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化，分子的空間結構為三角錐形，故答案為：三角錐形；sp3雜化；②三氯化砷和三氯化銦均為分子晶體，三氯化銦的相對分子質量大于三氯化砷，分子間作用力大于三氯化砷，沸點高于三氯化砷，所以三氯化砷氣化室溫度低于三氯化銦氣化室溫度，故答案為：InCl3和AsCl3均為分子晶體，InCl3的相對分子質量大于AsCl3，分子間作用力大于AsCl3，沸點高于AsCl3；③三氯化銦晶體中具有空軌道的銦原子和具有孤對電子的氯原子形成配位鍵，配位原子是氯原子，故答案為：Cl；（3）①由晶胞結構可知，晶胞中位于體內的砷原子個數(shù)為4，故答案為：4；②由晶胞結構可知，晶胞中位于體內的砷原子個數(shù)為4，位于頂點和面心的銦原子個數(shù)為8×+6×=4，設晶體的密度為ρg/cm3，由晶胞的質量公式可得：=10—30a3ρ，解得ρ=，故答案為：。14．(1)

O

Na

3d104s1(2)

b

sp2

平面三角形

非極性分子

sp

直線形

非極性分子

孤對電子之間的斥力大于孤對與成鍵電子之間的斥力大于成鍵電子之間的斥力，中沒有孤對電子，NH3分子中含有1對孤對電子

SO2和水均為極性分子，CO2為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的(3)

范德華力和極性鍵

晶體中含有自由移動的電子

NaCl

c【解析】（1）①同周期從左到右元素的電負性依次增大，同主族從下到上元素的電負性依次增大；5種元素H、C、N、O、Na中，電負性最大的是O，故答案為：O；②同周期從左到右原子半徑依次減小，3種元素Na、Mg、Cl中，原子半徑最大的是Na，故答案為：Na；③Cu是29號元素，價電子排布式為3d104s1，故答案為：3d104s1；（2）①雙鍵和三鍵中含有σ鍵和π鍵，則含有σ鍵和π鍵的是N2，故答案為：b；②BCl3的價層電子對數(shù)為3+0=3，中心原子雜化類型為sp2，空間結構是平面三角形，分子中沒有孤對電子，為非極性分子；CH≡CH中碳原子的價層電子對數(shù)為2+0=2，中心原子雜化類型為sp，空間結構是直線形，分子結構對稱，為非極性分子；故答案為：sp2；平面三角形；非極性分子；sp；直線形；非極性分子；③中沒有孤對電子，NH3分子中含有1對孤對電子，孤對電子之間的斥力大于孤對與成鍵電子之間的斥力大于成鍵電子之間的斥力，所以的鍵角大于NH3的鍵角，故答案為：孤對電子之間的斥力大于孤對與成鍵電子之間的斥力大于成鍵電子之間的斥力，中沒有孤對電子，NH3分子中含有1對孤對電子；④由于SO2和水均為極性分子，CO2為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的，故答案為：SO2和水均為極性分子，CO2為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，SO2在水中的溶解度大于CO2的；（3）①干冰屬于分子晶體，晶體中微粒間的相互作用有范德華力和極性鍵，故答案為：范德華力和極性鍵；②金屬鈉能導電的原因是晶體中含有自由移動的電子，故答案為：晶體中含有自由移動的電子；③離子晶體中陰陽離子半徑越小，所帶電荷越大，晶格能越大，熔點越高；NaCl、NaBr、NaI中，熔點最高的是NaCl，故答案為：NaCl；④a．金剛石是共價晶體，石墨是混合型晶體，故a錯誤；b．金剛石中碳原子是sp3雜化，石墨中碳原子是sp2雜化，晶體中共價鍵的鍵角：金剛石＜石墨，故b錯誤；c．金剛石是立體結構，碳原子雜化類型為sp3雜化，石墨是平面結構，碳原子雜化類型為sp2雜化，故c正確；故答案為：c。15．(1)

sp2

σ

一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔

Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短(2)

CsCl

CsCl為離子晶體，ICl為分子晶體(3)

電解質

【解析】（1）①一氯乙烯的結構式為，碳為雙鍵碳，采取sp2雜化，因此C的一個sp2雜化軌道與Cl的3px軌道形成C-Clσ鍵；②C的雜化軌道中s成分越多，形成的C-Cl鍵越強，C-Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烷中碳采取sp3雜化，一氯乙烯中碳采取sp2雜化，一氯乙炔中碳采取sp雜化，sp雜化時p成分少，sp3雜化時p成分多，因此三種物質中C-Cl鍵鍵長順序為：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同時Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烯中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成3中心4電子的大π鍵()，一氯乙炔中Cl的3pz軌道與C的2pz軌道形成2套3中心4電子的大π鍵()，因此三種物質中C-Cl鍵鍵長順序為：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；原因是：Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短；（2）CsICl2發(fā)生非氧化還原反應，各元素化合價不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，