文档内容
2021-2022 学年高二化学重难点专题突破
模块三 晶体结构与性质
综合测试
(75分钟 100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。)
1．关于晶体与非晶体，正确的说法是( )
A．区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B．凡有规则外形的物体就一定是晶体
C．一种物质不是晶体就是非晶体
D．具有各向异性的固体一定是晶体
【答案】选D。
【解析】区分晶体与非晶体最可靠的方法是X射线衍射法，不能根据硬度来判断晶体与非晶体，故 A错误；
晶体的规则外形是天然形成的，人为制造的规则外形的物体不一定是晶体，如玻璃是非晶体，可以制成各
种规则的形状，故B错误；固体除包含晶体、非晶体外，还有一类介于晶体与非晶体之间，称作准晶体，
故C错误；晶体具有各向异性，因此具有各向异性的固体一定是晶体，故D正确。
2．下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系，与键能无关的变化规律是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B．金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D．F、Cl、Br 、I 的熔、沸点逐渐升高
2 2 2 2
【答案】选D。
【解析】HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是因为它们的共价键键能逐渐减小，与键能有关；金刚石
的硬度大于硅，熔、沸点高于硅是因为C—C键键能大于Si—Si键键能；NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点
依次降低是它们的离子键键能随离子半径增大逐渐减小；F 、Cl 、Br 、I 为分子晶体，熔、沸点的高低由
2 2 2 2
分子间作用力决定，与键能无关。
3．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法错误的是( )A．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有6个
B．该晶体晶胞结构与NaCl相似
C．晶体的化学式为BaO
2
D．该氧化物是含有非极性键的离子化合物
【答案】选A。
【解析】与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋个数为3×8×＝12，故A错误；该晶胞中钡离子配位数是6，
过氧根离子配位数是6，NaCl中离子配位数是6，该晶胞结构和氯化钠结构相似，故B正确；该晶胞中Ba
离子个数＝8×＋6×＝4，过氧根离子个数＝1＋12×＝4，则钡离子和过氧根离子个数之比为4∶4＝1∶1，其
化学式为BaO，故C正确；该氧化物是由金属阳离子钡离子和阴离子过氧根离子构成的，是含有非极性键
2
的离子化合物，故D正确。
4．下表是某些物质的熔点：
物质 NaCl NaO AlF AlCl BCl CO SiO
2 3 3 3 2 2
熔点/℃ 801 1 132 1 040 190 －107 －78.5 1 723
根据上述表述，下列判断中错误的是( )
A．铝的化合物的晶体中有离子晶体
B．同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体
C．表中只有BCl 和干冰是分子晶体
3
D．不同元素的氯化物可形成相同类型的晶体
【答案】选C。
【解析】由表中所给熔点数据可知，BCl 的熔点最低，为分子晶体；SiO 的熔点最高，为共价晶体；AlCl
3 2 3
的熔点较低，为分子晶体；AlF 的熔点较高，为离子晶体。
3
5．近年来，科学家合成了一系列具有独特化学特性的(AlH ) 氢铝化合物。已知，最简单的氢铝化合物的
3 n
分子式为Al H ，它的熔点为150 ℃，燃烧热极高。Al H 球棍模型如图，下列有关说法肯定错误的是(
2 6 2 6
)A．Al H 在固态时所形成的晶体是分子晶体
2 6
B．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
C．Al H 在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
2 6
D．Al H 中Al原子采取sp2杂化
2 6
【答案】选D。
【解析】Al H 的熔点为150 ℃，熔点较低，在固态时所形成的晶体是分子晶体，故 A正确；燃烧时放出
2 6
大量的热量，并且能与H原子形成共价键，可成为未来的储氢材料和火箭燃料，故B正确；根据元素组成
可知Al H 在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水，故C正确；Al H 为分子晶体，化合物中Al和H之间
2 6 2 6
为共价键，一个铝与4个氢形成4个σ键，所以Al原子采取sp3杂化，故D错误。
6．正硼酸(H BO)是一种层状结构白色晶体，层内的HBO 分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确
3 3 3 3
的是( )
A.正硼酸晶体属于共价晶体
B．HBO 分子的稳定性与氢键有关
3 3
C．B原子杂化轨道的类型为sp3
D．含1 mol H BO 的晶体中有3 mol氢键
3 3
【答案】选D。
【解析】正硼酸分子为层状结构，分子间以氢键结合，故为分子晶体，A项错误；分子的稳定性由分子内
的共价键决定，与氢键无关，B项错误；B原子杂化轨道的类型为sp2，C项错误；从题图看，每个正硼酸
分子形成六个氢键，每个氢键为两个正硼酸分子所共有，故1 mol H BO 晶体中有3 mol氢键，D项正确。
3 3
7．已知熔点最高的物质并不是金属钨，应该是铪合金。下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是( )
A．O、I、Hg B．CO、Al O、KCl
2 2 2 2 3
C．Na、K、Rb D．HS、HSe、HTe
2 2 2【答案】选D。
【解析】A 项可联系三种物质在常温下的状态判断，O 为气体，I 为固体，Hg 为液体，熔点应为
2 2
OAl3
2 2 2 2 3
＋，Cl－>O2－且后者电荷数高于前者，可知Al O 的熔点应高于KCl；C项碱金属的熔、沸点随核电荷数增
2 3
大而降低；D项中三种物质为氧族元素的气态氢化物，它们的相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，
熔点依次升高。
8．观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法正确的是( )
硼晶体结构 SF 分子 S 分子 NaCl
6 8
结构模型
示意图
备注 熔点2 573 K 易溶于CS
2
A.单质硼属于共价晶体，其结构单元B 中含有30个B—B键，含20个正三角形
12
B．SF 是由极性键构成的极性分子
6
C．固态S 属于共价晶体
8
D．NaCl晶体中每个Na＋周围距离最近的Na＋有6个
【答案】选A。
【解析】单质硼属于共价晶体，由图知，每个 B原子具有×5个共价键，12个B原子共含有12××5＝30个
共价键，含有的正三角形数目＝30÷(×3)＝20，故A正确；SF 立体构型为对称结构，分子极性抵消，正负
6
电荷的中心重合，电荷分布均匀，SF 为非极性分子，故B错误；S 属于分子晶体，故C错误；氯化钠为
6 8
离子化合物，NaCl晶胞中每个Na＋周围最近且等距离的Na＋有12个，故D错误。
9．硅酸盐与二氧化硅一样，都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成 ，
其中 表示氧原子，黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。
如图所示为某无限长单链的多聚硅酸根离子的结构，试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为(
)
A.1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶5【答案】选B。
【解析】由无限长单链的多聚硅酸根离子的结构图可知，重复结构单元为 ， 表示氧原子，中心黑
点表示硅原子，则结构单元中硅原子个数为1，氧原子个数为2＋2×＝3，所以该阴离子中硅原子与氧原子
的个数之比为1∶3。
10．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe，白球代
表Mg)。则下列说法不正确的是( )
A.铁镁合金的化学式为MgFe
2
B．晶体中存在的化学键类型为金属键
C．晶格能：氧化钙＞氧化镁
D.该晶胞的质量是 g(N 表示阿伏加德罗常数的值)
A
【答案】选C。
【解析】依据均摊规则，晶胞中共有4个铁原子，8个镁原子，故化学式为MgFe，一个晶胞中含有4个
2
“MgFe”，其质量为(×104) g＝ g。在元素周期表中，镁元素在钙元素的上一周期，故Mg2＋半径比Ca2＋半
2
径小，氧化镁的晶格能较氧化钙大，故C项错误。
11．(双选)调查发现，饮用水中的氟化钠是导致氟骨症的主要原因，氟中毒累及牙齿称氟斑牙。对于钠的
卤化物(NaX)和硅的卤化物分子(SiX)，下列叙述正确的是( )
4
A．SiX 呈空间网状结构，硬度大
4
B．NaX的熔点一般高于SiX
4
C．NaX的水溶液一般呈中性或弱碱性
D．SiX 由原子构成，熔化时破坏共价键
4
【答案】选BC。
【解析】硅的卤化物(SiX)属于分子晶体，不是空间网状结构，其硬度较小，A错误；钠的卤化物(NaX)为
4
离子化合物，属于离子晶体，硅的卤化物(SiX)为共价化合物，属于分子晶体，离子晶体的熔点大于分子
4
晶体的熔点，即NaX的熔点一般高于SiX，故B正确；NaX中钠的强酸盐不水解，水溶液呈中性，NaF水
4
解呈弱碱性，C正确；硅的卤化物(SiX)是由分子构成的，属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故D
4
错误。12．Al O 在一定条件下可制得硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是
2 3
( )
A.氮化铝属于离子晶体
B．氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C．1个氮化铝晶胞中含有9个铝原子
D．氮化铝晶体中Al的配位数为2
【答案】选B。
【解析】由题给信息知，氮化铝属于共价晶体，A项错误；氮化铝的硬度、熔点都很高，可用于制造切割
金属的刀具，B项正确；1个氮化铝晶胞中含有的铝原子个数为8×＋1＝2，C项错误；氮化铝晶体中Al的
配位数为4，D项错误。
13．冰晶石主要用作铝电解的助熔剂；也用作研磨产品的耐磨添加剂。如图所示为冰晶石(化学式为
NaAlF)的晶胞。图中“ ”位于大立方体的顶点和面心，“ ”位于大立方体的12条棱的中点和8个小
3 6
立方体的体心。则下列说法正确的是( )
A.冰晶石的名称是六氟合铝化钠
B．该物质中存在离子键和共价键
C．大立方体的体心处“△”代表的是Al3＋
D．该物质是电解冶炼铝的还原剂
【答案】选B。
【解析】NaAlF 中[AlF ]3－为六氟合铝酸根离子，故冰晶石的名称是六氟合铝酸钠，故 A错误；六氟合铝
3 6 6
酸根离子中含有共价键，该物质中存在离子键和共价键，故 B正确；大立方体的体心处“△”代表的是
Na＋，故C错误；该物质是电解冶炼铝的助熔剂，故D错误。14．(双选)CaC 晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示)，但CaC 晶体中哑铃形C的存在使晶胞沿
2 2
一个方向拉长。下列关于CaC 晶体的说法中正确的是( )
2
A.1个Ca2＋周围距离最近且等距离的C数目为4
B．6.4 g CaC 晶体中含阴离子0.1 mol
2
C．该晶体中的阴离子与F 是等电子体
2
D．与每个Ca2＋距离相等且最近的Ca2＋共有12个
【答案】选AB。
【解析】注意该晶胞中边长的差异。与每个Ca2＋距离最近且距离相等的C、Ca2＋的数目均为4，A正确，D
项错误；C的价电子数为10，而F 的价电子数为14，C项错误。
2
15．(双选)结合下列模型图判断下列说法正确的是( )
A.水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中含有4个配位键
B．KO晶体的晶胞结构如图2所示，每个KO晶胞平均占有8个O2－
2 2
C．金属晶体Zn的堆积方式如图3所示，每个晶胞平均占有6个Zn
D．金属晶体Cu的堆积方式如图4，为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数为8
【答案】选AC。
【解析】水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水分子，水分子中的氧原子提供孤电子对与铜离子形
成配位键，A项正确；根据均摊法可知， 代表的离子，数目为8×＋6×＝4， 代表的离子数目为8，个数比
例为1∶2，故 代表O2－，晶胞占有4个，B项错误；根据均摊法可知，金属晶体Zn的晶胞平均占有Zn数
目：12×＋2×＋3＝6(个)，C项正确；金属晶体Cu的堆积方式为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数
为12，D项错误。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．(9分)有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这3种晶体进
行实验，结果如下表所示。项目 熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与Ag＋反应
A 811 较大 易溶 水溶液(或熔融)导电 白色沉淀
B 3 500 很大 不溶 不导电 不反应
C －114.2 很小 极易溶 液态不导电 白色沉淀
(1)三种晶体的化学式分别为A：________，B：________，C：________。
(2)晶体的类型分别为A：____________，B：____________，C：________。
(3)晶体中粒子间的作用分别为A：________，B：________，C：________。
【解析】根据A的水溶液与Ag＋反应有白色沉淀，说明A的水溶液中有Cl－，再根据其导电性得A为NaCl
或HCl，又因为其硬度较大，所以判断其为NaCl。由于B的熔点很高，硬度很大，不导电，不溶，可判断
其应该为共价晶体，所以B为C(金刚石)。C熔点较低，硬度很小，判断其为气体，极易溶于水，水溶液
与Ag＋反应有白色沉淀，所以C为HCl。A为NaCl，属于离子晶体，B为C(金刚石)，属于共价晶体，C
为HCl，属于分子晶体。
答案：(1)NaCl C HCl
(2)离子晶体 共价晶体 分子晶体
(3)离子键 共价键 分子间作用力
17．(11分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态F原子核外电子的运动状态有________种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为________；OF 分子的空间构型为____；
2
OF 的熔、沸点_______(填“高于”或“低于”)Cl O，原因是________。
2 2
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与 F形成的XeF 室温下易升华。XeF 中心原子的价层电子对数为
2 2
________，下列对XeF 中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)。
2
A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
(4)XeF 晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有________个XeF 分子。
2 2
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的
分数坐标为(，，)。已知Xe—F键长为r pm，则B点原子的分数坐标为________；晶胞中A、B间距离d
＝________pm。
【解析】(1)基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种；(2)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径由
小到大的顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR理论有2＋＝4，去掉2对孤电
子对，知OF 分子的空间构型是V形；OF 和ClO都是分子晶体，结构相似，ClO的相对分子质量大，
2 2 2 2
ClO的熔、沸点高；(3)XeF 易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为 2＋＝5，其中心原
2 2
子的杂化方式应为sp3d；(4)图中大球的个数为8×＋1＝2，小球的个数为8×＋2＝4，根据XeF 的原子个数
2
比知大球是Xe原子，小球是F原子，该晶胞中有2个XeF 分子；由A点坐标知该原子位于晶胞的中心，
2
且每个坐标系的单位长度都记为1，B点在棱的处，其坐标为(0，0，)； 图中y是底面对角线
的一半，y＝a，x＝－r，所以d＝＝ pm。
答案：(1)9 (2)F>O>Cl V形 低于 OF 相对分子质量小，分子间作用力小
2
(3)5 D (4)2 (0，0，)
18．(10分)ZnGeP 和KTiOPO 都是非线性光学晶体材料，在激光技术方面有广泛用途。
2 4
回答下列问题：
(1)基态Ge原子的价电子排布式为____________。
(2)O、P、K、Zn按电负性由大到小的顺序排列为_________________。
(3)H O 、 PH 、 KH 按 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 排 列 为 __________ ， 熔 点 差 异 的 原 因 ：
2 3
_______________________________________。
(4)以Zn为顶点的ZnGeP 晶胞结构如图所示。
2
①Zn的配位数为____________。
②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于______________。
【解析】(1)基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)，其价电子排布式为
4s24p2；(2)非金属性越强电负性越大，非金属性O>P>Zn>K，则电负性O>P>Zn>K；(3)KH为离子晶体，HO、PH 均为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体，所以KH的熔点最高，而HO分子间存在氢键，
2 3 2
所以熔点高于PH ，则熔点由高到低的顺序排列为KH>H O>PH ；(4)①以体心的Zn为例，距离其最近且
3 2 3
距离相等的原子有4个，所以配位数为4；②结合晶胞结构示意图可知，以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子
位于棱心、面心。
答案：(1)4s24p2 (2)O、P、Zn、K (3)KH、HO、PH KH是离子晶体，HO、PH 都是分子晶体，HO
2 3 2 3 2
分子间存在氢键 (4)①4 ②面心、棱心
19．(12分)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为FeSmAsFO组成的化合
物。回答下列问题：
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH 的________(填“高”
3
或“低”)，其判断理由是______________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价电子排布式为 4f66s2，Sm3＋价电子排布式为
__________________。
(3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表
示为________________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝
___________________g·cm－3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图 1中原子
1的坐标为(，，)，则原子2和3的坐标分别为________、________。
【解析】(1)As与N同族，位于第ⅤA族，其氢化物的结构与氨气相同，则AsH 分子的空间构型为三角锥
3
形；在氨气分子间，存在氢键和范德华力，AsH 分子间只存在范德华力，所以导致沸点AsH 低于NH 。
3 3 3
(2)Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层两个电子，即4s轨道上的电子。Sm
的价电子排布式为4f66s2，Sm成为阳离子Sm3＋时首先失去最外层两个电子，即6s轨道上的电子，再失去4f轨道上的一个电子，所以Sm3＋的价电子排布式为4f5。
(3)电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径： F－
