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第三章　階段重點突破練(四)
(分值：100分)
(選擇題1~9題，每小題6分，共54分)
一、晶體類型與結構
1.經X射線研究證明：PCl5在固體狀態時，由空間結構分別是正四面體和正八面體的兩種離子構成，下列關于PCl5的推斷正確的是 (　　)
A.PCl5固體是分子晶體
B.PCl5晶體具有良好的導電性
C.PCl5晶體由［PCl4］+和［PCl6］-構成，其離子數目之比為1∶1
D.PCl5晶體由［PCl3］2+和［PCl7］2-構成，其離子數目之比為1∶1
2.鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷不正確的是 (　　)
A.氧化鋅的熔點高于硫化鋅
B.該晶胞中Zn2+和S2-數目相等
C.晶胞中Zn2+周圍距離相等且最近的S2-共有4個
D.該晶體屬于分子晶體
3.某研究小組發現首例帶結晶水的晶體在5 K下呈現超導性。據報道，該晶體中含有最簡式為CoO2的層狀結構，結構如圖(小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗線畫出的CoO2層狀結構的晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復單位)示意圖不符合化學式的是 (　　)
4.(2023·重慶高二月考)X為一種由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的可作潛在拓撲絕緣體材料的新物質，其晶胞如圖所示(底面為正方形)。下列說法錯誤的是 (　　)
A.X的化學式為GeHgSb2
B.與Hg距離最近的Sb的數目為4
C.若晶胞中原子1的坐標為(0，0，0)，則原子2的坐標為(，，)
D.設X的最簡式的分子量為Mr，則X晶體的密度為 g·cm-3
5.中外科學家團隊共同合成了T 碳。T 碳的結構是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元取代，形成碳的一種新型三維立方晶體結構，如圖所示(圖中的表示碳形成的正四面體結構)。已知T 碳晶胞參數為a pm，NA為阿伏加德羅常數的值。下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.每個T 碳晶胞中含32個碳原子
B.T 碳中C—C的最小夾角約為109°28'
C.T 碳屬于共價晶體
D.T 碳的密度為 g·cm-3
6.鐵與鎂組成的儲氫合金的立方晶胞結構如圖所示。鐵原子位于頂角和面心的位置，鎂原子位于將晶胞平分為8個立方單位的體心位置。下列說法正確的是 (　　)
A.Fe原子的配位數為4
B.a位置原子的分數坐標為(，，)
C.Fe原子與Mg原子間最短距離為b nm
D.晶體儲氫時，H2在晶胞的體心和棱的中心位置。若儲氫后化學式為FeMg2H，則儲氫率為100%
7.(2021·湖北，10)某立方晶系的銻鉀(Sb K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結構圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是 (　　)
A.該晶胞的體積為a3×10-36 cm3
B.K和Sb原子個數之比為3∶1
C.與Sb最鄰近的K原子數為4
D.K和Sb之間的最短距離為a pm
二、晶體類型與性質
8.具有下列性質的物質可能屬于離子晶體的是 (　　)
A.熔點113 ℃，能溶于CS2
B.熔點44 ℃，液態不導電
C.熔點1 124 ℃，易溶于水
D.熔點180 ℃，固態能導電
9.A~I是幾種常見的單質，它們的沸點如圖所示。下列推斷正確的是 (　　)
A.D可能為共價晶體，H可能為分子晶體
B.G可能為離子晶體，A可能為分子晶體
C.G、H一定是分子晶體，E、F一定是金屬晶體
D.D可能為共價晶體，B一定是離子晶體
10.(18分)(1)在①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金剛石、⑦(NH4)2SO4、⑧乙醇中，由極性鍵形成的非極性分子有　　　(填序號，下同)，含有金屬離子的物質是　　　，分子間可形成氫鍵的物質是　　　，屬于離子晶體的是　　　　，屬于共價晶體的是　　　　。
(2)圖中A~D是中學化學教科書上常見的幾種晶體結構模型，請填寫相應物質的名稱：A.　　　　　　　；B.　　　　　　　；C.　　　　　　　　；D.　　　　　　。
三、晶體結構分析綜合
11.(8分)［2019·全國卷Ⅰ，35(4)］圖(a)是MgCu2的拉維斯結構，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖。可見，Cu原子之間最短距離x=　　　　pm，Mg原子之間最短距離y=　　　　pm。設阿伏加德羅常數的值為NA，則MgCu2的密度是　　　　g·cm-3(列出計算表達式)。
12.(20分)我國科學家成功合成了甲基胺離子導向的鈣鈦礦類雜化材料(CH3NH3)PbI3，該物質因具有較高的光電轉換效率而在太陽能電池領域具有重要的應用價值。回答下列問題：
(1)C、N基態原子中，第一電離能較大的是　　　　。
(2)CH3N的電子式為　　　　，C、N原子的雜化軌道類型分別為　　　　、　　　　；CH3N中存在　　　　(填字母)。
a.σ鍵 b.π鍵 c.極性鍵 d.氫鍵
已知甲基的供電子能力強于氫原子，則CH3NH2、(CH3)2NH中接受質子能力較強的是　　　　。
(3)(CH3NH3)PbI3的立方晶格結構如圖所示，其中B代表Pb2+，則　　　　(填字母)代表I-，每個晶胞中含有I-的數目為　　　　。原子分數坐標可用于表示晶胞內部各原子的相對位置。其中，原子分數坐標A為(0，0，0)，B為(，，)，則C的原子分數坐標為　　　　。已知(CH3NH3)PbI3的晶胞參數為a pm，晶體密度為ρ g·cm-3，設NA為阿伏加德羅常數的值，則(CH3NH3)PbI3的摩爾質量為　　　　　g·mol-1(用代數式表示)。
答案精析
1.C　［根據題意知，PCl5固體由兩種離子構成，PCl5固體屬于離子晶體，A項錯誤；PCl5晶體屬于離子晶體，離子晶體中陰、陽離子不能自由移動，故PCl5晶體沒有良好的導電性，B項錯誤；兩種離子分別是正四面體和正八面體，正四面體的粒子為AB4型，正八面體的粒子為AB6型，根據PCl5的化學式，正四面體形的粒子為［PCl4］+，正八面體形的粒子為［PCl6］-，且兩種離子數目之比為1∶1，C項正確、D項錯誤。］
2.D　［氧化鋅和硫化鋅中陰、陽離子所帶電荷數相等，但氧離子半徑小于硫離子，因此氧化鋅的熔點高于硫化鋅，A正確；該晶胞中，Zn2+個數為8×+6×=4，S2-個數為4，Zn2+和S2-數目相等，B正確。］
3.D　［A項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1，含有O原子數為4×=2，所以Co原子數與O原子數之比為1∶2，正確；B項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1+4×=2，含有O原子數為4，所以Co原子數與O原子數之比為1∶2，正確；C項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為4×=1，含有O原子數為4×=2，所以Co原子數與O原子數之比為1∶2，正確；D項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1，含有O原子數為4×=1，所以Co原子數與O原子數之比為1∶1，錯誤。］
4.C　［晶胞中含Ge數目為8×+4×+1=4，含Hg數目為6×+4×=4，Sb位于晶胞的內部，數目為8，Ge、Hg、Sb數目之比為4∶4∶8=1∶1∶2，X的化學式為GeHgSb2，故A正確；由晶胞結構可知，與Hg距離最近的Sb的數目為4，故B正確；X的化學式為GeHgSb2，設X的最簡式的分子量為Mr，則X晶體的密度為 g·cm-3，故D正確。］
5.B　［1個金剛石晶胞中，含有碳原子的數目為8×+6×+4=8，將每個C原子換成一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元，則1個T 碳晶胞中含有的碳原子數目為8×4=32，故A正確；T 碳中C—C的最小夾角為60°，故B錯誤；T 碳中碳原子間以共價鍵結合成空間網狀結構，屬于共價晶體，故C正確；1個T 碳晶胞中含有碳原子的數目為32，則該晶體的密度為 g·cm-3，D正確。］
6.B　［由晶胞結構可知，位于頂角的鐵原子與位于體對角線上鎂原子的距離最近，則鐵原子的配位數為8，鐵原子與鎂原子間最短距離為b nm，故A、C錯誤；由晶胞結構可知，晶胞中位于頂角和面心的鐵原子個數為8×+6×=4，位于體內的鎂原子個數為8，位于體心和棱的中心位置的氫分子個數為12×+1=4，儲氫后的化學式為FeMg2H2，故D錯誤。］
7.B　［該晶胞的邊長為a×10-10 cm，故晶胞的體積為(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3，A項錯誤；該晶胞中K的個數為12×+9=12，Sb的個數為8×+6×=4，故K和Sb原子個數之比為3∶1，B項正確；以面心處Sb為研究對象，與Sb最鄰近的K原子數為8，C項錯誤；K和Sb的最短距離為晶胞體對角線長度的，即a pm，D項錯誤。］
8.C　［熔點低，能溶于CS2，液態不導電，這是分子晶體的性質，故A、B錯誤；熔點較高，多數離子晶體易溶于水，此性質為離子晶體的性質，故C正確；離子晶體在固態時不導電，故D錯誤。］
9.A　［D的沸點很高，可能為共價晶體或金屬晶體，H的沸點低，且常溫下為氣體，可能為分子晶體，A項正確；G的沸點低，且常溫下為氣體，G不可能為離子晶體，A的沸點為1 000 ℃左右，不可能是分子晶體，B項錯誤；G、H的沸點低，可能是分子晶體，E、F可能是離子晶體或金屬晶體，C項錯誤；D可能為共價晶體或金屬晶體，B可能是離子晶體或金屬晶體，D項錯誤。］
10.(1)①⑤　②③　⑧　②⑦　④⑥
(2)氯化銫　氯化鈉　二氧化硅　金剛石(或晶體硅)
解析　(1)①CO2、⑤CS2中只含有極性鍵，分子都是直線形分子，正、負電荷中心重合，屬于非極性分子；②NaCl由鈉離子和氯離子構成、③Na由鈉離子和自由電子構成，都含有金屬離子；⑧乙醇中羥基氫與其他羥基上的氧原子能形成氫鍵；⑦(NH4)2SO4由銨根離子和硫酸根離子構成，屬于離子化合物；離子化合物在固態時均為離子晶體；④Si、⑥金剛石都是由原子構成的共價晶體。
11.a　a　
解析　觀察圖(a)和圖(b)知，4個銅原子相切并與面對角線平行，有(4x)2=2a2 pm，x=a pm。鎂原子堆積方式類似金剛石，有y=a pm。已知1 cm=1010 pm，晶胞體積為(a×10-10)3 cm3，代入密度公式計算即可。
12.(1)N
(2)［H︰︰︰H］+　sp3　sp3　ac　(CH3)2NH
(3)C　3　　ρa3NA×10-30
解析　(1)C、N均屬于第二周期元素，同周期主族元素，隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，則N的第一電離能強于C。
(2)CH3N的電子式為［H︰︰︰H］+，C原子形成4個σ鍵，則雜化軌道類型為sp3；N原子形成4個σ鍵，則雜化軌道類型為sp3；甲基的供電子能力強于氫原子，(CH3)2NH中含有兩個甲基，則接受質子能力較強。
(3)晶胞中A的數目為8×=1，B的數目為1，C的數目為6×=3，B代表Pb2+，由化學式可知(CH3NH3)PbI3中Pb2+和I-個數之比為1∶3，則C代表I-；原子分數坐標A為(0，0，0)，B為，則C的原子分數坐標為；設(CH3NH3)PbI3的摩爾質量為M g·mol-1，晶胞體積為a3×10-30 cm3，晶體密度ρ== g·cm-3，則摩爾質量為ρa3NA×10-30 g·mol-1。(共33張PPT)
階段重點突破練(四)
第三章　第三節
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一、晶體類型與結構
1.經X射線研究證明：PCl5在固體狀態時，由空間結構分別是正四面體和正八面體的兩種離子構成，下列關于PCl5的推斷正確的是
A.PCl5固體是分子晶體
B.PCl5晶體具有良好的導電性
C.PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構成，其離子數目之比為1∶1
D.PCl5晶體由[PCl3]2+和[PCl7]2-構成，其離子數目之比為1∶1
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根據題意知，PCl5固體由兩種離子構成，PCl5固體屬于離子晶體，A項錯誤；
PCl5晶體屬于離子晶體，離子晶體中陰、陽離子不能自由移動，故PCl5晶體沒有良好的導電性，B項錯誤；
兩種離子分別是正四面體和正八面體，正四面體的粒子為AB4型，正八面體的粒子為AB6型，根據PCl5的化學式，正四面體形的粒子為[PCl4]+，正八面體形的粒子為[PCl6]-，且兩種離子數目之比為1∶1，C項正確、D項錯誤。
2.鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷不正確的是
A.氧化鋅的熔點高于硫化鋅
B.該晶胞中Zn2+和S2-數目相等
C.晶胞中Zn2+周圍距離相等且最近的S2-共有4個
D.該晶體屬于分子晶體
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氧化鋅和硫化鋅中陰、陽離子所帶電荷數相
等，但氧離子半徑小于硫離子，因此氧化鋅
的熔點高于硫化鋅，A正確；
該晶胞中，Zn2+個數為8×+6×=4，S2-個數為4，Zn2+和S2-數目相等，B正確。
3.某研究小組發現首例帶結晶水的晶體在5 K下呈現超導性。據報道，該晶體中含有最簡式為CoO2的層狀結構，結構如圖(小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗線畫出的CoO2層狀結構的晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復單位)示意圖不符合化學式的是
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A項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1，含有O
原子數為4×=2，所以Co原子數與O原子數之比為1∶2，
正確；
B項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1+4×=2，含有O原子數為4，所以Co原子數與O原子數之比為1∶2，正確；
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C項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為4×=1，
含有O原子數為4×=2，所以Co原子數與O原子數之比
為1∶2，正確；
D項，CoO2層狀結構的晶胞中含有Co原子數為1，含有O原子數為4×=1，所以Co原子數與O原子數之比為1∶1，錯誤。
4.(2023·重慶高二月考)X為一種由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的可作潛在拓撲絕緣體材料的新物質，其晶胞如圖所示(底面為正方形)。下列說法錯誤的是
A.X的化學式為GeHgSb2
B.與Hg距離最近的Sb的數目為4
C.若晶胞中原子1的坐標為(0，0，0)，則原子2的
　坐標為(，，)
D.設X的最簡式的分子量為Mr，則X晶體的密度為 g·cm-3
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晶胞中含Ge數目為8×+4×+1=4，含Hg數目
為6×+4×=4，Sb位于晶胞的內部，數目為
8，Ge、Hg、Sb數目之比為4∶4∶8=1∶1∶2，
X的化學式為GeHgSb2，故A正確；
由晶胞結構可知，與Hg距離最近的Sb的數目為4，故B正確；
X的化學式為GeHgSb2，設X的最簡式的分子量為Mr，則X晶體的密度為 g·cm-3，故D正確。
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5.中外科學家團隊共同合成了T 碳。T 碳的結構是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元取代，形成碳的一種新型三維立方晶體結構，如圖所示(圖中的 表示碳形成的正四面體結構 )。已知T 碳晶胞參數為a pm，NA為阿伏加德羅常數的值。下列有關說法錯誤的是
A.每個T 碳晶胞中含32個碳原子
B.T 碳中C—C的最小夾角約為109°28'
C.T 碳屬于共價晶體
D.T 碳的密度為 g·cm-3
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1個金剛石晶胞中，含有碳原子的數目為8×+6
×+4=8，將每個C原子換成一個由4個碳原子組
成的正四面體結構單元，則1個T 碳晶胞中含有
的碳原子數目為8×4=32，故A正確；
T 碳中C—C的最小夾角為60°，故B錯誤；
T 碳中碳原子間以共價鍵結合成空間網狀結構，屬于共價晶體，故C正確；
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1個T 碳晶胞中含有碳原子的數目為32，
則該晶體的密度為 g·cm-3，
D正確。
6.鐵與鎂組成的儲氫合金的立方晶胞結構如圖所示。鐵原子位于頂角和面心的位置，鎂原子位于將晶胞平分為8個立方單位的體心位置。下列說法正確的是
A.Fe原子的配位數為4
B.a位置原子的分數坐標為(，，)
C.Fe原子與Mg原子間最短距離為b nm
D.晶體儲氫時，H2在晶胞的體心和棱的中心位置。若儲氫后化學式為
　FeMg2H，則儲氫率為100%
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由晶胞結構可知，位于頂角的鐵原子與位于體對角線上鎂原子的距離最近，則鐵原子的配位數為8，鐵原子與鎂原子間最短距離為b nm，故A、C錯誤；
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由晶胞結構可知，晶胞中位于頂角和面心的鐵原子個數為8×+6×=4，位于體內的鎂原子個數為8，位于體心和棱的中心位置的氫分子個數為12×+1=4，儲氫后的化學式為FeMg2H2，故D錯誤。
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7.(2021·湖北，10)某立方晶系的銻鉀(Sb K)合金可作為鉀離子電池的電極材料，圖a為該合金的晶胞結構圖，圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是
A.該晶胞的體積為a3×
　10-36 cm3
B.K和Sb原子個數之比為3∶1
C.與Sb最鄰近的K原子數為4
D.K和Sb之間的最短距離為a pm
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該晶胞的邊長為a×10-10 cm，故晶胞的體積為(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3，A項錯誤；
該晶胞中K的個數為12×+9=12，Sb的個數為8×+6×=4，故K和Sb
原子個數之比為3∶1，B項正確；
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以面心處Sb為研究對象，與Sb最鄰近的K原子數為8，C項錯誤；
K和Sb的最短距離為晶胞體對角線長度的a pm，D項錯誤。
二、晶體類型與性質
8.具有下列性質的物質可能屬于離子晶體的是
A.熔點113 ℃，能溶于CS2
B.熔點44 ℃，液態不導電
C.熔點1 124 ℃，易溶于水
D.熔點180 ℃，固態能導電
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熔點低，能溶于CS2，液態不導電，這是分子晶體的性質，故A、B錯誤；
熔點較高，多數離子晶體易溶于水，此性質為離子晶體的性質，故C正確；
離子晶體在固態時不導電，故D錯誤。
9.A~I是幾種常見的單質，它們的沸點如圖所示。下列推斷正確的是
A.D可能為共價晶體，H可能為分子晶體
B.G可能為離子晶體，A可能為分子晶體
C.G、H一定是分子晶體，E、F一定是金
　屬晶體
D.D可能為共價晶體，B一定是離子晶體
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D的沸點很高，可能為共價晶體或金屬晶體，H的沸點低，且常溫下為氣體，可能為分子晶體，A項正確；
G的沸點低，且常溫下為氣體，G不可能為離子晶體，A的沸點為1 000 ℃左右，不可能是分子晶體，B項錯誤；
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G、H的沸點低，可能是分子晶體，E、F可能是離子晶體或金屬晶體，C項錯誤；
D可能為共價晶體或金屬晶體，B可能是離子晶體或金屬晶體，D項錯誤。
10.(1)在①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金剛石、⑦(NH4)2SO4、⑧乙醇中，由極性鍵形成的非極性分子有　　　(填序號，下同)，含有金屬離子的物質是　　　，分子間可形成氫鍵的物質是　　　，屬于離子晶體的是　　　，屬于共價晶體的是　　　。
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①⑤
②③
⑧
②⑦
④⑥
①CO2、⑤CS2中只含有極性鍵，分子都是直線形分子，正、負電荷中心重合，屬于非極性分子；②NaCl由鈉離子和氯離子構成、③Na由鈉離子和自由電子構成，都含有金屬離子；⑧乙醇中羥基氫與其他羥基上的氧原子能形成氫鍵；⑦(NH4)2SO4由銨根離子和硫酸根離子構成，屬于離子化合物；離子化合物在固態時均為離子晶體；④Si、⑥金剛石都是由原子構成的共價晶體。
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(2)圖中A~D是中學化學教科書上常見的幾種晶體結構模型，請填寫相應物質的名稱：A.　　　　；B.　　　　；C.　　 　　；D.____________
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氯化銫
氯化鈉
二氧化硅
金剛石(或晶
體硅)
三、晶體結構分析綜合
11.[2019·全國卷Ⅰ，35(4)]圖(a)是MgCu2的拉維斯結構，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿
立方格子對角面取得的截圖。可見，Cu原子之間最短距離x=　　　pm，Mg原
子之間最短距離y=　　　pm。設阿伏加德羅常數的值為NA，則MgCu2的密度
是　　 　　g·cm-3(列出計算表達式)。
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a
a
觀察圖(a)和圖(b)知，4個銅原子相切并與面對角線平行，有(4x)2=2a2 pm，x=a pm。鎂原子堆積方式類似金剛石，有y=a pm。已知1 cm=1010 pm，晶胞體積為(a×10-10)3 cm3，代入密度公式計算即可。
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12.我國科學家成功合成了甲基胺離子導向的鈣鈦礦類雜化材料(CH3NH3)PbI3，該物質因具有較高的光電轉換效率而在太陽能電池領域具有重要的應用價值。回答下列問題：
(1)C、N基態原子中，第一電離能較大的是　　。
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N
C、N均屬于第二周期元素，同周期主族元素，隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，則N的第一電離能強于C。
(2)CH3N的電子式為　　　 　，C、N原子的雜化軌道類型分別為　　、　　；CH3N中存在　　(填字母)。
a.σ鍵 b.π鍵 c.極性鍵 d.氫鍵
已知甲基的供電子能力強于氫原子，則CH3NH2、(CH3)2NH中接受質子能力較強的是　　　 　。
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sp3
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ac
(CH3)2NH
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CH3N的電子式為 ，C原子形成4個σ鍵，則雜化軌
道類型為sp3；N原子形成4個σ鍵，則雜化軌道類型為sp3；甲基的供電子能力強于氫原子，(CH3)2NH中含有兩個甲基，則接受質子能力較強。
(3)(CH3NH3)PbI3的立方晶格結構如圖所示，其中B代表Pb2+，則　　(填字母)代表I-，每個晶胞中含有I-的數目為　　。原子分數坐標可用于表示晶胞內部各原子的相對位置。其中，原子分數坐標A為(0，0，0)，B為(，
，)，則C的原子分數坐標為　　 　 　。已知
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(CH3NH3)PbI3的晶胞參數為a pm，晶體密度為ρ g·cm-3，設NA為阿伏加德羅常數的值，則(CH3NH3)PbI3的摩爾質量為　　　　 　g·mol-1(用代數式表示)。
C
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ρa3NA×10-30
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晶胞中A的數目為8×=1，B的數目為1，C的數目為6×=3，B代表Pb2+，由化學式可知(CH3NH3)PbI3中Pb2+和I-個數之比為1∶3，則C代表I-；原子分數坐標A為(0，0，0)，B為，則C的原子分數坐標為；設(CH3NH3)PbI3的摩爾質量為
M g·mol-1，晶胞體積為a3×10-30 cm3，晶體密度ρ== g·cm-3，則摩爾質量為ρa3NA×10-30 g·mol-1。

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