【文档说明】《【题型分类归纳】2023学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修2)》3.1 物质的聚集状态与晶体的常识（解析版）.docx，共(32)页，3.978 MB，由envi的店铺上传

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第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识一、物质的聚集状态◆20世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质固、液、气三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。◆20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、石墨

、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。◆气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质；离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。◆其他物质

聚集状态，如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。二、晶体与非晶体◆晶体与非晶体的本质差异◆获得晶体的途径(1)实验探究实验内容实验操作及现象获取硫黄晶体硫黄粉――→加热熔融态硫――――→自然冷却淡黄色的菱形硫黄晶体获取碘晶体加热时，烧杯内产生

大量紫色气体，没有出现液态的碘，停止加热，烧杯内的紫色气体渐渐消褪，最后消失，表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒获取氯化钠晶体在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。③溶质从溶液中析出。◆晶体的

特性(1)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。(3)固定的熔点。◆晶体与非晶体的测定方法测定方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点可靠方法对固体进行X射线衍射实

验◆关于晶体与非晶体的认识误区(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些

无定形体也有固定的组成。(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。三、晶胞◆概念：描述晶体结构的基本单元。◆晶胞与晶体的关系一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。

(1)“无隙”是指相邻晶胞之间无任何间隙。(2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。◆晶胞中粒子数目的计算(1)铜晶胞①位于顶角上的铜原子为8个晶胞共有。②

位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×18＋6×12＝4。(2)NaCl晶胞①Cl－位于顶点和面心，共有4个。②Na＋位于棱上和体心，共有4个。◆晶胞是最小的平行六面体，它有8个顶角，三套各4根平行棱，三套各两个平行面。◆均摊法确定

晶胞中粒子的个数若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有1n属于这个晶胞。长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献四、晶体结构的测定◆常用仪器：X射线衍射仪。◆测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍

射峰。◆作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息。『题型一』晶体与非晶体〖典例1〗科技创新让2022年北京冬奥会举世瞩目。对下列科技创新所涉及化学知识判断正确的是（）A．“战袍”利用微信小程序，调控石墨烯片加热保暖，石墨烯和碳纳米管互为同分异构体B．冰墩墩的外壳

材质主要是有机硅橡胶，有机硅橡胶是纯净物C．主火炬96块小雪花和6个橄榄枝组成，没有两片雪花是相同的，因此雪花为非晶体D．速滑竞赛服使用聚氨酯材料可减少空气阻力，聚氨酯是高分子材料【答案】D【规范答题】A．石墨烯是碳的单质，石墨烯和碳纳米管互为同素异形体，故A错误

；B．冰墩墩的外壳材质主要是有机硅橡胶，有机硅橡胶是高聚物，属于混合物，故B错误；C．雪花具有规则的几何形状，且雪花在熔化时，具有确定的熔点，故雪花属于晶体，故C错误；D．有机高分子材料是以有机高分子化合物为主要成分的材料，聚氨酯是一种有机高分子化合物，是高分子材料，故D

正确；故选D。〖变式1-1〗下列叙述中，正确的是（）A．石英玻璃和水晶都是晶体B．具有各向异性的固体可能是晶体C．粉末状的固体肯定不是晶体D．晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形【答案】B【规

范答题】A．石英玻璃是非晶态（玻璃态）的SiO2，石英玻璃不是晶体，水晶是晶体，A项错误；B．晶体的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等会表现出各向异性，B项正确；C．许多粉末状的固体用肉眼看不到晶体外形，但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形，说明

这些粉末状的固体仍是晶体，C项错误；D．晶体与非晶体的根本区别在于粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，D项错误；答案选B。〖变式1-2〗下列说法中错误的是（）A．336BNH和苯是等电子体，336BNH分子中

存在“肩并肩”式重叠的轨道B．晶体具有自范性，所以用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面，熔化的石蜡呈椭圆形C．用X射线衍射实验来区分晶体和非晶体D．向紫红色的碘的四氯化碳溶液中加入浓KI水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅【

答案】B【规范答题】A．B3N3H6和苯是等电子体，其结构相似，336BNH分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道——π键，故A正确；B．晶体在导热性中具有各向异性，水晶柱面不同方向的导热性不同，故熔化的石蜡呈椭圆形，故B错误；C．利用X射线衍

射法可以辨别辨别一个物体是晶体还是非晶体，故C正确；D．在碘水溶液中加入四氯化碳，振荡试管形成紫红色的碘的四氯化碳溶液，再向试管里加入浓碘化钾水溶液，振荡试管，可发生反应：I2+I-=I3−，溶液紫色变浅，故

D正确；故选B。〖变式1-3〗下列关于晶体和非晶体的说法不正确的是（）A．破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体B．晶体某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性C．导电性可用于区别晶体和玻璃体D．固体2SiO可能是晶体，也可能是非晶体【答案】C【规范答题】A．

破损的晶体能在溶液中得到修复，所以破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体，故A正确；B．晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，故B正确；C．根据晶体的定义，不能通过导电性来区别晶体和玻璃体，某些晶体和玻璃体可均导电或不导电，故C

错误；D．固体2SiO可能是晶体，也可能是非晶体，如水晶为晶体，玻璃为非晶体，故D正确；故答案选C。『题型二』晶体类型的判断〖典例2〗下列说法不正确的是（）A．第一电离能在B和N之间的元素有3种B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、145

1、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋C．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同D．只含原子的晶体一定是共价晶体【答案】D【规范答题

】A．同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，ⅡA族和ⅤA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，因而在B与N之间还有Be、C、O三种元素，A正确；B．该元素第三电离能猛增，说明最外层有2个电子，为第ⅡA族的元素，与氯气反应易失去最外层2个电子，形成X2+离子，B

正确；C．在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，C正确；D．只含有原子的晶体不一定是共价晶体，如稀有气体的晶体，D错误；故答案选D。〖变式2-1〗“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应42SiCl(g)+2H(

g)Si(s)+4HCl(g)高温，可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是（）A．4SiCl为极性分子B．HCl的电子式为C．单晶硅为分子晶体D．1mol晶体硅中含有4molSi-Si键【答案】B【规范答题】A．

4SiCl和CH4的空间构型一样，都是正四面体构型，结构对称，为非极性分子，故A错误；B．HCl为共价化合物，氢原子和氯原子通过共用一个电子对结合，电子式为，故B正确；C．单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间立体网状结构，为共价晶体，故C错

误；D．晶体硅中每个Si原子和其它4个Si原子形成共价键，而2个Si原子共用一条键，每个Si原子实际拥有2条键，所以1mol晶体硅中含有2molSi-Si键，故D错误；答案选B。〖变式2-2〗下列各组晶体中，化学键类型相同，晶

体类型也相同的是（）①SiO2和SO3②金刚石和白磷③晶体氖和晶体氮④晶体硅和金刚石⑤CO2和SO2⑥硫黄和单质碘A．③④⑥B．④⑤⑥C．①②③D．①③⑤【答案】B【规范答题】①二氧化硅为共价晶体，三氧化硫为分子晶体，故①不符合题意；②金刚石为共价晶体，白磷为分子晶体，故②不符合题意；③二者均

为分子晶体，但晶体氖为单原子分子，不含化学键，晶体氮中含非极性共价键，故③不符合题意；④晶体硅和金刚石均只含非极性共价键，二者都属于共价晶体，故④符合题意；⑤CO2和SO2均只含极性共价键，二者都属于分子晶体，故⑤符合题意；⑥硫磺和单质碘都是分子晶体，二

者都只含非极性共价键，故⑥符合题意；综上所述符合题意的有④⑤⑥，答案为B。〖变式2-3〗下列各组物质融化或升华时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是（）A．NaOH和2SiO熔化B．镁和硫的熔化C．

氯化钠和蔗糖熔化D．碘和干冰升华【答案】D【规范答题】A．NaOH是离子晶体，熔化克服离子键，2SiO是共价晶体，熔化克服共价键，A不符合题意；B．镁是金属晶体，熔化克服金属键，硫是分子晶体，熔化克服分子间作用力，B不符合题意；C．氯化钠是离子晶体，熔化克服离子

键，蔗糖是分子晶体，熔化克服分子间作用力，C不符合题意；D．碘和干冰都是分子晶体，其升华均是克服分子间作用力，D符合题意；故选D。『题型三』晶胞的概念及判断〖典例3〗晶体内微粒总是按周期性规律重复排列，

反映其结构特点的基本重复单位为晶胞，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成。以下是某些晶体的局部结构，可做为晶胞的是（）A．(都在顶点)B．(在顶点和面心)C．(在顶点和面心)D．(在顶点和体心)【答案】B【规范答题】按照题意，晶体可视为晶胞经平移无隙并置而成，

是指相邻晶胞之间没有任何间隙，所有晶胞平行排列，取向相同。由此可知，平移后，重合位置的原子相同。A．不管是左右或上下平移时，大圆表示的原子和小圆表示的原子位置重合，但不是同一种原子，因此该结构不能作为晶胞，A错误；B．不管是上下平移还是左

右平移，各原子都可以与相同的原子重叠，可平移无隙并置得到晶体，因此该结构可以作为晶胞，B正确；C．上下平移时，位于面心的两个不同的原子位置会重合，因此该结构不能作为晶胞，C错误；D．该结构平移时会存在空隙，因此不能作为晶胞，D错误；答案选B。〖变式3-1〗冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞

类似，如下图，下列有关冰晶胞说法正确的是（）A．实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol，而冰的熔化热为5.0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏B．每个冰晶胞平均含有4个水分子C．水分子间的氢键是共价键，具有方向性和饱和性D．冰晶胞内水分子间以

共价键结合【答案】A【规范答题】A．实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol，而冰的熔化热为5.0kJ/mol小于18.5kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏，A正确；B．晶胞中水分子位于顶点和面心及晶胞内部，一个晶胞中原子数目为118+6+4882=，B错误；C．水

分子间的氢键是分子间作用力，不是共价键，具有方向性和饱和性，C错误；D．冰晶胞内水分子间以氢键结合，D错误；故选A。〖变式3-2〗下列结构示意图中，表示晶胞的是（）A．B．C．D．【答案】A【规范答题】表示A晶体结构单元的平行六面体具

有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱，故A结构可以表示晶胞；表示B、C、D晶体结构单元的平行六面体不具有相同的顶角、相同的平行面和相同的平行棱，故B、C、D结构不可以表示晶胞；故选A。〖变式3-3〗我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是（）

A．该晶体具有良好的导电性B．11BN和10BN的化学性质无差异C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子D．N原子周围等距且最近的B原子数为8【答案】B【规范答题】A．该物质不含金属键，不具有导电性，A错误；B．11B和

10B互为同位素，11B和10B的化学性质无差异，故11BN和10BN的化学性质无差异，B正确；C．根据均摊法计算，该晶胞中B原子的个数为118+682=4，N原子的个数为4，C错误；D．据图可知，N原子位于B原子形成的正四面体中心，即N原子周围等距且最近的B原子数为

4，D错误；综上所述答案为B。『题型四』根据晶胞结构确定晶体化学式〖典例4〗下列说法中不正确．．．的是（）A．图1氧化镍晶体的化学式为NiOB．图1距O最近的Ni构成正八面体C．图3团簇分子的化学式为A3BD．图2氧化钠晶体化学式为Na

2O【答案】C【规范答题】A．图1中一个晶胞中含有Ni个数为：1186482+=个，O个数为：112144+=个，故氧化镍晶体的化学式为NiO，A正确；B．图1距O最近的Ni即中心O原子上、下、左、右、前、后共6个，其构成正

八面体，B正确；C．根据题意可知，该化合物是气态团簇分子，分子中含有的原子个数就是其分子式中的原子个数，根据图3可知，该分子中含6个A原子、8个B原子，故分子式为A6B8，C错误；D．图2中一个晶胞中含有Na个数为：8个，含有O个数为：1186482+=个，则氧化钠晶

体化学式为Na2O，D正确；故答案为：C。〖变式4-1〗图为四种晶体的晶胞，其中晶体的组成表达式为3MN的是（）●代表M，○代表NA．B．C．D．【答案】B【规范答题】A．含M：18×4=12，含N：18×4=12，M∶N=12∶12=1∶1，故组成为MN，

故A不符合题意；B．含M：18×4＋1=32，含N：12×4＋2＋18×4=92，M∶N=32∶92=1∶3，化学式为MN3，故B符合题意；C．含M：18×4=12，含N：1，化学式为MN2，故C不符合题意；D．含M：14×1

2＋1=4，含N：12×6＋18×8=4，化学式为MN，故D不符合题意。综上所述，答案为B。〖变式4-2〗利用氢气作为能源的前提是安全有效地解决储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本

结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为（）A．1424LaNiB．5LaNiC．35LaNiD．714LaNi【答案】B【规范答题】根据原子相对位置，用均摊法计算晶胞中含有的各种元素的原子个数。由图可知La原子的数目为11122362+=，Ni原子的数目为12612

21165++=，所以该合金中La与Ni的原子个数比为3：15=1：5，故物质化学式为LiNi5，合理选项是B。〖变式4-3〗高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为2−价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法中正确的是（）A．超氧化钾的化学

式为2KOB．每个晶胞中含有8个K+和4个2O−C．晶体中与每个K+距离最近的K+有8个D．晶体中0价氧原子和2−价氧原子个数比为2：1【答案】A【规范答题】A．由题中的晶胞结构知，有8个K+位于晶胞顶角，6个K+位于晶胞面心，则晶胞

实际含有K+的个数为118+6482=，2O−有12个位于棱上，1个处于体心，则晶胞中实际含有2O−的个数为112144+=；超氧化钾的化学式为2KO，A正确；B．K+和2O−都为4个，B错误；C．晶体中与每个K+距离

最近的K+有12个，C错误；D．设晶体中0价氧原子和2−价氧原子的个数分别为x、y，则有8xy+=，0(2)4xy+−=−，得:3:1xy=，D错误；故选A。『题型五』晶胞的有关计算〖典例5〗如图1所示，室温下用排饱和食盐水法在集气瓶中先后收集12体积的CH4

和12体积的Cl2气体，将混合气体置于光亮处。下列说法正确的是（）A．可用水代替饱和食盐水收集Cl2B．如图2所示的NaCl晶胞中含14个Na+C．反应结束后集气瓶中充满液体D．生成的氯代烃都不存在同分异构体【答案】D【规范答题】A．氯气在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小

，故不能用水代替饱和食盐水收集氯气，A错误；B．在氯化钠晶胞中有12个钠离子，B错误；C．甲烷和氯气反应生成卤代烃和氯化氢，反应后还有剩余的甲烷和氯气，不结束后集气瓶中不能充满液体，C错误；D．生成的氯代烃有一氯甲烷和二氯甲烷和

三氯甲烷和四氯化碳，都没有同分异构体，D正确；故选D。〖变式5-1〗NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A．2molSO2和1molO2在一定条件下反应所得混合气体分子数为2NAB．标准状况下，11.2L庚烷含分子数为0.5NAC．48g钛含有体心立方晶胞数为0

.5NAD．1molN2H4分子中π键数目为NA【答案】C【规范答题】A．二氧化硫和氧气反应为可逆反应，反应进行不彻底，故2molSO2和1molO2在一定条件下反应所得混合气体分子数小于2NA，A错误；B．标准状况下，庚烷为液体，不能计算其物质的量，B错误；C．由图可知，钛原子位于顶点和体心，1

个晶胞中钛原子数目为18+128=，则48g钛含有体心立方晶胞数为-1A48g1Nmol=48g/mol20.5NA，C正确；D．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，叁键含有1个σ键2个π键；N2H4分子中两个N原子共用一对电子，每个N原子和两

个H原子分别共用一对电子，结构式为，分子中无π键，D错误；故选C。〖变式5-2〗某晶体的化学式为0.3522NaCoO1.3HO，该晶体具有2CoO的层状结构（如图所示）。下列用粗线画出的层状结构重复结构单元示意图（小球表示Co原子，

大球表示O原子）不能描述2CoO化学组成的是（）A．B．C．D．【答案】D【规范答题】A．Co、O原子数目之比为11:41:22=，可以描述2CoO的化学组成，A不选；B．Co、O原子数目之比为114:41:22+=，可以描述2CoO的化学组成，B不选；C．Co、O原子

数目之比为114:41:242=，可以描述2CoO的化学组成，C不选；D．Co、O原子数目之比为11:41:14=，不可以描述2CoO的化学组成，D选；故选D。〖变式5-3〗某晶体是一种性能良好的非线性光学材料

，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，该晶体的化学式应为（）A．KIOB．KIO2C．KIO3D．KIO4【答案】C【规范答题】晶胞中K处于各顶角位置，个数为8×18=1，I位于体心，则O位于面心，则O个数为12×16=32

，故该晶体的化学式应为KIO3；答案选C。一、单选题1．下列说法正确的是（）A．一氯甲烷的电子式：B．CH4分子球棍模型：C．晶体类型相同：SiO2和SO3D．第一电离能：S>P【答案】B【规范答题】A．一氯甲烷的电子式为，A错误；B．

CH4分子球棍模型为，B正确；C．SiO2和SO3的晶体类型分别是共价晶体和分子晶体，晶体类型不相同，C错误；D．P的3p轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能：S＜P，D错误；答案选B。2．2022年冬奥会在北京成功举办，安全、高效、绿色、智能，给世界人民留下深刻的印象。下列说法

错误的是（）A．开幕式燃放的焰火与核外电子跃迁释放能量有关B．冰墩墩外壳是晶莹剔透的硅胶材料，该材料属于晶体C．智能产品中芯片的基质是单晶硅，属于共价晶体D．运动员受伤时喷氯乙烷止疼，是因为液态氯乙烷汽化时大量吸热【答案】B【规范答题】A．光是电子释放能量的重要形式，开幕式燃放的焰火与电子发生跃迁

释放能量有关，故A正确；B．硅胶是一种高活性吸附材料，属于非晶态材质，故B错误；C．芯片的基质是单晶硅，单晶硅是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故C正确；D．液态氯乙烷汽化时大量吸热，故运动员受伤时喷氯乙烷止疼，

故D正确；故选B。3．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述错误的是（）A．化学键的键长与键能是相关的B．键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性D．H－O键能为463kJ·mol-1，即18gH2

O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×463kJ【答案】D【规范答题】A．一般键长越长，键能越小，即化学键的键长与键能是相关的，故A说法正确；B．通过晶体的X射线衍射可以测定分子结构中的键长、键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，故B说

法正确；C．电子云的重叠只能按一定的方向进行，共价键有方向性，除去s轨道外其它原子轨道如p、d等轨道都有一定的伸展方向，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定，所有分子内两个共价键之间存在键角，故C说法正确；D．18gH2O即18g18

g/mol=1molH2O，分解成气态2molH和气态1molO时消耗的能量为2×463kJ，再进一步形成氢气和氧气时，还会释放出一部分能量，故D说法错误；答案为D。4．碳化硅(SiC)晶体具有多种结构，其中一种

晶体的晶胞(如图所示)与金刚石的类似。下列判断正确的是（）A．该晶体属于分子晶体B．该晶体中存在极性键和非极性键C．该晶体中Si的化合价为-4D．该晶体中C的杂化类型为sp3【答案】D【规范答题】A．与金刚石的类似，该晶体属于共价晶体，

A错误；B．根据该晶体的晶胞结构图可知，全部是Si-C共价键，只存在极性键，没有非极性键，B错误；C．Si-C共价键中，C的电负性更强，共用电子对偏向C原子，该晶体中Si的化合价为+4，C错误；D．每个C原子连接4个Si原子，C的价电子对数为4，没有孤电子对，则该晶体中C的杂化类型为sp3，D正确

；故选D。5．下列有关说法不正确．．．的是（）A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体B．等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质C．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定D．超分子是由两种或两

种以上的分子再通过化学键形成的物质【答案】D【规范答题】A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都是生成固体，可能得到晶体，A正确；B．等离子体又叫做电浆，是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，B正确；C．X射线衍射仪是利用衍射原理，精确测定物质的晶体

结构、织构及应力，精确的进行物相分析，定性分析，定量分析，故要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定，C正确；D．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有

组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性，D不正确；故选D。6．一种Mn、Se组成的化合物结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）A．该化合物的化学式是MnSeB．距离Se原子最近的Mn原子有4个C

．距离Se原子最近的Se原子有12个D．若晶胞参数是anm，Mn、Se原子的最近距离是2anm2【答案】D【规范答题】A．一个晶胞中Se的个数为118+6=482，Mn的个数为4，则该化合物的化学式是MnSe，故A正确；B．

由晶胞结构图可知，以左侧面心的Se原子为中心，距离Se原子最近的Mn原子有4个，故B正确；C．由晶胞结构图可知，以右侧面心的Se原子为中心，与其距离最近的Se原子在该晶胞中有8个，在右侧相邻晶胞中含有4个，故距离Se原子最近的Se原子有12个，故C正确；

D．距离顶点Se原子最近的Mn原子位于晶胞小立方体的体心，故Mn、Se原子的最近距离是34anm，故D错误；故选D。7．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【答案】C【规范答题】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sp，故D错误；故选C。8．2022年北京冬奥会成功举办，本届冬奥会体现了科技创新与艺术设计的完美融合，下列说法错误的是（）A．

本次冬奥会衣物采用石墨烯纺织物柔性发热材料，石墨烯属于混合型晶体B．速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，聚氨酯属于有机高分子材料C．冬奥会使用二氧化碳跨临界直冷制冰过程环保高效，涉及化学变化D．采用氢燃料电池车，开发了全新的车载光伏

发电系统，体现“绿色出行”的理念【答案】C【规范答题】A．石墨烯为新型无机非金属材料，属于混合型晶体，A正确；B．聚氨酯材料为人工合成的高分子材料，属于合成有机高分子材料，B正确；C．干冰气化吸热，使周围温度降低，从而制

冰，该过程没有新物质生成，不涉及化学变化，C错误；D．氢气燃烧生成水，不污染环境，采用氢燃料电池车，开发了全新的车载光伏发电系统，体现“绿色出行”的理念，D正确；答案选C。9．下列物质所属晶体类型分类正确的是（）选项A．B．C．D．共价晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨

氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾胆矾金属晶体铜汞铝铁A．AB．BC．CD．D【答案】D【规范答题】A．氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料，熔融时不导电为共价化合物，熔点高、硬度大，为原子晶体，石墨为混合晶体，选项A错误；B．生石灰为

CaO，为离子晶体，选项B错误；C．氯化铯为活泼金属的氯化物，为离子晶体，选项C错误；D．金刚石为原子晶体，干冰为分子晶体，芒硝为242NaSO?10HO，属于离子晶体，铁属于金属晶体，选项D正确。答案选D。10．某复杂钙钛矿晶体结构系统的三维原子和电子密度结构如下

图所示。若以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。下列有关说法错误的是（）A．该晶体的化学式为3CaTiOB．Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心C．若晶胞参数为a，则2、3号原子间的距离为3

2aD．2号原子的原子坐标为11,1,22【答案】C【规范答题】A．由晶胞结构可知，Ca2+位于顶点、Ti4+位于体心、O2-位于面心，个数比为(8×18)：1：(6×12)=1：1：3，则该晶

体的化学式为CaTiO3，故A正确；B．Ti位于晶胞的中心，上下底面的氧原子和四个侧面上的氧原子形成正八面体，故B正确；C．2、3号原子间的距离为面对角线的一半，即22a，故C错误；D．2号氧原子在侧面的中心，其原子坐标为11,1,22，故D

正确；故选：C。11．化学在生活中有着重要的应用。下列叙述不正确的是（）A．肥皂中含有的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束而达到去污效果B．电视和电脑的液晶显示器使用的液晶材料属于晶体，不能体现晶体的各向

异性C．日光灯和霓虹灯的灯管里存在有具有良好流动性和导电能力的等离子体D．2022年春节部分地方燃放的“烟花”应用了某些金属原子的电子跃迁【答案】B【规范答题】A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效

果，故A正确；B．液晶分子的空间排列是不稳定的，但具有各向异性，属于非晶体，故B错误；C．等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等，具有良好流动性和导电能力，故C正确；D．金属原子

受热从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来，而呈现各种颜色，故D正确；故选B。12．下列叙述中正确的个数有（）①氧原子的电子排布图：最外层违背了泡利原理②处于最低能量状态原子叫基态原子，1s22s22p1x→1s22

s22p1y过程中形成的是发射光谱③H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键④第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位⑤NCl3中N-Cl键的键长比CCl4中C-Cl键的键长短⑥卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(

CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高⑦主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大⑧在任何情况下，都是σ键比π键强度大⑨晶胞是晶体中最小的平行六面体⑩只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子

均为sp2杂化⑪电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据A．4个B．1个C．2个D．3个【答案】A【规范答题】①泡利不相容原理又称泡利原理，是指确定的-一个原子轨道上最多可容纳两个电子，而这两个电子的自旋方

向必须相反，同时要遵循洪特规则，即电子分布到原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低，则氧原子的电子排布图：，最外层违背了洪特规则，故①错误；②处于最低能量状态原子叫基态原子,处于高能级的原子

或分子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱叫发射光谱，1s22s22p1x→1s22s22p1y过程中，由于p能级有三个相同的轨道，能量大小相同，即Px=Py=Pz，不能形成的发射光谱，故②错误；③

因为O的非金属性比S大，所以H2O比H2S稳定，故③错误；④第四周期元素中，未成对电子数最多的元素的基态原子中价电子排布式为3d54s1，为Cr元素，位于第四周期第VIB族，K、Cr元素之间有第ⅡA族

、第ⅢB族、第IVB族、第VB族，所以第四周期未成对电子数最多的元素位于钾元素后面的第五位,故④正确；⑤氮元素和碳元素同周期，同周期从左至右原子半径依次减小，则氮原子半径小于碳原子半径,NCl3中N-C

l键的键长比CCl4中C-Cl键的键长短，故⑤正确；⑥卤素氢化物中的HF分子间存在氢键，其熔沸点大于其他HCI、HBr、HI，故⑥错误；⑦主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本-致，但电离能变化有特例，如第一电离能

：O<N，但电负性：O>N，故⑦错误；⑧虽然从重叠的角度分析，σ键重叠度比π键大，所以σ键比π键强度大，但N2分子中存在的N≡N键能比3个N-N键能大，也比一个N-N和一个N=N键能加起来要大，就说明N=N中的π键比σ键强，故⑧错误；

⑨晶胞是晶体中最小的重复单元，故⑨错误；⑩只要中心原子均为sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，故⑩正确；⑪电负性指元素的原子在化合物中吸引电子能力的强弱，其变化规律与非金属性一致,故可以用来判断非金属性强弱，故⑪正确；故正确的是：④⑤⑩⑪；故答案为A。13．阿伏加德罗常数约为

6.02×1023mol-1，下列说法中一定正确的是（）A．60gSiO2晶体中含有2×6.02×1023个Si-O键B．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图1所示)，则0.12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子C．720gC60晶体(如图2所示)中含有6.02×102

3个晶胞结构单元D．14g两种烯烃CnH2n和CmH2m的混合物，含有共用电子对数目为3×6.02×1023【答案】D【规范答题】A．60g二氧化硅的物质的量为1mol，含有1mol硅原子，形成了4mol

硅氧键，含有4×6.02×1023个Si-O键，故A错误；B．0.12g石墨烯中含有0.12g碳原子，含有0.01molC，即含有6.02×1021个碳原子，故B错误；C．720gC60晶体含有1molC60，根据图示可知，C60晶体为面心立方排布，所以每个

C60晶胞有4个C60分子（面心3个，顶点1个），1molC60分子可以形成0.25mol晶胞结构单元，即含有1.505×1023个晶胞结构单元，故C错误；D．烯烃中，1molC可以形成1mol碳碳共用电子对、1molH可以形

成1molC-H共用电子对；烯烃的最简式为：CH2，14g混合物中含有1molCH2，能够形成1molC-C共用电子对和2molC-H共用电子对，总共形成3mol共用电子对，含有共用电子对数目为3×6.02×1023，故D正确；故选D。14．根据图中相关信息，判断下列说法不正确的是

（）A．在NaCl晶体中，距离Na＋最近的Cl-形成正八面体B．该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C．1个Zn的晶胞中含有2个Zn原子D．KO2晶体中每个K＋周围有6个紧邻的K＋，每个2O−周围有6个紧邻的2O−【答案】C【规范答题】A．在氯

化钠晶体中，Na+和Cl-的配位数都是6，则距离Na+最近的六个Cl-形成正八面体，选项A正确；B．分子晶体的构成微粒是分子，每个分子为一个整体，所以该分子的化学式为E4F4或F4E4，选项B正确；C．根据晶胞的结构可知，1个Zn的晶胞中含有9个Zn原子，而均摊占有81

8+1=2个Zn原子，选项C不正确；D．KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O2-，每个O2-周围有6个紧邻的K+，选项D正确。答案选C。15．由铜元素和氯元素组成某物质的晶胞如图所示，下列说法错误的是：A．该物质的化学式为CuC

lB．Cu+的配位数与Cl−的配位数相等C．已知1号离子坐标为(12，12，0)，则2号离子的坐标为(34，14，34)D．若Cu+、Cl−的半径分别为1r和2r，该晶胞边长为a，这两种离子的空间占有率为()3312316πr+r1

00%3a【答案】C【规范答题】A．Cu+位于立方体的内部，共4个，Cl−位于顶点和面心，顶点上的Cl−被8个晶胞共有，面心上的Cl−被2个晶胞共有，所以Cl−也有4个，所以该物质的化学式为CuCl，故A正确；B．从图中可以看出，Cu+和4个Cl−相连，Cu+的配位数为4，Cl−

和4个Cu+相连，Cl−的配位数也是4，Cu+的配位数与Cl−的配位数相等，故B正确；C．根据1号离子的坐标可知立方晶胞中位于左后顶点的离子坐标为(0，0，0)，若将晶胞分成8个相等的小立方体，则2号离子位于右上

前方的小立方体的体心，其离子坐标为(333444，，)，故C错误；D．若Cu+、Cl−的半径分别为r1和r2，在一个晶胞中有4个Cu+和4个Cl−，4个Cu+和4个Cl−占有的体积为4×()331243rr+；该晶胞边长为a，则晶胞的体

积为a3，这两种离子的空间占有率为()3312316100%3rra+，故D正确；故选C。16．有一种蓝色晶体[可表示为：MFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的

顶点，而CN﹣位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法错误的是（）A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6B．该晶体在熔融时可以导电C．该晶体属于离子晶体，M呈+2价D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的

CN﹣为6个【答案】C【规范答题】A．Fe3+的个数为11482=，Fe2的个数为11482=，CN﹣位于立方体的棱上，其个数为11234=，Fe与CN﹣的个数比为1:3，即y=2，晶体的化学式为MFe2(CN)6，

故A正确；B．由离子构成，该晶体熔融可导电，故B正确；C．MFe2(CN)6，化合物中正负化合价的代数和为0，则M元素的化合价为0-(-1)×6-(+2)-(+3)=+1，故C错误；D．图中一个晶胞中与Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为3个，空间有8个晶胞无隙并置，最近距离在棱上，则晶体中与每个F

e3+距离最近且等距离的CN﹣为3864=，故D正确；故答案选C。二、填空题17．33NHBH(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。元素HBN电负性2.12.03.0(1)氨硼烷的结构①331molNHBH中键的数目为__

_____。②33NHBH熔点104℃，33CHCH熔点-183.3℃。两者熔点差异较大的原因是_______。(2)氨硼烷水解释氢①氨硼烷水解释氢需要在金属型催化剂(如Fe、Pt等)催化下进行。写出基态Fe原子的核外

电子排布式：_______。②铁的甲、乙两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图所示。甲、乙晶胞所含铁原子个数比为_______。③氨硼烷水解释氢时转化为42NHBO，写出水解释氢的化学方程式_______。(3)氨硼烷热分解释氢①氨硼烷受热时固体残留率随

温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为_______。②若B点一种产物的最简式就是分子式，该产物分子中键∶键=_______。【答案】(1)7NA33NHBH分子之间有氢键，33CHCH分子之间只有范德华力(2)22626621s2s2p3s3p3d4s或

62[Ar]3d4s1:2332422NHBH+2HONHBO+3H催化剂(3)4BNH或()22nBHNH3:2【解析】（1）①1个氨硼烷分子中含7个σ键，则331molNHBH中含7molσ键，数目为7NA。②N的电负性强，33NHBH可以形成分子

间氢键，使其熔点升高，而33CHCH不能形成分子间氢键，因此33NHBH的熔点比33CHCH高。（2）①铁的原子序数为26，其基态原子核外电子排布式为：22626621s2s2p3s3p3d4s或62[Ar]3d4s。②依据均摊法，甲晶胞中铁原子个数为1+818=2，乙晶

胞中铁原子个数为818+612=4，则甲、乙晶胞所含铁原子个数比为2:4=1:2。③氨硼烷水解释氢时转化为42NHBO，硼元素化合价由-3价升高到+3价，则可生成氢气，反应的化学方程式为：332422NHBH+2HONHBO+3H催化剂。（3）①110℃时，分析固体残留率随温度的变化图可

知，M(A)=M(33NHBH)93.55%=3193.55%=29，因此A为4BNH或()22nBHNH。②B点时，M(B)=M(33NHBH)87.10%=3187.10%=27，B点一种产物的最简式就是分子式，B为2NHB，分子中σ键:π键=3:2。18．C60、金刚

石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：(1)金刚石属于_______晶体，固态C60属于_______(填“原子”或“分子”或“离子”)晶体。(2)1mol金刚石中含有C-C单键的数目约是_______NA。(3)石墨是层状结构，石墨层之间容易发生

滑动，请说明原因_______。(4)CO2分子晶体中，每个CO2分子周围有_______个与之紧邻且等距的CO2分子。(5)CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为_______。【答案】

(1)共价(或原子)分子(2)2(3)石墨层之间存在范德华力，范德华力比较微弱(4)12(5)8【解析】(1)在金刚石中C原子与相邻的4个C原子形成4个C-C键，该C原子处于这四个相邻的C原子的几何中心，这种正四面体结构向空间无限

扩展，就形成立体网状结构，从而构成金刚石，因此金刚石属于共价晶体；固态C60是由60个C原子形成1个C60分子，分子之间以分子间作用力结合形成晶体，因此固态C60属于分子晶体；(2)在金刚石中每个C原子与相邻的4个C原子

形成4个C-C键，每个C-C键为相邻的2个C原子形成，因此每个C原子形成的C-C共价键数目为4×12=2个，故1mol金刚石中含有的C-C键数目是2NA；(3)石墨是层状结构，石墨层之间容易发生滑动，这是由于石墨层之间存在范德华力，范德华力比较微弱，

稍微用力就容易破坏层之间的分子间作用力；(4)CO2分子晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为38=122；(5)根据CsCl晶体结构可知：在每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为8个，Cs+处

于这8个Cl-构成的立方体的几何中心上。三、结构与性质19．硅是地壳中储量仅次于氧的元素，在自然界中主要以SiO2和硅酸盐的形式存在。(1)基态硅原子的价电子排布式为______，核外电子共有_________

__种运动状态。(2)硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次是_______，判断的依据为：___________。(3)晶态SiO2的晶胞如图。①硅原子的杂化方式为_________，氧原子的配位数为___________。②

已知SiO2晶胞的棱长均为apm，则SiO2晶体的密度ρ=________g·cm-3(列出计算式)。(4)硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸(H4SiO4)。资料：原硅酸()可溶于水，原硅酸中的羟基可发生分子间脱水，逐渐转化为硅酸、硅胶。①原硅酸钠(Na4Si

O4)溶液吸收空气中的CO2会生成H4SiO4，写出生成H4SiO4的离子方程式：___________。②从结构的角度解释H4SiO4脱水后溶解度降低的原因：_________________。【答案】(1)3s23p214(

2)金刚石＞碳化硅＞硅三者均为原子晶体，其中C-C的键长<C-Si的键长<Si-Si的键长，键长越短键能越大，熔点越高(3)sp32330A480Na10−(4)SiO44−+2CO2+2H2O=2CO23−+H

4SiO4原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构【解析】(1)硅元素位于第三周期第ⅣA族，原子序数14，价电子排布式为223s3p；核外电子数为14，每个电子的

运动状态均不相同，共有14中运动状态，故填223s3p、14；(2)硅、金刚石和碳化硅晶体三者均属于原子晶体，其中C-C的键长<C-Si的键长<Si-Si的键长，键长越短键能越大，熔点越高，所以熔点：金刚石＞碳化硅＞

硅，故填金刚石＞碳化硅＞硅、三者均属于原子晶体，其中C-C的键长<C-Si的键长<Si-Si的键长，键长越短键能越大，熔点越高；(3)①如图，硅原子的价层电子对为4，根据价层电子对互斥理论，其杂化方式

为3sp杂化，氧原子的配位数为2，故填3sp、2；②如图晶胞中含有硅原子个数为11864882++=，氧原子个数为16，晶胞参数为apm，根据mV==3AZMaN=330A480Na10−，故填330A480Na10−；(

4)①原硅酸属于弱电解质，根据题意该离子方程式为22422344SiO2CO+2HO2COHSiO−−+=+，故填22422344SiO2CO+2HO2COHSiO−−+=+；②原硅酸的结构中含有亲水基羟基，数目越多能与水形成氢键越易溶于水，原

硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构，故填原硅酸脱水后，羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能发生交联形成空间网状结构。20．磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物

生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题：(1)43PS可用于制造火柴，其分子结构如图甲所示。①第一电离能：磷___________硫(填“＞”或“＜”)，②43PS分子中硫原子的杂化轨道类型为___________。③每个43PS分子中含孤电子对的数目为___________。(2)

NPAsSb、、、均是第VA族的元素。①上述元素的氢化物的沸点关系如图乙所示，沸点：333PHAsHSbH，其原因是___________②某种磁性氮化铁的晶胞结构如图丙所示，该化合物的化学式为_

__________。(3)磷化铝熔点为2000℃，磷化铝晶胞结构如图丁所示。①图中A点和B点的原子坐标参数如图丁所示，则C点的原子坐标参数为___________。②磷化铝晶体的密度为3ρgcm−，用AN表示

阿伏加德罗常数的数值，则该晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为___________cm。【答案】(1)＞sp310(2)相对分子质量不断增大，分子间作用力不断增强Fe3N(3)(14，14，14)3A22322ρN【解析】（1）①磷的3p

为半充满结构，较为稳定，第一电离能：磷＞硫，故答案为＞；②P4S3分子中硫原子与2个P原子相连，含有2个孤电子对，采用sp3，故答案为sp3；③每个P原子有1个孤电子对，每个S原子有2个孤电子对，每个P4S3分子中含孤电子

对的数目为1×4+2×3=10，故答案为10；（2）①PH3、AsH3、SbH3都是分子晶体，相对分子质量不断增大，分子间作用力不断增强，因此沸点：PH3<AsH3<SbH3，故答案为相对分子质量不断增

大，分子间作用力不断增强；②N原子位于体内，数目为2；Fe原子位于顶点、面心和体内，数目为12×16+2×12+3=6；即化学式可写为：Fe3N，故答案为Fe3N；（3）①根据A点(0,0,0)和B点(1，12，12)的原子坐标，则C点x轴坐标为14，y轴坐标为14，z轴坐标为1

4，原子坐标参数为(14，14，14)，故答案为(14，14，14)；②用“均摊法”，1个晶胞中Al：818+612=4，P：4，晶体的化学式为AlP，1mol晶体的质量为58g；设晶胞的边长为x，则晶

胞的体积为x3，则ρg/cm33x4NA=58g，解得x=3A232ρNcm，晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为22x=3A22322ρNcm。