2015届高考化学(人教版)一轮复习测试第十二章　选修③第三节晶体结构与性质.doc

2015届高考化学(人教版)一轮复习测试 第十二章 选修第三节 晶体结构与性质1(2013上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是()A碘和干冰的升华B硅和C60的熔化C氯化氢和氯化钾的溶解 D溴和汞的汽化解析：选AA项变化克服的都是范德华力，正确，硅和C60的融化分别克服的是共价键、范德华力， B项错误，氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误，溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键，D项错误。2下表列出了有关晶体的说明，有错误的是()选项ABCD晶体名称碘化钾干冰氖二氧化硅组成晶体粒子名称阴、阳离子分子原子分子晶体内存在的结合力离子键范德华力范德华力范德华力解析：选DD项，SiO2为原子晶体，组成晶体粒子为原子，只存在共价键不存在范德华力，不正确。3(2012上海高考)氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是()AAlON和石英的化学键类型相同BAlON和石英晶体类型相同CAlON和Al2O3的化学键类型不同DAlON和Al2O3晶体类型相同解析：选DAlON与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故C项正确、D项错误。4(2012山东高考)下列关于金属及金属键的说法正确的是()A金属键具有方向性与饱和性B金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光解析：选BA项，金属键是金属阳离子和自由电子之间的作用，自由电子属于整个晶体，不具有方向性和饱和性；C项，金属导电是因为在外加电场作用下，自由电子的定向移动；D项，金属具有光泽的原因是电子吸收并放出可见光。5下表给出几种氯化物的熔点和沸点：NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔点/80171419070沸点/1 4131 41218057.57有关表中所列四种氯化物的性质，有以下叙述：氯化铝在加热时能升华，四氯化硅在晶态时属于分子晶体，氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合，氯化铝晶体是典型的离子晶体。其中与表中数据一致的是()ABC D解析：选A氯化铝的熔、沸点都很低，其晶体应是分子晶体，并且沸点比熔点还低，加热时易升华；四氯化硅是共价化合物，并且熔、沸点很低，应该属于分子晶体；氯化钠是离子晶体，以离子键结合。6(2014烟台四校联考)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_(写出元素符号)。(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为_；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是_。(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅原子的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是_。(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有_个C60分子。解析：(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中最小的环中有6个原子，即六元环，共有6个CC键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中CC键的数目相同。(4)C60晶胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为81/861/24。 答案：(1)O(2)sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6(4)47(2013新课标全国卷节选)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。(3)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为 _。(4)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/ (kJmol1)356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。(5)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。解析：(1)硅在自然界中主要以硅酸盐和二氧化硅等化合物的形式存在于地壳中。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以硅硅共价键相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置的是6个原子，每个面心原子贡献二分之一，所以6个面心原子对该晶胞贡献3个原子。(3)根据题意，工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2；(4) 分析表格中CC键、CH键、SiSi键、SiH键的键能，可以得出：CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多 分析表格中CH键、CO键、SiH键、SiO键的键能，可以得出：CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键，所以SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物；(5)图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中每个Si原子和4个氧原子形成四面体结构，故Si原子杂化方式为sp3杂化，Si与O原子数之比为13，化学式为SiO3(或SiO)。答案：(1)二氧化硅(2)共价键3(3)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(4)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂。导致长链硅烷难以生成；CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键；(5)sp313SiO3(或SiO)。8铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表第B族。Cu2的核外电子排布式为_。(2)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为_。(3)胆矾CuSO45H2O可写成Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是_(填字母)。A在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化B在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键C胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D胆矾中的水在不同温度下会分步失去(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2形成配离子，其原因是_。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_(填“高”或“低”)，请解释原因_。解析：对于Cu2的电子排布式，应先写出Cu原子的电子排布式，然后失去1个4s电子和1个3d电子。(2)对于O2个数的计算，面上的按，顶点上按，棱上按，体心按1个，可得O2个数为：82 414(个)。(3)H2O中氧原子采用sp3杂化，SO中的氧则不是。CuSO4是离子晶体，不是分子晶体。(4)电负性：FNH，NH3中的N原子提供孤对电子，Cu2提供空轨道，形成配位键，而NF3中N原子受F原子的影响，不易提供孤对电子。(5)离子晶体中，离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，离子化合物熔点越高，由于O2的半径小于S2的半径，所以Cu与O2形成的离子键强于Cu与S2形成的离子键，Cu2O的晶格能更大，Cu2O比Cu2S熔点高。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(2)4(3)BD(4)F的电负性比N大，NF成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2形成配离子(5)高Cu2O与Cu2S相比，阳离子相同，阴离子所带电荷也相同，但O2的半径比S2小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高9(2013海南高考)图A所示的转化关系中(具体反应条件略)，a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。图A回答下列问题：(1)图B对应的物质名称是_，其晶胞中的原子数为_，晶体的类型为_。(2)d中元素的原子核外电子排布式为_。(3)图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是_，原因是_，该物质的分子构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(4)图A中的双原子分子中，极性最大的分子是_。(5)k的分子式为_，中心原子的杂化轨道类型为_，属于_分子(填“极性”或“非极性”)。解析：(1)每个原子周围有4个键，判断为金刚石。(2)a为C，则b为H2、c为O2，因i是常见的酸，且只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl2。(3)除a、b、c、d外，f为CO，g为CO2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，该反应不常见，且由f、d反应得到，应含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl2。所有两元素形成的物质中，只有水是液态，其他都是气体。(4)所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而极性最大。(5)COCl2中羰基(CO)为平面结构，其中碳原子为sp2杂化。答案：(1)金刚石8原子晶体(2)1s22s22p63s23p5(3)H2O分子间形成氢键V形(或角形)sp3(4)HCl(5)COCl2sp2极性10(2011新课标高考全国卷)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_；(2)基态B原子的电子排布式为_；B和N相比，电负性较大的是_，BN中B元素的化合价为_；(3)在BF3分子中，FBF的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间化学键为_，层间作用力为_；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。解析：本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力。(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可。(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为3价，B就为3价。(3)因为BF3分子的空间构