【全优设计】高中化学 第三章 晶体结构与性质过关检测 新人教版选修3.doc

第三章过关检测(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个正确选项)1.由短周期元素构成的某离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20。下列说法中正确的是()a.晶体中阳离子和阴离子的个数不一定相等b.晶体中一定只有离子键没有共价键c.所含元素一定不在同一周期也不在第一周期d.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径解析:在短周期中符合题设条件的物质有:naf、na2o、mgo、naoh、nh4f等,故a正确;naoh、nh4f含共价键,b不正确;所含元素可在同一周期,也可在第一周期,如nh4f,故c不正确;naf、na2o、mgo等其阳离子半径都比阴离子半径小,故d不正确。答案:a2.下列性质适合于离子晶体的是()熔点-218 ,难溶于水;熔点3 900 ,硬度很大,不导电;难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱;难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电。a.b.c.d.解析:离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故均不符合离子晶体的特点;中熔点达3 900 ,硬度很大,不导电,应是原子晶体,故只有符合题意。答案:a3.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是()a.ch4sih4geh4snh4b.kclnaclmgcl2mgoc.rbknalid.石墨金刚石sio2钠解析:晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。a项物质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大者分子间作用力也越大,故a项各物质熔点应为逐渐升高的顺序;b项物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小,一般来说,离子的半径越小,电荷越多,离子键的键能就越大,故b项各物质熔点也应为升高顺序;c项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。碱金属原子半径依lics的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是li最高,cs最低;原子晶体的熔点取决于共价键的键能,石墨中cc键键长比金刚石中cc键的键长更短,键能更大,所以石墨熔点比金刚石略高,金刚石熔点又比二氧化硅高,钠的熔点很低。答案:d4.氯化硼的熔点为10.7 ,沸点为12.5 。在氯化硼分子中,氯硼氯键角为120,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述中正确的是()a.氯化硼是原子晶体b.熔化时,氯化硼能导电c.氯化硼分子是一种极性分子d.水解方程式:bcl3+3h2oh3bo3+3hcl解析:首先根据性质推导该晶体是分子晶体还是原子晶体,再根据具体晶体的性质判断选项。因为bcl3的熔沸点较低,故应为分子晶体,分子晶体熔化时不导电,故a、b错;又因氯硼氯键角为120,则可确定bcl3为非极性分子,c错。答案:d5.下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的是()na2onaalf3alcl3al2o3bcl3co2sio2920 97.8 1 291 190 2 073 -107 -57 1 723 a.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体b.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构c.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体d.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高解析:本题通过学生思维的易混淆点考查学生思维的全面性。金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,a错;在含有h原子的共价分子中,h原子形成2个电子的稳定结构,b错;co2和sio2分别属于分子晶体和原子晶体,c错误;na的熔点低于alcl3,d正确。答案:d6.下列晶体分类中正确的一组是()离子晶体原子晶体分子晶体anaoharso2bh2so4石墨scch3coona水晶dba(oh)2金刚石玻璃解析:从构成晶体的粒子和微粒间的相互作用力去判断晶体的类型。naoh、ch3coona、ba(oh)2都是阴、阳离子间通过离子键相互结合成的离子晶体,纯h2so4中无h+,是分子晶体。ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是混合晶体,水晶(sio2)与金刚石是典型的原子晶体。硫的化学式用s表示,实际上是s8,气体时为s2,是以范德华力结合成的分子晶体。玻璃没有固定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体。答案:c7.某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为()a.a2bb.abc.ab2d.a3b解析:观察图可以看出,在a原子的周围有4个b原子,同样在b原子的周围有4个a原子,故a、b原子的个数比为11。答案:b8.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()a.在nacl晶体中,距na+最近的cl-形成正八面体b.在caf2晶体中,每个晶胞平均占有4个ca2+c.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为12d.该气态团簇分子的分子式为ef或fe解析:caf2晶体中,ca2+占据8个顶角,6个面心,故ca2+共8+6=4个;金刚石晶体中,每个c原子与4个c原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,c原子与cc键个数比为12;由于是气态团簇分子,其分子式应为e4f4或f4e4。答案:d二、非选择题(本题共4小题,共52分)9.(8分)下列7种物质:白磷(p4);水晶;氯化铵;氢氧化钙;氟化钠;过氧化钠;石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):(1)不含金属离子的离子晶体是,只含离子键的离子晶体是,既有离子键又有非极性键的离子晶体是,既有离子键又有极性键的离子晶体是。(2)既有范德华力,又有非极性键的晶体是,熔化时既要克服范德华力,又要破坏化学键的是,熔化时只破坏共价键的是。解析:(1)属于离子晶体的有,其中只含非金属元素,naf中只含离子键,na2o2中有离子键和非极性共价键,nh4cl和ca(oh)2中有离子键和极性共价键。(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。答案:(1)和(2)10.(16分)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)c60、金刚石和石墨三者的关系是互为。a.同分异构体b.同素异形体c.同系物d.同位素(2)固态时,c60属于(填“原子”或“分子”)晶体,c60分子中含有双键的数目是。(3)晶体硅的结构跟金刚石相似,1 mol晶体硅中含有硅硅单键的数目约是na。(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是。(5)观察co2分子晶体结构的一部分,试说明每个co2分子周围有个与之紧邻且等距的co2分子;该结构单元平均占有个co2分子。(6)观察图形推测,cscl晶体中两距离最近的cs+间距离为a,则每个cs+周围与其距离为a的cs+数目为,每个cs+周围距离相等且次近的cs+数目为,距离为,每个cs+周围距离相等且第三近的cs+数目为,距离为,每个cs+周围紧邻且等距的cl-数目为。解析:(1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质,故它们互为同素异形体。(2)c60中只含碳元素,且不具有向空间无限伸展的网状结构,所以为分子晶体;c60的分子中的总的价电子数为:604=240,由图示可知已成键的价电子数为603,所以可形成的双键数为:=30。(3)由金刚石的结构模型可知,每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键,故每个碳原子相当于形成(4)个单键,则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键。(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有,即对每个六边形贡献个碳原子,所以每个正六边形占有6=2(个)碳原子。(5)题给出co2分子晶体的一部分。取任一顶角的co2分子,则与之距离最近且等距的是共用该顶角的三个面面心上的co2分子,共3个;而该顶角被8个同样晶胞共用,而面心上的分子被2个晶胞共用,这样符合题意的co2分子有:38/2=12个;在此结构中,8个co2分子处于顶角,为8个同样结构共用,6个co2分子处于面心,为2个同样结构共用。所以,该结构单元平均占有的co2分子数为:8+6=4(个)。(6)以图中大立方体中心的cs+为基准,与其最近的cs+分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位;与其次近的cs+分别位于通过中心cs+的三个切面的大正方形的顶点,个数为43=12;与其第三近的cs+分别位于大立方体的8个顶点上;每个cs+周围紧邻且等距的cl-数目为8。答案:(1)b(2)分子30(3)2(4)2(5)124(6)612a8a811.(16分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:(1)铜原子基态电子排布式为;(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 gcm-3,则铜晶胞的体积是 cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为(列式计算,已知ar(cu)=63.6);(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上cl原子的杂化轨道类型为。已知其中一种化合物的化学式为kcucl3,另一种的化学式为;(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是,反应的化学方程式为。解析:(1)铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个cu原子;1 pm=10-10 cm,故一个晶胞的体积为(36110-10 cm)3=4.710-23 cm3;一个晶胞的质量为4.710-23 cm39.00 gcm-3=4.2310-22 g,由m(cu)=63.6 gmol-1=na,得na=6.011023 mol-1。(3)kcucl3中cu元素的化合价为+2,则另一种无限长链结构中的cu元素的化合价为+1,cucl3原子团的化合价为-2,故其化学式为k2cucl3。(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”,这是两种物质共同作用的结果,过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与cu2+形成配合物。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)4.7010-234.2310-22m(cu)=63.6 gmol-1=na,得na=6.011023 mol-1(3)sp3k2cucl3 (4)过氧化氢为氧化剂,氨与cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行cu+h2o2+4nh3cu(nh3+2oh-12.(12分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)ni原子的核外电子排布式为;(2)nio、feo、mgo的晶体结构类型均与氯化钠的相同,ni2+和fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点niofeo(填“”);某同学画出的mgo晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误:;(3)nio晶胞中ni和o的配位数分别为、;(4)金属镍与镧(la)形成的合金是一种良好