人教版选修3 第3章 晶体结构与性质 测试题 (3).docVIP

第3章 晶体结构与性质 测试题满分：100分 考试时间：50分钟一、选择题：每小题只有一个各选项符合题意，每小题4分，共40分1在单质的晶体中，一定不存在(a)a离子键 b分子间作用力c共价键 d金属离子与自由电子间的作用2下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是(b)a由分子间作用力结合而成，熔点低b固体或熔融后易导电，熔点在1 000 左右c由共价键结合成网状结构，熔点高d固体不导电，但溶于水或熔融后能导电解析：a项，属于分子晶体；c项，属于原子晶体；d项，属于离子晶体。3下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是(d)o2、i2、hgco、kcl、sio2na、k、rb na、mg、ala bc d解析：中hg在常温下为液态，而i2为固态，故错；中sio2为原子晶体，其熔点最高，co是分子晶体，其熔点最低，故正确；中na、k、rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故错；中na、mg、al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故正确。4下列说法中，正确的是(b)a冰融化时，分子中ho键发生断裂b原子晶体中，共价键越强，熔点越高c分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高d分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析：a项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，错误。b项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确。分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，c、d项错误。5下列对各组物质性质的比较中，正确的是(a)a硬度：linakb熔点：金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅c第一电离能：namgald空间利用率：六方密堆积面心立方体心立方解析：碱金属元素中，其硬度随着原子序数的增大而减小，所以硬度linak，故a正确；原子晶体中，键长越长其键能越小，则晶体的熔点越低，键能大小顺序是：cc键、csi键、sisi键，所以熔点高低顺序是：金刚石碳化硅晶体硅，故b错误；同一周期，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第a族、第a族元素第一电离能大于相邻元素，第一电离能：mgalna，故c错误；空间利用率：六方密堆积74%、面心立方74%、体心立方68%，所以空间利用率：六方密堆积面心立方体心立方，故d错误。 6下列各组物质熔化或升华时，所克服的粒子间作用属于同种类型的是(d)ana2o和sio2熔化 bmg和s熔化c氯化钠和蔗糖熔化 d碘和干冰升华7下列关于晶体的说法，一定正确的是(b)catio3的晶体结构模型(图中ca2、o2、ti4分别位于立方体的体心、面心和顶角)a分子晶体中都存在共价键b如上图，catio3晶体中每个ti4和12个o2相紧邻csio2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合d金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析：稀有气体为单原子分子，晶体中不存在共价键。据图可知catio3晶体中，ti4位于晶胞的顶角，o2位于晶胞的面心，故ti4的o2配位数为12。sio2晶体中每个硅原子与四个氧原子相连。汞常温下为液态，其熔点比一般分子晶体还低。8下列现象与氢键有关的是(b)nh3的熔、沸点比a族其他元素氢化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下很稳定a bc d解析：水分子高温下很稳定是因为分子中oh键的键能大。9金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式：六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。a、b、c分别代表这三种晶胞的结构，a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为(a)a321 b1184c984 d21149解析：a中：32126 b中：864 c中：812所以三种晶胞内金属原子个数之比为321。1020世纪80年代中期，科学家发现并证明碳还以新的单质形态c60存在。后来人们又相继得到了c70、c76、c84、c90、c94等另外一些球碳分子。90年代初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子。(如图1-5)：下列说法错误的是 (d )a金刚石和石墨的熔点肯定要比c60高 b据估计c60熔点比金刚石和石墨要低c无论是球碳分子，还是管状碳分子、洋葱状碳分子，都应看作是碳的同素异形体d球碳分子是碳的同素异形体，而管状碳分子、洋葱状碳分子则不一定 二、非选择题：本题包括4小题，共60分。11（除标注外，每空2分，共12分）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)请写出元素d的基态原子电子排布式_。(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是_。其中b原子的杂化方式是_。(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知a的原子半径为d，na代表阿伏加德罗常数，a的相对原子质量为mr，则一个晶胞中a原子的数目为_，该晶体的密度为_(用字母表示)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1或ar3d54s1(2)键或极性共价键sp3杂化(3)4 （各3分，共6分）解析：(1)根据洪特规则的特例，d轨道半充满时更稳定，其cr原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)sio2硅氧之间的共价键是“头对头”的方式，所以是键，其中si的杂化方式是sp3杂化。(3)由分摊法计算：864；该晶胞的质量m4，该晶胞的体积v316d3，晶胞密度。12（除标注外，每空2分，共18分）a、b、c、d为原子序数依次增大的四种元素，a2和b具有相同的电子构型：c、d为同周期元素，c核外电子总数是最外层电子数的3倍；d元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中c原子的核外电子排布式为_。(2)单质a有两种同素异形体，其中沸点高的是_(填分子式)，原因是_；a和b的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)c和d反应可生成组成比为13的化合物e，e的立体构型为_，中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物d2a的立体构型为_，中心原子的价层电子对数为_，单质d与湿润的na2co3反应可制备d2a，其化学方程式为_。(5)a和b能够形成化合物f，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a0.566 nm，f的化学式为_；晶胞中a原子的配位数为_；列式计算晶体f的密度(gcm3 )_。答案：(1)o1s22s22p63s23p3(或ne 3s23p3)（2分）(2)o3o3相对分子质量较大，范德华力较大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3杂化(4)v形42cl22na2co3h2o=cl2o2nahco32nacl(或2cl2na2co3=cl2oco22nacl)（2分）(5)na2o 8（2分） 2.27 gcm3（2分）解析：由c元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，c是磷元素；由a2和b具有相同的电子构型，且a、b原子序数小于15可知，a是氧元素，b是钠元素；a、b、c、d四种元素的原子序数依次增大，c、d为同周期元素，且d元素最外层有一个未成对电子，因此d是氯元素。(1)元素的非金属性oclp，则电负性oclp，na是金属元素，其电负性最小；p的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。(2)氧元素有o2和o3两种同素异形体，相对分子质量o3o2，范德华力o3o2，则沸点o3o2。a和b的氢化物分别是h2o和nah，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)pcl3分子中p含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子p的杂化轨道类型为sp3杂化。(4)cl2o分子的中心原子o原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为v形；根据电子守恒和质量守恒可写出cl2与湿润的na2co3反应的化学方程式。(5)根据化合物f的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：n(o)864，钠原子全部在晶胞内，n(na)8，因此f的化学式为na2o；以顶角氧原子为中心，与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个，即晶胞中a 原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的棱长a0.566 nm，晶体f的密度2.27 gcm3。13（除标注外，每空1分，共16分）第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态cr原子中，电子占据最高能层的符号为_，该能层上具有的原子轨道数为_，电子数为_。(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30zn与31ga的第一电离能是否符合这一规律？_(填“是”或“否”)，原因是_(如果前一问填“是”，此问可以不答)。(3)镓与第a族元素可形成多种新型人工半导体材料，砷化镓(gaas)就是其中一种，其晶体结构如下图所示(白色球代表as原子)。在gaas晶体中，每个ga原子与_个as原子相连，与同一个ga原子相连的as原子构成的空间构型为_。（4） 与as同主族的短周期元素是n、p。ash3中心原子杂化的类型_；一定压强下将ash3和nh3、ph3的混合气体降温时首先液化的是_，理由是_。(5)铁的多种化合物均为磁性材料，氮化铁是其中一种，某氮化铁的晶胞结构如图所示，则氮化铁的化学式为_；设晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数为na，该晶体的密度为_ gcm3(用含a和na的式子表示)。答案:(1)n161(2)否30zn的4s能级处于全充满状态，4p能级处于全空状态，较稳定（2分）(3)4正四面体(4)sp3nh3因为氨分子间存在氢键，分子间作用力更大，沸点更高，降温时先液化（2分）(5)fe4n （2分）238/(a3na) （2分）解析：(5)fe：864，n：1，所以氮化铁的化学式是fe4n。a3nam(fe4n)，。14（除标注外，每空1分，共14分）.对于钠的卤化物(nax)和硅的卤化物(six4)，下列叙述正确的是_。asix4难水解 bsix4是共价化合物cnax易水解 dnax的熔点一般高于six4.碳元素的单质有多种形式，下图依次是c60、石墨和金刚石的结构图： 回答下列问题：(1)金刚石、石墨、c60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。(3)c60属于_晶体，石墨属于_晶体。(4)石墨晶体中，层内cc键的键长为142 pm，而金刚石中cc键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在cc间的_共价键，而石墨层内的cc间不仅存在_共价键，还有_键。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。答案：.bd.(1)同素异形体(2)sp3sp2(3)分子混合(4)(或大键或pp键)(5)8（2分） （2分）解析：.a项six4容易发生水解反应，错误。b项卤素与硅都是非金属元素，所以二者结合的化合物six4是共价化合物，正确。c项nax可能是强酸强碱盐，不发生水解反应，错误。d项nax是离子化合物，微粒间通过离子键结合，而six4则是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。因此nax的熔点一般高于six4，正确。.(1)金刚石、石墨、c60、碳纳米管等都是碳元素的单质，性质不同，它们互称同素异形体。(2)在金刚石中碳原子的四个价电子与四个c原子形成四个共价键，c的杂化形式是sp3；在石墨烯(指单层石墨)中碳原子与相邻的三个c原子形成三个共价键，c的杂化形式是sp2。(3)c60是由60个c原子形成的分子，属于分子晶体。而石墨在层内