人教版选修3 第3章 晶体结构与性质 测试题.doc

第3章 晶体结构与性质 测试题(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1晶体与非晶体的本质区别是()a晶体有规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形b晶体内粒子有序排列，而非晶体内粒子无序排列c晶体有固定熔、沸点，而非晶体没有固定熔、沸点d晶体的硬度大，而非晶体的硬度小答案：b2becl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与alcl3相似。由此可推测becl2()a熔融态不导电b水溶液呈中性c熔点比bebr2高 d不与naoh溶液反应解析：选a。由题意可知becl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，应属于分子晶体，所以熔融态不导电；对于组成、结构相似且不含有氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，因此becl2的熔点比bebr2低；becl2化学性质与alcl3相似，根据alcl3能和naoh溶液反应，则becl2也可与naoh溶液反应；alcl3水溶液中由于铝离子水解而呈酸性，推知becl2也具有此性质。3下列有关金属的说法不正确的是()a金属的导电性、导热性、延展性都与自由电子有关b六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高c钠晶胞结构如图，钠晶胞中每个钠原子的配位数为6d温度升高，金属的导电性将变小解析：选c。钠晶胞中每个钠原子的配位数为8，故c错误。4(2017山东省实验中学月考)下列分子晶体的熔、沸点高低排序正确的是()acl2i2bccl4sicl4cnh3ph3dc(ch3)4ch3ch2ch2ch2ch3解析：选c。a、b项，无氢键存在且组成与分子结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高；c项，组成与分子结构相似的化合物中，存在氢键的化合物熔、沸点高；d项，含有相等碳原子数的烷烃，支链多的熔、沸点低。5下列说法中正确的是()a离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子b金属导电的原因是在外加电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动c分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态d原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析：选d。离子晶体中阴、阳离子排列的方式不同，某个离子吸引带相反电荷的离子的个数也不同，故a错。没有外加电场的条件下，金属晶体中就存在自由电子，故b错。一般来说，分子晶体有低熔点、低沸点的物理性质，但在常温下不一定都呈液态或气态，如碘、白磷、硫等在常温下呈固态，故c错。原子晶体中原子间以共价键相结合而形成空间网状结构，故d对。6下列有关晶体的叙述中，不正确的是()a金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子b氯化钠晶体中，每个na周围紧邻且距离相等的na共有6个c氯化铯晶体中，每个cs周围紧邻8个cld干冰晶体中，每个co2分子周围紧邻12个co2分子解析：选b。金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子，a正确；nacl晶体中，每个na周围紧邻且距离相等的na有12个，b错误；氯化铯晶体中，每个cs周围紧邻8个cl，c正确；干冰晶体中，每个co2分子周围紧邻12个co2分子，d正确。7.在结构化学中，可将晶体结构截分为一个个包含等同内容的基本单位，这个基本单位称为晶胞。钙、钛、氧可形成如图所示的晶胞，则所形成的物质的化学式可表示为()aca8tio12 bca4tio6cca4tio3 dcatio3解析：选d。ca位于晶胞顶点上，数目为81；ti位于晶胞体心，数目为1；o位于棱上，数目为123。故所形成的物质的化学式为catio3。8.下列有关晶胞的说法正确的是()a晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式b若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用c若晶胞为六棱柱(如图)，顶点上的粒子为6个晶胞共用d晶胞中不可能存在多个粒子解析：选c。晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，a错；平行六面体即立方体，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，b错；c正确；1个晶胞中一般都有多个粒子，d错。9金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法正确的是()a金属晶体和离子晶体都能导电b在镁晶体中，1个mg2只与2个自由电子存在强烈的相互作用c金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积方式d金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强烈的相互作用，化学键很难断裂，因而都具有延展性解析：选c。a项，离子晶体中没有可自由移动的微粒，故不能导电；b项，金属晶体中有自由电子，能导电，金属晶体中的自由电子属于整个晶体；d项，离子晶体没有延展性。10如图所示为冰晶石(化学式为na3a1f6)的晶胞。图中“”位于大立方体的顶点和面心，“”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心。则下列说法正确的是()a冰晶石的名称是六氟合铝()化钠b该物质中存在离子键和共价键c大立方体的体心处“”代表的是al3d该物质是电解冶炼铝的还原剂解析：选b。na3a1f6中alf63为六氟合铝()酸根离子，故冰晶石的名称是六氟合铝()酸钠，故a错误；六氟合铝()酸根离子中含有共价键，该物质中存在离子键和共价键，故b正确；大立方体的体心处“”代表的是na，故c错误；该物质是电解冶炼铝的助熔剂，故d错误。11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ca2c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：选d。由于是气态团簇分子，其分子式应为e4f4或f4e4；caf2晶体中，ca2占据8个顶点和6个面心，故ca2共864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。12下列给出的是几种氯化物的熔点和沸点：naclmgcl2alcl3sicl4熔点/801714190(5101 kpa)70沸点/1 4131 41218357.57据表中所列数据判断下列叙述与表中相吻合的是()aalcl3在加热条件下能升华bsicl4是原子晶体calcl3是典型的离子晶体dnacl的晶格能比mgcl2小解析：选a。观察alcl3的熔点和沸点可看出沸点要低于熔点，所以可以升华，a项正确；从表中可知sicl4的熔点是70 ，其熔点较低，属于分子晶体的特征，b项错误；alcl3的熔、沸点不高，肯定不属于典型的离子晶体，c项错误；虽然mg2比na半径小，但是考虑到nacl堆积比mgcl2密，nacl熔点更高，因此nacl晶格能比mgcl2大，d项错误。13.已知nacl的摩尔质量为58.5 gmol1，其晶体密度为d gcm3，若图中钠离子与最近的氯离子的核间距离为a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为()a117a3d b.c. d.解析：选b。该立方体中含na、cl的个数均为4，根据58.5a3d得na，故正确答案为b。14(2017福州八中质检)硅酸盐与二氧化硅一样，都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成，其中表示氧原子，黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单键的多聚硅酸根离子的结构，试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为()a12 b13c14 d25解析：选b。由无限长单链的多聚硅酸根离子的结构图可知，重复结构单元为，表示氧原子，中心黑点表示硅原子，则结构单元中硅原子个数为1，氧原子个数为223，所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为13。15二氧化硅有晶体和无定形两种形态，晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。除石英外，sio2还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结构和金刚石相似，其结构单元如图。下列有关说法中正确的是()a方英石晶体中存在着sio4结构单元b1 mol si形成2 mol sio键c图中所示的结构单元中实际占有18个硅原子d方英石晶体中，sio键之间的夹角为90解析：选a。由方英石结构示意图知方英石晶体中存在着sio4的结构单元，a项正确；1 mol si形成4 mol sio键，b项错误；题图所示的结构单元实际占有的硅原子数：8648个，c项错误；方英石晶体中存在着sio4的结构单元，说明sio键之间的夹角为10928，d项错误。16铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表fe，白球代表mg)。则下列说法不正确的是()a铁镁合金的化学式为mg2feb晶体中存在的化学键类型为金属键c晶格能：氧化钙氧化镁d该晶胞的质量是 g(na表示阿伏加德罗常数的值)解析：选c。依据均摊规则，晶胞中共有4个铁原子，8个镁原子，故化学式为mg2fe，一个晶胞中含有4个“mg2fe”，其质量为104 g g。在元素周期表中，镁元素在钙元素的上一周期，故mg2半径比ca2半径小，氧化镁的晶格能较氧化钙大，故c项错误。二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)(1)有a、b、c三种晶体，分别由c、h、na、cl四种元素中的一种或两种组成，对这三种晶体进行实验，结果如下表所示：项目熔点/硬度水溶性导电性水溶液与ag反应a811较大易溶水溶液(或熔融)导电白色沉淀b3 500很大不溶不导电不反应c114.2很小易溶液态不导电白色沉淀晶体的化学式：a_，b_，c_。晶体的类型：a_，b_，c_。晶体中微粒间的作用力：a_，b_，c_。(2)如图为离子晶体空间构型示意图：(“”表示阳离子，“”表示阴离子)以m表示阳离子，n表示阴离子，写出各离子晶体的化学式：a_、b_、c_、d_。答案：(1)naclchcl离子晶体原子晶体分子晶体离子键共价键分子间作用力(2)mnmn2mn2mn18(13分)如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是nacl、cscl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分：请回答下列问题：(1)代表金刚石的是_(填编号字母，下同)，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。(2)代表石墨的是_，每个正六边形占有的碳原子数平均为_个。(3)代表nacl的是_，每个na周围与它最接近且距离相等的na有_个。(4)代表cscl的是_，它属于_晶体，每个cs与_个cl紧邻。(5)代表干冰的是_，它属于_晶体，每个co2分子与_个co2分子紧邻。解析：根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。nacl晶体是简单立方单元，每个na与6个cl紧邻，每个cl又与6个na紧邻，但观察na与最近距离等距离的na数时要抛开cl，从空间结构上看是12个na。即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。cscl晶体由cs、cl分别构成立方结构，但cs组成立方的中心有一个cl，cl组成的立方中心又镶入一个cs，可称为“体心立方”结构，cl周围紧邻8个cs，cs紧邻8个cl。干冰也是立方体结构，但在立方体每个正方形面的中央都有一个co2分子，称为“面心立方”。实际上各面中央的co2分子也组成立方结构，彼此相互套入面的中心。所以每个co2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个co2分子，共12个co2分子。金刚石的基本单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子，石墨的片层由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，即每个六边形占有1个碳原子的，所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是62个。答案：(1)d4原子(2)e2(3)a12(4)c离子8(5)b分子1219(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相同，ni2和fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点：nio_feo(填“”或“”)。(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的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示(部分原子间连线未画出)。该合金的化学式为_。解析：(2)晶格能与离子半径有关，其他因素相同时，离子半径越大，晶格能越小，则熔点越低。(3)由信息可知nio与氯化钠的晶胞结构相似，所以ni和o的配位数均为6。(4)la原子在8个顶点上，所以晶胞单独占有的la原子数为81；ni原子有4个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，所以晶胞单独占有的ni原子数为(44)15，la与ni的原子数之比为15，则化学式为lani5。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或ar3d84s2)(2)(3)66(4)lani520(15分)(2017高考全国卷丙)研究发现，在co2低压合成甲醇反应(co23h2=ch3ohh2o)中，co氧化物负载的mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)co基态原子核外电子排布式为_。元素mn与o中，第一电离能较大的是_，基态原子核外未成对电子数较多的是_。(2)co2和ch3oh分子中c原子的杂化形式分别为_和_。(3)在co2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_，原因是_。(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，mn(no3)2中的化学键除了键外，还存在_。(5)mgo具有nacl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，x射线衍射实验测得mgo的晶胞参数为a0.420 nm，则r(o2)为_nm。mno也属于nacl型结构，晶胞参数为a0.448 nm，则r(mn2)为_nm。解析：(1)根据构造原理可写出co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或ar3d74s2。o是非金属元素，而mn是金属元素，前者易得电子而不易失电子，后者则反之， 所以o的第一电离能大于mn。mn和o的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d轨道中5个电子均未成对，后者的2p轨道中有2个电子未成对，所以mn的基态