第三章晶体结构与性质单元测试题（附解析新人教版选修3）

1 / 14 第三章晶体结构与性质单元测试题（附解析新人教版选修 3） 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 第三章晶体结构与性质单元测试题（附解析新人教版选修 3） (时间 :60分钟 满分 :100分 ) 一、选择题 (本题共 12小题 ,每小题 4 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 ,故 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 D2 / 14 不正确。 答案 :A 2.下列性质适合于离子晶体的是 ( ) A.熔点 -218, 难溶于水 B.熔点 3900, 硬度很大 ,不导电 c.难溶于水 ,固体时导电 ,升温时导电能力减弱 D.难溶于水 ,熔点高 ,固体不导电 ,熔化时导电 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 A、 c 均不符合离子晶体的特点 ;B 中熔点达 3900, 硬度很大 ,不导电 ,应是原子晶体 ,故只有 D 符合题意。 答案 :D 3.下列各物质中 ,按熔点由高到低的顺序排列正确的是( ) SnH4 mgo Li D.石墨 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3 / 14 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 c c键键长比金刚石中 c c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 :D 4.下列各组物质的晶体中 ,化学键类型相同 ,晶体类型也相同的是 ( ) 和和 H2o 和和 kcl 解析 :A项 ,So2和 Sio2都含有共价键 ,So2为分子晶体 ,Sio2为原子晶体 ;B 项 ,co2 和 H2o 都含有共价键 ,都属于分子晶体 ;c项 ,Nacl中含有离子键 ,是离子晶体 ,Hcl中含有共价键 ,是分子晶体 ;D 项 ,ccl4 中含有共价键 ,属于分子晶体 ,kcl 中含有离子键 ,是离子晶体。 答案 :B 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4 / 14 子 B.金属导电的原因是在外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 :cscl 晶体中 ,每个 cs+周围吸引 8 个 cl-,A 项错误 ;金属内部在不通电时也存在自由移动的电子 ,只不过其运动是无规则的 ,通电时才定向移动 ,B 项错误 ;分子晶体常温下也有呈固态的 ,如 I2、 S 等 ,c项错误 ;原子晶体是原子间通过共价键形成的空间网状结构 ,故 D 项正确。 答案 :D 6.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是 ( ) 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 个价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 ,很难断裂 ,因而都具有延展性 解析 :离子晶体中没有自由离子 ,故不导电 ,A项不正确 ;金属晶体中有电子气 ,能导电 ,金属晶 体中的电子气属于整个晶体 ,故 B 项不正确 ;D项中离子晶体没有延展性 ,D项不正确。 5 / 14 答案 :c 7.氯化硼的熔点为 , 沸点为 。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 :D 8.下列数据是对应物质的熔点表 ,则有关判断正确的是( ) Na2oNaAlF3Alcl3Al2o3Bcl3co2Sio2 92012911902073 -107 -571723 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6 / 14 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 ;Na的熔点低于 Alcl3,D对。 答案 :D 9.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 ANaoHArSo2 BH2So4 石墨 S ccH3cooNa 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 :c 10.氮化硼是一种新合成的无机材料 ,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。下列各组物质熔化时所克服的粒子间7 / 14 的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间的作用力类型相同的是 ( ) A.硫酸钠和金刚石 B.冰和干冰 c.晶体硅和水晶 D.苯和四氯化碳 解析 :氮化硼超硬耐磨、耐高温 ,是一种原子晶体 ,熔化时破坏共价键。 A 项中的硫酸钠是离子晶体 ,熔化时破坏离子键 ,A项错误 ;c 项中的两种物质均为原子晶体 ,熔化时均破坏共价键 ,c 项正确 ;B、 D 项中的四种物质都是分子晶体 ,熔化时都破坏分子间作用力 ,B、 D 项错误。 答案 :c 11.氮化碳结构如下图 ,其中 氮化碳硬度超过金刚石晶体 ,成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法中错误的是 ( ) A. 氮化碳属于原子晶体 B. 氮化碳中碳显 -4 价 ,氮显 +3价 c. 氮化碳的化学式为 c3N4 D.每个碳原子与四个氮原子相连 ,每个氮原子与三个碳原子相连 解析 :图为网状结构 ,硬度超过金刚石晶体 ,氮化碳晶体为原8 / 14 子晶体 ,每个 c 和 4 个 N 形成共价键 ,每个氮原子与 3 个碳原子相连 ,所以氮化碳的化学式为 c3N4,由于 N的非金属性比碳强 ,所以氮化碳中碳显 +4价 ,氮显 -3 价。 答案 :B 12.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 12 D.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 caF2晶胞中含 ca2+的个数为 8+6=4; 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c c 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 ) 13.(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 9 / 14 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 ,1mol 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的数目为604=240, 由图示可知已成键的价电子数为 603, 所以可形成的双键的数目为 =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10 / 14 子形成一个单键 ,故每个碳原子相当于形成 (4) 个单键 ,则1mol硅中可形成 2mol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的碳原子的数目为 6=2 。 (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分子的个数为 =12;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 分子的个数为 8+6=4 。 (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)12 4 (6)6 12 a 8 a 8 14.(13分 )(1)氯酸钾熔化 ,粒子间克服的作用力是 ;二氧化硅熔化 ,粒子间克服的作用力是 ;碘的升华 ,粒子间克服的作用力是 。三种晶体的熔点由高到低的顺11 / 14 序是 。 (2)下列六种晶体 :co2 Nacl Na Si cS2 金刚石 ,它们的熔点从低到高的顺序为 (填序号 )。 (3)A、 B、 c、 D为四种晶体 ,性质如下 : A.固态时能导电 ,能溶于盐酸 ; B.能溶于 cS2,不溶于水 ; c.固态时不导电 ,液态时能导电 ,可溶于水 ; D.固态、液态时均不导电 ,熔点为 3500 。 试推断它们的晶体类型 : A ;B ; c ;D 。 (4)下图中 AD 是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型 ,请填写相应物质的名称 : A ;B ; c ;D 。 解析 :(1)氯酸钾是离子晶体 ,熔化离子晶体时需要克服的作用力是离子键 ;二氧化硅 是原子晶体 ,熔化原子晶体时需要克服的作用力是共价键 ;碘为分子晶体 ,熔化分子晶体时需克服的是分子间作用力。由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体 ,所以原子晶体的熔点最高 ;其次是离子12 / 14 晶体 ;由于分子间作用力与化学键相比要小得多 ,所以碘的熔点最低。 (2)先把六种晶体分类。原子晶体 :; 离子晶体 :; 金属晶体 :; 分子晶体 : 。由于碳原子半径小于硅原子半径 ,所以金刚石的熔点高于晶体硅 ;co2 和 cS2 同属于分子晶体 ,其熔点取决于相对分子质量 ,故 cS2的熔点高于 co2;Na在通常状况下是固态 ,而 cS2 是液 态 ,co2 是气态 ,所以 Na 的熔点高于 cS2和 co2;Na在水中反应即熔化成小球 ,说明它的熔点比 Nacl低得多。 答案 :(1) 离子键 共 价 键 分 子 间 作 用 力 Sio2I2 (2) (3)金属晶体 分子晶体 离子晶体 原子晶体 (4)氯化铯 氯化钠 二氧化硅 金刚石 15.(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 69pm 和 78pm,则熔点 Nio (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 、 ; 13 / 14 (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右图所示。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 ;(3)由信息可知 Nio 与氯化钠的晶 胞相似 ,所以 Ni 和 o 的配位数均为 6;(4)La 在 8 个顶点 ,所以晶胞单独占有的 La 原子的个数为 =1;Ni有 4 个位于前、后、左、右四个面的面心 ,有一个位于体心 ,有 4 个在上下两个面上 ,所以晶胞单独占有的 Ni原子的个数为 +1=5。 答案 :(1)Ar3d84s2 或 1s22s22p63s23p63d84