【全优设计】2014年高中化学 第三章 晶体结构与性质过关检测 新人教版选修3

1 第三章过关检测第三章过关检测 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 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 A 2 2 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 A 3 3 下列各物质中 按熔点由高到低的顺序排列正确的是 A CH4 SiH4 GeH4 SnH4 B KCl NaCl MgCl2 MgO C Rb K Na Li D 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 2 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 Li Cs 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 4 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 D 5 5 下列数据是对应物质的熔点表 有关的判断正确的是 Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2 920 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 3 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 D 6 6 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 7 7 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 AB C 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 1 1 答案 B 8 8 有关晶体的结构如图所示 下列说法中不正确的是 4 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 1 2 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 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 C C 键个数比为 1 2 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 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 1010 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 5 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 60 4 240 由图示可知已成键的价电子数为 60 3 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 6 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 3 8 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 4 3 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 1111 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 g cm 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 7 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 361 10 10 cm 3 4 7 10 23 cm3 一个晶胞的质量为 4 7 10 23 cm3 9 00 g cm 3 4 23 10 22 g 由M Cu 63 6 g mol 1 NA 得NA 6 01 1023 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 70 10 23 4 23 10 22 M Cu 63 6 g mol 1 NA 得NA 6 01 1023 mol 1 3 sp3 K2CuCl3 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 4NH3 Cu NH3 2OH 1212 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 NiO FeO 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的储氢材料