2012高中化学 第3章 晶体结构与性质章末素能检测素能检测+模块综合检测同步导学 新人教版选修3

用心 爱心 专心 1 本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订 A 卷 一 选择题 本题包括 12 小题 每题 4 分 共 48 分 每小题只有一个选项符合题意 1 在单质的晶体中一定不存在的微粒是 A 原子 B 分子 C 阴离子 D 阳离子 解析 单质的晶体中可能含有原子 如原子晶体金刚石 分子 如分子晶体碘 氦等 阳离子 如金属晶体钠中含有 Na 晶体中若含阴离子 则一定含阳离子 该晶体是离子晶 体 答案 C 2 下列关于晶体的说法正确的是 A 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 解析 在原子晶体中构成晶体的粒子是原子 在离子晶体中构成晶体的粒子是阳离子 和阴离子 在分子晶体中构成晶体的粒子是分子 在金属晶体中构成晶体的粒子是金属阳离 子和自由电子 故选项 B 错误 晶体的熔点一般是原子晶体 离子晶体 分子晶体 而金属 晶体的熔点相差比较大 晶体硅的熔点 1 410 要比金属钨的熔点 3 410 低 而金属 汞的熔点 常温下是液体 比蔗糖 白磷 常温下是固态 分子晶体 等低 所以选项 B C D 不正确 答案 A 3 下列物质在固态时是原子晶体的是 A 二氧化硅 B 硝酸铵 C 磷酸 D 蔗糖 解析 B 项硝酸铵属于离子晶体 C 项磷酸和 D 项蔗糖属于分子晶体 只有 A 项二氧 化硅属于原子晶体 符合题意 答案 A 4 四氯化硅的结构与四氯化碳类似 对其性质的推断如下 四氯化硅晶体是分子晶体 通常情况下为液态 熔点高于四氯化碳 属于正四 面体的分子构型 其中正确的是 A 仅有 B 仅有 用心 爱心 专心 2 C 仅有 D 解析 四氯化硅的结构与四氯化碳类似 也是正四面体的分子构型 其晶体是分子晶 体 由于 SiCl4相对分子质量大于 CCl4 所以 SiCl4的熔点高于 CCl4 通常情况下为液态 答案 D 5 下列性质中 可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 A 具有较高的熔点B 固态不导电 水溶液能导电 C 可溶于水 D 固态不导电 熔融状态能导电 解析 A 选项 原子晶体熔点也较高 B 选项 有些分子晶体 如 HCl 的水溶液也能 导电 C 选项 有些分子晶体也溶于水 分子晶体在液态时不导电 离子晶体在熔融时可导 电 答案 D 6 下列晶体均按 A1型方式进行最密堆积的是 A 干冰 NaCl 金属 Cu B ZnS 金属镁 氮化硼 C 水晶 金刚石 晶体硅 D ZnS NaCl 镁 解析 本题考查晶体的堆积模型 干冰 NaCl Cu ZnS 均为面心立方堆积 A1 Mg 为 A3型 水晶 金刚石 晶体硅 氮化硼为原子晶体 不遵循紧密堆积原则 故只有 A 项正 确 答案 A 7 下列微粒的个数比不是 1 1 的是 A NaHCO3晶体中阴 阳离子B NH3分子中的质子和电子 C Na2O2固体中阴 阳离子D 12H 原子中的质子和中子 解析 Na2O2固体是由 Na 和 O22 构成的 阴 阳离子个数比为 1 2 答案 C 8 金属晶体具有延展性的原因是 A 金属键很微弱 B 金属键没有饱和性 C 密堆积层的阳离子容易发生滑动 但不会破坏密堆积的排列方式 也不会破坏金属 键 D 金属阳离子之间存在斥力 解析 金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动 但不会破坏密堆积的排列方式 也不会破坏金属键 答案 C 9 下列物质的熔 沸点高低顺序正确的是 A 金刚石 晶体硅 二氧化硅 碳化硅B CI4 CBr4 CCl4 CF4 用心 爱心 专心 3 C MgO H2O N2 O2D 金刚石 生铁 钠 纯铁 解析 A 项中物质全部为原子晶体 判断其熔 沸点高低可比较其原子半径 Si C O 故键长关系为 Si Si Si C Si O C C 故 A 项中的熔 沸点顺序错误 B 项为 同种类型的分子晶体 可比较其相对分子质量大小 相对分子质量越大 熔 沸点越高 C 项中 N2与 O2为同种类型的分子晶体 O2的熔 沸点比 N2 高 D 项中 熔 沸点关系为金 刚石 纯铁 生铁 钠 合金的熔 沸点比纯金属低 答案 B 10 几种离子的半径如下表所示 离子Be2 Mg2 La3 K F 离子半径 pm 3165104133136 下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠中钠离子配位数相同的是 A LaF3 B MgF2 C BeF2 D KF 解析 氯化钠中 Na 配位数为 6 半径比 在 0 414 0 732 之间时配位数是 6 分 r r 别计算各选项中离子半径比 MgF2中 0 478 合题意 其余均不在此范围内 故选 B 项 r r 答案 B 11 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移动离子 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 答案 C 12 右图示意的是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元 镁原子间 形成正六棱柱 且棱柱的上下底面还各有一个镁原子 6 个硼原子位于 棱柱内 则该化合物的化学式可表示为 A MgB B MgB2 C Mg2B D Mg3B2 解析 根据示意图进行分析 计算属于该 单元 的 Mg 与 B 原子数如下 镁原子 位于正六棱柱顶点的镁原子 可为上下六个棱柱共有 正六边形内角为 120 用心 爱心 专心 4 每个顶点的镁原子属于该基本单元仅为 上下底面的镁原子可为两个正六棱柱共有 每个 1 6 镁原子属于该单元仅为 则该结构单元共有镁原子数为 2 6 2 3 1 2 1 6 1 2 硼原子 6 个硼原子位于棱柱内 均属于该基本单元 因此 该结构单元的镁原子与硼原子数之比为 3 6 1 2 即化学式为 MgB2 若选 D 则是按一般情况 Mg 化合价为 2 B 化合价为 3 而确定其化学式为 Mg3B2 因 未观察分析示意图 所以是错误的 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 52 分 13 12 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 既含范德华力 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 只有非金属元素 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 14 12 分 1 氯酸钾熔化 粒子间克服了 的作用力 二氧化硅熔化 粒子间 克服了 的作用力 碘的升华 粒子间克服了 的作用力 三种晶体的熔 点由高到低的顺序是 2 下图中 A D 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 用心 爱心 专心 5 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离子键的作用力 二氧化硅 是原子晶体 熔化原子晶体时需要克服共价健的作用力 碘为分子晶体 熔化分子晶体时需 克服的是分子间的作用力 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 其次是离子晶体 由于分子间作用力与化学键相比较要小得多 所以碘的 熔点最低 答案 1 离子键 共价键 分子间 SiO2 KClO3 I2 2 CsCl NaCl SiO2 金刚石 15 14 分 单质硼有无定形和晶体两种 参考下表数据 回答问题 金刚石晶体硅晶体硼 熔点 K 3 8231 6832 573 沸点 K 5 1002 6282 823 硬度 Moh 107 09 5 1 晶体硼的晶体类型是 理由是 2 已知晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体 其中含 20 个等边三角 形和一定数目的顶角 每个顶角上各有一个原子 试观察右图 回答 这个基本结构单元由 个硼原子组成 其中 B B 键的键角是 共含有 个 B B 键 3 若将晶体硼结构单元中的每一个顶角削去 余下部分结构就与 C60的结构相同 则有 个正六边形和 个正五边形 解析 1 根据熔 沸点和硬度判断 2 B 原子个数和 B B 键的个数分别为 3 20 12 3 20 30 夹角是 60 1 5 1 2 用心 爱心 专心 6 3 正六边形的个数就是原来正三角形的个数 正五边形的个数就是原来顶点的个数 答案 1 原子晶体 熔 沸点很高 硬度很大 2 12 60 30 3 20 12 16 14 分 A B C D 分别代表四种不同的短周期元素 A 元素的原子最外层电子排布 为ns1 B 元素的原子价电子排布为ns2np2 C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 D 元素原子的 M 电子层的 p 亚层中有 1 个电子 1 C 原子的电子排布式为 若 A 元素的原子最外层电子排布为 1s1 则按原子 轨道的重叠方式 A 与 C 形成的化合物中的共价键属于 键 2 当n 2 时 B 的原子结构示意图为 B 与 C 形成的晶体属于 晶体 当n 3 时 B 与 C 形成的晶体中微粒间的作用力是 晶体的化学式是 3 若 D 元素与 Fe 形成某种晶体 该晶体的晶胞如下图所示 则晶体的化学式是 用元素符号表示 若晶胞的边长为a nm 则合金的密度为 g cm3 解析 1 C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 则 C 元素的核外电子总数为 8 为 O 元素 电子排布式为 1s22s22p4 若 A 元素的原子最外层电子排布为 1s1 则 A 为 H H O 两种元素形成的化合物 H2O 或 H2O2中的共价键属于 键 2 当n 2 时 B 元素的核外电子总数为 6 为 C 元素 原子结构示意图为 6 C O 两种元素形成的晶体属于分子晶体 当n 3 时 B 元素为 Si Si 与 O 形成的 2 4 晶体中微粒间的作用力是共价键 3 D 元素原子的 M 电子层的 p 亚层中有 1 个电子 则 D 元素为 Al 由晶胞结构可知 一个晶胞中有 4 个 Al 原子 8 个 Fe 原子 则晶体的化学式是 Fe2Al 若晶胞的边长为a nm 则合金的密度为 g cm3 556 NA g a3 nm3 10 21 cm3 nm 3 5 56 1023 a3NA 答案 1 1s22s22p4 2 6 分子 共价键或极性共价键 SiO2 2 4 3 Fe2Al 5 56 1023 a3NA B 卷 一 选择题 本题包括 12 小题 每题 4 分 共 48 分 每小题只有一个选项符合题意 用心 爱心 专心 7 1 金属的下列性质中和金属晶体无关的是 A 良好的导电性 B 反应中易失电子 C 良好的延展性 D 良好的导热性 解析 A C D 三项都是金属共有的物理性质 这些性质都是由金属晶体所决定的 B 项金属易失电子是由原子的结构决定的 和晶体无关 答案 B 2 下列化学式既能表示物质的组成 又能表示物质的分子式的是 A NH4NO3 B SiO2 C C6H5NO2 D Cu 解析 在四种类型的晶体中 除分子晶体中含有单独存在的分子外 其余的晶体中都 不存在单个的分子 化学式仅代表物质中原子的最简组成 而不能表示其真正的分子 答案 C 3 下列各组物质熔化或气化时所克服的微粒间的作用力属同种类型的是 A 石英和干冰的熔化 B 晶体硅和晶体硫的熔化 C 钠和铁的熔化 D 碘和氯化铵的气化 解析 石英的成分为 SiO2 熔化时需克服共价键 干冰为 CO2 熔化时需克服分子间 作用力 晶体硅熔化时克服共价键 晶体硫克服分子间作用力 钠与铁均为金属晶体 克服 的为金属键 碘气化克服分子间作用力 NH4Cl 气化需克服离子键与共价键 答案 C 4 下列性质适合于分子晶体的是 A 熔点 1 071 易溶于水 水溶液导电 B 熔点 10 31 液态不导电 水溶液导电 C 熔点 801 熔融或水溶液能导电 D 熔点 97 81 质软导电 密度为 0 97 g cm 3 解析 分子晶体熔点较低 不导电 掌握各晶体类型的特征 关键的还是晶体中存在 作用力的类型及大小 答案 B 5 2009 海南高考 在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分 下列各对原子 形成化学键中共价键成分最少的是 A Li F B Na F C Na Cl D Mg O 解析 电负性差值越大 越不易形成共价键 其中 Na 与 F 电负性差值最大 答案 B 6 下列物质性质变化规律不正确的是 用心 爱心 专心 8 A 金属 Na Mg Al 的硬度依次升高B HI HBr HCl HF 的沸点依次降低 C 干冰 冰 钠的熔点依次升高D O F H 的原子半径依次减小 解析 A 中 Na Mg Al 均为金属晶体 其硬度由金属键决定 金属键越强 硬度越大 而金属键又与离子所带电荷和粒子半径有关 所带电荷越多 半径越小 金属键越强 故 A 对 B 中因 HF 存在氢键 沸点大于 HCl 故 B 错 C 中干冰和冰为分子晶体 常温时分别为 气态和液态 而钠为金属晶体 常温下是固态 故 Na 的熔点大于干冰和冰 而冰又大于干 冰 C 对 D 由原子半径比较知是正确的 答案 B 7 X 是核外电子数最少的元素 Y 是地壳中含量最丰富的元素 Z 在地壳中的含量仅次 于 Y W 可以形成自然界最硬的原子晶体 下列叙述错误的是 A WX4是沼气的主要成分B 固态 X2Y 是分子晶体 C ZW 是原子晶体D ZY2的水溶液俗称 水玻璃 解析 由题给条件可知 X 为氢元素 Y 为氧元素 Z 为硅元素 W 为碳元素 则 WX4 为 CH4 X2Y 为 H2O 其晶体为分子晶体 ZW 为 SiC 属原子晶体 ZY2为 SiO2 SiO2难溶于水 也不能与水反应 答案 D 8 下列有关晶体的叙述中 不正确的是 A 金刚石网状结构中 则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 周围距离相等的 Na 共有 12 个 C 氯化铯晶体中 每个 Cs 周围紧邻 8 个 Cl D 干冰晶体中 每个 CO2分子周围紧邻 10 个 CO2分子 解析 由金刚石的空间结构知 每 6 个碳原子构成 1 个最小的环 故 A 对 在 NaCl 晶体中 与每个 Na 等距紧邻的 Cl 有 6 个 但与之等距紧邻的 Na 有 12 个 故 B 对 由 CsCl 晶体结构知 每个 Cs 周围紧邻 8 个 Cl 故 C 对 干冰晶体中 每个 CO2分子周围紧 邻 12 个 CO2分子 答案 D 9 2011 苏州质检 下列物质的熔点均按由高到低的次序排列 其原因是由于键能由 大到小排列的是 A 铝 钠 干冰 B 金刚石 碳化硅 晶体硅 C 碘化氢 溴化氢 氯化氢 D 二氧化硅 二氧化碳 一氧化碳 解析 分子晶体的熔点由分子间作用力决定 离子晶体 原子晶体 金属晶体的熔点 由键能决定 A C D 三项中均有分子晶体 故选 B 答案 B 10 2011 高考四川理综 下列推论正确的是 用心 爱心 专心 9 A SiH4的沸点高于 CH4 可推测 PH3的沸点高于 NH3 B NH4 为正四面体结构 可推测 PH4 也为正四面体结构 C CO2晶体是分子晶体 可推测 SiO2晶体也是分子晶体 D C2H6是碳链为直线型的非极性分子 可推测 C3H8也是碳链为直线型的非极性分子 解析 由于氨分子之间存在氢键 故其沸点比磷化氢的高 CO2是分子晶体 SiO2为 原子晶体 丙烷不是直线型分子 而是锯齿型 答案 B 11 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 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 12 下列关于晶体的说法一定正确的是 CaTiO3的晶体结构模型 Ca2 O2 Ti4 分别位于立方体的体心 面心和顶点 A 分子晶体中都存在共价键 B CaTiO3晶体中每个 Ti4 与 12 个 O2 相紧邻 C SiO2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 本题综合考查晶体知识 主要涉及晶体价键组成 熔点比较及均摊法来求算晶 体结构 要求考生熟练掌握概念 熟悉各种典型晶体结构 合理列举事实 培养空间想像能 力与分析能力 A 项分子晶体中的稀有气体仅以分子间作用力结合 无共价键存在 D 项中 用心 爱心 专心 10 金属 Hg 常温为液态 比 I2 S 的熔点低 B 项选择一个顶点的 Ti4 则该立方体中与其紧邻 的 O2 占 3 个 而面心上的 O2 占 顶点上的 Ti4 占 故其紧邻的 O2 个数为 1 2 1 8 3 8 12 C 项中每个 Si 原子连接 4 个氧原子 1 2 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 52 分 13 12 分 请完成下列各题 1 前四周期元素中 基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有 种 2 第 A A 族元素组成的化合物 GaN GaP GaAs 等是人工合成的新型半导体材料 其晶体结构与单晶硅相似 Ga 原子的电子排布式为 在 GaN 晶体中 每个 Ga 原子与 个 N 原子相连 与同一个 Ga 原子相连的 N 原子 构成的空间构型为 在四大晶体类型中 GaN 属于 晶体 3 在极性分子 NCl3中 N 原子的化合价为 3 Cl 原子的化合价为 1 请推测 NCl3水 解的主要产物是 填化学式 解析 五种元素分别是第一周期氢 第二周期碳 氧 第三周期磷 第四周期钙 Ga 原子最外层有 3 个电子 可分别与 3 个 N 原子形成共价键 为了达到 8 电子稳定结构含空轨 道的原子可吸引含孤对电子的第 4 个 N 原子形成配位键 成键后 Ga 原子与 4 个 N 原子键长 键角都完全相同 呈正四面体型 GaN 与单晶硅相似均为原子晶体 NCl3分子在水解过程各 元素的化合价保持不变 所以产物是 NH3 H2O 与 HClO 答案 1 5 2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 或 Ar 3d104s24p1 4 正四面体 原子 3 HClO NH3 H2O 14 12 分 X Y Z 三种常见的短周期元素 可形成 XY2 Z2Y XY3 Z2Y2 Z2X 等化合 物 已知 Y 的离子和 Z 的离子具有相同的电子层结构 X 离子比 Y 离子多一个电子层 试回 答 1 X Y Z 的单质的晶体分别属于 晶体 晶体 晶体 2 Z2Y2的电子式为 Z2Y2溶于水的化学方程式为 3 XY3在标准状况下是针状晶体 它属于 晶体 XY3的水溶液与 Z2Y2反应可 生成一种具有漂白性的氧化剂 H2Y2 其化学方程式为 解析 由 Y Z 可形成 Z2Y Z2Y2可猜为 Na2O 和 Na2O2或 H2O 和 H2O2 根据 X Y Z 能 形成阴 阳离子 确定 Z 为 Na Y 为 O X 为 S 由物质的性质可确定各物质及性质 答案 1 分子 分子 金属 用心 爱心 专心 11 2 Na 2 Na 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 O O 3 分子 H2SO4 Na2O2 Na2SO4 H2O2 15 14 分 2011 南京高二质检 如下图所示为 PIC 元件 热敏电阻 的主要成分 钡 钛矿晶体结构 该结构是具有代表性的最小重复单位 该晶体经 X 射线分析鉴定 重复单位 为立方体 边长a 403 1 pm 顶点位置被 Ti4 所占据 体心位置被 Ba2 所占据 所有棱心 位置被 O2 所占据 1 写出该晶体的化学式 2 若将 Ti4 置于晶胞的体心 Ba2 置于晶胞顶点 则 O2 处于立方体的 位置 3 在该物质的晶体中 每个 Ti4 周围与它最邻近的且距离相等的 Ti4 有 个 它们的空间构型为 4 指出 Ti4 的氧配位数和 Ba2 的氧配位数 解析 1 在该晶胞中三元素原子个数比为 Ba Ti