四川省成都市龙泉中学高三上学期化学一轮复习《晶体结构与性质》质量验收试题

（人教版选修3）高三复习第三章《晶体结构与性质》质量验收试题满分：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1000℃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)①O2、I2、Hg②CO、KCl、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③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③错；④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④正确。4．下列说法中，正确的是(B)A．冰融化时，分子中H—O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：Li＞Na＞KB．熔点：金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C．第一电离能：Na＜Mg＜AlD．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Li＞Na＞K，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：C—C键、C—Si键、Si—Si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ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，第一电离能：Mg＞Al＞Na，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)A．Na2O和SiO2熔化 B．Mg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：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)①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④尿素的熔、沸点比醋酸的高⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑥水分子高温下很稳定A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤C．①②③④ D．①②③解析：水分子高温下很稳定是因为分子中O—H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)A．3∶2∶1 B．11∶8∶4C．9∶8∶4 D．21∶14∶9解析：a中：3＋2×eq\f(1,2)＋12×eq\f(1,6)＝6b中：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4c中：8×eq\f(1,8)＋1＝2所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。10．20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15)：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[Ar]3d54s1(2)σ键或极性共价键sp3杂化(3)4eq\f(Mr,4\r(2)d3NA)（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σ键，其中Si的杂化方式是sp3杂化。(3)由分摊法计算：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；该晶胞的质量m＝4×eq\f(Mr,NA)，该晶胞的体积V＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4×d×\f(\r(2),2)))3＝16eq\r(2)d3，晶胞密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(Mr,4\r(2)d3NA)。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1∶3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a＝0.566nm，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(g·cm－3)_________。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42Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl(或2Cl2＋Na2CO3=Cl2O＋CO2＋2NaCl)（2分）(5)Na2O8（2分）eq\f(4×62g·mol－1,0.566×10－7cm3×6.02×1023mol－1)≈2.27g·cm－3（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O>Cl>P，则电负性O>Cl>P，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O3>O2，范德华力O3>O2，则沸点O3>O2。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)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，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a＝0.566nm，晶体F的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(4×62g·mol－1,6.02×1023mol－1),0.566×10－7cm3)≈2.27g·cm－3。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ⅤA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________。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acm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为________g·cm－3(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：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，N：1，所以氮化铁的化学式是Fe4N。a3·ρ·NA＝M(Fe4N)，ρ＝eq\f(238,a3·NA)。14．（除标注外，每空1分，共14分）Ⅰ.对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是________。A．SiX4难水解B．SiX4是共价化合物C．NaX易水解D．NaX的熔点一般高于SiX4Ⅱ.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C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C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：Ⅰ.BDⅡ.(1)同素异形体(2)sp3sp2(3)分子混合(4)σσπ(或大π键或p­pπ键)(5)8（2分）eq\f(\r(3),8)eq\f(8×\f(4,3)πr3,a3)＝eq\f(\r(3)π,16)（2分）解析：Ⅰ.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