选修三第三章 物质的聚集状态与物质性质测试题及答案解析

单元过关(三)一、选择题(每小题3分，共42分)1下列关于晶体的说法中正确的是()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晶体中只要有阴离子就一定有阳离子，A项正确；金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，有阳离子无阴离子，B项不正确；金属晶体中也有熔点极高的，如钨，C项不正确；有些分子晶体的熔点要高于某些金属晶体的熔点，如碘的熔点高于汞的熔点，D项不正确。答案A2下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是()ANH3、HD、C10H8 BPCl3、CO2、H2SO4CSO2、SiO2、P2O5 DCCl4、Na2S、H2O2解析A中HD为单质，C中SiO2为原子晶体，D中Na2S为离子晶体。答案B3下列事实与氢键有关的是()A水加热到很高的温度都难以分解B水结成冰体积膨胀，密度变小CCH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高DHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱解析A项跟H2O中HO键有关。HO键较稳定，较难被破坏；B项冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的，由于氢键有一定的方向性，使得冰中水分子间距离比较大，有很多空隙，类似于蜂巢结构，体积膨胀，密度变小；C项相对分子质量增大，范德华力增大，熔点升高；D项跟HX键有关，键越弱，稳定性越差。答案B4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ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶白磷DBa(OH)2金刚石水晶解析A项中Ar为分子晶体，B项H2SO4为分子晶体，石墨为混合键型晶体，D项中水晶为原子晶体。答案C5离子晶体一般不具有的特征是()A熔点较高、硬度大B易溶于水而难溶于有机溶剂C干燥时不能导电D熔化时不导电解析离子晶体的性质：熔点较高，硬度较大，易溶于水，难溶于有机溶剂；离子晶体熔化或溶于水时能导电，固体状态时不导电。答案D6下列各组物质熔化或汽化时所克服的微粒间的作用力属同种类型的是()A石英和生石灰的熔化 B晶体硅和晶体硫的熔化C钠和铁的熔化 D碘和氯化铵的汽化解析晶体类型相同，熔化或汽化时克服的微粒间的作用力就相同。A中石英为原子晶体，生石灰为离子晶体；B中硅是原子晶体，硫是分子晶体；C中钠和铁都是金属晶体；D中碘是分子晶体，NH4Cl是离子晶体。答案C7X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()AWX4是沼气的主要成分B固体X2Y是分子晶体CZW是原子晶体DZY2的水溶液俗称“水玻璃”解析经分析X为H，Y为O，Z为Si，W为C，则WH4为CH4，是沼气的主要成分，A项正确；X2Y为H2O，固态时为分子晶体，B项正确；ZW为SiC属原子晶体，C项正确；ZY2为SiO2，SiO2不溶于水，无法形成溶液，且“水玻璃”为Na2SiO3的水溶液，D项不正确。答案D8碘元素有多种价态，可能形成多种含氧阴离子IxO。由2个IO正八面体共用一个面形成的IxO的化学式为()AI2O BI2OCI2O DI2O解析IO的结构为，2个IO共一个面，即少3个氧原子。答案A9科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2原子晶体的说法正确的是()ACO2原子晶体和分子晶体互为同素异形体B在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化CCO2原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质D在CO2原子晶体中，每一个碳原子周围结合四个氧原子，每个氧原子跟两个碳原子相结合解析依题意，此时CO2晶体类似于SiO2晶体属原子晶体，每个C原子结合4个O原子，每个O原子结合2个C原子。由原子晶体转化为分子晶体，原子间的共价键发生改变，属化学变化，且二者物理性质截然不同，化合物不属同素异形体范畴。只有D项正确。答案D10下面有关晶体的叙述，错误的是()A金刚石的空间立体网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B在NaCl晶体中每个Na(或Cl)周围都紧邻6个Cl(或6个Na)C白磷晶体中，微粒之间通过共价键结合，键角为60D离子晶体在熔化时，离子键被破坏；而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析白磷晶体中，微粒之间通过分子间作用力结合，而白磷分子内部，磷原子间才通过共价键结合。答案C11下列物质的晶体中，不存在分子的是()A二氧化硅 B二氧化硫C二氧化碳 D二硫化碳解析二氧化硅为原子晶体，晶体是由Si原子和O原子组成的，不存在分子。答案A12某离子晶体中，晶体结构最小的重复单元如图：A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶体的化学式为()AB2A BBA2CB7A4 DB4A7解析晶体内，最小重复单元中：位于立方体顶点的原子对该单元的贡献是，棱的中心是，面心是，立方体内部对其贡献为1。则该单元中含A 8个，含B 864个，故化学式为BA2。答案B13根据下列几种物质熔点和沸点的数据，判断下列说法中错误的是()NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682 300沸点/1 4651 418182.7572 500注：AlCl3熔点在2.5105Pa条件下测定。ASiCl4是分子晶体B单质B是原子晶体CAlCl3加热能升华DMgCl2所含离子键的强度比NaCl大解析原子晶体具有很高的熔、沸点。而离子晶体也具有较高的熔、沸点。分子晶体熔、沸点低。根据这些性质可确定晶体类型，A、B项正确；AlCl3的沸点比熔点低，C项正确；NaCl的熔、沸点均比MgCl2的高，所以NaCl所含的离子键比MgCl2的离子键强度大，D项不正确。答案D14下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A具有规则几何外形的固体均为晶体B晶体具有自范性，非晶体没有自范性C晶体研碎后即变为非晶体D将玻璃加工成规则的固体即变成晶体解析晶体的规则几何外形是自发形成的，有些固体尽管有规则的几何外形，但由于不是自发形成的，所以不属于晶体，因此，A、D选项错误；组成晶体的粒子在三维空间呈现周期性的有序排列，因此，晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体，所以C项是错误的。答案B二、填空题(44分)15(12分)(1)金属导电靠_，电解质溶液导电靠_。(2)影响金属键强弱的因素有_、_等。一般说来，金属键越强，则金属的熔点_，硬度_。解析(1)金属能导电是金属中的自由电子在外加电场的作用下定向移动，电解质溶液的导电过程实际上是阴、阳离子定向移动的过程。(2)金属键与金属原子的半径、价电子数目有关，一般情况下，金属原子半径越小，价电子数越多，金属键越强，则金属的熔、沸点越高，硬度越大。答案(1)自由电子自由离子(2)金属原子的半径大小价电子的数目越高越大16(10分)(1)如图所示的是干冰的晶胞结构。观察此图，发现干冰的晶胞呈_体。在干冰晶体中CO2分子之间通过_结合为晶体。(2)试判断：CO2CS2SiO2晶体的沸点由高到低排列的顺序是_(填写相应物质的编号)。解析(1)由图观察得出干冰的晶胞呈立方体，干冰是分子晶体，微粒间的作用是分子间作用力。(2)SiO2是原子晶体，CO2和CS2是分子晶体，所以SiO2沸点最高，CO2和CS2中CS2的相对分子质量较大，分子间作用力大，沸点比CO2要高。答案(1)立方分子间作用力(2)17(12分)在118号元素中，部分连续元素单质的熔点情况如下图所示，试回答：(1)c点代表的单质可以是_，其熔点高的主要原因是_。(2)d所属的晶体类型是_。解析由图分析c点的熔点在3 000 以上，而相邻的d点的熔点很低，可推知c元素为碳元素，其单质可能为原子晶体或混合型晶体。由此可知ak依次为Be、B、C、N2、O2、F2、Ne、Na、Mg、Al、Si。c单质为金刚石，也可能是石墨(混合型晶体)，金刚石是原子晶体，碳碳键键能很大，熔点很高(石墨是混合型晶体，但在每层内，碳与碳以极强的共价键相结合，故熔点很高)。而d单质熔点为0 ，常温下为气体，是非金属单质，因此是分子晶体。答案(1)金刚石或石墨金刚石是原子晶体，晶体中存在CC共价键，键能很大，因此熔点很高，石墨为混合型晶体，同一层内存在CC共价键，共价键键能比金刚石中CC的键能还大，熔点比金刚石还要高(2)分子晶体18(10分)某离子晶体晶胞结构如图()X位于立方体的顶点，()Y位于立方体的中心。(1)晶体中每个Y同时吸引着_个X，每个X同时吸引着_个Y，该晶体的化学式为_。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_个。(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角XYX为_(填角的度数)。解析由立体结构知识知，晶胞中微粒，根据其在晶胞中的位置分为4种：体心上的离子完全属于该晶胞所有；面心上的离子属于该晶胞所有；棱上的离子属于该晶胞所有；顶点上的离子属于该晶胞所有。本题Y离子为体心，X离子为顶点，所以该晶体的化学式为Y2X(或XY2)。观察图，4个X和1个Y构成了一个正四面体，故XYX10928。答案(1)48Y2X或XY2(2)12(3)10928三、计算题(14分)19(14分)(1)中学教材中图示了NaCl晶体，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2与最邻近的O2核间距离为a108cm，计算NiO晶体的密度。(已知NiO的摩尔质量为74.7 gmol1)(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2空缺，另两个Ni2被两个Ni3所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品的组成为Ni0.97O，试计算晶体中Ni3与Ni2的离子个数之比。解析(1)由题中信息，NiO的晶体结构与NaCl的晶体结构相同，可知一个NiO晶胞中含有4个NiO，计算出一个晶胞的体积，除以4再乘以6.021023即得1 mol NiO的体积，再据NiO的摩尔质量即可求得密度。(2)可根据题意晶体呈电中性，结合电荷守恒分析：完美NiO晶体中Ni2与O2个数比为1:1，在晶体中2个Ni3代替3个Ni2时减少1个Ni2，1 mol有缺陷晶体Ni0.97O中减少0.03 mol Ni2，则1 mol Ni0.97中含Ni3为0.06 mol，含Ni2为0.91 mol，所以Ni3：Ni26：91。答案(1)设取1 mol NiO，质量为74.7 g，再求1 mol NiO的体积为：1.204 a3cm3gcm3(2)6：91