2019高中化学 第三单元 晶体结构与性质单元测试（二）新人教版选修3.doc

第三单元 晶体结构与性质注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 32 S 32 Cl 35.5 K 23 Cu 14 一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。）1下列物质所属晶体类型分类正确的是ABCD原子晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾芒硝金属晶体铜汞铝铁2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3下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属同种类型的是A碘与干冰分别受热变为气体 B硝酸铵与硝酸分别受热变为气体C氯化钠与氯化氢分别溶解在水中D晶体钠与冰分别受热熔化4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5下列说法正确的是A原子晶体中只存在非极性共价键B因为HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的沸点高于HFC干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物6下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是ACH4SiH4GeH4SnH4BKClNaClMgCl2MgOCRbKNaLiD石墨金刚石SiO2钠7根据下表给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为160)，判断下列说法错误的是晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012800701802500AMgO中的离子键比NaCl中的离子键强BSiCl4晶体是分子晶体CAlCl3晶体是离子晶体D晶体硼是原子晶体8钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是A该晶体属于离子晶体B晶体的化学式为Ba2O2C该晶体晶胞结构与NaCl相似D与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个9下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是Na2ONaAlF3AlCl392097.81291190Al2O3BCl3CO2SiO22073107571723A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10同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是A在加热此化合物时有紫色气体产生B它是一种离子化合物C这种化合物不能跟强碱发生化学反应D该化合物在一定条件下由PH3与HI化合而成11某固体仅由一种元素组成，其密度为5.0 gcm3，用X射线研究该固体的结构时得知：在边长1107 cm的正方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的A32 B120 C150 D18012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金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高CSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合DCaTiO3晶体中每个Ti4+与12个O2相紧邻13石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是 A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合14下面的排序不正确的是A晶体熔点的高低：B熔点由高到低：NaMgAlC硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅D晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI15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C3N4D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16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12D该气态团簇分子的分子式为EF或FE二、非选择题（本共52分。）17（1）氯酸钾熔化时，微粒间克服了_；二氧化硅熔化时，微粒间克服了_；碘升华时，微粒间克服了_。三种晶体熔点由高到低的顺序是_。（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）在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有_(填化学式，下同)，由非极性键形成的非极性分子有_，能形成分子晶体的物质是_，晶体中含有氢键的是_，属于离子晶体的是_，属于原子晶体的是_，五种物质的熔点由高到低的顺序是_。18水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_。（2）写出与H2O分子互为等电子体的微粒_(填2种)。（3）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)19下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：（1）图所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F数为_，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_；（2）图所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是_，H3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数比为_；（3）金属铜具有很好的延展性、导电传热性，对此现象最简单的解释是用“_”理论；（4）三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。20C60、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 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。21某离子晶体的晶胞结构如图所示。试求：（1）晶体中每一个Y同时吸引着_个X，每个X同时吸引着_个Y，该晶体的化学式是_。（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_。（4）设该晶体的摩尔质量为M gmol1，晶体密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距离为_cm。2018-2019学年高二下学期第三单元训练卷化 学（二）答案1. 【解析】石墨属于混合晶体，生石灰、氯化铯属于离子晶体，氮化铝属于原子晶体，故只有D正确。【答案】D2. 【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D不正确。【答案】A3. 【解析】碘、干冰都是分子晶体，且都无氢键，变为气体时只克服范德华力；硝酸铵是离子晶体变为气体时克服离子键和共价键，硝酸是分子晶体，且含有氢键，变为气体时需克服范德华力和氢键；氯化钠、氯化氢溶于水分别克服离子键、共价键；晶体钠与冰受热熔化分别克服金属键、分子间作用力。【答案】A4. 【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】D5. 【解析】A项SiO2中存在极性键；B项HF分子间含有氢键，故HF沸点高；D项AlCl3为共价化合物。【答案】C6. 【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CC键键长比金刚石中CC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】D7. 【解析】NaCl和MgO是离子化合物，形成离子晶体，故熔、沸点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A项正确；SiCl4是共价化合物，熔、沸点较低，为分子晶体；硼为非金属单质，熔、沸点很高，是原子晶体，B、D项正确；AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔、沸点较低，应属于分子晶体。【答案】C8. 【解析】由晶胞结构及“均摊法”计算：一个晶胞中含Ba2+：81/86 1/24个，含O：121/414个，故晶体化学式是BaO2，其他选项可结合NaCl晶胞知识作出判断。【答案】B9. 【解析】金属晶体中含有金属阳离子，但不属于离子晶体，A错；BCl3分子中硼原子的最外层只有6个电子，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正确。【答案】D10. 【解析】此题为信息题，可把PH看作NH来回答。因铵盐易分解且是离子化合物，分解产生的HI不稳定，易分解，故A、B项正确；NH3与HI易化合，故D项正确；又NH与OH能反应，故PH与OH能反应，故C项不正确。【答案】C11. 【解析】MVm6.021023 mol15. 0 gcm3150gmol1，故Mr150。【答案】C12. 【解析】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；B项中金属汞常温为液态，比I2、S的熔点低；C项中每个硅原子连接4个氧原子。D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3812。【答案】D13. 【解析】石墨烯与石墨均为碳单质，两者互为同素异形体，故A、C错误；0.12 g石墨烯为0.01 mol，碳原子数为6.021021个，故B项错误；由题意可知石墨烯应该是单层的石墨，其结构与石墨相似，碳原子之间以共价键结合。【答案】D14. 【解析】A中，由于可以形成分子内氢键，使得晶体熔点降低。B中，Na、Mg、Al均为金属晶体，金属键NaMgMgNa。C中，共价键键能金刚石SiC晶体硅，故硬度顺序与其一致。D中，晶格能大小与离子半径、离子所带电荷有关；半径越小离子带电荷越多，晶格能越大，故D正确。【答案】B15. 【解析】图为网状结构，硬度超过金刚石晶体，氮化碳晶体为原子晶体，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】B16. 【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CC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】D17. 【解析】（1）氯酸钾是离子晶体，熔化时微粒间克服离子键；SiO2是原子晶体，熔化时克服共价键；碘是分子晶体，熔化时克服分子间作用力。（2）一般地，不同晶体的熔点：原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体熔点变化大；一般情况下，熔点：固体液体气体，则可得出：CO2CS2NaNaClSi氯酸钾碘（2）（3）CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC(NH4)2SO4HFCO2H218. 【解析】（1）中，氧原子的基态核外电子排布为：1s22s22p4。（2）中，与H2O分子互为等电子体的微粒应该是：3原子最外层电子数为8的分子或离子，可以是H2S，或NH。（3）中，因为冰是分子晶体，所以只有干冰(B)和碘(C)与之相同。【答案】（1）1s22p22p4（2）H2S、NH（3）BC19. 【解析】（1）从图面心上的一个Ca2+可看出连接四个F，若将旁边的晶胞画出，也应连四个F，则一个Ca2+连有8个F。铜属于面心立方最密堆积，配位数为12。（2）H是两电子，B从图看，只形成三个键，应为6个电子，只有氧为8电子。H3BO3属于分子晶体，一个B连有三个O，三个O又连有三个H，所以一个B对应6个化学键。（3）“电子气”理论可以很好地解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。（4）熔点大小一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体看具体情况，此题H3BO3为分子晶体，应最小，熔化时破坏分子间作用力和氢键。【答案】（1）812（2）O16（3）电子气（4）H3BO3分子间作用力、氢键20. 【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(240-180)2=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43=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）124（6）612a8a821. 【解析】（1）此结构虽不符合晶胞“无隙并置”，但可将每个Y与所连接的X划为1个立方单元，此立方结构单元计算晶体组成，此立方单元中只有1个Y，且每个Y同时吸引4个X，而X处于顶点上为8个立方单元所共有，即每个X同时吸引8个Y。在每个该立方单元中含X：4(个)，含Y：1个，则化学式为XY2或Y2X。（2）在一个立方单元中，每个X与它的距离最接近的X有三个，每个X位于立方单元的顶点处，同时被8个立方单元共有，则每个X周围有312(个)(每个面为两个立方单元共有)。（3）在此立方单元中，Y与四个X形成正四面体结构，故键角为10928。（4）因为一个立方单元中只含个XY2，则有VNA，V，而Vl3(设边长为l)，则l3，l，设X与X间的距离为S，Sl。【答案】（1）48XY2(或Y2X)（2）12（3）10928（4）