学年人教版化学选修3第3章晶体结构与性质单元测试题Word文档下载推荐.docx
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C.熔化时破坏共价键D.属于分子晶体
7、目前科学家们已经合成许多硫-氮化合物,其中一种结构如图所示。
关于该物质说法正确的是()
A.该物质的分子式为SN
B.该物质熔、沸点较低
C.该物质分子中所有原子的最外层均达到稳定结构
D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
8、下列说法中正确的是
A.晶体中分子间作用力越大分子越稳定
B.原子晶体中共价键越强熔点越高
C.冰融化时水分子中共价键发生断裂
D.氢氧化钠熔化时离子键、共价键均被破坏
9、设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.124gP4中含P-P键的个数为4NA
B.60gSiO2中含Si-O键的个数为2NA
C.12g石墨中含C-C键的个数为1.5NA
D.12g金刚石中含C-C键的个数为NA
10、下列有关说法正确的是()
A.水合铜离子的模型如图1所示,1个水合铜离子中含有4个配位键
B.K2O晶体的晶胞如图2所示,每个K2O晶胞平均占有8个O2-
C.金属Zn中Zn原子堆积模型如图3所示,空间利用率为68%
D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示,为面心立方最密堆积,每个Cu原子的配位数均为8
11、下列叙述不正确的是()
A.某物质熔融状态可导电,固态可导电,将其投入水中所形成的水溶液也可导电,则可推测该物质只可能是金属单质
B.晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子;
有阳离子不一定有阴离子
C.二氧化硅、金刚石、晶体硼是直接由原子构成晶体
D.镁型和铜型金属晶体的配位数均为12,每个晶胞占有的原子数目均为2
12、铁有δ、γ、α三种同素异形体,如图所示,三种晶体在不同温度下能发生转化。
下列说法不正确的是( )
A.δ-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B.α-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C.若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体密度比为2b3∶a3
D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同
13、已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合。
下列有关C3N4晶体的说法中正确的是( )
A.C3N4晶体是分子晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长短
C.C3N4晶体中C、N原子个数之比为4∶3
D.C3N4晶体中粒子间通过离子键结合
14、已知某离子晶体的晶胞示意图如下图所示,其摩尔质量为Mg·
mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为dg·
cm-3。
下列说法中正确的是( )
A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C.该晶胞可能是NaCl的晶胞
D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为cm
15、根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260℃),判断下列说法错误的是( )
晶体
NaCl
MgO
SiCl4
AlCl3
晶体硼
熔点/℃
801
2800
-70
180
2500
A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强
B.SiCl4晶体是分子晶体
C.AlCl3晶体是离子晶体
D.晶体硼是原子晶体
16、下列化合物,按其晶体的熔点由高到低排列正确的是( )
A.SiO2 CsCl CBr4 CF4
B.SiO2 CsCl CF4 CBr4
C.CsCl SiO2 CBr4 CF4
D.CF4 CBr4 CsCl SiO2
17、下列变化与碘的升华需克服相同类型作用力的是()
A.氯化钠溶于水B.硅的熔化
C.氯化氢溶于水D.溴的汽化
18、同组物质中化学键类型相同、晶体类型也相同的是()
A.HCHO、CO2、C2H5OHB.金刚石、O2、F2
C.Ba(OH)2、H2O、CaCl2D.I2、Ar、N2、Si
二、填空题
19、将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色,继续加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·
H2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为________________________;
[Cu(NH3)4]SO4·
H2O中,不考虑空间构型,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为___________。
(2)乙醇分子中C原子轨道杂化类型为___________,H2O与H+以配位键形成H3O+,则H3O+的空间构型为__________(用文字描述)。
(3)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为____________________。
(4)某含有结晶水的铜的氯化物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式是________。
20、H、N、Na、Al、Ti等元素在能源、材料等领域应用广泛。
回答下列问题:
(一)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺人少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。
NaAlH4可南AlCl3和NaH在适当条件下合成。
NaAlH4的品胞结构如右图所示,为长方体。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为___,L能层中电子云的形状有___种。
(2)AlCl3在178℃时升华,属于____晶体,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为____(标明配位键),其中Al原子的杂化方式为_______。
(3)写出与AIH4-空间构型相同的-种分子和一种离子_________(填化学式)。
(4)NaAlH4晶体中,与AlH4紧邻且等距的Na+有_______个;
NaAlH4晶体的密度为_____g/cm3(用含n的代数式表示)。
(二)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活,如汽车安全气囊等。
(5)写出与N3-互为等电子体的一种分子_____填分子式)。
(6)氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得,同时生成水。
下列叙述错误的是______(填标号)
A上述生成HN3的化学方程式为:
N2H4+HNO2=HN3+2H2O
BNaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
DHN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。
EHN3分子中四个原子可能在一条直线上
21、原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;
b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为 ;
c为 ;
(2)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是 ,非直线形的是 ;
(写2种)
(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是 ,离子晶体的是 ,金属晶体的是 ,分子晶体的是 。
(每空填一种)
22、C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式:
。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,粒子间存在的作用力是 。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号)。
MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。
MO的熔点比CaO的高,其原因是 。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。
CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。
从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π键:
。
23、下表是前20号元素中的部分元素的一些数据:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
原子半径(10-10m)
1.02
2.27
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.86
0.75
1.17
最高价态
+6
+1
-
+3
+4
+5
+7
最低价态
-2
-4
-3
-1
试回答下列问题:
(1)以上10种元素电负性最大的是_____(填元素符号)。
比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置:
第_____周期,第_____族,其基态原子的核外电子排布式是________。
(2)H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是(用单质的具体化学式排序)__________。
(3)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。
其分子中共形成________个σ键,________个π键。
(4)I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为________;
将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量,得到的络离子的化学式为________,其中X与Cu2+之间以_____________键结合。
(5)下图是I元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:
a._________________________________。
b._________________________________。
(6)如图是J和E组成的晶体结构,则每个与J周围最近J原子数目为_________,若晶胞边长为acm,则晶体的密度为_______________(用含a、NA的代数式表示)(g/mL)。
24、下表数据是对应物质的熔点:
编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
Na2O
AlF3
BCl3
Al2O3
CO2
SiO2
熔点℃
920
1291
160
-107
2072
-57
1723
(1)上述涉及原子中最活泼非金属原子核外电子排布式是________________;
某阴离子的轨道表示式为
,其核外电子占有的轨道总数是_____个,有______种能量不同的电子,有_____种不同运动状态的电子。
(2)物质①的电子式:
____________,⑦的结构式:
_______________。
(3)④溶于水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因_______________________________;
若把其溶液加热蒸干并灼烧,得到的固体是_______________。
(4)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是_________________。
A.最高价氧化物对应水化物的碱性B.Na最外层1个电子而Al最外层3个电子
C.单质与H2O反应的难易程度D.比较同浓度NaCl和AlCl3的pH值
(5)⑧比⑦熔点高出很多,其理由是:
_____________________________;
①和②都属于离子晶体,但①比②的熔点高,请解释原因____________________________。
25、2017年冬季,我国北方大部分地区出现严重雾霾天气,引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。
城市雾霾中还含有铜等重金属元素。
(1)N元素原子核外电子云的形状有____________种;
基态铜原子的价电子排布式为_______________,金属铜的晶体中,铜原子的堆积方式为________________。
(2)N和O中第一电离能较大的元素是___________;
SO42-的空间构型是_______________。
(3)雾霾中含有少量的水,组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2,其中心原子的杂化轨道类型为______________,H2O2难溶于CCl4,其原因为__________________。
(4)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,如NO、CH3COOONO2(PAN)等。
1molPAN中含σ键数目为__________;
NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配位数为________________。
(5)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。
已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个Kr原子相邻的Kr原子有m个,晶胞中所含Kr原子有n个,则m/n=________________。
参考答案
1、【答案】D
【解析】A.有规则几何外形的固体不一定都是晶体,如玻璃,A错误;
B.具有各向异性的固体一定是晶体,但向异性不是晶体和非晶体的本质区别,B错误;
C.美观对称的固体不一定都是晶体,如玻璃,C错误;
D.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列,晶体具有固定的熔沸点,可以利用X射线鉴别晶体和非晶体,故D正确;
答案选D.
2、【答案】A
【解析】A.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;
B.原子晶体中,键长越长其键能越小,则晶体的熔点越低,键能由大到小的顺序是:
C-C键、C-Si键、Si-Si键,所以熔点高低顺序是:
金刚石>金刚砂
>晶体硅,故B错误;
C.同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而呈增大趋势,所以电负性:
Na<Mg<Al,故C错误;
六方密堆积52%、面心立方堆积74%、体心立方堆积68%,所以空间利用率:
面心立方堆积>体心立方堆积>六方密堆积,故D错误;
答案选A.
3、【答案】D
【解析】对照晶胞图及A为
的坐标,选A为参照点,可知D在对角线的1/4处,运用比例关系可知D原子的坐标参数为(
),D正确;
正确选项D。
4、【答案】C
【解析】A、熔点113℃,能溶于CS2,这是分子晶体的性质,故A错误;
B、熔点低,液态不导电,这是分子晶体的性质,故B错误;
C、熔点较高,多数离子晶体溶于水,此性质为离子晶体性质,故C正确;
D、离子晶体在固态时不导电,故D错误。
5、【答案】D
【解析】硫酸铵晶体中铵根离子和硫酸根离子之间存在离子键,铵根离子内部N和H之间存在共价键,硫酸铵晶体属于离子晶体,不存在分子间作用力,N2H6SO4的某晶体晶体类型与硫酸铵相同,所以该晶体中含有离子键、共价键、阳离子和阴离子,不存在分子间作用力,故选D。
6、【答案】C
【解析】碳化硅(SiC)常用于电炉的耐火材料,说明SiC的熔点高、具有原子晶体的性质,所以为原子晶体,不易挥发,A、D均错误;
碳化硅(SiC)不导电,B错误;
碳化硅(SiC)存在Si-C共价键,熔化时破坏共价键,C正确;
正确选项C。
7、【答案】B
【解析】A、根据图知,该结构不是空间网状结构,所以该物质不是原子晶体,属于分子晶体,化学式为S4N4,故A错误;
B、分子晶体的熔沸点一般较低,故B正确;
C、N原子最外层有5个电子,根据图示,未形成稳定结构,故C错误;
D、由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,S2N2和S4N4都是化合物,故D错误;
故选B。
8、【答案】B
【解析】原子晶体中微粒间的作用力为共价键;
分子晶体融化时破坏分子间作用力或氢键;
离子晶体熔化时破坏离子键。
9、【答案】C
【解析】解:
A.一个白磷分子中含有6个P-P键,124gP4的物质的量是1mol,所以含有P-P键的个数为6NA,故A错误;
B.SiO2晶体中1个Si原子对应4个Si-O键,60gSiO2中含Si-O键的个数为4NA,故B错误;
C.在石墨晶体中1个C原子对应3×
=
个C-C键,12g石墨中含有C-C键的个数为1.5NA,故C正确;
D.每个C原子与其他4个C原子共用4个C-C键,相当于每个C原子占有4×
=2个C-C键,1mol金刚石含2molC-C键,故D错误;
答案为C。
10、【答案】A
【解析】A.水合铜离子中铜离子的配位数为4,配体是水,水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键,故A正确;
B.根据均摊法可知,在2O晶体的晶胞中,每个K2O晶胞平均占有8×
+6×
=4个O2-,故B错误;
C.金属Zn中Zn原子堆积模型为立方最密堆积方式,空间利用率为74%,故C错误;
D.在金属晶体的最密堆积中,对于每个原子来说,在其周围的原子有与之同一层有六个原子和上一层的三个及下一层的三个,故每个原子周围都有12个原子与之相连,对于铜原子也是如此,故D错误;
答案为A。
11、【答案】D
【解析】金属晶体在熔融状态可导电,固态可导电,并且活泼金属与水反应生成碱,为电解质,溶液也能导电,该金属应为金属单质,A正确;
离子晶体中阴离子与阳离子之间通过离子键结合,则在晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子,但是金属晶体中,存在金属阳离子和电子,没有阴离子,所以有阳离子不一定有阴离子,B正确;
二氧化硅、金刚石、晶体硼是直接由原子构成晶体,均属于原子晶体,C正确;
金属为面心立方最密堆积时,配位数最大,则镁型和铜型金属晶体的配位数均为12,镁为六方最密堆积,每个晶胞占有的原子数目为2,铜为面心立方堆积,每个晶胞占有的原子数目为4;
D错误;
12、【答案】D
【解析】由题图知,δ-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有8个,A项正确;
α-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有6个,B项正确;
一个δ-Fe晶胞中有2个铁原子,一个α-Fe晶胞中有1个铁原子,故两者密度比为即2b3∶a3,C项正确;
将铁加热后急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同。
13、【答案】B
【解析】根据“C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度”,可判断C3N4晶体与金刚石类似,原子间通过共价键形成原子晶体,A、D两项错误;
氮原子的半径比碳原子的半径小,所以C—N键的键长比C—C键的键长短,B项正确;
C3N4晶体中,原子间以单键结合,所以碳原子形成4个共价键,氮原子形成3个共价键,C、N原子个数之比应为3∶4,C项错误。
14、【答案】C
【解析】A项,用均摊法分析,晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4;
B项,阴、阳离子的配位数都是6;
C项,该晶胞符合NaCl晶胞的特征,根据氯化钠的晶胞结构图进行计算:
设晶胞边长为acm,则两个距离最近的阳离子的核间距离为acm,4×
M=NA·
a3·
d,可求出a,进而求得核间距,D项错误。
15、【答案】C
【解析】根据表中各物质的熔点,判断晶体类型。
NaCl和MgO是离子化合物,形成离子晶体,故熔点越高,说明晶格能越大,离子键越强,A项正确;
SiCl4是共价化合物,熔点较低,为分子晶体;
硼为非金属单质,熔点很高,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,但其晶体熔点较低,应属于分子晶体。
16、【答案】A
【解析】在比较晶体的熔点时,通常熔点的高低是:
原子晶体>
离子晶体>
分子晶体,选项A中CBr4和CF4均属于分子晶体且组成结构相似,其熔点的高低与相对分子质量有关,相对分子质量越大,熔点越高,选项A正确。
17、【答案】D
【解析】碘属于分子晶体,升华时破坏分子间作用力。
A.氯化钠溶解破坏离子键,类型不相同,选项A错误;
B.硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键,类型不相同,选项B错误;
C.氯化氢溶于水破坏共价键,类型不相同,选项C错误;
D.溴气化破坏分子间作用力,类型相同,选项D正确。
答案选D。
18、【答案】A
A.HCHO、CO2、CH4都是分子晶体,都只含共价键,故A正确;
B.金刚石是原子晶体,O2、F2是分子晶体,故B错误;
C.Ba(OH)2、CaCl2是离子晶体,H2O是分子晶体,故C错误;
D.I2、Ar、N2是分子晶体,硅是原子晶体,故D错误;
故选A。
19、【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d9;
(2)sp3;
三角锥形
(3)N>
O>
S
(4)CuCl2·
2H2O
(1)Cu2+的原子序数为27,根据能量最低原理,Cu2+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d9;
[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3通过配位键结合,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为
(2)乙醇分子中C都形成4个单键,所以C原子轨道杂化类型为sp3;
H2O与H+以配位键形成H3O+,氧原子的价电子对数是4,有1对孤对电子,所以H3O+的空间构型为三角锥形;
(3)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,N原子2p轨道为半充满状态,第一电离能N大于O;
同主族元素从上到下第一电离能减小,第一电离能O>
S,所以第一电离能N>
S;
(4)根据均摊法,Cu2+数是
=2,Cl-数是
,水分子数是
,所以晶胞的化学式是CuCl2·
2H2O。
20、【答案】
2分子
sp3NH4+、CH4(或SO42-、PO43-、CCl4等其他合理答案)8
CO2或N2ODE
【解析】;
(1)Ti原子的核电荷数为22,1s22s22p63s22p63d24s2,基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2;
基态Ti原子的价电子排布式为
L能层有s、p轨道,所以L能层中电子云的形状有2种;
正确答案:
2。
(2)AlCl3在178℃时升华,沸点较小,属于分子晶体;
其蒸气的相对分子质量约为267,氯化铝中铝原子最外层电子只有3个电子,形成3个共价键,每个铝原子和四个氯原子形成共价键,且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键,如图
每个铝原子和四个氯原子形成共价键,中心原子Al的价层电子对数4,杂化类型为
分子;
;
sp3。
(3)AlH4-中Al的轨道杂化数目为4+(3+1?
1×
4)/2=4,AlH4-采取sp3杂化,为正四面体构型,与AIH4-空间构型相同的-种分子和一种离子NH4+、CH4(或SO42-、PO43-、CCl4等;
NH4+、C
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- 学年 人教版 化学 选修 晶体结构 性质 单元测试