高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质章末综合测评 鲁科版选修3Word文件下载.docx
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【解析】 A项,分子间作用力只影响分子晶体的物理性质,与分子稳定性无关;
B项,有些金属晶体也具有高熔、沸点,如钨等;
C项,单晶硅为原子晶体,与其晶体结构相似的晶体属于原子晶体;
D项,CO2、SiO2分别属于分子晶体、原子晶体。
5.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热熔化
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
【解析】 液溴和苯受热变为气体,克服的是分子间作用力;
干冰和氯化铵分别为分子晶体和离子晶体,受热熔化时分别克服分子间作用力和离子键;
二氧化硅和铁分别为原子晶体和金属晶体,受热熔化分别克服共价键和金属键;
食盐和葡萄糖分别属于离子晶体和分子晶体,溶解于水克服离子键和分子间作用力。
【答案】 A
6.下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是( )
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920℃
97.8℃
1291℃
190℃
2073℃
-107℃
-57℃
1723℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.晶格能:
Al2O3>AlF3
C.同族元素的氧化物可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】 根据表格信息知AlCl3的熔点较低,故AlCl3为分子晶体。
含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体。
7.下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是( )
A.Si、SiC、金刚石的熔点依次降低
B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高
C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高
D.PH3、NH3、H2O的沸点依次升高
【解析】 因Si、SiC、金刚石都是原子晶体,键能的大小顺序为C—C键>
Si—C键>
Si—Si键,所以Si、SiC、金刚石的熔点依次升高。
8.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
则关于CaC2晶体的描述不正确的是( )
A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大
B.和Ca2+距离相同且最近的C
构成的多面体是正六面体
C.和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有4个
D.如图的结构中共含有4个Ca2+和4个C
【解析】 A项,据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体,故熔点较高、硬度较大;
B项,由于晶胞沿一个方向拉长,故该晶胞不是由正方体构成,而是由长方体构成,和Ca2+距离相同且最近的C
有4个,且在同一平面上;
C项,和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有4个,也在同一平面上;
D项,图示结构中N(Ca2+)=12×
+1=4,N(C
)=8×
+6×
=4。
9.下列有关化学键和晶体的说法中正确的是( )
①分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ②原子晶体中共价键越强,熔点越高 ③冰融化时水分子中共价键发生断裂 ④氯化钠熔化时离子键未被破坏 ⑤在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 ⑥在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ⑦原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
A.①②③④B.⑤⑥⑦
C.②⑤D.①④
【解析】 如I2晶体熔点高于汞,①不正确;
原子晶体是相邻原子间以共价键结合而成的空间网状结构的晶体,共价键越强,熔点越高,②正确;
冰是由水分子形成的分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,③不正确;
氯化钠是由Na+和Cl-构成的离子晶体,在熔化时离子间距离发生了变化,离子键也发生了变化而被破坏,④不正确;
金属晶体中无阴离子,⑥错误;
钨的熔点(3410℃)比硅(1410℃)高,⑦不正确。
10.在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼的相间排列,如图是从该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
根据该图确定硼化镁的化学式为( )
A.MgBB.MgB2
C.Mg2BD.MgB6
【解析】 根据题意可将相邻的一层镁一层硼压缩为一层,即可将如题图所示结构看成一个平面结构,并且不影响镁与硼的原子个数比的计算结果。
每个镁原子周围有6个硼原子,每个硼原子为3个镁原子所共有,所以镁原子与硼原子个数之比为1∶2,化学式为MgB2。
11.Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体,氮化铝的晶胞结构如图所示。
下列说法正确的是( )
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.一个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al的配位数为2
【解析】 根据氮化铝晶体的性质,可知它属于原子晶体,能用于制造切割金属的刀具;
根据晶胞结构可知,一个氮化铝晶胞中含有的Al原子的数目为8×
+1=2;
观察晶胞结构可得氮化铝晶体中Al的配位数为4。
12.下表中的数据是对应物质的熔点。
【导学号:
66240033】
NaCl
920℃
801℃
1291℃
190℃
MgO
-107℃
2852℃
-57℃
1723℃
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是分子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
【解析】 AlCl3是分子晶体,A对,B错;
C、Si同族,但CO2、SiO2分别为分子晶体、原子晶体,C对;
Na、Mg不同族,但Na2O、MgO均为离子晶体,D对。
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(10分)现有几组物质的熔点(℃)数据:
A组
B组
C组
D组
金刚石:
3350
Li:
181
HF:
-83
NaCl:
801
硅晶体:
1415
Na:
98
HCl:
-115
KCl:
776
硼晶体:
2573
K:
64
HBr:
-89
RbCl:
718
二氧化硅:
1713
Rb:
39
HI:
-51
CsCl:
645
据此回答下列问题:
(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的微粒间作用力是________。
(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于____________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因为_____________________________________________________________。
【解析】
(1)A组物质熔点均很高,且均由非金属元素组成,故为原子晶体,熔化时克服共价键。
(2)B组晶体均为金属单质,故均属于金属晶体,金属晶体的物理通性:
有金属光泽,易导电、导热,有延展性。
(3)C组物质均属于分子晶体,由于HF分子间存在氢键,故HF熔点反常。
(4)D组物质均属于离子晶体,一般来说,硬度较大,水溶液能导电,固体不导电,熔融状态导电。
(5)决定离子晶体熔点的因素:
晶格能。
离子半径越小,离子所带电荷数越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高。
【答案】
(1)原子 共价键
(2)①②③④
(3)HF分子间形成氢键
(4)②④ (5)晶格能:
NaCl>KCl>RbCl>CsCl
14.(14分)
(1)下列物质在固态时,属于分子晶体的有________,属于原子晶体的有________,属于离子晶体的有________。
①金刚石 ②氩 ③水晶 ④水银 ⑤氧化铝
⑥P4 ⑦苯
(2)比较下列物质的有关性质(用“>
”“<
”“=”或“≈”号连接)
沸点:
16O2________18O2 熔点:
Na________K
稳定性:
H2O________D2O
(3)某常见固体能导电,质软,它可能属于________。
A.分子晶体 B.原子晶体 C.离子晶体 D.金属晶体 E.混合晶体
(4)在氯化铯晶体(见图1)中,若以某一铯离子为球心,与之等距离的若干离子构成一个球面。
与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)上有________个________离子(填写离子符号,下同),第二层球面上有________个________离子。
图1
(5)在氯化钠晶体(见图2)中,每个钠离子与________个最近且等距离的氯离子以________键相结合,与每个氯离子最近的且等距离的氯离子有________个。
图2
【解析】
(1)根据物质的类别分析作答。
(2)相对分子质量:
16O2<
18O2,故沸点:
18O2;
金属键:
Na>
K,故熔点:
K;
键能:
H—O=H—D,故稳定性:
H2O=D2O。
(3)固体能导电,该固体可能是金属晶体或石墨。
(4)以Cs+为球心,与之等距离且距离最近的离子为Cl-,由图1可知每个Cs+周围有8个最近等距离的Cl-,第二层球面则为等距离的Cs+,以球心为原点的x、y、z轴上有6个这样的Cs+(即上、下、左、右、前、后位置)。
(5)每个Na+的上、下、左、右、前、后有6个最近且等距离的Cl-与Na+以离子键结合;
计算每个Cl-最近且等距离的Cl-个数时,可按
分析,每个正方体中有3个Cl-与1个Cl-最近,而1个顶点上的Cl-为8个正方体共用,故周围等距离的Cl-个数为:
3×
8×
=12。
【答案】
(1)②⑥⑦ ①③ ⑤
(2)<
>
≈或= (3)DE
(4)8 Cl- 6 Cs+
(5)6 离子 12
15.(14分)下面是一些晶体的结构示意图。
甲 乙 丙
(1)下列关于晶体的说法正确的是________。
A.晶体的形成与晶体的自范性有关
B.可以用X-射线衍射仪区分晶体和非晶体
C.石蜡是非晶体,但有固定的熔点
D.晶胞就是晶体
(2)图甲表示的是晶体的二维平面示意图,a、b中可表示化学式为AX3的化合物的是________。
(3)图乙表示的是金属铜的晶胞,请完成以下各题:
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________,铜原子的配位数为________。
②该晶胞称为________(填序号)。
A.六方晶胞
B.体心立方晶胞
C.面心立方晶胞
(4)图丙为钛酸钡晶体的晶胞结构,该晶体经X-射线分析得出,重复单位为立方体,顶点位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,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+周围与它距离最近且相等的Ti4+有________个,它们所形成的立方体为________。
④Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数分别为________。
【解析】
(1)选项A,在一定条件下,物质能形成具有几何形状的晶体,这个形成过程与晶体的自范性有关。
选项B,同一条件下,当单一波长的X-射线通过晶体和非晶体时,摄取的图谱是不同的,非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线。
选项C,非晶体没有固定的组成,也没有固定的熔点。
选项D,晶体是由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的。
(2)由图甲可知,a、b中两类原子的个数之比分别为1∶2和1∶3,所表示的化合物的化学式可分别表示为AX2、AX3。
(3)①利用“均摊法”可求得该铜晶胞中拥有的铜原子数=8×
1/8+6×
1/2=4。
在铜晶胞中,与每个Cu原子距离最近且相等的铜原子有12个,因此铜原子的配位数为12。
②由图可知,铜晶胞为面心立方晶胞。
(4)①在该晶胞中三种元素所形成的离子的个数比为Ba2+∶Ti4+∶O2-=1∶(8×
)∶(12×
)=1∶1∶3。
②将共用一个Ti4+的8个晶胞的体心Ba2+连接起来构成新的立方体晶胞,则O2-正好处在面心位置。
③晶胞顶点位置上的Ti4+与其前、后、左、右、上、下的6个Ti4+距离最近且相等,若将它们连接起来,则形成正八面体。
④Ti4+周围与其距离最近且相等的O2-有6个,立方晶胞12条棱上的12个O2-与体心位置上的Ba2+距离最近且相等。
【答案】
(1)AB
(2)b (3)①4 12 ②C
(4)①BaTiO3 ②面心 ③6 正八面体 ④6、12
16.(14分)碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛。
66240034】
已知A为离子晶体,B为金属晶体,C为分子晶体
(1)上图分别代表了五种常见的晶体,分别是:
A________,B________,C________,D________,E________。
(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是________。
a.晶体的密度:
干冰>
冰
b.晶体的熔点:
冰
c.晶体中的空间利用率:
d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有________。
a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b.晶体中共价键的键长:
金刚石中C—C<
石墨中C—C
c.晶体的熔点:
金刚石>
石墨
d.晶体中共价键的键角:
石墨
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,一个晶胞中的C原子数目为________。
金刚石晶胞
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为________,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子),已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则Cu的原子半径为____________。
【解析】
(2)干冰为密堆积,冰不是密堆积,故ac正确;
冰中有氢键,干冰中无氢键,熔点:
干冰<
冰,故bd错误。
(5)1个铜晶胞中有4个Cu原子,1mol铜晶胞的质量为4Mg,设一个铜晶胞的体积为V,1mol铜晶胞的质量VNAρg
4M=VNAρ
设一个铜原子的半径为R,一个铜晶胞的棱长为4R×
=2
R
V=(2
R)3
4M=(2
R)3NAρ
2
R=
×
【答案】
(1)NaCl Na 干冰 金刚石 石墨(答案合理即可)
(2)ac (3)ae (4)8
(5)
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