最新高中化学第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31.docx

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最新高中化学第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31

【2019最新】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3

（1）

（时间45分钟，满分100分）

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）

1．下列晶体为分子晶体的是（　　）

A．CaF2　　B．CH4

C．SiO2D．Na2O2

【解析】　CH4晶体为分子晶体。

CaF2晶体、Na2O2晶体为离子晶体。

SiO2晶体为原子晶体。

【答案】　B

2．下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个相同原子包围，以共价键形式结合形成正四面体，并向空间伸展成网状结构的是（　　）

A．四氯化碳B．石墨

C．硅晶体D．水晶

【解析】　四氯化碳晶体中一个碳原子被4个氯原子包围；石墨晶体中一个碳原子被3个碳原子包围，为层状结构；硅晶体中每个硅原子被4个硅原子包围（与金刚石的晶体结构相似），为空间网状结构；水晶晶体中一个硅原子被4个氧原子包围，一个氧原子被2个硅原子包围，为空间网状结构。

【答案】　C

3．下列有关晶体的说法中正确的是（　　）

A．氯化钾溶于水时离子键未被破坏

B．金属晶体中金属键越强，熔点越高

C．冰融化时分子中共价键发生断裂

D．分子间作用力越大，分子越稳定

【解析】　氯化钾溶于水时离子键被破坏，A错；冰融化时破坏的是分子间作用力而共价键没有发生断裂，C错；分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，分子间作用力与分子稳定性无关，D错。

【答案】　B

4．下列说法中，正确的是（　　）

A．分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定

B．具有高熔、沸点的晶体一定是离子晶体或原子晶体

C．与单晶硅晶体结构相似的晶体属于原子晶体

D．同族元素的氧化物形成的晶体类型相同

【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。

【答案】　C

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。

【答案】　A

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。

【答案】　A

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。

【答案】　B

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。

【答案】　C

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。

【答案】　B

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。

【答案】　B

12．下表中的数据是对应物质的熔点。

Na2O

NaCl

AlF3

AlCl3

920℃

801℃

1291℃

190℃

BCl3

MgO

CO2

SiO2

－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

C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体

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。

【答案】　B

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：

16O2<18O2；金属键：

Na>K，故熔点：

Na>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。

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：

干冰>冰

c．晶体中的空间利用率：

干冰>冰

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：

金刚石>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×＝2R

V＝（2R）3

4M＝（2R）3NAρ

2R＝

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）　×