高二化学上册素能检测试题1.docx
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高二化学上册素能检测试题1
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A卷
一、选择题(本题包括12小题,每题4分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)
1.在单质的晶体中一定不存在的微粒是( )
A.原子 B.分子
C.阴离子D.阳离子
解析:
单质的晶体中可能含有原子(如原子晶体金刚石)、分子(如分子晶体碘、氦等)、阳离子(如金属晶体钠中含有Na+)。
晶体中若含阴离子,则一定含阳离子,该晶体是离子晶体。
答案:
C
2.下列关于晶体的说法正确的是( )
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:
在原子晶体中构成晶体的粒子是原子;在离子晶体中构成晶体的粒子是阳离子和阴离子;在分子晶体中构成晶体的粒子是分子;在金属晶体中构成晶体的粒子是金属阳离子和自由电子,故选项B错误。
晶体的熔点一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔点相差比较大。
晶体硅的熔点(1410℃)要比金属钨的熔点(3410℃)低,而金属汞的熔点(常温下是液体)比蔗糖、白磷(常温下是固态,分子晶体)等低。
所以选项B、C、D不正确。
答案:
A
3.下列物质在固态时是原子晶体的是( )
A.二氧化硅B.硝酸铵
C.磷酸D.蔗糖
解析:
B项硝酸铵属于离子晶体,C项磷酸和D项蔗糖属于分子晶体,只有A项二氧化硅属于原子晶体,符合题意。
答案:
A
4.四氯化硅的结构与四氯化碳类似,对其性质的推断如下:
①四氯化硅晶体是分子晶体;②通常情况下为液态,③熔点高于四氯化碳;④属于正四面体的分子构型。
其中正确的是( )
A.仅有①B.仅有①④
C.仅有②③④D.①②③④
解析:
四氯化硅的结构与四氯化碳类似,也是正四面体的分子构型,其晶体是分子晶体,由于SiCl4相对分子质量大于CCl4,所以SiCl4的熔点高于CCl4,通常情况下为液态。
答案:
D
5.下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是( )
A.具有较高的熔点B.固态不导电,水溶液能导电
C.可溶于水D.固态不导电,熔融状态能导电
解析:
A选项,原子晶体熔点也较高;B选项,有些分子晶体,如HCl的水溶液也能导电;C选项,有些分子晶体也溶于水;分子晶体在液态时不导电,离子晶体在熔融时可导电。
答案:
D
6.下列晶体均按A1型方式进行最密堆积的是( )
A.干冰、NaCl、金属CuB.ZnS、金属镁、氮化硼
C.水晶、金刚石、晶体硅D.ZnS、NaCl、镁
解析:
本题考查晶体的堆积模型。
干冰、NaCl、Cu、ZnS均为面心立方堆积(A1),Mg为A3型,水晶、金刚石、晶体硅、氮化硼为原子晶体,不遵循紧密堆积原则,故只有A项正确。
答案:
A
7.下列微粒的个数比不是1∶1的是( )
A.NaHCO3晶体中阴、阳离子B.NH3分子中的质子和电子
C.Na2O2固体中阴、阳离子D.12H原子中的质子和中子
解析:
Na2O2固体是由Na+和O22-构成的,阴、阳离子个数比为1∶2。
答案:
C
8.金属晶体具有延展性的原因是( )
A.金属键很微弱
B.金属键没有饱和性
C.密堆积层的阳离子容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列方式,也不会破坏金属键
D.金属阳离子之间存在斥力
解析:
金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列方式,也不会破坏金属键。
答案:
C
9.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4
C.MgO>H2O>N2>O2D.金刚石>生铁>钠>纯铁
解析:
A项中物质全部为原子晶体,判断其熔、沸点高低可比较其原子半径:
Si>C>O,故键长关系为Si—Si>Si—C>Si—O>C—C,故A项中的熔、沸点顺序错误;B项为同种类型的分子晶体,可比较其相对分子质量大小,相对分子质量越大,熔、沸点越高;C项中,N2与O2为同种类型的分子晶体,O2的熔、沸点比N2高;D项中,熔、沸点关系为金刚石>纯铁>生铁>钠,合金的熔、沸点比纯金属低。
答案:
B
10.几种离子的半径如下表所示
离子
Be2+
Mg2+
La3+
K+
F-
离子半径/pm
31
65
104
133
136
下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠中钠离子配位数相同的是( )
A.LaF3B.MgF2
C.BeF2D.KF
解析:
氯化钠中Na+配位数为6,半径比(
)在0.414~0.732之间时配位数是6。
分别计算各选项中离子半径比,MgF2中
=0.478合题意,其余均不在此范围内,故选B项。
答案:
B
11.金属晶体和离子晶体是重要晶体类型,下列关于它们的说法中,正确的是( )
A.金属晶体和离子晶体都能导电
B.在镁晶体中,1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用
C.金属晶体和离子晶体都可采取“紧密堆积”方式
D.金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等强烈的相互作用,很难断裂,因而都具有延展性
解析:
离子晶体中没有自由移动离子,故不导电,A项不正确;金属晶体中有电子气,能导电,金属晶体中的电子气属于整个晶体,故B项不正确;D项中离子晶体没有延展性。
答案:
C
12.右图示意的是硼和镁形成的化合物的晶体结构单元;镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。
则该化合物的化学式可表示为( )
A.MgBB.MgB2
C.Mg2BD.Mg3B2
解析:
根据示意图进行分析,计算属于该“单元”的Mg与B原子数如下:
镁原子:
位于正六棱柱顶点的镁原子,可为上下六个棱柱共有(正六边形内角为120°),每个顶点的镁原子属于该基本单元仅为
;上下底面的镁原子可为两个正六棱柱共有,每个镁原子属于该单元仅为
,则该结构单元共有镁原子数为2×6×
+2×
=3。
硼原子:
6个硼原子位于棱柱内,均属于该基本单元。
因此,该结构单元的镁原子与硼原子数之比为3∶6=1∶2,即化学式为MgB2。
若选D,则是按一般情况Mg化合价为+2,B化合价为-3而确定其化学式为Mg3B2,因未观察分析示意图,所以是错误的。
答案:
B
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)下列7种物质:
①白磷(P4);②水晶;③氯化铵;④氢氧化钙;⑤氟化钠;⑥过氧化钠;⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是______,只含离子键的离子晶体是______,既有离子键又有非极性键的离子晶体是______,既有离子键又有极性键的离子晶体是______。
(2)既含范德华力,又有非极性键的晶体是______,熔化时既要克服范德华力,又要破坏化学键的是______,熔化时只破坏共价键的是______。
解析:
(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只有非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2有离子键和极性共价键。
(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
答案:
(1)③ ⑤ ⑥ ④和③
(2)① ⑦ ②
14.(12分)
(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。
三种晶体的熔点由高到低的顺序是________。
(2)下图中A~D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:
A.________;B.________;C.________;D.________。
解析:
(1)氯酸钾是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,熔化原子晶体时需要克服共价健的作用力;碘为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。
由于原子晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体,所以原子晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以碘的熔点最低。
答案:
(1)离子键 共价键 分子间 SiO2>KClO3>I2
(2)CsCl NaCl SiO2 金刚石
15.(14分)单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据,回答问题。
金刚石
晶体硅
晶体硼
熔点/K
>3823
1683
2573
沸点/K
5100
2628
2823
硬度/Moh
10
7.0
9.5
(1)晶体硼的晶体类型是____________,理由是________________________________________________________________________。
(2)已知晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个原子,试观察右图,回答:
这个基本结构单元由________个硼原子组成,其中B—B键的键角是________,共含有________个B—B键。
(3)若将晶体硼结构单元中的每一个顶角削去,余下部分结构就与C60的结构相同,则有________个正六边形和________个正五边形。
解析:
(1)根据熔、沸点和硬度判断;
(2)B原子个数和B—B键的个数分别为
×3×20=12,
×3×20=30,夹角是60°;
(3)正六边形的个数就是原来正三角形的个数,正五边形的个数就是原来顶点的个数。
答案:
(1)原子晶体 熔、沸点很高、硬度很大
(2)12 60° 30 (3)20 12
16.(14分)A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。
A元素的原子最外层电子排布为ns1,B元素的原子价电子排布为ns2np2,C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,D元素原子的M电子层的p亚层中有1个电子。
(1)C原子的电子排布式为________,若A元素的原子最外层电子排布为1s1,则按原子轨道的重叠方式,A与C形成的化合物中的共价键属于________键。
(2)当n=2时,B的原子结构示意图为________,B与C形成的晶体属于________晶体。
当n=3时,B与C形成的晶体中微粒间的作用力是________;晶体的化学式是________。
(3)若D元素与Fe形成某种晶体,该晶体的晶胞如下图所示。
则晶体的化学式是________(用元素符号表示);若晶胞的边长为anm,则合金的密度为________g/cm3。
解析:
(1)C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,则C元素的核外电子总数为8,为O元素,电子排布式为1s22s22p4;若A元素的原子最外层电子排布为1s1,则A为H,H、O两种元素形成的化合物H2O或H2O2中的共价键属于σ键。
(2)当n=2时,B元素的核外电子总数为6,为C元素,原子结构示意图为○+6
,C、O两种元素形成的晶体属于分子晶体。
当n=3时,B元素为Si,Si与O形成的晶体中微粒间的作用力是共价键。
(3)D元素原子的M电子层的p亚层中有1个电子,则D元素为Al。
由晶胞结构可知,一个晶胞中有4个Al原子,8个Fe原子,则晶体的化学式是Fe2Al。
若晶胞的边长为anm,则合金的密度为
=
g/cm3。
答案:
(1)1s22s22p4 σ
(2)○+6
分子 共价键或极性共价键 SiO2
(3)Fe2Al 5.56×1023/a3NA
B卷
一、选择题(本题包括12小题,每题4分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)
1.金属的下列性质中和金属晶体无关的是( )
A.良好的导电性B.反应中易失电子
C.良好的延展性D.良好的导热性
解析:
A、C、D三项都是金属共有的物理性质,这些性质都是由金属晶体所决定的,B项金属易失电子是由原子的结构决定的,和晶体无关。
答案:
B
2.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的分子式的是( )
A.NH4NO3B.SiO2
C.C6H5NO2D.Cu
解析:
在四种类型的晶体中,除分子晶体中含有单独存在的分子外,其余的晶体中都不存在单个的分子,化学式仅代表物质中原子的最简组成,而不能表示其真正的分子。
答案:
C
3.下列各组物质熔化或气化时所克服的微粒间的作用力属同种类型的是( )
A.石英和干冰的熔化B.晶体硅和晶体硫的熔化
C.钠和铁的熔化D.碘和氯化铵的气化
解析:
石英的成分为SiO2,熔化时需克服共价键,干冰为CO2,熔化时需克服分子间作用力;晶体硅熔化时克服共价键,晶体硫克服分子间作用力;钠与铁均为金属晶体,克服的为金属键;碘气化克服分子间作用力,NH4Cl气化需克服离子键与共价键。
答案:
C
4.下列性质适合于分子晶体的是( )
A.熔点1071℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点10.31℃,液态不导电,水溶液导电
C.熔点801℃,熔融或水溶液能导电
D.熔点97.81℃,质软导电,密度为0.97g·cm-3
解析:
分子晶体熔点较低,不导电。
掌握各晶体类型的特征,关键的还是晶体中存在作用力的类型及大小。
答案:
B
5.(2009·海南高考)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。
下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是( )
A.Li,FB.Na,F
C.Na,ClD.Mg,O
解析:
电负性差值越大,越不易形成共价键,其中Na与F电负性差值最大。
答案:
B
6.下列物质性质变化规律不正确的是( )
A.金属Na、Mg、Al的硬度依次升高B.HI、HBr、HCl、HF的沸点依次降低
C.干冰、冰、钠的熔点依次升高D.O、F、H的原子半径依次减小
解析:
A中Na、Mg、Al均为金属晶体,其硬度由金属键决定,金属键越强,硬度越大,而金属键又与离子所带电荷和粒子半径有关,所带电荷越多,半径越小,金属键越强,故A对;B中因HF存在氢键,沸点大于HCl,故B错;C中干冰和冰为分子晶体,常温时分别为气态和液态,而钠为金属晶体,常温下是固态,故Na的熔点大于干冰和冰,而冰又大于干冰,C对;D由原子半径比较知是正确的。
答案:
B
7.X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( )
A.WX4是沼气的主要成分B.固态X2Y是分子晶体
C.ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
解析:
由题给条件可知:
X为氢元素,Y为氧元素,Z为硅元素,W为碳元素。
则WX4为CH4,X2Y为H2O,其晶体为分子晶体,ZW为SiC,属原子晶体,ZY2为SiO2,SiO2难溶于水,也不能与水反应。
答案:
D
8.下列有关晶体的叙述中,不正确的是( )
A.金刚石网状结构中,则共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻10个CO2分子
解析:
由金刚石的空间结构知,每6个碳原子构成1个最小的环,故A对;在NaCl晶体中,与每个Na+等距紧邻的Cl-有6个,但与之等距紧邻的Na+有12个,故B对;由CsCl晶体结构知,每个Cs+周围紧邻8个Cl-,故C对;干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。
答案:
D
9.(2011·苏州质检)下列物质的熔点均按由高到低的次序排列,其原因是由于键能由大到小排列的是( )
A.铝、钠、干冰B.金刚石、碳化硅、晶体硅
C.碘化氢、溴化氢、氯化氢D.二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳
解析:
分子晶体的熔点由分子间作用力决定,离子晶体、原子晶体、金属晶体的熔点由键能决定,A、C、D三项中均有分子晶体,故选B。
答案:
B
10.(2011·高考四川理综)下列推论正确的是( )
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH4+为正四面体结构,可推测PH4+也为正四面体结构
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子
解析:
由于氨分子之间存在氢键,故其沸点比磷化氢的高;CO2是分子晶体,SiO2为原子晶体;丙烷不是直线型分子,而是锯齿型。
答案:
B
11.下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的是( )
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.在共价化合物分子中各原子都形成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
解析:
本题通过学生思维的易混淆点考查学生思维的全面性。
金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,A错;在含有H原子的共价分子中H原子形成2个电子的稳定结构,B错;CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体,C错误;Na的熔点低于AlCl3,D正确。
答案:
D
12.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.CaTiO3晶体中每个Ti4+与12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
解析:
本题综合考查晶体知识,主要涉及晶体价键组成,熔点比较及均摊法来求算晶体结构,要求考生熟练掌握概念,熟悉各种典型晶体结构、合理列举事实,培养空间想像能力与分析能力。
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;D项中金属Hg常温为液态,比I2、S的熔点低;B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3×8×
=12;C项中每个Si原子连接4个氧原子。
答案:
B
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(12分)请完成下列各题:
(1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。
Ga原子的电子排布式为________________________。
在GaN晶体中,每个Ga原子与________个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为________。
在四大晶体类型中,GaN属于________晶体。
(3)在极性分子NCl3中,N原子的化合价为-3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是____________(填化学式)。
解析:
五种元素分别是第一周期氢,第二周期碳、氧,第三周期磷,第四周期钙。
Ga原子最外层有3个电子,可分别与3个N原子形成共价键,为了达到8电子稳定结构含空轨道的原子可吸引含孤对电子的第4个N原子形成配位键,成键后Ga原子与4个N原子键长键角都完全相同,呈正四面体型,GaN与单晶硅相似均为原子晶体,NCl3分子在水解过程各元素的化合价保持不变,所以产物是NH3·H2O与HClO。
答案:
(1)5
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
4 正四面体 原子 (3)HClO、NH3·H2O
14.(12分)X、Y、Z三种常见的短周期元素,可形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物,已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层,试回答:
(1)X、Y、Z的单质的晶体分别属于__________晶体、__________晶体、________晶体。
(2)Z2Y2的电子式为________,Z2Y2溶于水的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)XY3在标准状况下是针状晶体,它属于__________晶体,XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2,其化学方程式为_________________。
解析:
由Y、Z可形成Z2Y、Z2Y2可猜为Na2O和Na2O2或H2O和H2O2,根据X、Y、Z能形成阴、阳离子,确定Z为Na、Y为O、X为S。
由物质的性质可确定各物质及性质。
答案:
(1)分子 分子 金属
(2)Na+[
]2-Na+ 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)分子 H2SO4+Na2O2===Na2SO4+H2O2
15.(14分)(2011·南京高二质检)如下图所示为PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位,该晶体经X射线分析鉴定,重复单位为立方体,边长a=403.1pm。
顶点位置被Ti4+所占据,体心位置被Ba2+所占据,所有棱心位置被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+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+有________个;它们的空间构型为____________。
(4)指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数________。
解析:
(1)在该晶胞中三元素原子个数比为Ba∶Ti∶O=1∶
∶
=1∶1∶3。
(2)将共用一个Ti的8个晶胞的体心Ba连起来构成新的晶胞的顶点,则O原子正好处在六个面心的位置。
(3)晶胞一个顶点的Ti4+与其前、后、左、右、上、下的Ti4+最近且均与它等距,若连接起来,形成正八面体,分布于其各顶点。
(4)Ti与其周围最近的等距O原子有上、下、左、右、前、后共6个;立方晶胞12条棱上的12个O原子均与体心Ba2+等距。
答案:
(1)BaTiO3
(2)面心
(3)6 正八面体 (4)6、12
16.(14分)(2011·高考江苏化学)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。
回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为______,1molY2X2含有σ键的数目为_____。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是______________________。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是________。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示
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