学年高中化学选修3课时作业第三章单元质量.docx
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学年高中化学选修3课时作业第三章单元质量
第三章 单元质量检测
时间:
90分钟 满分:
100分
一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )
A.观察外观是否规则
B.测定是否有固定的熔点
C.验证是否有各向异性
D.进行X射线衍射实验
答案:
D
2.
共价键、金属键、离子键和分子间作用力都是构成物质微粒间的不同相互作用力,下列含有上述两种相互作用力的晶体是( )
A.碳化硅晶体B.Ar晶体
C.NaCl晶体D.NaOH晶体
解析:
SiC晶体、Ar晶体、NaCl晶体中都只含有一种作用力,分别是:
共价键、范德华力、离子键。
答案:
D
3.
下列对化学知识概括合理的是( )
A.原子晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键
B.同素异形体之间的转化都是物理变化
C.原子晶体的熔点不一定比金属晶体的高,分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低
D.一种元素可能有多种氧化物,但同种化合价只对应一种氧化物
解析:
稀有气体的晶体中不含有化学键,A项错;3O2
2O3是化学变化,B项错;晶体硅的熔点比钨低,蔗糖的熔点比汞高,C项正确;N元素显+4价的氧化物有NO2、N2O4,D项错。
答案:
C
4.
关于晶体的下列说法正确的是( )
A.化学键都具有饱和性和方向性
B.晶体中只要有阴离子,就一定有阳离子
C.氢键具有方向性和饱和性,也属于一种化学键
D.金属键由于无法描述其键长、键角,故不属于化学键
解析:
离子键、金属键没有饱和性、方向性;氢键不属于化学键;金属键属于化学键。
答案:
B
5.(双选)下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.金刚石的硬度大于晶体硅,其熔、沸点也高于晶体硅
C.水蒸气比H2S气体易液化
D.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高
解析:
A项氢化物的稳定性,B项中硬度,熔、沸点都与共价键有关,与分子间作用力无关。
答案:
CD
6.下列各组晶体中化学键类型和晶体类型均相同的是( )
A.二氧化硅和二氧化碳B.金刚石和石墨
C.氯化钠和过氧化钠D.铁和铜
解析:
A项,SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体;B项,金刚石中只含共价键,石墨中含共价键和范德华力;C项,氯化钠中只含离子键,Na2O2中含离子键和共价键;D项,铁和铜均为金属晶体,只含金属键。
答案:
D
7.
金属钠晶体为体心立方晶胞(
),晶胞的边长为a。
假定金属钠原子为等径的刚性球,且晶胞中处于体对角线上的三个球相切。
则钠原子的半径r为( )
A.
B.
C.
D.2a
解析:
如果沿着某一面的对角线对晶胞作横切面,可得如图所示的结构,其中AB为晶胞的边长,BC为晶胞的面对角线,AC为晶胞的体对角线。
根据立方体的特点可知:
BC=
a,结合AB2+BC2=AC2,得:
r=
。
答案:
B
8.
有关晶体的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.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.氯化钠熔化时离子键未被破坏
解析:
分子晶体中分子间作用力越大,则分子晶体的熔、沸点越高,分子内共价键键能越大,则分子越稳定;冰中水分子间存在氢键,冰融化时断裂了氢键;NaCl中Na+、Cl-之间存在离子键,NaCl熔化成Na+、Cl-时一定破坏了离子键。
答案:
B
9.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:
离子晶体在固态时不导电;在金属晶体中,自由电子为整块金属所有,不专属于某个离子;金属键和离子键均无方向性和饱和性,使两类晶体均采取“紧密堆积”方式;离子晶体无延展性。
答案:
C
10.
下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )
A.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子
B.最小的环上,硅和氧原子数之比为1∶2
C.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子
D.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
解析:
二氧化硅晶体相当于将金刚石晶体中的碳原子换成硅原子,同时在每两个硅原子中心连线的中间加上一个氧原子,最小的环上有12个原子(6个硅原子和6个氧原子),A项错误,C项正确;最小的环上硅和氧原子数之比为1∶1,B项错误;SiO2晶体为空间网状结构,每个硅原子与相邻的4个氧原子以共价键相结合,前者位于正四面体的中心,后者位于正四面体的4个顶点,D错。
答案:
C
11.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>O2
D.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
12.
有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同同期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
下列说法中,正确的是( )
A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
解析:
由题干容易确定X、Y、Z、W、M分别为钠、硅、硫、氯、氧。
钠和氧可以形成氧化钠和过氧化钠两种不同的化合物;水分子间存在着氢键,因此水的沸点反常的高;晶体硅为原子晶体,硫和氯气的晶体为分子晶体。
氯气和臭氧可作为水处理中的消毒剂。
答案:
D
13.
X、Y都是ⅡA族(Be除外)的元素,已知它们的碳酸盐的热分解温度:
T(XCO3)>T(YCO3),则下列判断不正确的是( )
A.晶格能:
XCO3>YCO3
B.阳离子半径:
X2+>Y2+
C.金属性:
X>Y
D.氧化物的熔点:
XO 解析: 碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子。 热分解温度越高,该阳离子越难结合氧离子,离子半径越大,故B项正确;同时该碳酸盐的晶格能也越小,故A项不正确(同类型晶体,晶格能与离子半径成反比);同族元素离子半径越大,原子的半径也越大,金属性必然越强,故C项正确;阳离子半径是X2+>Y2+,则晶格能XO 答案: A 14. 在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如下图所示,该晶体中AI的配位数是( ) A.5B.4 C.3D.1 解析: 每个Al原子的周围有4个N原子,配位数为4。 答案: B 15. 下列叙述正确的是( ) A.金属晶体的一个晶胞中所含的原子数: 钾型=镁型<铜型 B.在卤族元素(F、Cl、Br、I)的氢化物中,HF的沸点最低 C.CaH2、Na2O2晶体的阴、阳离子个数比分别为2∶1、1∶1 D.晶体熔点: 金刚石>食盐>干冰>冰 解析: A项中1个晶胞内的原子数分别是2、2、4,正确;B项HCl的沸点最低,D项熔点冰>干冰;C项Na2O2中阴离子(O )与阳离子(Na+)个数比为1∶2。 答案: A 16. 下列说法正确的是( ) A.熔点: 锂<钠<钾<铷<铯 B.由于HCl的分子间作用力大于HI,故HCl比HI稳定 C.等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等 D.已知AB的离子晶体结构如右上图所示,则每个A+周围距离最近且等距的B-有8个 解析: A项熔点应逐渐降低;B项HCl比HI稳定是因为H—Cl键比H—I键牢固的缘故;C项12g金刚石中含2molC—C键,12g石墨中含有1.5molC—C键;D项中每个A+被8个B-所形成的立方体包围,B-亦被8个A+所形成的立方体包围。 答案: D 17. 某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如下图所示,则该晶体的化学式可表示为( ) A.A2B B.AB C.AB2 D.A3B 解析: 观察图可以看出,在A原子的周围有4个B原子,同样在B原子的周围有4个A原子,故A、B原子的个数比为1∶1。 答案: B 18. 根据下列几种物质的熔点和沸点数据,判断下列有关说法中,错误的是( ) NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B 熔点/℃ 810 710 190 -68 2300 沸点/℃ 1465 1418 182.7 57 2500 注: AlCl3熔点在2.5×105Pa条件下测定 A.SiCl4是分子晶体 B.单质B是原子晶体 C.AlCl3加热能升华 D.MgCl2所含离子键的强度比NaCl大 解析: 三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同,因而表现出不同的性质。 原子晶体具有较高的熔、沸点,硬度大,不能导电。 离子晶体具有较高的熔、沸点,较大的硬度,在溶液中或熔融状态下能导电。 分子晶体熔、沸点低,硬度小,不导电,熔融时无化学键断裂,根据这些性质可确定晶体类型。 根据上述性质特点及表中数据进行分析,NaCl的熔沸点均比MgCl2高,所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强,故D项不正确。 答案: D 二、非选择题(本题包括6小题,共46分) 19.(6分) (1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型: A.碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电________; B.溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融态不导电________; C.五氟化钒,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中________; D.溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电________。 (2)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。 如图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。 它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,其原因是________________________________________________________________________。 试推测ICl的沸点所处的最小范围________。 解析: (1)晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性相结合,是判断晶体类型的重要依据。 原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同。 原子晶体熔融不导电,离子晶体熔融时或水溶液都能导电。 原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔点、沸点有很大差异,一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。 另外易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。 (2)卤素及其互化物的分子结构相似,相对分子质量越大,分子间的作用力越强,物质的熔点、沸点越高。 比较各种卤素及其互化物的相对分子质量可知,其最小范围为M(Br2) 答案: (1)原子晶体 分子晶体 分子晶体 离子晶体 (2)相对分子质量越大,分子间的作用力越强 介于Br2的沸点和IBr的沸点之间 20.(4分)下图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。 请回答: 该化合物的化学式为________。 解析: 晶胞中Ca位于中心,占有个数为1;Ti位于立方体的8个顶点上,该晶胞占有8× =1;O位于12个棱的中心,该晶胞占有12× =3。 答案: CaTiO3 21.(7分) (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: ①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥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____________。 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: CO2 答案: (1)离子键 共价键 分子间作用力 二氧化硅>氯酸钾>碘 (2)①⑤③②④⑥ (3)CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 22.(7分) 溴化钠、氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能(部分)如下表所示: NaBr NaCl MgO 离子的核间距/pm 290 276 205 晶格能/kJ·mol-1 787 3890 (1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能________(填“大”或“小”),主要原因是________________________________________________________________________。 (2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大,主要原因是 ________________________________________________________________________。 (3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中,硬度最大的是________。 工业制取单质镁时,往往电解的是氯化镁而不是氧化镁,主要原因是________________________________________________________________________。 答案: (1)小 NaBr比NaCl离子的核间距大 (2)氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且半径小 (3)氧化镁 氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大,熔点高,电解时消耗电能大 23.(10分) 已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。 A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。 B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1~18列中的第7列元素。 D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如下图。 请回答: (1)A元素的名称是________。 (2)B的元素符号是________,C的元素符号是________,B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高,其原因是________________________________________________________________________。 (3)E属元素周期表中第________周期,第________族的元素,其元素名称是________,它的+2价离子的电子排布式为________。 (4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。 解析: (1)从D、E是周期表中1~18列中E排第7列可判断E是第四周期ⅦB族,所以D也在第四周期;图中离子化合物D∶B=1∶2,则D为Ca,且B的序数在前面,B为F,C为Cl;A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族,所以A为H。 (2)考查氢键对物质熔沸点的影响;(3)锰在周期表中的位置,+2价时已经失去2个电子,所以排布式为[Ar]3d5;(4)ρ= =(40+38)×4÷(6.02×1023)g÷V=ag·cm-3,V= 。 CaF2是AB2型离子晶体的代表,常常是考查的热点,一定要熟悉其晶胞的结构,这也可以作为推断的一个突破口。 答案: (1)氢 (2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键,氯化氢分子间没有氢键 (3)四 ⅦB 锰 1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2 24.(12分) 铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。 请回答以下问题: (1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是________________________________________________________________________。 (3)SO 中S以sp3杂化,SO 的立体构型是________。 (4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,金原子最外层电子排布式为____________。 一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中铜原子处于面心,金原子处于顶点位置,则该合金中铜原子与金原子数量之比为________;该晶体中,原子之间的作用力是________________________________________________________________________。 (5)CuSO4晶体的构成微粒是________和________,微粒间的作用力是________,该晶体属于________晶体。 (6)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由铜原子与金原子构成的四面体空隙中。 若将铜原子与金原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为________。 解析: (1)金属铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。 (2)白色的CuSO4粉末与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体,该反应常用于检验微量水的存在。 (3)硫原子以sp3杂化,且硫原子结合4个氧原子,因此SO 的空间构型为正四面体形。 (4)铜的价电子排布式为3d104s1,最外层只有1个电子,最外层电子排布式为4s1,所以与Cu同族的第六周期的金原子最外层电子排布式为6s1。 立方最密堆积的结构中,顶点有8个金原子,顶点上的原子被8个晶胞共用,完全属于该晶胞的有8× =1(个),6个面的中心共有6个铜原子,面上的原子被2个晶胞共用,完全属于该晶胞的有6× =3(个),所以铜原子与金原子数量之比为3∶1。 金属和合金属于金属晶体,微粒间的作用力为金属键。 (5)CuSO4为离子晶体,该晶体由Cu2+和SO 以离子键结合。 (6)氟化钙的晶胞如下图所示,在立方体里面有8个F-,每个F-恰好处于4个Ca2+围成的四面体的中间。 若把该铜金合金中的铜原子和金原子等同看待,则铜原子和金原子相当于CaF2中的Ca2+,所储氢原子相当于F-,故其化学式为Cu3AuH8。 答案: (1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑十+2H2O (2)白色CuSO4粉末和水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体 (3)正四面体形 (4)6s1 3∶1 金属键 (5)Cu2+ SO 离子键 离子 (6)Cu3AuH8
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- 学年 高中化学 选修 课时 作业 第三 单元 质量
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