選修三第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)能力檢測題及答案解析

PAGE第一試卷網(wǎng)Shijuan1.Com提供下載綜合能力檢測三(第三章)考試時(shí)間：90分鐘分值：100分第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(每小題3分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列說法中正確的是()A．完全由非金屬組成的化合物不一定是共價(jià)化合物B．構(gòu)成分子晶體的粒子一定含有共價(jià)鍵C．分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低D．含有金屬離子的晶體一定是離子晶體解析由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物，如NH4Cl等，故A項(xiàng)正確；稀有氣體元素所形成的分子晶體中不含共價(jià)鍵，B項(xiàng)不正確；金屬汞的熔點(diǎn)低于許多分子晶體，C項(xiàng)也不正確；金屬晶體中也含有金屬陽離子，故D項(xiàng)也不正確。答案A2．下列指定粒子的個(gè)數(shù)比不為21的是()A．Be2＋中的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)比B.eq\o\al(3,1)H原子中的中子數(shù)和電子數(shù)C．Na2CO3晶體中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比D．BaO2(過氧化鋇)固體中陰離子和陽離子個(gè)數(shù)比解析A項(xiàng)中，Be2＋中質(zhì)子數(shù)為4，核外電子數(shù)為2，比為2：1；B項(xiàng)中，eq\o\al(3,1)H原子中中子數(shù)為2，電子數(shù)為1，故比為2：1；C項(xiàng)中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比為2：1；D項(xiàng)中BaO2中陰離子(Oeq\o\al(2－,2))和陽離子(Ba2＋)的個(gè)數(shù)比等于1：1，故選D項(xiàng)。答案D3．某物質(zhì)熔融狀態(tài)可導(dǎo)電，固態(tài)可導(dǎo)電，將其投入水中所形成的水溶液也可導(dǎo)電，則可推測該物質(zhì)可能是()A．金屬單質(zhì) B．非金屬單質(zhì)C．可溶性堿 D．可溶性鹽解析可溶性堿和可溶性鹽固態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電；熔融狀態(tài)和固態(tài)均能導(dǎo)電的是金屬和某些非金屬單質(zhì)(如石墨、硒等半導(dǎo)體材料)，但后者不溶于水也不與水反應(yīng)，不能形成導(dǎo)電的水溶液。因此，只有能與水反應(yīng)的金屬(如鈉、鉀等)符合題意。答案A4．科學(xué)家最近又發(fā)現(xiàn)了一種新能源——“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的結(jié)晶水合物(CH4·nH2O)。其形成過程是：埋于海底地層深處的大量有機(jī)質(zhì)在缺氧環(huán)境中，厭氧型細(xì)菌把有機(jī)質(zhì)分解，最后形成石油和天然氣，其中許多天然氣被包進(jìn)水分子中，在海底的低溫與高壓下形成了類似冰的透明晶體，這就是“可燃冰”。這種“可燃冰”的晶體類型是()A．離子晶體 B．分子晶體C．原子晶體 D．金屬晶體解析“可燃冰”是甲烷分子的結(jié)晶水合物，構(gòu)成此晶體的質(zhì)點(diǎn)是分子，所以“可燃冰”應(yīng)為分子晶體。答案B5．某物質(zhì)的晶體中，含Aeq\a\vs4\al(o)、Beq\a\vs4\al(●)、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未畫出)。晶體中的A、B、C的原子個(gè)數(shù)比依次為()A．1：3：1 B．2：3：1C．2：2：1 D．1：3：3解析采用均攤法計(jì)算可得：A8×eq\f(1,8)＝1，B6×eq\f(1,2)＝3，C為1，故A、B、C的原子個(gè)數(shù)比＝1：3：1。答案A6．如圖是氯化銫晶體的晶胞示意圖(晶體中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)，已知晶體中2個(gè)最近的Cs＋核間距為acm，氯化銫(CsCl)的相對分子質(zhì)量M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3 B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3 D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－3解析ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(M,NA)×1,a3)g·cm－3＝eq\f(M,NAa3)g·cm－3。答案C7．直接由原子構(gòu)成的一組物質(zhì)是()A．干冰、二氧化硅、金剛石B．氧化鈉、金剛石、氯化氫C．碘、石墨、氯化鈉D．二氧化硅、金剛石、晶體硼解析干冰屬于分子晶體，是由分子構(gòu)成的，A項(xiàng)不符合；氧化鈉是離子化合物，是由陰、陽離子構(gòu)成的，氯化氫屬于共價(jià)化合物，由分子構(gòu)成，B項(xiàng)不符合；碘屬于分子晶體，由分子構(gòu)成，氯化鈉屬于離子晶體，由陰、陽離子構(gòu)成，C項(xiàng)不符合；二氧化硅、金剛石、晶體硼屬于原子晶體，直接由原子構(gòu)成，D項(xiàng)符合。答案D8．關(guān)于晶體的下列說法正確的是()A．化學(xué)鍵都具有飽和性和方向性B．晶體中只要有陰離子，就一定有陽離子C．氫鍵具有方向性和飽和性，也屬于一種化學(xué)鍵D．金屬鍵由于無法描述其鍵長、鍵角，故不屬于化學(xué)鍵解析離子鍵、金屬鍵沒有方向性、飽和性；氫鍵不屬于化學(xué)鍵；金屬鍵屬于化學(xué)鍵。答案B9．有關(guān)晶體的敘述中正確的是()A．在SiO2晶體中，由Si、O構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有8個(gè)原子B．在28g晶體硅中，含Si—Si共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為4NAC．金剛石的熔沸點(diǎn)高于晶體硅，是因?yàn)镃—C鍵鍵能小于Si—Si鍵D．鎂型和銅型金屬晶體的配位數(shù)均為12解析SiO2晶體中的最小單元環(huán)中共有12個(gè)原子；28g晶體硅中Si－Si共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為2NA；金剛石的熔沸點(diǎn)高于晶體硅，是因?yàn)镃—C鍵鍵能大于Si—Si鍵；鎂型和銅型晶體的晶胞不同，但原子的配位數(shù)(均為12)和空間利用率(均為74%)都相同。答案D10．下列判斷錯(cuò)誤的是()A．熔點(diǎn)：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸點(diǎn)：NH3>PH3>AsH3C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．堿性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析Si3N4、NaCl、SiI4分別為原子晶體、離子晶體和分子晶體，故熔點(diǎn)大小順序?yàn)镾i3N4>NaCl>SiI4，A項(xiàng)正確；NH3、PH3、AsH3均為分子晶體，且分子的組成和結(jié)構(gòu)相似，由于NH3分子間有氫鍵，其沸點(diǎn)最高，而PH3的相對分子質(zhì)量小于AsH3，則其沸點(diǎn)低于AsH3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，由于非金屬性：Cl>S>P，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C項(xiàng)正確；元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，由于金屬性：Na>Mg>Al，堿性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，D項(xiàng)正確。答案B11．如下圖所示為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸，那么該冰中的每個(gè)水分子氫鍵個(gè)數(shù)為()A．1 B．3C．2 D．4解析由圖示觀察冰的晶體結(jié)構(gòu)，一個(gè)水分子的H—O鍵與另一水分子中氧原子的孤對電子所在軌道的軸在一條直線上。因每個(gè)水分子有兩個(gè)氫原子和兩對孤對電子，所以最多可與四個(gè)水分子形成四個(gè)氫鍵，又因兩個(gè)水分子形成一個(gè)氫鍵，所以4(一個(gè)水分子周圍有4個(gè)氫鍵)×1/2(2個(gè)水分子間形成一個(gè)氫鍵)＝2，故選C項(xiàng)。答案C12．下列有關(guān)物質(zhì)類別判斷的依據(jù)正確的是()A．原子晶體：晶體的熔點(diǎn)是否很高B．電解質(zhì)：水溶液是否導(dǎo)電C．離子化合物：是否含有離子鍵D．共價(jià)化合物：是否含有共價(jià)鍵解析有些金屬晶體的熔點(diǎn)也可能很高，A項(xiàng)不正確；熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物也屬于電解質(zhì)，B項(xiàng)不正確；含有離子鍵的化合物一定是離子化合物，C項(xiàng)正確；有些離子化合物中也可能含共價(jià)鍵，如NaOH，D項(xiàng)不正確。答案C13．①～④是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是()A．圖①和③ B．圖②和③C．只有④ D．圖①和④解析本題考查了離子晶體的代表物質(zhì)NaCl、CsCl晶體結(jié)構(gòu)。NaCl晶體是簡單立方體結(jié)構(gòu)，每個(gè)Na＋周圍有6個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍有6個(gè)Na＋；與每個(gè)Na＋等距離的Cl－有6個(gè)，且構(gòu)成正八面體，同理，與每個(gè)Cl－等距離的6個(gè)Na＋也構(gòu)成正八面體，由此可知圖(1)和圖(4)是屬于NaCl晶體的。答案D14．下列有關(guān)金屬鍵的相關(guān)敘述，正確的是()A．金屬中的電子屬于整塊金屬B．金屬鍵是金屬離子和自由電子之間存在的強(qiáng)烈的靜電吸引作用C．按熔點(diǎn)逐漸升高的順序排列的是：Li、Na、MgD．固態(tài)能導(dǎo)電的單質(zhì)一定為金屬解析金屬鍵不僅僅是靜電吸引作用，還包括靜電排斥作用，Li的熔點(diǎn)比Na高；非金屬單質(zhì)石墨也能導(dǎo)電，B、C、D項(xiàng)均錯(cuò)。答案A15．下列敘述正確的是()A．1個(gè)甘氨酸分子中存在9對共用電子B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．H2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子D．熔點(diǎn)由高到低的順序是：金剛石>碳化硅>晶體硅解析A項(xiàng)中1個(gè)甘氨酸分子中存在10對共用電子；B項(xiàng)中硼元素的原子最外層只有3個(gè)電子，在BCl3分子中硼原子最外層只有6個(gè)電子；C項(xiàng)中CS2是直線形分子，分子無極性；D項(xiàng)中三種晶體均屬于原子晶體且結(jié)構(gòu)相似，熔點(diǎn)的高低取決于原子間共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，三種共價(jià)鍵強(qiáng)度為C—C>C—Si>Si—Si。故D項(xiàng)正確。答案D16．高溫下超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如右圖所示為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)，則下列說法中正確的是()A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K＋和4個(gè)Oeq\o\al(－,2)B．晶體中每個(gè)K＋周圍有8個(gè)Oeq\o\al(－,2)，每個(gè)Oeq\o\al(－,2)周圍有8個(gè)K＋C．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有8個(gè)D．晶體中，0價(jià)氧與－2價(jià)氧的數(shù)目比為2：1解析由題中的晶胞結(jié)構(gòu)可知，有8個(gè)K＋位于頂點(diǎn)，6個(gè)K＋位于面心，則晶胞中含有的K＋的個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2＝4(個(gè))；有12個(gè)Oeq\o\al(－,2)位于棱上，一個(gè)處于中心，則晶胞中含有的Oeq\o\al(－,2)的個(gè)數(shù)為12×1/4＋1＝4(個(gè))，所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，A項(xiàng)正確；超氧化鉀的晶體結(jié)構(gòu)類似于氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)，所以晶體中每個(gè)K＋周圍有6個(gè)Oeq\o\al(－,2)，每個(gè)Oeq\o\al(－,2)周圍有6個(gè)K＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有12個(gè)，C選項(xiàng)也錯(cuò)誤；設(shè)晶體中0價(jià)氧原子和－2價(jià)氧原子個(gè)數(shù)分別為x、y，則有－2y/(x＋y)＝－eq\f(1,2)，即x/y＝3/1，D項(xiàng)不正確。答案A第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、非選擇題(共52分)17．(10分)(1)分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型。A．碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃B．溴化鋁，無色晶體，熔點(diǎn)98℃C．五氟化釩，無色晶體，熔點(diǎn)19.5℃D．溴化鉀，無色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電________。(2)三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在(3)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如上圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為________。解析(1)晶體的熔點(diǎn)高低、熔融態(tài)能否導(dǎo)電及溶解性等性質(zhì)相結(jié)合，是判斷晶體類型的重要依據(jù)。原子晶體和離子晶體的熔點(diǎn)都很高或較高，兩者最大的差異是熔融態(tài)的導(dǎo)電性不同。原子晶體熔融態(tài)不導(dǎo)電，離子晶體熔融時(shí)或水溶液都能導(dǎo)電。原子晶體和分子晶體的區(qū)別則主要在于熔、沸點(diǎn)有很大差異。一般原子晶體和分子晶體熔融態(tài)時(shí)都不能導(dǎo)電。另外易溶于一些有機(jī)溶劑的物質(zhì)往往也是分子晶體的特征之一。(2)根據(jù)題給信息，F(xiàn)eCl3的熔沸點(diǎn)低，易溶于水、有機(jī)溶劑等，可確定其為分子晶體。(3)面心立方中鐵原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，體心立方中鐵原子個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2個(gè)，兩晶胞中實(shí)際含有的鐵原子的個(gè)數(shù)比為2：1。答案(1)原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體(2)分子晶體(3)2：118．(11分)A、B、C、D是分布在三個(gè)不同短周期內(nèi)除稀有氣體以外的四種元素，它們的原子序數(shù)依次遞增。已知B、D兩種元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，而C元素原子的最外層電子數(shù)等于B元素原子的核外電子數(shù)?；卮鹣铝袉栴}。(1)畫出C元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖________。(2)在化合物DC2的晶體結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上有________個(gè)D原子。(3)在化合物BC2的晶體中，每個(gè)BC2分子周圍與它距離最近的BC2分子有________個(gè)。(4)寫出符合通式BnAn(n≥6)且分子中所有A、B原子處于同一平面內(nèi)的兩種化合物的結(jié)構(gòu)簡式____________、____________。(5)化合物DA4具有強(qiáng)還原性，將它加入硝酸銀溶液中，會產(chǎn)生銀鏡，同時(shí)生成DC2和硝酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式(用具體的化學(xué)式表示)是________________________。解析(1)由B、D兩元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，B、D原子序數(shù)遞增，可知B、D為碳、硅，C元素原子的最外層電子數(shù)等于B元素原子的核外電子數(shù)，C為氧，A、B、C、D位于三個(gè)不同周期，則A為氫元素。氧元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)SiO2晶體中，最小環(huán)上有12個(gè)原子，其中有6個(gè)Si原子。(3)CO2為分子晶體，在其晶體中每個(gè)CO2分子周圍與其距離最近的CO2分子有12個(gè)。(4)符合通式CnHn(n≥6)且分子中所有C、H原子處于同一平面內(nèi)的化合物有(C6H6)、。(5)SiH4中Si為－4價(jià)，SiO2中Si為＋4價(jià)，根據(jù)反應(yīng)中化合價(jià)升高總數(shù)與降低總數(shù)相等可配平方程式。答案(1)(2)6(3)12(4)CHCH2(5)SiH4＋8AgNO3＋2H2O=8Ag↓＋SiO2＋8HNO319．(16分)下表為周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)不同的元素。請回答下列問題。(1)表中屬于d區(qū)的元素是________(填編號)；元素⑧的原子外圍電子排布式是________。(2)③和⑦形成的常見化合物的晶體類型是________；②③④的電負(fù)性：________>________>________(用元素符號表示)。判斷依據(jù)是______________________________，氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是________(寫化學(xué)式)；(3)某元素的特征電子排布式(價(jià)電子排布式)為nsnnpn＋1，該元素為周期表中的________(填編號)；該元素與元素①形成的化合物X極易溶于水的原因是__________________________。(4)②③形成一種超硬、耐磨、耐高溫的新型無機(jī)非金屬材料，則其化學(xué)式為________________，其熔點(diǎn)比金剛石的__________(填“高”或“低”)。(5)⑤的氧化物與⑥的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的方程式為______________________。解析(1)由各元素在周期表中的位置可知①至⑨各元素分別為H、C、N、O、Al、S、Cl、Cu、Fe，屬于d區(qū)的是Fe，Cu的外圍電子排布為3d104s1。(2)N和Cl形成的常見化合物有NCl3、NCl5，均為分子晶體；由于周期表中同周期元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，電負(fù)性也逐漸增大，即C<N<O，非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故H2O比NH3、CH4穩(wěn)定。(3)由其價(jià)電子排布式可知，符合條件的為N元素，氨氣和水都是極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知NH3易溶于水，又由于氨分子與水分子間可形成氫鍵，使NH3更易溶于水。(4)C、N形成的化合物為C3N4，由其超硬，耐高溫等性質(zhì)，可判斷該化合物屬于原子晶體，由于C—N鍵比C—C鍵短，C—N鍵鍵能更大，C3N4熔點(diǎn)更高。(5)Al的氧化物為Al2O3，S的最高價(jià)氧化物的水化物為H2SO4，二者反應(yīng)的方程式為Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O。答案(1)⑨3d104s1(2)分子晶體ONC同周期元素從左到右的非金屬性逐漸增強(qiáng)H2O(3)③氨氣和水都是極性分子，氨氣和水分子間可以形成分子間氫鍵(4)C3N4高(5)Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O20．(15分)鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有____________________________。(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型，某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請改正圖中錯(cuò)誤：__________________________。(3)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔點(diǎn)/K12661534183解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：______________________________________________________________________________________。