【全程復習方略】2021年高中化學選修三單元質量評估(三)第3章-晶體結構與性質-

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調整合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。單元質量評估(三)第三章(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括13小題,每小題4分,共52分)1.(2022·九江高二檢測)下列對化學學問概括合理的是()A.原子晶體、離子晶體、金屬晶體、分子晶體中都確定存在化學鍵B.同素異形體之間的轉化都是物理變化C.原子晶體的熔點不愿定比金屬晶體的高,分子晶體的熔點不愿定比金屬晶體的低D.一種元素可能有多種氧化物,但同種化合價只對應一種氧化物【解析】選C。稀有氣體的晶體中不含有化學鍵,A項錯;3O22O3是化學變化,B項錯;晶體硅的熔點比鎢低,蔗糖的熔點比汞高,C項正確;氮元素顯+4價的氧化物有NO2、N2O4,D項錯。2.(雙選)下列物質性質的變化規(guī)律與分子間作用力有關的是()A.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱B.金剛石的硬度大于晶體硅,其熔、沸點也高于晶體硅C.水蒸氣比H2S氣體易液化D.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次上升【解析】選C、D。A項氫化物的穩(wěn)定性,B項中硬度、熔、沸點都與共價鍵有關,與分子間作用力無關。3.(2022·廊坊高二檢測)有關晶體的下列說法中正確的是()A.分子晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定B.原子晶體中共價鍵越強,熔點越高C.冰溶化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D.氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞【解析】選B。分子晶體中分子間作用力越大,則分子晶體的熔、沸點越高,分子內共價鍵鍵能越大,則分子越穩(wěn)定;冰中水分子間存在氫鍵,冰溶化時斷裂了氫鍵;NaCl中Na+、Cl-之間存在離子鍵,NaCl熔化成Na+、Cl-時確定破壞了離子鍵。4.下面關于SiO2晶體網狀結構的敘述正確的是()A.最小的環(huán)上,有3個硅原子和3個氧原子B.最小的環(huán)上,硅和氧原子數之比為1∶2C.最小的環(huán)上,有6個硅原子和6個氧原子D.存在四周體結構單元,O處于中心,Si處于4個頂角【解析】選C。二氧化硅晶體相當于將金剛石晶體中的碳原子換成硅原子,同時在每兩個硅原子中心連線的中間加上一個氧原子,最小的環(huán)上有12個原子(6個硅原子和6個氧原子),A項錯誤,C項正確;最小的環(huán)上硅和氧原子數之比為1∶1,B項錯誤;SiO2晶體為空間網狀結構,每個硅原子與相鄰的4個氧原子以共價鍵相結合,前者位于正四周體的中心,后者位于正四周體的4個頂點,D錯。5.金屬晶體和離子晶體是重要晶體類型。下列關于它們的說法中,正確的是()A.金屬晶體和離子晶體都能導電B.在鎂晶體中,1個Mg2+只與2個價電子存在猛烈的相互作用C.金屬晶體和離子晶體都可實行“緊密積累”方式D.金屬晶體和離子晶體中分別存在金屬鍵和離子鍵等猛烈的相互作用,很難斷裂,因而都具有延展性【解析】選C。離子晶體在固態(tài)時不導電;在金屬晶體中,自由電子為整塊金屬全部,不專屬于某個離子;金屬鍵和離子鍵均無方向性和飽和性,使兩類晶體均實行“緊密積累”方式;離子晶體無延展性。6.下列物質的熔、沸點凹凸挨次正確的是()A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.MgO>H2O>N2>O2D.金剛石>生鐵>鈉>純鐵【解析】選B。A項中物質全部為原子晶體,推斷其熔、沸點凹凸可比較其原子半徑:Si>C>O,故鍵長關系為Si—Si>Si—C>Si—O>C—C,故A項中的熔、沸點挨次錯誤;B項為同種類型的分子晶體,可比較其相對分子質量大小,相對分子質量越大,熔、沸點越高;C項中,N2與O2為同種類型的分子晶體,O2的熔、沸點比N2高;D項中,熔、沸點關系為金剛石>純鐵>生鐵>鈉,合金的熔、沸點比純金屬低?！炯庸逃柧殹肯铝谢衔?按其晶體的熔點由高到低排列正確的是()A.SiO2CsClCBr4CF4B.SiO2CsClCF4CBr4C.CsClSiO2CBr4CF4D.CF4CBr4CsClSiO2【解析】選A。SiO2為原子晶體,CsCl為離子晶體,CBr4和CF4都是分子晶體。一般來說,原子晶體的熔、沸點高于離子晶體,離子晶體的熔、沸點高于分子晶體,而分子晶體的熔、沸點凹凸主要由分子間作用力打算,一般來說,相對分子質量越大,分子間作用力越強,熔、沸點越高,同時分子晶體的熔、沸點又受氫鍵、分子的極性等影響。7.(2022·新鄉(xiāng)高二檢測)如圖是某無機化合物的二聚分子,該分子中A、B兩種元素都是第3周期的元素,分子中全部原子的最外層電子數都達到8個電子的穩(wěn)定結構。下列說法不正確的是()A.該化合物的化學式是Al2Cl6B.該化合物是離子化合物,在熔融狀態(tài)下能導電C.該化合物在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體D.該化合物中不存在離子鍵,也不含有非極性共價鍵【解析】選B。由題中描述:“二聚分子”“該分子中”等詞語,知該化合物為共價化合物,形成的晶體為分子晶體,不存在離子鍵,由圖示知,只存在A、B之間的極性共價鍵;所以利用排解法結合題干描述知A、C、D項正確?！炯庸逃柧殹空鹚?H3BO3)是一種片層狀結構的白色晶體,層內的H3BO3分子之間通過氫鍵相連(層狀結構如圖所示,圖中“虛線”表示氫鍵)。下列有關說法正確的是()A.含1molH3BO3的晶體中有6mol氫鍵B.分子中硼原子、氧原子最外層均為8e-的穩(wěn)定結構C.正硼酸晶體屬于原子晶體D.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關【解析】選D。A項含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵;B項硼原子的最外層不是8e-的穩(wěn)定結構;C項正硼酸晶體屬于分子晶體。8.(2022·濟寧高二檢測)下列有關晶胞的說法正確的是()A.晶胞中所含粒子數即為晶體的化學式B.若晶胞為六棱柱,則側棱上的粒子為2個晶胞共用C.若晶胞為六棱柱,則頂點上的粒子為6個晶胞共用D.晶胞中不行能存在多個粒子【解析】選C。A項晶胞中的粒子數不愿定為晶體的化學式,如金屬銅的晶胞中,銅原子個數為4;B項六棱柱側棱上的粒子為3個晶胞所共用;C項如圖所示頂點為6個晶胞所共用;D項,晶胞內可能存在多個粒子,如NaCl晶胞?！炯庸逃柧殹肯铝嘘P于晶體的說法確定正確的是()A.分子晶體中都存在共價鍵B.CaTiO3晶體中每個Ti4+與12個O2-相緊鄰C.SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結合D.金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高【解析】選B。由于稀有氣體所形成的晶體是單原子分子所形成的,故不存在共價鍵,A項錯;從題圖中CaTiO3晶體結構模型知,立方體的每一面上,每個Ti4+與4個O2-緊鄰,即。從三維空間的立體結構考慮,有三個這樣的正方形環(huán)繞Ti4+,即Ti4+在晶體中與O2-緊鄰的個數共有3×4=12個,故B項正確;C項,在SiO2晶體中,每個Si與4個O以共價鍵相連,C項錯;D項,金屬Hg為金屬晶體,其常溫呈液態(tài),而蔗糖為分子晶體,常溫為固態(tài),則D項錯。9.下列敘述中正確的是()A.離子晶體中確定不含非極性共價鍵B.原子晶體的熔點確定高于其他晶體C.由分子組成的物質其熔點一般較低D.原子晶體中除去極性共價鍵外不行能存在其他類型的化學鍵【解析】選C。A選項離子晶體中有時也含非極性共價鍵,例如Na2O2;B選項SiO2的熔點比鎢(W)熔點低;C選項分子晶體一般熔點較低;D選項金剛石晶體C—C鍵為非極性共價鍵?！疽族e提示】(1)原子晶體的熔點不愿定比離子晶體高,如MgO的熔點為2852℃,石英的熔點為1710(2)金屬晶體的熔點不愿定比分子晶體的熔點高,如Na的熔點為97.72℃,尿素的熔點為132.710.(2022·十堰高二檢測)科學家艾哈邁德·澤維爾使“運用激光技術觀測化學反應時原子的運動”成為可能。澤維爾爭辯發(fā)覺,當激光脈沖照射NaI時,Na+和I-兩核間距在10～15A。(埃,1A。=1×10-10m),呈現離子鍵;當兩核靠近約2.8A。時,A.NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B.共價鍵和離子鍵沒有明顯的界限C.NaI晶體中既有離子鍵,又有共價鍵D.離子晶體可能含有共價鍵【解析】選B。NaI晶體在不同狀況下屬于不同的晶體類型,不是離子晶體和分子晶體的混合物,并且NaI晶體中的化學鍵在Na+和I-核間距發(fā)生變化時可能是離子鍵,也可能是共價鍵,說明共價鍵和離子鍵無明顯界限;D項中內容不是依據澤維爾的爭辯成果得出的結論?！炯庸逃柧殹靠茖W家們樂觀探究利用CO2氣體的新方法,例如,人們已成功制得了CO2的原子晶體,利用CO2合成了可降解塑料聚二氧化碳等。下列說法正確的是()A.二氧化碳是主要的大氣污染物B.CO2原子晶體具有較低的熔點和沸點C.聚二氧化碳塑料可以通過加聚反應制得D.CO2的原子晶體和聚二氧化碳塑料都屬于純潔物【解析】選C。二氧化碳是能產生溫室效應的氣體,但它不屬于大氣污染物,A錯。CO2原子晶體具有很高的熔、沸點,B錯。二氧化碳分子中含有兩個碳氧雙鍵,可以通過加聚反應來合成聚二氧化碳塑料,C正確。聚二氧化碳塑料是混合物,D錯。11.(2022·揚州高二檢測)某物質的晶體內部一個截面上原子的排布狀況如圖所示,則該晶體的化學式可表示為()A.A2B B.AB C.AB2 D.A3B【解析】選B。觀看圖可以看出,在A原子的四周有4個B原子,同樣在B原子的四周有4個A原子,故A、B原子的個數比為1∶1。12.(2022·濰坊高二檢測)原子序數小于18的8種連號元素,它們的單質熔點隨原子序數增大而變化的趨勢如圖所示,圖中X元素應屬于()A.ⅢA族 B.ⅣA族 C.ⅤA族 D.ⅥA族【解析】選B。X的熔點在8種元素中最高,說明X為原子晶體,常見的原子晶體有金剛石、晶體硅等,即X處在ⅣA族。13.依據下列幾種物質的熔點和沸點數據,推斷下列有關說法中,錯誤的是()NaClMgCl2AlCl3SiCl4單質B熔點/℃810710190-682300沸點/7572500注:AlCl3熔點在2.5×105Pa條件下測定。A.SiCl4是分子晶體B.單質B是原子晶體C.AlCl3加熱能升華D.MgCl2所含離子鍵的強度比NaCl大【解析】選D。三類不同的晶體由于形成晶體的粒子和粒子間的作用力不同,因而表現出不同的性質。原子晶體具有較高的熔、沸點,硬度大,不能導電。離子晶體具有較高的熔、沸點,較大的硬度,在溶液中或熔融狀態(tài)下能導電。分子晶體熔、沸點低,硬度小,不導電,熔融時無化學鍵斷裂,依據這些性質可確定晶體類型。依據上述性質特點及表中數據進行分析,NaCl的熔沸點均比MgCl2高,所以NaCl晶體中的離子鍵應比MgCl2強,故D項不正確。【方法規(guī)律】依據晶體的組成微粒和微粒間的相互作用推斷晶體類型的方法(1)陰、陽離子～離子鍵離子晶體(2)原子～共價鍵原子晶體(3)分子～分子間作用力分子晶體(4)金屬陽離子、自由電子～金屬鍵金屬晶體留意:應用上述概念時要留意分析組成微粒與微粒間的相互作用,不要依據元素周期表去推斷,如干冰(CO2)是分子晶體,而石英(SiO2)則是原子晶體;稀有氣體雖由單原子(實質上可認為是單原子分子)組成,但使其聚集在一起的相互作用不是共價鍵,而是分子間作用力,因此仍為分子晶體。二、非選擇題(本題包括4小題,共48分)14.(10分)(2022·池州高二檢測)(1)分析下列物質的物理性質,推斷其晶體類型:A.碳化鋁,黃色晶體,熔點2200℃,熔融態(tài)不導電B.溴化鋁,無色晶體,熔點98℃,熔融態(tài)不導電C.五氟化釩,無色晶體,熔點19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D.溴化鉀,無色晶體,熔融時或溶于水中都能導電。(2)鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價鍵結合形成的化合物,XX'型鹵素互化物與鹵素單質結構相像、性質相近。如圖是部分鹵素單質和XX'型鹵素互化物的沸點與其相對分子質量的關系圖。它們的沸點隨著相對分子質量的增大而上升,其緣由是。試推想ICl的沸點所處的最小范圍?！窘馕觥?1)晶體的熔點凹凸、熔融態(tài)能否導電及溶解性相結合,是推斷晶體類型的重要依據。原子晶體和離子晶體的熔點都很高或較高,兩者最大的差異是熔融態(tài)的導電性不同。原子晶體熔融不導電,離子晶體熔融時或水溶液都能導電。原子晶體和分子晶體的區(qū)分則主要在于熔點、沸點有很大差異,一般原子晶體和分子晶體熔融態(tài)時都不能導電。另外易溶于一些有機溶劑往往也是分子晶體的特征之一。(2)鹵素及其互化物的分子結構相像,相對分子質量越大,分子間的作用力越強,物質的熔點、沸點越高。比較各種鹵素及其互化物的相對分子質量可知,其最小范圍為M(Br2)<M(ICl)<M(IBr),故ICl的沸點介于二者之間。答案:(1)原子晶體分子晶體分子晶體離子晶體(2)相對分子質量越大,分子間的作用力越強介于Br2的沸點和IBr的沸點之間15.(12分)(2021·海南高考)Ⅰ.下列化合物中,含有非極性共價鍵的離子化合物是()A.CaC2 B.N2H4C.Na2S2 D.NH4NO3Ⅱ.圖A所示的轉化關系中(具體反應條件略),a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質,其余均為它們的化合物,i的溶液為常見的酸。a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)圖B對應的物質名稱是,其晶胞中的原子數為,晶體的類型為。(2)d中元素的原子核外電子排布式為。(3)圖A中由二種元素組成的物質中,沸點最高的是,緣由是_________________,該物質的分子構型為,中心原子的雜化軌道類型為。(4)圖A中的雙原子分子中,極性最大的分子是。(5)k的分子式為,中心原子的雜化軌道類型為,屬于分子(填“極性”或“非極性”)?！窘馕觥竣?CaC2的電子式為,Na2S2的電子式為Na+[··S······S······]2-Ⅱ.依據各物質的轉化關系,a與水反應生成一種單質和一種化合物,a的一種同素異形體的晶胞如圖B,圖B對應的物質為金剛石,所以a為碳單質,b為H2,c為O2,d為Cl2,f為CO,g為CO2,i為HCl,k為COCl2。答案:Ⅰ.A、CⅡ.(1)金剛石8原子晶體(2)1s22s22p63s23p5(3)H2O分子間形成氫鍵V形(或角形)sp3(4)HCl(5)COCl2sp2極性16.(12分)(2022·四川高考)X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數相等;R2+的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題:(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是。(2)XY2-的立體構型是;R2+的水合離子中,供應孤電子對的原子是(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數比是。(4)將R單質的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應后溶液呈深藍色,該反應的離子方程式是。【解析】X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數依次增大,XY2是紅棕色的氣體,該氣體是NO2,則X是氮元素,Y是氧元素;X與氫元素可形成XH3,該氣體是氨氣;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數相等,則該元素的原子序數是2+8+2=12,即為鎂元素,R2+的3d軌道上有9個電子,因此R的原子序數是18+9+2=29,即為銅元素。(1)氧元素的原子序數是8,依據核外電子排布規(guī)律可知,氧元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4。同周期自左向右元素的第一電離能有漸漸增大的趨勢,鎂是第3周期的元素,其所在的周期中第一電離能最大的主族元素是氯元素。(2)依據價層電子對互斥理論可知,NO2-的立體構型是V型;銅離子含有空軌道,而水分子中的氧原子含有孤電子對,因此在Cu(3)依據晶胞結構可知,陽離子在8個頂點和體心位置,因此晶胞中陽離子個數為1+8×1/8=2,陰離子在上下面各2個,晶胞內部2個,則陰離子個數=4×1/2+2=4,因此晶胞中陰離子與陽離子的個數比為2∶1。(4)將銅單質的粉末加入氨氣的濃溶液中,通入氧氣,充分反應后溶液呈深藍色,這說明在反應中銅被氧化成銅離子,與氨氣結合形成配位鍵,則該反應的離子反應方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。答案:(1)1s22s22p4Cl(2)V型O(3)2∶1(4)2Cu+8NH3·H2O+O2====2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O17.(14分)(2022·成都高二檢測)銅是重要金屬,Cu的化合物在科學爭辯和工業(yè)生產中具有很多用途,如CuSO4溶液常用作電解液、電鍍液等。請回答以下問題:(1)CuSO4可由金屬銅與濃硫酸反應制備,該反應的化學方程式為__________________________________________________________________;(2)CuSO4粉末常用來檢驗一些有機物中的微量水分,其緣由是;(3)SO42-中S以sp3雜化,SO42-(4)元素金(Au)處于周期表中的第6周期,與Cu同族,金原子最外層電子排布式為;一種銅合金晶體具有立方最密積累的結構,在晶胞中銅原子處于面心,金原子處于頂點位置,則該合金中銅原子與金原子數量之比為;該晶體中,原子之間的作用力是;(5)CuSO4晶體的構成微粒是和,微粒間的作用力是,該晶體屬于晶體;(6)上述晶體具有儲氫功能,氫原子可進入到由銅原子與金原子構成的四周體空隙中。若將銅原子與金原子等同看待,該晶體