2019高中化学第三单元晶体结构与性质单元测试（二）新人教版选修3.doc

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1、1第三单元 晶体结构与性质注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域

2、 内 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 32 S 32Cl 35.5 K 23 Cu 14 一、选择题（本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。每小题只有一个选项符合题意。）1下列物质所属晶体类型分类正确的是A B C D原子晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝金属晶体 铜 汞 铝 铁2由短周

3、期元素构成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为 20。下列说法中正确的是A晶体中阳离子和阴离子的个数不一定相等B晶体中一定只有离子键没有共价键C所含元素一定不在同一周期也不在第一周期D晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径3下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属同种类型的是A碘与干冰分别受热变为气体 B硝酸铵与硝酸分别受热变为气体C氯化钠与氯化氢分别溶解在水中D晶体钠与冰分别受热熔化4下列性质适合于离子晶体的是A熔点-218，难溶于水B熔点 3900，硬度很大，不导电C难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱D难溶于水，熔 点高，固体不导电，熔化时导电5下列说法正确的是A

4、原子晶体中只存在非极性共价键B因为 HCl 的相对分子质量大于 HF，所以 HCl 的沸点高于 HFC干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物6下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是ACH 4SiH4GeH4SnH4BKClNaClMg Cl2MgOCRbKNaLiD石墨金刚石SiO 2钠7根据下表给出物质的熔点数据(AlCl 3沸点为 160)，判断下列说法错误的是晶体 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶体硼熔点/ 801 2800 70 180 2500AMgO 中的离子键比 NaCl 中的离子键强BSiCl 4晶体是分子晶体

5、CAlCl 3晶体是离子晶体D晶体硼是原子晶体28钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是A该晶体属于离子晶体B晶体的化学式为 Ba2O2C该晶体晶胞结构与 NaCl 相似D与每个 Ba2+距离相等且最近的 Ba2+共有 12 个9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 AlCl3920 97.8 1291 190Al2O3 BCl3 CO2 SiO22073 107 57 1723A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

6、分子晶体的高10同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物 PH4I 是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是A在加热此化合物时有紫色气体产生B它是一种离子化合物C这种化合物不能跟强碱发生化学反应D该化合物在一定条件下由 PH3与 HI 化合而成11某固体仅由一种元素组成，其密度为 5.0 gcm3，用 X射线研究该固体的结构时得知：在边长 1107 cm 的正方体中含有 20 个原子，则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的A32 B120 C150 D18012下列关于晶体的说法一定正确的是CaTiO3的晶体结构模型(Ca 2+、O 2、Ti 4+分别位于立方体的体

7、心、面心和顶点)A分子晶体中都存在共价键B金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高CSiO 2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合DCaTiO 3晶体中每个 Ti4+与 12 个 O2相紧邻13石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图)，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是 A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g 石墨烯中含 6.021022个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合14下面的排序不正确的是3A晶体熔点的高低：B熔点由高到低：NaMgAlC硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅D晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI15氮化碳

8、结构如下图，其中 -氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法中错误的是A-氮化碳属于原子晶体B-氮化碳中碳显-4 价，氮显+3 价C-氮化碳的化学式为 C3N4D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连16有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是A在 NaCl 晶体中，距 Na+最近的 Cl-形成正八面体B在 CaF2晶体中，每个晶胞平均占有 4 个 Ca2+C在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为 12D该气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE二、非选择题（本共 52 分。）17 （1）氯酸钾熔化时，微粒间克服了_；二氧化硅熔化时，微粒间克

9、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：CO 2、NaCl、Na、Si、CS 2、金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为_(填序号)。（3）在 H2、(NH 4)2SO4、SiC、CO 2、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_。18水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_。（2）写出与 H2O

10、 分子互为等电子体的微粒_(填 2 种)。（3）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)19下图为 CaF2、H 3BO3(层状结构，层内的 H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：（1）图所示的 CaF2晶体中与 Ca2+最近且等距离的 F 数为_，图中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为_；4（2）图所示的物质结构中最外能层已达 8 电子结构的原子是_，H 3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数比为_；（3）金属铜具有很好的延展性、导电传热性，对此现象最简单的解释是用“_”理论；

11、（4）三种晶体中熔点最低的是_，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。20C 60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：（1）C 60、金刚石和石墨三者的关系是互为 。A同分异构体 B同素异形体 C同系物 D同位素（2）固态时，C 60属于 (填“原子”或“分子”)晶体，C 60分子中含有双键的数目是 。（3）晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol 晶体硅中含有硅硅单键的数目约是 NA。（4）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是 。（5）观察 CO2分子晶体结构的一部分，试说明每个 CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的 CO2分子；

12、该结构单元平均占有 个 CO2分子。（6）观察图形推测，CsCl 晶体中两距离最近的 Cs+间距离为 a，则每个Cs+周围与其距离为 a 的 Cs+数目为 ，每个 Cs+周围距离相等且次近的 Cs+数目为 ，距离为 ，每个 Cs+周围距离相等且第三近的 Cs+数目为 ，距离为 ，每个 Cs+周围紧邻且等距的 Cl数目为 。21某离子晶体的晶胞结构如图所示。试求：（1）晶体中每一个 Y 同时吸引着_个 X，每个 X 同时吸引着_个 Y，该晶体的化学式是_。（2）晶体中在每个 X 周围与它最接近且距离相等的 X 共有_个。（3）晶体中距离最近的 2 个 X 与一个 Y 形成的夹角(XYX)为_。（

13、4）设该晶体的摩尔质量为 M gmol1，晶体密度为 gcm 3，阿伏加德罗常数为 NA，则晶体中两个距离最近的 X 中心间距离为_cm。12018-2019 学 年 高 二 下 学 期 第 三 单 元 训 练 卷化 学 （ 二 ） 答 案1. 【解析】石墨属于混合晶体，生石灰、氯化铯属于离子晶体，氮化铝属于原子晶体，故只有 D 正确。【答案】D2. 【解析】在短周期中符合题设条件的物质有：NaF、Na 2O、MgO、NaOH、NH 4F 等，故 A 正确；NaOH、NH 4F 含共价键，故 B 不正确；所含元素可在同一周期，也可在第一周期，如 NH4F，故 C 不正确；NaF、Na 2O、M

14、gO 等其阳离子半径都比阴离子半径小，故 D 不正确。【答案】A3. 【解析】碘、干冰都是分子晶体，且都无氢键，变为气体时只克服范德华力；硝酸铵是离子晶体变为气体时克服离子键和共价键，硝酸是分子晶体，且含有氢键，变为气体时需克服范德华力和氢键；氯化钠、氯化氢溶于水分别克服离子键、共价键；晶体钠与冰受热熔化分别克服金属键、分子间作用力。【答案】A4. 【解析】离子晶体液态时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高、质硬而脆，固体不导电，故 A、C 均不符合离子晶体的特点；B 中熔点达 3900，硬度很大，不导电，应是原子晶体，故只有 D 符合题意。【答案】D5. 【解析】A 项 SiO2中存在极性键；

15、B 项 HF 分子间含有氢键，故 HF 沸点高；D 项 AlCl3为共价化合物。【答案】C6. 【解析】晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A 项物质均为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大者分子间作用力也越大，故 A 项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B 项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越大，故 B 项各物质熔点也应为升高顺序；C 项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱，金属原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。碱金属原子半径依 LiCs 的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是L

16、i 最高，Cs 最低；原子晶体的熔点取决于共价键的键能，石墨中 CC 键键长比金刚石中 CC 键的键长更短，键能更大，所以石墨熔点比金刚石略高，金刚石熔点又比二氧化硅高，钠的熔点很低。【答案】D7. 【解析】NaCl 和 MgO 是离子化合物，形成离子晶体，故熔、沸点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A 项正确；SiCl 4是共价化合物，熔、沸点较低，为分子晶体；硼为非金属单质，熔、沸点很高，是原子晶体，B、D 项正确；AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔、沸点较低，应属于分子晶体。【答案】C8. 【解析】由晶胞结构及“均摊法”计算：一个晶胞中含Ba2+：81/86 1

17、/24 个，含 O ：121/414 个，故晶体化学式是2BaO2，其他选项可结合 NaCl 晶胞知识作出判断。【答案】B9. 【解析】金属晶体中含有金属阳离子，但不属于离子晶体，A 错；BCl 3分子中硼原子的最外层只有 6 个电子，B 错；CO 2和 SiO2分别属于分子晶体和原子晶体，C 错；Na 的熔点低于 AlCl3，D 正确。【答案】D10. 【解析】此题为信息题，可把 PH 看作 NH 来回答。因铵盐易分+4 +4解且是离子化合物，分解产生的 HI 不稳定，易分解，故 A、B 项正确；NH 3与 HI易化合，故 D 项正确；又 NH 与 OH能反应，故 PH 与 OH能反应，故

18、C 项不+4 +4正确。【答案】C211. 【解析】 M Vm 6.021023 mol15. 0 1107cm320gcm3150gmol 1，故 Mr150。【答案】C12. 【解析】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；B 项中金属汞常温为液态，比 I2、S 的熔点低；C 项中每个硅原子连接 4个氧原子。D 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 38 12。12 18 12【答案】D13. 【解析】石墨烯与石墨均为碳单质，两者互为同素异形体，故 A、C 错误；0.1

19、2 g 石墨烯为 0.01 mol，碳原子数为 6.021021个，故 B 项错误；由题意可知石墨烯应该是单层的石墨，其结构与石墨相似，碳原子之间以共价键结合。【答案】D14. 【解析】A 中，由于 可以形成分子内氢键，使得晶体熔点降低。B 中，Na、Mg、Al 均为金属晶体，金属键 NaMgNa。C 中，共价键键能金刚石SiC晶体硅，故硬度顺序与其一致。D 中，晶格能大小与离子半径、离子所带电荷有关；半径越小离子带电荷越多，晶格能越大，故 D 正确。【答案】B15. 【解析】图为网状结构，硬度超过金刚石晶体，氮化碳晶体为原子晶体，每个 C 和 4 个 N 形成共价键，每个 氮原子与 3 个碳

20、原子相连，所以氮化碳的化学式为 C3N4，由于 N 的非金属性比碳强，所以氮化碳中碳显+4 价，氮显-3 价。【答案】B16. 【解析】CaF 2晶体中，Ca 2+占据 8 个顶角、6 个面心，故 CaF2晶胞中含 Ca2+的个数为 8 +6 =4；金刚石晶体中，每个 C 原子与 4 个 C 原子相连，18 12而碳碳键为 2 个碳原子共用，C 原子与 CC 键个数比为 12；由于是气态团簇分子，其分子式应为 E4F4或 F4E4。【答案】D17. 【解析】 （1）氯酸钾是离子晶体，熔化时微粒间克服离子键；SiO 2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

21、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：CO 2氯酸钾碘（2）（3）CO 2 H 2 H 2、CO 2、HF HF (NH 4)2SO4 SiC SiC(NH 4)2SO4HFCO2H218. 【解析】 （1）中，氧原子的基态核外电子排布为：1s 22s22p4。 （2）中，与 H2O 分子互为等电子体的微粒应该是：3 原子最外层电子数为 8 的分子或离子，可以是 H2S，或 NH 。 （3）中，因为冰是分子晶体，所以只有干冰 (B)和碘(C)与之2相同。【答案】 （1）1s 22p22p4（2）H 2S、NH 2（3）BC

22、19. 【解析】 （1）从图面心上的一个 Ca2+可看出连接四个 F，若将旁边的晶胞画出，也应连四个 F，则一个 Ca2+连有 8 个 F。铜属于面心立方最密堆积，配位数为 12。 （2）H 是两电子，B 从图看，只形成三个键，应为 6 个电子，只有氧为 8 电子。H 3BO3属于分子晶体，一个 B 连有三个 O，三个 O 又连有三个 H，所以一个 B 对应 6 个化学键。 （3） “电子气”理论可以很好地解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。 （4）熔点大小一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体看具体情况，此题 H3BO3为分子晶体，应最小，熔化时破坏分子间作用力和氢键。【答案】 （

23、1）8 12 3（2）O 16 （3）电子气（4）H 3BO3 分子间作用力、氢键20. 【解析】（1）所给三种物质均为只由碳元素组成的单质，故它们互为同素异形体。（2）C 60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C 60的分子中的总的价电子的数目为 604=240，由图示可知已成键的价电子数为 603，所以可形成的双键的数目为(240-180)2=30。（3）由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键，故每个碳原子相当于形成( 4)个单键，则 1mol 硅中可形成 2mol 硅硅单键。（4）石墨层12状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每

24、个六边形贡献个碳原子，所以每个正六边形占有的碳原子的数目为 6=2。（5）题给出 CO2分子晶体的一部分。13取任一顶角的 CO2分子，则与之距离最近且等距的是共用该顶角的三个面面心上的 CO2分子，共 3 个；而该顶角被 8 个同样晶胞共用，而面心上的分子被 2 个晶胞共用，这样符合题意的 CO2分子的个数为 43=12；在此结构中，8 个 CO2分子处于顶角，为 8 个同样结构共用，6 个 CO2分子处于面心，为 2 个同样结构共用。所以，该结构单元平均占有的 CO2分子的个数为 8 +6 =4。（6）以图中大立18 12方体中心的 Cs+为基准，与其最近的 Cs+分别位于其上、下、前、后

25、、左、右的六个方位；与其次近的 Cs+分别位于通过中心 Cs+的三个切面的大正方形的顶点，个数为 43=12；与其第三近的 Cs+分别位于大立方体的 8 个顶点上；每个 Cs+周围紧邻且等距的 Cl数目为 8。【答案】（1）B （2）分子 30 （3）2 （4）2 （5）12 4（6）6 12 a 8 a 821. 【解析】 （1）此结构虽不符合晶胞“无隙并置” ，但可将每个 Y 与所连接的 X 划为 1 个立方单元，此立方结构单元计算晶体组成，此立方单元中只有 1个 Y，且每个 Y 同时吸引 4 个 X，而 X 处于顶点上为 8 个立方单元所共有，即每个X 同时吸引 8 个 Y。在每个该立方

26、单元中含 X： 4 (个)，含 Y：1 个，则化学18 12式为 XY2或 Y2X。 （2）在一个立方单元中，每个 X 与它的距离最接近的 X 有三个，每个 X 位于立方单元的顶点处，同时被 8 个立方单元共有，则每个 X 周围有3 12(个)(每个面为两个立方单元共有)。 （3）在此立方单元中，Y 与四个 X82形成正四面体结构，故键角为 10928。 （4）因为一个立方单元中只含 个12XY2，则有 V NA，V ，而 V l3(设边长为 l)，则 l3 ， lM2 M2 NA M2 NA，设 X 与 X 间的距离为 S，S l 。3 M2 NA 2 2 3 M2 NA 3 2M NA【答案】 （1）4 8 XY2(或 Y2X)（2）12（3）10928 （4） 32M/(NA )