高中化学 第三章 晶体结构与性质检测A新人教版选修3

1、第三章检测(a)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题包括18小题。每小题3分,共54分)1下面关于sio2晶体网状结构的叙述正确的是()a.存在四面体结构单元,o处于中心,si处于4个顶角b.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子c.最小的环上,o和si原子数之比为12d.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子答案：d解析：二氧化硅是原子晶体,结构为空间网状,存在硅氧四面体结构,硅处于中心,氧处于4个顶角,a项错误;在sio2晶体中,每6个硅原子和6个氧原子形成一个12元环(最小环),所以d项正确,b、c两项都错误。2萤石(caf2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明caf2

2、一定是离子晶体的是()a.caf2难溶于水,其水溶液的导电性极弱b.caf2的熔点较高,硬度较大c.caf2固体不导电,但在熔融状态下导电d.caf2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小答案：c解析：化合物中存在离子键则必为离子晶体,而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是熔融状态下能导电,故选c。3美国科学家用有机分子和球形笼状分子c60,首次制成了“纳米车”(如图),每辆“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是()a.我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动b.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段c.“纳米车”是一种分子晶体d.c60熔点

3、比金刚石熔点高答案：b解析：根据题意,“纳米车”是肉眼看不见的,a项错误;“纳米车”只是几个分子的“组装”体,并非晶体,c项错误;c60属于分子晶体,熔点要比金刚石低得多,d项错误。4下列说法中正确的是()所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理同一周期的主族元素从左到右,元素的第一电离能、电负性都是逐渐增大的所有的化学键和氢键都具有相同的特征:方向性和饱和性所有的配合物都存在配位键,所有含配位键的化合物都是配合物所有含极性键的分子都是极性分子所有离子晶体中都含有离子键所有金属晶体的熔点都高于分子晶体的熔点a.b.c.d.答案：b解析：中并不是所有原子的核外电子排布都遵循构造原理,因为全充满、

4、半充满或全空状态的能级能量较低,原子较稳定。对于同一周期的主族元素而言,元素的第一电离能从左到右在总体上呈现增大的趋势,但第a族和第a族元素最外电子层p能级处于全空或半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期的相邻元素。中如金属键不存在方向性和饱和性。配合物中都存在配位键,但存在配位键的化合物不一定是配合物,如nh4cl。含有极性键的分子如果立体构型对称,就是非极性分子,如co2、ch4等。含有离子键的晶体就是离子晶体,因此所有离子晶体中都含有离子键,正确。金属晶体的熔点不一定高于分子晶体,如常温下汞为液态,而分子晶体硫则为固态。5氯化硼的熔点为10.7 ,沸点为12.5 。在氯化硼分子中,氯硼

5、氯键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述中正确的是()a.氯化硼是原子晶体b.熔化时,氯化硼能导电c.氯化硼分子是一种极性分子d.水解方程式:bcl3+3h2oh3bo3+3hcl答案：d解析：首先根据性质推导该晶体是分子晶体还是原子晶体,再根据晶体的性质判断选项。因为bcl3的熔沸点较低,故应为分子晶体,分子晶体熔化时不导电,故a、b错;又因氯硼氯键角为120°,则可确定bcl3为非极性分子,c错。6下列性质适合于离子晶体的是()a.熔点-218 ,难溶于水b.熔点3 900 ,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.

6、难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电答案：d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中所述物质熔点达3 900 ,硬度很大,不导电,应是原子晶体,故只有d符合题意。7如图所示为甲烷晶体的晶胞结构,下列有关说法正确的是()a.甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子b.晶体中1个ch4分子有12个紧邻的ch4分子c.ch4晶体熔化时需克服共价键d.一个甲烷晶胞中含有8个ch4分子答案：b解析：甲烷是分子晶体,熔化时需克服范德华力;晶胞中的球体代表的是甲烷分子,并不是碳原子;以该甲烷晶胞为单元,处于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近

7、的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在面上,因此每个面上的甲烷分子都被共用2次,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8;甲烷晶胞属于面心立方晶胞,既然甲烷晶胞中的球体代表甲烷分子,故该晶胞中含有甲烷的分子个数为8,只有b项正确。8氮化铝(aln)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:al2o3+n2+3c2aln+3co。下列叙述正确的是()a.在氮化铝的合成反应中,n2是还原剂,al2o3是氧化剂b.上述反应中每生成2 mol aln,n2就得到3 mol电子c.氮化铝中氮元素的化合价为-3价d.氮化铝晶体

8、属于分子晶体答案：c解析：由反应方程式看出,反应中n元素由零价降为-3价,al和o元素价态未变,c元素由零价升高为+2价,因此反应中n2为氧化剂,al2o3既不是氧化剂也不是还原剂,碳为还原剂,a错;生成2 mol aln,n2应得6 mol电子,b错;根据题设条件“氮化铝(aln)具有耐高温、抗冲击等优良性质”可知aln不属于分子晶体,应属于原子晶体,d错。9下列说法中正确的是()a.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子b.金属导电的原因是在外加电场作用下金属产生自由电子,电子定向移动c.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态d.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合答案

9、：d解析：a项,cscl晶体中每个离子都吸引8个带相反电荷的离子;b项,金属晶体内部本身就存在自由电子,外加电场仅能使其产生定向移动;c项中如p、s等分子晶体常温下呈固态。10下列叙述正确的是()a.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定b.pcl3和bcl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构c.h2s和cs2分子都是含极性键的极性分子d.熔点由高到低的顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅答案：d解析：a项中分子间作用力的大小决定分子的物理性质,而分子的稳定性取决于化学键的强弱;b项中硼元素的原子最外层只有3个电子,在bcl3分子中硼原子最外层只有6个电子;c项中cs2是直线形分子,分

10、子无极性;d项中三种晶体均属于原子晶体且结构相似,熔点的高低取决于原子间共价键的强弱,三种共价键强度为cc>csi>sisi,故d项正确。11硼和镁形成的化合物具有超导性。如图所示的是该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.mgb2c.mg2bd.mg3b2答案：b解析：位于顶点的镁原子为6个六棱柱共有,位于面心的镁原子为2个六棱柱共有,故含镁12,只为一个晶胞共有,所以镁原子数与硼原子数之比为12,即化学式为mgb2。12现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下

11、图所示,其化学式正确的是()答案：c13下列说法中正确的是()a.金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成b.na2o2晶体中阴离子与阳离子数目之比为11c.1 mol sio2晶体中含2 mol sio键d.金刚石化学性质稳定,即使在高温下也不会与o2反应答案：a解析：na2o2的电子式为na+;1 mol sio2晶体中含有4 mol sio键,c项错误;金刚石高温下可与o2反应生成co2,d项错误。14用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,这是因为()a.云母是热的不良导体,传热不均匀b.石蜡是热的不良导体,传热不均匀c.石蜡具有各向异性,不同方向导热

12、性能不同d.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同答案：d解析：云母是晶体,具有各向异性,在不同方向的导热性能不同,使得熔化的石蜡成椭圆形。15观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是()hcns8sf6b12结构单元结构模型示意图备注易溶于cs2熔点1 873 ka.hcn的结构式为hcn,分子中“cn”键含有1个键和2个键b.固态硫s8属于原子晶体c.sf6是由极性键构成的非极性分子d.单质硼属于原子晶体答案：b16下列有关数据的比较中,不正确的是()a.元素的价电子数和所在族的族序数相等b.naoh晶体中的阳离子和阴离子数目相等c.cscl晶体中每个cs+周围紧邻的cl-和每

13、个cl-周围紧邻的cs+个数相等d.co(nh3)63+中的配体数与配位键数相等答案：a解析：所有主族元素及bb族元素的价电子数一般与族序数相等,而b、b、第族元素价电子数则与族序数不相等,故a项错误。17下列有关金属的说法不正确的是()a.金属的导电性、导热性、延展性都与自由电子有关b.六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高c.钠晶胞结构如图,钠晶胞中每个钠原子的配位数为6d.温度升高,金属的导电性将变差答案：c解析：金属键是金属阳离子和自由电子之间的相互作用,接通电源后,自由电子会定向移动形成电流;自由电子与金属阳离子通过碰撞传递能量;金属发生形变,自由电子和金属阳离子之间的作用力

14、不消失,不会破坏金属键,故a项正确。金属的四种堆积分别为简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方最密堆积和六方最密堆积,其中简单立方堆积利用率最低,六方最密堆积和面心立方最密堆积空间利用率一样高,故b项正确。钠晶胞中每个钠原子的配位数为8,故c项错误。温度升高,金属阳离子与自由电子之间碰撞加剧,金属导电性变差,故d项正确。18最近科学家在实验室里成功地将co2在高压下转化为类似sio2的原子晶体。下列关于该co2晶体的晶胞的叙述中,不正确的是()a.该晶体中c、o原子个数比为12b.该晶体中oco的键角为180°c.该晶体的熔、沸点高,硬度大d.该晶体中c、o原子最外层都满足8电子稳定结

15、构答案：b解析：由sio2原子晶体的结构,可以得出co2原子晶体的结构。将co2由分子晶体转化为原子晶体,其c、o组成比不变,只是原子排列发生变化,故a项正确;该晶体是以c原子为中心的四面体结构,故oco键角不可能为180°,b项错误;由于晶体中co键的键长比sio键的键长短,故该晶体熔、沸点高,硬度大,c项正确;晶体中每个c原子通过4个单键与o原子相连达到8电子稳定结构,而每个o原子也通过2个单键与c原子相连达到8电子稳定结构,故d项正确。二、非选择题(本题包括6小题,共46分)19(4分)现有甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元),在甲晶体中x离子处于晶胞中心,乙中

16、a离子处于晶胞中心。请推断:甲晶体中x离子与y离子的个数比是。乙晶体中a离子与b离子的个数比是。丙晶体的一个晶胞中有个c离子,有个d离子。 答案：211144解析：求离子晶体的晶胞中阴、阳离子个数比的方法:(1)处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子(2)处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子(3)处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子(4)处于内部的离子则完全属于该晶胞。甲中:n(x离子)n(y离子)=1(4乙中:n(a离子)n(b离子)=1(8丙中:c离子个数:12d离子个数:8丙晶体的一个晶胞中有4个c离子,4个d离子。20(6分)(1)铅、钡、氧形成的某化合

17、物的晶胞结构是pb4+处于立方晶胞顶点,ba2+处于晶胞中心,o2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为,每个ba2+与个o2-配位。 (2)cac2晶体的晶胞结构与nacl晶体的相似(如图所示),但cac2晶体中含有哑铃答案：(1)bapbo312(2)4解析：(1)每个晶胞含有pb4+:8,ba2+:1个,o2-:12,故化学式为bapbo3。ba2+处于晶胞中心,只有1个,o2-处于晶胞棱边中心,共12个,故每个ba2+与12个o2-配位。(2)从晶胞结构图中可以看出,1个ca2+周围距离最近4个,而不是6个,要特别注意题给的信息。21(10分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突

18、破,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如co会使催化剂中毒。除去co的化学反应方程式(hac表示醋酸)为:cu(nh3)2ac+co+nh3cu(nh3)3(co)ac。请回答下列问题:(1)c、n、o的第一电离能由大到小的顺序为。 (2)配合物cu(nh3)3(co)ac中心原子的配位数为。 (3)写出与co互为等电子体的离子。(任写一个) (4)在一定条件下nh3与co2能合成化肥尿素co(nh2)2,尿素中,c原子轨道的杂化类型为;1 mol尿素分子中,键的数目为。 答案：(1)n>o&g

19、t;c(2)4(3)cn-解析：氮原子的p能级处于半充满状态,较稳定,因此其第一电离能反常,大于氧。配合物cu(nh3)3(co)ac中心原子cu的配位数为4,配体有nh3、co。原子个数相同、价电子数相同的粒子互为等电子体,与co互为等电子体的离子有cn-,因此碳原子采取sp2杂化,该双键中一个是键,另一个是键;尿素分子中的单键均为键,因此1 mol尿素分子中,键的数目为7na。22(10分)已知:a、b、c、d、e、f是周期表中前36号的元素,a是原子半径最小的元素,b元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,c元素的基态原子l层只有2对成对电子,d是元素周期表中电负性最大的元素,e2+的核外

20、电子排布与ar原子相同,f的核电荷数是d和e的核电荷数之和。请回答下列问题:(1)分子式为bc2的立体构型为;f2+的核外电子排布式为。 (2)a分别与b、c形成的最简单化合物的稳定性:b(填“大于”或“小于”)c;a、c两元素可组成原子个数比为11的化合物,c元素的杂化类型为。 (3)a2c所形成的晶体类型为;f单质形成的晶体类型为,其采用的堆积方式为。 (4)d与e可形成离子化合物,其晶胞结构如图。该离子化合物晶体的密度为 g·cm-3,则晶胞的体积是。(用含的代数式表示) 答案：(1)直线形1s22s22p63s23p63d9(2)小于s

21、p3杂化(3)分子晶体金属晶体面心立方最密堆积(4解析：由题意可以判断出a为h元素,根据电子排布特点可以得出b为c元素,c为o元素。电负性最大的是非金属性最强的f元素,e为ca元素,f应该是29号元素cu。(1)co2的立体构型为直线形,cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(2)通过非金属性强弱可知稳定性ch4<h2o,h2o2中氧原子的杂化方式为sp3杂化。(3)冰为分子晶体,cu为金属晶体,堆积方式为面心立方最密堆积。(4)根据晶胞结构可以知道1 mol caf2晶胞中有4 mol caf2,氟化钙的摩尔质量为78 g·mol-1,一个晶胞的质量为4g,由密度可求得晶胞的体积cm3。23(10分)mno2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料mno2中加入cotio3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。(1)写出基态mn原子的核外电子排布式。 (2)cotio3晶体结构模型如图。在cotio3晶体中与1个ti原子、1个co原子周围距离最近的o原子数目分别为、。 (3)三聚