高中化学人教版物质结构与性质第三章晶体结构与性质单元测试（省一等奖）

化学人教版必修3第三章晶体结构与性质复习题一、选择题(本题共8小题，每小题只有一个正确选项)1．由短周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2．下列性质适合于离子晶体的是()①熔点－218℃，难溶于水；②熔点3900℃，硬度很大，不导电；③难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱；④难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电。A．④B．②C．③D．①3．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是()A．CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4B．KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgOC．Rb＞K＞Na＞LiD．石墨＞金刚石＞SiO2＞钠4．氯化硼的熔点为℃，沸点为℃。在氯化硼分子中，氯—硼—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＋3H2O＝H3BO3＋3HCl5．下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是()Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃℃1291℃190℃2073℃－107℃－57℃1723℃A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B．在共价化合物分子中各原子都形成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分子晶体的高6．下列晶体分类中正确的一组是()离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃7．某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示，则该晶体的化学式可表示为()A．A2BB．ABC．AB2D．A3B8．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1∶2D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE二、非选择题(本题共4小题，共52分)9．(8分)下列7种物质：①白磷(P4)；②水晶；③氯化铵；④氢氧化钙；⑤氟化钠；⑥过氧化钠；⑦石墨，固态下都为晶体，回答下列问题(填写序号)：(1)不含金属离子的离子晶体是________，只含离子键的离子晶体是________，既有离子键又有非极性键的离子晶体是________，既有离子键又有极性键的离子晶体是________。(2)既有范德华力，又有非极性键的晶体是________，熔化时既要克服范德华力，又要破坏化学键的是________，熔化时只破坏共价键的是________。10．(16分)C60、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)C60、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，C60属于________(填“原子”或“分子”)晶体，C60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；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________。11．(16分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：(1)铜原子基态电子排布式为______；(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为g·cm－3，则铜晶胞的体积是______cm3、晶胞的质量是______g，阿伏加德罗常数为______(列式计算，已知Ar(Cu)＝；(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为______________；(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是________________，反应的化学方程式为__________________________________________。12．(12分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)Ni原子的核外电子排布式为________________________________________；(2)NiO、FeO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO______FeO(填“＜”或“＞”)；某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误：__________________________________；(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为____________、________________；(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为________________。

参考答案一、选择题1．A解析：在短周期中符合题设条件的物质有：NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等，故A正确；NaOH、NH4F含共价键，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、Na2O、MgO等其阳离子半径都比阴离子半径小，故D不正确。2．A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①③均不符合离子晶体的特点；②中熔点达3900℃，硬度很大，不导电，应是原子晶体，故只有④符合题意。3．D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Li～Cs的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是Li最高，Cs最低；原子晶体的熔点取决于共价键的键能，石墨中C—C键键长比金刚石中C—C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。4．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，再根据具体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。5．D解析：本题通过学生思维的易混淆点考查学生思维的全面性。金属晶体中含有金属阳离子，但不属于离子晶体，A错；在含有H原子的共价分子中，H原子形成2个电子的稳定结构，B错；CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体，C错误；Na的熔点低于AlCl3，D正确。6．C解析：从构成晶体的粒子和微粒间的相互作用力去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是阴、阳离子间通过离子键相互结合成的离子晶体，纯H2SO4中无H＋，是分子晶体。Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是混合晶体，水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体。硫的化学式用S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合成的分子晶体。玻璃没有固定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体。7．B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。8．D解析：CaF2晶体中，Ca2＋占据8个顶角，6个面心，故Ca2＋共8×＋6×＝4个；金刚石晶体中，每个C原子与4个C原子相连，而碳碳键为2个碳原子共用，C原子与C—C键个数比为1∶2；由于是气态团簇分子，其分子式应为E4F4或F4E4。二、非选择题9．答案：(1)③⑤⑥③和④(2)①⑦②解析：(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥，其中③只含非金属元素，NaF中只含离子键，Na2O2中有离子键和非极性共价键，NH4Cl和Ca(OH)2中有离子键和极性共价键。(2)分子晶体中含范德华力，只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键，水晶中只含共价键。10．答案：(1)B(2)分子30(3)2(4)2(5)124(6)612a8a8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)C60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；C60的分子中的总的价电子数为：60×4＝240，由图示可知已成键的价电子数为60×3，所以可形成的双键数为：。(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)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献个碳原子，所以每个正六边形占有×6＝2(个)碳原子。(5)题给出CO2分子晶体的一部分。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分子有：3×8/2＝12个；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分子数为：8×＋6×＝4(个)。(6)以图中大立方体中心的Cs＋为基准，与其最近的Cs＋分别位于其上、下、前、后、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4×3＝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。11．答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)×10－23×10－22M(Cu)＝g·mol－1＝×NA，得NA＝×1023mol－1(3)sp3K2CuCl3(4)过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行Cu＋H2O2＋4NH3=＋2OH－解析：(1)铜是29号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到4个Cu原子；1pm＝10－10cm，故一个晶胞的体积为(361×10－10cm)3＝×10－23cm3；一个晶胞的质量为×10－23cm3×g·cm－3＝×10－22g，由M(Cu)＝g·mol－1＝×NA，得NA＝×1023mol－1。(3)KCuCl3中Cu元素的化合价为＋2，则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为＋1，CuCl3原子团的化合价为－2，故其化学式为K2CuCl3。(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水