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 市赛获奖

（人教版）第三章《晶体结构与性质》质量验收检测试题（考试时间：90分钟满分：100分）第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（每小题有1-2个选项符合题意，每小题3分，共48分）1.IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成（AB）A.离子晶体B.分子晶体C.离子晶体，分子晶体都不可能形成D.无法确定2.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)（BC）A．124gP4含有p—P键的个数为4NAB．12g石墨中含有C—C键的个数为1．5NAC．12g金刚石中含有C—C键的个数为2NAD．60gSi02中含Si—O键的个数为2NA3.下列有关数据的比较中,不正确的是(A)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-和每个Cl-周围紧邻的Cs+个数相等D.[Co(NH3)6]3+中的NH3分子数与配位键数相等【解析】:所有主族元素及ⅢB~ⅦB族元素的价电子数一般与族序数相同,而ⅠB、ⅡB、0族、第Ⅷ族元素价电子数则与族序数不相同,故A项错误。4.由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126，其阴离子只有过氧离子(O22－)和超氧离子(O2－)两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A.2︰1B.1︰1C.1︰2D.1︰35．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（BC）A．金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅B．CI4>CBr4>CCl4>CH4C．MgO>H20>02>N2D．金刚石>生铁>纯铁>钠6.下列说法中正确的是(B)①所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理②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③所有的化学键和氢键都具有相同的特征:方向性和饱和性④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⑤所有含极性键的分子都是极性分子⑥所有离子晶体中都含有离子键⑦所有金属晶体的熔点都高于分子晶体的熔点A.①②⑦ B.⑥C.③④⑤ D.①②⑥【解析】:①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、半充满或全空状态的轨道能量较低,原子较稳定。②对于同一周期的主族元素而言,元素的第一电离能在总体上呈现增大的趋势,但如第ⅤA族元素处于半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素。③中如金属键不存在方向性和饱和性。④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。⑤含有极性键的分子如果立体结构对称,就是非极性分子,如CO2、CH4等。⑥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。⑦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。7.据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是（B）A.碳、氮原子构成平面结构的晶体B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多D.碳、氮的单质化学性质均不活泼【解析】：这种碳氮化合物的硬度比金刚石还要大，说明此物质是原子晶体，原子晶体是具有空间网状结构的晶体，而硬度更大是因为C—N键的键长比C—C键更短，键能更大，键更牢固。8．水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是(C)A．水由液态变为玻璃态，体积缩小B．水由液态变为玻璃态，体积膨胀C．玻璃态是水的一种特殊状态D．玻璃态水是分子晶体9.组成晶体的质点(分子、原子、离子)以确定的位置在空间作有规则排列，具有一定几何形状的空间格子，称为晶格，晶格中能代表晶体结构特征的最小重复单位称为晶胞。在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中，AlF63-占据的位置相当于NaCl晶胞中C1-占据的位置，则冰晶石晶胞中含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为（D）A．2:1B．3:2C．5:2D．5:110.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是（BD）A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体D.C60相对分子质量为72011.钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，起结构如下图所示，有关说法正确的是（AD）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CsCl相似D、与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个12.1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体格能的是（A）A．Na+(g)+Cl－(g)NaCl(s);△H B．Na(s)+Cl2(g)NaCl(s);△H1C．Na(s)Na(g);△H2 D．Na(g)－e－Na+(g);△H13.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（BC）A．金刚石，晶体硅，二氧化硅，碳化硅B．CI4>CBr4>CCl4>CH4C．MgO>H20>02>N2D．金刚石>生铁>纯铁>钠14.石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是（D）A.10个B.18个C.24个D.14个15.某共价化合物中含有C、H、N三种元素，分子内有4个N原子，且4个N原子排列成内空的正四面体，每两个原子间都有1个C原子，又知分子内无C—C和C＝C键，则该化合物的化学式为（B）A.C4H8N4 B.C6H12N4C.C4H10N4 D.C4H12N416.认真分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法错误的是(BD)A.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同,所以阴、阳离子的配位数相等C.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,所以阴、阳离子半径比相同第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、填空题（共52分）17.(10分)已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36号元素,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的立体结构为;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:BC(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为1∶1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)F元素氧化物的熔点比其硫化物的(填“高”或“低”),请解释其原因。

【答案】:(1)直线形1s22s22p63s23p63d9(2)小于sp3杂化(3)分子晶体金属晶体面心立方最密堆积(4)高因为CuO的晶格能大于CuS的晶格能【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,F应该是29号元素Cu。(1)CO2的立体结构为直线形,Cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(2)比较非金属性可知稳定性CH4<H2O,H2O2中氧原子的杂化,根据VSEPR模型应该是四面体,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)O2-半径小于S2-半径,离子键强,晶格能较大,熔、沸点较高。18.（8分）C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；（2）C70分子中只含有五边形和六边形；（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。根据以上所述确定：①C70分子中所含的单键数和双键数；②C70分子中的五边形和六边形各有多少？【答案】（1）单键数：70；双键数：35。（2）设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个。依题意可得方程组：1/2（5x+6y）=1/2（3×70）（键数，即棱边数）70+（x+y）-1/2（3×70）=2（欧拉定理）解得五边形数x=12，六边形数y=25。19.（除标注外，每空1分，共10分）下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。abcdefghijklmno试回答下列问题：（1）请写出元素O的基态原子电子排布式。（2）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图，其中序号“8”代表（填元素符号）；其中电负性最大的是（填右图中的序号）。（3）由j原子跟c原子以1:1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是（填化学式），试从结构角度加以解释：。（4）i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知i的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：①晶胞中i原子的配位数为___________，一个晶胞中i原子的数目为________________；②该晶体的密度为___________________________（用字母表示）。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2（2）Si；2（3）SiC；因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C－Si键键长比晶体Si中Si－Si键长短，键能大，因而熔沸点高。（2分）（4）①12；4②EQ\F(M,4EQ\R(,2)d3NA)（2分）20.(12分)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题。(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是。

(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为。

(3)Se原子序数为,其核外M层电子的排布式为。

(4)H2Se的酸性比H2S(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为,S离子的立体构型为。

(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:;

②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:

。

(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为g·cm-3(列式并计算),a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离为pm(列式表示)。

【答案】:(1)sp3(2)O>S>Se(3)343s23p63d10(4)强平面三角形三角锥形(5)①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子②H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+(6)=4.1或135【解析】:(1)首先根据S8的结构和价电子特点,确定其杂化方式。S的价电子数是6,其中形成2个σ键,还有两对孤电子对,故杂化方式为sp3。(2)在周期表中,同主族元素从上到下得电子能力减弱,第一电离能依次减小。(3)Se在S的下一周期,其原子序数是16+18=34,电子排布式为[Ar]3d104s24p4。(4)H—Se键的键长比H—S键的键长长,所以H—Se键易断裂,故H2Se酸性比H2S强。SeO3中Se的杂化方式为sp2杂化,立体构型为平面三角形。S中S的杂化方式为sp3杂化,与3个O成键,故立体构型为三角锥形。(5)①第一步电离产生的H+抑制HSe和HSe的电离,使得HSe和HSe较难电离出H+。②同种元素形成的不同含氧酸,若表示为(HO)mROn,则n值越大,R元素的化合价越高,正电性越高,R—O—H中O的电子更易向R原子偏移,O—H键越易断裂,易电离产生H+。H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,前者n值为1,后者n值为2,显然H2SeO4的酸性强于H2SeO3。(6)ZnS晶胞的体积为(540.0×10-10cm)3。S2-位于晶胞的顶点和面心,Zn2+位于晶胞的内部,一个ZnS晶胞中含有S2-:8×+6×=4个,含有4个Zn2+,即一个ZnS晶胞含有4个S2-和4个Zn2+,则晶胞的密度为=4.1g·cm-3。ZnS晶胞中,面对角线上两个相邻S2-的距离为540pm×=270pm。每个Zn2+与周围4个S2-形成正四面体结构,两个S2-与Zn2+之间连线