化学人教版选修3章末检测第三章晶体结构与性质

第三章章末检测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本大题包括20个小题，每小题2分，共40分)1．下列叙述正确的是(B)A．干冰升华时碳氧键发生断裂B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子C．Na2O和Na2O2所含的化学键类型完全相同D．Br2蒸气被活性炭吸附时共价键被破坏解析：A、D项，所述变化属于物理变化，故分子中化学键未被破坏，A、D项错误；C项，Na2O只含离子键，Na2O2既含有离子键又含有非极性键。2．下列说法中，正确的是(B)A．构成分子晶体的微粒一定含有共价键B．在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高C．某分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大D．分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔、沸点一般较低解析：构成分子晶体的微粒不一定含有共价键，如稀有气体元素形成的晶体；在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高；分子晶体的熔、沸点的高低决定于分子间作用力的大小，与共价键键能的大小无关；分子晶体中基本构成微粒间的相互作用是分子间的作用力，多数分子中存在化学键，但化学键不影响分子晶体的熔、沸点。3．有下列离子晶体空间结构示意图：●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(B)解析：B晶胞中阳离子数为eq\f(1,8)×4＝eq\f(1,2)，阴离子数为1个，故该晶体的化学式为MN2。4．下列说法中正确的是(D)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电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动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解析：CsCl晶体中，每个Cs＋周围吸引8个Cl－，A项错误；金属内部在不通电时也存在自由移动的电子，只不过其运动是无规则的，通电时才定向移动，B项错误；分子晶体常温下也有呈固态的，如I2、S、AlCl3等，C项错误；原子晶体是原子间通过共价键形成的空间网状结构，故D项正确。5．(双选)氟在自然界中常以CaF2的形式存在，下列有关CaF2的表述正确的是(BD)A．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用B．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2C．阴阳离子比为21的物质，均与CaF2晶体构型相同D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电解析：CaF2是离子化合物，阴、阳离子间既存在静电吸引作用，又存在静电排斥作用，A项错误；熔点与晶格能有关，晶格能与离子半径成反比，B项正确；离子个数比相同的晶体，晶体结构不一定相同，C项错误；离子晶体在熔融状态下能电离出自由移动的离子，可以导电，D项正确。6．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子晶体，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是(B)A．观察常温下的状态，SbCl5是黄色液体，SnCl4为无色液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子晶体B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、－33℃。结论：SbCl3、SbCl5C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子晶体D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子晶体解析：离子晶体一般熔点较高，熔化后可导电；有些分子晶体溶于水后水溶液也可导电；HCl溶于水电离可产生Cl－，能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，但HCl为分子晶体，而不是离子晶体。故A、C、D都不可靠。7．“类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论正确的是(A)A．NaCl晶体中只含有离子键，则MgCl2晶体中也只含有离子键B．第ⅣA族元素氢化物的沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4，则第ⅤA族元素氢化物的沸点顺序是AsH3>PH3>NH3C．晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，必有阴离子D．干冰(CO2)是分子晶体，则SiO2也是分子晶体解析：B项，NH3分子之间存在氢键，沸点高于AsH3；C项，金属晶体中只有阳离子，没有阴离子；D项，SiO2为原子晶体。8．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)A．晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等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错；所含元素可在同一周期，也可在第一周期，如NH4F9．Al2O3在一定条件下可制得硬度大、熔点高的氮化铝晶体，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是(B)A．氮化铝属于离子晶体B．氮化铝可用于制造切割金属的刀具C．1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子D．氮化铝晶体中Al的配位数为2解析：根据氮化铝晶体的性质，可知其属于原子晶体，可用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，1个氮化铝晶体中含有1＋8×eq\f(1,8)＝2个Al原子，Al的配位数为4。综上可知，B项正确。10．下列叙述不正确的是(C)A．金属晶体的一个晶胞中所含的原子数：钾型＝镁型<铜型B．在卤族元素(F、Cl、Br、I)的氢化物中，HCl的沸点最低C．CaH2、Na2O2晶体的阴、阳离子个数比分别为21、11D．晶体熔点：金刚石>食盐>冰>干冰解析：A项中1个晶胞内的原子数分别是2、2、4，正确；B项HCl的沸点最低，HF由于存在氢键，沸点最高；D项熔点顺序正确；C项Na2O2中阴离子(Oeq\o\al(2－,2))与阳离子(Na＋)个数比为12。11.下列说法正确的是(D)A．熔点：锂<钠<钾<铷<铯B．由于HCl的分子间作用力大于HI，故HCl比HI稳定C．等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等D．已知AB的离子晶体结构如图所示，则每个A＋周围距离最近且等距的B－有8个解析：A项熔点应逐渐降低；B项HCl比HI稳定是因为H—Cl键比H—I键牢固的缘故；C项12g金刚石中含2molC—C键，12g石墨中含有1.5molC—C键；D项中每个A＋被8个B－所形成的立方体包围，B－亦被8个A＋所形成的立方体包围。12．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(B)A．NH3、HD、C10H18 B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5 D．CCl4、Na2S、H2O2解析：本题考查常见的分子晶体。A项中HD为单质，不是化合物，C项中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D项中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。13．下列有关说法正确的是(C)A．晶格能与离子晶体的物理性质无关B．晶格能：BaCl2>MgCl2C．只含有共价键的晶体不一定具有较高的熔、沸点及硬度D．金属晶体的熔点高于原子晶体解析：A项，晶格能影响离子晶体的熔、沸点；B项，离子半径：Mg2＋<Ba2＋，结构相似的离子晶体，离子半径越小，晶格能越大，则晶格能大小顺序为MgCl2>BaCl2；C项，只含有共价键的晶体可能为分子晶体或原子晶体，若为分子晶体，则不一定具有较高的熔、沸点和硬度；D项，如Hg的熔点远低于金刚石的熔点。14．下列说法正确的是(B)A．NaHCO3分解过程中，只需克服离子键B．Na2O溶于水的过程中破坏了离子键和共价键，形成了新的离子键和共价键C．O3、CO2和SiO2都是由分子构成的D．金刚石和足球烯(C60)均为原子晶体，沸点极高15．共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用，含有上述两种相互作用的晶体是(B)A．SiC晶体 B．CCl4晶体C．KCl晶体 D．Na晶体解析：A项，SiC晶体为原子晶体，晶体中只存在共价键；B项，CCl4晶体是分子晶体，分子之间存在分子间作用力，在分子内部C、Cl之间以共价键结合；C项，KCl晶体为离子晶体，晶体中只存在离子键；D项，Na晶体为金属晶体，晶体中只存在金属键。16．下表给出几种氯化物的熔点和沸点。物质NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔点/℃801710190－68沸点/℃1465141818057通过上表可得出以下结论：①AlCl3在加热时可升华；②SiCl4属于分子晶体；③1500℃④AlCl3是典型的离子晶体。其中与表中数据一致的是(C)A．①和② B．③C．①②③ D．全部一致解析：由表中数据可看出AlCl3的沸点比熔点低，加热可升华，表明它是分子晶体；SiCl4的熔、沸点低，是分子晶体；NaCl是离子晶体，只有高温呈气态时，其组成才可以用NaCl表示，选项C正确。17．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z位于同一主族，W与X可形成共价化合物WX2，Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是(D)A．WZ2分子中所有原子最外层都为8电子结构B．WX2、ZX2的化学键类型和晶体类型都相同C．WX2是以极性键结合成的非极性分子D．原子半径大小顺序为X<W<Y<Z解析：因为Y原子内层的电子总数是最外层电子数的2.5倍，计算可推知Y是硅(Si)，故W是碳(C)。由W与X可形成共价化合物WX2，分析可知X为氧(O)，则Z为硫(S)。对于D项，同一周期元素的原子半径随着原子序数的增加而递减，所以硅的半径大于硫。18．下列说法中正确的是(C)A．CO2、NCl3或SiCl4、BF3分子中所有原子的最外层电子都满足了8e－稳定结构B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′C．NaCl晶体中与每个Na＋距离相等且最近的Na＋共有12个D．原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度解析：A项BF3中硼的最外层为6个电子；B项P4的键角为60°，D项晶体硅很脆，硬度并不大。19．通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示，下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是(B)A．同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构B．氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质C．二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键D．在二氧化硅晶体中，平均每个Si原子形成4个Si—O共价单键解析：SiO2和CO2的化学式相似，但其晶体结构类型不同，A正确；CO2为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，NaCl和CsCl为离子晶体，故物理性质不同，C正确，B错误；根据二氧化硅的结构可判断D正确。20．下列说法中错误的是(D)A．从CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)为正四面体结构，可推测PHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)也为正四面体结构B．1mol金刚石晶体中，平均含有2molC—C键C．水的沸点比硫化氢的高，是因为H2O分子间存在氢键，H2S分子间不能形成氢键D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE解析：根据等电子体的概念可知选项A正确。金刚石中碳原子形成空间网状的正四面体结构，故B正确。选项C显然是正确的。选项D中强调该物质是气态团簇分子，即是一个大分子，因此不能用均摊法计算，直接找出分子中原子个数即得化学式。该物质的化学式应为E4F4第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题(共60分)21．(12分)请回答下列问题：(1)31Ga基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1。某种半导体材料由Ga和As两种元素组成，该半导体材料的化学式是GaAs，其晶体结构类型可能为原子晶体。(2)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为以下关于维生素B1的说法正确的是B、D。A．只含σ键和π键B．既有共价键又有离子键C．该物质的熔点可能高于NaClD．该物质易溶于盐酸(3)维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有D。A．离子键、共价键B．离子键、氢键、共价键C．氢键、范德华力D．离子键、氢键、范德华力22．(12分)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子。回答下列问题：(1)元素a为C；c为Na。(2)由这些元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2。(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO2、CS2，非直线形的是SO2、O3、SCl2、ClO2(任写2种)(写2种)。(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是金刚石，离子晶体的是NaCl，金属晶体的是Na，分子晶体的是CO(或O2、Cl2)。(每空填一种)(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。解析：根据a的核外电子特点及第(5)小问中a可以形成化合物，知a为C，根据b和d的氢化物的通式及空间构型，可以推断b为O，d为S。根据c＋比e－少8个电子，可以推断c为Na，e为Cl。(1)a为C，c为Na。(2)五种元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2。(3)五种元素形成的三原子分子中，CO2、CS2为直线形分子，SO2、SCl2、ClO2、O3为非直线形分子。(4)金刚石为原子晶体，NaCl为离子晶体，Na为金属晶体，CO、O2、Cl2为分子晶体。(5)Na2O2可以用于防毒面具中作为供氧剂，该反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。23．(12分)下图为CaF2、H3BO3(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1所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为8，图3中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为12；(2)图2所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是O。H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为16；(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“电子气”理论；(4)三种晶体中熔点最低的是H3BO3，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用力为分子间作用力。解析：本题考查了离子晶体、分子晶体和金属晶体三种不同的晶体类型，涉及配位数、化学键的破坏等知识点。(1)从图1面心上的一个Ca2＋可看出连接4个F－，若将旁边的晶胞画出，也应连4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2看，只形成三个共价键，应为6个电子，只有氧为8电子。H3BO3属于分子晶体，一个B连有3个O,3个O又连有3个H，所以一个B对应6个极性键。(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，应熔点最低，熔化时破坏分子间作用力。24．(12分)化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z都是前三周期元素，X与Y同周期，Y与Z同主族，Y元素原子最外层的p轨道中的电子数等于前一电子层的电子总数，X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。则(1)X原子的电子排布式为1s22s22p4，Y原子的价层电子轨道表达式是。(2)YX2的分子构型是直线形，YX2的熔、沸点比ZX2低(填“高”或“低”)，理由是CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体。(3)YX2分子中，Y原子的杂化类型是sp杂化，YX2分子中含2个π键。(4)下图表示一些晶体的结构(晶胞)，其中代表YX2的是B，代表ZX2的是C。解析：Y元素的电子排布式为1s22s22p2，是C元素。X与Y同周期，则X元素的电子排布式为1s22s22p4，是O元素。Z是Si元素，YX2为CO2，ZX2为SiO2。CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体。CO2中碳原子为sp杂化，CO2是直线形分子，C与两个O原子之间各有一个π键。25．(12分)已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B，C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子，B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X，CE、FA为电子数相同的离子晶体。(1)写出A元素的基态原子价电子排布式：2s22p4。F离子电子排布式：1s22s22p63s23p6。(2)写出X的化学式：Na3AlF6。X的化学名称为六氟合铝酸钠。(3)写出X涉及化工生产中的一个化学方程式：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑。(4)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因：Al2O3为离子晶体(或者离子化合物)，而AlCl3为分子晶体(或者共价化合物)(5)CE、FA的晶格能分别为786kJ·mol－1、3401kJ·mol－1，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是CaO晶体