高中化 第三章 物质的聚集状态与物质性质章末综合检测 鲁科版选修3

章末综合检测(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)1．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为1～100nm的超细粒子(1nm＝10－9m)。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性能，可开发为新型功能材料，有关纳米粒子的叙述不正确的是 ()。A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体B．一定条件下纳米粒子可催化水的分解C．一定条件下，纳米陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好D．纳米粒子半径小，表面活性高解析题中涉及纳米材料这一新型材料，根据纳米粒子微粒大小，判断出其分散质粒子大小刚好处在胶体分散质大小的范围内，因此我们要结合胶体知识，并紧密联系题干中的有关知识分析、讨论。答案A2．最近科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是 ()。A．该物质的化学式为CO4B．晶体的熔、沸点高，硬度大C．晶体中C原子数与C—O键数之比为1∶4D．晶体的空间最小环共由12个原子所构成解析分析题意可知，该新型碳氧化合物属于原子晶体，以C—O键结合为一种空间网状的无限伸展结构，使学生容易联想到晶体SiO2的结构，故B、C、D三项正确。该物质的化学式应为CO2，而不是CO4，故A项错误。答案A3．下列各类物质中，固态时只能形成离子晶体的是 ()。A．非金属氧化物 B．非金属单质C．强酸 D．强碱解析根据分类标准，纯净物可分为单质和化合物，单质又分为金属单质与非金属单质，化合物可以分为离子化合物和共价化合物，在这四类物质中，金属单质形成的晶体一定是金属晶体，离子化合物形成的晶体一定是离子晶体，非金属单质与共价化合物形成的晶体可能是分子晶体，也可能是原子晶体。非金属氧化物、强酸都属于共价化合物，强碱属于离子化合物。答案D4．干冰晶体是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心各有1个，在每个CO2周围距离为eq\f(\r(2),2)a(其中a为立方体棱长)的CO2有 ()。A．4个 B．8个C．12个 D．6个解析每个CO2周围距离为eq\f(\r(2),2)a的CO2为12个。答案C5．下列对化学知识概括合理的是 ()。A．原子晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键B．同素异形体之间的转化都是物理变化C．原子晶体的熔点不一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低D．一种元素可能有多种氧化物，但同种化合价只对应一种氧化物解析稀有气体的晶体中不含有化学键，A项错；3O2eq\o(=,\s\up7(放电))2O3是化学变化，B项错；晶体硅的熔点比钨低，蔗糖的熔点比汞高，C项正确；N元素显＋4价的氧化物有NO2、N2O4，D项错。答案C6．已知A元素原子核外电子共占有5个轨道且有2个成单电子；B元素原子核外能量最高电子为：n＝3、l＝1、m＝1、ms＝＋eq\f(1,2)，n＝3、l＝1、m＝0、ms＝＋eq\f(1,2)。则A、B两元素所形成化合物的晶体类型为 ()。A．分子晶体 B．原子晶体C．离子晶体 D．金属晶体解析A的核外电子排布式为1s22s22p4，A为O元素；B有3个电子层，且最高能量的电子有2个且为p电子，那么B为1s22s22p63s23p2，B为Si。SiO2为原子晶体。答案B7．氢是重要而洁净的能源。要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效地储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，这种合金的晶体结构已经测定，其基本结构单元如图所示，则该合金的化学式可表示为 ()。A．LaNi5 B．LaNiC．La14Ni24 D．La7Ni12解析根据上述物质的结构知La原子的数目为12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，而Ni原子的数目为12×eq\f(1,2)＋6＋6×eq\f(1,2)＝15，所以La与Ni的原子个数比为3∶15＝1∶5。答案A8．某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如右图所示：A为阴离子，在正方体内，B为阳离子，分别在顶角和面心，则该晶体的化学式为 ()。A．B2A B．BA2C．B7A4 D．B4A7解析本题考查的是均摊法确定晶胞的化学式，考查学生综合运用能力，中等难度题。解题思路：8个A在晶胞的内部，全部属于这个晶胞；B位于顶角和面心，个数＝eq\f(1,8)×8＋6×eq\f(1,2)＝4，故答案为B。答案B二、非选择题(本题共包括4个小题，共52分)9．(14分)Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：元素MnFe电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957回答下列问题：(1)Mn元素基态原子的价电子排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________；②六氰合亚铁离子[Fe(CN)64－]中的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是________，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的结构式________。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。据此判断三氯化铁晶体为________。(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。解析(1)原子轨道处于全充满或半充满时能量较低，较稳定，故25Mn的价电子排布式为：3d54s2；Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由3d6转变为较稳定的半充满状态3d5，而Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级却由较稳定的半充满状态3d5转变为3d4，所以气态Mn2＋再失一个电子比Fe2＋难。(2)①形成配合物的中心原子要能提供空轨道，而配体中的分子或离子应能够提供孤对电子；②配体CN－中碳氮以碳氮叁键相连，为直线形结构，碳原子的杂化轨道类型为sp1；CN－为14电子的离子，故与CO、N2等互为等电子体，但符合题意的是N2(因题中限定为单质分子)。(3)FeCl3的熔、沸点较低，可知FeCl3晶体为分子晶体。(4)利用“均摊法”计算，面心立方晶胞中实际含有Fe原子的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，体心立方晶胞中实际含有Fe原子的个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2，故二者原子个数之比为2∶1。答案(1)3d54s2由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少(2)①具有孤对电子②sp1N≡≡N(3)分子晶体(4)2∶110．(10分)Ⅰ.自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一个稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子？____________________。(2)XeF2晶体是一种无色晶体，图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体？__________________。Ⅱ.已知有关物质的熔、沸点数据如下表：物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28522072714190(2.6×105Pa)沸点/℃360029801412182.7请参考上述数据填空和回答问题：(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解AlCl3的方法生产铝？___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析Ⅰ.(1)由图1可看出该结构为高度对称，故为非极性分子。(2)因Xe、F都为非金属元素，且结合图2结构图得为分子晶体。Ⅱ.(1)见答案。(2)区别离子晶体和分子晶体就看两晶体在熔融状态下能否导电，若能导电，则为离子晶体；若不导电，则为分子晶体。答案Ⅰ.(1)非极性分子(2)分子晶体Ⅱ.(1)因为MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，消耗更多的能量，因而不用电解MgO的方法生产镁。观察表中数据可见，AlCl3易升华，熔、沸点低，故属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解，因而不能用电解AlCl3的方法生产铝(2)将两种晶体加热到熔融状态，MgCl2能导电，AlCl3不能导电。证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体11．(16分)(·陕西榆州高二调研)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息，回答下列问题：(1)A和D的氢化物中，沸点较低的是________(填“A”或“D”)；A和B的离子中，半径较小的是________(填离子符号)。(2)C在元素周期表中的位置是______________。(3)A和E可形成离子化合物，其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如上图所示，阳离子(用“.”表示)位于该正方体的顶点或面心，阴离子(用“。”表示)均位于小正方体的中心。该化合物的电子式是_________________________________________________________________。解析本题的突破点主要是“B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水”，可知C的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物，则C是Al元素，则B为Na元素。A、E形成的离子化合物的化学式为EA2，所以E为第ⅡA族的Ca元素，A为第ⅦA族的F元素，则D为Cl元素，结合第(3)问确定。答案(1)DNa＋(2)第3周期ⅢA族(3)[··eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))×·]－Ca2＋[×·eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))··]－12．(12分)氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题：(1)写出铬原子的基态电子排布式________，与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有________(填元素符号)，其中一种金属的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为________。(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。解析(1