【名师一号】2020-2021学年新课标化学综合能力检测选修三：第三章-晶体结构与性质(含解析)

综合力量检测三(第三章)考试时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．下列说法中正确的是()A．完全由非金属组成的化合物不肯定是共价化合物B．构成分子晶体的粒子肯定含有共价键C．分子晶体的熔点肯定比金属晶体的熔点低D．含有金属离子的晶体肯定是离子晶体解析由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl等，故A项正确；稀有气体元素所形成的分子晶体中不含共价键，B项不正确；金属汞的熔点低于很多分子晶体，C项也不正确；金属晶体中也含有金属阳离子，故D项也不正确。答案A2．下列指定粒子的个数比不为21的是()A．Be2＋中的质子数和电子数比B.eq\o\al(3,1)H原子中的中子数和电子数C．Na2CO3晶体中阳离子和阴离子个数比D．BaO2(过氧化钡)固体中阴离子和阳离子个数比解析A项中，Be2＋中质子数为4，核外电子数为2，比为2：1；B项中，eq\o\al(3,1)H原子中中子数为2，电子数为1，故比为2：1；C项中阳离子和阴离子个数比为2：1；D项中BaO2中阴离子(Oeq\o\al(2－,2))和阳离子(Ba2＋)的个数比等于1：1，故选D项。答案D3．某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中所形成的水溶液也可导电，则可推想该物质可能是()A．金属单质 B．非金属单质C．可溶性碱 D．可溶性盐解析可溶性碱和可溶性盐固态时均不导电；熔融状态和固态均能导电的是金属和某些非金属单质(如石墨、硒等半导体材料)，但后者不溶于水也不与水反应，不能形成导电的水溶液。因此，只有能与水反应的金属(如钠、钾等)符合题意。答案A4．科学家最近又发觉了一种新能源——“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。其形成过程是：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧型细菌把有机质分解，最终形成石油和自然 气，其中很多自然 气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透亮     晶体，这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是()A．离子晶体 B．分子晶体C．原子晶体 D．金属晶体解析“可燃冰”是甲烷分子的结晶水合物，构成此晶体的质点是分子，所以“可燃冰”应为分子晶体。答案B5．某物质的晶体中，含Aeq\a\vs4\al(o)、Beq\a\vs4\al(●)、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未画出)。晶体中的A、B、C的原子个数比依次为()A．1：3：1 B．2：3：1C．2：2：1 D．1：3：3解析接受均摊法计算可得：A8×eq\f(1,8)＝1，B6×eq\f(1,2)＝3，C为1，故A、B、C的原子个数比＝1：3：1。答案A6．如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为acm，氯化铯(CsCl)的相对分子质量M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为()A.eq\f(8M,NAa3)g·cm－3 B.eq\f(Ma3,8NA)g·cm－3C.eq\f(M,NAa3)g·cm－3 D.eq\f(Ma3,NA)g·cm－3解析ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(\f(M,NA)×1,a3)g·cm－3＝eq\f(M,NAa3)g·cm－3。答案C7．直接由原子构成的一组物质是()A．干冰、二氧化硅、金刚石B．氧化钠、金刚石、氯化氢C．碘、石墨、氯化钠D．二氧化硅、金刚石、晶体硼解析干冰属于分子晶体，是由分子构成的，A项不符合；氧化钠是离子化合物，是由阴、阳离子构成的，氯化氢属于共价化合物，由分子构成，B项不符合；碘属于分子晶体，由分子构成，氯化钠属于离子晶体，由阴、阳离子构成，C项不符合；二氧化硅、金刚石、晶体硼属于原子晶体，直接由原子构成，D项符合。答案D8．关于晶体的下列说法正确的是()A．化学键都具有饱和性和方向性B．晶体中只要有阴离子，就肯定有阳离子C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键解析离子键、金属键没有方向性、饱和性；氢键不属于化学键；金属键属于化学键。答案B9．有关晶体的叙述中正确的是()A．在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个原子B．在28g晶体硅中，含Si—Si共价键个数为4NAC．金刚石的熔沸点高于晶体硅，是由于C—C键键能小于Si—Si键D．镁型和铜型金属晶体的配位数均为12解析SiO2晶体中的最小单元环中共有12个原子；28g晶体硅中Si－Si共价键个数为2NA；金刚石的熔沸点高于晶体硅，是由于C—C键键能大于Si—Si键；镁型和铜型晶体的晶胞不同，但原子的配位数(均为12)和空间利用率(均为74%)都相同。答案D10．下列推断错误的是()A．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸点：NH3>PH3>AsH3C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析Si3N4、NaCl、SiI4分别为原子晶体、离子晶体和分子晶体，故熔点大小挨次为Si3N4>NaCl>SiI4，A项正确；NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，且分子的组成和结构相像，由于NH3分子间有氢键，其沸点最高，而PH3的相对分子质量小于AsH3，则其沸点低于AsH3，B项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，由于非金属性：Cl>S>P，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C项正确；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，由于金属性：Na>Mg>Al，碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，D项正确。答案B11．如下图所示为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延长，那么该冰中的每个水分子氢键个数为()A．1 B．3C．2 D．4解析由图示观看冰的晶体结构，一个水分子的H—O键与另一水分子中氧原子的孤对电子所在轨道的轴在一条直线上。因每个水分子有两个氢原子和两对孤对电子，所以最多可与四个水分子形成四个氢键，又因两个水分子形成一个氢键，所以4(一个水分子四周有4个氢键)×1/2(2个水分子间形成一个氢键)＝2，故选C项。答案C12．下列有关物质类别推断的依据正确的是()A．原子晶体：晶体的熔点是否很高B．电解质：水溶液是否导电C．离子化合物：是否含有离子键D．共价化合物：是否含有共价键解析有些金属晶体的熔点也可能很高，A项不正确；熔融状态下能导电的化合物也属于电解质，B项不正确；含有离子键的化合物肯定是离子化合物，C项正确；有些离子化合物中也可能含共价键，如NaOH，D项不正确。答案C13．①～④是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()A．图①和③ B．图②和③C．只有④ D．图①和④解析本题考查了离子晶体的代表物质NaCl、CsCl晶体结构。NaCl晶体是简洁立方体结构，每个Na＋四周有6个Cl－，每个Cl－四周有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和图(4)是属于NaCl晶体的。答案D14．下列有关金属键的相关叙述，正确的是()A．金属中的电子属于整块金属B．金属键是金属离子和自由电子之间存在的猛烈的静电吸引作用C．按熔点渐渐上升的挨次排列的是：Li、Na、MgD．固态能导电的单质肯定为金属解析金属键不仅仅是静电吸引作用，还包括静电排斥作用，Li的熔点比Na高；非金属单质石墨也能导电，B、C、D项均错。答案A15．下列叙述正确的是()A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子B．PCl3和BCl3分子中全部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．熔点由高到低的挨次是：金刚石>碳化硅>晶体硅解析A项中1个甘氨酸分子中存在10对共用电子；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，分子无极性；D项中三种晶体均属于原子晶体且结构相像，熔点的凹凸取决于原子间共价键的强弱，三种共价键强度为C—C>C—Si>Si—Si。故D项正确。答案D16．高温下超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是()A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个Oeq\o\al(－,2)B．晶体中每个K＋四周有8个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)四周有8个K＋C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个D．晶体中，0价氧与－2价氧的数目比为2：1解析由题中的晶胞结构可知，有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋的个数为8×1/8＋6×1/2＝4(个)；有12个Oeq\o\al(－,2)位于棱上，一个处于中心，则晶胞中含有的Oeq\o\al(－,2)的个数为12×1/4＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2，A项正确；超氧化钾的晶体结构类似于氯化钠的晶体结构，所以晶体中每个K＋四周有6个Oeq\o\al(－,2)，每个Oeq\o\al(－,2)四周有6个K＋，B项错误；晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C选项也错误；设晶体中0价氧原子和－2价氧原子个数分别为x、y，则有－2y/(x＋y)＝－eq\f(1,2)，即x/y＝3/1，D项不正确。答案A第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(10分)(1)分析下列物质的物理性质，推断其晶体类型。A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃B．溴化铝，无色晶体，熔点98℃C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电________。(2)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种积累方式，晶胞分别如上图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________。解析(1)晶体的熔点凹凸、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是推断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区分则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂的物质往往也是分子晶体的特征之一。(2)依据题给信息，FeCl3的熔沸点低，易溶于水、有机溶剂等，可确定其为分子晶体。(3)面心立方中铁原子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，体心立方中铁原子个数为8×eq\f(1,8)＋1＝2个，两晶胞中实际含有的铁原子的个数比为2：1。答案(1)原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体(2)分子晶体(3)2：118．(11分)A、B、C、D是分布在三个不同短周期内除稀有气体以外的四种元素，它们的原子序数依次递增。已知B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，而C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数。回答下列问题。(1)画出C元素的原子结构示意图________。(2)在化合物DC2的晶体结构中，最小的环上有________个D原子。(3)在化合物BC2的晶体中，每个BC2分子四周与它距离最近的BC2分子有________个。(4)写出符合通式BnAn(n≥6)且分子中全部A、B原子处于同一平面内的两种化合物的结构简式____________、____________。(5)化合物DA4具有强还原性，将它加入硝酸银溶液中，会产生银镜，同时生成DC2和硝酸，该反应的化学方程式(用具体的化学式表示)是________________________。解析(1)由B、D两元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，B、D原子序数递增，可知B、D为碳、硅，C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数，C为氧，A、B、C、D位于三个不同周期，则A为氢元素。氧元素的原子结构示意图为。(2)SiO2晶体中，最小环上有12个原子，其中有6个Si原子。(3)CO2为分子晶体，在其晶体中每个CO2分子四周与其距离最近的CO2分子有12个。(4)符合通式CnHn(n≥6)且分子中全部C、H原子处于同一平面内的化合物有(C6H6)、。(5)SiH4中Si为－4价，SiO2中Si为＋4价，依据反应中化合价上升总数与降低总数相等可配平方程式。答案(1)(2)6(3)12(4)CHCH2(5)SiH4＋8AgNO3＋2H2O=8Ag↓＋SiO2＋8HNO319．(16分)下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应不同的元素。请回答下列问题。(1)表中属于d区的元素是________(填编号)；元素⑧的原子外围电子排布式是________。(2)③和⑦形成的常见化合物的晶体类型是________；②③④的电负性：________>________>________(用元素符号表示)。推断依据是______________________________，气态氢化物最稳定的是________(写化学式)；(3)某元素的特征电子排布式(价电子排布式)为nsnnpn＋1，该元素为周期表中的________(填编号)；该元素与元素①形成的化合物X极易溶于水的缘由是__________________________。(4)②③形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，则其化学式为________________，其熔点比金刚石的__________(填“高”或“低”)。(5)⑤的氧化物与⑥的最高价氧化物的水化物反应的方程式为______________________。解析(1)由各元素在周期表中的位置可知①至⑨各元素分别为H、C、N、O、Al、S、Cl、Cu、Fe，属于d区的是Fe，Cu的外围电子排布为3d104s1。(2)N和Cl形成的常见化合物有NCl3、NCl5，均为分子晶体；由于周期表中同周期元素从左到右非金属性渐渐增加，电负性也渐渐增大，即C<N<O，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故H2O比NH3、CH4稳定。(3)由其价电子排布式可知，符合条件的为N元素，氨气和水都是极性分子，依据相像相溶原理可知NH3易溶于水，又由于氨分子与水分子间可形成氢键，使NH3更易溶于水。(4)C、N形成的化合物为C3N4，由其超硬，耐高温等性质，可推断该化合物属于原子晶体，由于C—N键比C—C键短，C—N键键能更大，C3N4熔点更高。(5)Al的氧化物为Al2O3，S的最高价氧化物的水化物为H2SO4，二者反应的方程式为Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O。答案(1)⑨3d104s1(2)分子晶体ONC同周期元素从左到右的非金属性渐渐增加H2O(3)③氨气和水都是极性分子，氨气和水分子间可以形成分子间氢键(4)C3N4高(5)Al2O3＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2O20．(15分)镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有____________________________。(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型，某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示，请改正图中错误：__________________________。(3)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的缘由：______________________________________________________________________________________。(4