高中化学人教选修3单元测试:第三章晶体结构与性质 Word版含解析
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第三章测评一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)1.在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.何种晶体无法判断A.熔点-218 ℃,难溶于水B.熔点3 900 ℃,硬度很大,不导电C.难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱D.难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电4.下列有关晶体的说法中正确的是()A.氯化钾溶于水时离子键未被破坏B.金属晶体中金属键越强,熔点越高C.冰融化时分子中共价键发生断裂D.分子间作用力越大,分子越稳定5.玻璃是常见的非晶体,在生产生活中有着广泛的用途,下图是玻璃的结构示意图,有关玻璃的说法错误的是()石英玻璃的结构模型A.玻璃内部微粒排列是无序的B.玻璃熔化时吸热,温度不断上升C.光纤和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶体D.利用X射线衍射实验可以鉴别玻璃和水晶6.由短周期元素组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7.下列说法正确的是()A.同周期的ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强B.第三周期元素的阴离子半径从左到右逐渐增大C.ⅥA族的气态氢化物一定比ⅤA族的稳定性强D.原子晶体的熔点一定比离子晶体的高8.下列说法中正确的是()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.①②⑦B.⑥C.③④⑤D.①②⑥9.下列说法中正确的是()A.金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成B.Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1C.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O键D.金刚石化学性质稳定,即使在高温下也不会与O2反应10.金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是()A.钋Po——简单立方堆积——52%——6B.钠Na——钾型——74%——12C.锌Zn——镁型——68%——8D.银Ag——铜型——74%——811玻璃12.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(本题包括4个小题,共52分)13.(15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,1 mol晶体硅中含有硅—硅单键的数目约是________N A。
(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________。
14.(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______,2SO 离子的立体构型为______。
3(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540.0 pm,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)。
15.(13分)(1)在元素周期表第三周期中,性质最活泼的金属所形成晶体的堆积模型是______,配位数为______。
(2)根据VSEPR模型,H2O的立体结构为______形,中心原子的杂化轨道类型是______;含有8个质子、10个中子的原子的化学符号为______;周期表中电负性最大的元素为______;最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为______。
(3)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,上述固态下都为晶体。
回答下列问题(填写序号):不含金属离子的离子晶体是______;既含范德华力,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______。
(4)下图中A~D是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:B.______;D.______。
16.(12分)原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,其中A原子核只有一个质子;B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D原子外围电子排布为3d104s1。
请回答下列问题:(1)这四种元素中电负性最大的是______(填元素符号),第一电离能最小的是______(填元素符号)。
(2)C所在的主族元素气态氢化物中,沸点最低的是______(填化学式)。
(3)B元素可形成多种单质,其中“只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为______。
(4)D 的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是______(填选项序号)。
①极性键 ②非极性键③配位键 ④金属键(5)某学生所做的有关D 元素的实验流程如下:D 单质−−−−→氯气点燃①棕色的烟−−−−→少量水②绿色溶液−−−→氨水③蓝色沉淀−−−→氨水④蓝色溶液2H S −−−→⑤黑色沉淀 已知D 的硫化物为黑色难溶性物质,请书写第⑤反应的离子方程式:________________。
参考答案1.解析:因该化合物在常温常压下呈气态,故降温使其固化得到的晶体应属于分子晶体。
答案:A2.解析:石墨是混合晶体,晶体内存在共价键、金属键和范德华力。
答案:C3.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A 、C 均不符合离子晶体的特点;B 中熔点达3 900 ℃,硬度很大,不导电,应是原子晶体,故只有D 符合题意。
答案:D4.解析:氯化钾溶于水时离子键被破坏,A 错;冰融化时破坏的是分子间作用力而共价键没有发生断裂,C 错;分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,D 错。
答案:B5.解析:根据玻璃的结构示意图知,构成玻璃的粒子的排列是无序的,所以玻璃是非晶体,因此没有固定的熔点,A 对、B 对;区分晶体与非晶体的最科学的方法是对固体进行X 射线衍射实验,D 对。
答案:C6.解析:在短周期中符合题设条件的物质有:NaF 、Na 2O 、MgO 、NaOH 、NH 4F 等,故A 正确;NaOH 、NH 4F 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NH 4F ,故C 不正确;NaF 、Na 2O 、MgO 等其阳离子半径都比阴离子半径小,故D 不正确。
答案:A7.解析:同周期元素,从左到右金属性逐渐减弱,A 项正确;同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,阴离子半径也符合该规律,B 项错误;第ⅤA 族NH 3的稳定性大于第ⅥA 族的H 2S ,C 项错误;原子晶体的熔点不一定比离子晶体的高,如氧化镁为离子晶体,其熔点高达2 800 ℃,而SiO 2的熔点只有1 600 ℃,D 项错误。
答案:A8.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NH 4Cl 。
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CO 2、CH 4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。
答案:B9.解析:Na 2O 2的电子式为Na +[∶ O g g g g ∶ O g g g g ∶]2-Na +,22(O )(Na )N N -+=12,B 项错误;1 mol SiO 2晶体中含有4 mol Si —O 键,C 项错误;金刚石高温下可与O 2反应生成CO 2,D 项错误。
答案:A10.解析:根据常见金属晶体的堆积模型,简单立方体堆积只有Po ;钾型有Na 、K 、Fe 等,空间利用率68%,配位数8,故B 项错误;镁型有Mg 、Zn 、Ti 等,空间利用率为74%,配位数12,故C 项错误;铜型有Cu 、Ag 、Au 等,空间利用率为74%,配位数12,故D 项错误。