1、第三章测评(A)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列叙述中正确的是()。A.具有规则几何外形的固体一定是晶体B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C.具有各向异性的固体一定是晶体D.粉末状的固体一定不是晶体答案:C解析:有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形,但不是晶体,如玻璃制品,A项错误;晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子是否呈周期性有序排列,晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性都是其内部粒子规律排列的外部反映,B项错误;具有各向异性的固体一定是晶体,非晶体不具有各向异性,C项
2、正确;不管固体的颗粒大小如何,只要其组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,D项错误。2.下列各项与等离子体无关的是()。A.极光和雷电B.日光灯和霓虹灯C.宇宙中发光的星球D.液晶显示器答案:D解析:我们周围有很多地方存在等离子体,如日光灯和霓虹灯的灯管里,或极光和雷电里等;在广袤无垠的宇宙中,大部分发光的星球,它们内部的温度和压力都极高,这些星球内部的物质几乎都处于等离子态,A、B、C项正确。液晶显示器与液晶材料有关,D项错误。3.下面有关晶体的叙述中,不正确的是()。A.金刚石具有共价键三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+
3、周围紧邻的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻的Cl-有8个D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个答案:B解析:金刚石中由共价键构成的最小的环上有6个碳原子,A项正确;氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻的Cl-有6个,每个Na+周围紧邻的Na+有12个,B项错误;氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻的Cl-有8个,每个Cs+周围紧邻的Cs+有6个,C项正确;干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个,D项正确。4.下列性质适合于离子晶体的是()。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
4、D.难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电答案:D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项均不符合离子晶体的特点;B项中所述物质熔点达3 900 ,硬度很大,不导电,应是共价晶体,故只有D项符合题意。5.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述正确的是()。A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2就得到3 mol电子C.氮化铝中氮元素的化合价为-
5、3价D.氮化铝晶体属于分子晶体答案:C解析:由反应方程式看出,反应中N元素由0价降为-3价,Al元素和O元素的价态未变,C元素由0价升高为+2价,因此反应中N2为氧化剂,Al2O3既不是氧化剂也不是还原剂,C为还原剂,A项错误;生成2 mol AlN,N2应得6 mol电子,B项错误;根据氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击等优良性质可知,AlN不属于分子晶体,应属于共价晶体,D项错误。6.下列叙述正确的是()。A.固体SiO2一定是晶体B.晶体有固定的组成,非晶体没有固定的组成C.晶体内部的粒子按一定规律呈周期性有序排列D.冰和固体碘晶体中相互作用力相同答案:C7.下列有关金属的说法不正确的是
6、()。A.金属的导电性、导热性、延展性都与自由电子有关B.金属导电的原因是在外加电场作用下金属产生自由电子,电子定向移动C.钠的晶胞结构如图,钠晶胞中每个钠原子的配位数为8D.温度升高,金属的导电性将变差答案:B解析:金属键是金属阳离子和自由电子之间的相互作用,接通电源后,自由电子会定向移动形成电流;自由电子与金属阳离子通过碰撞传递能量;金属发生形变,自由电子和金属阳离子之间的作用力不消失,不会破坏金属键, A项正确;金属晶体内部本身就存在自由电子,外加电场能使其产生定向移动,B项错误;钠晶胞中每个钠原子的配位数为8, C项正确;温度升高,金属阳离子与自由电子之间的碰撞加剧,金属导电性变差,
7、D项正确。8.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()。A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱B.CaF2的熔点较高,硬度较大C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下导电D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小答案:C9.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()。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
8、,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SiO共价单键答案:B解析:SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A项正确;CO2为分子晶体,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NaCl、CsCl和CO2晶体的物理性质不同,B项错误,C项正确;根据二氧化硅的结构可判断D项正确。10.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物,它是具有立体网状结构的晶体,下图是简化了的平面示意图,关于这种制造光纤的材料,下列说法正确的是()。A.它的晶体中硅原子与氧原子的数目之比是14B.它的晶体中硅原子与氧原子的数目之比是16C.
9、这种氧化物是共价晶体D.这种氧化物是分子晶体答案:C解析:由题意可知,该晶体具有立体网状结构,是共价晶体,1个Si原子与4个O原子形成4个SiO,1个O原子与2个Si原子形成2个SiO,所以在晶体中硅原子与氧原子的数目之比是12。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.Na2Cu(OH)4中除配位键外,还存在的化学键类型是 ()。A.离子键B.金属键C.极性键D.非极性键答案:AC解析:Na2Cu(OH)4为离子化合物,Na+与Cu(OH)42-之间以离子键结合,OH为极性键。12.共价键、金属键
10、、离子键和分子间作用力都是构成物质粒子间的作用力,含有以上所说的两种作用力的晶体是()。A.SiO2晶体B.铁晶体C.MgCl2晶体D.NaOH晶体答案:D解析:SiO2晶体中只含有SiO共价键;铁晶体中只含有金属键;MgCl2晶体中只含有Mg2+和Cl-之间的离子键;NaOH晶体中含有OH共价键和Na+与OH-之间的离子键,所以含有题述两种作用力的为NaOH晶体。13.科学家曾合成了一系列具有独特化学特性的(AlH3)n氢铝化合物。已知,最简单的氢铝化合物的分子式为Al2H6,它的熔点为150 ,燃烧热极高。Al2H6的球棍模型如图。下列有关说法肯定错误的是()。A.Al2H6在固态时所形成
11、的晶体是分子晶体B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料C.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水D.Al2H6中含有离子键和极性共价键答案:D解析:由题意“最简单的氢铝化合物的分子式为Al2H6,它的熔点为150 ”可知,该晶体为分子晶体,HAl为共价键,而不是离子键,故D项错误。14.下列现象与形成配合物无关的是 ()。A.Fe3+与SCN-不能大量共存B.向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量水,呈绿色,再加水,呈蓝色C.Cu与浓硝酸反应后,溶液呈绿色D.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量,先出现白色沉淀,继而消失答案:C解析:A项涉及Fe(SCN)3的形成;B项涉及
12、CuCl42-与Cu(H2O)42+的转化;D项涉及Al(OH)4-的形成;C项Cu与浓硝酸反应后溶液显绿色,是反应后生成的NO2溶于Cu(NO3)2溶液中造成的。15.F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三种氟化氙,它们都是极强的氧化剂(其氧化性依次增强),都极易与水反应。已知6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe+24HF+3O2,下列推测正确的是()。A.XeF2分子中各原子均达到8电子的稳定结构B.某种氟化氙晶体的基本结构单元如图所示,可推知其化学式为XeF6C.XeF4与水反应时,每生成2 mol Xe转移8 mol电子D.XeF2加入水中,在水的作用下,将生成
13、Xe和F2答案:C解析:Xe原子已经达到8电子稳定结构,故XeF2分子中各原子不可能均具有8电子稳定结构,A项错误;该晶胞中Xe原子的个数为8+1=2,F原子的个数为8+2=4,故该晶体的化学式为XeF2 ,B项错误;由于F的非金属性最强,在XeF4中Xe的化合价为+4价,分析XeF4与H2O的反应中各元素化合价的变化可知,生成2 mol Xe转移8 mol电子,C项正确; F2有强氧化性,能够与水反应,故XeF2与水反应不可能生成F2 ,D项错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(10分)早期发现的一种天然二十四面准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:(1)准
14、晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过对固体进行的方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有个未成对电子,Fe3+的电子排布式为。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为。(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身被还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为,1 mol乙醛分子中含有的键为 mol。乙酸的沸点明显高于乙醛的沸点,其主要原因是。答案:(1)X射线衍射实验(2)41s22s22p63s23p63d5红色(3)sp3、sp26CH3COOH存在分子间氢键解析:(2)Fe为26号元素,从第四周期第A族的K开始数,数到第8
15、个即为Fe,所以Fe的核外电子排布式为Ar3d64s2,3d能级中有4个未成对电子;(3)乙醛的结构式为,号碳原子形成4个键,为sp3杂化,号碳原子形成3个键,无孤电子对,杂化类型为sp2。17.(12分)(1)硫酸钠熔化,粒子间克服了的作用力;氮化硅熔化,粒子间克服了共价键的作用力;干冰的升华,粒子间克服了分子间作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是(填化学式)。(2)下列六种晶体:NO2KClKSiCS2金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为(填序号)。(3)在O2、(NH4)2CO3、SiC、SO2、H2O中,能形成分子晶体的物质是,含有氢键的晶体的化学式是,属于离子晶体的是,属于共价晶体的
16、是,五种物质的熔点由高到低的顺序是。(4)A、B为两种晶体,性质如下:A晶体在固态时不导电,液态时能导电,可溶于水B晶体在固态、液态时均不导电,熔点为3 500 试推断它们的晶体类型:A;B。(5)下图中A、B是中学化学教科书上常见的两种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:A;B。答案:(1)离子键Si3N4Na2SO4CO2(2)(3)O2、SO2 、H2OH2O(NH4)2CO3SiCSiC(NH4)2CO3H2OSO2O2(4)离子晶体共价晶体(5)CsClSiO2(其他合理答案也可)解析:(1)硫酸钠是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;氮化硅是共价晶体,熔化共价晶体时需要
17、克服共价键的作用力;干冰为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。由于共价晶体是具有共价键三维骨架结构的晶体,所以共价晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以干冰的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。共价晶体:。离子晶体:。金属晶体:。分子晶体:。由于C原子半径小于Si原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅的熔点;NO2和CS2同属于分子晶体,它们的熔点高低与相对分子质量的大小成正比,CS2的熔点高于NO2的熔点;K在通常状况下是固态,而CS2是液态,NO2是气态,所以K的熔点高于CS2和NO2的熔点;K在水中即熔化成小球,说明它的熔点比KCl的熔点低
18、。(3)O2是非极性分子,H2O、SO2是极性分子,它们均形成分子晶体;(NH4)2CO3属于离子晶体,SiC属于共价晶体。18.(12分)目前市售LED铝片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答下列问题:(1)镓的基态原子的电子排布式是。(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为,与同一个镓原子最邻近相连的砷原子构成的空间结构为。(3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是(用氢化物分子式表示)。(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 时制得。(CH
19、3)3Ga中镓原子的杂化方式为。(5)比较两者的第一电离能:As(填“”或“=”)Ga。(6)下列说法正确的是(填字母)。A.砷化镓的晶胞结构与NaCl的相同B.电负性:AsGaC.砷化镓晶体中含有配位键答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(2)4正四面体(3)NH3AsH3PH3(4)sp2(5)(6)BC解析:(1)镓位于元素周期表中第四周期第A族,故其核外电子排布式为Ar3d104s24p1。(2)根据“均摊法”,该晶胞中白色球个数为=4。由晶胞图可知,与同一个镓原子最邻近的砷原子构成的空间结构为正四面体。(3)由于NH3分子间存在
20、氢键,所以NH3的沸点最高,由于AsH3的相对分子质量大于PH3,故AsH3的沸点高于PH3的沸点。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对,故其杂化方式为sp2。(5)一般来说,同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,As和Ga处于同一周期,故As的第一电离能大于Ga的第一电离能。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。一般来说,同一周期主族元素的电负性逐渐增大,B正确。由于Ga原子最外层只有3个电子,而每个Ga原子与4个As原子成键,因此其中一个共价键必为配位键,C正确。19.(12分)金属钛(Ti)被誉为“21世纪金属”,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度。其单质和化合物具有广
21、泛的应用价值。氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图)。图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能(单位:kJmol-1)如下表所示:I1I2I3I4I57381 4517 73310 54013 630请回答下列问题:(1)Ti的基态原子的价层电子排布式为。(2)M是(填元素符号)。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序
22、为。(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为gcm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。该晶体中与N原子距离最近的N原子有 个。答案:(1)3d24s2(2)Mg(3)7ONC(4)12 解析:(1)Ti为22号元素,根据核外电子排布规律可知,Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)M是短周期金属元素,M的第三电离能剧增,则M处于第A族,且M原子核外至少有5个电子,则M为Mg。(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子:苯环上的6个、羰基中的1个,共7个。采取sp3杂化的
23、原子的价层电子对数是4,乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O,一般来说,同一周期元素的电负性随着原子序数的增大而逐渐增大,所以它们的电负性关系为ONC。(4)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,该晶胞中Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量m= g,而晶胞的体积V=(2a10-10)3 cm3,所以晶体的密度= gcm-3;以晶胞面心N原子为研究对象,与之距离最近的N原子为12个。20.(14分)有A、B、C、D、E五种常见元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。相关信息如表:A元素原子的2p能级电子为半满状态B原子的内层电子数比最外
24、层电子数大5C的最高正价与最低负价的代数和为6D在第四周期中与电负性最小的元素直接相邻E位于周期表的第十一列,其单质的使用历史悠久请根据相关信息,回答下列问题。(1)A单质的电子式为,B元素基态原子的核外电子排布式为。(2)E在周期表的位置是,属于区元素,其基态原子有种不同运动状态的电子。(3)BC3中心原子的杂化方式为,用价层电子对互斥模型推测其分子空间结构为。(4)E的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞结构如图乙所示。则晶胞中E原子的配位数为。(5)D元素氧化物的晶胞与NaCl的晶胞相同,已知该氧化物晶体密度为a gcm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该氧化物晶胞的体积为 cm
25、3。答案:(1N1s22s22p63s23p3或Ne3s23p3(2)第四周期第B族ds29(3)sp3三角锥形(4)12(5)解析:A原子的核外电子排布式为1s22s22p3,A为氮元素;B原子的内层电子数为10,最外层电子数为5,B为磷元素;C元素是第三周期第A族的氯元素;D是钙元素;E是铜元素。(2)Cu是29号元素,其价层电子排布式为3d104s1,位于第四周期第B族,属于ds区元素。因为每个电子的运动状态都是不同的,所以基态铜原子有29种运动状态的电子。(3)PCl3是三角锥形分子,P原子采取sp3杂化。(4)铜单质晶体的晶胞中铜原子的配位数为12。(5)1个氯化钠的晶胞中含有的氯离子个数为8+6=4,钠离子个数为1+12=4。由于CaO的晶胞与NaCl的晶胞相同,所以1个CaO晶胞中含有4个钙离子和4个氧离子。因此1个CaO晶胞的质量为 g,根据其密度求得CaO晶胞的体积为 cm3= cm3。
