1、第三章学业质量标准检测(90分钟，100分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)1下列说法正确的是(D)A“超分子”是相对分子质量比高分子更大的分子B“液晶”是将普通晶体转化形成的液体C“等离子体”是指阴阳离子数相等的晶体D石墨烯、碳纳米管虽然性能各异，本质上都是碳单质解析：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，A项错误；液晶是在一定的温度范围内既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性的非晶体，B项错误；等离子体是由大量带电微粒和中性微粒所组成的物质聚集体，其中微粒所带正、负电荷量大致相等，C项错误；石墨烯、碳纳米管都是碳的单质，D项正确。2氮氧
2、化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料。下列描述中错误的是(D)AAlON和石英的化学键类型相同BAlON和石英晶体类型相同CAlON和Al2O3的化学键类型不同DAlON和Al2O3晶体类型相同解析：AlON与石英(SiO2)均为原子晶体，所含化学键均为共价键，A、B正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，C正确、D错误。3观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是(B)HCNS8SF6B12结构单元结构模型示意图备注易溶于CS2熔点1 873 KAHCN的结构式为HCN，分子中含有2个键和2个键B固态硫S8属于原子晶体CSF6是由极性键构成的非极性分子D单质
3、硼属原子晶体，结构单元中含有30个BB键解析：“CN”键中含有1个键和2个键，所以HCN中共有2个键和2个键，A项正确；S8属于分子晶体，B项错；SF6是正八面体对称结构，是非极性分子，C项正确；硼晶体的结构单元中有12个B原子，每个原子形成5个BB键，而每个BB键为2个原子所共有，所以BB键数为125/230个，D项正确。4X、Y都是A族(Be除外)的元素，已知它们的碳酸盐的热分解温度：T(XCO3) T(YCO3)，则下列判断不正确的是(A)A晶格能：XCO3YCO3B阳离子半径：X2Y2C金属性：XYD氧化物的熔点：XOY2，则晶格能XOYO，故熔点XOYO，D项正确。5美国科学家用有机
4、分子和球形笼状分子C60，首次制成了“纳米车”(如图所示)，每辆“纳米车”是用一个有机分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是(B)A我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动B“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段C“纳米车”是一种分子晶体DC60熔点比金刚石熔点高解析：据题意，“纳米车”是肉眼所不能见的，A项错误；“纳米车”只是几个分子的“组装”体，并非晶体，C项错误；C60属于分子晶体，熔点要比金刚石低得多，D项错误。6下列叙述中正确的是(B)A干冰升华时碳氧键发生断裂BCaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子CNa2O与Na2O2所含的化学键类型完全相
5、同DBr2蒸气被木炭吸附时共价键被破坏解析：A、D两项所述变化属于物理变化，故化学键未被破坏，所以A、D两项错误；C选项中，Na2O只含离子键，Na2O2既有离子键又有非极性键，所以C项错误，故选B。7晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为。晶体各向异性的主要表现是(D)硬度导热性导电性光学性质ABCD解析：晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等方面。8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(C)A玻
6、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。9下列判断正确的是(A)A因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“最密堆积”原理B稳定性按HF、HCl、HBr、HI逐渐减弱，根本原因是F、Cl、Br、I非金属性减弱C晶体中一定存在化学键，金属晶体熔点一定很高D固体SiO2一定是晶体解析：稳定性按HF、HCl、HBr、H
7、I逐渐减弱是因为共价键的键能逐渐减小，B错；晶体中可能不含有化学键，如稀有气体形成的晶体，晶体的熔点不一定很高，金属晶体的熔点有的很高，如钨，有的很低，如常温下呈液态的汞，C错；石英砂的主要成分就是无定形SiO2，它不是晶体，D错。10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球棍模型如图。下列有关说法肯定错误的是(D)AAl2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体B氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料CAl2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水DAl2H6中含有离子键和极性共价键
8、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键为共价键，而不是离子键，故D错。11已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的，关于该化合物的以下叙述中正确的是(C)A1 mol该化合物中有2 mol YB1 mol该化合物中有6 mol OC1 mol该化合物中有2 mol BaD该化合物的化学式是YBa2Cu3O6解析：由图中可以看出，白球代表的Y原子位于长方体的八个顶点上，大黑球代表的Ba原子位于长方体的四条棱上，灰球代表的Cu原子位于长方体的内部(共有三个)，小黑球代表的O原子有的位于长方体的内部、有的位于长方体的面上，分
9、别运用均摊法可计算出该结构单元的实际含有的原子个数，进而可确定该化合物的化学式。Y原子个数为81，Ba原子个数为82，Cu原子个数为3，O原子个数为1027。12下表是几种物质的晶格能数据：物质NaFMgF2AlF3MgOCaOSrOBaO9232 9575 4923 7913 401E1 918由此表中数据不能得出的结论是(D)A同一周期的金属元素与某一种非金属元素形成的化合物，从左到右晶格能增大BE的数值介于3 401 kJmol1与1 918 kJmol1之间C晶格能的大小与成键离子核间距的大小、离子所带电荷的高低有关D当MgO、CaO能电离成金属离子与O2时，MgO所需要的温度低于Ca
10、O解析：Na、Mg、Al属于同一周期，与氟形成的化合物晶格能数据增大，A项正确；Mg、Ca、Sr、Ba属于同一主族，由表中数据知，从上到下氧化物晶格能减小，B项正确；三种氟化物中，从钠到铝，离子半径是减小的，成键离子核间距也是减小的，从表中后四种氧化物晶格能大小变化看，核间距越小，晶格能越大，因此晶格能的差异是由离子所带电荷不同和离子核间距大小造成的，C项正确；由电离生成的离子有O2知，它们的电离是在熔化状态下进行的，MgO的晶格能大，熔点比CaO的高，D项错误。13下列说法中正确的是(A)A金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成BNa2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为11C1 mol
11、SiO2晶体中含2 mol SiO键D金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会与O2反应解析：Na2O2的电子式为Na2Na，B项错误；1 mol SiO2晶体中含有4 mol SiO键，C项错误；金刚石高温下可与O2反应生成CO2，D项错误。14下列说法正确的是(D)A熔点：锂钠钾铷氯酸钾碘_。(2)下列六种晶体：干冰NaClNa晶体SiCS2金刚石，它们的熔点由低到高的顺序为_(填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，由极性键形成的非极性分子有_CO2_，由非极性键形成的非极性分子有_H2_，能形成分子晶体的物质是_H2、CO2、HF_，晶体内含氢键的物质的化学式
12、是_HF_，属于离子晶体的是_(NH4)2SO4_，属于原子晶体的是_SiC_，五种物质的熔点由高到低的顺序是_SiC(NH4)2SO4HFCO2H2_。解析：(1)氯酸钾为离子晶体，熔化时应克服离子键；SiO2为原子晶体，熔化时应克服共价键；碘为分子晶体，升华时应克服分子间作用力。(2)一般说来，晶体的熔点为原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体熔点差别较大，CO2和CS2与Na相比，Na常温下是固体，而CS2为液体，CO2为气体，可知CO2CS2NaNaClSi_(填“”)FeO；某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中的错误：_应为实心球_。(3)NiO晶胞中Ni2和O2的配位
13、数分别为_6_、_6_。(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图2所示(部分原子间连线未画出)。该合金的化学式为_LaNi5_。解析：(2)晶格能与离子半径有关，其他因素相同时，离子半径越大，晶格能越小，物质熔点越低。(3)由信息可知NiO与氯化钠的晶胞结构相似，所以Ni2和O2的配位数均为6。(4)La原子在8个顶点上，所以晶胞单独占有的La原子数为81；Ni原子有4个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，所以晶胞单独占有的Ni原子数为(44)15，La与Ni的原子数之比为15，则化学式为LaNi5。19(8分)铜及其合金
14、是人类最早使用的金属材料，铜的化合物在现代生活和生产中有着广泛的应用。(1)铜的熔点比钙的高，其原因是_铜的金属键强度大于钙_。(2)金属铜的堆积方式为下图中的_C_(填字母序号)。(3)科学家通过 X 射线推测，胆矾的结构如下图所示。胆矾的阳离子中心原子的配位数为_4_，阴离子的空间构型为_正四面体_。胆矾中所含元素的电负性从大到小的顺序为_OSHCu_(用元素符号作答)。(4)铜与Cl原子构成晶体的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为_CuCl_，已知该晶体的密度为 4.14 g/cm3，则该晶胞的边长为_1010_pm(写计算式)。将该物质汽化后实验测定其蒸汽的相对分子质量为 198，则其
15、气体的分子式为_Cu2Cl2_。解析：(1)铜的原子半径比钙小，金属键比钙强，因此铜的熔点比钙的高。(2)金属铜的晶胞为面心立方堆积，A为体心立方，B为简单立方，C为面心立方，D为六方堆积，故选C。(3)根据图示，胆矾晶体中铜离子周围有4个水分子，配位数4，阴离子为硫酸根离子，S的价层电子对数4，采用sp3杂化，空间构型为正四面体；元素的非金属性越强，电负性数值越大，胆矾中所含元素O、S、H、Cu的电负性从大到小的顺序为OSHCu。(4)由晶胞结构可知，Cu原子处于晶胞内部，晶胞中含有4个Cu原子，Cl原子处于顶点与面心上，晶胞中含有Cl原子数目为864，故化学式为CuCl，一个晶胞的质量为，
16、则晶胞的边长cm1010pm，该气体的最简式为CuCl，设该气体的化学式为(CuCl)n，蒸汽的相对分子质量为198，则n2，化学式为Cu2Cl2。20(8分)碳及其化合物的用途广泛，碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质。(1)C60分子形成的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为_ g_。(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是_ac_。a晶体的密度：干冰冰b晶体的熔点：干冰冰c晶体中的空间利用率：干冰冰d晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单
17、质，下列关于这两种单质的叙述中正确的有_ae_。a金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化b晶体中共价键的键长：金刚石中CC石墨d晶体中共价键的键角：金刚石石墨e金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力f金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体(4)金刚石晶胞结构如图所示，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为_正四面体_，一个晶胞中N原子数目为_4_。(5)碳与孔雀石共热可以得到金属铜，金属铜采用面心立方最密堆积，即在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子，则Cu晶体中Cu原子的配位
18、数为_12_。已知Cu晶体的密度为gcm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则Cu的原子半径为_。解析：(1)C60形成的分子晶体，满足分子密堆积，其晶胞结构为面心立方结构，故每个晶胞中含有4个C60分子，故一个C60晶胞的质量为240个碳原子的质量，即 g。(2)干冰晶体中CO2分子间只存在范德华力，其结构是分子密堆积；而冰晶体中存在氢键，由于氢键具有方向性，冰中水分子不是密堆积，故密度：干冰冰，熔点：冰干冰，空间利用率：干冰冰。(3)由于晶体中共价键的键长：金刚石中CC石墨中CC，b错；熔点：金刚石NC_。(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、
19、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为_gcm3(NA为阿伏伽德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有_12_个。解析：(1)Ti为22号元素，根据核外电子排布规律可知，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，能与TiCl4反应置换出Ti，则M为Mg。Mg晶体属于六方最密堆积，配位数为12。(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子：苯环上的六个、羰基中的一个，共7个；采取sp3杂化的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，同一周期元素中，元素电负
20、性随着原子序数增加而逐渐增大，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684，该晶胞中Ti原子个数为1124，所以晶胞的质量m g，而晶胞的体积V(2a1010)3 cm3，所以晶体的密度 gcm3；以晶胞顶点N原子研究，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子为12。22(12分)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，制备金属钛的一种流程如下：回答下列问题：(1)基态铁原子的价电子排布图为_，其原子核外共有_26_种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如图1所示，为_六方最密_堆积(填堆积方式
21、)。(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为37 ，沸点为136 ，可知TiCl4为_分子_晶体。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_化合物乙分子间形成氢键_。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_NOC_。(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图3所示。该阳离子Ti与O的原子数之比为_11_，其化学式为_TiO2(或TiO)_(5)钙钛矿晶体的结构如图4所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被_6_个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被_12_个氧离子包围。钙钛
22、矿晶体的化学式为_CaTiO3_。解析：(2)由于TiCl4在通常情况下是无色液体，熔、沸点较低，说明其组成微粒间的作用力很微弱，应是范德华力，故TiCl4固态属于分子晶体。(3)由于化合物乙中存在NH2，则化合物乙分子间能形成氢键，故其沸点明显高于化合物甲。化合物乙中的C、N、O三种原子都有4个价层电子对，则都是采取sp3杂化，同周期元素原子的第一电离能从左到右呈增大趋势，但由于N原子的2p轨道处于半充满状态，结构稳定，其第一电离能比同周期的相邻元素的第一电离能大，故三种原子的第一电离能由大到小的顺序为NOC。(4)由硫酸氧钛晶体中阳离子的链状聚合结构图，可知该阳离子中Ti与O的原子数之比为11，Ti为4价，O为2价，故该离子的化学式为TiO2(或TiO)。(5)由钙钛矿晶体的结构，可知钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围，晶胞的12个边上各有一个氧离子，根据均摊法，可知一个晶胞中有1个钙离子、1个钛离子(81)和3个氧离子(123)，故该钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3。