1、章末综合测评(三)不同聚集状态的物质与性质(时间：90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下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个相同原子包围，以共价键形式结合形成正四面体，并向空间伸展成网状结构的是 ()A四氯化碳 B石墨C硅晶体 D水晶C四氯化碳晶体中一个碳原子被4个氯原子包围；石墨晶体中一个碳原子被3个碳原子包围，为层状结构；硅晶体中每个硅原子被4个硅原子包围(与金刚石的晶体结构相似)，为空间网状结构；水晶晶体中一个硅原子被4个氧原子包围，一个氧原子被2个硅原子包围，为空间网状结构。2下列物质属于非晶体的是()松香冰石英沥青
2、铜纯碱ABCDB松香、沥青无固定的熔、沸点，则它们属于非晶体。3根据下列叙述，推测可能属于金属晶体的是()A由分子间作用力结合而成，熔点很低B固体或熔融状态下易导电，熔点在1 000左右C由共价键结合成空间网状结构，熔点很高D固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电BA项可能为分子晶体；B项可能为金属晶体；C项可能为共价晶体；D项可能为分子晶体。4下列物质的熔点均按由高到低的顺序排列，其原因是键能由大到小排列的是()A铝、钠、干冰B金刚石、碳化硅、晶体硅C碘化氢、溴化氢、氯化氢D二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳B碘化氢、溴化氢、氯化氢、二氧化碳以及一氧化碳形成的晶体都是分子晶体，其熔点高低
3、与分子间作用力大小有关，所以A、C、D都不符合；B项中的物质都是共价晶体，其熔点高低与共价键的强弱有关，故B符合题意。5下列选项中各物质的化学键类型相同、晶体类型也相同的是()AHCHO、CO2、C2H5OHB金刚石、O2、F2CBa(OH)2、H2O、CaCl2DI2、Ar、N2、单质硅AHCHO、CO2、C2H5OH都是分子晶体，都只含共价键，故A正确；金刚石是共价晶体，O2、F2是分子晶体，故B错误；Ba(OH)2、CaCl2是离子晶体，H2O是分子晶体，故C错误；I2、Ar、N2是分子晶体，单质硅是共价晶体，故D错误。6某晶体中含有极性键，下列关于该晶体的说法中错误的是()A不可能有很
4、高的熔沸点B不可能是单质C可能是有机物D可能是离子晶体ASiO2是原子晶体，晶体中含有SiO极性共价键，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质有很高的熔沸点，A错误。同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，B正确。若该极性键存在于含有C元素的化合物中，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，C正确。离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，也可能含有非极性共价键，如Na2O2，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，D正确。7金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式，a、
5、b、c分别代表这三种晶胞的结构，其晶胞a、b、c内金属原子个数比为()abcA321B1184C984D21149Aa晶胞中，顶点的微粒被6个晶胞共用，所以a中原子个数为12236；b中原子个数为864；c中原子个数为812。8下列说法正确的是()A熔点：锂钠钾铷CSi。由于Si60分子中每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，并且每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，每个硅原子跟相邻的3个硅原子必须形成3个键和1个键(即2个共价单键、1个共价双键，共4个键)，每两个硅原子之间形成1个键，因此1个Si60分子中共有30个键。答案(1)能量最低原理直线形(2)不正确，C60的熔点应该低于金刚石
6、。因为C60属于分子晶体，而金刚石是共价晶体31NCSi3017(10分)按要求完成下列问题。(1)电负性最大的元素是_(填元素符号)；第一电离能最大的元素基态原子核外电子排布式为_；第3周期主族元素中，原子半径最小的元素的价电子排布式为_。(2)在下列物质中：N2、H2O、NaOH、MgCl2、C2H4、Na2O2，只含有非极性键的是_(填序号，下同)；既含有非极性键又含有极性键的是_；含有非极性键的离子化合物是_。(3)NN键的键能为945 kJmol1，NN键的键能为160 kJmol1，通过计算说明N2中的_键更稳定(填“”或“”)。(4)钋(Po)是一种放射性金属，其晶胞的堆积模型如
7、图所示，钋的摩尔质量为209 gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则其晶胞的边长(a)为_cm(用代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数)。(5)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是射线吸收法，射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中与每个Kr原子最近且等距离的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子n个，则_。解析(1)根据非金属性越强电负性越强可知，周期表中非金属性最强的为F，所以F的电负性最大；元素的第一电离能是指处于基态的气态原子失去1个电子形成1价气态阳离子所需要的能量，原子越稳定，其第一电离能越大，稀有气体原子较稳定，且在稀有气体中He原子半径最小，最难失去1个电子，所
8、以He的第一电离能最大，He的电子排布式为1s2；同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，所以第3周期主族元素中原子半径最小的元素为Cl，其价电子排布式为3s23p5。(2)只含有非极性键的是N2；既含有非极性键又含有极性键的是C2H4；含有非极性键的离子化合物是Na2O2。(3)1个NN键中含有2个键，1个键，已知NN键的键能为945 kJmol1，NN键键能为160 kJmol1，则1个键的键能为 kJmol1392.5 kJmol1，则N2中的键键能大于键键能，较稳定。(4)晶胞的堆积模型为简单立方堆积，则晶胞中含有1个钋原子，故晶胞质量为 g，晶胞的体积为Va3 cm3，晶胞密度，解得
9、acm。(5)与每个Kr原子最近且等距离的Kr原子数有3412个，晶胞中含Kr原子数为864个，则3。答案(1)F1s23s23p5(2)(3)(4)(5)318(14分)铁是工业生产中不可缺少的一种金属。请回答下列问题：(1)Fe元素在元素周期表中的位置是_。(2)Fe有、三种同素异形体，其晶胞结构如图所示：、两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_。1个晶体晶胞中所含有的铁原子数为_。若Fe原子半径为r pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则Fe单质的密度为_gcm3(列出算式即可)。(3)氯化铁在常温下为固体。熔点为282 ，沸点为315 ，在300 以上升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有
10、机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为_。(4)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。此配合物中，铁离子的价电子排布式为_。此配合物中碳原子的杂化轨道类型是_。此配离子中含有的化学键有_(填字母代号)。A离子键B金属键C极性键D非极性键E配位键F氢键G键H键解析(1)Fe元素在周期表中的位置为第4周期第族。(2)、两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8643；晶体晶胞中所含有的铁原子数为864；晶胞为体心立方堆积，晶胞中含有铁原子的个数为182，体心立方晶胞中，体对角线上为三个铁原子相切，则体对角线为4r pm，晶胞边长为r pm，晶胞
11、体积为pm3，因此密度是gcm3。(3)氯化铁晶体的熔、沸点较低，易溶于有机溶剂，因此氯化铁为分子晶体。(4)铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去3个电子变为铁离子，铁离子的价电子排布式为3d5；该化合物中连接双键的碳原子形成3个键，为sp2杂化，其他碳原子形成4个键，采取sp3杂化；同种非金属元素原子之间形成非极性键，不同种非金属元素原子之间形成极性键，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，共价单键为键，共价双键中含有1个键和1个键，所以该配离子中碳原子之间存在非极性共价键，碳原子和氧原
12、子或氢原子之间存在极性共价键，铁离子和氧原子之间存在配位键，则该配离子中含有配位键、极性键、非极性键、键和键，答案选CDEGH。答案(1)第4周期第族(2)434(3)分子晶体(4)3d5sp2、sp3CDEGH19(10分)锂磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：2Na3PO44CuSO42NH3H2O=Cu4O(PO4)23Na2SO4(NH4)2SO4H2O。(1)写出基态Cu2的核外电子排布式：_；与Cu同周期的元素中，基态原子与Cu原子最外层电子数相等的元素还有_(填元素符号)；上述反应方程式中涉及的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为_。(2)PO的
13、空间构型是_。(3)与NH3具有相同空间构型和键合形式的分子或离子有_、_(各举一例)。(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为_。(5)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为_。(6)铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8 pm，列出晶体铜的密度表达式：_。解析(1)Cu是29号元素，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，则基态Cu2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9；与Cu同周期的元素中，基态原子与铜原子最外层电子数相等的元素还有K、C
14、r；N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，O原子的核外电子排布式为1s22s2p4，当元素的原子核外电子层上的电子处于全充满、半充满或全空状态时，能量低，比较稳定，N原子的2p轨道处于半充满稳定状态，故N、O元素第一电离能由小到大的顺序为ON。(2)PO中中心原子的价层电子对数为44，且无孤电子对，所以其空间构型是正四面体。(3)等电子体的结构相似，与NH3互为等电子体的分子有PH3、AsH3等；离子有H3O、CH等。(4)在氨基乙酸铜分子中，亚甲基上的碳原子为sp3杂化，酯基碳原子为sp2杂化。(5)在该化合物的晶胞中Cu原子数为12236，H原子数为6136，Cu、H原子个数比为11
15、，故该化合物的化学式为CuH。(6)铜晶体为面心立方最密堆积，则每个晶胞中含有的铜原子数为864，铜原子半径为127.8 pm127.81010cm。假设晶体铜的密度为，晶胞的边长为d，d4127.81010cm，dcm，则晶胞的体积是d3，则d3，解得gcm39.0 gcm3。答案1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9K、CrON(2)正四面体(3)PH3(或AsH3等)H3O(或CH等)(4)sp3、sp2(5)CuH(6)gcm39.0 gcm320(14分)(1)科学家通过X射线研究证明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(如图所示)，其中3种离
16、子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/(kJmol1)7867153 401离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量。KCl、MgO、CaO、TiN 4种离子晶体的熔点从高到低的顺序是_。在KCl晶体中，与某个K距离最近且相等的Cl围成的空间几何构型是_。在TiN晶体中，相距最近的两个钛离子(TiN晶胞边长为a)之间的距离为_。(2)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域。金属铜采用下列_(填字母)堆积方式，其配位数为_。ABCD用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞边长为3.61108cm，又
17、知铜的密度为9.00 gcm3，则阿伏加德罗常数为_已知Ar(Cu)63.6，小数点后保留2位数字。解析(1)根据NaCl、KCl、CaO的晶格能数据可推断出，离子所带电荷数越多，离子半径越小，其晶格能越大，TiN中阴、阳离子所带电荷数均为3，大于其他离子所带电荷，MgO、CaO中离子所带电荷相同，但半径Mg2MgOCaOKCl；晶格能越大，其熔点越高，故熔点：TiNMgOCaOKCl。KCl的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，由NaCl晶体结构可推知，与K距离最近且相等的Cl有6个，这6个Cl所围成的空间几何构型为正八面体。设TiN中钛离子间的最短距离为r，由TiN晶体的1个平面图(如图)可知，在直角三角形ABC中，斜边BC为r，而ABAC，ra。(2)金属铜采用面心立方最密堆积，其配位数为12。根据“切割法”，1个晶胞中含有4个Cu原子；1个晶胞的体积为(3.61108 cm)34.71023 cm3；1个晶胞的质量为4.71023 cm39.00 gcm34.231022 g；由Ar(Cu)63.6知，M(Cu)63.6 gmol1NA，得NA6.011023 mol1。答案(1)TiNMgOCaOKCl正八面体a(2)C126.011023 mol1