1、第三章单元测试题(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1晶体与非晶体的本质区别是()A晶体有规则的几何外形,而非晶体没有规则的几何外形B晶体内粒子有序排列,而非晶体内粒子无序排列C晶体有固定熔、沸点,而非晶体没有固定熔、沸点D晶体的硬度大,而非晶体的硬度小2下列说法正确的是()A晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂B共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力C区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键3下表所列有关晶体的说法中,有错误的是
2、()选项ABCD晶体名称碘化钾干冰石墨碘构成晶体粒子名称阴、阳离子分子原子分子晶体内存在的作用力离子键范德华力共价键范德华力4.氮氧化铝(AlON)属于共价晶体,是一种超强透明材料,下列叙述错误的是()AAlON和SiO2所含化学键的类型相同B电解熔融AlON可得到AlCAlON中N元素的化合价为1DAlON和SiO2的晶体类型相同5下列式子中,能真实表示物质分子组成的是()AH2SO4 BNH4ClCSiO2 DC6用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡呈椭圆形,这是因为()A云母是热的不良导体,传热不均匀B石蜡是热的不良导体,传热不均匀C石蜡具有各向异性,不同方向导
3、热性能不同D云母具有各向异性,不同方向导热性能不同7已知氯化铝易溶于苯和乙醚,其熔点为190 ,则下列结论不正确的是()A氯化铝是电解质 B固态氯化铝是分子晶体C固态氯化铝是离子晶体 D氯化铝为非极性分子8观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是()HCNS8SF6B12结构单元结构模型示意图备注易溶于CS2熔点1 873 KA.HCN的结构式为HCN,分子中“CN”键含有1个键和2个键B固态硫S8属于共价晶体,分子中S原子采用sp3杂化CSF6是由极性键构成的非极性分子,分子构型为八面体型D单质硼属于共价晶体9在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的
4、是()A钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大B金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点CKF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低DCF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高10下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3是()A只有 B只有C和 D和11在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是()A熔点比较:C60C70C900,则石墨比金刚石稳定CC60晶体结构如图所
5、示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个(每个小球表示一个C60分子)D金刚石、C60、C70之间的转化为氧化还原反应12朱经武(PaulChu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90 K时即具有超导性,该化合物的部分结构如图所示:该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结而成,其原料配比(物质的量之比)为()A1:1:1 B1:4:6C1:2:3 D2:2:313铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是()A铁镁合金的化学式为Mg2FeB晶体中存在的化学键类型为金属键C晶胞中Fe与Mg的配
6、位数均为4D该晶胞的质量是g(NA表示阿伏加德罗常数的值)14下表给出了几种氯化物的熔点和沸点。物质NaClMgCl2AlCl3CCl4熔点/80171219022.6沸点/1 4651 412182.776.8关于表中4种氯化物有下列说法:(1)AlCl3在加热时可升华;(2)CCl4属于分子晶体;(3)1 500时NaCl的分子组成可用NaCl表示;(4)AlCl3是典型的离子晶体。其中正确的是()A只有(1)和(2) B只有(3)C只有(1)(2)(3) D全部正确15Na和Cl在50300 GPa的高压下反应生成NaCl晶体的一种晶胞如图(白球表示氯离子,灰球表示钠离子),该晶体的化学
7、式为()ANaCl BNa6Cl4CNa3Cl DNaCl316经X射线研究证明:PCl5在固体状态时,由空间构型分别是正四面体和正八面体两种离子构成,下列关于PCl5的推断正确的是()APCl5固体是分子晶体BPCl5晶体具有良好的导电性CPCl5晶体由PCl32和PCl72构成,其离子数目之比为1:1DPCl5晶体由PCl4和PCl6构成,其离子数目之比为1:1二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17(10分)如图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分:请回答下列问题:(1)代表金刚石的是_(填编号字母,下同),其中每个碳原子
8、与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。(2)代表石墨的是_,每个正六边形占有的碳原子数平均为_个。(3)代表NaCl的是_,每个Na周围与它最接近且距离相等的Na有_个。(4)代表CsCl的是_,它属于_晶体,每个Cs与_个Cl紧邻。(5)代表干冰的是_,它属于_晶体,每个CO2分子与_个CO2分子紧邻。18(10分)(1)碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ,熔融态不导电_(填晶体类型)。(2)五氟化矾,无色晶体,熔点19.5 ,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中_(填晶体类型)。(3)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_(填晶体类型)。(4)三氯化铁常温下为固体,熔点282 ,沸点3
9、15 ,在300 以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为_。(5)一些氧化物的溶点如下表所示:氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/1 5702 80023.875.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因_。19(11分)下面是一些晶体的结构示意图。(1)图甲为金刚石晶胞,则1个金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r_a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。(2)图乙为钛酸钡晶体的晶胞结构,该晶体经X射线分析得出,重复单位为立方体,顶点位置被Ti4所占据,体心位置被Ba2所占据,棱心位置被O
10、2所占据。写出该晶体的化学式:_。若将Ti4置于晶胞的体心,Ba2置于晶胞顶点,则O2处于立方体的_位置。在该物质的晶体中,每个Ti4周围与它距离最近且相等的Ti4有_个,它们所形成的立方体为_。Ti4的氧配位数和Ba2的氧配位数分别为_。(3)PbS是一种重要的半导体材料,具有NaCl型结构(如图丙),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得PbS的晶胞参数为a0.594 nm。已知坐标参数:A(0,0,0),B(1/2,1/2,0),则C的坐标参数为_。PbS晶体中Pb2的配位数为_,r(S2)为_nm。(已知1.414)PbS晶体的密度为_gcm3。(列出计算式即可)20(
11、11分)(1)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_。A第一电离能:ClSPSiB共价键的极性:HFHClHBrHIC熔点:NaFNaClNaBrNaID热稳定性:MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3(2)水果中含有不同的果酸,其中柠檬、柑橘等水果中含有柠檬酸,柠檬酸的结构如下图。柠檬酸的晶体类型为_,碳原子的杂化轨道类型为_,柠檬酸晶体中含有的作用力有_。(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性_、共价性_
12、。(填“增强”“不变”或“减弱”)(4)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。21(10分)(1)下列说法不正确的是_。A金刚石、NaCl、H2O、HCl晶体的熔点依次降低BI2低温下就能升华,说明碘原子间的共价键较弱C硫酸钠在熔融状态下离子键被削弱,形成自由移动的离子,具有导电
13、性D干冰和石英晶体的物理性质差别很大的原因是所属的晶体类型不同(2)ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_。(3)已知锰的某种氧化物的晶胞如图所示,其中锰离子的化合价为_,其配位数为_。(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1x代表,则该化合物的化学式表示为_,通过测定密度和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:_gcm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系
14、可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为,则原子2和3的坐标分别为_、_。第三章单元测试题1答案:B2答案:C3答案:C4解析:AlON和SiO2均属于共价晶体,均只含有共价键,A、D项正确;AlON属于共价晶体,熔融时不导电,B项错误;AlON中O为2价,Al为3价,所以N元素的化合价为1,C项正确。答案:B5解析:只有分子晶体的化学式才表示真实的分子组成。答案:A6解析:云母是晶体,具有各向异性,在不同方向的导热性能不同,使得熔化的石蜡成椭圆形。 答案:D7解析:由相似相溶原理可推知AlCl3为非极性分子,属于分子晶体。答案:C8解析:由比例模型可以看出分子中
15、有1个碳原子、1个氮原子和1个氢原子,原子半径:CNH,所以该比例模型中最左端的是氢原子,中间的是碳原子,最右边的是氮原子,其结构式为HCN,分子中“CN”键含有1个键和2个键,故A项正确;固态S是由S8构成的,根据其溶解性可知,该晶体中存在的微粒是分子,属于分子晶体,故B项错误;SF6空间构型为对称结构,分子的极性抵消,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,SF6为非极性分子,根据图示,分子构型为八面体型,故C项正确;根据B12 的熔点1 873 K,该晶体熔点较高,属于共价晶体,故D项正确。答案:B9解析:钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大,这是因为它们中的金属键逐渐增强,与化学键的
16、强弱有关;金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为CC键的键长比SiSi键的键长短,CC键的键能比SiSi键的键能大,也与化学键的强弱有关;KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低,这是因为它们中的离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关;CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高,这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,与化学键的强弱无关。答案:D10解析:用均摊法计算:图中每个实心球周围有6个空心球围成正六边形,但每个空心球为3个正六边形共有,因此实心球与空心球的个数比为1:1:2。图中,每个实心球周围有6个空心球围成正六边形,但每个空心球为2
17、个正六边形共有,因此实心球与空心球的个数比为1:1:3。与类似。图中,每个实心球周围有6个空心球围成正六边形,其中的4个被2个正六边形共有,因此实心球与空心球的个数比为1:1:4。答案:C11解析:C60、C70、C90均是分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,金刚石是共价晶体,熔点比分子晶体高得多,A项正确;石墨转化成金刚石是吸热过程,说明石墨能量低,故石墨比金刚石稳定,B项正确;由C60的晶体结构,可知每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个,C项正确;金刚石、C60、C70之间的转化反应,化合价未变,不属于氧化还原反应,D项错误。答案:D12解析:晶胞中钡原子个数为2,铜原
18、子个数为883,钇原子个数为1,则Y2O3、BaCO3、CuO之比为:2:31:4:6。答案:B13解析:依据均摊规则,晶胞中共有4个铁原子,8个镁原子,故化学式为Mg2Fe,一个晶胞中含有4个“Mg2Fe”,其质量为104 g g。晶胞中Fe的配位数为8,Mg的配位数为4,C错误。答案:C14解析:(1)由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低,则AlCl3属于分子晶体,熔点比沸点略高,加热时能升华,故正确;(2)由表格中的数据可知CCl4的熔沸点较低,则CCl4是分子晶体,故正确;(3)由表格中的数据可知,NaCl的沸点为1 413,属于离子晶体,粒子之间以离子键结合,但1 500时NaC
19、l蒸气中分子组成可用NaCl表示,故正确;(4)由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低,则AlCl3属于分子晶体,故错误。答案:C15解析:题图所示晶胞含有3个钠离子、1个氯离子,所以该晶体的化学式为Na3Cl,故C正确。答案:C16解析:由阴、阳离子构成,不可能是分子晶体,离子晶体在固态时不能导电;类比NH为正四面体,推测PCl4为正四面体,而PCl32应类比BF3为正三角形结构。答案:D17解析:根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶体是简单立方单元,每个Na与6个Cl紧邻,每个Cl又与6个Na紧邻,但观察Na与最近距离等距离的Na数时要抛开Cl,从空间结构上看是1
20、2个Na。即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs、Cl分别构成立方结构,但Cs组成立方的中心有一个Cl,Cl组成的立方中心又镶入一个Cs,可称为“体心立方”结构,Cl周围紧邻8个Cs,Cs紧邻8个Cl。干冰也是立方体结构,但在立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子,称为“面心立方”。实际上各面中央的CO2分子也组成立方结构,彼此相互套入面的中心。所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子,共12个CO2分子。金刚石的基本单元是正四面体,每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成,每个碳原子紧邻另外3个碳原子,即每个六边形占有1个碳原
21、子的,所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是62个。答案:(1)D4共价(2)E2(3)A12(4)C离子8(5)B分子1218解析:(1)(2)(3)(4)晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合,是判断晶体类型的重要依据。共价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。共价晶体熔融态不导电,离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般共价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。(5)由于Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOL
22、i2O,分子间作用力(分子量)P4O6SO2,所以熔点大小顺序是MgOLi2OP4O6SO2。答案:(1)共价晶体(2)分子晶体(3)离子晶体(4)分子晶体(5)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgOLi2O,分子间作用力(分子量)P4O6SO219解析:(1)由图可知一个金刚石晶胞中有8个C原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则正方体对角线的1/4就是CC键的键长,即a2r,所以ra,碳原子在晶胞中的空间占有率。(2)在该晶胞中三种元素所形成的离子的个数比为Ba2:Ti4:O21:1:1:3。将共用一个Ti4的8个晶胞的体心Ba2连接
23、起来构成新的立方体晶胞,则O2原子正好处在面心位置。晶胞顶点位置上的Ti4与其前、后、左、右、上、下的6个Ti4距离最近且相等,若将它们连接起来,则形成正八面体。Ti4周围与其距离最近且相等的O2有6个,立方晶胞12条棱上的12个O2与体心位置上的Ba2距离最近且相等。(3)根据A、B两点坐标参数,结合C点位置可以推出C点坐标参数。由图可知Pb2与S2配位数均为6;由于S2采用面心立方最密堆积方式,故面对角线为4r(S2)据数学知识有4r(S2)a,据此可求得r(S2);晶胞质量m晶胞体积V(0.594107 cm)3,据此可得密度。答案:(1)8(2)BaTiO3面心6正八面体6、12(3)
24、60.21020解析:(1)当原子轨道填充为半满全满时,较稳定,P为半满结构,因此第一电离能最大,故A项不符合题意;共价键的极性与原子得失电子能力有关,得失电子能力差别越大,极性越强,得电子能力,同主族元素从上到下依次减弱,故B项符合题意;离子键与离子半径有关,离子半径越大,离子键越强,同主族元素离子半径从上到下依次增大,因此离子键强度逐渐减小,故C项符合题意;热稳定性,同主族元素,越往下,越稳定,因此D不符合题意 。(2)柠檬酸的晶体属于分子晶体,羧基中C原子形成3个键,其它碳原子形成4个键,都没有孤电子对,碳原子杂化方式为:sp2、sp3;柠檬酸分子内存在共价键,分子之间存在范德华力、氢键
25、 。(3)SiX4属于分子晶体,不含分子间氢键,范德华力越大,熔、沸点越高,范德华力随着相对质量的增大而增大,即熔、沸点增高;同主族从上到下非金属性减弱,得电子能力减弱,因此PbX2中化学键的离子性减弱,共价性增强;(4)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,根据化学式可知氧原子个数是4个,则Li2O的密度是g/cm3。(5)可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式推导:PO、P2O、P3O:磷原子的变化规律为:1,2,3,4,n;氧原子的变化规律为:4,7,10,3n1;酸根所带负电荷数的变化规律为:3,4,5,n2。因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)。
26、答案:(1)BC(2)分子晶体sp2、sp3共价键、氢键、范德华力(3)均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大减弱增强 (4)(5)(PnO3n1)(n2)21解析:(1)晶体熔沸点:共价晶体离子晶体分子晶体,金刚石为共价晶体、NaCl是离子晶体,H2O、HCl 为分子晶体。含有氢键的分子晶体熔、沸点较高,H2O中含有氢键、HCl 不含氢键,则金刚石、NaCl、H2O、HCl 晶体的熔点依次降低,故A正确;碘升华与分子间作用力有关,与化学键无关,故B错误;含有自由移动离子的离子化合物能导电,硫酸钠为离子晶体,熔融状态下离子键被削弱,电离出自由移动阴阳离子,能导电,故C正确;干冰和石英都
27、是共价化合物,但是干冰为分子晶体、石英为共价晶体,所属的晶体类型不同,导致其物理性质差别较大,故D正确。(2)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。(3)在晶胞中含有的Mn离子数目为:1214,含有的O离子数目为:864,Mn离子:O离子4:41:1,所以该氧化物的化学式为MnO,化合物中元素正负化合价代数和等于0,由于O的化合价为2价,所以Mn的化合价为2价;根据晶胞结构可知:在Mn离子上、下、前、后、左、右6个方向各有一个O离子,所以Mn离子的配位数是6。(4)由图1可知,每个晶胞中含Sm原子:42,含Fe原子:412,含As原子:42,含O原子:(1x)2(1x),含F原子:x2x,所以该化合物的化学式为SmFeAsO1xFx;根据该化合物的化学式为SmFeAsO1xFx,一个晶胞的质量为,一个晶胞的体积为a2c1.030 cm3,则密度 g/cm3;根据原子1的坐标,可知原子2和3的坐标分别为,。答案:(1)B (2)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小(3)26(4)SmFeAsO1xFx