1、章末质量检测（三） 物质的聚集状态与物质性质一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1下列晶体分类中正确的一组是()选项ABCD离子晶体NaOHH2SO4CH3COONaBa(OH)2原子晶体Ar石墨水晶金刚石分子晶体SO2S玻璃解析：选CNaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体；H2SO4分子间以范德华力和氢键相互结合为分子晶体；Ar、 、SO2分子间以范德华力相互结合为分子晶体；石墨是混合键型晶体；水晶与金刚石是典型的原子晶体；硫的化学式以一个硫原子表示，实际上是由多个硫原子构成的分子，分子间以范德华力结合成分子晶体；玻璃是非晶体。2下列说法正
2、确的是()A原子晶体中只存在非极性共价键B干冰升华时，分子内共价键会发生断裂C稀有气体形成的晶体属于分子晶体D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析：选CA项，原子晶体中可能存在极性键，如SiO2、SiC；B项，干冰升华时破坏范德华力，CO2分子内部的共价键不断裂；D项，活泼金属元素和活泼非金属元素易形成离子化合物，也可形成共价化合物，如AlCl3。3实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是()A二氧化硅和干冰的熔化B液溴和钠的汽化C食盐和冰的熔化D纯碱和烧碱的熔化解析：选DA项，SiO2熔化时克服共价键，干冰熔化时克服范德华力；B项，液溴汽化时克服范德华力，钠汽化时克服金属键；
3、C项，食盐熔化时克服离子键，冰熔化时克服氢键；D项，纯碱和烧碱熔化时均克服离子键。4下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是()A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅B新戊烷异戊烷正戊烷CMgOH2OO2N2D金刚石生铁纯铁钠解析：选CA项，键能：CCCSiSiOSiSi，故熔、沸点：金刚石SiCSiO2Si；B项，同分异构体分子内支链越多，熔、沸点越低，故熔、沸点：正戊烷异戊烷新戊烷；D项，熔、沸点应为：金刚石纯铁生铁钠。5下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是()Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920 97.8 1 291 190 2 073 107 57 1 72
4、3 A只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B晶格能：Al2O3AlF3C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高解析：选A含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体。6有关晶体的下列说法中正确的是()A分子晶体中共价键越强，熔点越高B原子晶体中分子间作用力越强，熔点越高C氯化钠晶体熔化时离子键发生断裂D金属晶体熔化时金属键未发生断裂解析：选C分子晶体的熔点与分子间作用力有关；原子晶体的熔点与共价键的强弱有关；金属晶体熔化时破坏了金属键。7有关晶体的结构如下图所示，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
5、体中，每个晶胞平均占有4个Ca2C在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为12D该气态团簇分子的分子式为EF或FE解析：选D由于是气态团簇分子，其分子式应为E4F4或F4E4；CaF2晶体中，Ca2占据8个顶点，6个面心，故Ca2个数为864个；金刚石晶体中，每个C原子与4个C原子形成4个CC键，每个CC键被两个C原子共用，即每个CC键对1个C原子贡献1/2，则N(C)N(CC)12。8.食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为 g/cm3，摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na和Cl的间距大约是()A. cmB. cmC. cm D. cm解析：选B食盐晶胞
6、中含有4个Na和4个Cl，每个晶胞的体积为4 cm3，设食盐晶体里Na和Cl的间距为x cm，所以可得(2x)34，解得x，即在食盐晶体中Na和Cl的间距大约是cm。9.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示)，但CaC2晶体中由于哑铃形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()ACaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B和Ca2距离相同且最近的C构成的多面体是正六面体C和Ca2距离相同且最近的Ca2有4个D如图的结构中共含有4个Ca2和4个C解析：选BA项，据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体，故熔点较高、硬度较大，正确；B项，由于晶胞沿一个方向拉长，故
7、该晶胞不是正方体结构，而是长方体结构，和Ca2距离相同且最近的C有4个，且在同一平面上，错误；C项，和Ca2距离相同且最近的Ca2有4个，也在同一平面上，正确；D项，图示结构中N(Ca2)1214，N(C)864，正确。10氮化碳结构如下图，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法错误的是()A氮化碳属于原子晶体B氮化碳中碳显4价，氮显3价C氮化碳的化学式为C3N4D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连解析：选B图示为网状结构，硬度超过金刚石，氮化碳晶体为原子晶体；每个碳原子和4个氮原子形成共价键，每个氮原子与3个碳原子相连，所以氮化碳的化
8、学式为C3N4；由于氮的电负性比碳大，所以氮化碳中碳显4价，氮显3价。11下列关于晶体的说法一定正确的是()A分子晶体中都存在共价键BCaTiO3晶体(如图)中每个Ti4和12个O2相紧邻CSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析：选B稀有气体都是单原子分子，它们的晶体中不存在共价键，A项不正确；在题目所给晶体结构模型中，每个Ti4周围有3个O2与之相邻，晶体中每个Ti4周围共有3812个O2，B项正确；在SiO2的晶体中Si、O以单键相结合，故每个硅原子与4个氧原子结合，C项不正确；金属汞的熔点比I2、蔗糖等的熔点低，D项不正确。12观察下列
9、模型并结合有关信息，判断有关说法正确的是()B12结构单元SF6分子S8HCN结构模型示意图备注熔点1 873 K易溶于CS2A.单质硼属于原子晶体BSF6是由极性键构成的极性分子C固态硫S8属于原子晶体DHCN的结构式为HCN解析：选ASF6空间结构高度对称，是由极性键构成的非极性分子，B项错误；根据S8易溶于CS2可知，固态硫S8属于分子晶体，C项错误；HCN的结构式应为HCN，D项错误。二、非选择题(本题包括3小题，共40分)13(14分)(1)下列物质在固态时，属于分子晶体的有_，属于原子晶体的有_，属于离子晶体的有_。金刚石氩水晶水银氧化铝P4苯(2)比较下列物质的有关性质(用“”“
10、”“”或“”号连接)沸点：16O2_18O2熔点：Na_K稳定性：H2O_D2O(3)某常见固体能导电，质软，它可能属于_。A分子晶体B原子晶体C离子晶体D金属晶体E混合晶体(4)在氯化铯晶体(见图1)中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)上有_个_离子(填写离子符号，下同)，第二层球面上有_个_离子。图1(5)在氯化钠晶体(见图2)中，每个钠离子与_个最近且等距离的氯离子以_键相结合，与每个氯离子最近的且等距离的氯离子有_个。图2解析：(2)相对分子质量：16O218O2，故沸点：16O218O2；金属键：N
11、aK，故熔点：NaK；键能：HODO，故稳定性：H2OD2O。(3)固体能导电，该固体可能是金属晶体或石墨。(4)以Cs为球心，与之等距离且距离最近的离子为Cl，由图1可知每个Cs周围有8个最近等距离的Cl，第二层球面则为等距离的Cs，以球心为原点的x、y、z轴上有6个这样的Cs(即上、下、左、右、前、后位置)。(5)每个Na的上、下、左、右、前、后有6个最近且等距离的Cl与Na以离子键结合；计算每个Cl最近且等距离的Cl个数时，可按分析，每个正方体中有3个Cl与1个Cl最近，而1个顶点上的Cl为8个正方体共用，故周围等距离Cl个数为：3812。答案：(1)(2)或(3)DE(4)8Cl6Cs
12、(5)6离子1214(12分)(2016全国卷)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素
13、铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。解析：(1)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2。根据洪特规则可知，Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道，其未成对电子数为2。(2)SO中，S原子的价层电子对数为4，成键电子对数为4，故SO的立体构型为正四面体。Ni(NH3)62中，由于Ni2具有空轨道，而
14、NH3中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。由于 NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中，N原子形成3个键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。(3)Cu、Ni均属于金属晶体，它们均通过金属键形成晶体。因Cu元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1,3d能级全充满，较稳定，失去第2个电子较难，因此ICuINi。(4)由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为63，含有Ni原子的个数为81，故晶胞中Cu原子与Ni
15、原子的数量比为31。根据mV可得， 1 mol晶胞的质量为(64359)ga3d gcm3NA，则a cm107 nm。答案：(1)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2或Ar3d8 4s22(2)正四面体配位键N高于 NH3分子间可形成氢键极性sp3(3)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子(4)3110715(14分)(2016全国卷)砷化镓(CaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态As原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律，原子半径Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”
16、)(3)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。(4)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3的熔点为77.8 ，其原因是_。(5)GaAs的熔点为1 238 ，密度为gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol1和MAsgmol1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。解析：(1)As元素在周期表中处于第A族，位于P元素的下一周期，则基态As原子核外有33个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式：1s2 2s2 2p6 3s2
17、 3p6 3d10 4s2 4p3或Ar3d10 4s2 4p3。(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga与As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第A族，则原子半径：GaAs。Ga、As原子的价电子排布式分别为4s2 4p1、4s2 4p3，其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能：GaAs。(3)As原子的价电子排布式为4s2 4p3，有5个电子，则AsCl3分子中As原子形成3个AsCl键，且含有1对未成键的孤对电子，则As的杂化轨道类型为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。(4)GaF3的熔点高于1 000 ，GaCl3
18、的熔点为77.9 ，其原因是GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，而离子晶体的熔点高于分子晶体。(5)GaAs的熔点为1 238 ，其熔点较高，据此推知GaAs为原子晶体，Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结构，4个Ga原子处于晶胞体内，8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心，结合“均摊法”计算可知，每个晶胞中含有4个Ga原子，含有As原子个数为81/861/24(个)，Ga和As的原子半径分别为rGapmrGa1010cm，rAspm，则原子的总体积为V原子4(rGa1010cm)3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol1和MAsgmol1，晶胞的密度为gcm3，则晶胞的体积为V晶胞4(MGaMAs)/NA cm3，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%100%100%。答案：(1)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3或Ar3d10 4s2 4p3(2)大于小于(3)三角锥形sp3(4)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体(5)原子晶体共价100%
