2019高中化學(xué)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)測評新人教版.docx

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)測評(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)第卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)1.下列說法正確的是()A.金屬晶體的熔點(diǎn)都比分子晶體的熔點(diǎn)高B.在金屬晶體中,自由電子與金屬離子的碰撞有能量傳遞,可以用此來解釋金屬的導(dǎo)熱性C.金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈相互作用,所以和共價(jià)鍵類似,也有飽和性和方向性D.NaCl和SiC晶體熔化時(shí),克服粒子間作用力類型相同解析:金屬Hg的熔點(diǎn)比分子晶體I2的熔點(diǎn)低,A錯(cuò)誤;金屬中自由電子受熱后運(yùn)動速率增大,與金屬離子碰撞頻率增大,傳遞了能量,故金屬有良好的導(dǎo)熱性,B正確;金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用,自由電子為整個(gè)金屬的所有陽離子所共有,所以金屬鍵沒有方向性和飽和性,而共價(jià)鍵有方向性和飽和性,C錯(cuò)誤;NaCl晶體屬于離子晶體,熔化需要克服離子鍵,SiC晶體屬于原子晶體,熔化需要克服共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。答案:B2.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨與層垂直方向上的電導(dǎo)率和與層平行方向上的電導(dǎo)率之比為1104。晶體各向異性的主要表現(xiàn)是()硬度導(dǎo)熱性導(dǎo)電性光學(xué)性質(zhì)A.B.C.D.解析:晶體的各向異性反映了晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的有序性,表現(xiàn)在硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等方面。答案:D3.下列說法正確的是()A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.NaCl晶體中與每個(gè)Na+距離相等且最近的Na+共有12個(gè)C.晶格能由大到小:NaINaBrNaClNaFD.含有共價(jià)鍵的晶體一定具有高的熔、沸點(diǎn)及硬度解析:具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體,判斷是否是晶體的關(guān)鍵是看固體物質(zhì)是否具有固定的熔點(diǎn),A錯(cuò)誤;采用沿x、y、z三軸切割的方法知,氯化鈉的晶胞中與每個(gè)Na+距離相等且最近的Na+個(gè)數(shù)是12,B正確;晶格能與離子半徑成反比,與電荷呈正比,從F-到I-,其離子半徑逐漸增大,所以晶格能由大到小:NaFNaClNaBrNaI,C錯(cuò)誤;含有共價(jià)鍵的晶體不一定具有高的熔、沸點(diǎn)及硬度,如分子晶體的熔、沸點(diǎn)及硬度較低,D錯(cuò)誤。答案:B4.玻璃是常見的非晶體,在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途,下圖是玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖,有關(guān)玻璃的說法錯(cuò)誤的是()石英玻璃的結(jié)構(gòu)模型A.玻璃內(nèi)部微粒排列是無序的B.玻璃熔化時(shí)吸熱,溫度不斷上升C.光纖和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶體D.利用X-射線衍射實(shí)驗(yàn)可以鑒別玻璃和水晶解析:根據(jù)玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖知,構(gòu)成玻璃的粒子的排列是無序的,所以玻璃是非晶體,因此沒有固定的熔點(diǎn),A對、B對;區(qū)分晶體與非晶體的最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn),D對。答案:C5.下列判斷正確的是()A.因?yàn)楣矁r(jià)鍵有飽和性和方向性,所以原子晶體不遵循“緊密堆積”原理B.穩(wěn)定性按HF、HCl、HBr、HI逐漸減弱,根本原因是F、Cl、Br、I非金屬性減弱C.晶體中一定存在化學(xué)鍵,金屬晶體熔點(diǎn)一定很高D.固體SiO2一定是晶體解析:穩(wěn)定性按HF、HCl、HBr、HI逐漸減弱是因?yàn)楣矁r(jià)鍵的鍵能逐漸減小,B錯(cuò);晶體中可能不含有化學(xué)鍵,如稀有氣體形成的晶體,晶體的熔點(diǎn)不一定很高,金屬晶體的熔點(diǎn)有的很高,如鎢,有的很低,如常溫下呈液態(tài)的汞,C錯(cuò);石英砂的主要成分就是無定形SiO2,它不是晶體,D錯(cuò)。答案:A6.科學(xué)家曾合成了一系列具有獨(dú)特化學(xué)特性的(AlH3)n氫鋁化合物。已知,最簡單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點(diǎn)為150 ,燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如圖。下列有關(guān)說法肯定錯(cuò)誤的是()A.Al2H6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體B.氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料C.Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水D.Al2H6中含有離子鍵和極性共價(jià)鍵解析:由題意“最簡單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點(diǎn)為150”可知,該晶體為分子晶體,HAl鍵為共價(jià)鍵,而不是離子鍵,故D錯(cuò)。答案:D7.下面的排序不正確的是()A.晶體熔點(diǎn)由低到高:CF4CCl4CBr4MgAlC.硬度由大到小:金剛石碳化硅晶體硅D.晶格能由大到小:MgOCaONaFNaCl解析:A項(xiàng)中的四者都形成分子晶體,故相對分子質(zhì)量越大,熔點(diǎn)越高,正確;B項(xiàng)中三者形成金屬晶體,金屬鍵由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳lMgNa,熔點(diǎn)由高到低應(yīng)為AlMgNa,B錯(cuò);C項(xiàng)中的三者形成原子晶體,共價(jià)鍵的鍵能CCCSiSiSi,正確;D項(xiàng)中四者形成離子晶體,離子所帶電荷Ca2+=Mg2+Na+,O2-F-=Cl-,離子半徑Ca2+Na+Mg2+,Cl-O2-F-,正確。答案:B8.導(dǎo)學(xué)號26054088已知某化合物的晶體是由以下最小單元密置堆積而成的,關(guān)于該化合物的以下敘述中正確的是()A.1 mol該化合物中有2 mol YB.1 mol該化合物中有6 mol OC.1 mol該化合物中有2 mol BaD.該化合物的化學(xué)式是YBa2Cu3O6解析:由圖中可以看出,白球代表的Y原子位于長方體的八個(gè)頂點(diǎn)上,大黑球代表的Ba原子位于長方體的四條棱上,灰球代表的Cu原子位于長方體的內(nèi)部(共有三個(gè)),小黑球代表的O原子有的位于長方體的內(nèi)部、有的位于長方體的面上,分別運(yùn)用均攤法可計(jì)算出該結(jié)構(gòu)單元的實(shí)際含有的原子個(gè)數(shù),進(jìn)而可確定該化合物的化學(xué)式。Y原子個(gè)數(shù)為818=1,Ba原子個(gè)數(shù)為814=2,Cu原子個(gè)數(shù)為3,O原子個(gè)數(shù)為1012+2=7。答案:C9.下表是幾種物質(zhì)的晶格能數(shù)據(jù):物質(zhì)NaFMgF2AlF3MgOCaOSrOBaO晶格能(kJmol-1)9232 9575 4923 7913 401E1 918由此表中數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是()A.同一周期的金屬元素與某一種非金屬元素形成的化合物,從左到右晶格能增大B.E的數(shù)值介于3 401 kJmol-1與1 918 kJmol-1之間C.晶格能的大小與成鍵離子核間距的大小、離子所帶電荷的高低有關(guān)D.當(dāng)MgO、CaO能電離成金屬離子與O2-時(shí),MgO所需要的溫度低于CaO解析:Na、Mg、Al屬于同一周期,與氟形成的化合物晶格能數(shù)據(jù)增大,A項(xiàng)正確;Mg、Ca、Sr、Ba屬于同一主族,由表中數(shù)據(jù)知,從上到下氧化物晶格能減小,B項(xiàng)正確;三種氟化物中,從鈉到鋁,離子半徑是減小的,成鍵離子核間距也是減小的,從表中后四種氧化物晶格能大小變化看,核間距越小,晶格能越大,因此晶格能的差異是由離子所帶電荷不同和離子核間距大小造成的,C項(xiàng)正確;由電離生成的離子有O2-知,它們的電離是在熔化狀態(tài)下進(jìn)行的,MgO的晶格能大,熔點(diǎn)比CaO的高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D10.下列說法中正確的是()A.金剛石晶體中的最小碳原子環(huán)由6個(gè)碳原子構(gòu)成B.Na2O2晶體中陰離子與陽離子數(shù)目之比為11C.1 mol SiO2晶體中含2 mol SiO鍵D.金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也不會與O2反應(yīng)解析:Na2O2的電子式為Na+OO2-Na+,N(O22-)N(Na+)=12,B項(xiàng)錯(cuò)誤;1molSiO2晶體中含有4molSiO鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;金剛石高溫下可與O2反應(yīng)生成CO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A11.有一種藍(lán)色晶體可表示為MxFey(CN)6,經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是()A.該晶體屬于分子晶體,化學(xué)式為MFe2(CN)6B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價(jià)D.晶體中與每個(gè)Fe3+距離最近且等距離的CN-有12個(gè)解析:三價(jià)鐵離子和二價(jià)鐵離子在晶胞的頂點(diǎn)上,每個(gè)被八個(gè)晶胞共用,故每個(gè)晶胞中三價(jià)鐵離子為418=0.5個(gè),同理二價(jià)鐵離子為0.5個(gè),CN-位于邊的中心,每個(gè)CN-被四個(gè)晶胞共用,故每個(gè)晶胞中CN-為1214=3個(gè)。已知化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有兩個(gè)晶胞,陰離子含有一個(gè)三價(jià)鐵離子,一個(gè)二價(jià)鐵離子,六個(gè)CN-,故晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6,M呈+1價(jià),因?yàn)橛须x子,故該晶體屬于離子晶體,故B正確,A、C錯(cuò)誤;晶體中與每個(gè)Fe3+距離最近且等距離的CN-為6個(gè),D錯(cuò)誤。答案:B12.導(dǎo)學(xué)號26054089如圖所示,鐵有、三種同素異形體,三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是()-Fe-Fe-FeA.-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè)B.-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè)C.將鐵加熱到1 500 分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體類型相同D.若-Fe晶胞邊長為a cm,-Fe晶胞邊長為b cm,則兩種晶體的密度比為b3a3解析:-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子為12個(gè),A錯(cuò)誤;-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個(gè),B正確;冷卻到不同的溫度,得到的晶體類型不同,C錯(cuò)誤;一個(gè)-Fe晶胞中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為1,體積為a3cm3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,密度為56NAa3gcm-3,一個(gè)-Fe晶胞中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為4,體積為b3cm3,密度為564NAb3gcm-3,則二者的密度之比為b34a3,D錯(cuò)誤。答案:B第卷(非選擇題共52分)二、非選擇題(本題包括4個(gè)大題,共52分)13.(12分)請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)氯酸鉀熔化時(shí),微粒間克服了;二氧化硅熔化時(shí),微粒間克服了;碘升華時(shí),微粒間克服了。三種晶體熔點(diǎn)由高到低的順序是。(2)下列六種晶體:干冰NaClNa晶體SiCS2金剛石,它們的熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?填序號)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由極性鍵形成的非極性分子有,由非極性鍵形成的非極性分子有,能形成分子晶體的物質(zhì)是,晶體內(nèi)含氫鍵的物質(zhì)的化學(xué)式是,屬于離子晶體的是,屬于原子晶體的是,五種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是。解析:(1)氯酸鉀為離子晶體,熔化時(shí)應(yīng)克服離子鍵;SiO2為原子晶體,熔化時(shí)應(yīng)克服共價(jià)鍵;碘為分子晶體,升華時(shí)應(yīng)克服分子間作用力。(2)一般說來,晶體的熔點(diǎn)為原子晶體離子晶體分子晶體,金屬晶體變化較大,CO2和CS2與Na相比,Na常溫下是固體,而CS2為液體,CO2為氣體,可知CO2CS2NaNaClSi氯酸鉀碘(2)(3)CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC(NH4)2SO4HFCO2H214.(11分)碳及其化合物的用途廣泛,碳元素不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物,而且還能形成多種無機(jī)化合物,同時(shí)自身可以形成多種單質(zhì)。(1)C60分子形成的晶體中,在晶胞的頂點(diǎn)和面心均含有一個(gè)C60分子,則一個(gè)C60晶胞的質(zhì)量為。(2)干冰和冰是兩種常見的分子晶體,下列關(guān)于兩種晶體的比較中正確的是。a.晶體的密度:干冰冰b.晶體的熔點(diǎn):干冰冰c.晶體中的空間利用率:干冰冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同(3)金剛石和石墨是碳元素形成的兩種常見單質(zhì),下列關(guān)于這兩種單質(zhì)的敘述中正確的有。a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化b.晶體中共價(jià)鍵的鍵長:金剛石中CC石墨d.晶體中共價(jià)鍵的鍵角:金剛石石墨e.金剛石晶體中只存在共價(jià)鍵,石墨晶體中則存在共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力f.金剛石和石墨的熔點(diǎn)都很高,所以金剛石和石墨都是原子晶體(4)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,立方BN結(jié)構(gòu)與金剛石相似,在BN晶體中,B原子周圍最近的N原子所構(gòu)成的立體圖形為,一個(gè)晶胞中N原子數(shù)目為。(5)碳與孔雀石共熱可以得到金屬銅,金屬銅采用面心立方最密堆積,即在晶胞的頂點(diǎn)和面心均含有一個(gè)Cu原子,則Cu晶體中Cu原子的配位數(shù)為。已知Cu晶體的密度為 gcm-3,Cu的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則Cu的原子半徑為。解析:(1)C60形成的分子晶體,滿足分子密堆積,其晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方結(jié)構(gòu),故每個(gè)晶胞中含有4個(gè)C60分子,故一個(gè)C60晶胞的質(zhì)量為240個(gè)碳原子的質(zhì)量,即28806.021023g。(2)干冰晶體中CO2分子間只存在范德華力,其結(jié)構(gòu)是分子密堆積;而冰晶體中存在氫鍵,由于氫鍵具有方向性,冰中水分子不是密堆積,故密度:干冰冰,熔點(diǎn):冰干冰,空間利用率:干冰冰。(3)由于晶體中共價(jià)鍵的鍵長:金剛石中CC石墨中CC,b錯(cuò);熔點(diǎn):金剛石NC。(4)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為612+818=4,該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為1+1214=4,所以晶胞的質(zhì)量m=462NAg,而晶胞的體積V=(2a10-10)3cm3,所以晶體的密度=462(2a10-10)3NAgcm-3;以晶胞頂點(diǎn)N原子研究,與之距離相等且最近的N原子處于面心位置,每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用,每個(gè)面為2個(gè)晶胞共用,故與之距離相等且最近的N原子為382=12。答案:(1)3d24s2(2)Mg12(3)7ONC(4)462(2a10-10)3NA1216.導(dǎo)學(xué)號26054090(16分)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”,制備金屬鈦的一種流程如下:回答下列問題:圖1(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布圖為,其原子核外共有種運(yùn)動狀態(tài)不相同的電子。金屬鈦晶胞如圖1所示,為堆積(填堆積方式)。(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點(diǎn)為-37 ,沸點(diǎn)為136 ,可知TiCl4為晶體。(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,其催化的一個(gè)實(shí)例如圖2?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲,主要原因是?；衔镆抑胁扇p3雜化的原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤D2(4)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖3所示。該陽離子Ti與O的原子數(shù)之比為,其化學(xué)式