高中化學人教版物質結構與性質第三章晶體結構與性質單元測試 公開課

河南省信陽市二高2023屆高三化學復習能力提升訓練：選修3晶體結構與性質（有詳解）1．實現(xiàn)下列變化時，需要克服相同類型作用力的是（）A.水晶和干冰的熔化B.食鹽和醋酸鈉的熔化C.液溴和液汞的汽化和NaCl溶于水2．據(jù)某科學雜志報道，國外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結構好似中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測定其中包含C60，也有Si60的結構。下列敘述正確的是（）A．該物質有很高的熔點、很大的硬度B．該物質形成的晶體屬分子晶體C．該物質分子中Si60被包裹在C60里面D．C60易溶于水3．下列圖象是從NaCl或CsCl晶體結構圖中分割出來的部分結構圖，試判斷屬于NaCl晶體結構的圖象是（）A．圖⑴和圖⑶B．圖⑵和圖⑶C．只有圖⑴D．圖⑴和圖⑷4．石墨烯是由碳原子構成的單層片狀結構的新材料（結構示意圖如圖），可由石墨剝離而成，具有極好的應用前景。下列說法正確的是（）A．石墨烯與石墨互為同位素B．0.12g石墨烯中含×l022個碳原子C．石墨烯是一種化合物D．在整個單層片結構中屬于每個六邊形的碳原子數(shù)實際為2個5．物質結構理論推出：金屬晶體中金屬離子與自由電子之間的強烈相互作用，叫金屬鍵。金屬鍵越強，其金屬的硬度越大，熔沸點越高，一般說來金屬原子半徑越小，價電子數(shù)越多，則金屬鍵越強。由此判斷下列說法錯誤的是（）A．鎂的硬度大于鋁B．鎂的熔沸點低于鈣C．鎂的硬度大于鉀D．鈣的熔沸點高于鉀6．實現(xiàn)下列變化時，需克服相同類型作用力的是()A.金剛石和干冰的熔化B.食鹽和燒堿的熔化C.液溴和液汞的氣化D.氨的氣化和水的電離7．下列數(shù)據(jù)是對應物質的熔點（℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723據(jù)此做出的下列判斷中錯誤的是（）A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體8．電子表、電子計算器、電腦顯示器都運用了液晶材料顯示圖像和文字。有關其顯示原理的敘述中，正確的是（）。A．施加電場時，液晶分子沿垂直于電場方向排列B．移去電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)C．施加電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)D．移去電場后，液晶分子沿電場方向排列9．上個世紀80年代，科學家通過研制發(fā)現(xiàn)了一種新分子，這種新分子具有空心的類似足球狀的結構，其化學式是C60。有關C60的下列說法中正確的（）

A．C60中可能含有離子鍵

B．C60中的化學鍵只有共價鍵

C．C60是一種新型的化合物

D．C60是一種混合物10．下列各組物質的晶體中，化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是（）A．SO2和SiO2

B．CCl4和KCl

C．NaCl和HCl

D．CO2和H2O11．下列各項比較中前者高于（或大于或強于）后者的是（）A、CCl4和SiCl4的熔點B、鄰羥基苯甲醛（）和對羥基苯甲醛（）的沸點C、SO2和CO2在水中的溶解度D、H2SO3和H2SO4的酸性12．類推是化學學習和研究中常用的思維方法．下列類推錯誤的是（）①Mg可由電解熔融MgCl2制?。粍tAl也可由電解熔融AlCl3制?、诰w中有陰離子，必有陽離子；則晶體中有陽離子，也必有陰離子③1mol/L的NaCl溶液每升中含有1molNa＋；則1mol/L的FeCl3溶液每升中也含有1molFe3＋④使用pH試紙時必須保持干燥，則濕潤的pH試紙測得的pH一定有誤差A．①③B．①③④C．②③④D．①②③④13．磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。下圖為其晶體結構中最小的重復結構單元，其中的每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結構。下列有關說法正確的是（）A．磷化硼晶體的化學式為BP，屬于離子晶體B．磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導電C．磷化硼晶體中每個原子均形成4個共價鍵D．磷化硼晶體結構微粒的空間堆積方式與氯化鈉相同14．下列各組物質，化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是（）A．SO2和 B．CCl4和KCl C．NaCl和HCl D．CO2和H2S15．下列晶體中由原子直接構成的單質有（）。A．硫B．生鐵C．金剛石D．金屬鎂16．下列幾種氫鍵：①O—H…O，②N—H…N，③F—H…F，④O—H…N，其強度由強到弱的排列順序是（）A．③①④②B．①②③④C．③②D．①④③②17．下列敘述不正確的是（）A．金剛石、碳化硅、晶體硅的熔點依次降低B．CaO晶體結構與NaCl晶體結構相似，每個CaO晶胞中含有4個Ca2＋和4個O2－C．設NaCl的摩爾質量為Mg·mol－1，NaCl的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NAmol－1，在NaCl晶體中，兩個距離最近的Cl－中心間的距離為·cmD．X、Y可形成立方晶體結構的化合物，其晶胞中X占據(jù)所有棱的中心，Y位于頂角位置，則該晶體的組成式為XY318．下列有關晶體的說法（）①依據(jù)構成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體；②由原子直接構成的晶體就是原子晶體；③分子晶體的堆積均采取分子密堆積；④SiF4、NaF、MgF2三種晶體的熔點依次升高；⑤金屬鍵只存在于金屬晶體中；⑥離子鍵只存在于離子晶體中；⑦H2O的性質非常穩(wěn)定，原因在于分子之間存在氫鍵；⑧SO2和SiO2晶體在熔化時破壞的作用力不相同。其中一定正確的有A．3種B．4種C．5種D．6種19．如圖3－28表示一些晶體中的某些結構，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結構中的某一種的某一部分。圖3－28(1)代表金剛石的是(填編號字母，下同)__________，其中每個碳原子與__________個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于__________晶體。(2)代表石墨的是__________，其中每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為__________個。(3)代表NaCl的是__________，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+有__________個。(4)代表CsCl的是__________，它屬于__________晶體，每個Cs+與__________個Cl-緊鄰。(5)代表干冰的是__________，它屬于__________晶體，每個CO2分子與__________個CO2分子緊鄰。(6)若說“離子晶體中只有離子鍵，分子晶體中沒有化學鍵”是否正確？簡答理由。(7)NaCl晶體、HCl晶體、干冰、金剛石熔點由高而低的順序是__________；其中在熔融或液態(tài)時能導電的電解質是__________，液態(tài)不導電但為電解質的是__________，在水溶液中能導電的非電解質是__________。20．如果1mol金屬鈉的質量為23g，密度ρ=0．97g·cm-3，則每個鈉原子的半徑約為多少？（設鈉為緊密堆積的球體）21．短周期元素在元素中占有重要地位。X、Y、Z三種短周期元素，它們的原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體，在適當條件下可發(fā)生如下變化：一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個，B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10。請回答下列問題：（1）X元素在周期表中的位置是________周期____________族

。（2）分析同主族元素性質的遞變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)B、C物質沸點反常，這是因為它們的分子之間存在_____________

。（3）在C分子中，Y原子的雜化方式為，與Y原子同主族在第四周期的元素原子基態(tài)電子排布式是。（4）NaCl的晶體結構如右上圖所示，若將晶胞面心和體心的原子除去，頂點的鈉離子換為Xn+（X代表某元素符號）離子，棱上的Cl-換為O2-，就得到X的氧化物的晶體結構。則該X的氧化物的化學式為。22．（1）A、B、C、D是周期表中前10號元素，它們的原子半徑依次減小。D能分別與A、B、C形成電子總數(shù)相等的多原子分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C原子都采取sp3雜化。①A、B、C的第一電離能由小到大的順序為_____(用元素符號表示)。A22-與C22+互為等電子體，C22+的電子式__________②N的沸點比其同族相鄰氫化物沸點高的主要原因是_____。W分子的空間構型的名稱是_________（2）E、F、G三元素的原子序數(shù)依次增大，它們原子的最外層電子排布均為4s1。①F元素基態(tài)原子電子排布式為_____②E元素單質的晶體堆積模型為_____(填字母）a．簡單立方堆積b．體心立方堆積c．六方最密堆積d．面心立方最密堆積③向G的硫酸鹽溶液中通入過量N氣體，可生成[G(N)4]2+不考慮空間構型，[G(N)4]2+的結構可用示意圖表示為_____(用元素符號表示)。參考答案1．B【解析】2．B【解析】試題分析：該物質的的分子式為C60Si60，這說明該物質形成的晶體類型是分子晶體，A不正確，B正確；碳原子半徑小于硅原子半徑，所以該物質分子中Si60不可能包裹在C60里面，C不正確。水是極性分子，該物質是非極性分子，難溶于水，D不正確，大啊啊阿香B?？键c：考查晶體類型、結構和性質判斷點評：該題是高考中的常見題型和考點，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強，側重對學生能力的培養(yǎng)和訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力、自學能力和知識的遷移能力，提高學生的應試能力和學習效率。3．D【解析】試題分析：由于在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著最近的等距離的6個Cl-同樣每個Cl-周圍同時吸引著最近的等距離的6個Na+，圖（1）中符合條件，圖（4）中選取其中一個離子，然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個等距離的且最近的帶相反電荷的離子，所以其配位數(shù)也是6，故符合條件，故選D?？键c：晶胞的計算點評：綜合考查了常見晶體的空間構型，難度不大，注意氯化鈉和氯化銫晶體的區(qū)別。4．D【解析】石墨烯與石墨均為碳的不同單質，屬同素異形體，排除AC；0.12g石墨烯的物質的量為，其中含碳原子即×l021個，排除B；由石墨烯的結構可看出，每個碳原子被三個碳環(huán)所共同占有，也就是說每個環(huán)只占有一個碳原子的1/3，所以一個六元環(huán)占6×1/3=2個碳原子。故答案為D5．AB【解析】本題是一道無機信息給予題，除了考查原子結構的基礎知識外，還考查學生的自學能力及思維能力。根據(jù)題目所給信息：鎂和鋁的電子層數(shù)相同，價電子數(shù)：Al>Mg，離子半徑：Al3+<Mg2+，金屬鍵：Al>Mg，所以鎂的硬度低于鋁，選項A錯誤。鎂和鈣的價電子數(shù)相同，離子半徑：Mg2+<Ca2+，金屬鍵：Mg>Ca，鎂的熔沸點應高于鈣，選項B錯誤。用以上比較方法可推出：電荷數(shù)Mg2+>K+，離子半徑：Mg2+<Na+<K+，所以金屬鍵：Mg>K，硬度Mg>K，選項C正確。鈣和鉀元素位于同一周期，價電子數(shù)Ca>K，電荷數(shù)Ca2+>K+，離子半徑：Ca2+<K+，所以金屬鍵：Ca>K，鈣的熔沸點高于鉀，選項D正確。6．B【解析】試題分析：金剛石屬于原子晶體，熔化時克服共價鍵，干冰屬于分子晶體，熔化時克服分子間作用力，故A錯誤；食鹽和燒堿屬于離子晶體，熔化時克服離子鍵，類型相同，故B正確；液溴屬于分子晶體，熔化時克服分子間作用力，汞屬于金屬晶體，氣化時克服金屬鍵，故C錯誤；氨屬于分子晶體，氣化時克服分子間作用力，水的電離克服共價鍵，故D錯誤?？键c：化學鍵、晶體的類型點評：本題考查了化學鍵、晶體的類型，該考點是高考考查的重點和熱點，本題難度不大。7．B【解析】試題分析：A．氧化鋁的熔點高，屬于離子晶體，則鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體，A正確；B．表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶體，B錯誤；C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體，例如CO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，C正確；D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體，例如CO2是分子晶體，氧化鈉是離子晶體，D正確，答案選B。考點：考查晶體類型判斷8．B【解析】液晶的顯示原理為：施加電場時，液晶分子沿電場方向排列；移去電場后，液晶分子恢復到原來狀態(tài)。9．B【解析】10．D【解析】試題分析：一般活潑的金屬和活潑的非金屬容易形成離子鍵，非金屬元素的原子間容易形成共價鍵。離子間通過離子鍵形成的晶體是離子晶體，分子間通過分子間作用力形成的晶體是分子晶體，原子間通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結構的晶體是原子晶體，由金屬陽離子和自由電子構成的晶體是金屬晶體，據(jù)此可以判斷。A、SO2是由極性鍵形成的分子晶體，二氧化硅是由極性鍵形成的原子晶體，A不正確；B、四氯化碳是由極性鍵形成的分子晶體，氯化鉀是由離子鍵形成的離子晶體，B不正確；C、氯化鈉是由離子鍵形成的離子晶體，氯化氫是由極性鍵形成的分子晶體，C不正確；D、CO2和水都是由極性鍵形成的分子晶體，D正確，答案選D?？键c：考查化學鍵和晶體類型的判斷11．C【解析】試題分析：A、CCl4和SiCl4都是由分子構成的物質，由于SiCl4的相對分子質量大于CCl4，分子間作用力也比CCl4大，所以廣泛分子間作用力使物質熔化消耗的能量及高，因而其熔點也比CCl4高。錯誤。B、鄰羥基苯甲醛（）和對羥基苯甲醛（）都屬于分子晶體。由于在后者的分子之間還存在氫鍵，增加了分子之間的相互作用。所以后者的沸點高。錯誤。C、SO2在水中的溶解度為1:40；而CO2在水中的溶解度是1:1.因此前者大于后者。正確。D、H2SO3是弱酸，而H2SO4是強酸。所以酸性后者強。錯誤?？键c：考查物質的微?；蚧瘜W性質的比較的知識。12．D【解析】試題分析：①Mg可由電解熔融MgCl2制取；則Al卻是由電解熔融Al2O3的方法制取，因為AlCl3是由分子構成的物質，不能電解冶煉Al。錯誤。②晶體中有陰離子，必有陽離子；但金屬晶體中有陽離子，卻沒有陰離子。錯誤。③1mol/L的NaCl溶液每升中含有1molNa＋；則1mol/L的FeCl3溶液中由于Fe3+水解消耗，所以每升中含有Fe3＋小于1mol。錯誤。④使用pH試紙時必須保持干燥，則用濕潤的pH試紙測中性溶液得的pH也沒有誤差。錯誤?？键c：考查類推法在化學學習和研究中應用時應該注意的問題的知識。13．C【解析】試題分析：根據(jù)磷化硼的結構與性質的關系可知磷化硼是原子晶體，根據(jù)晶胞結構示意圖可知在一個晶胞中含有P：8×1/8+6×1/2=4；N：4×1=4，所以化學式是BP，錯誤；B．由于磷化硼晶體是原子晶體熔點高，在晶體中無離子，因此在熔融狀態(tài)下不能導電，錯誤；C．磷化硼晶體中每個原子均形成4個共價鍵，正確；D．磷化硼晶體結構微粒的空間堆積方式與氯化鈉晶體的堆積方式不同，錯誤?？键c：考查磷化硼的結構與性質的關系的知識。14．D【解析】試題分析：根據(jù)晶體的類型和所含化學鍵的類型分析，離子化合物含有離子鍵，可能含有共價鍵，共價化合物只含共價鍵，雙原子分子或多原子分子含有共價鍵。A、固體SO2是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，二氧化硅、二氧化碳都只含共價鍵，故A錯誤；B、CCl4是分子晶體，CCl4中只含共價鍵，KCl是離子晶體，KCl中只含離子鍵，故B錯誤；C、NaCl是離子晶體，NaCl中只含離子鍵，固體HCl分子晶體，HCl中只含共價鍵，故C錯誤；D、固體CO2和H2S都是分子晶體，CO2和H2O都只含共價鍵，故D正確?？键c：考查了晶體類型和化學鍵知識。15．C【解析】硫、金剛石、金屬鎂均為單質，但硫單質是由S8分子構成的，屬于分子晶體；生鐵是合金；金剛石是原子晶體，是由碳原子直接構成的單質；金屬鎂屬于金屬晶體，由金屬陽離子和自由電子構成。16．A【解析】試題分析：F、O、N的電負性依次降低，F(xiàn)—H、O—H、N—H鍵的極性依次降低，故F—H…F中的氫鍵最強，其次是O—H…O，再次是O—H…N，最弱的是N—H…N。A正確?？键c：考查電負性17．D【解析】A項，鍵長：C—C＜C—Si＜Si—Si，鍵的強度C—C>C—Si>Si—Si，故熔點按金剛石、碳化硅、晶體硅的順序依次降低，正確；B項，由一個NaCl晶胞中含有4個Na＋和4個Cl－可知，每個CaO晶胞中含有4個Ca2＋和4個O2－；C項，設Na＋和Cl－的最近距離為acm，則兩個最近的Cl－間的距離為a，又·NA＝M，即a＝，所以Cl－間的最近距離為·cm；D項，1個晶胞中含有X：12×＝3，1個晶胞中含有Y：8×＝1，該晶體的化學式為X3Y或YX3，該項錯誤。18．A【解析】試題分析：根據(jù)構成晶體的微粒之間的作用力，把晶體分為金屬晶體、原子晶體、離子晶體、分子晶體，①錯誤；由原子直接構成的晶體不一定是原子晶體，如稀有氣體屬于分子晶體，也是由原子之間構成的，②錯誤；分子晶體的堆積不一定采取分子密堆積，如冰晶體中，因為存在氫鍵，每個水分子與4個水分子緊鄰，③錯誤；SiF4、NaF、MgF2三種晶體分別是分子晶體、離子晶體、離子晶體，所以四氟化硅的熔點最低，鎂離子的半徑小于鈉離子，且?guī)щ姾蓴?shù)多，所以氟化鎂的熔點高，④正確；金屬鍵不一定只存在于金屬晶體中，如石墨中含有金屬鍵，⑤錯誤；離子鍵只存在于離子晶體中，⑥正確；水分子穩(wěn)定的原因是因為水中的H-O鍵牢固，與氫鍵無關，⑦錯誤；SO2和SiO2晶體在熔化時破壞的作用力不相同，前者屬于分子晶體，熔化時破壞范德華力，后者屬于原子晶體，熔化時破壞共價鍵，⑧正確，所以答案選A?？键c：考查對晶體性質的認識判斷19．(1)D4原子(2)E2(3)A12(4)C離子8(5)B分子12(6)不正確。原子團離子中有共價鍵；除稀有氣體外，分子內均有共價鍵。(7)C>NaCl>CO2>HClNaClHCl干冰【解析】根據(jù)不同物質晶體的結構特點來辨別圖形所代表的物質。NaCl晶體是簡單立方單元，每個Na+與6個Cl-緊鄰，每個Cl-又與6個Na+緊鄰，但觀察Na+與最近距離等距離的Na+數(shù)時要拋開Cl-，從空間結構上看是12個Na+。即x軸面上、y軸面上、z軸面上各4個。CsCl晶體由Cs+、Cl-分別構成立方結構，但Cs+組成立方的中心有1個Cl-，Cl-組成的立方中心又鑲入一個Cs+?？煞Q為“體心立方”結構，Cl-緊鄰8個Cs+，Cs+緊鄰8個Cl-。干冰也是立方體結構，但在立方體每個正方形面的中央都有一個CO2分子，稱為“面心立方”。實際上各面中央的CO2分子也組成立方結構，彼此相互套入面的中心。所以每個CO2分子在三維空間里x、y、z三個面各緊鄰4個CO2分子，共12個CO2分子。金剛石的基本單元是正四面體，每個碳原子緊鄰4個其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結構組成，每個碳原子緊鄰另外3個碳原子，即每個六邊形占有1個碳原子的各，所以大的結構中每個六邊形占有的碳原子數(shù)是6×=2(個)。對于晶體中的化學鍵要分清是指晶格質點之間還是晶格質點內部。常見的離子晶體其離子間形成的是離子鍵。原子晶體則只有晶格質點即原子間的共價鍵。分子晶體在分子間只是弱作用力，即范德華力，而分子內部除單原子分子的惰性氣體外都有牢固的共價鍵。晶體熔點通常由晶格質點間作用力而定。原子晶體中原子間的共價鍵牢固，熔點達千至數(shù)千攝氏度。離子晶體中離子間的離子鍵相當強大，熔點在數(shù)百至上千攝氏度。分子晶體中分子間作用力弱，熔點在數(shù)百攝氏度以下至很低的溫度。如果形成分子晶體的分子比較類似，則分子的摩爾質量越大，分子間作用力也越大，熔點也就越高。題述的NaCl、HCl、CO2、金剛石在熔態(tài)時只有離子晶體熔化后能導電。在溶液中離子晶體和分子晶體中的電解質(如HCl)能導電。CO2是非電解質，其水溶液能微弱導電，這是由于CO2與水生成的H2CO3是弱電解質的緣故，所以CO2不是電解質，H2CO3才是電解質。金剛石是原子晶體，所以不溶于一般