《2022年高二化学选修3第三章晶体结构与性质习题 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高二化学选修3第三章晶体结构与性质习题 .pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第 1 页共 8 页章末质量检测（三）晶体结构与性质一、选择题 (本题包括12 小题，每小题4 分，共 48 分) 1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原子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解析： 选 CA 项，分子晶体受热熔化时破坏的是分子间作用力而不是化学键，错误；B 项，有的分子晶体中存在氢键，错误；D 项，金属元素原子与非金属元素原子间也可形成共价键，如AlCl3，错误。2下列说法中正确的是() A离
2、子晶体中每个离子的周围均吸引着6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析： 选 D选项 A 中离子晶体中每个离子周围吸引带相反电荷的离子数目与离子半径有关，如一个Cs可同时吸引8 个 Cl；选项 B 中金属内部的自由电子不是在电场力的作用下产生的；选项C 中分子晶体的熔、沸点很低，在常温下也有呈固态的，如S 属于分子晶体，它在常温下为固态。3下列有关冰和干冰的叙述不正确的是() A干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体B冰是由氢键形成的晶体，每个水分子周围有4 个紧
3、邻的水分子C干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华D干冰中只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有12 个紧邻的分子解析： 选 A干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，分子采取紧密堆积，一个分子周围有12 个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力还存在氢键，由于氢键具有方向性，每个水分子周围有4 个紧邻的水分子，采取非紧密堆积的方式，空间利用率小，因而密度小。干冰融化只需克服范德华力，冰融化还需要克服氢键，由于氢键比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页第 2 页
4、共 8 页4下表中的数据是对应物质的熔点()。物质NaCl Na2O AlF3AlCl3BCl3CO2SiO2熔点 /801 920 1 291 190 107 57 1 723 据此作出的下列判断中，错误的是() A铝的化合物的晶体中有离子晶体B同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体C表中只有BCl3和干冰是分子晶体D不同元素的氯化物可形成相同类型的晶体解析： 选 C由表中所给熔点数据可知，BCl3的熔点最低，为分子晶体；SiO2的熔点最高，为原子晶体；AlCl3的熔点较低，为分子晶体；AlF3的熔点较高，为离子晶体。5下列各项所述的数字不是6 的是 () A在 NaCl 晶体中，与一个Na
5、最近的且距离相等的Cl的个数B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D在石墨晶体的层状结构中，最小的环上的碳原子个数解析： 选 C二氧化硅晶体中，每个最小的环上有6 个 O 原子和 6 个 Si 原子共 12 个原子。6在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是 () A HF、HCl 、 HBr 、HI 的热稳性依次减弱B金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅CNaF、NaCl 、 NaBr 、NaI 的熔点依次降低DF2、Cl2、 Br2、I2的熔、沸点逐渐升高解析： 选 DHF 、HCl 、HBr 、HI 热稳定性
6、依次减弱是因为它们的共价键键能逐渐减小，与键能有关；金刚石的硬度大于硅，熔、沸点高于硅是因为CC 键键能大于SiSi键键能； NaF、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次降低是它们的离子键键能随离子半径增大逐渐减小； F2、Cl2、Br2、I2为分子晶体，熔、沸点的高低由分子间作用力决定，与键能无关。7观察下列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 结构模型示意精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页第 3 页共 8 页图备注熔点 1 873 K 易溶于 CS2A.单质硼属于
7、原子晶体B SF6是由极性键构成的极性分子C固态硫S8属于原子晶体D HCN 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。8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12 D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
8、；CaF2晶体中， Ca2占据 8 个顶点和6 个面心，故Ca2共 8186124 个；金刚石晶体中，每个C 原子与 4个 C 原子相连，而碳碳键为2 个碳原子共用，C 原子与 CC 键个数比为12。9氮氧化铝 (AlON) 属于原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是() AAlON 和石英的化学键类型相同BAlON和石英晶体类型相同CAlON 和 Al2O3的化学键类型不同DAlON 和 Al2O3晶体类型相同解析： 选 DAlON 与石英均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B 项正确；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
9、 3 页，共 8 页第 4 页共 8 页Al2O3为离子晶体，晶体中有离子键，不含共价键，故C 项正确， D 项错误。10下列关于晶体的说法正确的组合是() 分子晶体中都存在共价键在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、 SiC、NaF、NaCl 、H2O、 H2S 晶体的熔点依次降低离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键CaTiO3晶体中 (晶胞结构如图所示)每个 Ti4和 12 个 O2相紧邻SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离子键被破坏ABCD解析： 选 D可用例举法一一排除，若稀有气体的原子构成分子晶体，
10、则晶体中无共价键， 错误； 构成离子晶体的微粒是阴阳离子，构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子， 错误；在离子晶体NaOH 中既有离子键，又有共价键，错误； SiO2是原子晶体，形成空间网状结构，每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，错误； 分子的稳定性与分子内的共价键有关，与晶体中分子间作用力无关，错误。11.右图是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体中2 个最近的NH4核间距离为 a cm，氯化铵的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铵晶体的密度(单位 g cm3)为() A.8Ma3NAB.a3M8NAC.Ma3NAD.a3MNA解析： 选 C一个晶胞中含NH4：8181，含 Cl：
11、1 个，即一个晶胞含1个 NH4Cl，则有： a3 1NA M，解得： Ma3NA。12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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页第 5 页共 8 页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；在晶体中，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
12、子相连， 所以氮化碳的化学式为 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。二、非选择题(本题包括3 小题，共52 分) 13(16 分)下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：(1)代表金刚石的是(填编号字母， 下同 )_，其中每个碳原子与_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)
13、代表干冰的是_，它属于 _晶体，每个CO2分子与 _个 CO2分子紧邻。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12 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组成紧邻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
14、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，彼此相互套入面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页第 6 页共 8 页的中心。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 个碳原子的各13，所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是6132 个。答案： (1)D4原子(2)E2(3)A12 (
15、4)C离子8(5)B分子12 14(18 分)(全国甲卷 )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)
16、单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJ mol1、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 g cm3，晶胞参数a_nm 。解析： (1)镍是 28 号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，其 3d 能级电子排布情况为，所以未成对的电子数为2。(2)根据价层电子对互斥理论，SO24的 键电子对数等于4，孤电子对数12(62)40，则阴离子的立体构型是正四面体形。在 Ni(NH3)62中， Ni2与 NH3
17、之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N。氨分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)；氨分子中， N 原子的价层电子对数为12(53)4，则 N 原子为 sp3杂化，氨分子是极性分子。(3)铜和镍属于金属， 则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的3d10精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页第 7 页共 8 页电子，镍失去的是4s1电子，所以ICuINi。(4)晶胞中铜原子个数为6123，镍原子个数为8181，铜和镍的数量比为31。由 知，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金
18、的密度为d g cm3，根据 m V，得dM Cu3NiNA a3，a3M Cu3NiNA d，a2516.021023d13cm，则晶胞参数a2516.021023d13107 nm。答案： (1)1s22s22p63s23p63d84s2或 (Ar 3d84s2)2(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)312516.021023d1310715(18 分)(全国丙卷 )砷化镓 (GaAs)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
19、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” ) (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77.9 ， 其 原 因 是_ 。(5)GaAs 的熔点为1 238 ，密度为 g cm3，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MGag mol1和 MAsg mol1，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
20、 析 ： (1)As的 原 子 序 数 是33 ， 则 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar 3d104s24p3)。(2)同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径Ga 大于 As，由于 As 的 4p 轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能Ga 小于 As。(3)AsCl3分子中 As 原子的价层电子对数12(53) 4，孤电子对数431，所以其立体构型为三角锥形，其中As 的杂化轨道类型为sp3。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页
21、第 8 页共 8 页(4)由于 GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，所以离子晶体GaF3的熔沸点高。(5)GaAs 的熔点为1 238 ，熔点很高，为原子晶体，其中Ga 与 As 以共价键键合。根据晶胞可知晶胞中Ga 和 As 的个数均是4 个，所以晶胞的体积是4NA MGaMAs。二者的原子半径分别为rGa pm 和 rAs pm，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443r3Gar3As10304NA MGaMAs100% 4 NAr3Gar3As 10 303 MGaMAs100% 。答案： (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar 3d104s24p3) (2)大于小于(3)三角锥形sp3(4)GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体(5)原子晶体共价4 NAr3Gar3As 10303 MGaMAs100% 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页