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1、第3章 不同聚集状态的物质与性质 测试 一、单选题1卤族元素随核电荷数的增加,下列叙述正确的是A单质的颜色逐渐变浅B氢卤酸的酸性逐渐增强C单质的熔点逐渐降低D单质的氧化性逐渐增强2下列关于晶体的说法一定正确的是()A第A族碱金属元素与A族元素所形成的化合物在固态时为离子晶体,晶体中阴、阳离子排列方式相同B晶体中存在阴离子就必定存在阳离子,存在阳离子就必定存在阴离子C离子晶体中只含有离子键,分子晶体、原子晶体中必定含有共价键DC60晶体(其结构模型如图)中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有12个3C2O3是一种无色无味的气体,结构式如图所示,可溶于水生成草酸:。下列说法正确的是
2、A甲酸与草酸互为同系物BC2O3是非极性分子C熔点:草酸三氧化二碳干冰DCO2、C2O3和分子中碳原子的杂化方式均相同4下列有关晶体的说法中一定正确的是()原子晶体中只存在非极性共价键稀有气体形成的晶体属于原子晶体干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物分子晶体的堆积均为分子密堆积离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键金属晶体和离子晶体都能导电依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体AB只有CD5某原子半径为r的金属的堆积方式为六方最密堆积,结构如图1所示,该晶体晶胞结构如图2所示,1、2、3、
3、4原子形成正四面体,下列说法错误的是A该晶胞中含有的金属原子数目为2B该晶胞的高为C图1结构中含3个晶胞D该晶胞的空间利用率为6下列排序正确的是A熔点:碳化硅硅锗B分解温度:C酸性:D键角:7下列说法错误的是A分子晶体中一定存在分子间作用力B共价晶体中只含有共价键C任何晶体中,若含有阳离子就一定含有阴离子D单质的晶体中一定不存在离子键8下列说法不正确的是()ANH5的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既具有离子键又具有共价键的离子化合物BNa2O是离子晶体,溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成C某物质固态时不导电但溶于水能导电,则该物质中一定含有
4、离子键D石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构9下列有关微粒性质的排列顺序,正确的是A键角:B热稳定性:HBrHCIHFC第一电离能:CNOD熔点:单晶硅碳化硅金刚石10观察模型并结合相关信息,判断下列说法错误的是项目Mn-Bi合金的晶胞硼的结构单元SF6分子结构Na2O晶胞结构模型示意图备注图中Bi原子都在晶胞内熔点1873 KA图中Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBiB单质硼属于共价晶体,结构单元中含有30个B- B键和20个正三角形CSF6是由极性键构成的非极性分子,分子中各原子均达到8电子稳定结构DNa2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为
5、顶点构成的几何体为立方体。11晶体的性质与晶体类型密切相关,下列关于晶体的描述不正确的是A结构相似的共价晶体,原子半径越小,晶体的硬度和熔沸点越高B某无色晶体能溶于水,质硬而脆,熔点为801,熔化状态下能导电,则该晶体可能为离子晶体C易溶于CS2,液态时不导电,水溶液能导电的晶体为分子晶体D含有阳离子的晶体不一定是金属晶体,金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性12下列关于晶体的说法正确的是A组成金属的粒子是原子B晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C离子晶体中一定有离子键,分子晶体中肯定没有离子键DSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合13关于晶体,下列有关叙述不正确的是A
6、利用超分子的分子识别特征,可以分离C60和C70B晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列,使晶体具有各向异性C可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体D“硅炭黑晶体管”为一种新型材料,硅、炭黑均属于晶体14下列说法不正确的是ANaCl和晶体所含化学键的类型相同B和是同素异形体C干冰、二氧化硅均属于原子晶体D合成纤维是一类高分子化合物15三氟化氮()和六氟化硫()都是微电子工业中的优良蚀刻剂,随着纳米技术及电子工业的发展,它们的需求量日益增加。下列说法正确的是A是含有极性键的非极性分子B三氟化磷的沸点低于三氟化氮C第一电离能:D三氟化氮和甲烷中N、C的杂化方式不同二、填空题16Sn为A族元素,单质S
7、n与干燥反应生成。常温常压下为无色液体,其固体的晶体类型为_。17回答下列问题(1)的熔点(1650)比MnS的熔点(1610)高,它们都属于_晶体。前者熔点较高的原因是_。(2)和通常均为液体。Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。的立体构型为_,属于_晶体。的熔点低于的原因为_。(3)CO能与金属Fe形成,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于_晶体。(4)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(5)可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到:。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填字母)。a.离子晶体b.分子晶体c.共价晶体d.金属晶
8、体18完成下列问题。(1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图甲所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为_。(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,如图乙所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,1mol石墨烯中含有的六元环个数为_。下列有关石墨烯的说法正确的是_(填字母)。a.晶体中碳原子间全部是单键b.石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力(3)石墨烯可转化为,的结构如图丙所示,该分子是由五边形和六边形构成的球体,其中五边形有12个,则六边形有_个(注:简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间的关系
9、为)。(4)金刚石晶胞如图丁所示,则金刚石晶胞中原子的配位数为_。19一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_的空间位置相同;若晶胞参数为a nm,则晶体密度为_ g/cm3 (列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。20现有几组物质的熔点()数据:A组B组C组D组金刚石:3550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶体:1410Na:98HCl:-115KCl:776硼晶体:2300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1723Rb:39HI:-51CsCl:645据此回答下列问题:
10、(1)A组属于_晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中自HCl至HI熔点依次升高,原因是_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl,其原因为_。21已知:离子晶体中与一个离子紧邻的异电性离子的数目称为配位数。(1)图1是NaCl晶体的晶胞,表示表示。该晶胞中实际含有的数为_,的配位数是_。(2)图2是CsCl晶体的晶胞,表示表示。该晶胞中实际含有的数为_,的配位数是_。(3)图3是的晶胞,位于顶角
11、和面心,位于大立方体对角线处。表示的离子是_,它的配位数是_;表示的离子是_,它的配位数是_。22如图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为_。23金属导电性的解释_试卷第7页,共7页学科网(北京)股份有限公司学科网(北京)股份有限公司参考答案:1B【详解】A卤族元素由上到下,单质的颜色逐渐加深,故A错误;B卤族元素由上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减小,H-X键的键能逐渐减小,HX电离出H+越来越容易,故氢卤酸的酸性依次增强,故B正确;C卤族元素单质都是分子晶体,组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高,所以
12、卤族元素单质的熔点随着核电荷数的增加逐渐升高,故C错误;D卤族元素非金属性随核电荷数增大而减弱,其单质的氧化性随核电荷数增大逐渐减弱,故D错误;答案选B。2D【详解】A、氯化钠晶胞中阴阳离子的配位数为6,而氯化铯晶胞中阴阳离子的配位数为8,所以晶体中阴阳离子排列方式不一定相同,故A错误;B、在金属晶体中存在自由电子和阳离子,没有阴离子,故B错误;C、离子晶体中有离子键可能有共价键,有的分子晶体中没有共价键,例如单原子分子形成的晶体,故C错误;D、以晶胞顶点上的C60为例,与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上,这样的面有12个,所以这样的C60分子也有12个,故D正确;答案选D。3C【详解】
13、A结构相似、分子组成上相差1个或若干个原子团的化合物互为同系物,甲酸()与草酸()不符合要求,不互为同系物,A错误;B由题图可知正电中心和负电中心不重合,是极性分子,B错误;C草酸分子间能形成氢键,而不能,故草酸熔点比高,相对分子质量比小,因此熔点低于,熔点:草酸三氧化二碳干冰,C正确;D中碳原子的杂化方式为,中碳原子的杂化方式为,分子中碳原子的杂化方式为,杂化方式不完全相同,D错误。故选C。4B【详解】原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体,同种元素原子之间形成非极性键,不同原子之间形成极性键,如二氧化硅是原子晶体,晶体中Si-O键是极性键,故错误;稀有气体是单原子分子,分子之间通过分子间作
14、用力形成分子晶体,故错误;干冰晶体属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力形成晶体,升华时分子间距增大,属于物理变化,破坏分子间作用力,没有破坏化学键,故错误;金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故错误;分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,如冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,故错误;离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成,金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成,不存在离子键,故正确;金属晶体中由自由电子,可以导电,离子晶体中阴、阳离子不能自由移动不能导电,熔融的离子晶体可以导电,故错误;依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,故错误;答
15、案选B。5B【详解】A根据均摊原则,该晶胞中含有的金属原子数目为,故A正确;B原子半径为r,则底面边长为2r,则1、2、3、4原子形成正四面体的高为 ,晶胞的高为正四面体的高的2倍,则晶胞的高为,故B错误;C图1结构可分割为3个图2所示的3个晶胞,故C正确;D该晶胞中含有2个原子,2个原子的体积为,晶胞的体积为,空间利用率为=,故D正确;选B。6A【详解】A因为原子半径CSiGe,则键长C-SiSi-Si硅锗,A正确;B碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力越强,对应的碳酸盐就越容易分解,
16、热分解温度:MgCO3CaCO3BaCO3,B错误;CCl元素的化合价越高,对应的氧化物的水化物的酸性越强,故酸性,C错误;D为直线形结构,键角为1800,水为V型分子,键角为1050,氨气为三角锥型,键角为1070,所以键角大小,D错误;故选A。7C【详解】A能将分子聚集在一起的作用力为分子间作用力,分子晶体中一定存在分子间作用力,故A正确;B共价晶体中只含有共价键,比如原子晶体含有共价键,共价晶体中一定不含离子键和金属键,故B正确;C晶体中若含有阳离子,不一定含有阴离子,比如金属晶体,含有阳离子和电子,故C错误;D单质的晶体中一定不存在离子键,有离子键必然有阳离子和阴离子,则一定为化合物,
17、故D正确。综上所述,答案为C。8C【详解】ANH5为离子化合物,分子中存在NH4+和H-,所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,含有离子键,N-H键属于共价键,选项A正确;BNa2O是离子晶体,溶于水生成NaOH的过程中,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有共价键的形成,选项B正确;C某物质固态时不导电但溶于水能导电,则该物质中不一定含有离子键,如氯化铝为共价化合物不含离子键,选项C不正确;D石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个硅原子形成4个共价键,每个氧原子形成两个共价键,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,选项D正确;答案选C。9A【详解】ABF3为平面三角形
18、,键角为120, 无孤电子对,CH4为正四面体结构,键角为10928,NH3中由于分子中N原子含有1对孤电子对,并且孤电子对成键电子对间的斥力成键电子对成键电子对间的斥力,使NH3分子中的键角减小,即小于10928,所以键角:BF3 CH4NH3,故A正确;B同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性FClBr,对应氢化物的稳定性为HBrHClHF,故B错误;C同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但A族具有半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能CON,故C错误;D单晶硅、碳化硅、金刚石形成的晶体都是共价晶体,由于键长C-CC-SiSi-Si,则熔点为金刚石碳化硅晶体硅
19、,故D错误;故选A。10C【详解】AMn=,Bi=6,Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi,A正确;B由图可知,硼的熔点较高,单质硼属于共价晶体,结构单元中含有12个碳原子,30个B- B键和20个正三角形,B正确;CSF6是由极性键构成的非极性分子,分子中S原子不是8电子稳定结构,C错误;D由晶胞可知黑球为O,白球为Na,Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体,D正确;答案选C。11D【详解】A结构相似的共价晶体,原子半径越小,则共价键的键长越短,键能越大,晶体的硬度和熔沸点越高,A正确;B某无色晶体能溶于水,则应不是金属晶体,质硬而脆,熔点为801,熔
20、沸点较高,应不是分子晶体,熔化状态下能导电,应为离子晶体,B正确;C易溶于CS2,根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构,液态时不导电,说明不是离子晶体或金属晶体,水溶液能导电,则应为分子晶体,C正确;D金属晶体不一定有较高的熔点,如金属晶体Hg,常温下为液体,熔点较低,D错误;综上所述答案为D。12C【详解】A组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子,A错误;B分子间作用力与分子稳定性无关,B错误;C离子晶体由离子构成,因此一定含离子键,分子晶体由分子构成,一定不含离子键,C正确;DSiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合,D错误;选C。13D【详解】A将C60和C70的混合物,加入一
21、种空腔大小适合C60的杯酚中,杯酚像个碗似的、把C60装起来,不能装下C70,加入甲苯溶剂,甲苯将未装入碗里的C70溶解了,过滤后分离C70,再向不容物中加入氯仿,氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀利用超分子的分子识别特征,利用杯酚、可以分离C60和C70,A正确;B 晶体具有自范性,晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列,使晶体具有各向异性,B正确;C 可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体,例如:石英玻璃为非晶体,水晶的粉末是晶体,用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的,C正确;D炭黑属于非晶体,D不正确;答案选D。14C【详解】ANaCl、MgCl2均为离子化合物
22、,只含离子键,A正确;BC60、C70为碳元素的不同单质,互为同素异形体,B正确;C干冰(CO2)由分子构成,属于分子晶体,SiO2由原子构成,属于原子晶体,C错误;D合成纤维、合成树脂、合成橡胶属于三大合成高分子材料,D正确;故答案选C。15C【详解】A的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4,NF3为三角锥形结构,故为含有极性键的极性分子,而价层电子对数为6+=6,SF6是正八面体结构,其为含有极性键的非极性分子,A错误;BF3和PF3均为分子晶体,二者均为三角锥形构型,且NF3的相对分子质量小于PF3的相对分子质量,故NF3的分子间作用力小于PF3的,则三氟化氮的沸点低于三氟化磷,B错误
23、;C同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,第一电离能:,C正确;D的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4,则N原子的杂化方式为sp3,CH4中心原子上价层电子对数为:4+=4,则C原子的杂化方式为sp3,故三氟化氮和甲烷中的N、C杂化方式相同,D错误;故选C。16分子晶体【详解】常温常压下为无色液体,说明其熔点很低,可推知其为分子晶体。17(1) 离子 半径小于半径,的离子键强(2) 正四面体形 分子 二者均为分子晶体,组成与结构相似,的相对分子质量小于,分子间作用力弱于,故熔点低于(3)分子(4) 分子晶体 离子晶体(5)abd【解
24、析】(1)、的熔点都较高,都属于离子晶体。的熔点较高的原因是半径小于半径,的离子键强;(2)非金属性越强,电负性越大,同周期,越靠右非金属性越强,故Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为;中心原子Si的成键电子对为4对,根据价层电子对互斥理论可知,其立体构型相同,为正四面体形,属于分子晶体;两者都属于分子晶体,则的熔点低于的原因为的相对分子质量小于,分子间作用力弱于,故答案为:二者均为分子晶体,组成与结构相似,的相对分子质量小于,分子间作用力弱于,故熔点低于;(3)的熔点为253K,沸点为376K,熔沸点较低,则其固体属于分子晶体;(4)氧的氢化物是水,常温为液体,熔点较低,为分子晶体
25、;钠的氢化物为氢化钠,由Na+和H-,离子构成,为离子晶体;(5)上述方程式中的、属于分子晶体;属于离子晶体;铜属于金属晶体。18(1)4(2) abc(3)20(4)4【解析】(1)由题图甲可知,六方晶胞中处于顶点的8个碳原子分为两种,其中4个被6个晶胞所共有,4个被12个晶胞所共有;处于棱上的4个碳原子也分为两种,其中2个被3个晶胞所共有,2个被6个晶胞所共有;处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有;晶胞内还有1个碳原子,所以每个六方晶胞中含有的碳原子数为;(2)a由题图乙可知,石墨烯中6个碳原子组成1个环,每个碳原子被3个环共有,相当于2个碳原子组成1个环,1mol碳原子组成的环的个数
26、为。根据碳原子成键特点可知,每个碳原子与周围三个碳原子形成3个单键,a正确;b石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面,b正确;c从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力,c正确;故选:abc;(3)设中六边形、五边形的个数分别为x、y。则有:、,解得,;(4)由金刚石晶胞结构可知原子的配位数为4。19 Ti4+ 【详解】距离最近的是处于面心的,的配位数为6,图(a)中的配位数也为6,其与图(b)中的空间位置相同;根据均摊法,1个晶胞中含有的个数为,;的个数为,的个数为1,化学式为,摩尔质量为,一个晶胞的质量为,体积为,则晶体密度为。20(1) 原子晶体 共价键(2)(3)含有分子间氢键,增加了分
27、子之间的吸引力,使物质熔化、气化需消耗更高的能量,因此其熔点反常(4)(5)这些都属于离子晶体,熔点与晶格能有关,由于离子半径:r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),在离子所带电荷数相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高。【解析】(1)A组熔点很高,为原子晶体,构成微粒是原子,原子晶体是由原子通过共价键形成的,熔化时克服的是共价键;(2)B组为金属晶体,根据金属晶体的特征可知,B组金属晶体具有四条共性;(3)HF的分子之间除存在范德华力外,分子之间还含有分子间氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质熔化、气化需消耗更高的能量,因此其熔点反常;(4)D组属于离子晶体,离子晶体的构成微粒是阴
28、、阳离子,离子之间通过离子键结合,离子键是一种比较强的相互作用,具有一定的硬度;一般能够溶于水,在水分子作用下电离产生自由移动的离子,因而能够导电;在固体时离子之间通过离子键结合,不能自由移动,因此固态时不能导电;在熔融状态时断裂离子键,产生自由移动的离子,因此在熔融状态下也可以导电,故两个性质符合;(5)D组属于离子晶体,其熔点与离子键键能有关。离子半径越小,离子之间作用力越强,离子键的键能越大,晶格能越大,物质的熔沸点就越高。由于离子半径:r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs),在离子所带电荷数相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高。21 4 6 1 8 8 4【详解】(1)由Na
29、Cl晶体的晶胞示意图知:钠离子位于棱边的中点和体心,则该晶胞中实际含有的数为,的配位数是6。(2)由CsCl晶体的晶胞示意图知:氯离子位于晶胞的顶点,该晶胞中实际含有的数为,的配位数是8。(3)图3是的晶胞,位于顶角和面心,则数目为,位于大立方体对角线处,则数目为8,二者比值为1:2,则表示的离子是Ca2+,由晶胞示意图知,Ca2+的配位数是8;表示的离子是,它的配位数是4。22S8相对分子质量大,分子间范德华力强【分析】分子晶体熔沸点与范德华力成正比,范德华力与相对分子质量成正比,据此分析解答。【详解】S8和二氧化硫都是分子晶体,S8相对分子质量大于SO2,所以分子间作用力:S8大于SO2,则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,故答案为:S8相对分子质量大,分子间范德华力强。23在金属晶体中,充满着带负电的“电子气”(自由电子),这些电子气的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下,自由电子定向运动形成电流,所以金属容易导电【解析】略答案第15页,共8页