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2019-2020年高中化學 第3章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》綜合檢測 新人教版選修3 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分；每小題只有一個選項是正確的。) 1．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于(　　) A．是否有規(guī)則的幾何外形 B．是否有各向異性 C．是否有固定的熔點 D．微粒是否呈周期性的有序排列 【答案】　D 2．下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是(　　) A B C D 原子晶體 石墨 生石灰 碳化硅 金剛石 分子晶體 冰 固態(tài)氨 氯化銫 干冰 離子晶體 氮化鋁 食鹽 明礬 芒硝 金屬晶體 銅 汞 鋁 鐵 【解析】　石墨屬于混合晶體，生石灰、氯化銫屬于離子晶體，氮化鋁屬于原子晶體，故只有D正確。 【答案】　D 3.(xx濟南高二質(zhì)檢)最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為(　　) A．Mg2CNi3 B．MgC2Ni C．MgCNi2 D．MgCNi3 【解析】　由計算法則知，屬于該晶胞的原子個數(shù)Mg—1個、Ni—3個、C—1個。 【答案】　D 4．(xx延安高二質(zhì)檢)有關(guān)晶格能的敘述正確的是(　　) A．晶格能是氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量 B．晶格能通常取正值，但是有時也取負值 C．晶格能越大，形成的離子晶體越不穩(wěn)定 D．晶格能越大，物質(zhì)的硬度反而越小 【答案】　A 5．根據(jù)下表給出物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)(AlCl3沸點為160 ℃)，判斷下列說法錯誤的是(　　) 晶體 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶體硼 熔點/℃ 801 2 800 －70 180 2 500 A.MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強 B．SiCl4晶體是分子晶體 C．AlCl3晶體是離子晶體 D．晶體硼是原子晶體 【解析】　NaCl和MgO是離子化合物，形成離子晶體，故熔、沸點越高，說明晶格能越大，離子鍵越強，A項正確；SiCl4是共價化合物，熔、沸點較低，為分子晶體；硼為非金屬單質(zhì)，熔、沸點很高，是原子晶體，B、D項正確；AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物，但其晶體熔、沸點較低，應屬于分子晶體。 【答案】　C 6．某固體僅由一種元素組成，其密度為5.0 gcm－3，用X射線研究該固體的結(jié)構(gòu)時得知：在邊長110－7 cm的正方體中含有20個原子，則此元素的相對原子質(zhì)量最接近下列數(shù)據(jù)中的(　　) A．32　　　 B．120　　　 C．150　　　 D．180 【解析】　M＝Vmρ＝6.021023 mol－15.0 gcm－3≈150 gmol－1，故Mr＝150。 【答案】　C 7．下列說法正確的是(　　) A．分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價鍵 B．分子中含兩個氫原子的酸一定是二元酸 C．含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體 D．元素的非金屬性越強，其單質(zhì)的活潑性一定越強 【解析】　單原子分子晶體中不存在共價鍵，A對；能電離出兩個H＋的酸為二元酸，B錯；由金屬離子組成的晶體有離子晶體和金屬晶體兩類，C錯；單質(zhì)的活動性不僅與其組成元素的非金屬性強弱有關(guān)，還與其本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，如氮元素的非金屬性強于磷，但是氮氣的活潑性遠不如白磷，D錯。 【答案】　A 8．(xx南昌市高二質(zhì)檢)下列物質(zhì)發(fā)生變化時，所克服的粒子間相互作用屬同種類型的是(　　) A．碘與干冰分別受熱變?yōu)闅怏w B．硝酸銨與硝酸分別受熱變?yōu)闅怏w C．氯化鈉與氯化氫分別溶解在水中 D．晶體鈉與冰分別受熱熔化 【解析】　碘、干冰都是分子晶體，且都無氫鍵，變?yōu)闅怏w時只克服范德華力；硝酸銨是離子晶體變?yōu)闅怏w時克服離子鍵和共價鍵，硝酸是分子晶體，且含有氫鍵，變?yōu)闅怏w時需克服范德華力和氫鍵；氯化鈉、氯化氫溶于水分別克服離子鍵、共價鍵；晶體鈉與冰受熱熔化分別克服金屬鍵、分子間作用力。 【答案】　A 9．(xx天門高二質(zhì)檢)下列說法錯誤的是(　　) A．從CH4、NH、SO為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測PH、PO也為正四面體結(jié)構(gòu) B．1 mol金剛石晶體中，平均含有2 molC—C鍵 C．水的沸點比硫化氫的高，是因為H2O分子間存在氫鍵，H2S分子間不能形成氫鍵 D．某氣態(tài)團簇分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE 【解析】　選項D中強調(diào)該物質(zhì)是氣態(tài)團簇分子，即是一個大分子，因此不能用均攤法計算，直接找出分子中原子個數(shù)即得化學式。該物質(zhì)的化學式應為(EF)4，選項D錯。 【答案】　D 10．金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式，六方堆積、面心立方堆積和體心立方堆積，如圖(a)(b)(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個數(shù)比為(　　) (a)　　　　　(b)　　　　(c) A．3∶2∶1　　　　　　 B．11∶8∶4 C．9∶8∶4 D．21∶14∶9 【解析】　用均攤法計算。晶胞a中所含原子＝12＋2＋3＝6，晶胞b中所含原子＝8＋6＝4，晶胞c中所含原子＝8＋1＝2。 【答案】　A 11．1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉時釋放出的熱能為氯化鈉的晶格能。下列熱化學方程式中，反應熱的絕對值等于氯化鈉晶格能的數(shù)值的是(　　) A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)；ΔH1＝a kJmol－1 B．Na＋(g)＋Cl2(g)===NaCl(s)；ΔH2＝b kJmol－1 C．NaCl(s)===Na(g)＋Cl(g)；ΔH3＝c kJmol－1 D．Na(g)＋Cl(g)===NaCl(s)；ΔH4＝d kJmol－1 【解析】　NaCl的晶格能應是1 mol Na＋(g)和1 mol Cl－(g)形成1 mol NaCl(s)釋放的能量。 【答案】　A 12．金屬晶體和離子晶體是重要晶體類型。下列關(guān)于它們的說法中，正確的是(　　) A．金屬晶體和離子晶體都能導電 B．在鎂晶體中，1個Mg2＋只與2個價電子存在強烈的相互作用 C．金屬晶體和離子晶體都可采取“緊密堆積”方式，原子晶體都可采取“非緊密堆積”方式 D．金屬晶體和離子晶體中分別存在金屬鍵和離子鍵等相互作用，很難斷裂，因而都具有延展性 【解析】　金屬晶體中的離子不是自由移動的離子，不能導電，A項不正確；鎂晶體中的自由電子被整個晶體所共有，不屬于某個Mg2＋，B項不正確；離子晶體不具有延展性，D項錯誤。 【答案】　C 二、非選擇題(本題包括4小題，共52分) 13．(13分)(1)氯酸鉀熔化時，微粒間克服了_______________； 二氧化硅熔化時，微粒間克服了________；碘升華時，微粒間克服了________。三種晶體熔點由高到低的順序是________________。 (2)下列六種晶體：①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金剛石，它們的熔點從低到高的順序為____________(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______________(填化學式，下同)，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____________，晶體中含有氫鍵的是________，屬于離子晶體的是__________，屬于原子晶體的是________，五種物質(zhì)的熔點由高到低的順序是______________。 【解析】　(1)氯酸鉀是離子晶體，熔化時微粒間克服離子鍵；SiO2是原子晶體，熔化時克服共價鍵；碘是分子晶體，熔化時克服分子間作用力。 (2)一般地，不同晶體的熔點：原子晶體>離子晶體>分子晶體，金屬晶體熔點變化大；一般情況下，熔點：固體>液體>氣體，則可得出：CO2氯酸鉀>碘 (2)①⑤③②④⑥ (3)CO2　H2　H2、CO2、HF　HF　(NH4)2SO4　SiC　SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 14．(9分)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂等離子晶體的核間距和晶格能(部分)如下表所示 NaBr NaCl MgO 離子的核間距/pm 290 276 205 晶格能/kJmol－1 787 3890 (1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能________(填“大”或“小”)，主要原因是_________________________________________________。 (2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大，主要原因是______________。 (3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中，硬度最大的是________。工業(yè)制取單質(zhì)鎂時，往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂，主要原因是__________________。 【答案】　(1)小　NaBr比NaCl離子的核間距大 (2)氧化鎂晶體中的陰、陽離子的電荷數(shù)絕對值大，并且半徑小 (3)氧化鎂　氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大，熔點高，電解時消耗電能大 15．(18分)Ⅰ.單質(zhì)硼有無定形和晶體兩種，參考表中數(shù)據(jù)，回答下列問題： 金剛石 晶體硅 晶體硼 熔點/K 大于3 823 1 683 2 573 沸點/K 5 100 2 628 2 823 硬度/Moh 10 6.5 9.5 (1)晶體硼的晶體類型是______晶體，理由是________________________。 (2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體，如圖。該圖由20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂點組成，每個頂點上各有一個硼原子。通過觀察及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由________個硼原子構(gòu)成，其中B—B鍵的鍵角為______，B—B鍵的數(shù)目為______。 (3)若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中的每一個頂角消去相同部分，余下部分就與C60的結(jié)構(gòu)相同，則C60由______個正六邊形和________個正五邊形構(gòu)成。 Ⅱ.(1)三氯化鐵常溫下為固體，熔點282 ℃，沸點315 ℃，在300 ℃以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為________。 (2)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為________。 體心立方　　　　面心立方 【解析】　Ⅰ.(1)根據(jù)熔、沸點和硬度判斷； (2)硼原子個數(shù)和B—B鍵的個數(shù)分別為320＝12，320＝30，鍵角是60； (3)正六邊形的個數(shù)就是原來正三角形的個數(shù)，正五邊形的個數(shù)就是原來頂點的個數(shù)。 Ⅱ.(2)面心立方中鐵原子個數(shù)為8＋6＝4，體心立方中鐵原子個數(shù)為8＋1＝2，即兩晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為2∶1。 【答案】　Ⅰ.(1)原子　熔、沸點很高、硬度很大 (2)12　60　30 (3)20　12 Ⅱ.(1)分子晶體　(2)2∶1 16．(12分)(xx泰安市高二質(zhì)檢)石墨烯具有原子級的厚度、優(yōu)異的電學性能、出色的化學穩(wěn)定性和熱力學穩(wěn)定性。制備石墨烯方法有石墨剝離法、化學氣相沉積法等。石墨烯的球棍模型及分子結(jié)構(gòu)示意圖如下： (1)下列有關(guān)石墨烯說法正確的是________。 A．石墨烯的結(jié)構(gòu)與金剛石相似 B．石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面 C．12 g石墨烯含σ鍵數(shù)為NA D．從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力 (2)化學氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一，催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合。 ①鈷原子在基態(tài)時，核外電子排布式為：________。 ②乙醇沸點比氯乙烷高，主要原因是__________________________。 ③下圖是金與銅形成的金屬互化物合金，它的化學式可表示為：________。 ④含碳源中屬于非極性分子的是________(a.甲烷 b．乙炔　c．苯　d．乙醇) ⑤酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如下圖，酞菁分子中氮原子采用的雜化方式有：________。 【解析】　(1)石墨烯是層狀結(jié)構(gòu)，而金剛石的碳原子是四面體形，A不正確；從結(jié)構(gòu)上來看，12 g石墨烯含σ鍵數(shù)為1.5NA，C錯。 (2)①根據(jù)構(gòu)造原理即可寫出鈷的電子排布式，注意能量4s<3d軌道。 ②乙醇分子間存在氫鍵，導致沸點較高。 ③金在立方體的頂點上有8個，實際屬于該晶胞只有一個，而六個面上各有一個銅原子，屬于該晶胞的有3個，故其化學式為Cu3Au或AuCu3。 ④甲烷是正四面體、乙炔是直線形、苯是正六邊形，都是非極性分子。 ⑤在酞菁分子中有兩類氮原子，形成碳、氮雙鍵的氮原子采取的是sp2雜化，而形成三條單鍵的氮原子則是sp3雜化。 【答案】　(1)BD (2)①[Ar]3d74s2?、谝掖挤肿娱g可形成氫鍵，而氯乙烷分子間無氫鍵　③Cu3Au或AuCu3?、躠bc　⑤sp3和sp2雜化