高中化學(xué) 章末綜合測評3 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 魯科版選修3

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章末綜合測評(三)　物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) (時間45分鐘，滿分100分) 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分) 1．(2016福建師大附中期中考試)下列晶體為分子晶體的是(　　) A．CaF2 　　 B．CH4 C．SiO2 D．Na2O2 【解析】　CH4晶體為分子晶體。CaF2晶體、Na2O2晶體為離子晶體。SiO2晶體為原子晶體。 【答案】　B 2．(2016石家莊一中期中考試)下列晶體中，其中任何一個原子都被相鄰四個相同原子包圍，以共價鍵形式結(jié)合形成正四面體，并向空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是 (　　) A．四氯化碳 B．石墨 C．硅晶體 D．水晶 【解析】　四氯化碳晶體中一個碳原子被4個氯原子包圍；石墨晶體中一個碳原子被3個碳原子包圍，為層狀結(jié)構(gòu)；硅晶體中每個硅原子被4個硅原子包圍(與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)相似)，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；水晶晶體中一個硅原子被4個氧原子包圍，一個氧原子被2個硅原子包圍，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 【答案】　C 3．(2016濟(jì)南一中期中考試)下列有關(guān)晶體的說法中正確的是(　　) A．氯化鉀溶于水時離子鍵未被破壞 B．金屬晶體中金屬鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高 C．冰融化時分子中共價鍵發(fā)生斷裂 D．分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 【解析】　氯化鉀溶于水時離子鍵被破壞，A錯；冰融化時破壞的是分子間作用力而共價鍵沒有發(fā)生斷裂，C錯；分子間作用力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，分子間作用力與分子穩(wěn)定性無關(guān)，D錯。 【答案】　B 4．下列說法中，正確的是(　　) A．分子晶體中，分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B．具有高熔、沸點(diǎn)的晶體一定是離子晶體或原子晶體 C．與單晶硅晶體結(jié)構(gòu)相似的晶體屬于原子晶體 D．同族元素的氧化物形成的晶體類型相同 【解析】　A項(xiàng)，分子間作用力只影響分子晶體的物理性質(zhì)，與分子穩(wěn)定性無關(guān)；B項(xiàng)，有些金屬晶體也具有高熔、沸點(diǎn)，如鎢等；C項(xiàng)，單晶硅為原子晶體，與其晶體結(jié)構(gòu)相似的晶體屬于原子晶體；D項(xiàng)，CO2、SiO2分別屬于分子晶體、原子晶體。 【答案】　C 5．下列物質(zhì)發(fā)生變化時，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是(　　) A．液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w B．干冰和氯化銨分別受熱熔化 C．二氧化硅和鐵分別受熱熔化 D．食鹽和葡萄糖分別溶解在水中 【解析】　液溴和苯受熱變?yōu)闅怏w，克服的是分子間作用力；干冰和氯化銨分別為分子晶體和離子晶體，受熱熔化時分別克服分子間作用力和離子鍵；二氧化硅和鐵分別為原子晶體和金屬晶體，受熱熔化分別克服共價鍵和金屬鍵；食鹽和葡萄糖分別屬于離子晶體和分子晶體，溶解于水克服離子鍵和分子間作用力。 【答案】　A 6．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)，有關(guān)的判斷錯誤的是(　　) Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920 ℃ 97.8 ℃ 1 291 ℃ 190 ℃ 2 073 ℃ －107 ℃ －57 ℃ 1 723 ℃ A.只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體 B．晶格能：Al2O3＞AlF3 C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體 D．金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的高 【解析】　根據(jù)表格信息知AlCl3的熔點(diǎn)較低，故AlCl3為分子晶體。含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體，可能是金屬晶體。 【答案】　A 7．下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的比較不正確的是(　　) A．Si、SiC、金剛石的熔點(diǎn)依次降低 B．SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點(diǎn)依次升高 C．F2、Cl2、Br2、I2的沸點(diǎn)依次升高 D．PH3、NH3、H2O的沸點(diǎn)依次升高 【解析】　因Si、SiC、金剛石都是原子晶體，鍵能的大小順序?yàn)镃—C鍵>Si—C鍵>Si—Si鍵，所以Si、SiC、金剛石的熔點(diǎn)依次升高。 【答案】　A 8．CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如右圖所示)，但CaC2晶體中由于啞鈴形C的存在，使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是(　　) A．CaC2晶體的熔點(diǎn)較高、硬度也較大 B．和Ca2＋距離相同且最近的C構(gòu)成的多面體是正六面體 C．和Ca2＋距離相同且最近的Ca2＋有4個 D．如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個Ca2＋和4個C 【解析】　A項(xiàng)，據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體，故熔點(diǎn)較高、硬度較大；B項(xiàng)，由于晶胞沿一個方向拉長，故該晶胞不是由正方體構(gòu)成，而是由長方體構(gòu)成，和Ca2＋距離相同且最近的C有4個，且在同一平面上；C項(xiàng)，和Ca2＋距離相同且最近的Ca2＋有4個，也在同一平面上；D項(xiàng)，圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2＋)＝12＋1＝4，N(C)＝8＋6＝4。 【答案】　B 9．下列有關(guān)化學(xué)鍵和晶體的說法中正確的是(　　) ①分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低　②原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高　③冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂?、苈然c熔化時離子鍵未被破壞　⑤在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子?、拊诰w中只要有陽離子就一定有陰離子　⑦原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高 A．①②③④ B．⑤⑥⑦ C．②⑤ D．①④ 【解析】　如I2晶體熔點(diǎn)高于汞，①不正確；原子晶體是相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，共價鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，②正確；冰是由水分子形成的分子晶體，融化時破壞的是分子間作用力，③不正確；氯化鈉是由Na＋和Cl－構(gòu)成的離子晶體，在熔化時離子間距離發(fā)生了變化，離子鍵也發(fā)生了變化而被破壞，④不正確；金屬晶體中無陰離子，⑥錯誤；鎢的熔點(diǎn)(3 410 ℃)比硅(1 410 ℃)高，⑦不正確。 【答案】　C 10．在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，一層鎂一層硼的相間排列，如圖是從該晶體微觀空間中取出的部分原子沿z軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。根據(jù)該圖確定硼化鎂的化學(xué)式為(　　) A．MgB B．MgB2 C．Mg2B D．MgB6 【解析】　根據(jù)題意可將相鄰的一層鎂一層硼壓縮為一層，即可將如上圖所示結(jié)構(gòu)看成一個平面結(jié)構(gòu)，并且不影響鎂與硼的原子個數(shù)比的計(jì)算結(jié)果。每個鎂原子周圍有6個硼原子，每個硼原子為3個鎂原子所共有，所以鎂原子與硼原子個數(shù)之比為1∶2，化學(xué)式為MgB2。 【答案】　B 11．(2016華中師大一附中期末考試)Al2O3在一定條件下可轉(zhuǎn)化為硬度、熔點(diǎn)都很高的氮化鋁晶體，氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．氮化鋁屬于離子晶體 B．氮化鋁可用于制造切割金屬的刀具 C．一個氮化鋁晶胞中含有9個Al原子 D．氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為2 【解析】　根據(jù)氮化鋁晶體的性質(zhì)，可知它屬于原子晶體，能用于制造切割金屬的刀具；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個氮化鋁晶胞中含有的Al原子的數(shù)目為8＋1＝2；觀察晶胞結(jié)構(gòu)可得氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為4。 【答案】　B 12．下表中的數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)。 【導(dǎo)學(xué)號：66240033】 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 920℃ 801℃ 1 291℃ 190℃ BCl3 MgO CO2 SiO2 －107℃ 2 852℃ －57℃ 1 723℃ 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分子晶體 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 【解析】　AlCl3是分子晶體，A對，B錯；C、Si同族，但CO2、SiO2分別為分子晶體、原子晶體，C對；Na、Mg不同族，但Na2O、MgO均為離子晶體，D對。 【答案】　B 二、非選擇題(本題包括4小題，共52分) 13．(10分)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)： A組 B組 C組 D組 金剛石：3 350 Li：181 HF：－83 NaCl：801 硅晶體：1 415 Na：98 HCl：－115 KCl：776 硼晶體：2 573 K：64 HBr：－89 RbCl：718 二氧化硅：1 713 Rb：39 HI：－51 CsCl：645 據(jù)此回答下列問題： (1)A組屬于________晶體，其熔化時克服的微粒間作用力是________。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號)。 ①有金屬光澤　②導(dǎo)電性?、蹖?dǎo)熱性　 ④延展性 (3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于________。 (4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。 ①硬度小　②水溶液能導(dǎo)電?、酃腆w能導(dǎo)電?、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因?yàn)開____________________________________________________________。 【解析】　(1)A組物質(zhì)熔點(diǎn)均很高，且均由非金屬元素組成，故為原子晶體，熔化時克服共價鍵。 (2)B組晶體均為金屬單質(zhì)，故均屬于金屬晶體，金屬晶體的物理通性：有金屬光澤，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有延展性。 (3)C組物質(zhì)均屬于分子晶體，由于HF分子間存在氫鍵，故HF熔點(diǎn)反常。 (4)D組物質(zhì)均屬于離子晶體，一般來說，硬度較大，水溶液能導(dǎo)電，固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)導(dǎo)電。 (5)決定離子晶體熔點(diǎn)的因素：晶格能。離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，離子晶體的熔點(diǎn)越高。 【答案】　(1)原子　共價鍵　(2)①②③④ (3)HF分子間形成氫鍵 (4)②④　(5)晶格能：NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl 14．(14分)(1)下列物質(zhì)在固態(tài)時，屬于分子晶體的有________，屬于原子晶體的有________，屬于離子晶體的有________。 ①金剛石?、跉濉、鬯А、芩y　 ⑤氧化鋁 ⑥P4?、弑? (2)比較下列物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)(用“>”“<”“＝”或“≈”號連接) 沸點(diǎn)：16O2________18O2　熔點(diǎn)：Na________K 穩(wěn)定性：H2O________D2O (3)某常見固體能導(dǎo)電，質(zhì)軟，它可能屬于________。 A．分子晶體　B．原子晶體　C．離子晶體　D．金屬晶體　E．混合晶體 (4)在氯化銫晶體(見圖1)中，若以某一銫離子為球心，與之等距離的若干離子構(gòu)成一個球面。與某銫離子距離最近的離子構(gòu)成的球面(最內(nèi)層的球面或第一層球面)上有________個________離子(填寫離子符號，下同)，第二層球面上有________個________離子。 圖1 (5)在氯化鈉晶體(見圖2)中，每個鈉離子與________個最近且等距離的氯離子以________鍵相結(jié)合，與每個氯離子最近的且等距離的氯離子有________個。 圖2 【解析】　(1)根據(jù)物質(zhì)的類別分析作答。 (2)相對分子質(zhì)量：16O2<18O2，故沸點(diǎn)：16O2<18O2；金屬鍵：Na>K，故熔點(diǎn)：Na>K；鍵能：H—O＝H—D，故穩(wěn)定性：H2O＝D2O。 (3)固體能導(dǎo)電，該固體可能是金屬晶體或石墨。 (4)以Cs＋為球心，與之等距離且距離最近的離子為Cl－，由圖1可知每個Cs＋周圍有8個最近等距離的Cl－，第二層球面則為等距離的Cs＋，以球心為原點(diǎn)的x、y、z軸上有6個這樣的Cs＋(即上、下、左、右、前、后位置)。 (5)每個Na＋的上、下、左、右、前、后有6個最近且等距離的Cl－與Na＋以離子鍵結(jié)合；計(jì)算每個Cl－最近且等距離的Cl－個數(shù)時，可按分析，每個正方體中有3個Cl－與1個Cl－最近，而1個頂點(diǎn)上的Cl－為8個正方體共用，故周圍等距離的Cl－個數(shù)為：38＝12。 【答案】　(1)②⑥⑦?、佗邸、? (2)<　>　≈或＝　(3)DE (4)8　Cl－　6　Cs＋ (5)6　離子　12 15．(14分)下面是一些晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。 甲　　　　　　 　　乙　　 　　　丙 (1)下列關(guān)于晶體的說法正確的是________。 A．晶體的形成與晶體的自范性有關(guān) B．可以用X－射線衍射儀區(qū)分晶體和非晶體 C．石蠟是非晶體，但有固定的熔點(diǎn) D．晶胞就是晶體 (2)圖甲表示的是晶體的二維平面示意圖，a、b中可表示化學(xué)式為AX3的化合物的是________。 (3)圖乙表示的是金屬銅的晶胞，請完成以下各題： ①該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是________，銅原子的配位數(shù)為________。 ②該晶胞稱為________(填序號)。 A．六方晶胞 B．體心立方晶胞 C．面心立方晶胞 (4)圖丙為鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，該晶體經(jīng)X－射線分析得出，重復(fù)單位為立方體，頂點(diǎn)位置被Ti4＋所占據(jù)，體心位置被Ba2＋所占據(jù)，棱心位置被O2－所占據(jù)。 ①寫出該晶體的化學(xué)式：__________________。 ②若將Ti4＋置于晶胞的體心，Ba2＋置于晶胞頂點(diǎn)，則O2－處于立方體的________位置。 ③在該物質(zhì)的晶體中，每個Ti4＋周圍與它距離最近且相等的Ti4＋有________個，它們所形成的立方體為________。 ④Ti4＋的氧配位數(shù)和Ba2＋的氧配位數(shù)分別為________。 【解析】　(1)選項(xiàng)A，在一定條件下，物質(zhì)能形成具有幾何形狀的晶體，這個形成過程與晶體的自范性有關(guān)。選項(xiàng)B，同一條件下，當(dāng)單一波長的X－射線通過晶體和非晶體時，攝取的圖譜是不同的，非晶體圖譜中看不到分立的斑點(diǎn)或明銳的譜線。選項(xiàng)C，非晶體沒有固定的組成，也沒有固定的熔點(diǎn)。選項(xiàng)D，晶體是由數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成的。 (2)由圖甲可知，a、b中兩類原子的個數(shù)之比分別為1∶2和1∶3，所表示的化合物的化學(xué)式可分別表示為AX2、AX3。 (3)①利用“均攤法”可求得該銅晶胞中擁有的銅原子數(shù)＝81/8＋61/2＝4。在銅晶胞中，與每個Cu原子距離最近且相等的銅原子有12個，因此銅原子的配位數(shù)為12。 ②由圖可知，銅晶胞為面心立方晶胞。 (4)①在該晶胞中三種元素所形成的離子的個數(shù)比為Ba2＋∶Ti4＋∶O2－＝1∶(8)∶(12)＝1∶1∶3。 ②將共用一個Ti4＋的8個晶胞的體心Ba2＋連接起來構(gòu)成新的立方體晶胞，則O2－正好處在面心位置。 ③晶胞頂點(diǎn)位置上的Ti4＋與其前、后、左、右、上、下的6個Ti4＋距離最近且相等，若將它們連接起來，則形成正八面體。 ④Ti4＋周圍與其距離最近且相等的O2－有6個，立方晶胞12條棱上的12個O2－與體心位置上的Ba2＋距離最近且相等。 【答案】　(1)AB　(2)b　(3)①4　12?、贑 (4)①BaTiO3?、诿嫘摹、?　正八面體?、?、12 16．(14分)(2016青島高二質(zhì)檢)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，同時自身可以形成多種單質(zhì)，碳及其化合物的用途廣泛。 【導(dǎo)學(xué)號：66240034】 已知A為離子晶體，B為金屬晶體，C為分子晶體 (1)上圖分別代表了五種常見的晶體，分別是： A________，B________，C________，D________，E________。(填名稱或化學(xué)式) (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) 金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì)，下列敘述正確的有 ________。 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．晶體中共價鍵的鍵長：金剛石中C—C<石墨中C—C c．晶體的熔點(diǎn)：金剛石>石墨 d．晶體中共價鍵的鍵角：金剛石>石墨 e．金剛石晶體中只存在共價鍵，石墨晶體中則存在共價鍵、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，一個晶胞中的C原子數(shù)目為 ________。 金剛石晶胞 (5)C與孔雀石共熱可以得到金屬銅，銅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________，金屬銅采用面心立方最密堆積(在晶胞的頂點(diǎn)和面心均含有一個Cu原子), 已知Cu單質(zhì)的晶體密度為ρ g/cm3，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】　(2)干冰為密堆積，冰不是密堆積，故ac正確；冰中有氫鍵，干冰中無氫鍵，熔點(diǎn)：干冰<冰，故bd錯誤。 (5)1個銅晶胞中有4個Cu原子，1 mol銅晶胞的質(zhì)量為4M g，設(shè)一個銅晶胞的體積為V，1 mol銅晶胞的質(zhì)量VNA ρ g 4M＝VNAρ 設(shè)一個銅原子的半徑為R，一個銅晶胞的棱長為4R＝2R V＝(2R)3 4M＝(2R)3NAρ 2R＝ R＝ 【答案】　(1)NaCl　Na　干冰　金剛石　石墨(答案合理即可) (2)ac　(3)ae　(4)8 (5)