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成才之路·化学
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
人教版 · 选修三
知识网络·宏观掌控
专题突破·纵引横连
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知识网络·宏观掌控
专题突破·纵引横连
(1
2
自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质
体的特征各向异性:反映晶体内部质点的有序性
定熔点
熔融态物质凝固
体常
获得晶体的途径{气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)
溶质从溶液中析出
描述晶体结构的基本单元:一般都是平
面体
胆(晶胞中原子占有率(平行六面体):顶点18:棱上:141面心:12,体
分子晶体:由分子构成,相邻分子靠分子间作用力相互吸
子晶体分子晶体的特点:低熔点、能升华、硬度小等
分子晶体结构特点:分子密堆积
冰:1个H2O分子周围有
邻
结冰和干冰的结构特
干冰
子周围有12个CO,分子紧邻
构
原子晶体:原子都以共价键相结合,是三维的空间网状结构
性原子晶体原子晶体结构特征和物理特性:空间网状,熔、沸点较高
常见原子晶体:金刚石、SO2、SC、B、BN等
金属键
子气理
子气”被所有原子共用,形成“巨分子
简单立方堆积配位数6,空间利用率52%
金属晶体
金属晶体的基本堆积模型钾型:配位数
利用率68%
镁型和铜型:配位数都是12,空间利用率都是74%
定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
离子晶体特点:硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点
离子晶体
定义:气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值
格能
能越大,形成
占
类
共价键
离子键
键
比较
极性键极性键配位键
阳离
阴、阳离子
相邻原
通过共
本质通过静
(电子云重叠)与原子核自
形成
静电作用形成
作
成键
成键
成键原
原
方
成键原
失/得、关
有孤对
成鍵得、失
能
电子(配
或不
条件力差别很大能
属与非金相
属之间)
能差较(种
位体)另
方有
(同种(不同/空轨道属(
离
属
属
无方向性饱
无方
有方向性、饱和性
性
向性
方式
单质
稀
有气
体除共价
属
离子化合外),化合
部分离单质
价物
存在物(离子
子化
化合离子
体
物、化合/物
属体
部分物
离子
化
晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体
属
成晶体
的粒子阴阳离子
子
分子离子、自
由电子
微粒间作
用力或化离子键共价键分子间
键类型
作用力金属键
熔点、沸
低高低悬
硬度
较大差
殊
大差
差异大
延展性
差
强章末综合检测
(90分钟，100分)
一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)
1．(2013·经典习题选萃)由单质形成的晶体一定不存在的微粒是( )
A．原子 B．分子
C．阴离子 D．阳离子
答案：C
点拨：由单质形成的晶体可能有：硅、金刚石(原子晶体)，S8、Cl2(分子晶体)，Na、Mg(金属晶体)，在这些晶体中，构成晶体的微粒分别是原子、分子、金属阳离子和自由电子，构成离子晶体的微粒是阴、阳离子，但离子晶体不可能是单质。
点评：本题易误认为由单质形成的晶体中不存在离子，即既不存在阳离子，也不存在阴离子。但在金属晶体中就存在金属阳离子。
2．(2013·黄冈质检)下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是( )
A．等离子体的基本构成微粒是带电的离子和电子及不带电的分子或原子
B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．纳米材料包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的
答案：D
点拨：等离子体是呈准电中性的，其构成微粒可以是带电粒子或中性粒子；纳米颗粒是长程有序的晶状结构，界面却是长程无序和短程无序的结构。
3．下列叙述中正确的是( )
A．干冰升华时碳氧键发生断裂
B．CaO和SiO2晶体中都不存在单个小分子
C．Na2O与Na2O2所含的化学键类型完全相同
D．Br2蒸气被木炭吸附时共价键被破坏
答案：B
点拨：A、D两项所述变化属于物理变化，故化学键未被破坏，所以A、D两项错误；C选项中，Na2O只含离子键，Na2O2既有离子键又有非极性键，所以C项错误，故选B。
4．(2013·无锡调研)下列对化学知识概括合理的是( )
A．原子晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键
B．同素异形体之间的转化都是物理变化
C．原子晶体的熔点不一定比金属晶体的高，分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低
D．一种元素可能有多种氧化物，但同种化合价只对应一种氧化物
答案：C
点拨：稀有气体的晶体中不含有化学键，A项错；3O22O3是化学变化，B项错；晶体硅的熔点比钨低，蔗糖的熔点比汞高，C项正确；N元素显＋4价的氧化物有NO2、N2O4，D项错。
5．制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物，它是具有立体网状结构的晶体，下图是简化了的平面示意图，关于这种制造光纤的材料，下列说法正确的是( )
A．它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：4
B．它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：6
C．这种氧化物是原子晶体
D．这种氧化物是分子晶体
答案：C
点拨：由题意可知，该晶体具有立体网状结构，是原子晶体，一个Si原子与4个O原子形成4个Si—O键，一个O原子与2个Si原子形成2个Si—O键，所以在晶体中硅原子与氧原子数目比是1：2。
6．下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B．金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅
C．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D．F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高
答案：D
点拨：A中，卤化氢的热稳定性与分子内H—X键键能大小有关；B中，因键长金刚石小于硅，故键能金刚石大，故熔沸点高；C中，离子晶体的熔沸点与离子键键能有关。
7．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A．S和Si B．CCl4和KCl
C．NaCl和HCl D．CO2和H2O
答案：D
点拨：A中，S含非极性键，是分子晶体；Si含非极性共价键，是原子晶体。B中，分别含极性共价键、离子键，分别为分子晶体、离子晶体。C中，前者是含离子键的离子晶体，后者是含极性共价键的分子晶体。
8．下列说法正确的是( )
A．用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质
B．NaCl和SiC晶体熔化时，克服粒子间作用力的类型相同
C．24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1?1
D．H2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构
答案：C
点拨：A选项，用于从碘水中萃取碘的溶剂必须不能与水混溶，因此CCl4可以，而乙醇不可以；B选项，晶体熔化时NaCl破坏离子键，而SiC破坏共价键；C选项，24Mg32S 电子总数为12＋16＝28，而中子数为(24－12)＋(32－16)＝28，故二者比例1?1；D选项，H2S中氢原子成键后最外层电子数为2。
9．(2013·经典习题选萃)下列说法中正确的是( )
A．金刚石晶体中的最小碳环由6个碳原子构成
B．Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1?1
C．1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O键
D．金刚石化学性质稳定，在高温下也不会和O2反应
答案：A
点拨：由金刚石晶体结构知，最小碳环是6个碳原子构成的六元环，故A正确；Na2O2晶体中阴、阳离子数目之比为1?2，故B错；1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键，故C错；金刚石属于碳单质，在高温下可以和O2反应，故D错。
10．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是( )
B结构单元(有12个B原子) SF6分子 S8分子 HCN
结构模型示意图
备注 熔点1 873 K — 易溶于CS2 —
A.单质B属原子晶体，结构单元中含有30个B—B键，含20个正三角形
B．SF6是由极性键构成的非极性分子
C．固态硫S8属于原子晶体
D．HCN的结构式为H—C≡N
答案：C
点拨：单质B为立体网状结构，且熔点高，应为原子晶体；设B的结构单元中有x个三角形，则B原子数N(B)＝3x·＝12，解得x＝20，故B—B键数为N(B—B)＝3×20×＝30(个)，A项正确。SF6为空间对称结构，为非极性分子，B正确。根据价键理论，C、N之间应形成三键，D正确。固态S8为小分子物质，且易溶于CS2，应为非极性分子组成的分子晶体，C错误。
11．下列有关晶体的叙述， 错误的是( )
A．离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏
B．白磷晶体中，结构粒子之间通过分子间作用力结合
C．石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体
D．构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键
答案：D
点拨：本题考查各晶体类型与化学键的关系，离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键被破坏，分子晶体是通过范德华力结合时，熔化时化学键不受影响，A正确；白磷晶体是分子晶体，结构粒子(P4)之间是范德华力，B正确；石英晶体是原子晶体，C正确；稀有气体固态时属于分子晶体，分子内不存在共价键，D错误。
12．金属晶体具有延展性的原因是( )
A．金属键很微弱
B．金属键没有饱和性
C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键
D．金属阳离子之间存在斥力
答案：C
点拨：金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键。
13．(2013·北京东城期末练习)下列说法正确的是( )
A．熔点：锂＜钠＜钾＜铷＜铯
B．由于HCl的分子间作用力大于HI，故HCl比HI稳定
C．等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等
D．已知AB的离子晶体结构如上图所示，则每个A＋周围距离最近且等距的B－有8个
答案：D
点拨：A项熔点应逐渐降低，B项HCl比HI稳定是因为H—Cl键比H—I键牢固的缘故；C项12 g金刚石中含2 mol C—C键，12 g石墨中含有1.5 mol C—C键；D项中每个A＋被8个B－所形成的立方体包围，B－亦被8个A＋所形成的立方体包围。
14．(2013·经典习题选萃)在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱无关的是( )
A．钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大
B．金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点
C．KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低
D．CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高
答案：D
点拨：钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高，硬度逐渐增大，这是因为它们中的金属键逐渐增强，与化学键的强弱有关；金刚石的硬度大于晶体硅的硬度，其熔点也高于晶体硅的熔点，这是因为C—C键的键长比Si—Si键的键长短，C—C键的键能比Si—Si键的键能大，也与化学键的强弱有关；KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低，这是因为它们中的离子键的强度逐渐减弱，与化学键的强弱有关；CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高，这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，与化学键的强弱无关。
点评：误认为分子间作用力属于化学键而无从下手。
15．下列各晶体按熔点由低到高排列的是( )
A．H2、N2、O2、Cl2 B．HF、HCl、HBr、HI
C．Li、Na、K、Rb D．KCl、KBr、KI
答案：A
点拨：A选项中的物质形成的晶体都是分子晶体且分子结构都相似，熔点的高低与相对分子质量有关，逐渐增大；B选项中的物质也是分子晶体且分子结构相似，但HF晶体中存在氢键，熔点要高于HCl，C选项中的物质都是金属晶体，熔点的高低与金属键有关，金属键逐渐减弱，熔点逐渐降低；D选项中的物质都是离子晶体，熔点的高低与离子键有关，离子键逐渐减弱，熔点逐渐降低。
16．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其结构如右图所示，下列有关说法正确的是( )
A．该晶体属于离子晶体
B．晶体的化学式为Ba2O2
C．该晶体结构与CsCl相似
D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有8个
答案：A
点拨：构成该晶体的离子为Ba2＋和O，Ba2＋位于立方体的8个顶点和6个面上，一个晶胞中含4个Ba2＋，O位于12条棱上和体心，一个晶胞含4个O，故化学式为BaO2。
17．下面有关晶体的叙述中，不正确的是( )
A．金刚石为空间网状结构，由共价键形成的碳原子环上，最小的环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有6个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
答案：B
点拨：NaCl晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有12个。
18．中学教材上介绍的干冰晶体是一种立方面心结构，如下图，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心各有1个，在每个CO2周围距离为a(其中a为立方体棱长)的CO2有( )
A．4个 B．8个
C．12个 D．6个
答案：C
点拨：在每个CO2周围距离为a的CO2即为每个面心上的CO2分子，在x、y、z三个方向各有4个，所以应为12个。
二、非选择题(本题包括6小题，共46分)
19．(2013·太原模拟)(3分)如下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、 —Z。其中对应的化学不正确的是__________。
答案：B、E
点拨：A图X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式XY正确；B图中X、Y的个数比为1?(8×)＝1?1，化学式X2Y错误；C图中，X的数目：4×＋1＝，Y的数目：4×＝，化学式X3Y正确；D图中，X的数目：8×＝1，Y的数目：6×＝3，Z位于体心，数目为1，化学式XY3Z正确。E图不是一个平行六面体晶胞，而是一个正三棱柱结构，它分摊到的粒子数目分别为：顶点，水平棱上，竖直棱上，内部1，X都在顶点，6个Y在水平棱上，3个Y在竖直棱上，Z位于内部，所以X、Y、Z三种粒子数之比为：：1＝1：4：2，化学式X6Y9Z不正确。
20．(8分)选择下列物质填空(填写序号)：
①金刚石 ②干冰 ③氩晶体 ④白磷 ⑤氯化钙
⑥过氧化钠 ⑦石英 ⑧石墨 ⑨氯化铵 ⑩铜晶体
(1)固态时能导电的有________________。
(2)熔化时不破坏化学键的有________________。
(3)含有配位键的有________________。
(4)含有非极性共价键的有________________。
答案：(1)⑧⑩ (2)②③④
(3)⑨ (4)①④⑥⑧
点拨：(1)中，固态时能导电应是金属晶体和混合晶体(石墨)，即选金属晶体：⑩；混合晶体：⑧。
(2)中，熔化时不破坏化学键的是分子晶体，选②③④。
(3)中，含有配位键的只有NH4Cl，NH中NH3和H＋之间形成的。
(4)中，非极性共价键必须是同种元素原子之间形成的，选①④⑥⑧。
21．(9分)现有几组物质的熔点(℃)数据：
A组 B组 C组 D组
金刚石：>3 550 Li：181 HF：－84 NaCl：801
硅晶体：1 410 Na：98 HCl：－114 KCl：770
硼晶体：2 300 K：63 HBr：－87 RbCl：715
二氧化硅：1 710 Rb：39 HI：－51 CsCl：645
据此回答下列问题：
(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)。
①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性
(3)C组中HF熔点反常是由于___________________________
__________________________________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因解释为：________________。
答案：(1)原子 共价键
(2)①②③④
(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)
(4)②④
(5)D组晶体都为离子晶体，r(Na＋)点拨：通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释HF的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。
22．(2013·泰安质检)(8分)金属镍是有机合成中的常见催化剂，镍形成的配合物在工业上也有广泛用途。请回答下列有关问题。
(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于__________晶体。
(2)配合物分子内的作用力有__________(填字母)。
A．氢键 B．离子键
C．共价键 D．配位键
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。如①CH2===CH2、②CH≡CH、③、④HCHO等，其中碳原子采用sp2杂化的分子有__________(填物质序号)，预测HCHO分子的立体结构为__________形。
答案：(1)分子 (2)ACD (3)①③④ 平面三角形
点拨：(1)因为Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，根据相似相溶原理知，固态Ni(CO)4属于分子晶体。(2)由结构式知该配合物含氢键、配位键、共价键。(3)碳原子采取sp2杂化的物质的结构为平面形，采取sp3杂化的物质的结构为四面体，采取sp杂化的物质的结构为直线形，则采取sp2杂化的有①、③、④，HCHO为平面结构，则分子的立体结构为平面三角形。
23．(8分)水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为：
______________________________________________________。
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒________________(填2种)。
(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写)
答案：(1)1s22s22p4
(2)H2S、NH
(3)BC
点拨：(1)中，氧原子的基态核外电子排布为：1s22s22p4。
(2)中，与H2O分子互为等电子体的微粒应该是：3原子最外层电子数为8的分子或离子，可以是H2S或NH。
(3)中，因为冰是分子晶体，所以只有干冰(B)和碘(C)与之相同。
24．(10分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如右图所示。请回答：
(1)A元素的名称是__________。
(2)B的元素符号是__________，C的元素符号是__________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是___________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)E属元素周期表中第__________周期，第__________族的元素，其元素名称是__________，它的＋2价离子的电子排布式为__________。
(4)从右图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为__________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是__________(只要求列出算式)。
答案：(1)氢
(2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键
(3)四 ⅦB 锰 1s22s22p63s23p63d5
(4)CaF2
点拨：A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，且E是周期表中1～18列中的第7列元素，说明E是第4周期ⅦB族的25号元素Mn。D的原子序数比E小5，说明D是20号元素，即为Ca。由晶胞结构图可知，1个晶胞中含有的Ca2＋数目为8×＋6×＝4，而B的数目为8，即D跟B可形成离子化合物CaB2，说明B为ⅦA族元素，又因B和C属同一主族，故B为F，C为Cl。A与F、Cl、Ca、Mn 4种元素既不在同一周期又不在同一主族，说明A为H。1个CaF2晶胞中含有4个Ca2＋和8个F－，则1个CaF2晶胞的质量为，则1个晶胞的体积V＝＝。
