第3章 不同聚集状态的物质与性质 检测题
一、单选题
1.下列说法不正确的是( )
A.NH5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
B.Na2O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
2.2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
3.已知MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3受热均要分解。下列说法不正确的是( )
A.上述四种盐的晶体均属于离子晶体 B.分解所得金属氧化物晶格能最大的是MgO
C.分解所需温度最低的是BaCO3 D.所得的气态产物的VSEPR模型是直线形
4.“类推”是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论,下列类推结论正确的是
A.甲烷的键角是10928 ,白磷P 的键角也是10928
B.第ⅣA 族元素氢化物的沸点:SiH4>CH4,则第ⅤA 族元素氢化物的沸点:PH3>NH3
C.为正四面体结构,可推测 也为正四面体结构
D.晶体中有阴离子,必有阳离子,则晶体中有阳离子,必有阴离子
5.下列说法正确的是
A.单质晶体硅为分子晶体
B.乙烯分子中,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
C.键长H—FD.PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
6.下列物质中,含有共价键的离子晶体是
A. B. C. D.
7.下列各组物质的变化过程中,所克服的粒子间作用力完全相同的是
A.CaO和熔化 B.Na和S受热熔化
C.NaCl和HCl溶于水 D.碘和干冰的升华
8.通反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A.NH3是极性分子 B.N2分子的电子式:
C.NH4Cl是分子晶体 D.Cl-的结构示意图:
9.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
10.下列说法正确的是
A.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
B.金属离子的电荷越多、半径越小,金属晶体的熔点越低
C.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,没有破坏分子间作用力
D.DNA分子两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构,使遗传信息得以精准复制
11.我国力争于2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一。下列关于和说法正确的是
A.固态属于共价晶体
B.键角大于键角
C.分子中含有极性共价键,是极性分子
D.干冰中每个分子周围紧邻12个分子
12.下列说法不正确的是
A.X-射线衍射是最可靠的区分晶体和非晶体的方法
B.冠醚和金属离子的聚集体可以看成是一类超分子
C.纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分,两部分都是有序的
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
二、填空题
13.煤电工业产生的烟气或汽车尾气中常含有NOx、CO等污染大气的气体,其中的NOx来源于如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅱ在常温下就能自发进行,则a_______0。(填“>”或“<”)
(2)煤电工业烟气中的NO可利用“氨法脱硝”处理,其反应为
①反应中,生成时,被氧化的的质量为_______。
②工业上可利用尿素[]水解制得,该反应的化学方程式为_______。
(3)为避免汽车尾气中的NOx和CO直接排放到大气中,可利用“三元催化转换器”将其转化为和。
①已知含碳物质参与反应的能量变化如所示,则NO(g)和CO(g)转化为和的热化学方程式为_______。
②“三元催化转换器”中用到了金属铂,如图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中,铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为_______。若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为_______。
14.Co与Ti类似,其晶体堆积方式为六方最密堆积,其晶胞结构如图所示,则该晶胞中含有的原子个数为_______,已知该晶胞的底边长为,高为,则晶胞密度为_______(列出计算式即可)。
15.钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为___________,与K紧邻的O个数为___________。
(2)在晶胞结构的另一种表示中,Ⅰ处于各顶角位置,则K处于___________位置,O处于___________位置。
16.ZnGeP2和KTiOPO4都是非线性光学晶体材料,在激光技术方面有广泛用途。回答下列问题:
以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。
①Zn的配位数为___________ 。
②以Ge为顶点的晶胞中,Zn原子位于___________。
17.某离子晶体晶胞如图所示,阳离子X( )位于立方体的顶点,阴离子Y()位于立方体的中心,试分析:
(1)晶体中Y的配位数是_______;X的配位数是_______;该晶体的化学式为_______。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_______个。
18.完成下列问题:
(1)N、O、Mg、Al、S、Fe是常见的六种元素,按要求回答下列问题:
①Fe位于元素周期表第_______周期第_______族。
②基态N原子核外电子排布式为_______;基态O原子核外有_______种运动状态的电子。
③基态S原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_______形。
④Mg、Al两种元素中第一电离能较大的是_______(填元素符号),原因为_______。
(2)几种元素的电负性数据如下表:
O F Al Br ……
3.5 4.0 1.5 2.8 ……
①AlBr3的熔点_______AlF3的熔点(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是_______。
②根据同一主族元素电负性递变规律,预测碘元素的电负性数值范围为_______。
19.某种氮化物的晶胞结构如图所示,已知晶胞密度为,U原子半径为,N原子半径为,设为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的空间利用率为_____________(用含的计算式表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.NH5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;
B.Na2O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。
2.B
【详解】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
3.C
【详解】A.MgCO3 、CaCO3、SrCO3、BaCO3,分别是由阳离子Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+和阴离子CO32-形成的离子化合物,属于离子晶体,故A正确;
B.MgCO3 、CaCO3、SrCO3、BaCO3受热分解,得到的氧化物中因为Mg2+离子半径最小,离子键最强,MgO的晶格能最大,故B正确;
C.Mg、 Ca、Sr、 Ba为 同主族,原子半径逐渐增大,半径越大金属性越强,越容易失电子,变成离子后半径越大就越难得电子,形成的盐就越难分解,故C错误;
D.MgCO3 、CaCO3、SrCO3、BaCO3受热分解,所得的气态产物均为CO2,CO2 的VSEPR模型是直线形,故D正确;
本题答案为C。
4.C
【详解】A.白磷P 的键角是60,故A错误;
B.氨分子间存在氢键,因此,第ⅤA 族元素氢化物的沸点:NH3>PH3,故B错误;
C.二者中N、P价层电子对数均为4,则为正四面体结构,可推测 也为正四面体结构,故C正确;
D.晶体中有阳离子,不一定有阴离子,比如金属晶体,故D错误。
综上所述,答案为C。
5.B
【详解】A.单质晶体硅为由原子构成的共价晶体(原子晶体),A错误;
B.乙烯分子中碳原子采取sp2杂化,形成三个sp2杂化轨道,头碰头形成σ键,未杂化的2p轨道与三个杂化轨道形成的平面垂直,肩并肩形成π键,B正确;
C.HF、HCl、HBr、HI均为分子晶体,熔点与键能无关,且由于HF分子间存在氢键,其熔点要高于HCl、HBr,C错误;
D.孤电子对更靠近中心原子,所以孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强,D错误;
综上所述答案为B。
6.B
【详解】A.溴单质是含有非极性键的分子晶体,故A不符合题意;
B.过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子晶体,故B符合题意;
C.二氧化碳是只含有极性键的分子晶体,故C不符合题意;
D.氯化镁是只含有离子键的离子晶体,故D不符合题意;
故选B。
7.D
【详解】A.氧化钙是离子晶体,熔化时所克服的粒子间作用力为离子键,二氧化硅是原子晶体,熔化时所克服的粒子间作用力为共价键,两者所克服的粒子间作用力不同,故A错误;
B.钠是金属晶体,受热熔化时所克服的粒子间作用力为金属键,硫是分子晶体,受热熔化时所克服的粒子间作用力为分子间作用力,两者所克服的粒子间作用力不同,故B错误;
C.氯化钠是离子晶体,溶于水时所克服的粒子间作用力为离子键,氯化氢是分子晶体,溶于水时所克服的粒子间作用力为共价键,两者所克服的粒子间作用力不同,故C错误;
D.碘和干冰都是分子晶体,升华时所克服的粒子间作用力都为分子间作用力,两者所克服的粒子间作用力完全相同,故D正确;
故选D。
8.A
【详解】A.NH3空间构型是三角锥形,正负电荷中心不能重合,属于极性分子,故A正确;
B.N2分子的电子式为: ,故B错误;
C.NH4Cl由铵根离子和氯离子组成,是离子晶体,故C错误;
D.Cl- 得到一个电子,最外层应为8个电子,故D错误;
故选A。
9.B
【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。
10.D
【详解】A.2p和3p轨道形状均为哑铃形,但二者位于不同的能层,3p轨道的能量高于2p,A错误;
B.金属离子的电荷越多、半径越小,金属键越强,熔点越高,B错误;
C.石墨属于层状结构晶体,每层石墨原子间为共价键,层与层之间为分子间作用力,金刚石只含有共价键,因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,C错误;
D.DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构,DNA复制时,在有关酶的作用下,两条链的配对碱基之间的氢键断裂,碱基暴露出来,形成了两条模板链,以半保留的方式进行复制,使遗传信息得以精准复制,D正确;
综上所述答案为D。
11.D
【详解】A. 从图中看出晶体由二氧化碳分子构成,固态属于分子晶体,故A错误;
B. 甲烷是正四面体构型,键角为109.5°,二氧化碳为直线形分子,键角为180°,键角小于键角,故B错误;
C. 分子中含有极性共价键,但分子为正四面体,结构对称,是非极性分子,故C错误;
D. 干冰为面心立方堆积,干冰中每个分子周围紧邻12个分子,故D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X一射线衍射实验,故A正确;
B.冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子络合形成超分子,故B正确;
C.纳米材料是长程有序的晶状结构,界面却是长程有序和短程无序的结构,故C错误;
D.1965年我国科学家成功合成结晶牛胰岛素,这是中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质,故D正确;
答案选C。
13. < 8.5g CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑ 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-746.5kJ/mol 12 (0,,)
【详解】(1)反应Ⅱ是气体体积减小的反应,属于熵减反应,该反应在常温下就能自发进行说明其为放热反应,<0,则a<0,故答案为:<;
(2)①反应中,N元素化合价既有由氨分子中-3价上升到0价、又有由NO分子中+2价下降到0价,O元素化合价由0价下降到-2价,生成时消耗molO2,O元素得到1.5mol电子,被氧化的的物质的量为=0.5mol,质量为0.5mol17g/mol=8.5g,故答案为:8.5g;
②尿素水解成氨气和二氧化碳,方程式为:CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑,故答案为:CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑;
(3)①由图可知,热化学方程式a. C(s)+O2(g)=CO(g) ;b. C(s)+ O2(g)=CO2(g) ;c. ;由盖斯定律可知,2(b-a)-c可以得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =(-393.52+2110.5-180.5)kJ/mol=-746.5kJ/mol,故答案为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) =-746.5 kJ/mol;
②由晶胞结构可知,铂原子位于晶胞的顶点和面心,铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为12,若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的分数坐标为(0,,),故答案为:12;(0,,)。
14. 6
【详解】该晶胞中含有的原子个数为;该晶胞的质量,晶胞的体积,则晶胞密度。
15. 0.315 12 体心 棱心
【详解】(1)二者间的最短距离为晶胞面对角线长的一半,即。O位于面心,K位于定点,则与钾紧邻的氧原子有12个。
(2)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I位于各顶角位置,个数为8=1,则K也为1个,应为于体心,O处于棱心。
16. 4 棱心、面心
【详解】①以体心的Zn为例,距离其最近且距离相等的原子有4个,所以配位数为4;
②结合晶胞结构示意图可知,若以以Ge为顶点的晶胞中,Zn原子位于棱心、面心。
17.(1) 8 8 XY
(2)6
【详解】(1)一个Y在立方体中心,则其距离8个顶点(即X)的距离相等,所以Y的配位数为8;同理,在8个晶胞组成的大的立方体中,8个Y组成一个立方体,而X在该立方体中心,故X的配位数也为8;用“均摊法”,1个晶胞中含X:8×=1个,含Y:1个,则X与Y个数比为1:1,化学式为XY;
(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X是位于它周围的前后左右上下的位置,共有6个。
18.(1) 四 VIII 1s22s22p3 8 哑铃 Mg 镁原子3s能级上有两个电子,失去的是3s能级上的电子,铝原子价电子排布式为3s23p1,失去的是3p上的电子,3p上的电子能量较高,容易失去,所以镁的第一电离能大
(2) 小于 AlF3中两元素电负性差值大于1.7,属于离子化合物;而AlBr3中两元素电负性差值小于1.7 属于共价化合物;离子化合物熔点高于共价化合物 小于2.8
【解析】(1)①Fe是26号元素,位于元素周期表中的第四周期VIII族;②N是7号元素,原子位于元素周期表第二周期第ⅤA族,因此基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3;O核外有8个电子,则有8种不同运动状态的电子;③基态S原子核外电子占据的最高能级为3p,电子云轮廓图为锤形(哑铃);④镁原子3s能级上有两个电子,失去的是3s能级上的电子,铝原子价电子排布式为3s23p1,失去的是3p上的电子,3p上的电子能量较高,容易失去,所以镁的第一电离能大;
(2)①AlF3中两元素电负性差值大于1.7,属于离子化合物;而AlBr3中两元素电负性差值小于1.7 属于共价化合物;离子化合物熔点高于共价化合物,因此为大于;②F、Br是同一主族元素,根据题意可知同主族自上而下电负性减小,因此I的电负性小于2.8。
19.
【详解】由题图的晶胞结构可知,U的个数为,N的个数为,则U和N的总体积为[4×(r1×10-7)3+8×(r2×10-7)3]cm3=(r×10-21+r×10-21)cm3,晶胞体积为,则该晶胞的空间利用率为。
答案第1页,共2页
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