第3章 晶体结构与性质 章末优练题2022—2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修二
一、选择题。(18题)
1、下列性质不是晶体所具有的特点的是( )
A.有规则的几何形状 B.有固定的熔点
C.具有各向异性 D.具有丁达尔效应
2、高温、紫外线、X射线、γ射线等都可以使气体转变成等离子体。下列选项中不涉及等离子体的是( )。
A.日光灯和霓虹灯的灯管中 B.蜡烛的火焰中
C.流星的尾部 D.南极的冰川中
3、在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态存在。后来人们又相继得到了、、、等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A.熔点比较:
B. 、、管状碳和洋葱状碳之间的转化属于化学变化
C. 晶体结构如上图所示,每个分子周围与它最近且等距离的分子有12个
D. 、、管状碳和洋葱状碳都不能与发生反应
4、下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是( )
A.NH3、HD、C10H8 B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、C60、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2
5、新型材料B4C可用于制作切割工具和高温热交换器。下列关于B4C的推断正确的是( )
A.B4C是分子晶体
B.B4C是该物质的分子式
C.B4C是原子晶体
6、根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是( )
A.熔点2 700 ℃,导电性好,延展性强
B.无色晶体,熔点3 550 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800 ℃,熔化时能导电
D.熔点-56.6 ℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电
7、关于金属性质和原因的描述不正确的是( )
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流
C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量
D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
8、在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中,[AlF6]3-占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置,则冰晶石晶胞中含Na+数为( )
A.12个 B.8个 C.4个 D.3个
9、美国《科学》杂志曾报道:在40 GPa的高压下,用激光加热到1800 K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A.该原子晶体中含有极性键
B.该原子晶体易汽化,可用作制冷材料
C.该原子晶体有很高的熔点
D.该原子晶体的硬度大,可用作耐磨材料
10、下列有关晶胞的叙述中正确的是( )
A.晶胞的结构是晶体的结构
B.不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
*11、关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )
A.破损的晶体能自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性
12、如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是( )。
A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B.Ⅰ形成的固体的物理性质具有各向异性
C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点
D.两者的X射线图谱是相同的
13、下列说法中错误的是( )
A.分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性,所以分子晶体一般都采取密堆积,但要受到分子形状的影响。
B.由于共价键的方向性和饱和性,原子晶体堆积的紧密程度大大降低。
C.配位数就是配位键的数目。
D.离子晶体一般都是非等径球的密堆积
14、下列各物质所形成的晶体中,属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是( )
A.CO2 B.O2 C.NH4Cl D.Ar
15、(双选)据报道,国外有科学家用激光将置于铁中的石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射氮气,此时碳氮原子构成碳氮化合物薄膜。据称这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是( )
A.碳氮原子构成网状结构的晶体
B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更强
C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多
D.碳氮单质的化学性质均不活泼
16、下列晶体性质的比较中,正确的是( )
A.熔点:单质硫>磷>晶体硅 B.沸点:NH3>H2O>HF
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
17、金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式,下列说法中正确的是( )
A.图a为非密置层,配位数为6
B.图b为密置层,配位数为4
C.图a在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积
D.图b在三维空间里堆积仅得体心立方堆积
18、根据下表的数据,判断下列说法正确的是( )
离子 化合物 离子 电荷数 键长 /pm 晶格能 / kJ·mol-1 熔点/℃ 摩氏 硬度
NaF 1 231 923 993 3.2
NaCl 1 282 786 801 2.5
MgO 2 210 3 791 2 852 6.5
CaO 2 240 3 401 2 614 4.5
A.晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比
B.晶格能越大,即正负离子间的静电引力越强,晶体的熔点就越高,硬度就越大
C.NaF晶体比NaCl晶体稳定
D.表中物质CaO晶体最稳定
二、非选择题。(5题)
19、如图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答:
(1)该化合物的化学式为________________。
(2)在该化合物晶体中,与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有________个。
(3)设该化合物的相对分子质量为M,密度为a g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为________。
20、下列分子晶体在熔化时,只破坏范德华力的是________,既破坏范德华力,又破坏氢键的是__________。
①H2 ②O2 ③P4(白磷) ④SO2 ⑤CO2
⑥H2O2 ⑦HF ⑧H2N—CH2CH2COOH
⑨H3PO4 ⑩C2H6
21、结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题:
(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au其堆积方式为:
①简单立方堆积的是________;
②体心立方堆积的是________;
③六方最密堆积的是________;
④面心立方最密堆积的是________。
(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是________。
A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高
C.固体有良好的导电性、传热性和延展性
(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是________。
A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失
C.钙的熔、沸点高于钾
D.温度越高,金属的导电性越好
22、现有原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素,其中X是原子半径最小的元素,Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍,Q原子在基态时其2p原子轨道上有2个未成对电子,W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子。回答下列问题:
(1)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是:
_________________________________________________________________。
(2)元素W能形成多种配合物,如:W(CO)5等。
①基态W3+的M层电子排布式为________。
②W(CO)5在常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断W(CO)5晶体属于________(填晶体类型)晶体,该晶体中W的化合价为________。
(3)下列说法正确的是________(填序号)。
A.分子晶体中,共价键的键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高
B.电负性顺序:XC.因为CaO的晶格能比KCl的大,所以KCl比CaO的熔点低
D.H2YO3的分子结构中含有一个非羟基氧,故其为中强酸
(4)Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图所示,与一个阴离子距离最近且相等的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。已知该晶胞的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞边长为________cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
23、(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了______________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了____________的作用力;碘的升华,粒子间克服了__________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是__________。
(2)下列六种晶体:①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有__________,能形成分子晶体的物质是____________,含有氢键的分子晶体的化学式是________________,属于离子晶体的是____________,属于原子晶体的是______________,五种物质的熔点由高到低的顺序是______________________________。
(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3500 ℃
试推断它们的晶体类型:
A.__________;B.__________;C.__________;
D.__________。
第3章 晶体结构与性质 章末优练题2022—2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修二
一、选择题。(18题)
1、下列性质不是晶体所具有的特点的是( )
A.有规则的几何形状 B.有固定的熔点
C.具有各向异性 D.具有丁达尔效应
【答案】D
2、高温、紫外线、X射线、γ射线等都可以使气体转变成等离子体。下列选项中不涉及等离子体的是( )。
A.日光灯和霓虹灯的灯管中 B.蜡烛的火焰中
C.流星的尾部 D.南极的冰川中
【答案】D
3、在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态存在。后来人们又相继得到了、、、等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是( )
A.熔点比较:
B. 、、管状碳和洋葱状碳之间的转化属于化学变化
C. 晶体结构如上图所示,每个分子周围与它最近且等距离的分子有12个
D. 、、管状碳和洋葱状碳都不能与发生反应
【答案】D
4、下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是( )
A.NH3、HD、C10H8 B.PCl3、CO2、H2SO4
C.SO2、C60、P2O5 D.CCl4、Na2S、H2O2
【答案】B
5、新型材料B4C可用于制作切割工具和高温热交换器。下列关于B4C的推断正确的是( )
A.B4C是分子晶体
B.B4C是该物质的分子式
C.B4C是原子晶体
【答案】C
6、根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是( )
A.熔点2 700 ℃,导电性好,延展性强
B.无色晶体,熔点3 550 ℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂
C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800 ℃,熔化时能导电
D.熔点-56.6 ℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电
【答案】B
7、关于金属性质和原因的描述不正确的是( )
A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与金属键没有关系
B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流
C.金属具有良好的导热性能,是因为自由电子通过与金属离子发生碰撞,传递了能量
D.金属晶体具有良好的延展性,是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破坏金属键
【答案】A
8、在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中,[AlF6]3-占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置,则冰晶石晶胞中含Na+数为( )
A.12个 B.8个 C.4个 D.3个
【答案】A
9、美国《科学》杂志曾报道:在40 GPa的高压下,用激光加热到1800 K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A.该原子晶体中含有极性键
B.该原子晶体易汽化,可用作制冷材料
C.该原子晶体有很高的熔点
D.该原子晶体的硬度大,可用作耐磨材料
【答案】B
10、下列有关晶胞的叙述中正确的是( )
A.晶胞的结构是晶体的结构
B.不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
【答案】D
*11、关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )
A.破损的晶体能自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性
【答案】B
12、如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是( )。
A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体
B.Ⅰ形成的固体的物理性质具有各向异性
C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点
D.两者的X射线图谱是相同的
【答案】B
13、下列说法中错误的是( )
A.分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性,所以分子晶体一般都采取密堆积,但要受到分子形状的影响。
B.由于共价键的方向性和饱和性,原子晶体堆积的紧密程度大大降低。
C.配位数就是配位键的数目。
D.离子晶体一般都是非等径球的密堆积
【答案】C
14、下列各物质所形成的晶体中,属于分子晶体且分子内只含极性共价键的是( )
A.CO2 B.O2 C.NH4Cl D.Ar
【答案】A
15、(双选)据报道,国外有科学家用激光将置于铁中的石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射氮气,此时碳氮原子构成碳氮化合物薄膜。据称这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是( )
A.碳氮原子构成网状结构的晶体
B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更强
C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多
D.碳氮单质的化学性质均不活泼
【答案】AB
16、下列晶体性质的比较中,正确的是( )
A.熔点:单质硫>磷>晶体硅 B.沸点:NH3>H2O>HF
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
【答案】D
17、金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式,下列说法中正确的是( )
A.图a为非密置层,配位数为6
B.图b为密置层,配位数为4
C.图a在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积
D.图b在三维空间里堆积仅得体心立方堆积
【答案】C
18、根据下表的数据,判断下列说法正确的是( )
离子 化合物 离子 电荷数 键长 /pm 晶格能 / kJ·mol-1 熔点/℃ 摩氏 硬度
NaF 1 231 923 993 3.2
NaCl 1 282 786 801 2.5
MgO 2 210 3 791 2 852 6.5
CaO 2 240 3 401 2 614 4.5
A.晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比
B.晶格能越大,即正负离子间的静电引力越强,晶体的熔点就越高,硬度就越大
C.NaF晶体比NaCl晶体稳定
D.表中物质CaO晶体最稳定
【答案】C
二、非选择题。(5题)
19、如图是超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答:
(1)该化合物的化学式为________________。
(2)在该化合物晶体中,与某个钛原子距离最近且相等的其他钛原子共有________个。
(3)设该化合物的相对分子质量为M,密度为a g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为________。
【答案】(1)CaTiO3 (2)6 (3)· cm
20、下列分子晶体在熔化时,只破坏范德华力的是________,既破坏范德华力,又破坏氢键的是__________。
①H2 ②O2 ③P4(白磷) ④SO2 ⑤CO2
⑥H2O2 ⑦HF ⑧H2N—CH2CH2COOH
⑨H3PO4 ⑩C2H6
【答案】①②③④⑤⑩ ⑥⑦⑧⑨
21、结合金属晶体的结构和性质,回答以下问题:
(1)已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au其堆积方式为:
①简单立方堆积的是________;
②体心立方堆积的是________;
③六方最密堆积的是________;
④面心立方最密堆积的是________。
(2)根据下列叙述,判断一定为金属晶体的是________。
A.由分子间作用力形成,熔点很低
B.由共价键结合形成网状晶体,熔点很高
C.固体有良好的导电性、传热性和延展性
(3)下列关于金属晶体的叙述正确的是________。
A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属阳离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因形变而消失
C.钙的熔、沸点高于钾
D.温度越高,金属的导电性越好
【答案】(1)①Po ②Na、K、Fe ③Mg、Zn ④Cu、Au (2)C (3)B、C
22、现有原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素,其中X是原子半径最小的元素,Y原子在基态时其最外层电子数是其内层电子数的2倍,Q原子在基态时其2p原子轨道上有2个未成对电子,W元素的原子中3d能级上有4个未成对电子。回答下列问题:
(1)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是:
_________________________________________________________________。
(2)元素W能形成多种配合物,如:W(CO)5等。
①基态W3+的M层电子排布式为________。
②W(CO)5在常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断W(CO)5晶体属于________(填晶体类型)晶体,该晶体中W的化合价为________。
(3)下列说法正确的是________(填序号)。
A.分子晶体中,共价键的键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高
B.电负性顺序:XC.因为CaO的晶格能比KCl的大,所以KCl比CaO的熔点低
D.H2YO3的分子结构中含有一个非羟基氧,故其为中强酸
(4)Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图所示,与一个阴离子距离最近且相等的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。已知该晶胞的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞边长为________cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
【答案】(1)NH3分子间存在氢键
(2)3s23p63d5 分子 0 (3)BC (4)立方体
23、(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了______________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了____________的作用力;碘的升华,粒子间克服了__________的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是__________。
(2)下列六种晶体:①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。
(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有__________,能形成分子晶体的物质是____________,含有氢键的分子晶体的化学式是________________,属于离子晶体的是____________,属于原子晶体的是______________,五种物质的熔点由高到低的顺序是______________________________。
(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:
A.固态时能导电,能溶于盐酸
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水
D.固态、液态时均不导电,熔点为3500 ℃
试推断它们的晶体类型:
A.__________;B.__________;C.__________;
D.__________。
【答案】(1)离子键 共价键 范德华力 SiO2>KClO3>I2
(2)①⑤③②④⑥
(3)CO2 H2 H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC
SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2
(4)金属晶体 分子晶体 离子晶体 原子晶体