第三章 晶体结构与性质 单元测试卷(含解析) 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第三章 晶体结构与性质 单元测试卷(含解析) 高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-08 14:01:37

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第三章《晶体结构与性质》单元测试卷
一、单选题
1.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是
A.最高正价:F>S>Si B.熔点由高到低:Na>Mg>Al
C.键角:CH4NaCl>NaBr
2.下列物质既含离子键又含共价键的是( )
A.CaCl2 B.HNO3
C.MgF2 D.NaClO
3.下列各组物质中,化学键类型和晶体类型都相同的是
A.Ar和K B.NaCl和NaOH C.和 D.和
4.s能级、p能级的原子轨道图如图,下列说法正确的是
A.s能级和p能级的原子轨道形状相同 B.s能级的原子轨道半径与能层序数无关
C.铜原子的电子在29个原子轨道上高速运动 D.每个p能级有3个原子轨道
5.的分子结构与类似,对其作出如下推断,其中正确的是
①晶体是分子晶体
②常温常压下不是气体
③的分子是由极性共价键形成的
④的熔点高于
A.全部 B.只有①② C.只有②③ D.只有①
6.某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60的结构。下列叙述正确的是
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度 B.该物质形成的晶体属分子晶体
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面 D.C60易溶于水
7.下面的能级表示中正确的是
A.1p B.2d C.3f D.4s
8.下列关于晶体和非晶体的说法不正确的是
A.破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体
B.晶体某些物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性
C.导电性可用于区别晶体和玻璃体
D.固体可能是晶体,也可能是非晶体
9.下列说法错误的是
A.电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理
B.基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理
C.根据构造原理,原子核外电子填充顺序为1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p…
D.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子吸收能量,由基态转变成激发态
10.有关化学用语表达,下列正确的是
A.CS2的比例模型: B.Ca2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p5
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.氮原子最外层轨道表示式
11.已知在晶体中仍保持一定几何形状的最小单位称为晶胞。干冰晶胞是一个面心立方体,在该晶体中每个顶角各有1个二氧化碳分子,每个面心各有一个二氧化碳分子。实验测得25℃时干冰晶体的晶胞边长为acm,其摩尔质量为Mg/mol,则该干冰晶体的密度为(单位:g/cm3)(  )
A. B. C. D.
12.已知锰的核电荷数为 25,下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是
A.价电子排布图为
B.核外电子排布时,先排满 4s 轨道,再排 3d 轨道
C.锰原子失去电子形成 Mn2+时应失去 3d 轨道上的电子
D.锰原子的 2p 和 3p 轨道的形状、能量均相同
13.下列说法正确的是
A.原子核外电子排布,总是先排满M层再排N层
B.化学变化发生时,需要断开反应物中的化学键,并形成生成物中的化学键
C.和中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.晶体溶于水时,仅破坏离子键
14.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可形成负一价离子。下列说法正确的是
A.X元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第VA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为
D.Z元素的单质Z2在氧气中不能燃烧
15.下列说法正确的是
A.碘单质升华或NH4Cl的分解过程中,都不需克服化学键
B.Na2O2属于离子化合物,该物质中阴、阳离子数之比为1∶2
C.CO2和SiO2中,都存在共价键,它们都属于分子晶体
D.金刚石和足球烯都属于共价晶体
二、填空题
16.(2021·湖南卷)基态硅原子最外层的电子排布图为___________。
17.填空。
(1)比较熔点:硅晶体___________白磷晶体(填“>”、“<”或“=”),判断理由是___________。
(2)用一个离子方程式说明和结合能力的相对强弱___________。
18.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
(1)从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为___________,不同之处为___________。(填字母)
A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数C.立体结构D.共价键类型
(2)R中阴离子中的键总数为___________个。分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则中的大键应表示为___________。
(3)图中虚线代表氢键,其表示式为、___________、___________。
三、实验题
19.获得晶体的途径
(1)实验探究
实验内容 实验操作及现象
获取硫黄晶体 硫黄粉熔融态硫_____色的________硫黄晶体
获取碘晶体 加热时,烧杯内产生大量_____________气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的_____________气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现__________色晶体颗粒
获取氯化钠晶体 在烧杯底部慢慢析出立方体的__________晶体颗粒
(2)获得晶体的三条途径
①_____________物质凝固。
②_____________物质冷却不经液态直接________(凝华)。
③_____________从溶液中析出。
20.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3](Mr=222)是一种草绿色晶体,可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实验室制备碱式碳酸铜的步骤如下:
I.分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液。
II.将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀。
III.将II的混合溶液加热至75℃,搅拌15min。
IV.静置使产物沉淀完全后,抽滤、洗涤、干燥、称重,分析样品组成和晶体结构。
回答下列问题:
(1)步骤I中,配制0.50mol L-1CuSO4溶液时,不需要使用下列仪器中的_______(填仪器名称)。
(2)步骤II中,若误将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合,二者恰好完全反应,生成蓝色的Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体,其反应的离子方程式为_______。
(3)步骤III中,若温度高于90℃,产品中混有的黑色固体是_______。
(4)步骤IV中,检验沉淀是否洗涤干净的试剂是_______;称得产品的质量为1.332g,则该实验所得碱式碳酸铜的产率是_______。
(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示,则铜元素的质量分数是_______,与理论值相差不大。使用_______实验可进一步测定样品的晶体结构。
参考答案:
1.D
【来源】新疆新源二中2021-2022学年高二下学期期末测试化学试题
【详解】A.氟元素电负性较强,没有正价,A错误;
B.同周期随着原子序数变大,原子半径变小,导致钠镁铝各自金属键键能增大,熔点升高,B错误;
C.甲烷、氨气、水分子中孤对电子对数分别为0、1、2,孤对电子对数越多,对成键电子对斥力越大,键角越小,故键角:CH4>NH3>H2O,C错误;
D.离子电荷数相同,离子半径:氟离子小于氯离子小于溴离子,导致晶格能NaF>NaCl>NaBr,D正确;
故选D。
2.D
【来源】江西省鹰潭市2019-2020年度高一下学期期末检测化学试题
【详解】A.CaCl2是离子化合物,只含有离子键,故A不符合题意;
B.HNO3是共价化合物,只含有共价键,故B不符合题意;
C.MgF2 是离子化合物,只含有离子键,故C不符合题意;
D.NaClO是离子化合物,次氯酸根离子中含有共价键,则该物质既含有离子键又含有共价键,故D符合题意;
答案选D。
3.C
【来源】上海市徐汇区2021-2022学年高三下学期学科自评(三模)化学试题
【详解】A.Ar为只含分子间作用力的分子晶体,K为含有金属键的金属晶体,A选项错误;
B.NaCl为只含离子键的离子晶体,NaOH是含有共价键、离子键的离子晶体,B选项错误;
C.CH4和H2O均是含有共价键和分子间作用力的分子晶体,C选项正确;
D.CO2是含有共价键、分子间作用力的分子晶体,SiO2是只含共价键的原子晶体,D选项错误;
答案选C。
4.D
【来源】河北省保定市部分学校2022-2023学年高二下学期3月联考化学试题
【详解】A.s轨道为球形,p轨道为哑铃形,形状不同,A错误;
B.能层序数越大,s能级的原子半径越大,B错误;
C.铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,在15个轨道上运动,C错误;
D.p能级有3个轨道,D正确;
故答案选D。
5.A
【来源】(人教版2019)选择性必修2第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体课时1分子晶体
【详解】属于分子晶体,常温常压下为液体,含有共价键。①与结构相似,则是分子晶体,正确;②与结构相似,且的相对分子质量较大、是液体,则常温常压下不可能是气体,正确;③中与形成共价键,则是由极性共价键形成的分子,正确;④分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,则的熔点高于,正确。故选A。
6.B
【来源】2012--2013学年新疆乌鲁木齐市一中高二下学期期中考试化学试题(带解析)
【详解】A.由于该物质是由分子构成的,物质的分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力是比较弱的作用力,因此该物质的熔点较低,硬度很小;错误。
B.凡是由分子构成的物质在固态时都属于分子晶体,正确。
C.由于Si的原子半径大于C原子的半径,因此该物质分子中C60被包裹在Si60里面,错误。
D.C60是非极性分子,而水分子是极性分子,根据相似相溶原理,C60不易溶于水,错误。
7.D
【来源】2010~2011学年江苏省海门中学高二下学期期中考试化学试题
【详解】A.p能级至少是在第二电子层,故A错误;
B.d能级至少是在第三电子层,故B错误;
C.f能级至少是在第四电子层,故C错误;
D.s能级哪个电子层均有,故D正确;
答案选D。
8.C
【来源】浙江省丽水市2021-2022学年高二下学期普通高中教学质量监控期末考试化学试题
【详解】A.破损的晶体能在溶液中得到修复,所以破损的NaCl晶体能在饱和NaCl溶液中自动变成规则的立方体,故A正确;
B.晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,故B正确;
C.根据晶体的定义,不能通过导电性来区别晶体和玻璃体,某些晶体和玻璃体可均导电或不导电,故C错误;
D.固体可能是晶体,也可能是非晶体,如水晶为晶体,玻璃为非晶体,故D正确;
故答案选C。
9.C
【来源】(鲁科版2019)选择性必修2第1章原子结构与元素性质第2节原子结构与元素周期表
【详解】A.根据泡利不相容原理可知,轨道最多排2个电子,故A正确;
B.因为轨道能量比轨道能量低,所以基态原子电子排布式违反了能量最低原理,应该为,故B正确;
C.根据构造原理,原子核外电子填充顺序为,故C错误;
D.钠原子由时,电子从基态跃迁到激发态,要吸收能量,故D正确。
故选C。
10.A
【来源】【全国百强校】甘肃省兰州第一中学2017-2018学年高二下学期第一次月考化学试题
【详解】A.CS2是直线形结构,S原子半径大于C原子半径,其比例模型为,A正确;
B.Ca2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6,B错误;
C.乙烯结构中存在碳碳双键,乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;
D.氮原子的价电子排布式是2s22p3,最外层轨道表示式为,D错误;
答案选A。
11.D
【来源】2012-2013年安徽舒城晓天中学高三上学期实验班半月考化学试题(带解析)
【详解】每个顶点上的二氧化碳分子被8个晶胞共用,每个面心上的二氧化碳分子被两个晶胞共用,所以该晶胞中二氧化碳分子个数8×+6×=4;ρ= ,所以有=4,解得ρ=,答案选D。
12.B
【来源】湖北省宜昌市第二中学2021届高三起点考试化学试题
【详解】A. 按洪特规则知,基态锰原子核外电子排布时,5个3d轨道上各有1个电子且自旋方向相同,价电子排布图为,A错误;
B. 4s轨道能量比3d轨道低,故核外电子排布时,先排满4s轨道,再排3d 轨道,B正确;
C. 锰原子失去电子形成 Mn2+时应先失去4s轨道上的电子,C错误;
D. 锰原子的2p和3p轨道的形状均为纺锤形、能量高低则不同,2p轨道能量低于3p轨道,D错误;
答案选B。
13.B
【来源】浙江省9 1高中联盟2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
【详解】A.电子排布按照能量高低排列,可能存在能量交错现象,4s的能量可能比3d低,M层未排满时可能先排N层,A错误;
B.化学反应的实质是断开旧化学键,形成新的化学键,所以化学变化发生时,需要断开反应物中的化学键,并形成生成物中的化学键,B正确;
C.CH4分子中氢原子最外层达2电子的稳定结构,不是8电子稳定结构,C错误;
D.NaHSO4晶体溶于水时,电离产生钠离子、氢离子和硫酸根离子,所以NaHSO4晶体溶于水时,离子键被破坏,共价键也被破坏,D错误;
答案选B。
14.B
【来源】安徽省蚌埠第二中学2022-2023学年高二下学期第一次月考化学试题
【分析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3,故Y为氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意。
【详解】A.X为As,As元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故A错误;
B.As元素是第四周期第ⅤA族元素,故B正确;
C.Y为O元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,电子排布图为,故C错误;
D.H2能在O2中燃烧,故D错误;
故选B。
15.B
【来源】吉林省长春市第二实验中学2021-2022学年高二下学期开学考试化学试题
【详解】A.NHCl分解生成气体的过程中,需克服离子键和共价键,故A选项错误;
B.Na2O2中阴离子()阳离子(Na+)数目之比为1:2,故B选项正确;
C.SiO2中,每个Si原子和4个O原子相连,Si原子和O原子向空间伸展,不存在小分子,属于共价晶体,故C选项错误;
D.金刚石和足球烯(C60)虽均为碳单质,但晶体类别不同,前者属于共价晶体,后者属于分子晶体,故D选项错误。
故选B选项。
16.
【来源】01常考题空1 电子排布、电离能与电负性(解析)-备战2023年高考化学大题逐空突破系列(全国通用)
【详解】硅为14号元素,基态硅原子最外层的电子排布图为。
17.(1) > 晶体硅为原子晶体,熔化时破坏共价键;白磷为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力
(2)
【来源】浙江省稽阳联谊学校2021-2022学年高三上学期11月联考化学试题
【解析】(1)
由于晶体硅为原子晶体,熔化时破坏共价键;白磷为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,因此硅晶体的熔点高于白磷晶体,故答案为:>,晶体硅为原子晶体,熔化时破坏共价键;白磷为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力。
(2)
根据反应可知,比结合能力更强,故答案为:。
18.(1) ABD C
(2) 5
(3)
【来源】第五章物质结构与性质元素周期律第30讲配合物分子间作用力超分子
【详解】(1)从结构角度分析,R中两种阳离子分别为H3O+和,H3O+中心原子的价层电子对数为,中心原子的价层电子对数为,因此两种阳离子中心原子的杂化轨道类型均为sp3,则H3O+和的立体结构分别为三角锥形和正四面体形,H3O+和均含有极性共价键和配位键,因此R中两种阳离子的相同之处为ABD,不同之处为C;
(2)根据R中阴离子中N原子之间肯定存在的键,总数为5个。根据的结构分析出N最外层有5个电子,每个N形成2个共价键,还有一对孤对电子,每个氮还剩一个电子,由于带一个电荷,得到一个电子,因此中的大π键应表示为;
(3)根据图中虚线代表氢键,有三种类型的氢键,其表示式为、、。
19. 淡黄 菱形 紫色 紫色 紫黑 无色 熔融态 气态 凝固 溶质
【来源】【知识图鉴】单元讲练测选择性必修2第三章01讲核心
【解析】略
20.(1)坩埚
(2)4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑
(3)CuO
(4) 盐酸、氯化钡溶液 80%
(5) 56% X射线衍射
【来源】湖北省武汉市部分学校2022-2023学年高三上学期9月调研考试化学试题
【分析】本实验的目的,制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。分别配制0.50mol L-1CuSO4溶液和0.50mol L-1Na2CO3溶液,然后将30mLCuSO4溶液和36mL Na2CO3溶液混合、搅拌均匀;将混合溶液加热至75℃,搅拌15min,即可获得碱式碳酸铜晶体。
【详解】(1)步骤I中,配制0.50mol L-1CuSO4溶液时,需要使用容量瓶、烧杯、天平,玻璃棒等,不需要使用的仪器是:坩埚。答案为:坩埚;
(2)步骤II中,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合,二者恰好完全反应,生成Cu4(SO4)(OH)6 2H2O晶体,同时生成CO2,反应的离子方程式为4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑。答案为:4Cu2+++3+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6 2H2O↓+3CO2↑;
(3)步骤III中,若温度高于90℃,Cu2(OH)2CO3发生分解,生成CuO、CO2和水,则产品中混有的黑色固体是CuO。答案为:CuO;
(4)步骤IV中,沉淀表面容易吸附溶液中的,检验的试剂是盐酸、氯化钡溶液。制取碱式碳酸铜的离子方程式为2Cu2++2+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑,则理论上,30mL0.50mol L-1CuSO4溶液和36mL 0.50mol L-1Na2CO3溶液反应,生成Cu2(OH)2CO30.0075mol,则碱式碳酸铜的产率是=80%。答案为:盐酸、氯化钡溶液;80%;
(5)从图中可以看出,样品灼烧后,所得固体为CuO,质量保留百分数为70%,则铜元素的质量分数是=56%。测定晶体结构时,通常使用X射线衍射实验,所以使用X射线衍射实验可进一步测定样品的晶体结构。答案为:56%;X射线衍射。
【点睛】Cu2(OH)2CO3的分解温度低于水的沸点,所以在水溶液中加热,Cu2(OH)2CO3就可发生分解。