【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 专题质量评估（二）苏教版选修3

专题质量评估(二)
专题3
(90分钟　100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.在单质的晶体中一定不存在的微粒是　(　　)
A.原子　　B.分子　　C.阴离子　　D.阳离子
【解析】选C。单质的晶体中可能含有原子( ( http: / / www.21cnjy.com )如原子晶体金刚石)、分子(如分子晶体碘、氦等)、阳离子(如金属晶体钠中含有Na+)。晶体中若含阴离子,则一定含阳离子,该晶体是离子晶体。
2.(2015·安徽高考)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是　(　　)
A.分子式为C3H2O3
B.分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
【解析】选A。根据该物质的结构知其分子式为C3H2O3,A正确;碳碳双键或碳氧双键均含1个σ键和1个π键,单键全部是σ键,该物质含1个CO键、1个CC键、4个C—O键,2个C—H键,共8个σ键,B错误;同种原子形成的共价键是非极性键,即CC键是非极性键,C错误;由于没有给出气体所处的外界条件,不能求算CO2的体积,D错误。
3.(2015·桂林高二检测)一种新型材料B4C,它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的是　(　　)
A.B4C是一种分子晶体
B.B4C是一种离子晶体
C.B4C是一种原子晶体
D.B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的
【解析】选C。B4C可用于制作切削工具和高温热交换器,说明它的硬度大、熔沸点高,又因B4C是由硼原子和碳原子构成的,所以它是原子晶体。
4.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是　(　　)
A.熔点:CO2>KCl>SiO2
B.水溶性:NH3>HCl>CO2>SO2>H2S
C.热稳定性:HF>H2O>NH3
D.沸点:乙烷>戊烷>丁烷
【解析】选C。二氧化碳是分子晶体,KCl是 ( http: / / www.21cnjy.com )离子晶体,二氧化硅是原子晶体,因此熔点高低为CO2丁烷>乙烷,D错。
5.(2015·衢州高二检测)下列关于金属铯和氯化铯的说法中,正确的是　(　　)
A.熔化时克服的化学键类型相同
B.氯离子和铯离子的L层的电子能量一定相同
C.氯化铯是离子化合物,一定不会有单个的CsCl分子存在
D.金属铯和氯化铯晶体中均含有铯离子
【解析】选D。本题考查晶体的结构和性质。熔 ( http: / / www.21cnjy.com )化时金属铯克服的是金属键,氯化铯克服的是离子键,A错;Cl-与Cs+的核电荷数不同,且Cs+的半径大于Cl-,故对L层电子的作用力不同,即L层的电子能量也不相同,B错;当氯化铯为气态时,可存在单个的CsCl分子,C错。
6.(2015·杭州高二检测)下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的
是　(　　)
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D.石墨>金刚石>SiO2
【解析】选D。分子晶体熔点 ( http: / / www.21cnjy.com )的高低取决于构成该晶体的结构和粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,其熔点高低取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,A错误;B项中物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小和电荷数目,一般来说,离子的半径越小,电荷数越多,离子键的键能就越强,熔点越高,故B项各物质熔点也逐渐升高,B错误;C项中物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,而金属键的键能与金属原子半径成反比,与价电子数成正比,碱金属原子半径依Li～Rb的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Rb最低,C错误;石墨、金刚石和SiO2均为原子晶体,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,而共价键的键能与键长成反比,石墨中C—C键键长比金刚石中C—C键的键长更短些,所以石墨的熔点比金刚石略高,金刚石的熔点又比SiO2高,D正确。
7.(2015·嘉兴高二检测)下列叙述中正确的是　(　　)
A.离子晶体中肯定不含非极性共价键
B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体
C.由分子组成的物质其熔点一般较低
D.原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键
【解析】选C。离子晶体中有时也含非极性共价键,如Na2O2;SiO2的熔点为
1 670℃,而钨(W)的熔点为3 410℃;分子晶体一般熔点较低;金刚石晶体中C—C键为非极性共价键。
【易错提醒】
(1)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如MgO的熔点为2 852℃,石英的熔点为1 610℃。
(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如Na的熔点为97.5℃,尿素的熔点为132.7℃。
8.某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为　(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.A2B　　　B.AB　　　C.AB2　　　D.A3B
【解析】选B。观察图可以看出,在A原子的周围有4个B原子,同样在B原子的周围有4个A原子,故A、B原子的个数比为1∶1。
9.(2015·上海高二检测)下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是　(　　)
表述1 表述2
A 在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶体中Cl-与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B 通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高 Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H之间的小
C 在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同 同一主族元素原子的最外层电子数相同
D P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电 P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
【解析】选B。A项I2是非极性分子,在 ( http: / / www.21cnjy.com )水中的溶解度小;C项氧族元素中的氧元素,卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同;D项,P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4,其溶液导电。
【补偿训练】三聚氰胺是一种白色粉末 ( http: / / www.21cnjy.com )状固体,微溶于水,易溶于甲醇、甲醛等有机溶剂,熔点为345℃,若快速加热至300℃可升华。据此判断三聚氰胺属
于　(　　)
A.分子晶体 B.原子晶体
C.离子晶体 D.金属晶体
【解析】选A。熔点低、易升华是分子晶体的特征。
【方法规律】依据晶体的组成微粒和微粒间的相互作用判断晶体类型的方法
(1)阴、阳离子～离子键离子晶体
(2)原子～共价键原子晶体
(3)分子～分子间作用力分子晶体
(4)金属阳离子、自由电子～金属键金属晶体
注意:应用上述概念时要注意分析组成 ( http: / / www.21cnjy.com )微粒与微粒间的相互作用,不要依据周期表去推断,如干冰(CO2)是分子晶体,而石英(SiO2)则是原子晶体;稀有气体虽由单原子(实质上可认为单原子分子)组成,但使其聚集在一起的相互作用不是共价键,而是分子间作用力,因此仍为分子晶体。
10.(2015·启东高二检测)下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的
是　(　　)
物质 Na2O Na AlF3 AlCl3
熔点(℃) 920 97.5 1 291 190
物质 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
熔点(℃) 2 073 -107 -57 1 610
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.在共价化合物分子中各原子都形成8电子稳定结构
C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
【解析】选D。本题通过学生思维的易混淆点考查 ( http: / / www.21cnjy.com )学生思维的全面性。金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,A错;在含有氢原子的共价分子中氢原子形成2个电子的稳定结构,B错;CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体,C错误;Na的熔点低于AlCl3,D正确。
【互动探究】(1)在题给共价化合物中,各原子都形成了8电子稳定结构的物质有哪些
提示:AlCl3、CO2和SiO2。
(2)几种化合物分别属于哪些晶体类型
提示:Na2O、AlF3、Al2O3是离子晶体;AlCl3、BCl3、CO2是分子晶体;SiO2是原子晶体。
11.(双选)(2015·海南高考节选)下列物质的结构或性质与氢键无关的
是　(　　)
A.乙醚的沸点
B.乙醇在水中的溶解度
C.氢化镁的晶格能
D.DNA的双螺旋结构
【解析】选A、C。乙醚分子 ( http: / / www.21cnjy.com )间不存在氢键,乙醚的沸点与氢键无关,A符合题意;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B不符合题意;氢化镁为离子化合物,氢化镁的晶格能与氢键无关,C符合题意;DNA的双螺旋结构与氢键有关,D不符合题意。
12.(2015·浙江高考节选)下列有关性质的比较,正确的是　(　　)
A.第一电离能:O>N
B.水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3
C.沸点:HCl>HF
D.晶格能:NaCl>MgO
【解析】选B。第一电离能 ( http: / / www.21cnjy.com ):N>O,A项错误;水溶性:乙醇大于乙醚,B项正确;HF分子间存在氢键,沸点大于无氢键的氯化氢,C项错误;离子所带电荷数:Mg2+>Na+、O2->Cl-,离子半径:Mg2+NaCl,D项错误。
13.下列图象是NaCl、CsCl、干冰的晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl的晶体结构图象的是　(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】选A。A结构的配位数为6,属于 ( http: / / www.21cnjy.com )NaCl的部分晶胞,A正确;B、C的配位数是8,属于CsCl的部分晶胞,B、C错;D属于分子晶体,是干冰的晶体结构,D错。
14.(双选)下列物质性质变化规律不正确的是　(　　)
A.金属Na、Mg、Al的硬度依次升高
B.HI、HBr、HCl、HF的沸点依次降低
C.干冰、冰、钠的熔点依次升高
D.O、F、H的原子半径依次增大
【解析】选B、D。A中Na、Mg、Al ( http: / / www.21cnjy.com )均为金属晶体,其硬度由金属键决定,金属键越强,硬度越大,而金属键又与离子所带电荷和离子半径有关,所带电荷越多,半径越小,金属键越强,故A对;B中因HF存在氢键,沸点大于HCl,故B错;C中干冰和冰为分子晶体,常温时分别为气态和液态,而钠为金属晶体,常温下是固态,故Na的熔点大于干冰和冰,而冰又大于干冰,C对;D由原子半径比较可知是错误的。
【易错提醒】分子晶体熔沸点高低比较易错点
分子晶体的熔沸点高低取决于分子间作 ( http: / / www.21cnjy.com )用力的强弱,而利用相对分子质量的大小来衡量分子熔沸点高低时,必须注意其应用范围是组成和结构相似的分子,同时注意氢键对物质性质的影响。
15.已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的,关于该化合物的以下叙述中正确的是　(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.1 mol该化合物中有1 mol Y
B.1 mol该化合物中有6 mol O
C.1 mol该化合物中有1 mol Ba
D.该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
【解析】选A。Y位于顶点,故晶胞中Y的个数为8×=1个,A正确;氧原子有2个位于晶胞的内部,10个位于面上,故晶胞中O的个数为10×+2=7个,B错;Ba位于晶胞的棱上,故晶胞中Ba的个数为8×=2个,C错;3个Cu位于晶胞的内部,故晶胞中Cu的个数为3个,该化合物的化学式应为YBa2Cu3O7,D错。
二、非选择题(本题共6小题,共55分)
16.(7分)(2015·天津高二检测) ( http: / / www.21cnjy.com )有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1的比例形成化合物;CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4;E的M层电子数是K层电子数的2倍。
(1)写出这五种元素的名称
A:　　　　,B:　　　　,C:　　　　,
D:　　　　,E:　　　　。
(2)画出E的原子结构示意图:　　　　,写出电子式D2A2:　　　　,
EB4:　　　　。
(3)比较EA2与EB4的熔点高低:　　　>　　　　(填化学式)。
(4)写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式:
_____________________________________________________________。
【解析】由E的M层、K层的电子数可知E为Si,由此据题意可知A为O,B为F,C为H,D为Na,从而可解答各题。
答案:(1)氧　氟　氢　钠　硅
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(3)SiO2　SiF4
(4)2Na+Cu2++2H2O2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
17.(8分)(2015·郑州高二检测)下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。
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请回答下列问题:
(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是_______________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为　　　　　　。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能　　　　(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是　　　　　　　　　。
(4)每个Cu晶胞中实际拥有　　　　个铜原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为　　　　。
(5)冰的熔点远高于干冰,除因为H2 ( http: / / www.21cnjy.com )O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】(1)只有原子晶体的粒子之间全以共价键结合。
(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所 ( http: / / www.21cnjy.com )带电荷有关,离子半径越小,离子所带电荷越多,则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体,熔点最高,冰、干冰均为分子晶体,冰中存在氢键,冰的熔点高于干冰。
(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析得8×+6×=4,氯化钙类似于氟化钙,Ca2+的配位数为8,Cl-的配位数为4。
答案:(1)金刚石晶体
(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰
(3)小于　MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;且r(Mg2+)(4)4　8
(5)H2O分子之间存在氢键
【补偿训练】(1)金和铜可以形成多种金属化合物,其中一种的晶体结构如图所示(为面心立方结构)。该金属化合物的化学式为　　　　。
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(2)1 183 K以下纯铁晶 ( http: / / www.21cnjy.com )体的基本结构单元如图1所示,1 183 K以上转变为如图2所示的基本结构单元,在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。在1 183 K以下的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　个;在1 183 K以上的纯铁晶体中,与铁原子等距离且最近的铁原子数为　　　　。
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【解析】(1)每个晶胞中金原子个数:8×=1个,每个晶胞中铜原子个数:6×=3个,分子式为Cu3Au。
(2)1 183 K以下纯铁为体心立方 ( http: / / www.21cnjy.com )结构,以晶胞中心原子为基准,与其等距离且最近的铁原子数为8个;1 183 K以上纯铁为面心立方结构,与其等距离且最近的铁原子数为12个。
答案:(1)Cu3Au
(2)8　12
18.(10分)(2015·杭州高二检测) ( http: / / www.21cnjy.com )X、Y、Z三种常见的短周期元素,可形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物,已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层,试回答:
(1)X、Y、Z的单质的晶体分别属于　　　　晶体、　　　　晶体、　　　　
晶体。
(2)Z2Y2的电子式为　　　　,Z2Y2溶于水的化学方程式为_________________。
(3)XY3在标准状况下是针 ( http: / / www.21cnjy.com )状晶体,它属于　　　　晶体,XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2,其化学方程式为___________________
_______________________________________________________________。
【解析】由Y、Z可形成Z2Y、Z2Y2 ( http: / / www.21cnjy.com ),可猜为Na2O和Na2O2或H2O和H2O2,根据Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层,确定Z为Na、Y为O、X为S。
答案:(1)分子　分子　金属
(2)Na+
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(3)分子　H2SO4+Na2O2Na2SO4+H2O2
19.(10分)A、B、C、D、E为主 ( http: / / www.21cnjy.com )族元素,A、B、C同周期且原子半径逐渐减小,A、B原子的最外层电子数之和等于C、D原子的最外层电子数之和。A元素基态原子的最外层电子排布为nsnnpn,B的氢化物可与其最高价氧化物的水化物反应生成盐。D元素位于元素周期表中第一长周期,是维持青少年骨骼正常生长发育的重要元素之一,其原子最外层电子数等于最内层电子数。E是元素周期表中原子半径最小的元素。试回答下列问题:
(1)C元素基态原子的核外电子排布式是________________。
(2)A、B两元素各有多种氢化物,其电子总数为10的氢化物中沸点最高的是
　　　　(填化学式)。
(3)B和E可形成离子化合物BE5,该化合物的电子式是　　　　　。
(4)下列晶体结构示意图中(黑点表示阳离子,白点表示阴离子),能表示C与D形成的离子化合物结构的是　　　　(填字母标号a或b)。
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【解析】由信息A元素基态原子的最外层电子 ( http: / / www.21cnjy.com )排布为nsnnpn可推知ns轨道已经填满电子,所以n=2,故A的核外电子排布式为1s22s22p2,即A为碳元素;由信息B的氢化物可与其最高价氧化物的水化物反应生成盐可推知B为氮元素(形成的盐为NH4NO3);由信息E是元素周期表中原子半径最小的元素推知E为氢元素;由D元素位于元素周期表中第一长周期,是维持青少年骨骼正常生长发育的重要元素之一推知D为钙元素;由A、B原子的最外层电子数之和等于C、D原子的最外层电子数之和可推知C元素最外层电子数=4+5-2=7,所以与A、B同周期的C为氟元素。A、B形成的氢化物且含有10个电子的分子是CH4和NH3,CH4的沸点比NH3的沸点低;C与D形成的离子化合物化学式是CaF2,a图中Ca2+∶F-=1∶1,b图中Ca2+∶F-=1∶2,故b图表示的是CaF2的结构。
答案:(1)1s22s22p5
(2)NH3
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)b
20.(10分)(2015·常熟高二检测)有a、b、c、d、f五种前四周期元素,原子序数依次增大,a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,I1(a)(1)b的电子式为　　　　,基态f原子的核外电子排布式为　　　　。
(2)b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物,其主要原因有两个:
一是_________________________________________________________;
二是_________________________________________________________。
(3)化合物甲由c、d两种元素组成,其晶胞如甲图,甲的化学式为　　　　。
(4)化合物乙的部分结构如乙图,乙由a、b两 ( http: / / www.21cnjy.com )元素组成,硬度超过金刚石。乙的晶体类型为　　　　,其硬度超过金刚石的原因是______________________
_______________________________________________________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】(1)由题知基态b原子的2p轨道处于半充满状态,故b为N,根据a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,I1(a)(2)氮、氧原子与H易形成氢键;
(3)根据晶胞的粒子个数求算方法知,图中黑点d处于顶点和面心,共4个;白球c处于棱的中心和体心,共8个,甲的化学式为KO2;
(4)乙为C3N4,为原子晶体,碳原子半径比氮原子半径大,即C—N键的键长小于
C—C键,C—N键的键能大于C—C键,所以硬度超过金刚石。
答案:(1)
1s22s22p63s23p63d104s1
(2)两种氢化物都是极性分子　分子间都能形成氢键
(3)KO2
(4)原子晶体　C—N键的键长小于C—C键,C—N键的键能大于C—C键
21.(10分)(2015·丽水高二检测)决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)已知A和B为第3周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4
A 578 1 817 2 745 11 578
B 738 1 451 7 733 10 540
A通常显　　　　价,A的电负性　　　　(填“>”“<”或“=”)B的电负性。
(2)已知:波长为300 nm的紫外光的光子,光子的能量与光的频率的关系为E=
hν,式中h=6.63×10-34J·s,光的波长λ与光的频率ν的关系为λ=,其中光速c=3×108m·s-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量为399 kJ·mol-1,说明人体长时间照射紫外光后皮肤会受伤害的原因:_________________________________________________。
共价键 C—C C—N C—S
键能/kJ·mol-1 347 305 259
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据:
离子晶体 NaCl KCl CaO
晶格能/kJ·mol-1 786 715 3 401
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来 ( http: / / www.21cnjy.com )衡量,KCl、CaO、TiN 3种离子晶体的熔点从高到低的顺序是_______________________________________________
_________________________________________________________________。
MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有　　　　个。
(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未 ( http: / / www.21cnjy.com )成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是　　　　　。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有　　　　(填字母)。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.离子键 B.共价键
C.配位键 D.氢键
【解析】(1)A的I3与I4差别很大,因 ( http: / / www.21cnjy.com )此A在化学反应中易失去3个电子显示+3价。B元素反应中易失去2个电子,因此A外围电子排布式为3s23p1,B元素外围电子排布式为3s2。B元素3s为全充满状态,再获得1个电子的能力小于A,因此电负性A>B。
(2)紫外光的光子所具有的能量为399 kJ·mol-1,会使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子。
(3)离子晶体中离子电荷越多,其熔 ( http: / / www.21cnjy.com )点越高,因此熔点TiN>CaO>KCl。MgO晶体与NaCl结构相似,因此Mg2+周围最邻近且等距离的Mg2+有12个。
(4)V2O5中V5+电子排布式为1 ( http: / / www.21cnjy.com )s22s22p63s23p6,没有未成对电子;CrO2中Cr4+电子层排布式为1s22s22p63s23p63d2,含有2个未成对电子,因此CrO2适合作录音带磁粉原料。
(5)分子中的—O—H…O含氢键,N→Ni为配位键,CN、C—C、C—H均为共价键,分子中不含离子键。
答案:(1)+3　>
(2)紫外光的光子具有的能量足以使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子
(3)TiN>CaO>KCl　12
(4)CrO2　(5)A