【高考突破方案】第10周 分子结构与性质晶体结构与性质 -周测卷（含答案解析）高考化学一轮复习

第10周 分子结构与性质 晶体结构与性质
时间：35分钟 总分：50分
单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.（2024春 邢台期中）承德被誉为“国光苹果之乡”，出产的国光苹果是国家地理标志保护产品。下列说法正确的是（　　）
A．乙炔能促进苹果成熟
B．苹果中含有铁元素，含铁化合物属于金属晶体
C．苹果富含水分，H2O为极性分子
D．苹果中含有大量的钾元素，含K化合物中一定不存在非极性键
2.下列各组物质的晶体类型相同的是 (　　)
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与层垂直方向上的电导率是与层平行方向上电导率的。晶体的各向异性主要表现在 (　)
①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质
A.①②
B.②③
C.②③④
D.①②③④
4.氨分子的空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为 (　)
A.两种分子的中心原子杂化类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化
B.NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道,CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道
C.NH3分子中有一个未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D.NH3分子中氮元素的电负性比CH4分子中碳元素的电负性大
5.(2023辽宁本溪模拟)ZSM、[Zn(N2H4)2(N3)2]n等锌的配合物用途非常广泛,ZSM是2-甲基咪唑()和水杨酸()与锌形成的配合物。下列说法错误的是(　　)
A.空间结构为直线形
B.2-甲基咪唑分子中共平面的原子最多有8个
C.水中的溶解度:水杨酸小于对羟基苯甲酸
D.[Zn(N2H4)2(N3)2]n有两种配体,Zn2+的配位数是6
6.某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.Ca2+的配位数为6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
7.已知NixMg1-xO晶体属立方晶系,晶胞边长为a。将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。
假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,下列说法不正确的是(　　)
A.该结构单元中O原子数为4
B.Ni和Mg间的最短距离是a
C.晶体中并非每个O原子周围都有3个等距且最近的Ni原子
D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4
二、非选择题（共26分）
8.（10分）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)OF2分子的空间构型为　　；OF2的熔、沸点　 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是　 。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　 　,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　 　(填字母)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
9.（6分）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:
(1)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,其固体的晶体类型为　 　。
(2)四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
　　 坐标 原子　　 x y z
Cd 0 0 0
Sn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
一个晶胞中有　 个Sn,CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有　 个。
10.（10分）(2023 湖南新高考教学教研联盟第一联考)“嫦娥五号”带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题:
(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻的周期,Cd的原子序数更大,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为 　　　　　。
(2)S与O可形成多种微粒,其中S的空间结构为　 ;
液态SO3冷却到289.8 K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是　　　　　　　。
(3)重铬酸铵为橘黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2的结构如图所示。则1 mol重铬酸铵中含σ键与π键个数比为　　　　　　　。
(4)α-Al2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料,具有熔点高(2 054 ℃)、硬度大的特点,主要原因为 　。
(5)一种铜金合金具有储氢功能,其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为　　　　。该储氢材料储氢时,氢分子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图),该晶体储氢后的化学式为　 。
（6）“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金,其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),已知该结构单元底面(正六边形)边长为a nm,该合金的密度为ρ g·cm-3,则高h=　　 　　(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
第10周 参考答案
1.C 乙烯具有催熟功能，乙炔不能促进苹果成熟，故A错误；含铁的单质是金属晶体，苹果中含有铁元素，不是铁单质，故不是金属晶体，故B错误；H2O为极性键构成的极性分子，故C正确；含K化合物中可能会存在非极性键，如过氧化钾中含有非极性键，故D错误。
2.C SiO2为共价晶体,SO3为分子晶体,晶体类型不同,故A错误; I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,晶体类型不同,故B错误; Cu和Ag都为金属晶体,晶体类型相同,故C正确;SiC为共价晶体,MgO为离子晶体,晶体类型不同,故D错误。
3.D　 晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的硬度、热膨胀系数、导热性、电导率、折射率等都是不同的。
4.C　 NH3中心N原子的价层电子对数为3+1=4,杂化类型为sp3,形成4个杂化轨道,而CH4中心C原子的价层电子对数为4+0=4,杂化类型为sp3,形成4个杂化轨道,故A、B不符合题意;NH3分子中有一个未成键的孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对对成键电子对的排斥力强,因而形成三角锥形,故C符合题意;氮元素的电负性比碳元素的电负性大,但与空间结构无关,故D不符合题意。
5.B 根据甲烷是正四面体形、氨气是三角锥形,且单键可以旋转,则2-甲基咪唑分子中共平面的原子最多有9个,B错误。
6.B Ca2+位于体心,F-位于面心,6个F-到Ca2+的距离相等,故Ca2+的配位数为6,A正确;F-与K+的最近距离为棱长的,F-与Ca2+的最近距离为棱长的,故与F-距离最近的是Ca2+,B错误;根据“均摊法”,每个晶胞含有1个K+、3个F-和1个Ca2+,其数目之比为1∶3∶1,故该物质的化学式为KCaF3,C正确;F-与Cl-半径不同,若F-换为Cl-,晶胞棱长将改变,D正确。
7.D 由均摊法可知该结构单元中O原子数=1+12×=4,A正确;由题图可知,Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半,即a,B正确;由题图可知,晶胞中Ni原子所处的环境不同,并非每个O原子周围都有3个等距且最近的Ni原子,C正确;1个晶胞中Li的个数=1×,Mg的个数=2×+1×,Ni的个数=7×+3×,O的个数=4,故该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4,D错误。
8.【答案】（1）V形　低于　OF2相对分子质量小,分子间作用力小（2）5 D
【解析】(1)根据VSEPR模型,OF2中的中心O原子的价层电子对数为2+=4,去掉2个孤电子对,OF2分子的空间构型是V形;OF2和Cl2O都是分子晶体,结构相似,OF2的相对分子质量小,分子间作用力小,OF2的熔、沸点低。(2)XeF2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为2+=5,其中心原子的杂化方式应为sp3d。
9.【答案】（1）分子晶体 （2）4　4　
【解析】 (1)SnCl4常温下为无色液体,说明熔沸点低,应为分子晶体。
(2)根据部分原子的坐标可知,Cd是黑球,Sn是白球,As是灰球。有4个Sn位于棱上(折合为1个);另外有6个Sn位于面上(折合为3个),共4个Sn。观察图中白球和灰球的关系,可知与单个Sn结合的As有4个。
10.【答案】（1）　(2)正四面体形　sp3　(3)4∶1　(4)Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-离子半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大　(5)12　AuCu3H8　(6)×1021
【解析】(2)S与O可形成多种微粒,其中S中S原子价层电子对数是=4,无孤电子对,空间结构为正四面体形;液态SO3冷却到289.8 K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,根据题给结构图可知,此固态SO3中S原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型是sp3;
(3)单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,根据Cr2的结构图,1 mol重铬酸根中含8 mol σ键、4 mol π键,1 mol铵根离子中含有4 mol σ键,σ键与π键个数比为4∶1;
(4)α-Al2O3为离子晶体,Al3+和O2-半径较小,离子所带电荷数较多,晶格能大,所以熔点高,硬度大;
(5)晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,根据图示,离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号,Au原子的配位数为12;根据均摊原则,晶胞中Au原子数是8×=1、Cu原子数是6×=3、H2分子数是4,化学式为AuCu3H8;
(6)根据均摊原则,每个结构单元含Al原子数4×+1=、Ti原子数8×+2×+1+1×,则ρ=,则高h=×1021。