江西万载2017届高三化学选修三第三章晶体结构与性质能力提升检测试题
第I卷 选择题
一、选择题(每小题4分,共48分)。
1、下列数据是对应物质的熔点
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
BCl3
Al2O3
CO2
SiO2
920
801
1291
190
-107
2073
-57
1723
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
2、下列物质熔点比较错误的( )
A.NaC.硅<碳化硅<金刚石 D.AlCl33、碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子IxOyn-。由2个IO62-正八面体共用一个面的IxOyn-的化学式为( )
A、I2O94- B、I2O106- C、I2O118- D、I2O1210-
4、在金刚石晶体的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的碳环上的碳原子数和碳、碳键的夹角分别是( )
A、6个,120° B、6个,109°28′ C、5个,109°28′ D、5个,120
5、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W与Y、X与Z位于同一主族,W与X可形成共价化合物WX2,Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5倍。下列叙述中不正确的是( )
A. WX2分子中所有原子最外层都为8电子结构
B. WX2、ZX2中的化学键类型和晶体类型都相同
C. WX2是以极性键结合成的非极性分子
D.原子半径大小顺序为:X<W<Y<Z
6、M元素的一个原子失去两个电子转移到R元素的两个原子中去,形成离子化合物。下列四种化合物都符合条件,但从结构上看,有一种物质与其它三种明显不同,该物质是( )
A.FeS2 B.CaC2 C.BaO2 D.MgCl2
7、NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是( )
A.18gH2O中含的质子数为10NA
B.12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.1 mol Na 与足量O2 反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
8、下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是( )
A.食盐与蔗糖的熔化 B.钠和硫的熔化
C.碘和干冰的升华 D.二氧化硅和氧化钠的熔化
9、元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数是a-b,L层电子数是a+b,则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为 ( )
A、分子晶体 B、原子晶体 C、离子晶体 D、金属晶体
10、下列说法中不正确的是 ( )
A、在金刚石晶体最小的碳原子环上有6个碳原子
B、在氯化铯晶体中每一个Cs+周围与其等距离且最近的Cl-有8个
C、在氯化钠晶体中每一个Na+周围与其等距离且最近的Na+有12个
D、水是一种非常稳定的化合物,这是由于水分子间能形成氢键的缘故
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、下面的排序不正确的是( )
A.晶体熔点由低到高:CF4< CCl4< CBr4< CI4
B.硬度由大到小:金刚石 > 碳化硅 > 晶体硅
C.熔点由高到低:Na > Mg > Al
D.晶体的熔点高低规律一般有:原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体
13、下列性质适合于某种原子晶体的是( )
A.熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电
B.熔点10.32℃,液态不导电,水溶液导电
C.能溶于CS2,熔点444.6℃
D.熔点3550℃,很硬,不溶于水,不导电
14、碳化硅的结构类似于金刚石的晶体,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( )
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
15、以色列化学家丹尼尔?谢赫经因为发现准晶体而获得2011年诺贝尔化孚奖。准晶体原子里然排列奋序,但不A.备普通晶体的长程平移对称性,而且原子位置之间有间隙(如下图)。
下列说法不正确的是( )
A.石墨是原子晶体,0.12g石墨中约含个碳原子
B. 与类似普通晶体比较,准晶体延展性较低
C. 与类似将通晶体比较,准晶体密度较小
D. 普通玻璃属于非晶体,其成份中存在共价键
第II卷 非选择题
二、非选择题(共52分)
16、(1)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料.已知 金刚石中的C﹣C的键长为154.45pm,C60中C一C键长为145?140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为此说法是否正确 (填“正确”或“不正确”),并阐述理由.
(2)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体.写出基态钾原子的价电子排布式 ,该物质中K原子和C60分子的个数比为 .
(3)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子.电负性由大到小的顺序是 ,NCl3分子的价层电子对互斥理论模型为 .Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足 8电子稳定结构,则分子中π键的数目为 .
17、A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素.A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数,F原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同;A与C形成的分子为三角锥形;D原子p轨道上成对的电子总数等于未成对的电子总数;E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对,E电负性小于F.
(1)A、C形成的分子极易溶于水,与该分子互为等电子体的阳离子为 .
(2)比较E、F的第一电离能:E (填“>”或“<”)F.
(3)BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示.该晶体的类型属于 (填“分子”“原子”“离子”或“金属”)晶体,该晶体中B原子的杂化形式为 .
(4)单质F与强碱溶液反应有[F(OH)4]﹣生成,则[F(OH)4]﹣中存在 (填字母).
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.σ键 e.π键
(5)Cu晶体是面心立方体,立方体的每个面5个Cu原子紧密堆砌,已知每个Cu原子的质量为a g,Cu原子半径为d cm,求该晶体的密度为 g·cm﹣3.(用含a、d的代数式表示)
18、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛.根据要求回答下列问题.
(1)基态Ni的价电子构型(电子排布式)为 .
(2)Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则Ni(CO)4属于 晶体.
(3)Ni2+可与丁二酮肟()作用生成腥红色配合物沉淀A.
①丁二酮肟分子中各原子电负性大小关系为 ,其中碳原子的杂化轨道类型有 ,1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为 .
②腥红色配合物沉淀A中(结构如下)除含有一般共价键外,还含有配位键和氢键,请在图1中标出配位键和氢键.(提示:Ni2+的配位数为4,配位键用“→”表示,氢键用“…”表示)
(4)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点FeO NiO (填“<”或“>”);NiO晶胞中Ni的配位数为 .
(5)据报道,某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞的结构如图2所示,则该晶体的化学式为 .
19、氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是 、 ;
(2)基态B原子的电子排布式为 ;B和N相比,电负性较大的是 ,BN中B元素的化合价为 ;
(3)在BF3分子中,F﹣B﹣F的键角是 ,B原子的杂化轨道类型为 ,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4﹣的立体结构为 ;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为 ,层间作用力为 ;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子,立方氮化硼的密度是 g·pm﹣3.
20、原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期.A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子;C的最外层电子数是次外层电子数的3倍,C与D同主族相邻;E位于周期表的ds区,最外层只有一对成对电子.请回答下列问题:
(1)A、B、C三种元素第一电离能最大的是 ,基态E原子的电子排布式为 .
(2)C、D的简单氢化物中沸点较高的是 ,原因是 .
(3)A元素可形成多种单质,其中分子晶体的分子式为 ,原子晶体的名称是 ;A的一种单质为层状结构的晶体,其原子的杂化轨道类型为 .
(4)①化合物DC2的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 .
②用KMnO4酸性溶液吸收DC2气体时,MnO4﹣被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为 .
(5)D与E能形成化合物X,X的一种晶体晶胞结构如图乙所示,X的化学式为 ,E的配位数为 ;若晶胞边长为a,则晶体E的密度计算式为ρ= .
参考答案
1.B
熔点高的含离子的是离子晶体如Na2O、NaCl、AlF3、Al2O3或熔点高,不含离子的是原子晶体如二氧化硅,低的是分子晶体,如AlCl3、BCl3、CO2,因此B错误。
2.B
A、Al、Mg、Na都是金属晶体,Al、Mg、Na电荷数顺序:Al>Mg>Na;原子半径顺序:Al<Mg<Na,金属晶体中原子半径越小,电荷越大,熔点越大,所以熔点顺序:Al>Mg>Na,故A正确;B、Cl2、Br2、I2都是分子晶体,相对分子质量Cl2<Br2<I2,分子晶体中相对分子质量越大,熔点越大,所以熔点顺序为:Cl2<Br2<I2,故B错误;C、晶体硅、金刚石、碳化硅都是原子晶体,因键长C-C<C-Si<Si-Si原子晶体中半径越小,共价键越强,熔点越大,则熔点为金刚石>碳化硅>晶体硅,故C正确;D、对于离子化合物来说,决定于离子的半径,半径越小键能越大,熔点越高:AlCl3<KCl<NaCl,故D正确;
故答案选B。
3.A
4.B
5.D
6.D
7.B
8.D
9.B
10.C
11.D
12.B
13.D
14.A
15.A
16.(1)不正确,因为金刚石是原子晶体,而C60是分子晶体;
(2)4s1;3:1;
(3)N>C>Si;正四面体;30.
解:(1)原子晶体的熔点大于分子晶体,金刚石是原子晶体,C60是分子晶体,C60是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,无需破坏共价键,而分子间作用力较弱,所以能量较低,所以C60熔点低于金刚石,故答案为:不正确,因为金刚石是原子晶体,而C60是分子晶体;
(2)K是19号元素,其原子核外有19个电子,4s电子为其价电子,且4s能级上只有一个电子,所以其价电子排布式为4s1;
该晶胞中K原子个数==6,C60个数=1+=2,所以K原子和C60个数之比=6:2=3:1,
故答案为:4s1;3:1;
(3)同一周期元素,元素电负性随着原子序数增大而增大,同一主族元素其电负性随着原子序数增大而减弱,所以电负性大小顺序是N>C>Si;
NCl3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,据此判断该分子VSEPR模型为正四面体;
Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,所以每个硅原子和其中两个硅原子形成共价单键,和另外的一个硅原子形成共价双键,所以平均每个Si60形成π键数目为:,
故答案为:N>C>Si;正四面体;30.
17.(1)H3O+;
(2)>;
(3)原子晶体,sp3;
(4)acd;
(5).
18.(1)3d84s2;
(2)分子;
(3)① O>N>C>H;sp3和sp2;5NA;
② ;
(4)<;6;
(5)MgNi3C.
19.(1) B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3+2NH32BN+3H2O;
(2) 1s22s2sp1;N;+3;
(3) 120°;sp2;正四面体;
(4) 共价键;分子间作用力;
(5) .
20.(1) N;1s22s22p63s23p63d104s2;
(2) H2O;水分子间存在氢键;
(3) C60;金刚石;sp2;
(4)① V形;3;
② 5SO2+2MnO+2H2O═2Mn2++5SO+4H+;
(5) ZnS;4;.