《学霸笔记 同步精讲》专题3测评(A) 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题3测评(A) 练习（教师版）化学苏教版选择性必修2 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 185.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
专题3测评(A)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )。
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
D.石墨>金刚石>SiO2
答案：A
解析：液溴和苯分别受热变为气体都需克服分子间作用力,A项符合题意;干冰受热变为气体克服分子间作用力,而氯化铵受热会发生分解反应,破坏的是化学键,B项不符合题意;二氧化硅受热熔化破坏共价键,铁受热熔化破坏金属键,C项不符合题意;食盐溶解在水中破坏的是离子键,葡萄糖溶解在水中,破坏的是分子间作用力,D项不符合题意。
2.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
答案：D
解析：分子晶体,分子组成和结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,A项错误。离子半径越小,所带电荷数越多,晶格能越大,熔点越高,B项错误。金属性越弱,金属键越强,熔点越高,C项错误。石墨C—C键的键长比金刚石C—C键的键长短,键能大,所以石墨的熔点比金刚石的高,熔点石墨>金刚石>SiO2,D项正确。
3.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )。
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝
金属晶体 铜 汞 铝 铁
答案：D
解析：石墨是混合型晶体,氮化铝属于共价晶体,A项错误;生石灰是氧化钙,属于离子晶体,B项错误;氯化铯属于离子晶体,C项错误;金刚石属于共价晶体,干冰属于分子晶体,芒硝属于离子晶体,铁属于金属晶体,D项正确。
4.氮氧化铝(AlON)属于共价晶体,是一种超强透明材料。下列描述错误的是( )。
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.电解熔融AlON可得到Al
C.AlON中N元素的化合价为-1价
D.AlON和石英晶体类型相同
答案：B
解析：AlON和石英均属于共价晶体,均只含有共价键,A项、D项正确;AlON属于共价晶体,只含有共价键,熔融时不导电,而Al2O3属于离子晶体,熔融时能导电,所以电解熔融Al2O3能得到Al,B项错误;AlON中O元素的化合价为-2价,Al元素的化合价为+3价,所以N元素的化合价为-1价,C项正确。
5.氧族元素的氢化物的沸点如下表:
H2O H2S H2Se H2Te
100 ℃ -61.8 ℃ -41.1 ℃ -2 ℃
下列说法正确的是( )。
A.氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关
B.范德华力一定随相对分子质量的增大而减小
C.水分子间还存在一种特殊的分子间作用力
D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂
答案：C
解析：H2S、H2Se、H2Te 的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,其沸点逐渐升高;H2O与H2S等的结构具有相似性,H2O的相对分子质量最小,但其沸点最高,说明H2O分子间除了存在范德华力外,还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定,加热时分子内的共价键很难断裂。
6.关于下列粒子的描述不正确的是( )。
A.PH3的电子式为HH,其热稳定性不如NH3
B.HS-的电子式为H]-,是含有极性键的18电子的粒子
C.CH2Cl2的电子式为HH,是分子结构呈四面体形的分子
D.KF的电子式为K+]-,它是易溶于水的离子化合物
答案：C
解析：PH3为共价化合物,其电子式为HH,由于非金属性N>P,所以PH3的热稳定性不如NH3的,A项正确。HS-中硫原子核外达到8电子稳定结构,其电子式为H]-,离子中硫氢键为极性共价键,硫氢根离子为18电子的粒子,B项正确。CH2Cl2为共价化合物,其电子式为HH,是分子结构呈四面体形的分子,C项错误。氟化钾为离子化合物,电子式中需要标出离子所带的电荷,其电子式为K+]-,氟化钾易溶于水,D项正确。
7.金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法正确的是( )。
A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B.在锌晶体中,1个Zn2+只与2个自由电子存在强烈的相互作用
C.离子晶体中的化学键很难断裂,因此离子晶体具有延展性
D.NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能
答案：D
解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动,A项错误。在锌晶体中,自由电子属于整个晶体,B项错误。离子晶体中的化学键很难断裂,离子不能自由移动,因此离子晶体不具有延展性,C项错误。NaCl晶体中Na+、Cl-的半径大于Mg2+、O2-的半径,且所带的电荷数小,故NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能,D项正确。
8.“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅,可通过反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备高纯硅。下列有关说法正确的是( )。
硅晶胞示意图
A.H2分子中含有非极性共价键
B.氯化氢的电子式:H+]-
C.单晶硅是传输信号所用光缆的主要成分
D.由图可知硅晶胞中硅原子的配位数为12
答案：A
解析：氢气分子是含有非极性共价键的非金属单质,A项正确;氯化氢是共价化合物,电子式为,B项错误;二氧化硅是传输信号所用光缆的主要成分,C项错误;由晶胞结构可知,晶胞中每个硅原子与周围4个硅原子构成正四面体形结构,则晶胞中硅原子的配位数为4,D项错误。
9.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的共价晶体。下列叙述错误的是( )。
A.WX4是天然气的主要成分
B.固态X2Y是分子晶体
C.ZW是共价晶体
D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
答案：D
解析：根据题给信息可知X为H,Y为O,Z为Si,W为C。CH4是天然气的主要成分,A项正确;固态水为分子晶体,B项正确;SiC为共价晶体,C项正确;Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,D项错误。
10.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的部分晶体结构如图所示:
下列关于这两种晶体的说法正确的是( )。
A.立方氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
B.六方氮化硼层间作用力小,所以质地软
C.两种晶体中都既有极性键又有非极性键
D.两种晶体均为共价晶体
答案：B
解析：由晶体结构可知,立方氮化硼具有空间网状结构,与金刚石类似;立方氮化硼中只含有共价单键,所以该化合物中含有σ键,不存在π键,A项错误。六方氮化硼具有层状结构,可作高温润滑剂,则熔点很高,质地软,B项正确。两种晶体中均只有极性键,C项错误。六方氮化硼中存在共价键和分子间作用力,与石墨类似,属于混合型晶体,D项错误。
11.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是( )。
A.C3N4晶体是共价晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长
C.C3N4晶体中每个C原子连接3个N原子,而每个N原子连接4个C原子
D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
答案：A
解析：C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,说明C3N4晶体是共价晶体,且晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短;由“原子间均以单键结合”可知每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子。
12.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是( )。
共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
436 157 568 432 298
A.稳定性:H—I>H—Cl>H—F
B.表中F2最稳定
C.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH=25 kJ·mol-1
答案：C
解析：键能越大,形成的分子越稳定,根据键能数据可知,H—F最稳定,F—F最不稳定,A项、B项错误;同主族从上往下元素原子半径逐渐增大,即Br的半径介于Cl和I之间,因此,H—Br的键能介于H—Cl键和H—I键之间,C项正确;根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(436+157-2×568) kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,D项错误。
13.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.X元素的原子序数是19
B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C.Xn+中n=1
D.晶体中每个Xn+周围有2个距离最近的N3-
答案：A
解析：从“元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出,Xn+共有28个电子,A项错误。图中Xn+位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的Xn+个数为12×=3;N3-位于顶点,一个晶胞拥有N3-的个数为8×=1,B、D项正确。由于该物质的化学式为X3N,故X显+1价,C项正确。
14.按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),对第3周期元素性质的描述正确的是( )。
A.原子半径和离子半径均减小
B.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
C.单质的晶体类型由金属晶体、共价晶体到分子晶体
D.单质的熔点降低
答案：C
解析：Na、Mg、Al是金属晶体,Si是共价晶体,P、S、Cl2是分子晶体,C项正确。
15.已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )。
A.该晶胞中阴、阳离子个数均为1
B.其中的阴、阳离子的配位数都是6
C.该晶胞可能是CsCl的晶胞
D.该晶胞中两个阳离子最近的核间距为 cm
答案：B
解析：晶胞中白球位于棱上和体心,晶胞单独占有白球的数目为12×+1=4,黑球位于顶点和面上,晶胞单独占有黑球的数目为8×+6×=4,A项错误。由晶胞结构,体心的白球周围有6个黑球,每个黑球周围有6个白球,所以晶体中,阴、阳离子的配位数都为6,B项正确。根据均摊法可知,在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳离子的配位数都为6,晶胞结构与NaCl晶胞相同,可能是NaCl的晶胞,而CsCl的配位数是8,C项错误。晶胞的棱长是 cm,该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半,则为 cm= cm,D项错误。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)(1)氯酸钾晶体熔化,粒子间克服了 的作用力;二氧化硅晶体熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘晶体升华,粒子间克服了分子间作用力。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,能形成分子晶体的物质是 ,含有氢键的晶体的化学式是 ,属于离子晶体的是 ,属于共价晶体的是 ,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3 500 ℃
试推断它们的晶体类型:C ;D 。
答案：(1)离子键 SiO2>KClO3>I2
(2)①⑤③②④⑥
(3)H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2
(4)离子晶体 共价晶体
解析：(1)氯酸钾晶体是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;二氧化硅晶体是共价晶体,熔化共价晶体时需要克服共价键的作用力;碘晶体为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。一般来说,由于共价晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体,所以共价晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以碘晶体的熔点最低。
(2)先把六种晶体分类。共价晶体:④⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①⑤。由于C的原子半径小于Si的原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅;CO2和CS2同属于分子晶体,CS2的相对分子质量比CO2的大,故CS2的熔点高于CO2;Na在通常状况下是固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2;Na在水中即熔化成小球,说明它的熔点较NaCl的低。
(3)H2、CO2、HF均形成分子晶体;(NH4)2SO4晶体属离子晶体,SiC晶体属共价晶体。
17.(12分)已知物质的熔点数据如下表,请回答问题。
物质 AlF3 AlCl3 AlBr3 Al2O3 MgCl2 MgO
1 260 178(升华) 263 2 045 707 2 852
(1)下列各组物质中,熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是 (填字母)。
A.NaCl和CCl4
B.Na2O和SiO2
C.金刚石和金属铝
D.碘和干冰
(2)MgCl2的熔点远高于AlCl3熔点的原因是 。
(3)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝
(4)MgO的熔点比BaO的熔点 (填“高”或“低”)。
(5)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,实验方法是
。
答案：(1)A
(2)MgCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力
(3)氧化镁晶体的熔点比氯化镁晶体的熔点高,电解时消耗电能大。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。
(4)高
(5)将两晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,AlCl3不能导电,证明AlCl3为分子晶体,MgCl2为离子晶体
解析：(1)由表中数据可知AlF3是离子化合物,熔化时需克服离子键,而AlBr3是分子晶体,熔化时需克服分子间作用力,故A项符合题目要求。
(2)MgCl2是离子晶体,离子间通过离子键结合,AlCl3为共价化合物分子,分子间通过范德华力结合,离子键作用力远大于范德华力,所以MgCl2的熔点远高于AlCl3的熔点。
(3)因为MgO的熔点远高于MgCl2,故电解熔融MgO将需要更高的温度,消耗更多的能量,因而不用电解MgO的方法生产镁。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。
(4)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+的半径小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。
(5)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,而AlCl3不能导电,即可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。
18.(12分)下图为CaF2、H3BO3(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题。
图1 CaF2晶胞
图2 H3BO3层状结构
图3 铜晶胞
(1)图1所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为 ,图3中顶点处的铜原子周围最紧邻的铜原子数为 。
(2)图2所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是 。H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 。
(3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性,对此现象最简单的解释是用 理论。
(4)三种晶体中熔点最低的是 ,其晶体受热熔化时,克服的粒子之间的相互作用力为 。
答案：(1)8 12
(2)O 1∶6
(3)金属键
(4)H3BO3 分子间作用力
解析：(1)从题图1可看出面心上的一个Ca2+连接4个F-,若将紧邻的晶胞画出,也应连4个F-,则与Ca2+最近且等距离的F-数为8。
(2)从题图2看,H是两电子原子,B只形成三个共价键,最外层应为6个电子,只有O最外层为8个电子。H3BO3属于分子晶体,一个B连有3个O,3个O又连有3个H,所以一个B对应6个极性键。
(3)金属键理论可以解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。
(4)晶体熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中H3BO3为分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。
19.(18分)如图是Na、Cu、Si、H、C、N元素单质的熔点高低顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
(1)请写出图中e单质对应元素基态原子的电子排布式: 。
(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含 个σ键、
个π键。
(3)请简要说明a与b元素形成的10电子中性分子易溶于水的原因:
。
答案：(1)1s22s22p63s23p2
(2)2 2
(3)NH3分子中的H、N易与水分子中的O、H之间形成氢键
解析：在题述元素形成的单质中,常温下为气体的是H2和N2,故a为H2、b为N2;熔点接近100 ℃的是金属钠,故c为Na;d也是电的良导体,则d为Cu;由于C的原子半径要小于Si的原子半径,故C形成的单质的熔点要高,所以e为晶体Si,f为金刚石。
(1)硅是14号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)由H、C、N三种元素的原子形成的个数比为1∶1∶1的分子是HCN,其结构式为H—C≡N,在该分子中含有2个σ键和2个π键。
20.(11分)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。请回答下列问题。
(1)Cu2O与Cu2S中熔点较高的是 ,原因为 。
(2)离子化合物CaC2的一种晶胞结构如图1所示。写出该物质的电子式: 。 1个晶胞含有的π键平均有 个。
图1 CaC2晶胞
图2 奥氏体晶胞
(3)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为 。若晶体密度为d g·c,则晶胞中最近的两个碳原子间的距离为 pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。
答案：(1)Cu2O 两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而O2-的半径小于S2-的半径,Cu2O中离子键强
(2)Ca2+C ]2- 8
(3)FeC ×1010
解析：(1) Cu2O和Cu2S都属于离子晶体,通常离子键越强,晶体熔点越高,离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关,离子半径越小、离子所带电荷数越多,离子键越强,Cu2O和Cu2S中阴、阳离子所带电荷数相同,因S2-的半径大于O2-的半径,因此Cu2S的熔点低于Cu2O的熔点。
(2)CaC2的电子式为Ca2+C ]2-;根据晶胞的结构,Ca2+位于顶点和面心,位于棱上和体心,该晶胞中的个数为12×+1=4。根据CaC2的电子式,1个中有2个π键,即1个晶胞中π键的数目为2×4=8。
(3)铁原子位于顶点、面心,晶胞中铁原子的个数为8×+6×=4,碳原子位于棱上和体心,晶胞中碳原子的个数为12×+1=4,因此化学式为FeC,晶胞的质量为 g。根据密度的定义,得出晶胞的棱长为 cm,根据晶胞的结构,两个最近的碳原子间的距离是面对角线的一半,则两个最近的碳原子间的距离为×1010 pm。
10
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( )。
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
D.石墨>金刚石>SiO2
答案：A
解析：液溴和苯分别受热变为气体都需克服分子间作用力,A项符合题意;干冰受热变为气体克服分子间作用力,而氯化铵受热会发生分解反应,破坏的是化学键,B项不符合题意;二氧化硅受热熔化破坏共价键,铁受热熔化破坏金属键,C项不符合题意;食盐溶解在水中破坏的是离子键,葡萄糖溶解在水中,破坏的是分子间作用力,D项不符合题意。
2.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
答案：D
解析：分子晶体,分子组成和结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,A项错误。离子半径越小,所带电荷数越多,晶格能越大,熔点越高,B项错误。金属性越弱,金属键越强,熔点越高,C项错误。石墨C—C键的键长比金刚石C—C键的键长短,键能大,所以石墨的熔点比金刚石的高,熔点石墨>金刚石>SiO2,D项正确。
3.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )。
选项 A B C D
共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石
分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰
离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝
金属晶体 铜 汞 铝 铁
答案：D
解析：石墨是混合型晶体,氮化铝属于共价晶体,A项错误;生石灰是氧化钙,属于离子晶体,B项错误;氯化铯属于离子晶体,C项错误;金刚石属于共价晶体,干冰属于分子晶体,芒硝属于离子晶体,铁属于金属晶体,D项正确。
4.氮氧化铝(AlON)属于共价晶体,是一种超强透明材料。下列描述错误的是( )。
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.电解熔融AlON可得到Al
C.AlON中N元素的化合价为-1价
D.AlON和石英晶体类型相同
答案：B
解析：AlON和石英均属于共价晶体,均只含有共价键,A项、D项正确;AlON属于共价晶体,只含有共价键,熔融时不导电,而Al2O3属于离子晶体,熔融时能导电,所以电解熔融Al2O3能得到Al,B项错误;AlON中O元素的化合价为-2价,Al元素的化合价为+3价,所以N元素的化合价为-1价,C项正确。
5.氧族元素的氢化物的沸点如下表:
H2O H2S H2Se H2Te
100 ℃ -61.8 ℃ -41.1 ℃ -2 ℃
下列说法正确的是( )。
A.氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关
B.范德华力一定随相对分子质量的增大而减小
C.水分子间还存在一种特殊的分子间作用力
D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂
答案：C
解析：H2S、H2Se、H2Te 的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,其沸点逐渐升高;H2O与H2S等的结构具有相似性,H2O的相对分子质量最小,但其沸点最高,说明H2O分子间除了存在范德华力外,还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定,加热时分子内的共价键很难断裂。
6.关于下列粒子的描述不正确的是( )。
A.PH3的电子式为HH,其热稳定性不如NH3
B.HS-的电子式为H]-,是含有极性键的18电子的粒子
C.CH2Cl2的电子式为HH,是分子结构呈四面体形的分子
D.KF的电子式为K+]-,它是易溶于水的离子化合物
答案：C
解析：PH3为共价化合物,其电子式为HH,由于非金属性N>P,所以PH3的热稳定性不如NH3的,A项正确。HS-中硫原子核外达到8电子稳定结构,其电子式为H]-,离子中硫氢键为极性共价键,硫氢根离子为18电子的粒子,B项正确。CH2Cl2为共价化合物,其电子式为HH,是分子结构呈四面体形的分子,C项错误。氟化钾为离子化合物,电子式中需要标出离子所带的电荷,其电子式为K+]-,氟化钾易溶于水,D项正确。
7.金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法正确的是( )。
A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B.在锌晶体中,1个Zn2+只与2个自由电子存在强烈的相互作用
C.离子晶体中的化学键很难断裂,因此离子晶体具有延展性
D.NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能
答案：D
解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动,A项错误。在锌晶体中,自由电子属于整个晶体,B项错误。离子晶体中的化学键很难断裂,离子不能自由移动,因此离子晶体不具有延展性,C项错误。NaCl晶体中Na+、Cl-的半径大于Mg2+、O2-的半径,且所带的电荷数小,故NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能,D项正确。
8.“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅,可通过反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备高纯硅。下列有关说法正确的是( )。
硅晶胞示意图
A.H2分子中含有非极性共价键
B.氯化氢的电子式:H+]-
C.单晶硅是传输信号所用光缆的主要成分
D.由图可知硅晶胞中硅原子的配位数为12
答案：A
解析：氢气分子是含有非极性共价键的非金属单质,A项正确;氯化氢是共价化合物,电子式为,B项错误;二氧化硅是传输信号所用光缆的主要成分,C项错误;由晶胞结构可知,晶胞中每个硅原子与周围4个硅原子构成正四面体形结构,则晶胞中硅原子的配位数为4,D项错误。
9.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的共价晶体。下列叙述错误的是( )。
A.WX4是天然气的主要成分
B.固态X2Y是分子晶体
C.ZW是共价晶体
D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
答案：D
解析：根据题给信息可知X为H,Y为O,Z为Si,W为C。CH4是天然气的主要成分,A项正确;固态水为分子晶体,B项正确;SiC为共价晶体,C项正确;Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,D项错误。
10.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的部分晶体结构如图所示:
下列关于这两种晶体的说法正确的是( )。
A.立方氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
B.六方氮化硼层间作用力小,所以质地软
C.两种晶体中都既有极性键又有非极性键
D.两种晶体均为共价晶体
答案：B
解析：由晶体结构可知,立方氮化硼具有空间网状结构,与金刚石类似;立方氮化硼中只含有共价单键,所以该化合物中含有σ键,不存在π键,A项错误。六方氮化硼具有层状结构,可作高温润滑剂,则熔点很高,质地软,B项正确。两种晶体中均只有极性键,C项错误。六方氮化硼中存在共价键和分子间作用力,与石墨类似,属于混合型晶体,D项错误。
11.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是( )。
A.C3N4晶体是共价晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长
C.C3N4晶体中每个C原子连接3个N原子,而每个N原子连接4个C原子
D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
答案：A
解析：C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,说明C3N4晶体是共价晶体,且晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短;由“原子间均以单键结合”可知每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子。
12.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是( )。
共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
436 157 568 432 298
A.稳定性:H—I>H—Cl>H—F
B.表中F2最稳定
C.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)2HF(g) ΔH=25 kJ·mol-1
答案：C
解析：键能越大,形成的分子越稳定,根据键能数据可知,H—F最稳定,F—F最不稳定,A项、B项错误;同主族从上往下元素原子半径逐渐增大,即Br的半径介于Cl和I之间,因此,H—Br的键能介于H—Cl键和H—I键之间,C项正确;根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(436+157-2×568) kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,D项错误。
13.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )。
A.X元素的原子序数是19
B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1
C.Xn+中n=1
D.晶体中每个Xn+周围有2个距离最近的N3-
答案：A
解析：从“元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出,Xn+共有28个电子,A项错误。图中Xn+位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的Xn+个数为12×=3;N3-位于顶点,一个晶胞拥有N3-的个数为8×=1,B、D项正确。由于该物质的化学式为X3N,故X显+1价,C项正确。
14.按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),对第3周期元素性质的描述正确的是( )。
A.原子半径和离子半径均减小
B.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
C.单质的晶体类型由金属晶体、共价晶体到分子晶体
D.单质的熔点降低
答案：C
解析：Na、Mg、Al是金属晶体,Si是共价晶体,P、S、Cl2是分子晶体,C项正确。
15.已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )。
A.该晶胞中阴、阳离子个数均为1
B.其中的阴、阳离子的配位数都是6
C.该晶胞可能是CsCl的晶胞
D.该晶胞中两个阳离子最近的核间距为 cm
答案：B
解析：晶胞中白球位于棱上和体心,晶胞单独占有白球的数目为12×+1=4,黑球位于顶点和面上,晶胞单独占有黑球的数目为8×+6×=4,A项错误。由晶胞结构,体心的白球周围有6个黑球,每个黑球周围有6个白球,所以晶体中,阴、阳离子的配位数都为6,B项正确。根据均摊法可知,在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳离子的配位数都为6,晶胞结构与NaCl晶胞相同,可能是NaCl的晶胞,而CsCl的配位数是8,C项错误。晶胞的棱长是 cm,该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半,则为 cm= cm,D项错误。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(12分)(1)氯酸钾晶体熔化,粒子间克服了 的作用力;二氧化硅晶体熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘晶体升华,粒子间克服了分子间作用力。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,能形成分子晶体的物质是 ,含有氢键的晶体的化学式是 ,属于离子晶体的是 ,属于共价晶体的是 ,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3 500 ℃
试推断它们的晶体类型:C ;D 。
答案：(1)离子键 SiO2>KClO3>I2
(2)①⑤③②④⑥
(3)H2、CO2、HF HF (NH4)2SO4 SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2
(4)离子晶体 共价晶体
解析：(1)氯酸钾晶体是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;二氧化硅晶体是共价晶体,熔化共价晶体时需要克服共价键的作用力;碘晶体为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。一般来说,由于共价晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体,所以共价晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以碘晶体的熔点最低。
(2)先把六种晶体分类。共价晶体:④⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①⑤。由于C的原子半径小于Si的原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅;CO2和CS2同属于分子晶体,CS2的相对分子质量比CO2的大,故CS2的熔点高于CO2;Na在通常状况下是固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2;Na在水中即熔化成小球,说明它的熔点较NaCl的低。
(3)H2、CO2、HF均形成分子晶体;(NH4)2SO4晶体属离子晶体,SiC晶体属共价晶体。
17.(12分)已知物质的熔点数据如下表,请回答问题。
物质 AlF3 AlCl3 AlBr3 Al2O3 MgCl2 MgO
1 260 178(升华) 263 2 045 707 2 852
(1)下列各组物质中,熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是 (填字母)。
A.NaCl和CCl4
B.Na2O和SiO2
C.金刚石和金属铝
D.碘和干冰
(2)MgCl2的熔点远高于AlCl3熔点的原因是 。
(3)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝
(4)MgO的熔点比BaO的熔点 (填“高”或“低”)。
(5)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,实验方法是
。
答案：(1)A
(2)MgCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力
(3)氧化镁晶体的熔点比氯化镁晶体的熔点高,电解时消耗电能大。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。
(4)高
(5)将两晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,AlCl3不能导电,证明AlCl3为分子晶体,MgCl2为离子晶体
解析：(1)由表中数据可知AlF3是离子化合物,熔化时需克服离子键,而AlBr3是分子晶体,熔化时需克服分子间作用力,故A项符合题目要求。
(2)MgCl2是离子晶体,离子间通过离子键结合,AlCl3为共价化合物分子,分子间通过范德华力结合,离子键作用力远大于范德华力,所以MgCl2的熔点远高于AlCl3的熔点。
(3)因为MgO的熔点远高于MgCl2,故电解熔融MgO将需要更高的温度,消耗更多的能量,因而不用电解MgO的方法生产镁。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。
(4)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+的半径小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。
(5)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,而AlCl3不能导电,即可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。
18.(12分)下图为CaF2、H3BO3(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图,请回答下列问题。
图1 CaF2晶胞
图2 H3BO3层状结构
图3 铜晶胞
(1)图1所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为 ,图3中顶点处的铜原子周围最紧邻的铜原子数为 。
(2)图2所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是 。H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 。
(3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性,对此现象最简单的解释是用 理论。
(4)三种晶体中熔点最低的是 ,其晶体受热熔化时,克服的粒子之间的相互作用力为 。
答案：(1)8 12
(2)O 1∶6
(3)金属键
(4)H3BO3 分子间作用力
解析：(1)从题图1可看出面心上的一个Ca2+连接4个F-,若将紧邻的晶胞画出,也应连4个F-,则与Ca2+最近且等距离的F-数为8。
(2)从题图2看,H是两电子原子,B只形成三个共价键,最外层应为6个电子,只有O最外层为8个电子。H3BO3属于分子晶体,一个B连有3个O,3个O又连有3个H,所以一个B对应6个极性键。
(3)金属键理论可以解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。
(4)晶体熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中H3BO3为分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。
19.(18分)如图是Na、Cu、Si、H、C、N元素单质的熔点高低顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
(1)请写出图中e单质对应元素基态原子的电子排布式: 。
(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含 个σ键、
个π键。
(3)请简要说明a与b元素形成的10电子中性分子易溶于水的原因:
。
答案：(1)1s22s22p63s23p2
(2)2 2
(3)NH3分子中的H、N易与水分子中的O、H之间形成氢键
解析：在题述元素形成的单质中,常温下为气体的是H2和N2,故a为H2、b为N2;熔点接近100 ℃的是金属钠,故c为Na;d也是电的良导体,则d为Cu;由于C的原子半径要小于Si的原子半径,故C形成的单质的熔点要高,所以e为晶体Si,f为金刚石。
(1)硅是14号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)由H、C、N三种元素的原子形成的个数比为1∶1∶1的分子是HCN,其结构式为H—C≡N,在该分子中含有2个σ键和2个π键。
20.(11分)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。请回答下列问题。
(1)Cu2O与Cu2S中熔点较高的是 ,原因为 。
(2)离子化合物CaC2的一种晶胞结构如图1所示。写出该物质的电子式: 。 1个晶胞含有的π键平均有 个。
图1 CaC2晶胞
图2 奥氏体晶胞
(3)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为 。若晶体密度为d g·c,则晶胞中最近的两个碳原子间的距离为 pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。
答案：(1)Cu2O 两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而O2-的半径小于S2-的半径,Cu2O中离子键强
(2)Ca2+C ]2- 8
(3)FeC ×1010
解析：(1) Cu2O和Cu2S都属于离子晶体,通常离子键越强,晶体熔点越高,离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关,离子半径越小、离子所带电荷数越多,离子键越强,Cu2O和Cu2S中阴、阳离子所带电荷数相同,因S2-的半径大于O2-的半径,因此Cu2S的熔点低于Cu2O的熔点。
(2)CaC2的电子式为Ca2+C ]2-;根据晶胞的结构,Ca2+位于顶点和面心,位于棱上和体心,该晶胞中的个数为12×+1=4。根据CaC2的电子式,1个中有2个π键,即1个晶胞中π键的数目为2×4=8。
(3)铁原子位于顶点、面心,晶胞中铁原子的个数为8×+6×=4,碳原子位于棱上和体心,晶胞中碳原子的个数为12×+1=4,因此化学式为FeC,晶胞的质量为 g。根据密度的定义,得出晶胞的棱长为 cm,根据晶胞的结构,两个最近的碳原子间的距离是面对角线的一半,则两个最近的碳原子间的距离为×1010 pm。
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