2013届高考一轮化学复习课时练：物质结构与性质三（人教版）

2013届高考一轮化学复习课时练：物质结构与性质三
一、选择题
1.下列晶体中不存在化学键的是（　　）
A.白磷　　　　　　　　　　 B.氯化钠
C.干冰 D.晶体氩
解析：晶体氩为单原子分子，不含化学键，只存在范德华力。
答案：D
2.下列各组晶体中化学键类型和晶体类型均相同的是（　　）
A.二氧化硅和二氧化碳 B.金刚石和石墨
C.氯化钠和过氧化钠 D.铁和铜
解析：A项，SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体；B项，金刚石中只含共价键，石墨中含共价键和范德华力；C项，氯化钠中只含离子键，Na2O2中含离子键和共价键；D项，铁和铜均为金属晶体，只含金属键。
答案：D
3.［双选题］下列说法错误的是（　　）
A.分子晶体、原子晶体、离子晶体都不导电
B.一般规律熔点：分子晶体＜离子晶体＜原子晶体
C.构成晶体的原子之间都有化学键
D.晶体中只要有阳离子就有阴离子
解析：分子晶体、原子晶体、离子晶体中既没有自由电子也没有自由移动的阴、阳离子，固不能导电；从构成晶体的微粒的作用力来看，分子间作用力＜离子键＜共价键，微粒间的作用力越大，熔点越高；稀有气体形成的分子晶体，原子之间没有化学键，只有分子间作用力；金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成，无阴离子。
答案：CD
4.下列数据对应的是物质的熔点（℃），据此作出的下列判断中错误的是（　　）
NaCl Na2O AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2
801 920 1291 190 －107 2073 －57 1723
A.铝的化合物的晶体中有离子晶体
B.同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体
C.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
D.不同元素的氧化物可形成相同类型的晶体
解析：表中的化合物中，SiO2属于原子晶体。AlCl3、CO2、BCl3属于分子晶体，其余物质属于离子晶体。铝的化合物的晶体中有离子晶体，如Al2O3；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2、SiO2；不同元素的氧化物可形成相同类型的晶体，如Na2O、Al2O3。
答案：C
5.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是（　　）
A.ZXY3 B.ZX2Y6
C.ZY4Y8 D.ZX8Y12
解析：由晶胞可知X占据8个顶点，属于该晶胞的X数为：8×＝1；Y占据12条棱的中间，属于该晶胞的Y数为：12×＝3；Z占据该晶胞的体心，属于该晶胞的Z数为：1。故化学式为ZXY3。
答案：A
二、非选择题
6.下图为离子晶体空间构型示意图：（阳离子，阴离子）以M代表阳离子，以N表示阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A　　　　、 B　　　　、
C　　　　、 D　　　　。
解析：在A中，含M、N的个数相等，故组成为MN；在B中，含M：×4＋1＝（个），含N：×4＋2＋4×＝（个），M∶N＝：＝1∶3；在C中含M：×4＝（个），含N为1个；在D中，含M：×8＝1，含N为1个（体心）。
答案：MN　MN3　MN2　MN
7.如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
（1）请将其中代表Na＋的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），以完成NaCl晶体结构示意图。
（2）晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na＋共有　　　　个。
（3）在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于　　　　，即　　　　（填计算式）；Na＋的个数等于　　　　，即　　　　（填计算式）。
（4）设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol－1，食盐晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为　　　　 cm。
解析：（1）如图所示。
（2）从体心Na＋看，与它最接近的且距离相等的Na＋共有12个。
（3）根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。
由此可知，如图NaCl晶胞中，含Na＋：8×＋6×＝4个；含Cl－：12×＋1＝4个。
（4）设Cl－与Na＋的最近距离为a cm，则两个最近的Na＋间的距离为a cm，又·NA＝Mr，即a＝ 。
所以Na＋间的最近距离为：·。
答案：（1）（答案不唯一，合理即可）
（2）12　（3）4　12×＋1＝4　4　8×＋6×＝4（答案不唯一，只要与第1问对应即可）
（4）·
8.（2011·江苏高考）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。
回答下列问题：
（1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为　　　　　　，1 mol Y2X2含σ键的数目为　　　　。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是　　　　。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化的分子式是　　　　。
（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如下图所示，该氯化物的化学式是　　　　，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
解析：该题考查物质结构中原子轨道的杂化类型、σ键、等电子体、氢键及晶胞等知识点。Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，可推知Y是C；由X是形成化合物种类最多的元素知X是H；根据信息可写出Z的价电子排布式，知Z是N；29号元素W是Cu。
（1）Y2X2是C2H2，其结构式为H—C≡C—H，C原子采取sp杂化，1 mol C2H2中有3NA个σ键。
（2）ZX3、YX4分别是NH3、CH4，因NH3分子间存在氢键，故NH3的沸点高。
（3）Y是C，Z是N，C的氧化物CO2与N的氧化物N2O是等电子体。
（4）由图中晶胞知白球个数为8×＋6×＝4个，黑球个数也为4个，故Cu的氯化物中Cu与Cl原子个数比为1∶1，其化学式是CuCl。CuCl与浓盐酸的反应为非氧化还原反应，故其生成物中Cu为＋1价，可由化合价代数和为零知生成物的化学式应为H2CuCl3，即可写出反应CuCl＋2HCl===H2CuCl3。
答案：（1）sp杂化　3 NA 或3×6.02×1023个
（2）NH3分子间存在氢键
（3）N2O
（4）CuCl
CuCl＋2HCl===H2CuCl3
（或CuCl＋2HCl===H2［CuCl3］）
9.（2011·课标全国理综）氮化硼（BN）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，BF的立体构型为　　　　；
（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361.5 pm。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·cm－3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。
解析：（1）根据物质的制备流程图可推知由B2O3制备BF3和BN的化学方程式。
（2）因为同一周期，随着原子序数的增大，电负性逐渐增大，故B的电负性小于N的电负性，即得电子能力N大于B，所以BN中N元素是－3价，B元素是＋3价。
（3）因为BF3中的B原子是sp2杂化，故该分子是平面正三角形分子，故键角是120°；BF的空间构型可类比NH，也应该是正四面体结构。
（4）因为六方氮化硼的结构与石墨类似，故其晶体中也是分层结构，层间是分子间作用力，层内的B原子与N原子间是极性共价键。
（5）因为金刚石属于面心立方晶胞，即C原子处在立方体的8个顶点、6个面心，每个晶胞中含有C原子数为×8＋×6＝4，故根据均摊法及BN的化学式可推知，一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子；因一个BN的质量是M/NA，故可判断一个晶胞的质量是4M/NA，而一个晶胞的体积是（361.5×1010）3cm3，所以根据密度＝质量÷体积可得解。
答案：（1）B2O3＋3CaF2＋3H2SO4 2BF3↑＋3CaSO4＋3H2O　B2O3＋2NH32BN＋3H2O
（2）1s22s22p1　N　＋3
（3）120°　sp2　正四面体
（4）共价键（或极性共价键）　分子间力（或范德华力）
（5）4　4　
10.（2010·山东高考）碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
（1）碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过　　　　杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠　　　　结合在一起。
（2）CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　　　。
（3）用价电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角　　　　120°（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　　，每个Ba2＋与　　　个O2－配位。
解析：（1）石墨晶体是混合型晶体，同一层内碳原子之间以共价键结合成正六边形结构，层与层之间通过范德华力结合，故碳纳米管中碳原子的杂化方式为sp2杂化，层与层之间靠范德华力结合。
（2）电负性越大，非金属性越强，即吸引电子对的能力越强，故电负性的大小关系为C＞H＞Si。
（3）在SnBr2分子中，中心原子Sn有2对成键电子，1对孤对电子，采用sp2杂化，因孤对电子对成键电子的影响，使键角小于120°。
（4）1个晶胞中有1个Ba2＋，Pb4＋的个数为8×＝1，O2－的个数为12×＝3，故化学式为BaPbO3。每个Ba2＋与12个O2－配位。
答案：（1）sp2　分子间作用力（或：范德华力）
（2）C＞H＞Si　（3）＜　（4）BaPbO3　12
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