2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末綜合測評3含解析新人教版選擇性必修2

PAGE10-晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(總分：100分時間：90分鐘)一、選擇題：本題共10小題，每題2分，共20分，每題只有一個選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于晶體的說法正確的組合是()①組成金屬的粒子是原子②在晶體中只要有陽離子就確定有陰離子③晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定④氯化鈉熔化時離子鍵被破壞⑤離子晶體中確定有離子鍵，分子晶體中確定沒有離子鍵⑥SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合A．①②③ B．①②④C．④⑤ D．③⑤⑥C[組成金屬晶體的粒子是金屬陽離子和自由電子，無陰離子；SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子以共價鍵相結(jié)合；分子的穩(wěn)定性由共價鍵的鍵能確定，與分子間作用力無關(guān)。]2．共價鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力是微觀粒子間的不同相互作用，含有上述兩種相互作用的晶體是()A．SiC晶體 B．CCl4晶體C．KCl晶體 D．Na晶體B[A項(xiàng)，SiC晶體為共價晶體，晶體中只存在共價鍵；B項(xiàng)，CCl4晶體是分子晶體，分子之間存在分子間作用力，在分子內(nèi)部C、Cl之間以共價鍵結(jié)合；C項(xiàng)，KCl晶體為離子晶體，晶體中只存在離子鍵；D項(xiàng)，Na晶體為金屬晶體，晶體中只存在金屬鍵。]3．下列說法正確的是()A．晶體在受熱熔化過程中確定存在化學(xué)鍵的斷裂B．共價晶體的原子間只存在共價鍵，而分子晶體內(nèi)只存在范德華力C．區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X－射線衍射試驗(yàn)D．非金屬元素的原子間只形成共價鍵，金屬元素的原子與非金屬元素的原子間只形成離子鍵C[A項(xiàng)，分子晶體受熱熔化時破壞的是分子間作用力而不是化學(xué)鍵，錯誤；B項(xiàng)，有的分子晶體中存在氫鍵，錯誤；D項(xiàng)，金屬元素原子與非金屬元素原子間也可形成共價鍵，如AlCl3，錯誤。]4．僅由下列各組元素所組成的化合物的晶體，不行能屬于離子晶體的是()A．H、O、S B．Na、H、OC．K、Cl、O D．Na、O、SA[A項(xiàng)不行能形成離子化合物，B、C、D三項(xiàng)形成的離子化合物可能為NaOH、KClO3、Na2SO3等。]5．下列敘述中正確的是()A．共價晶體、離子晶體、金屬晶體、分子晶體中都確定存在化學(xué)鍵B．同素異形體之間的轉(zhuǎn)化都是物理改變C．共價晶體的熔點(diǎn)不確定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點(diǎn)不確定比金屬晶體的低D．已知12g金剛石中含有2NA個C—C鍵，則60gSiO2中也含有2NA個Si—O鍵C[稀有氣體的晶體中不含有化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯；3O22O3是化學(xué)改變，B項(xiàng)錯；晶體硅的熔點(diǎn)比金屬鎢的熔點(diǎn)低，蔗糖的熔點(diǎn)比汞高，C項(xiàng)正確；60gSiO2中有4NA個Si—O鍵，D項(xiàng)錯。]6．石墨烯是從石墨材料中剝離出來的由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。其結(jié)構(gòu)如圖：下列有關(guān)說法正確的是()A．石墨烯中碳原子的雜化方式為sp3雜化B．石墨烯中平均每個六元碳環(huán)含有3個碳原子C．從石墨中剝離石墨烯須要破壞化學(xué)鍵D．石墨烯具有導(dǎo)電性D[石墨烯是平面結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化方式為sp2雜化，故A錯誤；石墨烯中平均每個六元碳環(huán)含有2個碳原子，故B錯誤；從石墨中剝離石墨烯須要破壞分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵，故C錯誤；石墨烯具有導(dǎo)電性，故D正確。]7．某物質(zhì)的試驗(yàn)式為PtCl4·2NH3，其水溶液不導(dǎo)電，加入AgNO3溶液不產(chǎn)生沉淀，以強(qiáng)堿處理并沒有NH3放出，則關(guān)于此化合物的說法正確的是()A．協(xié)作物中中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6B．該協(xié)作物可能是平面正方形結(jié)構(gòu)C．Cl－和NH3分子均與Pt4＋配位D．協(xié)作物中Cl－與Pt4＋配位，而NH3分子不與Pt4＋配位C[由化合價規(guī)則知PtCl4·2NH3中鉑為＋4價，A項(xiàng)錯誤；加入AgNO3溶液無沉淀生成，加入強(qiáng)堿無NH3放出，表明PtCl4·2NH3溶液中不存在Cl－、NH3，又因?yàn)镻t4＋有空軌道，故Pt4＋是中心離子，NH3、Cl－是配體，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤；因配位數(shù)是6，故協(xié)作物不行能是平面正方形結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)錯誤。]8．下列說法中錯誤的是()A．從CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)為正四面體結(jié)構(gòu)，可推想PHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)也為正四面體結(jié)構(gòu)B．1mol金剛石晶體中，平均含有2molC—CC．水的沸點(diǎn)比硫化氫的高，是因?yàn)镠2O分子間存在氫鍵，H2S分子間不能形成氫鍵D．某氣態(tài)團(tuán)簇分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FED[依據(jù)等電子體的概念可知A項(xiàng)正確；金剛石中碳原子形成空間網(wǎng)狀的正四面體結(jié)構(gòu)，B項(xiàng)正確；選項(xiàng)D中強(qiáng)調(diào)該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，即是一個大分子，因此不能用均攤法計算，干脆找出分子中原子個數(shù)即得化學(xué)式，該物質(zhì)的化學(xué)式應(yīng)為E4F4或F4E49．通常狀況下，氯化鈉、氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如圖所示，下列關(guān)于這些晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述不正確的是()A．同一主族的元素與另一相同元素所形成的化學(xué)式相像的物質(zhì)不確定具有相同的晶體結(jié)構(gòu)B．氯化鈉、氯化銫和二氧化碳的晶體都有立方的晶胞結(jié)構(gòu)，它們具有相像的物理性質(zhì)C．二氧化碳晶體是分子晶體，其中不僅存在分子間作用力，而且也存在共價鍵D．在二氧化硅晶體中，平均每個Si原子形成4個Si—O共價單鍵B[SiO2和CO2的化學(xué)式相像，但其晶體結(jié)構(gòu)類型不同，A正確；CO2為分子晶體，因此分子間存在分子間作用力，而分子內(nèi)部碳原子和氧原子間形成共價鍵，NaCl和CsCl為離子晶體，故物理性質(zhì)不同，C正確，B錯誤；依據(jù)二氧化硅的結(jié)構(gòu)可推斷D正確。]10．現(xiàn)有四種晶體，其構(gòu)成粒子(均為單原子核粒子)排列方式如下圖所示，其化學(xué)式正確的是()C[利用均攤法確定粒子個數(shù)比。A項(xiàng)錯誤，8個B粒子位于頂點(diǎn)，一個A粒子位于體心，所以化學(xué)式應(yīng)為AB或BA；B項(xiàng)錯誤，E和F的數(shù)目完全一樣，所以化學(xué)式為FE或EF；C項(xiàng)正確，一個晶胞內(nèi)X、Y、Z三種粒子的個數(shù)分別為1、3、1；D項(xiàng)錯誤，A粒子位于8個頂點(diǎn)和6個面心，真正屬于一個晶胞的A粒子為4個，B粒子位于12條棱上和體心，真正屬于一個晶胞的B粒子為4個，所以化學(xué)式為AB或BA。]二、選擇題(本題共5小題，每題4分，共20分，每小題有一個或兩個選項(xiàng)符合題意，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)11．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0，部分為－2。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。下列說法正確的是()A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有4個K＋和4個Oeq\o\al(－,2)B．晶體中每個K＋四周有8個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)四周有8個K＋C．晶體中與每個K＋距離最近的K＋有8個D．晶體中，0價氧元素與－2價氧元素的原子個數(shù)比為1∶3A[在一個超氧化鉀晶胞中，含K＋數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，O2－數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，故化學(xué)式為KO2，且每個晶胞中含有4個K＋和4個Oeq\o\al(－,2)，故A項(xiàng)正確；晶體中每個K＋四周有6個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)四周有6個K＋，故B項(xiàng)不正確；晶體中與每個K＋最近距離的K＋有12個，故C項(xiàng)不正確；設(shè)0價氧原子個數(shù)為x，－2價氧原子個數(shù)為y，依據(jù)KO2為電中性得：2y＝eq\f(x＋y,2)，eq\f(x,y)＝eq\f(3,1)，故D項(xiàng)不正確。]12．視察下列空間模型并結(jié)合有關(guān)信息，推斷有關(guān)說法正確的是()B12結(jié)構(gòu)單元SF6分子S8HCN空間結(jié)構(gòu)模型示意圖備注熔點(diǎn)1873K—易溶于CS2—A.單質(zhì)硼屬于共價晶體B．SF6是由極性鍵構(gòu)成的極性分子C．固態(tài)硫S8屬于共價晶體D．HCN的結(jié)構(gòu)式為H∶C∶∶NA[SF6空間結(jié)構(gòu)高度對稱，是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子，B項(xiàng)錯誤；依據(jù)S8易溶于CS2可知，固態(tài)硫S8屬于分子晶體，C項(xiàng)錯誤；HCN的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為H—C≡N，D項(xiàng)錯誤。]13．鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列推斷正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．該晶胞中Zn2＋和S2－數(shù)目不相等C．陽離子的配位數(shù)為6D．氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅AD[A項(xiàng)，該晶體屬于離子晶體，正確；B項(xiàng)，從晶胞圖分析，含有Zn2＋的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，S2－位于立方體內(nèi)，S2－的數(shù)目為4，所以該晶胞中Zn2＋與S2－的數(shù)目相等，錯誤；C項(xiàng)，在ZnS晶胞中，1個S2－四周距離最近的Zn2＋有4個，1個Zn2＋四周距離最近的S2－有4個，則S2－的協(xié)作數(shù)為4，Zn2＋的配位數(shù)也為4，錯誤；D項(xiàng)，ZnO和ZnS中，O2－的半徑小于S2－的半徑，離子所帶的電荷數(shù)相等，所以ZnO中的離子鍵比ZnS強(qiáng)，熔點(diǎn)高，正確。]14．有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X-射線探討發(fā)覺，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋相互占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是()A．該晶體的化學(xué)式為MFe3(CN)6B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價D．晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為3個B[由題圖可推出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個數(shù)為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，含F(xiàn)e3＋個數(shù)也為eq\f(1,2)，CN－的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＝3，因此陰離子的化學(xué)式為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，A項(xiàng)錯誤；由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價為＋1價，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；由題圖可看出與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為6個，D項(xiàng)錯誤。]15．已知CsCl晶體的密度為ρg·cm－3，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，相鄰的兩個Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρ B.eq\f(NA·a3·ρ,6)C.eq\f(NA·a3·ρ,4) D.eq\f(NA·a3·ρ,8)A[該立方體中含1個Cl－，Cs＋數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，依據(jù)ρV＝eq\f(M,NA)知，M＝ρVNA＝ρa(bǔ)3NAg·mol－1，以g·mol－1為單位時摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對分子質(zhì)量，所以其相對分子質(zhì)量是ρa(bǔ)3NA。]【備選題目】對于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物分子(SiX4)，下列敘述正確的是()A．SiX4呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大B．NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4C．NaX易水解D．SiX4由原子構(gòu)成，熔化時破壞共價鍵B[硅的鹵化物(SiX4)屬于分子晶體，不是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其硬度較小，A錯誤；鈉的鹵化物(NaX)為離子化合物，屬于離子晶體，硅的鹵化物(SiX4)為共價化合物，屬于分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)大于分子晶體的熔點(diǎn)，即NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4，故B正確；鈉的強(qiáng)酸鹽不水解，NaX(NaF除外)不易水解，C錯誤；硅的鹵化物(SiX4)是由分子構(gòu)成的，屬于分子晶體，熔化時破壞分子間作用力，故D錯誤。]三、非選擇題(本題共5小題，共60分。)16．(10分)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)覺，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，馬上產(chǎn)生氯化銀，沉淀的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。(1)請依據(jù)試驗(yàn)事好用協(xié)作物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3：_________________________________________________，CoCl3·5NH3：_________________________________________________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)：______________________________________。(2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的緣由是_________________________________________________________。(3)上述協(xié)作物中，中心離子的配位數(shù)都是________。[解析]沉淀的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol，可知物質(zhì)的量分別為1mol的四種協(xié)作物，能電離出來的Cl－(即外界Cl－)的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol、1mol，故它們的化學(xué)式分別為[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。[答案](1)[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它們互為同分異構(gòu)體(3)617．(8分)在一個小燒杯中加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上加熱，視察試驗(yàn)現(xiàn)象。(1)在表面皿上加少量冷水的目的是_______________________________。(2)視察到的試驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________。(3)在表面皿上得到的碘是晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。碘晶胞中平均含有________個原子。(4)這種得到碘晶體的方法是________。[解析]由碘晶體晶胞示意圖知，碘晶胞中平均含有的碘分子數(shù)為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，則碘晶胞中平均含有的碘原子數(shù)為4×2＝8。獲得晶體的途徑有三種：熔融態(tài)物質(zhì)凝固；氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)干脆凝固(凝華)；溶質(zhì)從溶液中析出。[答案](1)冷卻碘蒸氣(2)燒杯中充溢紫色的蒸氣，表面皿底部有紫黑色的晶體(3)8(4)凝華18．(18分)氮化硼(BN)晶體是一種新型無機(jī)合成材料。用硼砂(Na2B4O7)和尿素反應(yīng)可以得到氮化硼：Na2B4O7＋2CO(NH2)2=4BN＋Na2O＋4H2O＋2CO2↑依據(jù)要求回答下列問題：(1)組成反應(yīng)物的全部元素中，第一電離能最大的是________。(2)尿素分子()中π鍵與σ鍵數(shù)目之比為________；尿素分子中處于同一平面的原子最多有________個。(3)尿素分子確定條件下形成六角形“超分子”(結(jié)構(gòu)如圖)?！俺肿印敝心蛩胤肿娱g主要通過什么作用力結(jié)合。答：________(填1種)。(4)圖示“超分子”的縱軸方向有一“通道”。直鏈烷烴分子剛好能進(jìn)入通道。并形成“超分子”的包合物；支鏈烷烴因含有側(cè)鏈，空間體積較大而無法進(jìn)入“通道”。利用這一性質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)直鏈烷烴和支鏈烷烴的分別。①直鏈烷烷烴分子能進(jìn)入通道時，通過什么作用力與“超分子”結(jié)合，從而形成“超分子”包合物？答：________。②下列物質(zhì)可以通過尿素“超分子”進(jìn)行分別的是________。A．乙烷和丁烷 B．丁烷和異丁烷C．異戊烷和新戊烷 D氯化鈉和氯化鉀(5)BN晶體有a、B兩種類型，且a-BN結(jié)構(gòu)與石墨相像、B-BN結(jié)構(gòu)與金剛石相像。①a-BN晶體中N原子雜化方式是________；②B-BN晶體中，每個硼原子形成________個共價鍵。這些共價鍵中，有________個為配位鍵。[解析](1)第一電離能同周期從左到右，呈增大趨勢；同主族從上到下，漸漸減小，位于周期表右上方的元素第一電離能大，又由于N＞O。(2)分子內(nèi)只含一條雙鍵，即只含一條π鍵；相鄰原子之間均存在σ鍵，數(shù)目為7；碳氧雙鍵及相連的原子確定共平面，即O、C、N原子確定共平面，與每個N相連的H可能共平面。(3)由于存在的粒子為分子，應(yīng)從分子間作用力方面考慮，H與N相連，且分子內(nèi)還含有極性較強(qiáng)的C、O雙鍵，可以想到分子間可形成氫鍵。(4)①粒子為分子，不具備形成分子間氫鍵的條件，只能考慮到作用力為范德華力；②不含支鏈的分子可通過，含有支鏈的分子不能通過，可得到答案；A.都不含支鏈，不行分別；B.丁烷不含支鏈，異丁烷含有支鏈，可以分別；C.異戊烷和新戊烷都含有支鏈，不行分別；D.氯化鈉和氯化鉀均以離子形式存在，二者相同，不行分別。(5)①與石墨結(jié)構(gòu)相像，石墨中C以sp2雜化；②結(jié)構(gòu)與金剛石相像，金剛石中，C原子形成4條共價鍵；B原子最外層有3個電子占據(jù)3條雜化軌道，只能形成3條共價鍵，還有一條空軌道，形成配位鍵。[答案](1)N(2)1∶76(3)氫鍵(4)①范德華力②B(5)①sp2②4119．(12分)下圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題。(1)圖1所示的CaF2晶體中與Ca2＋最近且等距離的F－數(shù)為________個(2)圖2所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是________。(3)金屬銅具有很好的延展性、導(dǎo)電性、傳熱性，對此現(xiàn)象最簡潔的說明是用“________”理論。(4)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是________，其晶體受熱熔化時，克服的粒子之間的相互作用力為________。[解析]本題考查了離子晶體、分子晶體和金屬晶體三種不同的晶體類型，涉及配位數(shù)、化學(xué)鍵的破壞等學(xué)問。(1)從圖1面心上的一個Ca2＋可看出連接4個F－，若將旁邊的晶胞畫出，也應(yīng)連4個F－，則一個Ca2＋連有8個F－。(2)H是兩電子，B從圖2看，只形成三個共價鍵，應(yīng)為6個電子，只有氧為8電子。(3)“電子氣”理論可以很好地說明金屬的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性等物理性質(zhì)。(4)熔點(diǎn)大小的一般規(guī)律：共價晶體>離子晶體>分子晶體，金屬晶體看詳細(xì)狀況，此題H3BO3為分子晶體，熔點(diǎn)最低，熔化時破壞分子間作用力。[答案](1)8(2)O(3)電子氣(4)H3BO3分子間作用力20．(12分)現(xiàn)有原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五種元素，其中X是原子半徑最小的元素，Y原子在基態(tài)時其最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Q原子在基態(tài)時其2p原子軌道上有2個未成對電子，W元素的原子中3d能級上有4個未成對電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高，其主要緣由是________________。(2)元素W能形成多種協(xié)作物，其中W(CO)5在常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為－20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可推斷W(CO)5晶體屬于________(填晶體類型)晶體，該晶體中W的化合價為________。(3)下列說法正確的是________(填字母)。A．分子晶體中，共價鍵的鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)越高B．電負(fù)性依次：X＜Y＜Z＜QC．因?yàn)镃aO中的離子鍵比KCl的強(qiáng)，所以KCl比CaO的熔點(diǎn)低D．H2YO3的分子結(jié)構(gòu)中含有一個非羥基氧，故其為中強(qiáng)酸(4)Q和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的