【名师一号】2022学年高中化学 第三章 晶体结构与性质综合能力检测（含解析）新人教版选修3

【名师一号】2022-2022学年高中化学第三章晶体结构与性质综合能力检测（含解析）新人教版选修3考试时间：90分钟　　分值：100分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．下列说法中正确的是(　　)A．完全由非金属组成的化合物不一定是共价化合物B．构成分子晶体的粒子一定含有共价键C．分子晶体的熔点一定比金属晶体的熔点低D．含有金属离子的晶体一定是离子晶体解析　由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl等，故A项正确；稀有气体元素所形成的分子晶体中不含共价键，B项不正确；金属汞的熔点低于许多分子晶体，C项也不正确；金属晶体中也含有金属阳离子，故D项也不正确。答案　A2．下列指定粒子的个数比不为21的是(　　)A．Be2＋中的质子数和电子数比B.H原子中的中子数和电子数C．Na2CO3晶体中阳离子和阴离子个数比D．BaO2(过氧化钡)固体中阴离子和阳离子个数比解析　A项中，Be2＋中质子数为4，核外电子数为2，比为2：1；B项中，H原子中中子数为2，电子数为1，故比为2：1；C项中阳离子和阴离子个数比为2：1；D项中BaO2中阴离子(O)和阳离子(Ba2＋)的个数比等于1：1，故选D项。答案　D3．某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中所形成的水溶液也可导电，则可推测该物质可能是(　　)A．金属单质B．非金属单质C．可溶性碱D．可溶性盐解析　可溶性碱和可溶性盐固态时均不导电；熔融状态和固态均能导电的是金属和某些非金属单质(如石墨、硒等半导体材料)，但后者不溶于水也不与水反应，不能形成导电的水溶液。因此，只有能与水反应的金属(如钠、钾等)符合题意。答案　A4．科学家最近又发现了一种新能源——“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。其形成过程是：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧型细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是(　　)A．离子晶体B．分子晶体C．原子晶体D．金属晶体解析　“可燃冰”是甲烷分子的结晶水合物，构成此晶体的质点是分子，所以“可燃冰”应为分子晶体。答案　B5．某物质的晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未画出)。晶体中的A、B、C的原子个数比依次为(　　)9A．1：3：1B．2：3：1C．2：2：1D．1：3：3解析　采用均摊法计算可得：A8×＝1，B6×＝3，C为1，故A、B、C的原子个数比＝1：3：1。答案　A6．如图是氯化铯晶体的晶胞示意图(晶体中最小的重复结构单元)，已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为acm，氯化铯(CsCl)的相对分子质量M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为(　　)A.g·cm－3B.g·cm－3C.g·cm－3D.g·cm－3解析　ρ＝＝g·cm－3＝g·cm－3。答案　C7．直接由原子构成的一组物质是(　　)A．干冰、二氧化硅、金刚石B．氧化钠、金刚石、氯化氢C．碘、石墨、氯化钠D．二氧化硅、金刚石、晶体硼解析　干冰属于分子晶体，是由分子构成的，A项不符合；氧化钠是离子化合物，是由阴、阳离子构成的，氯化氢属于共价化合物，由分子构成，B项不符合；碘属于分子晶体，由分子构成，氯化钠属于离子晶体，由阴、阳离子构成，C项不符合；二氧化硅、金刚石、晶体硼属于原子晶体，直接由原子构成，D项符合。答案　D8．关于晶体的下列说法正确的是(　　)9A．化学键都具有饱和性和方向性B．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键解析　离子键、金属键没有方向性、饱和性；氢键不属于化学键；金属键属于化学键。答案　B9．有关晶体的叙述中正确的是(　　)A．在SiO2晶体中，由Si、O构成的最小单元环中共有8个原子B．在28g晶体硅中，含Si—Si共价键个数为4NAC．金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C—C键键能小于Si—Si键D．镁型和铜型金属晶体的配位数均为12解析　SiO2晶体中的最小单元环中共有12个原子；28g晶体硅中Si－Si共价键个数为2NA；金刚石的熔沸点高于晶体硅，是因为C—C键键能大于Si—Si键；镁型和铜型晶体的晶胞不同，但原子的配位数(均为12)和空间利用率(均为74%)都相同。答案　D10．下列判断错误的是(　　)A．熔点：Si3N4>NaCl>SiI4B．沸点：NH3>PH3>AsH3C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3解析　Si3N4、NaCl、SiI4分别为原子晶体、离子晶体和分子晶体，故熔点大小顺序为Si3N4>NaCl>SiI4，A项正确；NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，且分子的组成和结构相似，由于NH3分子间有氢键，其沸点最高，而PH3的相对分子质量小于AsH3，则其沸点低于AsH3，B项错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，由于非金属性：Cl>S>P，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C项正确；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，由于金属性：Na>Mg>Al，碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，D项正确。答案　B11．如下图所示为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，那么该冰中的每个水分子氢键个数为(　　)A．1B．3C．2D．49解析　由图示观察冰的晶体结构，一个水分子的H—O键与另一水分子中氧原子的孤对电子所在轨道的轴在一条直线上。因每个水分子有两个氢原子和两对孤对电子，所以最多可与四个水分子形成四个氢键，又因两个水分子形成一个氢键，所以4(一个水分子周围有4个氢键)×1/2(2个水分子间形成一个氢键)＝2，故选C项。答案　C12．下列有关物质类别判断的依据正确的是(　　)A．原子晶体：晶体的熔点是否很高B．电解质：水溶液是否导电C．离子化合物：是否含有离子键D．共价化合物：是否含有共价键解析　有些金属晶体的熔点也可能很高，A项不正确；熔融状态下能导电的化合物也属于电解质，B项不正确；含有离子键的化合物一定是离子化合物，C项正确；有些离子化合物中也可能含共价键，如NaOH，D项不正确。答案　C13．①～④是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　)A．图①和③B．图②和③C．只有④D．图①和④解析　本题考查了离子晶体的代表物质NaCl、CsCl晶体结构。NaCl晶体是简单立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和图(4)是属于NaCl晶体的。答案　D14．下列有关金属键的相关叙述，正确的是(　　)A．金属中的电子属于整块金属B．金属键是金属离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C．按熔点逐渐升高的顺序排列的是：Li、Na、MgD．固态能导电的单质一定为金属解析　金属键不仅仅是静电吸引作用，还包括静电排斥作用，Li的熔点比Na高；非金属单质石墨也能导电，B、C、D项均错。答案　A15．下列叙述正确的是(　　)A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构C．H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子D．熔点由高到低的顺序是：金刚石>碳化硅>晶体硅解析　A项中1个甘氨酸分子中存在10对共用电子；B项中硼元素的原子最外层只有3个电子，在BCl3分子中硼原子最外层只有6个电子；C项中CS2是直线形分子，分子无极性；D项中三种晶体均属于原子晶体且结构相似，熔点的高低取决于原子间共价键的强弱，三种共价键强度为C—C>C—Si>Si—Si。故D项正确。答案　D916．高温下超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是(　　)A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个OB．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个D．晶体中，0价氧与－2价氧的数目比为2：1解析　由题中的晶胞结构可知，有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋的个数为8×1/8＋6×1/2＝4(个)；有12个O位于棱上，一个处于中心，则晶胞中含有的O的个数为12×1/4＋1＝4(个)，所以超氧化钾的化学式为KO2，A项正确；超氧化钾的晶体结构类似于氯化钠的晶体结构，所以晶体中每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，B项错误；晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个，C选项也错误；设晶体中0价氧原子和－2价氧原子个数分别为x、y，则有－2y/(x＋y)＝－，即x/y＝3/1，D项不正确。答案　A第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(10分)(1)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电________；B．溴化铝，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电________；C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中________；D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电________。(2)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为________。9(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如上图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________。解析　(1)晶体的熔点高低、熔融态能否导电及溶解性等性质相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的导电性不同。原子晶体熔融态不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂的物质往往也是分子晶体的特征之一。(2)根据题给信息，FeCl3的熔沸点低，易溶于水、有机溶剂等，可确定其为分子晶体。(3)面心立方中铁原子个数为8×＋6×＝4，体心立方中铁原子个数为8×＋1＝2个，两晶胞中实际含有的铁原子的个数比为2：1。答案　(1)原子晶体　分子晶体　分子晶体　离子晶体(2)分子晶体(3)2：118．(11分)A、B、C、D是分布在三个不同短周期内除稀有气体以外的四种元素，它们的原子序数依次递增。已知B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，而C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数。回答下列问题。(1)画出C元素的原子结构示意图________。(2)在化合物DC2的晶体结构中，最小的环上有________个D原子。(3)在化合物BC2的晶体中，每个BC2分子周围与它距离最近的BC2分子有________个。(4)写出符合通式BnAn(n≥6)且分子中所有A、B原子处于同一平面内的两种化合物的结构简式____________、____________。(5)化合物DA4具有强还原性，将它加入硝酸银溶液中，会产生银镜，同时生成DC2和硝酸，该反应的化学方程式(用具体的化学式表示)是________________________。解析　(1)由B、D两元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，B、D原子序数递增，可知B、D为碳、硅，C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数，C为氧，A、B、C、D位于三个不同周期，则A为氢元素。氧元素的原子结构示意图为。(2)SiO2晶体中，最小环上有12个原子，其中有6个Si原子。(3)CO2为分子晶体，在其晶体中每个CO2分子周围与其距离最近的CO2分子有12个。(4)符合通式CnHn(n≥6)且分子中所有C、H原子处于同一平面内的化合物有(C6H6)、。(5)SiH4中Si为－4价，SiO2中Si为＋4价，根据反应中化合价升高总数与降低总数相等可配平方程式。9答案　(1)(2)6　(3)12　(4)　CHCH2(5)SiH4＋8AgNO3＋2H2O===8Ag↓＋SiO2＋8HNO319．(16分)下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应不同的元素。请回答下列问题。(1)表中属于d区的元素是________(填编号)；元素⑧的原子外围电子排布式是________。(2)③和⑦形成的常见化合物的晶体类型是________；②③④的电负性：________>________>________(用元素符号表示)。判断依据是______________________________，气态氢化物最稳定的是________(写化学式)；(3)某元素的特征电子排布式(价电子排布式)为nsnnpn＋1，该元素为周期表中的________(填编号)；该元素与元素①形成的化合物X极易溶于水的原因是__________________________。(4)②③形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，则其化学式为________________，其熔点比金刚石的__________(填“高”或“低”)。(5)⑤的氧化物与⑥的最高价氧化物的水化物反应的方程式为______________________。解析　(1)由各元素在周期表中的位置可知①至⑨各元素分别为H、C、N、O、Al、S、Cl、Cu、Fe，属于d区的是Fe，Cu的外围电子排布为3d104s1。(2)N和Cl形成的常见化合物有NCl3、NCl5，均为分子晶体；由于周期表中同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，电负性也逐渐增大，即C