晶體結構與性質(zhì)測試題

1、物質(zhì)結構與性質(zhì)第四單元測試題(時間： 45 分鐘 滿分： 100 分 )考點題號晶體的類型和性質(zhì)2、3、6、8晶體的微觀結構分析和計算1、4、5、7、9、 10、11一、選擇題 (本題共 7 個小題，每題 6分，共 42分。每個小題只有一個選項符合題意)1下列有關晶體的敘述中，錯誤的是()。A金剛石網(wǎng)狀結構中，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6 個碳原子B 氯化鈉晶體中，每個 Na周圍距離相等且最近的 Na共有 6 個 C金屬晶體中，以“ ABCABCABC ”形式的堆積稱為面心立方堆積 D干冰晶體中，每個 CO 2分子周圍距離相等且最近的 CO 2分子共有 12 個 解析 NaCl 晶

2、體中， Na周圍最近的 Na在小立方體的面對角線上， 故有 12 個 Na最 近且等距離。答案 B 2下列關于晶體的說法，一定正確的是() 。CaTiO 3的晶體結構模型 (圖中 Ca2、O2、Ti4 分別位于立方體的體心、面心和頂角 )A 分子晶體中都存在共價鍵B如上圖， CaTiO 3晶體中每個 Ti4和 12 個 O2相緊鄰CSiO2 晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結合D金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高解析 稀有氣體為單原子分子，晶體中不存在共價鍵。據(jù)圖可知CaTiO 3 晶體中， Ti4位于晶胞的頂角， O2位于晶胞的面心，故 Ti4的 O2配位數(shù)為 12。SiO2 晶體中每

3、個硅原 子與四個氧原子相連。汞常溫下為液態(tài)，其熔點比一般分子晶體還低。答案 B3下面的排序不正確的是 () 。A 晶體熔點的高低： COOHOHOHCOOHB硬度由大到小：金剛石 碳化硅 晶體硅C熔點由高到低： Na>Mg>AlD 晶格能由大到?。?NaF>NaCl>NaBr>NaI解析 A 項形成分子間氫鍵的熔、沸點要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)，正確； B 項均為原子晶體， 原子半徑越小， 鍵長越短共價鍵越牢固， 硬度越大， 鍵長有：CC<CSi<Si Si， 故硬度相反， 正確； C 項均為金屬晶體， 熔點大小取決于原子半徑大小以及陽離子所帶電荷 數(shù)

4、，其規(guī)律是離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，熔點越高，則熔點Al>Mg>Na ，C 不正確；晶格能越大， 則離子鍵越強， 離子所帶電荷相同時離子鍵的強弱與離子半徑有關， 半徑越小， 則離子鍵越強， D 項正確。答案 C4現(xiàn)有四種晶體的晶胞，其離子排列方式如下圖所示，其中化學式不屬MN 型的是() 。解析 由均攤法可得 A、 C、D 晶胞的 M 與 N 的個數(shù)比為 11，而 B 晶胞中 M 與 N 的個數(shù)比為 13，故 B 項不屬于 MN 型。答案 B5鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的晶胞結構示意圖如圖所示，它的化學式是 ()。ABaTi

5、8O12 BBaTi4O6 CBaTi2O4 D BaTiO 3解析 由晶胞結構示意圖可知， Ba 在立方體的中心，完全屬于該晶胞； Ti 處于立方體 11的 8 個頂點， 每個 Ti 有1屬于該晶胞； O 處于立方體的 12條棱的中點， 每個 O 有1屬于該晶 84 11胞。即晶體中 N(Ba)N(Ti) N(O) 1 8×8 12×4 113。答案 D6某無機化合物的二聚分子結構如圖，該分子中A、B 兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外層都達到 8 電子穩(wěn)定結構。 下列關于該化合物的說法不正確的是 ()。A 化學式是 Al 2Cl6B不存在離子鍵和非極性共價鍵

6、 C在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體D是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導電解析 由題意知 該化合 物為分 子晶體， A 為 Cl， B 為 Al ，分子的 結構式 為 ClAlClClClAlClCl ，存在極性鍵和配位鍵。答案 D7已知 NaCl 的摩爾質(zhì)量為 58.5 g m·ol1，其晶體密度為 d g ·cm3，若圖中鈉離子與最 接近的氯離子的核間距離為 a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為()。33A 117a3d B58.5/(2a3d)C234/( a3d) D58.5/(4a3d)1 58.5 解析 a3·dNA2× 58.5，NA 2a3

7、d。 答案 B二、非選擇題 (本題共 4個小題，共 58 分)8 (14 分) 銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。(1) 銅原子的核外電子排布式是 。(2) 銅的熔點比鈣的高，其原因是 ；如圖是金屬 Ca 和 Cu 所形成的某種合金的晶胞結構示意圖，則該合金中 Ca 和 Cu 的原子個數(shù)之比為 。(3) Cu2能與 NH3、H2O、Cl等形成配位數(shù)為 4 的配合物。 Cu(NH 3)42中存在的化學鍵類型有 ( 填序號 )。A 配位鍵 B 金屬鍵C極性共價鍵 D 非極性共價鍵E離子鍵Cu(NH 3)42具有對稱的空間構型， Cu(NH 3)4 2中的兩個 NH3 被兩個 Cl 取代，能得 到

8、兩種不同結構的產(chǎn)物，則 Cu(NH 3)42 的空間構型為 。解析 (1)銅元素原子的核外電子排布滿足“ 全空、半滿、全滿穩(wěn)定 ” 的原理。 (2)金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強弱，一般金屬鍵越強， 金屬的硬度越大、 熔點越高； 該晶 胞中頂點的原子按 18計，面上的原子按 12計。(3)Cu(NH 3)42中 Cu2和 NH 3之間形成配位鍵， NH 3內(nèi)形成極性共價鍵。 Cu(NH 3)42的立體構型可以參照甲烷的立體構型考慮，若為正四 面體形，則 Cu(NH 3)42中的兩個 NH 3被兩個 Cl取代后所得配合物只有一種，若為平面正 方形則 Cu(NH 3)42中的兩個 NH 3被兩

9、個 Cl取代后所得配合物有兩種。答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar3d 104s1(2) 晶體中銅的金屬鍵強度大于鈣的1 5(3) AC 平面正方形9 (14 分) 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學元素。(1) 請 寫 出 元 素 d 的 基 態(tài) 原 子 電 子 排 布 式(2) b 元素的氧化物中 b 與氧元素之間的共價鍵類型是 。其中 b 原子的雜化方式是。(3) a 單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示， 其晶胞特征如下圖乙所示， 原子之間相 互位置關系的平面圖如下圖丙所示。若已知 a的原子半徑為 d，NA 代表阿伏加德羅常數(shù)， a的

10、相對原子質(zhì)量為 Mr，則一個晶 胞中 a 原子的數(shù)目為 ，該晶體的密度為 (用字母表示 )。解析 (1) 根據(jù)洪特規(guī)則的特例， d 軌道半充滿時更穩(wěn)定，其 Cr 原子電子排布式是 1s22s22p63s23p63d54s1 而不是 1s22s22p63s23p63d44s2。(2)SiO 2硅氧之間的共價鍵是 “頭對頭 ”的方式， 所以是 鍵，其中 Si的雜化方式是 sp3 雜化。1 1 M r(3)由分攤法計算： 8×86×24；該晶胞的質(zhì)量 m 4× NAr ，該晶胞的體積 V 4× d× 22 316 2d3，晶胞密度 mV4 2Md3N

11、A。答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1 或Ar3d 54s1 (2) 鍵或極性共價鍵sp3 雜化 (3)4Mr 4 2d3NA10(15 分 )金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。請回答下列問題：(1) Ni 原 子 的 核 外 電 子 排 布 式 為 ；(2) NiO 、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni2和 Fe2的離子半徑分別為 69 pm和 78 pm，則熔點 NiOFeO( 填 “<”或 “>”；)(3) NiO 晶胞中 Ni 和 O 的配位數(shù)分別為 、；(4) 金屬鎳與鑭 (La) 形成的合金是一種良好的儲氫材料， 其晶胞結構

12、示意圖如圖所示。 該 合金的化學式為 。解析 (1)核外電子排布式與價電子排布式要區(qū)別開。(2)NiO 、FeO 都屬于離子晶體，熔點高低受離子鍵強弱影響，離子半徑越小，離子鍵越 強，熔點越高。 (3)因為 NiO 晶體結構類型與 NaCl 相同，而 NaCl 晶體中 Na、 Cl 的配位 數(shù)都是 6，所以， NiO 晶體 Ni 2、O2的配位數(shù)也是 6。(4)根據(jù)晶胞結構可計算，一個合金 11晶胞中， La：8×81，Ni：18×25。所以該合金的化學式為 LaNi 5。答案 (1)Ar3d 84s2 或 1s22s22p63s23p63d84s2(2)> (3)6

13、 6 (4)LaNi 511(15 分)可以由下列反應合成三聚氰胺： CaO3CCaC2 CO，CaC2N2CaCN2C， CaCN2 2H2O=NH 2CN Ca(OH) 2，NH 2CN 與水反應生成尿素 CO(NH 2)2，尿素合成三聚 氰胺。(1)寫出與 Ca 在同一周期且最外層電子數(shù)相同、 內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：CaCN2 中陰離子為 CN 22，與 CN 22互為等電子體的分子有 N2O 和(填化學式 )，由此可以推知 CN 22的空間構型為 。(2)尿素分子中 C 原子采取 雜化。尿素分子的結構簡式是 。(3)三聚氰胺 ()俗稱“蛋白精”。動物攝入)后，三聚氰酸與三

14、聚三聚氰胺和三聚氰酸 (氰胺分子相互之間通過 結合，在腎臟內(nèi)易形成結石。(4)CaO 晶胞如圖所示， CaO 晶體中 Ca2的配位數(shù)為 。 CaO 晶體和 NaCl 晶體的 晶格能分別為： CaO 3 401 kJ ·mol 1、NaCl 786 kJ ·mol1。導致兩者晶格能差異的主要原因是解析 (1)Ca 的最外層是 2 個電子，與它同一周期的元素在第四周期，內(nèi)層排滿電子則 K 到 M 層分別為 2、8、 18個電子，則它的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d 104s2；與 CN22 互為等電子體，必須符合原子數(shù)相等，價電子總數(shù)相等，故可以是 CO2，因為 CO2 是直線形分子，則 CN22的空間構型是直線形。 (2)尿素分子的結構簡式為 COH 2NNH 2，分子中的 C原子采用 sp2雜化方式， 碳氧之間的共價鍵有 1個 鍵、1個鍵。 (3) 三聚氰酸與三聚氰胺分子之間通過分子間氫鍵相互結合而形成結石。 (4) 由晶胞圖可看出，