高中化 第三章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)章末綜合檢測(cè) 魯科版選修3

章末綜合檢測(cè)(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分)1．納米材料是21世紀(jì)最有前途的新型材料之一，世界各國(guó)對(duì)這一新材料給予了極大的關(guān)注。納米粒子是指直徑為1～100nm的超細(xì)粒子(1nm＝10－9m)。由于表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，其常有奇特的光、電、磁、熱等性能，可開發(fā)為新型功能材料，有關(guān)納米粒子的敘述不正確的是 ()。A．因納米粒子半徑太小，故不能將其制成膠體B．一定條件下納米粒子可催化水的分解C．一定條件下，納米陶瓷可發(fā)生任意彎曲，可塑性好D．納米粒子半徑小，表面活性高解析題中涉及納米材料這一新型材料，根據(jù)納米粒子微粒大小，判斷出其分散質(zhì)粒子大小剛好處在膠體分散質(zhì)大小的范圍內(nèi)，因此我們要結(jié)合膠體知識(shí)，并緊密聯(lián)系題干中的有關(guān)知識(shí)分析、討論。答案A2．最近科學(xué)家成功地制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以四個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無(wú)限伸展結(jié)構(gòu)，下列對(duì)該晶體敘述錯(cuò)誤的是 ()。A．該物質(zhì)的化學(xué)式為CO4B．晶體的熔、沸點(diǎn)高，硬度大C．晶體中C原子數(shù)與C—O鍵數(shù)之比為1∶4D．晶體的空間最小環(huán)共由12個(gè)原子所構(gòu)成解析分析題意可知，該新型碳氧化合物屬于原子晶體，以C—O鍵結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無(wú)限伸展結(jié)構(gòu)，使學(xué)生容易聯(lián)想到晶體SiO2的結(jié)構(gòu)，故B、C、D三項(xiàng)正確。該物質(zhì)的化學(xué)式應(yīng)為CO2，而不是CO4，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A3．下列各類物質(zhì)中，固態(tài)時(shí)只能形成離子晶體的是 ()。A．非金屬氧化物 B．非金屬單質(zhì)C．強(qiáng)酸 D．強(qiáng)堿解析根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)，純凈物可分為單質(zhì)和化合物，單質(zhì)又分為金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)，化合物可以分為離子化合物和共價(jià)化合物，在這四類物質(zhì)中，金屬單質(zhì)形成的晶體一定是金屬晶體，離子化合物形成的晶體一定是離子晶體，非金屬單質(zhì)與共價(jià)化合物形成的晶體可能是分子晶體，也可能是原子晶體。非金屬氧化物、強(qiáng)酸都屬于共價(jià)化合物，強(qiáng)堿屬于離子化合物。答案D4．干冰晶體是一種面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個(gè)CO2構(gòu)成立方體，且在6個(gè)面的中心各有1個(gè)，在每個(gè)CO2周圍距離為eq\f(\r(2),2)a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2有 ()。A．4個(gè) B．8個(gè)C．12個(gè) D．6個(gè)解析每個(gè)CO2周圍距離為eq\f(\r(2),2)a的CO2為12個(gè)。答案C5．下列對(duì)化學(xué)知識(shí)概括合理的是 ()。A．原子晶體、離子晶體、金屬晶體、分子晶體中都一定存在化學(xué)鍵B．同素異形體之間的轉(zhuǎn)化都是物理變化C．原子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的高，分子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的低D．一種元素可能有多種氧化物，但同種化合價(jià)只對(duì)應(yīng)一種氧化物解析稀有氣體的晶體中不含有化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)；3O2eq\o(=,\s\up7(放電))2O3是化學(xué)變化，B項(xiàng)錯(cuò)；晶體硅的熔點(diǎn)比鎢低，蔗糖的熔點(diǎn)比汞高，C項(xiàng)正確；N元素顯＋4價(jià)的氧化物有NO2、N2O4，D項(xiàng)錯(cuò)。答案C6．已知A元素原子核外電子共占有5個(gè)軌道且有2個(gè)成單電子；B元素原子核外能量最高電子為：n＝3、l＝1、m＝1、ms＝＋eq\f(1,2)，n＝3、l＝1、m＝0、ms＝＋eq\f(1,2)。則A、B兩元素所形成化合物的晶體類型為 ()。A．分子晶體 B．原子晶體C．離子晶體 D．金屬晶體解析A的核外電子排布式為1s22s22p4，A為O元素；B有3個(gè)電子層，且最高能量的電子有2個(gè)且為p電子，那么B為1s22s22p63s23p2，B為Si。SiO2為原子晶體。答案B7．氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作為能源，必須解決好安全有效地儲(chǔ)存氫氣的問題?；瘜W(xué)家研究出利用合金儲(chǔ)存氫氣的方法，其中鑭(La)鎳(Ni)合金是一種儲(chǔ)氫材料，這種合金的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測(cè)定，其基本結(jié)構(gòu)單元如圖所示，則該合金的化學(xué)式可表示為 ()。A．LaNi5 B．LaNiC．La14Ni24 D．La7Ni12解析根據(jù)上述物質(zhì)的結(jié)構(gòu)知La原子的數(shù)目為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，而Ni原子的數(shù)目為12×eq\f(1,2)＋6＋6×eq\f(1,2)＝15，所以La與Ni的原子個(gè)數(shù)比為3∶15＝1∶5。答案A8．某離子晶體的晶體結(jié)構(gòu)中最小重復(fù)單元如右圖所示：A為陰離子，在正方體內(nèi)，B為陽(yáng)離子，分別在頂角和面心，則該晶體的化學(xué)式為 ()。A．B2A B．BA2C．B7A4 D．B4A7解析本題考查的是均攤法確定晶胞的化學(xué)式，考查學(xué)生綜合運(yùn)用能力，中等難度題。解題思路：8個(gè)A在晶胞的內(nèi)部，全部屬于這個(gè)晶胞；B位于頂角和面心，個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×8＋6×eq\f(1,2)＝4，故答案為B。答案B二、非選擇題(本題共包括4個(gè)小題，共52分)9．(14分)Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素MnFe電離能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957回答下列問題：(1)Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的解釋是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是________；②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)64－]中的配體CN－中C原子的雜化軌道類型是________，寫出一種與CN－互為等電子體的單質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)式________。(3)三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上易升華。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為________。(4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如下圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為________。解析(1)原子軌道處于全充滿或半充滿時(shí)能量較低，較穩(wěn)定，故25Mn的價(jià)電子排布式為：3d54s2；Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時(shí)，3d能級(jí)由3d6轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)3d5，而Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d能級(jí)卻由較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)3d5轉(zhuǎn)變?yōu)?d4，所以氣態(tài)Mn2＋再失一個(gè)電子比Fe2＋難。(2)①形成配合物的中心原子要能提供空軌道，而配體中的分子或離子應(yīng)能夠提供孤對(duì)電子；②配體CN－中碳氮以碳氮叁鍵相連，為直線形結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化軌道類型為sp1；CN－為14電子的離子，故與CO、N2等互為等電子體，但符合題意的是N2(因題中限定為單質(zhì)分子)。(3)FeCl3的熔、沸點(diǎn)較低，可知FeCl3晶體為分子晶體。(4)利用“均攤法”計(jì)算，面心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，體心立方晶胞中實(shí)際含有Fe原子的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2，故二者原子個(gè)數(shù)之比為2∶1。答案(1)3d54s2由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對(duì)要少(2)①具有孤對(duì)電子②sp1N≡≡N(3)分子晶體(4)2∶110．(10分)Ⅰ.自從英國(guó)化學(xué)家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一個(gè)稀有氣體的化合物XePtF6以來(lái)，人們又相繼發(fā)現(xiàn)了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列為開拓稀有氣體化學(xué)作出了歷史性貢獻(xiàn)。(1)請(qǐng)根據(jù)XeF4的結(jié)構(gòu)示意圖(圖1)判斷這個(gè)分子是極性分子還是非極性分子？____________________。(2)XeF2晶體是一種無(wú)色晶體，圖2為它的晶胞結(jié)構(gòu)圖。XeF2晶體屬于哪種類型的晶體？__________________。Ⅱ.已知有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔點(diǎn)/℃28522072714190(2.6×105Pa)沸點(diǎn)/℃360029801412182.7請(qǐng)參考上述數(shù)據(jù)填空和回答問題：(1)工業(yè)上常用電解熔融MgCl2的方法生產(chǎn)金屬鎂，用電解Al2O3與冰晶石熔融混合物的方法生產(chǎn)鋁。為什么不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂，也不用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁？___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)設(shè)計(jì)可靠的實(shí)驗(yàn)證明MgCl2、AlCl3所屬的晶體類型，其實(shí)驗(yàn)方法是___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析Ⅰ.(1)由圖1可看出該結(jié)構(gòu)為高度對(duì)稱，故為非極性分子。(2)因Xe、F都為非金屬元素，且結(jié)合圖2結(jié)構(gòu)圖得為分子晶體。Ⅱ.(1)見答案。(2)區(qū)別離子晶體和分子晶體就看兩晶體在熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電，若能導(dǎo)電，則為離子晶體；若不導(dǎo)電，則為分子晶體。答案Ⅰ.(1)非極性分子(2)分子晶體Ⅱ.(1)因?yàn)镸gO的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl2，故電解熔融MgO將需要更高的溫度，消耗更多的能量，因而不用電解MgO的方法生產(chǎn)鎂。觀察表中數(shù)據(jù)可見，AlCl3易升華，熔、沸點(diǎn)低，故屬于分子晶體，不存在離子，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，不能被電解，因而不能用電解AlCl3的方法生產(chǎn)鋁(2)將兩種晶體加熱到熔融狀態(tài)，MgCl2能導(dǎo)電，AlCl3不能導(dǎo)電。證明MgCl2為離子晶體，AlCl3為分子晶體11．(16分)(·陜西榆州高二調(diào)研)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水。根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)A和D的氫化物中，沸點(diǎn)較低的是________(填“A”或“D”)；A和B的離子中，半徑較小的是________(填離子符號(hào))。(2)C在元素周期表中的位置是______________。(3)A和E可形成離子化合物，其晶胞(晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復(fù)單元)結(jié)構(gòu)如上圖所示，陽(yáng)離子(用“.”表示)位于該正方體的頂點(diǎn)或面心，陰離子(用“。”表示)均位于小正方體的中心。該化合物的電子式是_________________________________________________________________。解析本題的突破點(diǎn)主要是“B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水”，可知C的最高價(jià)氧化物的水化物為兩性氫氧化物，則C是Al元素，則B為Na元素。A、E形成的離子化合物的化學(xué)式為EA2，所以E為第ⅡA族的Ca元素，A為第ⅦA族的F元素，則D為Cl元素，結(jié)合第(3)問確定。答案(1)DNa＋(2)第3周期ⅢA族(3)[··eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))×·]－Ca2＋[×·eq\o(F,\s\up6(··),\s\do4(··))··]－12．(12分)氯化鉻酰(CrO2Cl2)在有機(jī)合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機(jī)物反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出鉻原子的基態(tài)電子排布式________，與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有________(填元素符號(hào))，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為________。(2)CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是________(填“極性”或“非極性”)分子。(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五種有機(jī)溶劑中，碳原子采取sp2雜化的分子有________(填序號(hào))，CS2分子的空間構(gòu)型是________。解析(1