新教材高中化學(xué)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元過關(guān)檢測新人教版選擇性必修2

第三章單元過關(guān)檢測時間：90分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題2分，共20分。每小題只有1個選項符合題意)1.下列說法正確的是()A.離子晶體必含有金屬陽離子B.共價晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點越高C.分子晶體中共價鍵鍵能越大，熔、沸點越高D.金屬晶體中金屬越活潑，金屬鍵越強(qiáng)答案B解析銨鹽中不含金屬陽離子，A錯誤；共價晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點越高，B正確；分子晶體熔、沸點凹凸取決于分子間作用力大小，與共價鍵鍵能大小沒有干脆關(guān)系，C錯誤；金屬晶體中金屬越活潑，金屬鍵越弱，D錯誤。2.下列物質(zhì)的熔、沸點凹凸依次中，正確的是()A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅B.C.MgO>H2O>O2>Br2D.金剛石>生鐵>純鐵>鈉答案B解析A項，同屬于共價晶體，熔、沸點凹凸主要看共價鍵的強(qiáng)弱，鍵長越短，鍵能越大，熔、沸點越高，故熔、沸點凹凸依次為晶體硅<碳化硅<二氧化硅<金剛石，錯誤；B項，形成分子間氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)的熔、沸點，正確；C項，對于不同類型的晶體，其熔、沸點凹凸一般為共價晶體>離子晶體>分子晶體，MgO>H2O>Br2>O2，錯誤；D項，生鐵為鐵合金，熔點要低于純鐵，錯誤。3.下列說法正確的是()A.晶體在受熱熔化過程中肯定存在化學(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答案C解析分子晶體熔化時一般破壞分子間作用力，而不影響化學(xué)鍵，如碘單質(zhì)熔化，A錯誤；共價晶體的原子間只存在共價鍵，分子晶體內(nèi)可能存在范德華力、氫鍵和共價鍵，如水、氨氣等，B錯誤；構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列，晶體的這一結(jié)構(gòu)特征可以通過X射線衍射圖譜反映出來，因此，區(qū)分晶體和非晶體的最牢靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X射線衍射試驗，C正確；銨鹽是由非金屬元素組成的化合物，屬于離子化合物，氯化鋁是由金屬元素與非金屬元素組成的共價化合物，D錯誤。4.澤維爾探討發(fā)覺，當(dāng)用激光脈沖照耀NaI，使Na＋和I－兩核間距為1.0～1.5nm時，呈離子鍵；當(dāng)兩核靠近約距0.28nm時，呈共價鍵。依據(jù)澤維爾的探討成果能得出的結(jié)論是()A.NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B.離子晶體可能含有共價鍵C.NaI晶體中既有離子鍵，又有共價鍵D.共價鍵和離子鍵沒有明顯的界線答案D解析由題中信息可知，離子的核間距較大時，呈離子鍵，而核間距較小時，呈共價鍵，當(dāng)核間距變更時，鍵的性質(zhì)會發(fā)生變更，這說明離子鍵和共價鍵沒有明顯的界線。5.將灼熱的銅絲伸入盛氯氣的集氣瓶中，猛烈燃燒產(chǎn)生棕黃色煙，向集氣瓶中加入少量水，視察到溶液呈黃綠色，主要緣由是CuCl2溶液中存在黃綠色的[CuCl4]2－。現(xiàn)向藍(lán)色的硫酸銅溶液中加入少量稀氨水，得到藍(lán)色絮狀沉淀，接著加入氨水后，藍(lán)色沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液，再向其中加入少量濃鹽酸，得到綠色溶液，則該綠色溶液中主要存在的離子是()A.Cu2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq\o\al(2－,4)B.[CuCl4]2－、[Cu(NH3)4]2＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)C.[CuCl4]2－、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)D.[Cu(NH3)4]2＋、[Cu(H2O)4]2＋、SOeq\o\al(2－,4)答案B解析由題中信息可推知，含[CuCl4]2－的溶液為黃綠色，含[Cu(NH3)4]2＋的溶液為深藍(lán)色，故綠色溶液中含[CuCl4]2－和[Cu(NH3)4]2＋；在整個反應(yīng)過程中SOeq\o\al(2－,4)未參加反應(yīng)，NH3與H＋結(jié)合生成了NHeq\o\al(＋,4)。6.2014年12月科學(xué)家發(fā)覺了迄今為止最輕的冰——“冰十六”，它是水的一種結(jié)晶形式，有著像籠子一樣可以困住其他分子的結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)敘述中不正確的是()A.“冰十六”的密度比液態(tài)水小B.“冰十六”與干冰由不同分子構(gòu)成C.“冰十六”可以包合氣體分子D.液態(tài)水轉(zhuǎn)變成“冰十六”是化學(xué)變更答案D解析冰中存在氫鍵，具有方向性和飽和性，其體積變大，則相同質(zhì)量時冰的密度比液態(tài)水的密度小，A正確；冰與干冰由不同分子構(gòu)成，B正確；“冰十六”具有籠子一樣的結(jié)構(gòu)，可以困住其他分子，所以“冰十六”可以包合氣體分子，C正確；液態(tài)水轉(zhuǎn)變成“冰十六”，沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，屬于物理變更，D錯誤。7.二茂鐵[(C5H5)2Fe]的發(fā)覺是有機(jī)金屬化合物探討中具有里程碑意義的事務(wù)，它開拓了有機(jī)金屬化合物探討的新領(lǐng)域。已知二茂鐵的熔點是173℃(在100℃時起先升華)，沸點是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法不正確的是()A.二茂鐵屬于分子晶體B.在二茂鐵結(jié)構(gòu)中，C5Heq\o\al(－,5)與Fe2＋之間形成的化學(xué)鍵是離子鍵C.已知：環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為，則其中僅有1個碳原子實行sp3雜化D.C5Heq\o\al(－,5)中肯定含π鍵答案B解析由題給信息知二茂鐵熔點低，易升華，易溶于有機(jī)溶劑，說明二茂鐵為分子晶體，故A正確；C5Heq\o\al(－,5)中的碳原子含有孤電子對，F(xiàn)e2＋含有空軌道，兩者形成配位鍵，故B錯誤；1號碳原子含有4個σ鍵，無孤電子對，雜化類型為sp3,2、3、4、5號碳原子形成3個σ鍵，無孤電子對，雜化類型為sp2，因此僅有1個碳原子實行sp3雜化，故C正確；C5Heq\o\al(－,5)中碳原子沒有達(dá)到飽和，存在碳碳雙鍵，則C5Heq\o\al(－,5)中含有π鍵，D正確。8.一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，分子模型如圖所示，則它的化學(xué)式為()A.TiCB.Ti13C14C.Ti4C7D.Ti14C13答案D解析依據(jù)題意可知，圖給結(jié)構(gòu)就是其分子結(jié)構(gòu)，分子中含有的原子就是其化學(xué)式中含有的原子，依據(jù)分子模型計算鈦原子個數(shù)為14，碳原子個數(shù)為13，故選D。9.下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是()A.金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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＋四周緊鄰且距離相等的Na＋共有6個C.氯化銫晶體中，每個Cs＋四周緊鄰且距離相等的Cl－有8個D.干冰晶體中，每個CO2分子四周緊鄰且距離相等的CO2分子有12個答案B解析金剛石中由共價鍵構(gòu)成的最小的環(huán)上有6個碳原子；氯化鈉晶體中，每個Na＋四周緊鄰且距離相等的Cl－有6個，每個Na＋四周緊鄰且距離相等的Na＋有12個；氯化銫晶體中，每個Cs＋四周緊鄰且距離相等的Cl－有8個，每個Cs＋四周緊鄰且距離相等的Cs＋有6個；干冰晶體中，每個CO2分子四周緊鄰且距離相等的CO2分子有12個。10.石墨能與熔融金屬鉀作用，形成石墨間隙化合物，鉀原子填充在石墨各層原子中。比較常見的石墨間隙化合物是青銅色的化合物，其化學(xué)式可寫成CxK，其平面圖形如圖所示。x的值為()A.8B．12C．24D．60答案A解析可選取題圖中6個鉀原子圍成的正六邊形為結(jié)構(gòu)單元，每個鉀原子被3個正六邊形共用，則該結(jié)構(gòu)單元中實際含有的鉀原子數(shù)為6×eq\f(1,3)＋1＝3，該六邊形內(nèi)實際含有的碳原子數(shù)為24，故鉀原子數(shù)與碳原子數(shù)之比為1∶8。二、選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分。每小題有1個或2個選項符合題意)11.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.該晶體屬于共價晶體B.該晶胞中Zn2＋和S2－數(shù)目不相等C.陽離子的配位數(shù)為4D.氧化鋅的熔點大于硫化鋅答案CD解析A項，該晶體屬于離子晶體，錯誤；B項，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，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－的配位數(shù)為4，Zn2＋的配位數(shù)也為4，正確；D項，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的熔點大于ZnS，正確。12.以色列化學(xué)家達(dá)尼埃爾·謝赫特曼因為發(fā)覺準(zhǔn)晶體而獲得2011年諾貝爾化學(xué)獎。準(zhǔn)晶體原子雖然排列有序，但不具備一般晶體的長程平移對稱性，而且原子之間有間隙。下圖為晶體平移對稱性和準(zhǔn)晶體旋轉(zhuǎn)對稱性的對比圖。下列說法不正確的是()A.石墨是共價晶體，0.12g石墨中約含6.02×1021個碳原子B.與類似一般晶體比較，準(zhǔn)晶體延展性較低C.與類似一般晶體比較，準(zhǔn)晶體密度較大D.一般玻璃屬于非晶體，其成分中存在共價鍵答案AC解析石墨晶體內(nèi)存在共價鍵、大π鍵，層間以范德華力結(jié)合，兼具有共價晶體、金屬晶體、分子晶體的特征，為混合型晶體，0.12g石墨中約含6.02×1021個碳原子，故A錯誤；由于準(zhǔn)晶體不具備一般晶體的長程平移對稱性，故與類似一般晶體比較，準(zhǔn)晶體延展性較低，故B正確；由于準(zhǔn)晶體原子之間有間隙，故與類似一般晶體比較，準(zhǔn)晶體密度較小，故C錯誤；一般玻璃屬于非晶體，其成分中存在硅氧共價鍵，故D正確。13.磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，如圖為其晶胞，其中的每個原子最外層均滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法正確的是()A.磷化硼晶體的熔點很低B.磷化硼晶體的化學(xué)式為BP，屬于共價晶體C.磷化硼晶體中每個原子均形成4個共價鍵D.磷化硼晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間積累方式與氯化鈉相同答案BC解析由磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料可知磷化硼屬于共價晶體，熔點高，A錯誤；在磷化硼晶胞中，白球位于體內(nèi)，共有4個，灰球位于頂點和面心，個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，化學(xué)式為BP，磷化硼屬于共價晶體，B正確；該晶胞配位數(shù)為4，即每個原子均形成4個共價鍵，C正確；該晶胞中原子的配位數(shù)為4，而NaCl晶胞結(jié)構(gòu)中陰、陽離子的配位數(shù)均為6，所以磷化硼晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間積累方式與氯化鈉不相同，D錯誤。14.有一種藍(lán)色晶體[可表示為：MFey(CN)6]，經(jīng)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，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。下列說法錯誤的是()A.該晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6B.該晶體熔融可導(dǎo)電，且屬于化學(xué)變更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－有6個答案C解析三價鐵離子和二價亞鐵離子在頂角上，每個離子被八個晶胞共用，故每個晶胞中三價鐵離子的數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝0.5個，同理二價亞鐵離子的數(shù)目為0.5個，氰根離子位于棱上，被四個晶胞共用，故每個晶胞中氰根離子的數(shù)目為12×eq\f(1,4)＝3個，已知化學(xué)式為MFey(CN)6，晶胞中離子個數(shù)比為Fe3＋∶Fe2＋∶CN－＝1∶1∶6，故晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6，A正確；M呈＋1價，C錯誤；晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－有6個，D正確。15.已知冰晶石(Na3AlF6)熔融時的電離方程式為Na3AlF6=3Na＋＋AlFeq\o\al(3－,6)?，F(xiàn)有冰晶石的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，位于大立方體頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，是圖中、中的一種。下列說法正確的是()A.冰晶石是共價晶體B.大立方體的體心處代表Al3＋C.與Na＋距離相等且最近的Na＋有6個D.冰晶石晶體的密度約為eq\f(1395,a3)g·cm－3答案D解析由冰晶石熔融時能發(fā)生電離，可知冰晶石是離子晶體，A錯誤；每個晶胞中含有的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋8＝11，依據(jù)冰晶石的化學(xué)式可知，AlFeq\o\al(3－,6)與Na＋的個數(shù)比為1∶3，故與必定表示同一種微粒，即為Na＋，B錯誤；與Na＋距離相等且最近的Na＋有8個，C錯誤；晶體的密度為g·cm－3≈eq\f(1395,a3)g·cm－3，D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)16.(7分)(1)在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______________，供應(yīng)孤電子對的成鍵原子是________。(2)BF3與肯定量的水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在肯定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及________(填序號)。a.離子鍵b．共價鍵c．配位鍵d．金屬鍵e．氫鍵f．范德華力(3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間結(jié)構(gòu)，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為______________________。答案(1)配位鍵N(2)ad(3)解析(1)[Ni(NH3)6]2＋為一種配離子，Ni2＋與NH3之間以配位鍵成鍵，NH3中的N原子供應(yīng)孤電子對。(2)水分子和分子間存在氫鍵和范德華力，水分子和分子內(nèi)均存在共價鍵，B和O之間存在配位鍵。(3)Cu2＋中存在空軌道，而OH－中O原子有孤電子對，故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。17.(10分)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，Cu晶體中銅原子積累方式如圖Ⅲ所示，圖Ⅱ為H3BO3晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)。(1)圖Ⅰ所示的晶胞中離Ca2＋最近且等距離的Ca2＋數(shù)為________，圖Ⅲ中未標(biāo)號的Cu原子形成晶體后四周最緊鄰的Cu原子數(shù)為________。(2)H3BO3晶體中B原子的雜化方式為________。(3)三種晶體熔點由高到低的依次為______________(填化學(xué)式)，H3BO3晶體受熱熔化時克服的微粒之間的相互作用為______________________________。答案(1)1212(2)sp2(3)CaF2>Cu>H3BO3分子間作用力(或氫鍵和范德華力)解析(1)題圖Ⅰ所示晶胞結(jié)構(gòu)中，離Ca2＋最近且等距離的Ca2＋數(shù)為12；題圖Ⅲ中未標(biāo)號的銅原子形成晶體后四周最緊鄰的銅原子數(shù)為3＋6＋3＝12。(2)H3BO3中B的價層電子對數(shù)為3，故硼原子實行sp2雜化。(3)CaF2為離子晶體，Cu為金屬晶體，H3BO3為分子晶體，三種晶體熔點由高到低的依次為CaF2>Cu>H3BO3；在H3BO3晶體中，層內(nèi)H3BO3分子間形成氫鍵，層與層之間存在范德華力，故H3BO3晶體熔化時克服的微粒之間的相互作用為范德華力和氫鍵。18.(15分)碳是地球上組成生命的最基本元素之一，可以sp3、sp2和sp雜化軌道成共價鍵，具有很強(qiáng)的結(jié)合實力，與其他元素結(jié)合成不計其數(shù)的無機(jī)物和有機(jī)化合物，構(gòu)成了豐富多彩的世界。碳及其化合物在探討和生產(chǎn)中有很多重要用途。請回答下列問題：(1)基態(tài)碳原子核外有________種空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，其價電子排布圖為________。(2)光氣的分子式為COCl2，又稱碳酰氯，是一種重要的含碳化合物，其分子空間結(jié)構(gòu)為________，其碳原子雜化軌道類型為________雜化。(3)碳的另一種同素異形體——石墨，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，虛線勾畫出的是其晶胞。則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為________個。答案(1)6(2)平面三角形sp2(3)4解析(1)基態(tài)碳原子核外有6個電子，依據(jù)泡利原理，在同一原子中不行能有運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子，所以基態(tài)碳原子有6種空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，價電子排布圖為。(2)光氣的結(jié)構(gòu)式為CClClO，其中的C原子采納sp2雜化，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。(3)石墨的晶胞如圖所示：，每個晶胞中碳原子個數(shù)為4×eq\f(1,6)＋4×eq\f(1,12)＋2×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1＝4。19.(12分)Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料，可制備Cu2O。(1)Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為__________________。(2)SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為________(用文字描述)；Cu2＋與OH－反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子為____________(填元素符號)。(3)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子中碳原子的軌道雜化類型為________；推想抗壞血酸在水中的溶解性：________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。(4)一個Cu2O晶胞(見圖2)中，Cu原子的數(shù)目為________。答案(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)正四面體O(3)sp3、sp2易溶于水(4)4解析(1)Cu的原子序數(shù)為29，Cu基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，因此Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)SOeq\o\al(2－,4)中的S原子價層電子對數(shù)＝eq\f(6＋2,2)＝4，孤電子對數(shù)為0，因此空間結(jié)構(gòu)為正四面體。Cu2＋有空軌道，OH－中的O有孤電子對，因此兩者可形成配位鍵，即配位原子為O。(3)碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中的碳原子可形成3個σ鍵，這三個碳原子的軌道雜化類型為sp2，其他的碳原子形成的是4個σ鍵，這些碳原子的軌道雜化類型為sp3。由抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)簡式可知，該分子中碳原子個數(shù)較少，但含有4個羥基，而羥基為親水基團(tuán)，因此抗壞血酸易溶于水。(4)由題給圖示可知，一個晶胞中白球的個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋1＝2；灰球的個數(shù)＝4，因此白球代表的是O原子，灰球代表的是Cu原子，即Cu原子的數(shù)目為4。20.(16分)近年來我國科學(xué)家發(fā)覺了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)元素As與N同族。預(yù)料As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為________，其沸點比NH3的________(填“高”或“低”)，其推斷理由是________________________________________________________________________。(2)Fe成為陽離子時首先失去____________軌道電子，Sm的價層電子排布式為4f66s2，Sm3＋價層電子排布式為____________。(3)比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F－和O2－共同占據(jù)晶胞的上下底面位置，若兩者的比例依次用x和1－x代表，則該化合物的化學(xué)式表示為__________________；通過測定密度ρ和晶胞參數(shù)，可以計算該物質(zhì)的x值，完成它們的關(guān)系表達(dá)式：ρ＝________________g·cm－3。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置