高中化學(xué)《選擇性必修2物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》課后習(xí)題第三章測評

第三章測評可能用到的相對原子質(zhì)量:H1O16F19Cl35.5Co59Zn65Ag108一、選擇題(本題包括10個小題,每小題只有一個選項(xiàng)符合題意。每小題2分,共20分)1.下列敘述中正確的是()A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形C.具有各向異性的固體一定是晶體D.粉末狀的固體一定不是晶體2.下列關(guān)于晶體的說法中正確的是()A.晶體中只要有陽離子,就一定有陰離子B.晶體中只要有陰離子,就一定有陽離子C.有金屬光澤的晶體,一定是金屬晶體D.根據(jù)晶體能否導(dǎo)電,可以判斷晶體是否屬于金屬晶體3.下列說法不正確的是()A.純堿和燒堿熔化時克服的化學(xué)鍵類型相同B.加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過程中有分子間作用力的破壞C.干冰升華和CO2溶于水都只有分子間作用力改變D.溴和汞的汽化所需克服的作用力類型不同4.石英玻璃是常見的非晶體,在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途,右圖是石英玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖,有關(guān)石英玻璃的下列說法錯誤的是()石英玻璃的結(jié)構(gòu)模型A.石英玻璃內(nèi)部微粒排列是無序的B.石英玻璃熔化時吸熱,溫度不斷上升C.光纖和石英玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶體D.利用X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以鑒別石英玻璃和水晶5.下列判斷正確的是()A.因?yàn)楣矁r鍵有飽和性和方向性,所以共價晶體不遵循“緊密堆積”原理B.穩(wěn)定性按HF、HCl、HBr、HI逐漸減弱,根本原因是分子間作用力逐漸減小C.晶體中一定存在化學(xué)鍵,金屬晶體熔點(diǎn)一定很高D.固體SiO2一定是晶體6.利用超分子可分離C60和C70。將C60、C70混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中進(jìn)行分離的流程如圖。下列說法錯誤的是()杯酚A.第一電離能:C<O B.杯酚分子中存在大π鍵C.杯酚與C60形成氫鍵 D.C60與金剛石晶體類型不同7.下面的排序不正確的是()A.晶體熔點(diǎn)由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 B.熔點(diǎn)由高到低:Na>Mg>AlC.硬度由大到小:金剛石>碳化硅>晶體硅 D.離子鍵由強(qiáng)到弱:MgO>CaO>NaF>NaCl8.下列關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)和晶體的敘述錯誤的是()A.超分子這種分子聚集體,有的是有限的,有的是無限伸展的B.非晶體基本構(gòu)成微粒的排列相對無序C.液晶內(nèi)部分子的長軸取向一致,使液晶具有各向異性D.納米材料具有不同于大塊晶體的特性,主要原因是納米材料不再是晶體9.已知晶格能的大小可以反映離子晶體中離子鍵的強(qiáng)弱,晶格能越大,離子鍵越強(qiáng)。下表是幾種物質(zhì)的晶格能數(shù)據(jù):物質(zhì)NaFMgF2AlF3MgOCaOSrOBaO晶格能9232957549237913401E1918由此表中數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是()A.同一周期的金屬元素與某一種非金屬元素形成的化合物,從左到右晶格能增大B.E的數(shù)值介于3401kJ·mol-1與1918kJ·mol-1之間C.晶格能的大小與成鍵離子核間距的大小、離子所帶電荷的多少有關(guān)D.當(dāng)MgO、CaO能電離成金屬離子與O2-時,MgO所需要的溫度低于CaO10.(2021·浙江衢州高二檢測)膽礬CuSO4·5H2O可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖。下列說法正確的是()A.在如圖所示結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用sp2雜化B.在如圖所示結(jié)構(gòu)示意圖中,存在配位鍵、共價鍵,不存在離子鍵C.膽礬是分子晶體,分子間存在氫鍵D.膽礬中的兩種結(jié)晶水在不同的溫度下會分步失去二、選擇題(本題包括5個小題,每小題有1~2個選項(xiàng)符合題意。每小題4分,共20分)11.(2021·寧夏銀川高二檢測)通常情況下,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)式相似的物質(zhì)不一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),它們具有相似的物理性質(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,每個Si原子形成4個Si—O共價單鍵12.下列說法正確的是()A.NaOH在熔融狀態(tài)下離子鍵被削弱,形成自由移動的離子,具有導(dǎo)電性B.足球烯(C60)的沸點(diǎn)可達(dá)500℃左右,故足球烯為共價晶體C.干冰和NaCl晶體轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時,所克服的作用力相同D.NH3的熔、沸點(diǎn)較PH3高,主要是因?yàn)榘狈肿娱g可以形成氫鍵13.下列關(guān)于晶體的敘述正確的是()A.分子晶體中,共價鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高B.石墨為混合型晶體,層內(nèi)碳原子以共價鍵相連,熔點(diǎn)高C.共價晶體中,共價鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高D.某晶體溶于水后,可電離出自由移動的離子,該晶體一定是離子晶體14.已知:二茂鐵[Fe(C5H5)2]熔點(diǎn)是173℃(在100℃時開始升華),沸點(diǎn)是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法正確的是()A.二茂鐵屬于離子晶體B.在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,C5H5-與FeC.已知環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為,則其中僅有1個碳原子采取sp3雜化D.二價鐵離子的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d44s215.(2022·山東威海高二期末)鐵與鎂組成的儲氫合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。鐵原子位于頂點(diǎn)和面心的位置,鎂原子位于將晶胞平分為8個立方單位的體心位置。下列說法正確的是()A.Fe原子的配位數(shù)為6B.a位置原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.75,0.75)C.Fe原子與鎂原子間最短距離為34bD.晶體儲氫時,H2在晶胞的體心和棱的中心位置。若儲氫后化學(xué)式為FeMg2H,則儲氫率為100%三、非選擇題(本題包括5個小題,共60分)16.(10分)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù):組別A組B組C組D組金剛石:3550Li:181HF:-83NaCl硅晶體:1410Na:98HCl:-115KCl硼晶體:2300K:64HBr:-89RbCl二氧化硅:1732Rb:39HI:-51MgO:2800據(jù)此回答下列問題:(1)由表格可知,A組熔點(diǎn)普遍偏高,據(jù)此回答:A組屬于晶體,硅的熔點(diǎn)低于二氧化硅,是由于。

(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號),可以用“理論”解釋。

①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于。

(4)D組晶體中NaCl、KCl、RbCl的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?MgO晶體的熔點(diǎn)高于三者,其原因解釋為。

17.(12分)(1)已知NH3分子可與Cu2+形成配合物離子[Cu(NH3)4]2+,則除去硫酸銅溶液中少量硫酸可選用的試劑是(填序號)。

①NaOH②NH3③CuO④BaCl2⑤Cu(OH)2⑥CuCO3(2)配離子[Cu(NH3)2(H2O)2]2+的中心離子是,配體是,配位數(shù)為,其含有的微粒間的作用力類型有。

(3)無水CoCl2為深藍(lán)色,吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物,水合物受熱后又變成無水CoCl2,故常在實(shí)驗(yàn)室中用作吸濕劑和空氣濕度指示劑。CoCl2深藍(lán)色+xH2現(xiàn)有65g無水CoCl2,吸水后變成119gCoCl2·xH2O。①水合物中x=。

②若該化合物中Co2+的配位數(shù)為6,而且經(jīng)定量測定得知內(nèi)界和外界占有Cl-的個數(shù)比為1∶1,則其化學(xué)式可表示為。

18.(12分)(2021·福建福州高二檢測)元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:回答下列問題:(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為。

(2)C60屬于晶體,石墨屬于晶體。

(3)石墨晶體中,層內(nèi)C—C的鍵長為142pm,而金剛石中C—C的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的(填“σ”或“π”,下同)鍵,而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在鍵,還有鍵。

(4)金剛石晶胞含有個碳原子。

19.(12分)(2021·江蘇南通高二檢測)元素周期表中第四周期的某些過渡元素(如V、Zn、Co等)在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)釩(V)及其化合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域。①基態(tài)釩原子的價層電子排布式為。

②V2O5的結(jié)構(gòu)式如圖所示,則V2O5分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為。

(2)Co(NH3)5Cl3是鈷的一種配合物,中心離子的配位數(shù)為6,向100mL0.2mol·L-1該配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀。①NO3-的空間結(jié)構(gòu)為②則該配合物中配離子的離子符號為。

(3)ZnF2是生成良好的光學(xué)基質(zhì)材料KZnF3的原料,ZnF2、KZnF3兩種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)分別如圖所示:①已知:ZnF2的熔點(diǎn)為872℃,ZnCl2的熔點(diǎn)為275℃,ZnBr2的熔點(diǎn)為394℃,ZnBr2的熔點(diǎn)高于ZnCl2的原因?yàn)椤?/p>

②KZnF3晶體(晶胞頂點(diǎn)為K+)中,與Zn2+最近且等距離的F-數(shù)為。

③若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則ZnF2晶體的密度為g·cm-3(用含a、c、NA的代數(shù)式表示)。

20.(14分)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”,制備金屬鈦的一種流程如下:回答下列問題:(1)基態(tài)鐵原子的價電子軌道表示式為,其原子核外共有種運(yùn)動狀態(tài)不相同的電子。

(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體,熔點(diǎn)為-37℃,沸點(diǎn)為136℃,可知TiCl4形成的晶體為晶體。

(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,用其催化的一個反應(yīng)實(shí)例如下所示?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲,主要原因是?；衔镆抑胁扇p3雜化的原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?/p>

(4)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子,結(jié)構(gòu)如圖1所示。該陽離子中Ti與O的原子數(shù)之比為,其離子符號為。

(5)鈣鈦礦晶胞的結(jié)構(gòu)如圖2所示。鈣原子位于立方晶胞的體心,被個氧原子包圍。鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為。

參考答案第三章測評1.C有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則的幾何外形,但不是晶體,如玻璃制品,A項(xiàng)錯誤;晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部微粒是否呈周期性有序排列,晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對稱性都是其內(nèi)部粒子規(guī)律排列的外部反映,B項(xiàng)錯誤;具有各向異性的固體一定是晶體,非晶體不具有各向異性,C項(xiàng)正確;不管固體的顆粒大小如何,只要其組成粒子在三維空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列就屬于晶體,D項(xiàng)錯誤。2.B金屬晶體中,有金屬陽離子而沒有陰離子;根據(jù)電荷守恒,晶體中只要有陰離子,就一定有陽離子;有金屬光澤的晶體不一定是金屬晶體,如晶體碘、晶體硅;能導(dǎo)電的晶體不一定是金屬晶體,如石墨。3.C純堿和燒堿熔化時均只克服離子鍵的作用,故克服的化學(xué)鍵類型相同,A正確;加熱蒸發(fā)氯化鉀水溶液的過程中,水由液態(tài)變?yōu)樗魵?故水分子的分子間作用力被破壞,B正確;干冰升華只克服分子間作用力,但CO2溶于水卻發(fā)生化學(xué)反應(yīng)H2O+CO2H2CO3,故有化學(xué)鍵的斷裂和形成,不僅僅是分子間作用力改變,C錯誤;溴汽化時需克服分子間作用力,而汞汽化時需克服金屬鍵,故克服的作用力類型不同,D正確。4.C根據(jù)石英玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖可知,構(gòu)成石英玻璃的粒子的排列是無序的,所以石英玻璃是非晶體,沒有固定的熔點(diǎn),A、B兩項(xiàng)說法正確;區(qū)分晶體與非晶體的最科學(xué)的方法是進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn),D項(xiàng)說法正確。5.A穩(wěn)定性按HF、HCl、HBr、HI逐漸減弱是因?yàn)楣矁r鍵的鍵能逐漸減小,B錯。晶體中可能不含有化學(xué)鍵,如稀有氣體形成的晶體;金屬晶體的熔點(diǎn)不一定很高,金屬晶體的熔點(diǎn)有的很高,如鎢,有的很低,如常溫下呈液態(tài)的汞,C錯。自然界中存在的無定形SiO2不是晶體,D錯。6.C7.BA項(xiàng)中的四種物質(zhì)都形成分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,熔點(diǎn)越高,正確;B項(xiàng)中三種物質(zhì)形成金屬晶體,金屬鍵由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳l>Mg>Na,熔點(diǎn)由高到低應(yīng)為Al>Mg>Na,錯誤;C項(xiàng)中的三種物質(zhì)形成共價晶體,共價鍵的鍵能C—C>C—Si>Si—Si,正確;D項(xiàng)中四種物質(zhì)形成離子晶體,離子所帶電荷數(shù)Ca2+=Mg2+>Na+,O2->F-=Cl-,離子半徑Ca2+>Na+>Mg2+,Cl->O2->F-,D正確。8.D納米材料具有不同于大塊晶體的特性,主要原因是晶體的表面積增大。9.DNa、Mg、Al屬于同一周期,與氟形成的化合物晶格能數(shù)據(jù)依次增大,A項(xiàng)正確;Mg、Ca、Sr、Ba屬于同一主族,由題表中數(shù)據(jù)可知,從MgO到BaO晶格能減小,B項(xiàng)正確;三種氟化物中,從鈉到鋁,相應(yīng)離子半徑是減小的,成鍵離子核間距也是減小的,但陽離子所帶電荷依次增多,從題表中后四種氧化物晶格能大小變化看,核間距越小,晶格能越大,因此晶格能的差異是由離子所帶電荷數(shù)不同和離子核間距大小不同造成的,C項(xiàng)正確;由電離生成的離子有O2-可知,它們的電離是在熔化狀態(tài)下進(jìn)行的,MgO的晶格能大,熔點(diǎn)應(yīng)比CaO的高,D項(xiàng)錯誤。10.DH2O中O原子形成2個σ鍵,有2個孤電子對,為sp3雜化,硫酸根離子中氧原子不是中心原子,不參與雜化,故A錯誤;在題述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在O—Cu配位鍵,H—O、S—O共價鍵和配離子與硫酸根離子之間的離子鍵,故B錯誤;膽礬是五水硫酸銅,膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的,屬于離子晶體,故C錯誤;由于膽礬晶體中有兩種水分子,一類是形成配體的水分子,一類是形成氫鍵的水分子,結(jié)合方式不同,因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物,故D正確。11.BSiO2和CO2的化學(xué)式相似,但其晶體結(jié)構(gòu)不同,A項(xiàng)正確;二氧化碳為分子晶體,氯化鈉和氯化銫為離子晶體,所以物理性質(zhì)不同,B項(xiàng)錯誤;二氧化碳為分子晶體,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,C項(xiàng)正確;在二氧化硅晶體中,每個Si原子形成4個Si—O共價單鍵,D項(xiàng)正確。12.ADNaOH在熔融狀態(tài)下離子鍵被削弱,形成自由移動的離子,具有導(dǎo)電性,A項(xiàng)正確;足球烯為分子晶體,B項(xiàng)錯誤;干冰為固態(tài)二氧化碳,轉(zhuǎn)化為液態(tài)時需要克服范德華力,而NaCl晶體變?yōu)橐簯B(tài),需要克服離子鍵,C項(xiàng)錯誤;NH3和PH3均為分子晶體,NH3的熔、沸點(diǎn)較PH3高的原因是NH3分子間可以形成氫鍵,D項(xiàng)正確。13.BC分子晶體中,共價鍵的鍵能越大,該物質(zhì)的穩(wěn)定性越強(qiáng),而分子間的作用力越大,熔、沸點(diǎn)越高,所以不能根據(jù)鍵能的大小判斷分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低,A項(xiàng)錯誤;石墨層內(nèi)碳原子通過共價鍵連接,熔化時需破壞共價鍵,導(dǎo)致熔點(diǎn)高,B項(xiàng)正確;共價晶體中,共價鍵的鍵能越大,晶體熔、沸點(diǎn)越高,C項(xiàng)正確;某些共價化合物溶于水也可電離出自由移動的離子,D項(xiàng)錯誤。14.BC根據(jù)題給信息知,二茂鐵易升華,易溶于有機(jī)溶劑,可以推斷它應(yīng)為分子晶體,則C5H5-與Fe2+之間為配位鍵,A項(xiàng)錯誤、B項(xiàng)正確;由環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式知,僅1號碳原子形成四個單鍵,為sp3雜化,其余四個碳原子均為sp2雜化,C項(xiàng)正確;鐵原子失去4s軌道上的2個電子即為Fe2+的基態(tài),電子排布式為[Ar]3d615.BC根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,距離鐵原子最近且相等的鎂原子有8個,因此鐵原子的配位數(shù)為8,A錯誤;a位置的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0.25,0.75,0.75),B正確;由晶胞圖可知,鐵原子與鎂原子之間的最近距離為體對角線的14,面對角線距離為b2+b2nm=2bnm,體對角線距離為2b2+b2nm=3bnm,則鐵原子與鎂原子之間的最近距離為34bnm,C正確;晶胞中鐵原子數(shù)目為18×8+12×6=4,鎂原子數(shù)目為8,而16.答案(1)共價Si—Si鍵能小于Si—O鍵能(2)①②③④電子氣(3)HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)NaCl>KCl>RbClMgO晶體為離子晶體,離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高解析(1)A組由非金屬元素組成,熔點(diǎn)較高,屬于共價晶體,熔化時需破壞共價鍵。由共價鍵形成的共價晶體中,原子半徑小的鍵長短,鍵能大,晶體的熔、沸點(diǎn)高,硬度大。(2)B組都是金屬,存在金屬鍵,具有金屬晶體的性質(zhì),可以用“電子氣理論”解釋相關(guān)物理性質(zhì)。(3)C組鹵化氫晶體屬于分子晶體,HF熔點(diǎn)反常是由于分子之間形成氫鍵。17.答案(1)③⑤⑥(2)Cu2+NH3、H2O4配位鍵、(極性)共價鍵(3)①6②[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O解析(1)除去硫酸銅溶液中的少量硫酸,可以加入能與硫酸反應(yīng)且不會引入雜質(zhì)的物質(zhì),則可加入銅的氧化物、氫氧化物以及碳酸銅等,③⑤⑥符合題意。(2)由書寫形式可以看出其中心離子是Cu2+,配體是H2O、NH3兩種,配位數(shù)為4。[Cu(NH3)2(H2O)2]2+中含有的微粒間作用力有配位鍵及極性共價鍵。(3)①CoCl2+xH2OCoCl2·xH2O13018x65g(119-65)g65g(119-65②化合物CoCl2·6H2O中Co2+的配位數(shù)為6,且內(nèi)界和外界占有Cl-的個數(shù)比為1∶1,即各有1個Cl-,則內(nèi)界中含有1個Cl-和5個H2O,外界有1個Cl-和1個H2O,所以化學(xué)式可表示為[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O。18.答案(1)同素異形體(2)分子混合型(3)σσπ(4)8解析(1)由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體,金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì),屬于同素異形體;(2)C60的構(gòu)成微粒是分子,屬于分子晶體;石墨屬于混合型晶體;(3)共價單鍵為σ鍵,金剛石中碳原子之間只存在σ鍵,石墨中碳原子之間存在σ鍵和π鍵;(4)晶胞中頂點(diǎn)碳原子數(shù)為8×18=1,面心碳原子數(shù)為6×12=3,體內(nèi)碳原子數(shù)為4,則共含有19.答案(1)①3d34s2②3∶2(2)①平面三角形②[Co(NH3)5Cl]2+(3)①ZnCl2、ZnBr2為分子晶體,組成與結(jié)構(gòu)相似,隨著相對分子質(zhì)量的增大,范德華力增強(qiáng),熔點(diǎn)升高②6③2解析(1)①釩的原子序數(shù)為23,核外有23個電子,根據(jù)電子排布規(guī)則,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,基態(tài)釩原子的價層電子排布式為3d34s2。②由V2O5的結(jié)構(gòu)式可知,該結(jié)構(gòu)中共含有4個VO雙鍵,2個V—O單鍵,1個雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,單鍵均為σ鍵,所以V2O5分子中含有6個σ鍵和4個π鍵,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為6∶4=3∶2。(2)①NO3-中N原子的價層電子對數(shù)=3+5+1-2×32=3,且不含孤電子對,因此NO3-的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形。②n(AgCl)=5.74g143.5g·mol-1=0.04mol,n(配合物)=0.2mo