人教版高中数学选修三高三化学复习能力提升训练.docx
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人教版高中数学选修三高三化学复习能力提升训练
高中化学学习材料
金戈铁骑整理制作
河南省信阳市二高2016届高三化学复习能力提升训练:
选修3晶体结构与性质(有详解)
1.实现下列变化时,需要克服相同类型作用力的是( )
A.水晶和干冰的熔化B.食盐和醋酸钠的熔化
C.液溴和液汞的汽化D.HCl和NaCl溶于水
2.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60的结构。
下列叙述正确的是( )
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度B.该物质形成的晶体属分子晶体
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面D.C60易溶于水
3.下列图象是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl晶体结构的图象是()
A.图⑴和图⑶B.图⑵和图⑶C.只有图⑴D.图⑴和图⑷
4.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。
下列说法正确的是( )
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12g石墨烯中含6.02×l022个碳原子
C.石墨烯是一种化合物
D.在整个单层片结构中属于每个六边形的碳原子数实际为2个
5.物质结构理论推出:
金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键。
金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。
由此判断下列说法错误的是()
A.镁的硬度大于铝
B.镁的熔沸点低于钙
C.镁的硬度大于钾
D.钙的熔沸点高于钾
6.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是()
A.金刚石和干冰的熔化B.食盐和烧碱的熔化
C.液溴和液汞的气化D.氨的气化和水的电离
7.下列数据是对应物质的熔点(℃):
BCl3
Al2O3
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
干冰
SiO2
-107
2073
920
801
1291
190
-57
1723
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
8.电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。
有关其显示原理的叙述中,正确的是()。
A.施加电场时,液晶分子沿垂直于电场方向排列
B.移去电场后,液晶分子恢复到原来状态
C.施加电场后,液晶分子恢复到原来状态
D.移去电场后,液晶分子沿电场方向排列
9.上个世纪80年代,科学家通过研制发现了一种新分子,这种新分子具有空心的类似足球状的结构,其化学式是C60。
有关C60的下列说法中正确的( )
A.C60中可能含有离子键 B.C60中的化学键只有共价键
C.C60是一种新型的化合物 D.C60是一种混合物
10.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A.SO2和SiO2 B.CCl4和KCl C.NaCl和HCl D.CO2和H2O
11.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是( )
A、CCl4和SiCl4的熔点
B、邻羟基苯甲醛(
)和对羟基苯甲醛(
)的沸点
C、SO2和CO2在水中的溶解度
D、H2SO3和H2SO4的酸性
12.类推是化学学习和研究中常用的思维方法.下列类推错误的是( )
①Mg可由电解熔融MgCl2制取;则Al也可由电解熔融AlCl3制取
②晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,也必有阴离子
③1mol/L的NaCl溶液每升中含有1molNa+;则1mol/L的FeCl3溶液每升中也含有1molFe3+
④使用pH试纸时必须保持干燥,则湿润的pH试纸测得的pH一定有误差
A.①③B.①③④C.②③④D.①②③④
13.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。
下图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。
下列有关说法正确的是( )
A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体
B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电
C.磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键
D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
14.下列各组物质,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )
A.SO2和
B.CCl4和KClC.NaCl和HClD.CO2和H2S
15.下列晶体中由原子直接构成的单质有()。
A.硫B.生铁C.金刚石D.金属镁
16.下列几种氢键:
①O—H…O,②N—H…N,③F—H…F,④O—H…N,其强度由强到弱的排列顺序是( )
A.③①④②B.①②③④
C.③②D.①④③②
17.下列叙述不正确的是( )
A.金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低
B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,每个CaO晶胞中含有4个Ca2+和4个O2-
C.设NaCl的摩尔质量为Mg·mol-1,NaCl的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NAmol-1,在NaCl晶体中,两个距离最近的Cl-中心间的距离为
·
cm
D.X、Y可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角位置,则该晶体的组成式为XY3
18.下列有关晶体的说法( )
①依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体;
②由原子直接构成的晶体就是原子晶体;
③分子晶体的堆积均采取分子密堆积;
④SiF4、NaF、MgF2三种晶体的熔点依次升高;
⑤金属键只存在于金属晶体中;
⑥离子键只存在于离子晶体中;
⑦H2O的性质非常稳定,原因在于分子之间存在氢键;
⑧SO2和SiO2晶体在熔化时破坏的作用力不相同。
其中一定正确的有
A.3种B.4种C.5种D.6种
19.如图3-28表示一些晶体中的某些结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分。
图3-28
(1)代表金刚石的是(填编号字母,下同)__________,其中每个碳原子与__________个碳原子最接近且距离相等。
金刚石属于__________晶体。
(2)代表石墨的是__________,其中每个正六边形占有的碳原子数平均为__________个。
(3)代表NaCl的是__________,每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有__________个。
(4)代表CsCl的是__________,它属于__________晶体,每个Cs+与__________个Cl-紧邻。
(5)代表干冰的是__________,它属于__________晶体,每个CO2分子与__________个CO2分子紧邻。
(6)若说“离子晶体中只有离子键,分子晶体中没有化学键”是否正确?
简答理由。
(7)NaCl晶体、HCl晶体、干冰、金刚石熔点由高而低的顺序是__________;其中在熔融或液态时能导电的电解质是__________,液态不导电但为电解质的是__________,在水溶液中能导电的非电解质是__________。
20.如果1mol金属钠的质量为23g,密度ρ=0.97g·cm-3,则每个钠原子的半径约为多少?
(设钠为紧密堆积的球体)
21.短周期元素在元素中占有重要地位。
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。
X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10。
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是________周期____________族 。
(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在_____________ 。
(3)在C分子中,Y原子的杂化方式为,与Y原子同主族在第四周期的元素原子基态电子排布式是。
(4)NaCl的晶体结构如右上图所示,若将晶胞面心和体心的原子除去,顶点的钠离子换为Xn+(X代表某元素符号)离子,棱上的Cl-换为O2-,就得到X的氧化物的晶体结构。
则该X的氧化物的化学式为。
22.
(1)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。
D能分别与A、B、C形成电子总数相等的多原子分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_____(用元素符号表示)。
A22-与C22+互为等电子体,C22+的电子式__________
②N的沸点比其同族相邻氢化物沸点高的主要原因是_____。
W分子的空间构型的名称是_________
(2)E、F、G三元素的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子排布均为4s1。
①F元素基态原子电子排布式为_____
②E元素单质的晶体堆积模型为_____(填字母)
a.简单立方堆积b.体心立方堆积c.六方最密堆积d.面心立方最密堆积
③向G的硫酸盐溶液中通入过量N气体,可生成[G(N)4]2+不考虑空间构型,[G(N)4]2+
的结构可用示意图表示为_____(用元素符号表示)。
参考答案
1.B
【解析】
2.B
【解析】
试题分析:
该物质的的分子式为C60Si60,这说明该物质形成的晶体类型是分子晶体,A不正确,B正确;碳原子半径小于硅原子半径,所以该物质分子中Si60不可能包裹在C60里面,C不正确。
水是极性分子,该物质是非极性分子,难溶于水,D不正确,大啊啊阿香B。
考点:
考查晶体类型、结构和性质判断
点评:
该题是高考中的常见题型和考点,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力、自学能力和知识的迁移能力,提高学生的应试能力和学习效率。
3.D
【解析】
试题分析:
由于在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着最近的等距离的6个Cl-同样每个Cl-周围同时吸引着最近的等距离的6个Na+,图
(1)中符合条件,图(4)中选取其中一个离子,然后沿X、Y、Z三轴切割得到6个等距离的且最近的带相反电荷的离子,所以其配位数也是6,故符合条件,故选D。
考点:
晶胞的计算
点评:
综合考查了常见晶体的空间构型,难度不大,注意氯化钠和氯化铯晶体的区别。
4.D
【解析】石墨烯与石墨均为碳的不同单质,属同素异形体,排除AC;0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol,其中含碳原子0.01NA即6.02×l021个,排除B;由石墨烯的结构可看出,每个碳原子被三个碳环所共同占有,也就是说每个环只占有一个碳原子的1/3,所以一个六元环占6×1/3=2个碳原子。
故答案为D
5.AB
【解析】本题是一道无机信息给予题,除了考查原子结构的基础知识外,还考查学生的自学能力及思维能力。
根据题目所给信息:
镁和铝的电子层数相同,价电子数:
Al>Mg,离子半径:
Al3+Al>Mg,所以镁的硬度低于铝,选项A错误。
镁和钙的价电子数相同,离子半径:
Mg2+Mg>Ca,镁的熔沸点应高于钙,选项B错误。
用以上比较方法可推出:
电荷数Mg2+>K+,离子半径:
Mg2+Mg>K,硬度Mg>K,选项C正确。
钙和钾元素位于同一周期,价电子数Ca>K,电荷数Ca2+>K+,离子半径:
Ca2+Ca>K,钙的熔沸点高于钾,选项D正确。
6.B
【解析】
试题分析:
金刚石属于原子晶体,熔化时克服共价键,干冰属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,故A错误;食盐和烧碱属于离子晶体,熔化时克服离子键,类型相同,故B正确;液溴属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,汞属于金属晶体,气化时克服金属键,故C错误;氨属于分子晶体,气化时克服分子间作用力,水的电离克服共价键,故D错误。
考点:
化学键、晶体的类型
点评:
本题考查了化学键、晶体的类型,该考点是高考考查的重点和热点,本题难度不大。
7.B
【解析】
试题分析:
A.氧化铝的熔点高,属于离子晶体,则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体,A正确;B.表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶体,B错误;C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,例如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,C正确;D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体,例如CO2是分子晶体,氧化钠是离子晶体,D正确,答案选B。
考点:
考查晶体类型判断
8.B
【解析】液晶的显示原理为:
施加电场时,液晶分子沿电场方向排列;移去电场后,液晶分子恢复到原来状态。
9.B
【解析】
10.D
【解析】
试题分析:
一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键。
离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体,原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体,由金属阳离子和自由电子构成的晶体是金属晶体,据此可以判断。
A、SO2是由极性键形成的分子晶体,二氧化硅是由极性键形成的原子晶体,A不正确;B、四氯化碳是由极性键形成的分子晶体,氯化钾是由离子键形成的离子晶体,B不正确;C、氯化钠是由离子键形成的离子晶体,氯化氢是由极性键形成的分子晶体,C不正确;D、CO2和水都是由极性键形成的分子晶体,D正确,答案选D。
考点:
考查化学键和晶体类型的判断
11.C
【解析】
试题分析:
A、CCl4和SiCl4都是由分子构成的物质,由于SiCl4的相对分子质量大于CCl4,分子间作用力也比CCl4大,所以广泛分子间作用力使物质熔化消耗的能量及高,因而其熔点也比CCl4高。
错误。
B、邻羟基苯甲醛(
)和对羟基苯甲醛(
)都属于分子晶体。
由于在后者的分子之间还存在氢键,增加了分子之间的相互作用。
所以后者的沸点高。
错误。
C、SO2在水中的溶解度为1:
40;而CO2在水中的溶解度是1:
1.因此前者大于后者。
正确。
D、H2SO3是弱酸,而H2SO4是强酸。
所以酸性后者强。
错误。
考点:
考查物质的微粒或化学性质的比较的知识。
12.D
【解析】
试题分析:
①Mg可由电解熔融MgCl2制取;则Al却是由电解熔融Al2O3的方法制取,因为AlCl3是由分子构成的物质,不能电解冶炼Al。
错误。
②晶体中有阴离子,必有阳离子;但金属晶体中有阳离子,却没有阴离子。
错误。
③1mol/L的NaCl溶液每升中含有1molNa+;则1mol/L的FeCl3溶液中由于Fe3+水解消耗,所以每升中含有Fe3+小于1mol。
错误。
④使用pH试纸时必须保持干燥,则用湿润的pH试纸测中性溶液得的pH也没有误差。
错误。
考点:
考查类推法在化学学习和研究中应用时应该注意的问题的知识。
13.C
【解析】
试题分析:
根据磷化硼的结构与性质的关系可知磷化硼是原子晶体,根据晶胞结构示意图可知在一个晶胞中含有P:
8×1/8+6×1/2=4;N:
4×1=4,所以化学式是BP,错误;B.由于磷化硼晶体是原子晶体熔点高,在晶体中无离子,因此在熔融状态下不能导电,错误;C.磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键,正确;D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠晶体的堆积方式不同,错误。
考点:
考查磷化硼的结构与性质的关系的知识。
14.D
【解析】
试题分析:
根据晶体的类型和所含化学键的类型分析,离子化合物含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含共价键,双原子分子或多原子分子含有共价键。
A、固体SO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,二氧化硅、二氧化碳都只含共价键,故A错误;B、CCl4是分子晶体,CCl4中只含共价键,KCl是离子晶体,KCl中只含离子键,故B错误;C、NaCl是离子晶体,NaCl中只含离子键,固体HCl分子晶体,HCl中只含共价键,故C错误;D、固体CO2和H2S都是分子晶体,CO2和H2O都只含共价键,故D正确。
考点:
考查了晶体类型和化学键知识。
15.C
【解析】硫、金刚石、金属镁均为单质,但硫单质是由S8分子构成的,属于分子晶体;生铁是合金;金刚石是原子晶体,是由碳原子直接构成的单质;金属镁属于金属晶体,由金属阳离子和自由电子构成。
16.A
【解析】
试题分析:
F、O、N的电负性依次降低,F—H、O—H、N—H键的极性依次降低,故F—H…F中的氢键最强,其次是O—H…O,再次是O—H…N,最弱的是N—H…N。
A正确。
考点:
考查电负性
17.D
【解析】A项,键长:
C—C<C—Si<Si—Si,键的强度C—C>C—Si>Si—Si,故熔点按金刚石、碳化硅、晶体硅的顺序依次降低,正确;B项,由一个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl-可知,每个CaO晶胞中含有4个Ca2+和4个O2-;C项,设Na+和Cl-的最近距离为acm,则两个最近的Cl-间的距离为
a,又
·NA=M,即a=
,所以Cl-间的最近距离为
·
cm;D项,1个晶胞中含有X:
12×
=3,1个晶胞中含有Y:
8×
=1,该晶体的化学式为X3Y或YX3,该项错误。
18.A
【解析】
试题分析:
根据构成晶体的微粒之间的作用力,把晶体分为金属晶体、原子晶体、离子晶体、分子晶体,①错误;由原子直接构成的晶体不一定是原子晶体,如稀有气体属于分子晶体,也是由原子之间构成的,②错误;分子晶体的堆积不一定采取分子密堆积,如冰晶体中,因为存在氢键,每个水分子与4个水分子紧邻,③错误;SiF4、NaF、MgF2三种晶体分别是分子晶体、离子晶体、离子晶体,所以四氟化硅的熔点最低,镁离子的半径小于钠离子,且带电荷数多,所以氟化镁的熔点高,④正确;金属键不一定只存在于金属晶体中,如石墨中含有金属键,⑤错误;离子键只存在于离子晶体中,⑥正确;水分子稳定的原因是因为水中的H-O键牢固,与氢键无关,⑦错误;SO2和SiO2晶体在熔化时破坏的作用力不相同,前者属于分子晶体,熔化时破坏范德华力,后者属于原子晶体,熔化时破坏共价键,⑧正确,所以答案选A。
考点:
考查对晶体性质的认识判断
19.
(1)D 4 原子
(2)E 2 (3)A 12
(4)C 离子 8
(5)B 分子 12
(6)不正确。
原子团离子中有共价键;除稀有气体外,分子内均有共价键。
(7)C>NaCl>CO2>HCl NaCl HCl 干冰
【解析】根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。
NaCl晶体是简单立方单元,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-又与6个Na+紧邻,但观察Na+与最近距离等距离的Na+数时要抛开Cl-,从空间结构上看是12个Na+。
即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。
CsCl晶体由Cs+、Cl-分别构成立方结构,但Cs+组成立方的中心有1个Cl-,Cl-组成的立方中心又镶入一个Cs+。
可称为“体心立方”结构,Cl-紧邻8个Cs+,Cs+紧邻8个Cl-。
干冰也是立方体结构,但在立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子,称为“面心立方”。
实际上各面中央的CO2分子也组成立方结构,彼此相互套入面的中心。
所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子,共12个CO2分子。
金刚石的基本单元是正四面体,每个碳原子紧邻4个其他碳原子。
石墨的片层由正六边形结构组成,每个碳原子紧邻另外3个碳原子,即每个六边形占有1个碳原子的各
,所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是6×
=2(个)。
对于晶体中的化学键要分清是指晶格质点之间还是晶格质点内部。
常见的离子晶体其离子间形成的是离子键。
原子晶体则只有晶格质点即原子间的共价键。
分子晶体在分子间只是弱作用力,即范德华力,而分子内部除单原子分子的惰性气体外都有牢固的共价键。
晶体熔点通常由晶格质点间作用力而定。
原子晶体中原子间的共价键牢固,熔点达千至数千摄氏度。
离子晶体中离子间的离子键相当强大,熔点在数百至上千摄氏度。
分子晶体中分子间作用力弱,熔点在数百摄氏度以下至很低的温度。
如果形成分子晶体的分子比较类似,则分子的摩尔质量越大,分子间作用力也越大,熔点也就越高。
题述的NaCl、HCl、CO2、金刚石在熔态时只有离子晶体熔化后能导电。
在溶液中离子晶体和分子晶体中的电解质(如HCl)能导电。
CO2是非电解质,其水溶液能微弱导电,这是由于CO2与水生成的H2CO3是弱电解质的缘故,所以CO2不是电解质,H2CO3才是电解质。
金刚石是原子晶体,所以不溶于一般无机或有机溶剂,它没有水溶液。
20.2.11×10-8cm
【解析】由于钠为紧密堆积的球体,则体积V与密度的关系为V=
,
。
钠原子半径
=9.4×10-24cm3,r=
=2.11×10-8cm。
21.
(1)二,VIA(2分,每空1分);
(2)氢键(2分);(3)sp3,[Ar]4s24p3(2分,每空1分);(4)XO3(2分)。
【解析】
试题分析:
(1)根据题意分析,BC均为十电子分子和三种元素单质和生成物的特点,可知X为O元素、Y为N元素、Z为H元素;可知X元素位于周期表的第二周期第VIA族;
(2)水和氨气熔沸点差异的主要原因是水分子间存在氢键;
(3)氨分子中的氮原子的杂化方式为:
sp3,和其同主族第四周期的元素原子的基态电子排布为:
[Ar]4s24p3;
(4)分析NaCl的晶体结构图,若将晶胞面心和体心的原子除去,顶点的钠离子换为Xn+(X代表某元素符号)离子,该离子的位于顶点上,共八个顶点,离子的个数为8×1/8=1;若棱上的Cl-换为O2-,共有12条棱,离子的个数为:
12×1/4=3;则该氧化物的化学式为:
XO3。
考点:
考查物质结构与性质中的元素推断、分子间作用力、原子的核外电子排布和晶体结构知识。
22.
(1)①C②氨分子间形成氢键,使熔沸点升高V型
(2)①1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
②b
③
【解析】
试题分析:
(1)根据题中所述元素特征,可知D为H,A为C,B为N,C为O,M为CH4,N为NH3,W为H2O。