届人教版 晶体结构与性质 单元测试Word格式.docx

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A．离子晶体B．分子晶体

C．原子晶体D．金属晶体

答案　C

解析　NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体。

3．（2017·

长沙一中质检）下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是（　　）

A．熔点：

NaF>

MgF2>

AlF3

B．晶格能：

NaCl>

NaBr

C．阴离子的配位数：

CsCl>

CaF2

D．硬度：

MgO>

CaO>

BaO

解析　由于r（Na＋）>

r（Mg2＋）>

r（Al3＋），且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。

r（F－）<

r（Cl－）<

r（Br－），故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。

在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。

r（Mg2＋）<

r（Ca2＋）<

r（Ba2＋），故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。

4．下列说法正确的是（　　）

A．区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射

B．1mol金刚石中的C—C键数是2NA,1molSiO2晶体中的Si—O键数也是2NA

C．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂

D．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

解析　晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，A正确；

金刚石中1个C原子与另外4个C原子形成C—C单键，这个C原子对每个单键的贡献只有

，所以1molC原子形成的C—C键为4×

＝2mol，而二氧化硅晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个Si—O单键，则1molSiO2晶体中Si—O键为4mol，B错误；

水晶是原子晶体，熔化时共价键断裂，而分子晶体干冰熔化时，分子间作用力被削弱而共价键不断裂，C错误；

分子的稳定性取决于化学键的强弱，D错误。

5．高温下，超氧化钾晶体（KO2）呈立方体结构。

如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。

则下列有关说法正确的是（　　）

A．与K＋最近且距离相等的K＋有6个

B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O

C．晶体中与每个K＋距离最近的O

有6个

D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合

解析　根据题给信息，超氧化钾晶体是面心立方晶体，超氧化钾晶体（KO2）是离子化合物，阴、阳离子分别为O

、K＋，晶体中K＋与O

间形成离子键，O

中O－O键为共价键。

作为面心立方晶体，每个晶胞中含有K＋：

8×

＋6×

＝4（个），O

：

1＋12×

＝4（个），晶胞中与每个K＋最近且距离相等的O

有6个，最近且距离相等的K＋有12个。

6．下列有关说法不正确的是（　　）

A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键

B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋

C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动

D．金属铜中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12

解析　从图1可以看出水合铜离子中有1个铜离子和4个配位键，A正确；

按均摊法，每个晶胞中有Ca2＋：

＝4，B正确；

电子云中点的疏密表示单位体积内电子出现的机会多少，C错误；

从图4中可以看出中心的铜原子的配位数为12，D正确。

7．以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　）

A．18g冰（图1）中含O—H键数目为2NA

B．28g晶体硅（图2）中含有Si—Si键数目为2NA

C．44g干冰（图3）中含有NA个晶胞结构单元

D．石墨烯（图4）是碳原子单层片状新材料，12g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA

解析　1个水分子中含有2个O—H键，18g冰的物质的量为1mol，含O—H键数目为2NA，A正确；

28g晶体硅中含有1molSi原子，每个硅原子与其他4个Si形成4个Si—Si键，每个硅原子形成的共价键为

×

4＝2，则1mol单质硅含有2molSi—Si键，B正确；

1个晶胞结构单元含有4个二氧化碳分子，44g干冰中含有晶胞结构单元个数小于NA个，C错误；

在石墨烯中，每个碳原子形成3个共价键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12g石墨烯即1mol所含碳碳键数目为1.5NA，D正确。

二、非选择题（共58分）

8．（2017·

广东佛山市质检）（18分）2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家，其研究对象之一“分子开关”与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。

（1）一种硫杂环杯芳烃的结构如图甲所示，该分子中硫原子的杂化方式为____________。

（2）图乙为对叔丁基杯[4]芳烃，由4个羟基构成杯底，羟基间的相互作用力是____________。

（3）杯芳烃可用于某些第ⅢB族元素金属离子如La3＋及Sc2＋的萃取，基态Sc2＋核外电子排布式为______________________。

（4）不同大小的杯芳烃能识别中性分子或离子，如：

CHCl3、苯、C60、CO

、SCN－、N

等。

下列说法正确的是________（填字母）。

A．由图丙知C60分子中σ键与π键的个数比是3∶1

B．元素电负性大小顺序为S>

Cl>

C

C．SCN－、N

与CO2互为等电子体，因此均为直线形

D．苯中含有C—H极性键，是极性分子

（5）观察C60晶胞（如图丁所示）。

①与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有________个，其距离为________cm（列出计算式即可）。

②C60晶体中C60和C60间的作用力属于________（填“离子键”“共价键”或“分子间作用力”）。

③已知C60晶体内相邻C60球体间的距离是304pm，则与石墨层间距离（335pm）相比较，两者数据存在差异的原因是________________________________________。

答案　

（1）sp3

（2）氢键

（3）1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1

（4）AC　（5）①12　0.71×

10－7cm（或7.1×

10－8cm等合理计算表达式均可）　②分子间作用力　③C60的摩尔质量大于C的摩尔质量，C60分子间作用力较大，间距较小

解析　

（1）根据图甲所示有机物的结构，其中1个硫原子形成4个σ键，无孤电子对，因此S原子的杂化轨道数为4，即杂化类型为sp3。

（2）羟基间可以形成氢键。

（3）Sc位于元素周期表第四周期第ⅢB族，原子序数为21，基态Sc原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2，因此Sc2＋的核外电子排布式为

1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1。

（4）根据C60的分子结构图知，1个碳原子形成

个σ键和

个π键，因此σ键与π键个数比为3∶1，故A正确；

因非金属性：

S>

C，则电负性：

C，故B错误；

等电子体是指原子总数相等、价电子总数相等的微粒，等电子体的结构相同，由CO2是直线形，可知SCN－、N

也为直线形，故C正确；

苯分子是含C—H极性键的对称结构，属于非极性分子，故D错误。

（5）①根据C60的晶胞结构示意图可知，与每个C60分子距离最近的C60分子在下层有4个，在同一平面有4个，在上层有4个，共有12个。

最近的距离为晶胞面对角线的一半，为0.71×

10－7cm。

②C60属于分子晶体，微粒间的作用力是分子间作用力。

③C60和石墨都属于分子晶体，C60的摩尔质量大于C的摩尔质量，C60分子间作用力较大，间距较小。

9．（2017·

江西调研）（18分）钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。

（1）Ti的基态原子的核外电子排布式为____________。

（2）已知TiC在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温（>

1800℃）条件下用C还原TiO2制取TiC：

TiO2＋3C

TiC＋2CO↑。

该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为____________；

根据所给信息，可知TiC是________晶体。

（3）钛的化合物TiCl4，熔点为－24℃，沸点为136.4℃，常温下是无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。

①固态TiCl4属于________晶体，其空间构型为正四面体，则钛原子的杂化方式为____________。

②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种酸，反应的化学方程式为________________________________________。

③用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·

H2O。

该配合物中含有化学键的类型有____________。

（4）钛的一种氧化物是优良的颜料，该氧化物的晶胞结构如图所示。

该氧化物的化学式为____________；

在晶胞中Ti原子的配位数为__________，若晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，列式表示氧化钛晶体的密度：

____________g/cm3。

答案　

（1）1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）

（2）O>

C>

Ti　原子

（3）①分子　sp3　②TiCl4＋3H2O===H2TiO3＋4HCl

③共价键、离子键

（4）TiO2　6　

解析　

（1）Ti的核电荷数是22，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2（或[Ar]3d24s2）。

（2）元素非金属性越强，电负性越大，则题述反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为O>

Ti；

根据题给信息知TiC的硬度大，说明TiC是原子晶体。

（3）①TiCl4空间构型为正四面体，则钛原子的杂化方式为sp3。

②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种酸，根据原子守恒应该是盐酸和钛酸，反应的化学方程式为TiCl4＋3H2O===H2TiO3＋4HCl。

③配合物[TiCl（H2O）5]Cl2·

H2O中含有化学键的类型有离子键和共价键（配位键属于共价键）。

（4）该晶胞中所含氧原子个数为4×

＋2＝4，所含Ti原子个数为1＋8×

＝2，所以该钛的氧化物的化学式为TiO2；

在晶胞中以中心钛原子为例，与该钛原子最近且等距的氧原子有6个，则Ti原子的配位数为6。

若晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的数值，氧化钛晶体的密度为ρ＝

＝

g/cm3。

10．（2017·

重庆联考）（22分）X、Y、Z、W、R、I、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。

X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中