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2023版新教材高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质综合测试鲁科版选择性必修2
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这是一份2023版新教材高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质综合测试鲁科版选择性必修2,共12页。
第3章综合测试考试时间:90分钟,满分:100分一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.以下关于晶体性质的说法错误的是( )A.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验B.冰和干冰都是分子晶体,每个分子周围都有12个紧邻的分子C.金属的电子气理论可以解释金属易导电、易导热、有延展性D.由原子构成的晶体可以是分子晶体、共价晶体2.下列有关晶体结构的叙述正确的是( )A.SiO2晶体中最小环上的原子个数为6B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.1mol石墨烯(如图1)中含有六元环的个数为0.5×6.02×1023D.720gC60晶体中含有0.5×6.02×1023个晶胞(如图2)3.结合下列各物质的性质,判断其固态属于共价晶体的是( )A.碳化铝,黄色晶体,熔点为2200℃,熔融态不导电B.溴化铝,无色晶体,熔点为98℃,熔融态不导电C.五氟化钒,无色晶体,熔点为19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D.溴化钾,无色晶体,熔融态时或溶于水中都能导电4.下列说法不正确的是( )A.单晶硅和石英晶体都是由共价键结合形成的共价晶体B.干冰汽化和食盐熔化克服的作用力均为分子间作用力C.碳酸钙晶体和氧化钡晶体均属于离子晶体D.氯气分子和氯化氢分子中氯原子的最外电子层都具有8电子的稳定结构5.下列数据是对应物质的熔点表,下列判断正确的是( )A.AlF3的熔点比AlCl3高,原因是AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体B.在共价化合物分子中各原子都形成8e-稳定结构C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点一定比分子晶体的高6.碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法错误的是( )A.在石墨烯晶体中,每个C原子连接3个六元环B.石墨烯晶体中,每个六元环占有3个C原子C.在金刚石晶体中,C原子采用sp3杂化D.在金刚石晶体中,六元环中最多有4个C原子在同一平面7.下面的排序不正确的是( )A.晶体熔点的高低:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由高到低:Na>Mg>AlD.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI8.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是( )A.含1molH3BO3的晶体中有6mol氢键B.分子中硼原子、氧原子最外层均为8个电子的稳定结构C.正硼酸晶体属于共价晶体D.H3BO3分子的稳定性与氢键无关9.有关晶体或分子的结构如图所示,下列说法错误的是( )A.在NaCl晶胞中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B.在CaF2晶胞中,每个晶胞平均占有4个Ca2+C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键的个数之比为1∶2D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE10.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上,则下列说法正确的是( )A.x=2,y=1B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个Fe3+距离相等且最近的CN-有3个二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确的是( )A.晶体硼属于共价晶体,结构单元中含有30个B—B键,含20个正三角形B.NaCl晶体中每个Na+周围距离相等且最近的Na+有6个C.S8分子中的共价键为非极性键D.HCN分子中含有2个σ键、2个π键12.下列有关晶体的叙述中,正确的是( )A.氯化钠和氯化铯晶体中,阳离子的配位数均为6B.金刚石为三维网状结构,由碳原子以sp3杂化轨道形成共价键C.金属钠的晶体采用体心立方堆积,每个晶胞含2个原子,配位数为8D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻8个CO2分子13.下列说法正确的是( )A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成B.H2O的热稳定性比H2S的强,是由于H2O的分子间作用力较大C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体14.下列叙述不正确的是( )A.金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,CaO晶体中Ca2+的配位数为6,且这些最邻近的O2-围成正八面体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eq \r(2)·eq \r(3,\f(M,2ρNA))cmD.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,则该晶体的化学式为XY315.在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是( )A.金刚石、C60、C70管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定C.C60晶体结构如图所示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个D.熔点:金刚石”或“<”)I1(Cu),原因是________________________________________。(2)ZnS在光导体材料、荧光体、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,其晶胞边长为apm,则晶体的密度为________________(用含a和NA的代数式表示)g·cm-3。(3)某蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的4个顶点,而立方体的每条棱的棱心均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为________,该立方体中Fe2+间连接起来形成的空间结构是________。19.(13分)铝、钛的合金及其化合物用途非常广泛,回答下列问题:(1)Al65Cu20Co15是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________法区分晶体和非晶体。(2)AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3(194℃)的高得多,这是因为________________;气态时,氯化铝以双聚体的形式存在,则Al2Cl6的结构为________。(3)铝钛合金可用作磁控溅射镀膜的原材料,它的晶胞结构及晶胞参数如图所示(其中Al位于面心)。设阿伏加德罗常数的值为NA,则该铝钛合金的密度为________g·cm-3(列出表达式)。20.(15分)磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题。(1)红磷是巨型共价分子,无定型结构,下列方法能证明红磷是非晶体的是________(填字母)。A.质谱法B.原子发射光谱法C.核磁共振谱法D.X射线衍射法(2)第一电离能介于Al、P之间的第3周期元素有________种。GaCl3分子中心原子的杂化方式为________。(3)基态As原子的核外电子排布式为________,As原子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)数据如下:第五电离能与第六电离能相差较大的原因是________________。(4)如图所示,每条折线表示周期表中第ⅣA~第ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是________。(5)黑磷是新型二维半导体材料,具有片层结构(如下图所示),层与层之间的相互作用为________。 (6)GaAs的熔点为1238℃,且熔融状态不导电,其晶胞结构如下图所示,该晶体的类型为________,每个As原子周围最近的As原子数目为________,一个GaAs晶胞中配位键的数目为________。(7)已知GaAs的密度为dg·cm-3,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数用NA表示,则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为________(列式表示)nm。第3章综合测试1.答案:B解析:区分晶体和非晶体的科学方法是对固体进行X射线衍射实验,A项正确;冰和干冰都是分子晶体,干冰中每个二氧化碳分子周围有12个紧邻的分子,冰中每个水分子周围有4个紧邻的水分子,B项错误;金属易导电、易导热、有延展性都可以用电子气理论解释,C项正确;由原子构成的晶体可以是分子晶体(比如He)、共价晶体(比如金刚石),D项正确。2.答案:C解析:A项,二氧化硅晶体结构中,每个硅原子结合4个氧原子,同时每个氧原子结合2个硅原子,最小环上有6个Si原子和6个O原子,所以共有12个原子,错误。B项,金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,故含有阳离子的晶体不一定含有阴离子,错误。C项,石墨烯中平均每个六元环含有2个碳原子,则1mol石墨烯中含有六元环的个数为0.5×6.02×1023,正确。D项,C60为分子晶体,晶胞中含有C60的个数为8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)=4,720gC60晶体中含有6.02×1023个C60,所以720gC60晶体中含有0.25×6.02×1023个晶胞,错误。3.答案:A解析:碳化铝,熔点为2200℃,熔融态不导电,则其为共价晶体,A符合题意;溴化铝,熔点为98℃,熔融态不导电,则其为分子晶体,B不符合题意;五氟化钒,熔点为19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,则其为分子晶体,C不符合题意;溴化钾,熔融态时或溶于水中都能导电,则其为离子晶体,D不符合题意。4.答案:B解析:单晶硅通过Si—Si键形成共价晶体,石英晶体是二氧化硅,通过Si—O键形成共价晶体,A正确;干冰汽化克服的是分子间作用力,食盐熔化破坏的是离子键,B错误;碳酸钙和氧化钡都属于离子化合物,所以它们的晶体均属于离子晶体,C正确;氯气分子是通过一对共用电子对形成具有8电子稳定结构的分子,氯化氢分子中氯原子和氢原子通过一对共用电子对形成具有稳定结构的分子,所以氯气分子和氯化氢分子中的氯原子最外电子层都具有8电子的稳定结构,D正确。5.答案:A解析:离子晶体熔点较高,分子晶体熔点较低,AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,A正确;BCl3为共价化合物,B原子最外层电子数为6,所以在共价化合物分子中各原子不一定都形成8e-稳定结构,B错误;二氧化碳晶体属于分子晶体,二氧化硅晶体属于共价晶体,所以同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体,C错误;Na是金属晶体,AlCl3是分子晶体,Na的熔点比AlCl3低,所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,D错误。6.答案:B解析:石墨烯晶体中最小的环为六元环,每个碳原子连接3个C—C化学键,则每个C原子连接3个六元环,A正确;石墨烯晶体中,每个六元环占有的C原子数为6×eq \f(1,3)=2个,B错误;在金刚石晶体中,每个碳原子与相邻的四个碳原子形成共价键,则C原子采用sp3杂化,C正确;金刚石晶胞中共平面的原子最多有4个,如图,D正确。7.答案:C解析:A项形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质,正确;B项均为共价晶体,原子半径越小,键长越短,共价键越牢固,硬度越大,键长有:C—CMg>Na,不正确;D项晶格能越大,则离子键越强,离子所带电荷数相同时,离子键的强弱与离子半径有关,半径越小,则离子键越强,正确。8.答案:D解析:A项,含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键;B项,硼原子的最外层不是8个电子的稳定结构;C项,正硼酸晶体属于分子晶体。9.答案:D解析:B项,CaF2晶胞中,Ca2+占据8个顶点和6个面心,故CaF2晶胞中所含Ca2+的个数为8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)=4;C项,金刚石晶体中,每个C原子与4个C原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,C原子与C—C键的个数之比为1∶2;D项,由于该分子是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或F4E4。10.答案:B解析:Fe3+在立方体的顶点,每个Fe3+被8个晶胞共用,故每个晶胞中Fe3+的个数为4×1/8=1/2,同理每个晶胞中Fe2+的个数为1/2,CN-位于棱的中点,每个CN-被4个晶胞共用,故每个晶胞中CN-的个数为12×1/4=3,已知晶体的化学式为MxFey(CN)6,则y=2,晶体中的阴离子为[Fe2(CN)6]-,根据化合物中各元素的化合价代数和为0得晶体的化学式为MFe2(CN)6。综上可知,x=1,y=2,A项错误;因为有阴、阳离子,故该晶体属于离子晶体,M呈+1价,B项正确;若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为MFe(CN)3,C项错误;该晶胞中与每个Fe3+距离相等且最近的CN-有6个,D项错误。11.答案:B解析:晶体硼是由非金属原子通过共价键形成的,且其熔点高,应属于共价晶体,每个硼原子与其他硼原子间形成5个共价键,则该结构单元中含B—B键的个数为eq \f(5×12,2)=30,每个正三角形平均占有硼原子的个数为3×eq \f(1,5)=eq \f(3,5),故结构单元中含正三角形的个数为12÷eq \f(3,5)=20,A项正确;NaCl晶体中每个Na+周围距离相等且最近的Na+有12个,B项不正确;S8分子中同种原子间形成非极性键,C项正确;HCN的结构式为H—C≡N,故其分子中含有2个σ键、2个π键,D项正确。12.答案:BC解析:氯化钠晶体中钠离子的配位数为6、氯化铯晶体中铯离子的配位数为8,则氯化钠和氯化铯晶体中阳离子的配位数不相同,故A错误;金刚石为三维网状结构,一个碳与四个碳原子形成共价键,所以碳原子以sp3杂化,故B正确;金属钠的晶体采用体心立方堆积,所以每个晶胞含1+8×eq \f(1,8)=2个原子,每个钠原子周围距离最近的钠原子有8个,所以配位数为8,故C正确;在CO2晶体中,与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子,故D错误。13.答案:A解析:CaO与水反应生成Ca(OH)2,此过程中既有水中H—O键的断裂,也有OH-中O—H键的生成,A项正确。H2O的热稳定性比H2S的强是因为分子中的O—H键比S—H键强,而与H2O的分子间作用力无关,B项错误;HCl属于共价化合物,C项错误;足球烯(C60)是碳的一种单质,不属于化合物,D项错误。14.答案:D解析:金刚石、SiC属于共价晶体,键长C—C离子晶体>分子晶体,故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,A正确;CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,氯化钠的晶胞图为,若Ca2+处于体心、棱中间,O2-位于面心、顶点,晶体中体心Ca2+与面心的6个O2-距离最近,Ca2+配位数为6,且这些最邻近的O2-围成正八面体,B正确;氯化钠的晶胞图为,假设黑色球为Cl-,处于面对角线上的Cl-之间距离最近,设二者距离为dcm,则晶胞棱长=2dcm×eq \f(\r(2),2)=eq \r(2)dcm,晶胞体积=(eq \r(2)dcm)3,晶胞中Cl-数目=8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)=4,晶胞中Na+数目也是4,晶胞质量=4×eq \f(M,NA)g=ρg·cm-3×(eq \r(2)dcm)3,解得d=eq \r(2)·eq \r(3,\f(M,2ρNA)),C正确;处于棱的中心的原子为4个晶胞共用,位于顶角的原子为8个晶胞共用,晶胞中X数目=eq \f(1,4)×12=3,Y数目=eq \f(1,8)×8=1,则该晶体的化学式为X3Y,D错误。15.答案:AD解析:C60的结构中存在碳碳双键,可与H2发生加成反应,A错误;石墨转化为金刚石为吸热反应,则石墨能量低,金刚石能量高,能量越高,越不稳定,所以石墨比金刚石稳定,B正确;以晶胞顶点上的C60为例,与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上,这样的面有12个,所以这样的分子也有12个,C正确;C60、C70、C90为分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,金刚石为共价晶体,在这四种物质中熔点最高,熔点:C60MgO>CaCl2>冰>干冰(3)小于 MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带电荷数,且r(Mg2+)离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,熔点:冰>干冰,MgO和CaCl2属于离子晶体,熔点:MgO>CaCl2,金刚石是共价晶体,则熔点由高到低的顺序为金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰。(3)因为MgO中离子均带两个电荷,NaCl中离子均带一个电荷,而且氧离子半径小于氯离子半径,镁离子半径小于钠离子半径,离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大,所以NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能。(4)Cu原子占据面心和顶点,则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为eq \f(1,8)×8+eq \f(1,2)×6=4;根据题中氯化钙的晶胞图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+,所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8。(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,水分子间含有氢键,氢键的作用力大于范德华力,所以其熔点较高。17.答案:(1)KC8 (2)90 (3)(eq \f(1,4),eq \f(1,4),eq \f(1,4))(4)eq \f(25×4,(361.5×10-10)3×NA)解析:(1)根据图1所示可知,如果取3个钾原子构成三角形,则三角形中碳原子是4个,而钾原子的个数是3×eq \f(1,6)=eq \f(1,2),因此题述化合物的化学式可表示为KC8。(2)C60分子中每个C原子形成3个C—C键,且每个键为2个C原子共用,则平均每个碳原子含有的σ键个数为1.5,所以1个C60分子中含有σ键的数目为1.5×60=90。(3)由图示可知,与D相连的4个原子形成正四面体结构,且D位于正四面体的体内。由B在x轴的坐标为eq \f(1,2)知,D在x轴的坐标为eq \f(1,4)。同理得出D在y轴、z轴的坐标均为eq \f(1,4),则D原子的坐标为(eq \f(1,4),eq \f(1,4),eq \f(1,4))。(4)金刚石晶胞中,C原子的分布:立方体的8个顶点、6个面心及立方体体内(4个),即晶胞中所含C原子个数为8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)+4=8,根据BN的化学式可推知,立方氮化硼晶胞中含有4个B原子、4个N原子,则立方氮化硼晶胞的质量是eq \f(25×4,NA)g,而一个晶胞的体积是(361.5×10-10)3cm3,故立方氮化硼的密度为eq \f(25×4,(361.5×10-10)3×NA)g·cm-3。18.答案:(1)> Zn的4s轨道为全充满稳定结构,较难失电子(2)eq \f(3.88×1032,a3NA) (3)KFe2(CN)6 正四面体形解析:(1)Zn和Cu基态原子的价电子排布式分别为3d104s2、3d104s1,Zn的4s轨道处于全充满的稳定状态,其第一电离能大于Cu。(2)立方ZnS晶胞边长为apm,apm=a×10-10cm,则晶胞的体积V(晶胞)=(a×10-10cm)3;每个晶胞中含有Zn2+和S2-个数均为4,则每个晶胞的质量m(晶胞)=eq \f(97×4,NA)g,故晶体的密度为m(晶胞)/V(晶胞)=(eq \f(97×4,NA)g)/(a×10-10cm)3=eq \f(3.88×1032,a3NA)g·cm-3。(3)蓝色晶体中,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的4个顶点,而立方体的每条棱的棱心均有一个CN-,K+位于立方体的某恰当位置上,据此画出晶胞结构示意图:根据“切割法”计算,每个晶胞中含有Fe2+、Fe3+个数均为4×eq \f(1,8)=eq \f(1,2),含有CN-个数为12×eq \f(1,4)=3,则Fe2+、Fe3+、CN-的个数比为eq \f(1,2)∶eq \f(1,2)∶3=1∶1∶6,结合K+带1个单位正电荷推知,该晶体的化学式为KFe2(CN)6。该立方体中4个Fe2+处于上、下底面对角线交错位置,连接起来形成的空间结构是正四面体形。19.答案:(1)X射线衍射(2)氟化铝是离子晶体,氯化铝是分子晶体 (3)eq \f(2×48+2×27,NA×(0.399×10-7)2×0.407×10-7)解析:(1)X射线衍射实验可区分晶体和非晶体。(2)AlF3的熔点为1040℃,符合离子晶体的特征,AlCl3的熔点为194℃,符合分子晶体的特征,因此AlF3的熔点比AlCl3的熔点高得多;气态时,氯化铝以双聚体的形式存在,Al2Cl6的结构为。(3)根据晶胞结构,晶胞中含有的钛原子数为8×eq \f(1,8)+2×eq \f(1,2)=2,铝原子数为4×eq \f(1,2)=2,则晶胞的质量为eq \f(2×48+2×27,NA)g,晶胞的体积为(0.399×10-7)2×0.407×10-7cm3,则该铝钛合金的密度为eq \f(\f(2×48+2×27,NA)g,(0.399×10-7)2×0.407×10-7cm3)=eq \f(2×48+2×27,NA×(0.399×10-7)2×0.407×10-7)g·cm-3。20.答案:(1)D (2)3 sp2 (3)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 As原子最外层有五个电子,失去的第六个电子来自全充满的次外层,所需能量较高 (4)SiH4 (5)范德华力 (6)共价晶体 12 4 (7)eq \f(\r(3),4)×eq \r(3,\f(4M,dNA))×107解析:(1)红磷是巨型共价分子,无定型结构,能证明红磷是非晶体的最可靠方法是X射线衍射法。(2)第ⅡA族元素ns能级全充满、第ⅤA族元素np能级半充满,使第一电离能出现“反常”。第3周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar,介于Al、P之间的有Mg、Si、S三种元素;Ga位于第4周期第ⅢA族,GaCl3分子中,Ga原子价电子对数为3+eq \f(3-1×3,2)=3,则其杂化方式为sp2。(3)As位于周期表中第4周期第ⅤA族,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。As的第五电离能与第六电离能相差显著,As失去5个电子后核外电子排布式为[Ar]3d10,此时3d为全充满状态,较稳定,此时再失去一个电子较困难,所以第五电离能与第六电离能相差显著。(4)在第ⅣA~第ⅦA族中的氢化物里,相对分子质量越大,物质熔、沸点越高,NH3、H2O、HF因存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有第ⅣA族元素氢化物不存在反常现象,故a点代表的应是SiH4。(5)黑磷的结构类似石墨的片层结构,层与层之间的作用力为范德华力。(6)共价晶体和离子晶体熔、沸点较高,但离子晶体在熔融状态下能导电,GaAs的熔点为1238℃,且熔融状态不导电,不属于离子晶体,属于共价晶体,每个As原子周围最近的As原子数目=eq \f(3×8,2)=12;由题图可知,一个GaAs晶胞中配位键的数目为4。(7)该晶胞中As原子个数为8×eq \f(1,8)+6×eq \f(1,2)=4,Ga原子个数为4,晶胞棱长=eq \r(3,\f(\f(M,NA)×4,d))cm=eq \r(3,\f(4M,dNA))cm,晶胞中最近的As和Ga原子核间距等于晶胞体对角线的eq \f(1,4),为eq \f(1,4)×eq \r(3)×eq \r(3,\f(4M,dNA))cm=eq \f(\r(3),4)×eq \r(3,\f(4M,dNA))×107nm。Na2ONaAlF3AlCl3920℃97.8℃1291℃190℃Al2O3BCl3CO2SiO22073℃-107℃-57℃1723℃晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)NaClS8HCN结构模型示意图备注熔点2180℃—易溶于CS2—第一电离能第二电离能第三电离能第四电离能第五电离能第六电离能947.0179827354837604312310
第3章综合测试考试时间:90分钟,满分:100分一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.以下关于晶体性质的说法错误的是( )A.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验B.冰和干冰都是分子晶体,每个分子周围都有12个紧邻的分子C.金属的电子气理论可以解释金属易导电、易导热、有延展性D.由原子构成的晶体可以是分子晶体、共价晶体2.下列有关晶体结构的叙述正确的是( )A.SiO2晶体中最小环上的原子个数为6B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.1mol石墨烯(如图1)中含有六元环的个数为0.5×6.02×1023D.720gC60晶体中含有0.5×6.02×1023个晶胞(如图2)3.结合下列各物质的性质,判断其固态属于共价晶体的是( )A.碳化铝,黄色晶体,熔点为2200℃,熔融态不导电B.溴化铝,无色晶体,熔点为98℃,熔融态不导电C.五氟化钒,无色晶体,熔点为19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D.溴化钾,无色晶体,熔融态时或溶于水中都能导电4.下列说法不正确的是( )A.单晶硅和石英晶体都是由共价键结合形成的共价晶体B.干冰汽化和食盐熔化克服的作用力均为分子间作用力C.碳酸钙晶体和氧化钡晶体均属于离子晶体D.氯气分子和氯化氢分子中氯原子的最外电子层都具有8电子的稳定结构5.下列数据是对应物质的熔点表,下列判断正确的是( )A.AlF3的熔点比AlCl3高,原因是AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体B.在共价化合物分子中各原子都形成8e-稳定结构C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点一定比分子晶体的高6.碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法错误的是( )A.在石墨烯晶体中,每个C原子连接3个六元环B.石墨烯晶体中,每个六元环占有3个C原子C.在金刚石晶体中,C原子采用sp3杂化D.在金刚石晶体中,六元环中最多有4个C原子在同一平面7.下面的排序不正确的是( )A.晶体熔点的高低:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由高到低:Na>Mg>AlD.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI8.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示,图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是( )A.含1molH3BO3的晶体中有6mol氢键B.分子中硼原子、氧原子最外层均为8个电子的稳定结构C.正硼酸晶体属于共价晶体D.H3BO3分子的稳定性与氢键无关9.有关晶体或分子的结构如图所示,下列说法错误的是( )A.在NaCl晶胞中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B.在CaF2晶胞中,每个晶胞平均占有4个Ca2+C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键的个数之比为1∶2D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE10.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上,则下列说法正确的是( )A.x=2,y=1B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个Fe3+距离相等且最近的CN-有3个二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确的是( )A.晶体硼属于共价晶体,结构单元中含有30个B—B键,含20个正三角形B.NaCl晶体中每个Na+周围距离相等且最近的Na+有6个C.S8分子中的共价键为非极性键D.HCN分子中含有2个σ键、2个π键12.下列有关晶体的叙述中,正确的是( )A.氯化钠和氯化铯晶体中,阳离子的配位数均为6B.金刚石为三维网状结构,由碳原子以sp3杂化轨道形成共价键C.金属钠的晶体采用体心立方堆积,每个晶胞含2个原子,配位数为8D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻8个CO2分子13.下列说法正确的是( )A.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成B.H2O的热稳定性比H2S的强,是由于H2O的分子间作用力较大C.KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电,所以它们都属于离子化合物D.葡萄糖、二氧化碳和足球烯(C60)都是共价化合物,它们的晶体都属于分子晶体14.下列叙述不正确的是( )A.金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,CaO晶体中Ca2+的配位数为6,且这些最邻近的O2-围成正八面体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eq \r(2)·eq \r(3,\f(M,2ρNA))cmD.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,则该晶体的化学式为XY315.在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是( )A.金刚石、C60、C70管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应B.已知C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定C.C60晶体结构如图所示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个D.熔点:金刚石
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