人教版高中化学选择性必修二第3章晶体结构与性质过关检测卷(A)含答案

第三章过关检测卷(A)
(时间:75分钟满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

每小题只有一个选项符合题目要求)
1.已知的准晶体都是金属互化物。

人们发现组成为铝-铜-铁-铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能的特点,正被开发为炒菜锅的镀层。

下列说法正确的是()。

A.已知的准晶体是离子化合物
B.已知的准晶体中含有非极性键
C.准晶体不耐摩擦
,含有金属键,为金属晶体,不存在离子键,不是离子化合物,不存在非极性键;该准晶体摩擦系数低,说明其耐摩擦;该晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能的特点,具有开发为新型材料的价值。

2.下列有关化学键与晶体的说法正确的是()。

A.两种元素的原子组成的分子中一定只有极性键
B.熔融状态时能导电的化合物一定是离子晶体
C.非金属元素组成的化合物一定是共价晶体
,两种元素的原子组成的分子中可能有非极性键,如H2O2, A项错误。

熔融状态时能导电的化合物是离子化合物,说明该化合物中含有自由移动的离子, B项正确。

由非金属元素组成的化合物可能为离子晶体,如氯化铵;也可能是分子晶体,如CO2;也可能是共价晶体,如SiO2,所以由非金属元素组成的化合物不一定是共价晶体, C项错误。

分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力,而与化学键无关, D项错误。

3.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是()。

A.共价晶体的硬度通常比分子晶体的大
B.共价晶体的熔、沸点较高
C.部分分子晶体的水溶液能导电
,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故共价晶体通常比分子晶体的熔、沸点高,硬度大;有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl;干冰(CO2)是分子晶体,D项错误。

4.三氯化铁的熔点为282 ℃、沸点为315 ℃,易溶于水,也易溶于乙醚等有机溶剂。

在
400 ℃时,它的蒸气中有双聚分子Fe2Cl6存在。

则三氯化铁的晶体类型为()。

A.分子晶体
B.共价晶体
D.离子晶体
282 ℃、沸点为315 ℃,易溶于水,也易溶于乙醚等有机溶剂。

符合分子晶体的特征,故三氯化铁为分子晶体。

5.在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的是
()。

A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大
B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点
C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低
Cl2、Br2、I2的熔点和沸点逐渐升高
,硬度逐渐增大,这是因为它们晶体中的金属键逐渐增强,与化学键的强弱有关;金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为C—C的键长比Si—Si的键长短,C—C的键能比Si—Si的键能大,也与化学键的强弱有关;KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低,这是因为它们晶体中的离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关。

6.()。

A.AlCl3在加热条件下能升华
B.SiCl4晶体属于共价晶体
C.AlCl3晶体是典型的离子晶体
在晶体中有分子存在
2
AlCl3的熔点和沸点,可知其沸点要低于熔点,可以升华,A项正确。

从表中看SiCl4的熔点是-70 ℃,可知其熔点低,属于分子晶体的特征,B项错误。

离子晶体的熔、沸点通常较高,而AlCl3的熔、沸点不高,故AlCl3肯定不属于典型的离子晶体,C项错误。

MgCl2的熔、沸点均很高,不可能是分子晶体,故晶体中不存在单个分子,D项错误。

7.下列说法正确的是()。

A.某晶体溶于水后可以导电,该晶体一定是离子晶体
B.H2O含共价键,因此冰是共价晶体
C.一种化合物只能形成一种晶体结构
ABX3
,该晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体,故A项错误;H2O 含共价键,但是冰是分子晶体,故B项错误;一种化合物可能由于原子排列方式不同而形成不同的晶体,故C项错误;通过如图所示晶胞结构,计算可得,A的原子个数为8×1
=1,B的原子个
8
=3,则对应的化学式为ABX3,故D项正确。

数为1,X的原子个数为6×1
2
8.科学家曾合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物——(AlH3)n。

已知,最简单的氢铝化合物的分子式为Al2H6,它的熔点为150 ℃,燃烧热极高。

Al2H6的球棍模型如图所示。

下列说法中不合理的是()。

A.Al2H6为非极性分子,固态时形成分子晶体
B.Al2H6分子中的H原子形成两种不同的共价键
C.为缓解化石燃料短缺,Al2H6燃烧热极高,适合家庭使用
,但存在粉尘污染问题
Al2H6分子的模型图可知,该分子结构对称,整个分子正、负电中心重合,是非极性分子,结合Al2H6的熔点可知,其固态时为分子晶体,A项正确。

根据H原子、Al原子的结构特点、共价键的饱和性以及Al2H6分子的模型图可知,同时连接两个Al原子的H原子所形成的共价键不同于只连接一个Al原子的H原子所形成的Al—H,B项正确。

Al2H6虽然燃烧热极高,但是受到资源、成本等诸多因素限制,不适合家庭使用,C项错误。

氢铝化合物作为未来的储氢材料和科技用燃料还是可能的,但燃烧生成Al2O3固体,存在粉尘污染问题,D项正确。

9.
下列判断中错误的是()。

A.铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体
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
可能是偏向共价晶体的过渡晶体
3
,氧化铝和氟化铝的熔点高,两者不是分子晶体, A项正确。

表中氯化铝、氯化硼和干冰的沸点都较低,是分子晶体, B项错误。

碳和硅同主族,但氧化物的晶体类型不同,分别属于分子晶体和共价晶体, C项正确。

Al2O3的熔点很高,可能是偏向共价晶体的过渡晶体,D项正确。

10.(2023湖北卷)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaH n,在储氢和超导等领域具有重要应用。

LaH n属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示。

高压下,LaH2中的每个H结合4个H 形成类似CH4的结构,即得到晶体LaH x。

下列说法错误的是()。

H 2晶体中La 的配位数为8
B.晶体中H 和H 的最短距离:LaH 2>LaH x
C.在LaH x 晶胞中,H 形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
H x 单位体积中含氢质量的计算式为40
(4.84×10-8)3×6.02×1023 g·cm -3
2中顶角La 和面心La 的配位数都是8,A 项正确;LaH 2的晶胞边长大于LaH x ,且LaH x 中存在以一个H 为中心与另外4个H 形成类似于甲烷的结构,导致氢原子密度大,距离近,故H 和H 的最短距离:LaH 2>LaH x ,B 项正确;LaH x 中共40个氢原子,每个H 结合4个H 形成类似CH 4的结构,这样的结构有8个,则顶点数为4×8=32,且不是闭合的结构,C 项错误;每个LaH x 晶胞中有40个氢原子,晶胞体积为(4.84×10-8)3 cm 3,故含氢质量为
40
(4.84×10-8)3×6.02×1023 g·cm -3,D 项正确。

二、非选择题(本题共4小题,共60分)
11.(12分)(1)准晶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 区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)Cu 2O 为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶角,则该晶胞中有 个铜原子。

(3)CdSe 的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。

其中原子坐标参数A 为(14,14,14
),则
B 、
C 的原子坐标参数分别为 。

该晶胞中Cd —Se 的键长为 nm 。

射线衍射实验 (2)16
(3)B(34,34,14),C(14,34,34) √3
4a
区分晶体、准晶体和非晶体可用X 射线衍射实验。

(2)根据“均摊法”计算,每个晶胞中含有的氧原子数为4+6×12+8×18=8,再结合化学式Cu 2O 知,每个晶胞中含有16个铜原子。

(3)原子坐标参数A为(1
4,1
4
,1
4
),根据原点定位,则B、C的原子坐标参数分别为
B(3
4,3
4
,1
4
),C(1
4
,3
4
,3
4
)。

设该晶胞中Cd—Se的键长为x nm,则x2=(1
4
a)2+(1
4
a)2+(1
4
a)2,x=√3
4
a。

12.(14分)配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题。

(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]-生成,则[Al(OH)4]-中存在(填字母)。

a.共价键
b.非极性键
c.配位键
d.σ键
e.π键
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。

则第一种配合物的结构可表示为,第二种配合物的结构可表示为。

若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,产生的现象是。

3
)5]SO4[Co(SO4)(NH3)5]Br生成淡黄色沉淀
若加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,配合物为[CoBr(NH3)5]SO4。

若加入BaCl2溶液时无明显现象,说明硫酸根离子在内界,所以配合物为[Co(SO4)(NH3)5]Br;溴离子为配合物的外界,在水溶液中以离子的形式存在,加入AgNO3溶液会产生淡黄色沉淀溴化银。

13.(16分)(2023全国乙)中国第一辆火星车祝融号成功登陆火星。

探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(Mg x Fe2-x SiO4)。

回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为。

橄榄石中,各元素电负性大小顺序
为,铁的化合价为。

(2)
Na与Si均为第三周期元素。

NaCl熔点明显高于SiCl4。

原因是。

分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因:。

SiCl4的空间结构为,其中Si的轨道杂化形式为。

(3)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于立方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞中含有个Mg。

该物质化学式为,B—B最近距离为。

64s2O>Si>Fe>Mg+2价
(2)NaCl是离子晶体,SiCl4是分子晶体SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点依次升高,三者均为分子晶体,范德华力随着相对分子质量的增大而递增,使得熔点依次升高正四面体形sp3
(3)3 MgB 2 √33a
基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d 64s 2,价层电子排布式为3d 64s 2。

电负性顺序为O>Si>Fe>Mg 。

(2)离子晶体与分子晶体的熔点高低影响因素不同,离子晶体熔化时需破坏的是离子键,而分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,因此氯化钠的熔点更高。

SiCl 4、GeCl 4、SnCl 4三者晶体类型相同,影响其熔点高低的因素为范德华力,范德华力随分子的相对分子质量的增大而递增,晶体熔点也随着范德华力的增大而升高。

SiCl 4的中心原子的价层电子对数为4,Si 的杂化方式为sp 3,空间结构为正四面体形。

(3)该晶胞中Mg 位于12个顶角以及2个面心上,B 位于晶胞体内。

根据均摊原则,顶角被6个晶胞分摊,面心被2个晶胞分摊,体内属本晶胞所有。

Mg 的个数为12×16+2×12
=3,B 原子个数为6,因此晶胞中含有Mg 的个数为3,其化学式为MgB 2;结合晶胞沿c 轴的投影图可知,两个B 原子位于由Mg 组成的两个等边三角形的重心上,则B —B 最近距离为√33a 。

14.(18分)氮化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。

用硼砂(Na 2B 4O 7)与尿素反应可以得到氮化硼:Na 2B 4O 7+
2CO(NH 2)24BN+Na 2O+4H 2O+2CO 2↑。

根据要求回答下列问题。

(1)组成反应物的所有元素中,第一电离能最大的是 。

(2)尿素分子()中π键与σ键数目之比为 ;尿素分子中处于同一平面的原子最多有 个。

(3)尿素分子一定条件下形成六角形“超分子”(结构如图,球的大小不反映原子的实际大小)。

“超分子”中尿素分子间主要通过 (填一种作用力)结合。

(4)图示“超分子”的纵轴方向有一“通道”。

直链烷烃分子刚好能进入通道,并形成“超分子”的包合物;支链烷烃因含有侧链,空间体积较大而无法进入“通道”。

利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。

①直链烷烃分子进入通道时,通过 (填作用力名称)与“超分子”结合,从而形成“超分子”包合物。

②下列物质可以通过尿素“超分子”进行分离的是 。

A.乙烷和正丁烷
B.丁烷和异丁烷
C.异戊烷和新戊烷
D.氯化钠和氯化钾
(5)BN 晶体有α、β两种类型,且α-BN 结构与石墨相似、β-BN 结构与金刚石相似。

①α-BN 晶体中N 原子的杂化方式是 。

②β-BN 晶体中,每个硼原子形成 个共价键,其中有 个配位键。

③虽然α-BN 晶体结构与石墨相似,都是混合型晶体,但α-BN 晶体不导电,其原因
是 。

④如图所示,α-BN 晶体结构中,同层B 原子与N 原子最小核间距为d pm,相邻层间的距离为h pm,该晶体的密度计算式为 g·cm -3(用含d 、h 、N A 的代数式表示)。

(2)1∶7 6 (3)氢键 (4)①范德华力 ②B (5)①sp 2 ②4 1 ③α-BN 晶体的层状结构中没有能够自由移动的电子 ④3√3d 2ℎN ×1030
一个尿素分子内只含一个碳氧双键,即只含一个π键;其他均为σ键,数目为7;碳氧双键及相连的原子一定共平面,即O 、C 、N 原子一定共平面,与每个N 相连的H 可能共平面。

(3)由于存在的粒子为分子,应从分子间作用力方面考虑,H 与N 相连,且分子内还含有极性较强的碳氧双键,可以想到分子间可形成氢键。

(4)①直链烷烃分子与“超分子”间不具备形成分子间氢键的条件,只能考虑作用力为范德华力;②根据不含支链的分子可通过,含有支链的分子不能通过,可进行判断。

A 项中两种物质都不含支链,不可分离;B 项中丁烷不含支链,异丁烷含有支链,可以分离;C 项中异戊烷和新戊烷都含有支链,不可分离;D 项中氯化钠和氯化钾均为离子化合物,不可分离。

(5)①α-BN 晶体结构与石墨相似,石墨中C 采取sp 2杂化;②β-BN 晶体结构与金刚石相似,金刚石中每个C 原子形成4个共价键;β-BN 晶体中B 原子最外层有3个电子占据3个杂化轨道,只能形成3个共价键,还有一个空轨道,可用于形成配位键。

③α-BN 晶体结构与石墨相似,但α-BN 晶体不导电,其原因是α-BN 晶体的层状结构中没有能够自由移动的电子。

④α-BN 晶胞可以取为
(黑球为B 原子,白球为N 原子),一个晶胞中含有B 原子的数目为8×18+1=2,含有N 原子的数目为4×14+2×12
=2,1个晶胞中含有2个BN,1个晶胞的体积为V =(2×d ×sin 60°)×(2×d ×sin 60°)×sin 60°×2h pm 3=3√3d 2h ×10-30 cm 3,根据摩尔质量列等式:3√3d 2h ×10-30 cm 3×12×N A mol -1×ρ=25 g·mol -1,则晶体的密度ρ=2×253√3d 2ℎN A ×1030 g·cm -3。