高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质章末综合测评鲁科版选修3(2021年整理)

2018-2019学年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质章末综合测评鲁科版选修3
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章末综合测评（三）物质的聚集状态与物质性质
(时间45分钟，满分100分）
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分,共48分)
1．下列晶体为分子晶体的是（）
A．CaF2B．CH4
C．SiO2D．Na2O2
【解析】CH4晶体为分子晶体。

CaF2晶体、Na2O2晶体为离子晶体.SiO2晶体为原子晶体。

【答案】B
2．下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个相同原子包围，以共价键形式结合形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是（）
A．四氯化碳B．石墨
C．硅晶体D．水晶
【解析】四氯化碳晶体中一个碳原子被4个氯原子包围；石墨晶体中一个碳原子被3个碳原子包围,为层状结构；硅晶体中每个硅原子被4个硅原子包围(与金刚石的晶体结构相似），为空间网状结构；水晶晶体中一个硅原子被4个氧原子包围,一个氧原子被2个硅原子包围，为空间网状结构.
【答案】C
3．下列有关晶体的说法中正确的是（）
A．氯化钾溶于水时离子键未被破坏
B．金属晶体中金属键越强,熔点越高
C．冰融化时分子中共价键发生断裂
D．分子间作用力越大，分子越稳定
【解析】氯化钾溶于水时离子键被破坏,A错；冰融化时破坏的是分子间作用力而共价键没有发生断裂，C错；分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高，分子间作用力与分子稳定性无关,D错.
【答案】B
4．下列说法中，正确的是（)
A．分子晶体中,分子间作用力越大，分子越稳定
B．具有高熔、沸点的晶体一定是离子晶体或原子晶体
C．与单晶硅晶体结构相似的晶体属于原子晶体
D．同族元素的氧化物形成的晶体类型相同
【解析】A项,分子间作用力只影响分子晶体的物理性质,与分子稳定性无关；B项，有些金属晶体也具有高熔、沸点，如钨等；C项，单晶硅为原子晶体，与其晶体结构相似的晶体属于原子晶体；D项，CO2、SiO2分别属于分子晶体、原子晶体。

【答案】C
5．下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是( ）
A．液溴和苯分别受热变为气体
B．干冰和氯化铵分别受热熔化
C．二氧化硅和铁分别受热熔化
D．食盐和葡萄糖分别溶解在水中
【解析】液溴和苯受热变为气体，克服的是分子间作用力；干冰和氯化铵分别为分子晶体和离子晶体,受热熔化时分别克服分子间作用力和离子键；二氧化硅和铁分别为原子晶体和金属晶体，受热熔化分别克服共价键和金属键；食盐和葡萄糖分别属于离子晶体和分子晶体，溶解于水克服离子键和分子间作用力。

【答案】A
6．下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（）
B．晶格能：Al2O3＞AlF3
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
【解析】根据表格信息知AlCl3的熔点较低，故AlCl3为分子晶体。

含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体。

【答案】A
7．下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是（）
A．Si、SiC、金刚石的熔点依次降低
B．SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高
C．F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高
D．PH3、NH3、H2O的沸点依次升高
【解析】因Si、SiC、金刚石都是原子晶体,键能的大小顺序为C—C键〉Si—C键〉Si—Si 键，所以Si、SiC、金刚石的熔点依次升高。

【答案】A
8．CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示）,但CaC2晶体中由于哑铃形C2－2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。

则关于CaC2晶体的描述不正确的是( )
A．CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大
B．和Ca2＋距离相同且最近的C错误!构成的多面体是正六面体
C．和Ca2＋距离相同且最近的Ca2＋有4个
D．如图的结构中共含有4个Ca2＋和4个C2－2
【解析】A项，据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体,故熔点较高、硬度较大；B项，由于晶胞沿一个方向拉长，故该晶胞不是由正方体构成，而是由长方体构成，和Ca2＋距离相同且最近的C错误!有4个，且在同一平面上;C项，和Ca2＋距离相同且最近的Ca2＋有4个,也在同一平面上；D项,图示结构中N(Ca2＋)＝12×错误!＋1＝4，N(C错误!）＝8×错误!＋6×错误!＝4.
【答案】B
9．下列有关化学键和晶体的说法中正确的是( ）
①分子晶体的熔点一定比金属晶体的低②原子晶体中共价键越强，熔点越高③冰融化时水分子中共价键发生断裂④氯化钠熔化时离子键未被破坏⑤在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子⑥在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子⑦原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
A．①②③④B．⑤⑥⑦
C．②⑤D．①④
【解析】如I2晶体熔点高于汞,①不正确;原子晶体是相邻原子间以共价键结合而成的空间网状结构的晶体，共价键越强,熔点越高，②正确；冰是由水分子形成的分子晶体，融化时
破坏的是分子间作用力，③不正确；氯化钠是由Na＋和Cl－构成的离子晶体,在熔化时离子间距离发生了变化，离子键也发生了变化而被破坏，④不正确；金属晶体中无阴离子，⑥错误；钨的熔点（3 410 ℃）比硅(1 410 ℃）高，⑦不正确。

【答案】C
10．在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼的相间排列,如图是从该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。

根据该图确定硼化镁的化学式为（）
A．MgB B．MgB2
C．Mg2B D．MgB6
【解析】根据题意可将相邻的一层镁一层硼压缩为一层,即可将如题图所示结构看成一个平面结构,并且不影响镁与硼的原子个数比的计算结果。

每个镁原子周围有6个硼原子，每个硼原子为3个镁原子所共有，所以镁原子与硼原子个数之比为1∶2,化学式为MgB2.
【答案】B
11． Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，氮化铝的晶胞结构如图所示。

下列说法正确的是（)
A．氮化铝属于离子晶体
B．氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C．一个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D．氮化铝晶体中Al的配位数为2
【解析】根据氮化铝晶体的性质，可知它属于原子晶体，能用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，一个氮化铝晶胞中含有的Al原子的数目为8×错误!＋1＝2；观察晶胞结
构可得氮化铝晶体中Al的配位数为4.
【答案】B
12．下表中的数据是对应物质的熔点。

A．铝的化合物的晶体中有的是分子晶体
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
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
【解析】AlCl3是分子晶体，A对，B错；C、Si同族，但CO2、SiO2分别为分子晶体、原子晶体，C对；Na、Mg不同族，但Na2O、MgO均为离子晶体，D对.
【答案】B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．（10分)现有几组物质的熔点(℃)数据：
（1）A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间作用力是________。

（2）B组晶体共同的物理性质是________（填序号)。

①有金属光泽②导电性③导热性④延展性
（3)C组中HF熔点反常是由于____________________________.
(4)D组晶体可能具有的性质是________（填序号)。

①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电
(5）D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因为_____________________________________________________________。

【解析】(1)A组物质熔点均很高，且均由非金属元素组成，故为原子晶体，熔化时克服共价键。

(2)B组晶体均为金属单质，故均属于金属晶体，金属晶体的物理通性：有金属光泽，易导电、导热，有延展性。

（3）C组物质均属于分子晶体，由于HF分子间存在氢键,故HF熔点反常.
(4)D组物质均属于离子晶体，一般来说，硬度较大，水溶液能导电,固体不导电，熔融状态导电。

(5)决定离子晶体熔点的因素:晶格能。

离子半径越小,离子所带电荷数越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高.
【答案】(1）原子共价键(2)①②③④
(3)HF分子间形成氢键
（4）②④(5)晶格能:NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl
14．(14分)（1）下列物质在固态时，属于分子晶体的有________，属于原子晶体的有________，属于离子晶体的有________。

①金刚石②氩③水晶④水银⑤氧化铝
⑥P4⑦苯
(2)比较下列物质的有关性质(用“〉"“〈”“＝"或“≈”号连接）
沸点：16O2________18O2熔点：Na________K
稳定性:H2O________D2O
(3)某常见固体能导电，质软,它可能属于________。

A．分子晶体B．原子晶体C．离子晶体D．金属晶体E．混合晶体
(4）在氯化铯晶体（见图1)中，若以某一铯离子为球心，与之等距离的若干离子构成一个球面。

与某铯离子距离最近的离子构成的球面(最内层的球面或第一层球面)上有________个________离子（填写离子符号，下同)，第二层球面上有________个________离子。

图1
（5)在氯化钠晶体（见图2）中,每个钠离子与________个最近且等距离的氯离子以________键相结合，与每个氯离子最近的且等距离的氯离子有________个。

图2
【解析】（1)根据物质的类别分析作答。

（2）相对分子质量：16O2<18O2，故沸点：16O2〈18O2;金属键：Na>K,故熔点:Na〉K；键能：H—O ＝H—D，故稳定性:H2O＝D2O.
(3）固体能导电,该固体可能是金属晶体或石墨。

（4)以Cs＋为球心，与之等距离且距离最近的离子为Cl－，由图1可知每个Cs＋周围有8个最近等距离的Cl－，第二层球面则为等距离的Cs＋，以球心为原点的x、y、z轴上有6个这样的Cs＋(即上、下、左、右、前、后位置）。

(5）每个Na＋的上、下、左、右、前、后有6个最近且等距离的Cl－与Na＋以离子键结合；计算每个Cl－最近且等距离的Cl－个数时，可按分析，每个正方体中有3个Cl－与1个Cl －最近，而1个顶点上的Cl－为8个正方体共用，故周围等距离的Cl－个数为：3×8×错误!＝12。

【答案】(1)②⑥⑦①③⑤
(2）〈〉≈或＝(3）DE
(4）8 Cl－ 6 Cs＋
（5）6 离子12
15．(14分)下面是一些晶体的结构示意图。

甲乙丙
(1)下列关于晶体的说法正确的是________.
A．晶体的形成与晶体的自范性有关
B．可以用X－射线衍射仪区分晶体和非晶体
C．石蜡是非晶体,但有固定的熔点
D．晶胞就是晶体
（2）图甲表示的是晶体的二维平面示意图，a、b中可表示化学式为AX3的化合物的是
________.
（3）图乙表示的是金属铜的晶胞，请完成以下各题:
①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是________，铜原子的配位数为________.
②该晶胞称为________(填序号)。

A．六方晶胞
B．体心立方晶胞
C．面心立方晶胞
(4）图丙为钛酸钡晶体的晶胞结构,该晶体经X－射线分析得出，重复单位为立方体，顶点位置被Ti4＋所占据,体心位置被Ba2＋所占据，棱心位置被O2－所占据。

①写出该晶体的化学式:__________________.
②若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞顶点,则O2－处于立方体的________位置。

③在该物质的晶体中,每个Ti4＋周围与它距离最近且相等的Ti4＋有________个，它们所形成的立方体为________。

④Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。

【解析】（1）选项A，在一定条件下，物质能形成具有几何形状的晶体，这个形成过程与晶体的自范性有关。

选项B，同一条件下，当单一波长的X－射线通过晶体和非晶体时，摄取的图谱是不同的，非晶体图谱中看不到分立的斑点或明锐的谱线.选项C，非晶体没有固定的组成，也没有固定的熔点。

选项D，晶体是由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的。

(2)由图甲可知,a、b中两类原子的个数之比分别为1∶2和1∶3,所表示的化合物的化学式可分别表示为AX2、AX3。

(3)①利用“均摊法”可求得该铜晶胞中拥有的铜原子数＝8×1/8＋6×1/2＝4。

在铜晶胞中，与每个Cu原子距离最近且相等的铜原子有12个，因此铜原子的配位数为12。

②由图可知，铜晶胞为面心立方晶胞。

(4)①在该晶胞中三种元素所形成的离子的个数比为Ba2＋∶Ti4＋∶O2－＝1∶(8×错误!)∶(12×错误!）＝1∶1∶3。

②将共用一个Ti4＋的8个晶胞的体心Ba2＋连接起来构成新的立方体晶胞，则O2－正好处在面心位置。

③晶胞顶点位置上的Ti4＋与其前、后、左、右、上、下的6个Ti4＋距离最近且相等，若将它们连接起来,则形成正八面体.
④Ti4＋周围与其距离最近且相等的O2－有6个，立方晶胞12条棱上的12个O2－与体心位置
上的Ba2＋距离最近且相等。

【答案】(1）AB (2)b （3）①412 ②C
(4)①BaTiO3②面心③6正八面体④6、12
16．（14分）碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛。

已知A为离子晶体,B为金属晶体,C为分子晶体
（1)上图分别代表了五种常见的晶体，分别是：
A________，B________,C________,D________，E________.(填名称或化学式）
(2) 干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是________。

a．晶体的密度:干冰〉冰
b．晶体的熔点:干冰>冰
c．晶体中的空间利用率：干冰>冰
d．晶体中分子间相互作用力类型相同
(3）金刚石和石墨是碳的两种常见单质，下列叙述正确的有 ________。

a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b．晶体中共价键的键长：金刚石中C—C<石墨中C—C
c．晶体的熔点：金刚石>石墨
d．晶体中共价键的键角：金刚石>石墨
e．金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f．金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,一个晶胞中的C原子数目为 ________。

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金刚石晶胞
（5）C 与孔雀石共热可以得到金属铜，铜原子的原子结构示意图为________,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu 原子)， 已知Cu 单质的晶体密度为ρ g/cm 3,Cu 的相对原子质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ，则Cu 的原子半径为 ____________。

【解析】 （2）干冰为密堆积，冰不是密堆积,故ac 正确；冰中有氢键，干冰中无氢键,熔点：干冰〈冰，故bd 错误.
（5)1个铜晶胞中有4个Cu 原子，1 mol 铜晶胞的质量为4M g ，设一个铜晶胞的体积为V ,1 mol 铜晶胞的质量VN A ρ g
4M ＝VN A ρ
设一个铜原子的半径为R ，一个铜晶胞的棱长为4R×错误!＝2错误!R
V ＝（22R)3
4M ＝(22R ）3N A ρ
2错误!R ＝错误!
R ＝错误!× 错误!
【答案】 （1)NaCl Na 干冰 金刚石 石墨（答案合理即可）
（2)ac （3）ae (4）8
（5） 错误!× 错误!。