高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合與測試課后復(fù)習(xí)題

這是一份高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合與測試課后復(fù)習(xí)題，共9頁。試卷主要包含了選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
章末過關(guān)檢測(A)(時間：60分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分)1．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是(　　)A．晶體有規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形B．晶體內(nèi)粒子有序排列，而非晶體內(nèi)粒子無序排列C．晶體有固定熔、沸點，而非晶體沒有固定熔、沸點D．晶體的硬度大，而非晶體的硬度小答案：B2．(2019·福建三明一中段考)在單質(zhì)的晶體中，一定不存在的粒子是(　　)A．原子　　　　　　　　 B．分子C．陽離子  D．陰離子答案：D3．下列有關(guān)金屬的說法不正確的是(　　)A．金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性都與自由電子有關(guān)B．六方最密堆積和面心立方最密堆積的空間利用率最高C．鈉晶胞結(jié)構(gòu)如圖：，鈉晶胞中每個鈉原子的配位數(shù)為6D．溫度升高，金屬的導(dǎo)電性將變小解析：選C。鈉晶胞中每個鈉原子的配位數(shù)為8，故C錯誤。4．金屬晶體堆積密度大，原子配位數(shù)大，能充分利用空間的原因是(　　)A．金屬原子價電子數(shù)少B．金屬晶體中有自由電子C．金屬原子的半徑大D．金屬鍵沒有飽和性和方向性解析：選D。由于金屬鍵無飽和性和方向性，從而使金屬晶體堆積密度大，原子配位數(shù)大，空間利用率高。5．(2019·靈丘高二月考)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體()。下列有關(guān)該晶體的說法正確的是(　　)A．該晶體中存在氫鍵  B．該晶體中不存在范德華力C．該晶體屬于離子晶體  D．該晶體熔點比較高答案：A6．下列有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是(　　)A．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子B．氯化鈉晶體中，每個Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋共有6個C．氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－D．干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子解析：選B。金剛石中由共價鍵構(gòu)成的最小環(huán)狀結(jié)構(gòu)中有6個碳原子，A正確；NaCl晶體中，每個Na＋周圍緊鄰且距離相等的Na＋有12個，B錯誤；氯化銫晶體中，每個Cs＋周圍緊鄰8個Cl－，C正確；干冰晶體中，每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子，D正確。7．下列有關(guān)晶胞的說法正確的是(　　)A．晶胞中所含粒子數(shù)即為晶體的化學(xué)式B．若晶胞為平行六面體，則側(cè)棱上的粒子為2個晶胞共用C．若晶胞為六棱柱(如圖)，頂點上的粒子為6個晶胞共用D．晶胞中不可能存在多個粒子解析：選C。晶胞中的粒子數(shù)不一定為晶體的化學(xué)式，如金屬銅的晶胞中，銅原子個數(shù)為4，A錯；平行六面體即立方體，側(cè)棱上的粒子為4個晶胞共用，B錯；1個晶胞中一般都有多個粒子，D錯。8．金屬晶體和離子晶體是重要的晶體類型。下列關(guān)于它們的說法正確的是(　　)A．金屬晶體和離子晶體都能導(dǎo)電B．在鎂晶體中，1個Mg2＋只與2個自由電子存在強(qiáng)烈的相互作用C．金屬晶體和離子晶體都可采取緊密堆積方式D．金屬晶體和離子晶體中分別存在金屬鍵和離子鍵等強(qiáng)烈的相互作用，化學(xué)鍵很難斷裂，因而都具有延展性解析：選C。A項，離子晶體中沒有自由移動的微粒，故不能導(dǎo)電；B項，金屬晶體中有自由電子，能導(dǎo)電，金屬晶體中的自由電子屬于整個晶體；D項，離子晶體沒有延展性。9．下列說法中錯誤的是(　　)A．從CH4、NH、SO為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測PH、PO也為正四面體結(jié)構(gòu)B．1 mol金剛石晶體中，平均含有2 mol C—C鍵C．水的沸點比硫化氫的高，是因為H2O分子間存在氫鍵，H2S分子間不能形成氫鍵D．含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體解析：選D。根據(jù)等電子體的概念可知A正確；金剛石中碳原子形成空間網(wǎng)狀的正四面體結(jié)構(gòu)，1 mol金剛石晶體中，平均含有2 mol C—C鍵，B正確；選項C顯然是正確的；金屬晶體中含有金屬陽離子和自由電子，所以含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體，D錯誤。10．(2019·瓦房店高級中學(xué)高二期中)F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF6三種氟化氙，它們都是極強(qiáng)的氧化劑(其氧化性依次遞增)，都極易水解，其中：6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑。下列推測正確的是(　　)A．XeF2分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B．某種氟化氙的晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖，可推知其化學(xué)式為XeF2C．XeF4按已知方式水解，每生成3 mol O2，共轉(zhuǎn)移12 mol電子D．XeF2加入水中，在水分子作用下將重新生成Xe和F2解析：選B。A.XeF2分子中Xe最外層電子數(shù)為8＋2＝10，故A錯誤；B.晶胞中Xe原子個數(shù)為8×＋1＝2，F原子個數(shù)為8×＋2＝4，故Xe、F原子個數(shù)比為1∶2，化學(xué)式為XeF2，故B正確；C.由題給水解方程式可知，每生成3 mol O2，共轉(zhuǎn)移16 mol電子，故C錯誤；D.F2和水劇烈反應(yīng)，不可能生成F2，故D錯誤。11．有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法中不正確的是(　　)A．在NaCl晶體中，距Na＋最近的Cl－形成正八面體B．在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2＋C．在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1∶2D．由E原子和F原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE解析：選D。由于該分子是氣態(tài)團(tuán)簇分子，所以其分子式應(yīng)為E4F4或F4E4；CaF2晶體中，Ca2＋占據(jù)8個頂點和6個面心，故Ca2＋共8×＋6×＝4個；金剛石晶體中，每個C原子與4個C原子相連，而碳碳鍵為2個碳原子共用，C原子與C—C鍵個數(shù)比為1∶2。12．據(jù)某科學(xué)雜志報道，國外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結(jié)構(gòu)好似中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測定其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是(　　)A．該物質(zhì)有很高的熔點、很大的硬度B．該物質(zhì)形成的晶體屬于分子晶體C．該物質(zhì)分子中Si60被包裹在C60里面D．該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為1 200解析：選B。由分子式及信息可知該物質(zhì)為分子晶體，A錯誤，B正確；Si的原子半徑大于C，所以Si60的體積大于C60的體積，C錯誤；相對分子質(zhì)量為(12＋28)×60＝2 400，D錯誤。13.已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 g·mol－1，其晶體密度為d g·cm－3，若圖中鈉離子與最近的氯離子的核間距為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為(　　)A．117a3d　　　　　　　 B.C.   D.解析：選B。該立方體中含Na＋、Cl－的個數(shù)均為4×＝，根據(jù)＝a3·d，得NA＝，故正確答案為B。14．(2019·福州高二檢測)硅酸鹽與二氧化硅一樣，都以硅氧四面體作為基本結(jié)構(gòu)單元。硅氧四面體可以表示成，其中○表示氧原子，●表示硅原子。硅氧四面體通過不同方式的連接可以組成不同的多聚硅酸根離子。如圖所示為某無限長單鏈的多聚硅酸根離子的結(jié)構(gòu)，試確定該陰離子中硅原子與氧原子的個數(shù)之比為(　　)A．1∶2  B．1∶3C．1∶4  D．2∶5解析：選B。由無限長單鏈的多聚硅酸根離子的結(jié)構(gòu)圖可知，重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為，○表示氧原子，中心黑點表示硅原子，則結(jié)構(gòu)單元中硅原子個數(shù)為1，氧原子個數(shù)為2＋2×＝3，所以該陰離子中硅原子與氧原子的個數(shù)之比為1∶3。15．鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。則下列說法不正確的是(　　)A．鐵鎂合金的化學(xué)式為Mg2FeB．晶體中存在的化學(xué)鍵類型為金屬鍵C．晶格能：氧化鈣＞氧化鎂D．該晶胞的質(zhì)量是 g(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)　解析：選C。依據(jù)均攤法計算，晶胞中共有4個鐵原子，8個鎂原子，故化學(xué)式為Mg2Fe，一個晶胞中含有4個“Mg2Fe”，其質(zhì)量為 g＝ g。在元素周期表中，鎂元素在鈣元素的上一周期，故Mg2＋半徑比Ca2＋半徑小，氧化鎂的晶格能較氧化鈣大，故C項錯誤。二、非選擇題(本題包括5小題，共55分)16．(11分)(1)有A、B、C三種晶體，分別由C、H、Na、Cl四種元素中的一種或兩種組成，對這三種晶體進(jìn)行實驗，結(jié)果如下表所示：項目熔點/℃硬度水溶性導(dǎo)電性水溶液與Ag＋反應(yīng)A811較大易溶水溶液(或熔融)導(dǎo)電白色沉淀B3 500很大不溶不導(dǎo)電不反應(yīng)C－114.2很小易溶液態(tài)不導(dǎo)電白色沉淀①晶體的化學(xué)式：A________，B________，C________。②晶體的類型：A________，B________，C________。③晶體中微粒間的作用力：A________，B________，C________。(2)如圖為離子晶體立體構(gòu)型示意圖：(“”表示陽離子，“”表示陰離子)以M表示陽離子，N表示陰離子，寫出各離子晶體的化學(xué)式：A___________、B___________、C____________、D____________。答案：(1)①NaCl　C　HCl②離子晶體　原子晶體　分子晶體③離子鍵　共價鍵　分子間作用力(2)MN　MN2　MN2　MN17．(12分)如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分：請回答下列問題：(1)代表金剛石的是________(填編號字母，下同)，其中每個碳原子與________個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于________晶體。(2)代表石墨的是________，每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為________個。(3)代表NaCl的是________，每個Na＋周圍與它最接近且距離相等的Na＋有________個。(4)代表CsCl的是________，它屬于________晶體，每個Cs＋與________個Cl－緊鄰。(5)代表干冰的是________，它屬于________晶體，每個CO2分子與________個CO2分子緊鄰。解析：根據(jù)不同晶體的結(jié)構(gòu)特點來辨別圖形所代表的物質(zhì)。NaCl晶體是簡單立方單元，每個Na＋與6個Cl－緊鄰，每個Cl－又與6個Na＋緊鄰，但觀察與Na＋最近且等距離的Na＋數(shù)時要拋開Cl－，從空間結(jié)構(gòu)上看是12個Na＋，即x軸面上、y軸面上、z軸面上各4個。CsCl晶體由Cs＋、Cl－分別構(gòu)成立方體結(jié)構(gòu)，但Cs＋組成立方體的中心有一個Cl－，Cl－組成的立方體中心又鑲?cè)胍粋€Cs＋，可稱為“體心立方”結(jié)構(gòu)，Cl－周圍緊鄰8個Cs＋，Cs＋緊鄰8個Cl－。干冰也是立方體結(jié)構(gòu)，但在立方體每個正方形面的中央都有一個CO2分子，稱為“面心立方”結(jié)構(gòu)。實際上各面中央的CO2分子也組成立方結(jié)構(gòu)，彼此相互套入面的中心。所以每個CO2分子在三維空間里x、y、z三個面各緊鄰4個CO2分子，共12個CO2分子。金剛石的基本單元是正四面體，每個碳原子緊鄰4個其他碳原子。石墨的片層由正六邊形結(jié)構(gòu)組成，每個碳原子緊鄰另外3個碳原子，即每個六邊形占有1個碳原子的，所以大的結(jié)構(gòu)中每個六邊形平均占有的碳原子數(shù)是6×＝2。答案：(1)D　4　原子　(2)E　2　(3)A　12　(4)C　離子　8　(5)B　分子　1218．(11分)下圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題：(1)圖1所示的CaF2晶體中與Ca2＋最近且等距離的F－數(shù)為________，圖3中未標(biāo)號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數(shù)為________。(2)圖2所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是________。H3BO3晶體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為________。(3)金屬銅具有很好的延展性、導(dǎo)電傳熱性，對此現(xiàn)象最簡單的解釋是用“________”理論。(4)三種晶體中熔點最低的是________，其晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用力為________________________________________________________________________。解析：(1)從圖1可看出面心上的一個Ca2＋連接4個F－，若將緊鄰的晶胞畫出，也應(yīng)連4個F－，則一個Ca2＋連有8個F－。銅晶體屬于面心立方最密堆積，配位數(shù)為12。(2)H是2電子結(jié)構(gòu)，從圖2看，B原子只形成3個共價鍵，應(yīng)為6電子結(jié)構(gòu)，只有氧原子為8電子結(jié)構(gòu)。H3BO3屬于分子晶體，一個B原子連有3個O原子，3個O原子又連有3個H原子，所以一個B原子對應(yīng)6個極性鍵。(3)“電子氣”理論可以解釋金屬的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性等物理性質(zhì)。(4)熔點高低一般規(guī)律：原子晶體>離子晶體>分子晶體，金屬晶體看具體情況，此題中H3BO3為分子晶體，熔點最低，熔化時破壞分子間作用力。答案：(1)8　12　(2)O　1∶6　(3)電子氣　(4)H3BO3　分子間作用力19．(10分)(1)MgH2是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體的密度為a g·cm－3，則該晶胞的體積為________cm3[用a、NA表示(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)]。(2)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)，已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a＝488 pm(棱長)。Na＋半徑為102 pm，H－的半徑為________，NaH的理論密度是________g·cm－3(只列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。(3)氨硼烷(NH3BH3)與鑭鎳合金(LaNix)都是優(yōu)良的儲氫材料。①NH3BH3的等電子體的化學(xué)式為________。②鑭鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示(只有1個原子位于晶胞內(nèi)部)，則x＝________。氨硼烷在高溫下釋放氫后生成的立方氮化硼晶體，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度略小于金剛石。則在下列各項中，立方氮化硼晶體不可用作________(填字母)。a．耐磨材料  B．切削工具c．導(dǎo)電材料  D．鉆探鉆頭解析：(1)每個晶胞中含有Mg的數(shù)目為8×＋1＝2，含有H的數(shù)目為4×＋2＝4，所以晶胞的體積為＝ cm3。(3)①用2個C原子替換B和N原子即可得其等電子體為C2H6。②每個晶胞中含有La的數(shù)目為8×＝1，Ni的數(shù)目為8×＋1＝5，則x＝5。立方氮化硼為原子晶體，不導(dǎo)電，故選c。答案：(1)　(2)142 pm　(3)①C2H6?、?　c20．(11分)(1)(2019·高考全國卷Ⅰ)圖(a)是MgCu2 的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?？梢?/span>，Cu原子之間最短距離x＝________pm，Mg原子之間最短距離y＝________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2 的密度是________g·cm－3(列出計算表達(dá)式)。(2)(2018·高考全國卷Ⅲ)金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖甲所示，這種堆積方式稱為________。六棱柱底邊邊長為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Zn的密度為________ g·cm－3(列出計算式)。　　　　　　(3)(2018·高考全國卷Ⅱ)FeS2晶體的晶胞如圖乙所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達(dá)式為________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。解析：(1)觀察題圖(a)和題圖(b)可知，4個銅原子相切并與面對角線平行，有(4x)2＝2a2，x＝a。鎂原子堆積方式類似金剛石，有y＝a。已知1 cm＝1010 pm，晶胞體積為(a×10－10)3 cm3，代入密度公式計算即可。(2)題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積＝6×a2 cm2，六棱柱的體積＝6×a2c cm3，該晶胞中Zn原子個數(shù)為12×＋2×＋3＝6，已知Zn的相對原子質(zhì)量為65，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Zn的密度ρ＝＝ g·cm－3。(3)該晶胞中Fe2＋位于棱上和體心，個數(shù)為12×＋1＝4，S位于頂點和面心，個數(shù)為8×＋6×＝4，故晶體密度為×4 g÷(a×10－7 cm)3＝×1021 g·cm－3。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，S所形成的正八面體的邊長為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線之長，即為晶胞邊長的，故該正八面體的邊長為a nm。答案：(1)a　a　　(2)六方最密堆積　　(3)×1021　a