1、1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( )ACaF 2 BCH 4CSiO 2 DNa 2O2【解析】 CH 4晶体为分子晶体。CaF 2晶体、Na 2O2晶体为离子晶体。SiO 2晶体为原子晶体。【答案】 B2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
2、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】 C3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】 B4下列说法中,正确的是( )A分子晶体中,分子间作用力越
3、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2的晶体属于原子晶体;D 项,CO 2、SiO 2分别属于分子晶体、原子晶体。【答案】 C5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
4、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】 A6下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是( )Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2920 97.8 1 291 190 2 073 107 57 1 723 A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B晶格能:Al 2O3AlF 3C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
5、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】 A7下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是( )ASi、SiC、金刚石的熔点依次降低BSiCl 4、MgBr 2、氮化硼的熔点依次升高CF 2、Cl 2、Br 2、I 2的沸点依次升高DPH 3、NH 3、H 2O 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 CC 键SiC 键SiSi 键,所以 Si、SiC、金刚石的熔点依次升高。【答案】 A8CaC 2晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的相似(如右图所示),但 CaC2
6、晶体中由于哑铃形C 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( )223ACaC 2晶体的熔点较高、硬度也较大B和 Ca2 距离相同且最近的 C 构成的多面体是正六面体22C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 C22【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 有 4 个,且在同一平面上;C 项,和 Ca2 距离相同且最近的 Ca222有 4 个,也在同一平面上;D 项
7、,图示结构中 N(Ca2 )12 14, N(C )14 228 6 4。18 12【答案】 B9下列有关化学键和晶体的说法中正确的是( )分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 原子晶体中共价键越强,熔点越高 冰融化时水分子中共价键发生断裂 氯化钠熔化时离子键未被破坏 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高A BC D【解析】 如 I2晶体熔点高于汞,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,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,不正确;氯化钠是由 Na 和 Cl
8、 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,不正确;金属晶体中无阴离子,错误;钨的熔点(3 410 )比硅(1 410 )高,不正确。【答案】 C10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( )4AMgB BMgB 2CMg 2B DMgB 6【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
9、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 12,化学式为MgB2。【答案】 B11 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 12;观察晶18胞结构可得氮化铝晶体中 Al 的配位数为 4。【答案】
10、B12下表中的数据是对应物质的熔点。【导学号:66240033】Na2O NaCl AlF3 AlCl3920 801 1 291 190BCl3 MgO CO2 SiO2107 2 852 57 1 7235据此做出的下列判断中错误的是( )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】 AlCl 3是分子晶体,A 对,B 错;C、Si 同族,但 CO2、SiO 2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
11、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:A 组 B 组 C 组 D 组金刚石:3 350 Li:181 HF:83 NaCl:801硅晶体:1 415 Na:98 HCl:115 KCl:776硼晶体:2 573 K:64 HBr:89 RbCl:718二氧化硅:1 713 Rb:39 HI:51 CsCl:645据此回答下列问题:(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)。有金属光泽 导电性 导热性 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)。硬
12、度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电(5)D 组晶体的熔点由高到低的顺序为 NaClKClRbClCsCl,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
13、。 【答案】 (1)原子 共价键 (2)6(3)HF 分子间形成氢键(4) (5)晶格能:NaClKClRbClCsCl14(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_。金刚石 氩 水晶 水银 氧化铝P 4 苯(2)比较下列物质的有关性质(用“” “K,故熔点:NaK;键能:HOHD,故稳定性:H 2OD 2O。(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
14、 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7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:38 12。12【答案】 (1) (2) 或 (3)DE(4)8 Cl 6 Cs (5)6 离子 1215(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
15、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:该晶胞“实际”拥有的铜原子数是_,铜原子的配位数为_。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。写出该晶体的化学式:_。若将 Ti4 置于晶胞的体心,Ba 2 置于晶胞顶点,则 O2 处于立方体的_位置。在该物质的晶体中,每个 Ti4 周
16、围与它距离最近且相等的 Ti4 有_个,它们所形成的立方体为_。Ti 4 的氧配位数和 Ba2 的氧配位数分别为_。8【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 12 和 13,所表示的化合物的化学式可分别表示为 AX2、AX 3。(3)利用“均摊法”可求得该铜
17、晶胞中拥有的铜原子数81/861/24。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。由图可知,铜晶胞为面心立方晶胞。(4)在该晶胞中三种元素所形成的离子的个数比为 Ba2 Ti 4 O 2 1(8 )18(12 )113。14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。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。Ti 4 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
18、与体心位置上的 Ba2 距离最近且相等。【答案】 (1)AB (2)b (3)4 12 C(4)BaTiO 3 面心 6 正八面体 6、1216(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。 【导学号:66240034】已知 A 为离子晶体,B 为金属晶体,C 为分子晶体9(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
19、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 CC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 _。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
20、度为 g/cm3,Cu 的相对原子质量为 M,阿伏加德罗常数为 NA,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 VNA g4M VNA设一个铜原子的半径为 R,一个铜晶胞的棱长为 4R 2 R22 2V(2 R)324M(2 R)3NA2102 R234MNAR 122 34MNA【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) 122 34MNA