PAGE10-第三章測評(時間:90分鐘滿分:100分)第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)1.下列說法正確的是()A.金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高B.在金屬晶體中,自由電子與金屬離子的碰撞有能量傳遞,可以用此來說明金屬的導熱性C.金屬鍵可以看作是很多原子共用很多電子所形成的劇烈相互作用,所以和共價鍵類似,也有飽和性和方向性D.NaCl和SiC晶體熔化時,克服粒子間作用力類型相同解析金屬Hg的熔點比分子晶體I2的熔點低,A錯誤;金屬中自由電子受熱后運動速率增大,與金屬離子碰撞頻率增大,傳遞了能量,故金屬有良好的導熱性,B正確;金屬鍵是金屬陽離子和自由電子之間的劇烈相互作用,自由電子為整個金屬的全部陽離子所共有,所以金屬鍵沒有方向性和飽和性,而共價鍵有方向性和飽和性,C錯誤;NaCl晶體屬于離子晶體,熔化須要克服離子鍵,SiC晶體屬于原子晶體,熔化須要克服共價鍵,D錯誤。答案B2.晶體具有各向異性。如藍晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨與層垂直方向上的電導率和與層平行方向上的電導率之比為11①硬度②導熱性③導電性④光學性質A.①③ B.②④C.①②③ D.①②③④解析晶體的各向異性反映了晶體內部質點排列的有序性,表現在硬度、導熱性、導電性、光學性質等方面。答案D3.下表所列物質晶體的類型全部正確的一組是()晶體類型原子晶體離子晶體分子晶體A氮化硅磷酸單質硫B單晶硅碳酸氫銨水銀C金剛石燒堿冰D鐵尿素冰醋酸解析磷酸是分子晶體,故A錯誤;水銀是金屬晶體,故B錯誤;金剛石是原子晶體,燒堿是離子晶體,冰是分子晶體,故C正確;鐵是金屬晶體,故D錯誤。答案C4.玻璃是常見的非晶體,在生產生活中有著廣泛的用途,下圖是玻璃的結構示意圖,有關玻璃的說法錯誤的是()石英玻璃的結構模型A.玻璃內部微粒排列是無序的B.玻璃熔化時吸熱,溫度不斷上升C.光纖和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶體D.利用X-射線衍射試驗可以鑒別玻璃和水晶解析依據玻璃的結構示意圖知,構成玻璃的粒子的排列是無序的,所以玻璃是非晶體,因此沒有固定的熔點,A對、B對;區分晶體與非晶體的最科學的方法是對固體進行X-射線衍射試驗,D對。答案C5.下列推斷正確的是()A.因為共價鍵有飽和性和方向性,所以原子晶體不遵循“緊密積累”原理B.穩定性按HF、HCl、HBr、HI漸漸減弱,根本緣由是F、Cl、Br、I非金屬性減弱C.晶體中確定存在化學鍵,金屬晶體熔點確定很高D.固體SiO2確定是晶體解析穩定性按HF、HCl、HBr、HI漸漸減弱是因為共價鍵的鍵能漸漸減小,B錯;晶體中可能不含有化學鍵,如稀有氣體形成的晶體,晶體的熔點不確定很高,金屬晶體的熔點有的很高,如鎢,有的很低,如常溫下呈液態的汞,C錯;石英砂的主要成分就是無定形SiO2,它不是晶體,D錯。答案A6.科學家曾合成了一系列具有獨特化學特性的(AlH3)n氫鋁化合物。已知,最簡潔的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點為150℃,燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如圖。下列有關說法確定錯誤的是()A.Al2H6在固態時所形成的晶體是分子晶體B.氫鋁化合物可能成為將來的儲氫材料和火箭燃料C.Al2H6在空氣中完全燃燒,產物為氧化鋁和水D.Al2H6中含有離子鍵和極性共價鍵解析由題意“最簡潔的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點為150℃”可知,該晶體為分子晶體,H—Al鍵為共價鍵,而不是離子鍵,故D錯。答案D7.下面的排序不正確的是()A.晶體熔點由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4B.熔點由高到低:Na>Mg>AlC.硬度由大到小:金剛石>碳化硅>晶體硅D.晶格能由大到小:MgO>CaO>NaF>NaCl解析A項中的四者都形成分子晶體,故相對分子質量越大,熔點越高,正確;B項中三者形成金屬晶體,金屬鍵由強到弱的依次為Al>Mg>Na,熔點由高到低應為Al>Mg>Na,B錯;C項中的三者形成原子晶體,共價鍵的鍵能C—C>C—Si>Si—Si,正確;D項中四者形成離子晶體,離子所帶電荷Ca2+=Mg2+>Na+,O2->F-=Cl-,離子半徑Ca2+>Na+>Mg2+,Cl->O2->F-,正確。答案B8.已知某化合物的晶體是由以下最小單元密置積累而成的,關于該化合物的以下敘述中正確的是()A.1mol該化合物中有2molYB.1mol該化合物中有6molOC.1mol該化合物中有2molBaD.該化合物的化學式是YBa2Cu3O6解析由圖中可以看出,白球代表的Y原子位于長方體的八個頂點上,大黑球代表的Ba原子位于長方體的四條棱上,灰球代表的Cu原子位于長方體的內部(共有三個),小黑球代表的O原子有的位于長方體的內部、有的位于長方體的面上,分別運用均攤法可計算出該結構單元的實際含有的原子個數,進而可確定該化合物的化學式。Y原子個數為8×18=1,Ba原子個數為8×14=2,Cu原子個數為3,O原子個數為10×答案C9.下表是幾種物質的晶格能數據:物質NaFMgF2AlF3MgOCaOSrOBaO晶格能9232957549237913401E1918由此表中數據不能得出的結論是()A.同一周期的金屬元素與某一種非金屬元素形成的化合物,從左到右晶格能增大B.E的數值介于3401kJ·mol-1與1918kJ·mol-1之間C.晶格能的大小與成鍵離子核間距的大小、離子所帶電荷的凹凸有關D.當MgO、CaO能電離成金屬離子與O2-時,MgO所須要的溫度低于CaO解析Na、Mg、Al屬于同一周期,與氟形成的化合物晶格能數據增大,A項正確;Mg、Ca、Sr、Ba屬于同一主族,由表中數據知,從上到下氧化物晶格能減小,B項正確;三種氟化物中,從鈉到鋁,離子半徑是減小的,成鍵離子核間距也是減小的,從表中后四種氧化物晶格能大小改變看,核間距越小,晶格能越大,因此晶格能的差異是由離子所帶電荷不同和離子核間距大小造成的,C項正確;由電離生成的離子有O2-知,它們的電離是在熔化狀態下進行的,MgO的晶格能大,熔點比CaO的高,D項錯誤。答案D10.下列說法中正確的是()A.金剛石晶體中的最小碳原子環由6個碳原子構成B.Na2O2晶體中陰離子與陽離子數目之比為1∶1C.1molSiO2晶體中含2molSi—O鍵D.金剛石化學性質穩定,即使在高溫下也不會與O2反應解析Na2O2的電子式為Na+[∶O····∶O····∶]2-Na+,N(答案A11.有一種藍色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經X射線探討發覺,它的結構特征是Fe3+和Fe2+相互占據立方體互不相鄰的頂點,而CN-位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結構單元如圖所示。下列說法正確的是()A.該晶體屬于分子晶體,化學式為MFe2(CN)6B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價D.晶體中與每個Fe3+距離最近且等距離的CN-有12個解析三價鐵離子和二價鐵離子在晶胞的頂點上,每個被八個晶胞共用,故每個晶胞中三價鐵離子為4×18=0.5個,同理二價鐵離子為0.5個,CN-位于邊的中心,每個CN-被四個晶胞共用,故每個晶胞中CN-為12×14=3個。已知化學式為MxFey(CN)6,故有兩個晶胞,陰離子含有一個三價鐵離子,一個二價鐵離子,六個CN-,故晶體的化學式為MFe2(CN)6,M呈+1價,因為有離子,故該晶體屬于離子晶體,故B正確,A、C錯誤;晶體中與每個Fe3+距離最近且等距離的CN答案B12.如圖所示,鐵有δ、γ、α三種同素異形體,三種晶體在不同溫度下能發生轉化。下列說法正確的是()δ-Feγ-Feα-FeA.γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個B.α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個C.將鐵加熱到1500℃分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體類型相同D.若α-Fe晶胞邊長為acm,γ-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體的密度比為b3∶a3解析γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子為12個,A錯誤;α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子有6個,B正確;冷卻到不同的溫度,得到的晶體類型不同,C錯誤;一個α-Fe晶胞中含有鐵原子的個數為1,體積為a3cm3,NA表示阿伏加德羅常數的值,密度為56NA·a3g·cm-3,一個γ-Fe晶胞中含有鐵原子的個數為4,體積為b3cm3,密度為56×4NA·b3答案B第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、非選擇題(本題包括4個大題,共52分)13.(12分)請填寫下列空白:(1)氯酸鉀熔化時,微粒間克服了;二氧化硅熔化時,微粒間克服了;碘升華時,微粒間克服了。三種晶體熔點由高到低的依次是。

(2)下列六種晶體:①干冰②NaCl③Na④晶體Si⑤CS2⑥金剛石,它們的熔點由低到高的依次為(填序號)。

(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由極性鍵形成的非極性分子有,由非極性鍵形成的非極性分子有,能形成分子晶體的物質是,晶體內含氫鍵的物質的化學式是,屬于離子晶體的是,屬于原子晶體的是,五種物質的熔點由高到低的依次是。

解析(1)氯酸鉀為離子晶體,熔化時應克服離子鍵;SiO2為原子晶體,熔化時應克服共價鍵;碘為分子晶體,升華時應克服分子間作用力。(2)一般說來,晶體的熔點為原子晶體>離子晶體>分子晶體,金屬晶體改變較大,CO2和CS2與Na相比,Na常溫下是固體,而CS2為液體,CO2為氣體,可知CO2<CS2<Na<NaCl<Si<金剛石。(3)在所給的物質中,屬于非極性分子的是H2和CO2,其中H2由非極性鍵形成,而CO2由極性鍵形成;H2、CO2、HF在常溫下都是氣體,形成的是分子晶體,其中HF分子間能形成氫鍵;(NH4)2SO4是銨鹽,形成的是離子晶體;SiC是由硅原子和碳原子形成的原子晶體。答案(1)離子鍵共價鍵分子間作用力二氧化硅>氯酸鉀>碘(2)①⑤③②④⑥(3)CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H214.(11分)碳及其化合物的用途廣泛,碳元素不僅能形成豐富多彩的有機化合物,而且還能形成多種無機化合物,同時自身可以形成多種單質。(1)C60分子形成的晶體中,在晶胞的頂點和面心均含有一個C60分子,則一個C60晶胞的質量為。

(2)干冰和冰是兩種常見的分子晶體,下列關于兩種晶體的比較中正確的是。

a.晶體的密度:干冰>冰b.晶體的熔點:干冰>冰c.晶體中的空間利用率:干冰>冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同(3)金剛石和石墨是碳元素形成的兩種常見單質,下列關于這兩種單質的敘述中正確的有。

a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化b.晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C<石墨中C—Cc.晶體的熔點:金剛石>石墨d.晶體中共價鍵的鍵角:金剛石>石墨e.金剛石晶體中只存在共價鍵,石墨晶體中則存在共價鍵、金屬鍵和范德華力f.金剛石和石墨的熔點都很高,所以金剛石和石墨都是原子晶體(4)金剛石晶胞結構如圖所示,立方BN結構與金剛石相像,在BN晶體中,B原子四周最近的N原子所構成的立體圖形為,一個晶胞中N原子數目為。

(5)碳與孔雀石共熱可以得到金屬銅,金屬銅采納面心立方最密積累,即在晶胞的頂點和面心均含有一個Cu原子,則Cu晶體中Cu原子的配位數為。已知Cu晶體的密度為ρg·cm-3,Cu的相對原子質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則Cu的原子半徑為。

解析(1)C60形成的分子晶體,滿足分子密積累,其晶胞結構為面心立方結構,故每個晶胞中含有4個C60分子,故一個C60晶胞的質量為240個碳原子的質量,即28806.02×1023g。(2)干冰晶體中CO2分子間只存在范德華力,其結構是分子密積累;而冰晶體中存在氫鍵,由于氫鍵具有方向性,冰中水分子不是密積累,故密度:干冰>冰,熔點:冰>干冰,空間利用率:干冰>冰。(3)由于晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C>石墨中C—C,b錯;熔點:金剛石<石墨,c錯;金剛石中鍵角為109°28',而石墨中鍵角為120°,d錯;石墨是混合型晶體,f錯。(4)在BN晶體中B原子與N原子交替出現,故每個B原子四周有4個N原子,每個N原子四周也有4個B原子,形成正四面體結構;在金剛石晶胞中共有碳原子個數=8×18+6×12+4=8(個),故在BN晶胞中B原子和N原子各4個。(5)由于銅采納面心立方最密積累,銅原子配位數為12;每個晶胞中含有4個銅原子,且面對角線上的3個銅原子相切,設銅原子半徑為r,則有(22r)3答案(1)28806(4)正四面體4(5)12315.(13分)金屬鈦(Ti)被譽為“21世紀金屬”,具有良好的生物相容性,它兼具鐵的高強度和鋁的低密度。其單質和化合物具有廣泛的應用價值。氮化鈦(Ti3N4)為金黃色晶體,由于具有令人滿足的仿金效果,越來越多地成為黃金的代替品。以TiCl4為原料,經過一系列反應可以制得Ti3N4和納米TiO2(如圖Ⅰ)。Ⅰ圖Ⅰ中的M是短周期金屬元素,M的部分電離能如下表所示:類型I1I2I3I4I5電離能/(kJ·mol-1)738145177331054013630請回答下列問題:(1)Ti的基態原子外圍電子排布式為。

(2)M是(填元素符號),該金屬晶體的積累模型為六方最密積累,配位數為。

(3)納米TiO2是一種應用廣泛的催化劑,納米TiO2催化的一個實例如圖Ⅱ所示。化合物甲的分子中實行sp2方式雜化的碳原子有個,化合物乙中實行sp3方式雜化的原子對應的元素的電負性由大到小的依次為。

Ⅱ(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相像,如圖Ⅲ所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm,則該氮化鈦的密度為g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數的值,只列計算式)。該晶體中與N原子距離相等且最近的N原子有個。

Ⅲ解析(1)Ti為22號元素,依據核外電子排布規律可知,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)M是短周期金屬元素,M的第三電離能劇增,則M處于第ⅡA族,能與TiCl4反應置換出Ti,則M為Mg。Mg晶體屬于六方最密積累,配位數為12。(3)化合物甲的分子中實行sp2雜化的碳原子:苯環上的六個、羰基中的一個,共7個;實行sp3雜化的原子的價層電子對數是4,乙中實行sp3雜化的原子有C、N、O,同一周期元素中,元素電負性隨著原子序數增加而漸漸增大,所以它們的電負性關系為O>N>C。(4)依據均攤法,可知該晶胞中N原子個數為6×12+8×18=4,該晶胞中Ti原子個數為1+12×14=4,所以晶胞的質量m=4×62NAg,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶體的密度ρ=4×62(2答案(1)3d24s2(2)Mg12(3)7O>N>C(4)4×62(16.(16分)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:(1)Sn為第ⅣA族元素,單質Sn與干燥Cl2反應生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體,SnCl4空間構型為