第三章章末综合检测(三)

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章末综合检测(三)(满分：100分)一、选择题：本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是(　　)选项共价晶体离子晶体分子晶体A四氯化硅磷酸单质硫B单晶硅碳酸氢铵白磷C金刚石尿素冰D铁烧碱冰醋酸解析：选B。A.SiCl4、H3PO4、单质硫均为分子晶体，A错误；B.单晶硅为共价晶体，碳酸氢铵为离子晶体，白磷为分子晶体，B正确；C.尿素为分子晶体，C错误；D.铁为金属晶体，D错误。2．电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。下列有关其显示原理的叙述中，正确的是(　　)A．施加电场时，液晶分子沿垂直于电场方向排列B．移去电场后，液晶分子恢复到原来状态C．施加电场后，液晶分子恢复到原来状态D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列解析：选B。液晶的显示原理为施加电场时可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，液晶分子沿电场方向排列，从而显示数字、文字或图像；移去电场后，液晶分子恢复到原来状态。3．下列关于晶体结构或性质的描述正确的是(　　)A．金属阳离子只能存在于离子晶体中B．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高C．共价晶体中共价键的键能越大，熔点越高D．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态解析：选C。A.金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，金属晶体中也含有金属阳离子，故A错误；B.金属晶体的熔点差别很大，有的比共价晶体的熔点高，如W，有的比分子晶体的熔点低，如Hg，故B错误；C.共价晶体熔化时破坏共价键，共价键的键能越大，熔点越高，故C正确；D.分子晶体的熔、沸点低，常温下可能呈液态(如H2O)、气态(如CO2)或固态(如I2)，故D错误。4．下列说法正确的是(　　)A．晶体沸点的高低：B．熔点的高低：Na>Mg>AlC．硬度的大小：金刚石<碳化硅<晶体硅D．热分解温度的高低：BaCO3>SrCO3>CaCO3>MgCO3解析：选D。A. 可形成分子间氢键，导致其晶体的沸点升高，则晶体沸点的高低：>，A错误；B.Na、Mg、Al的价电子数依次增多，且原子半径依次减小，故熔点依次升高，熔点的高低：Al>Mg>Na，B错误；C.共价晶体的共价键的键长越短，键能越大，晶体的硬度越大，因此硬度的大小：金刚石>碳化硅>晶体硅，C错误；D.碳酸盐中阳离子半径越小，其结合氧离子的能力越强，对应碳酸盐的分解温度越低，则热分解温度的高低：BaCO3> SrCO3>CaCO3>MgCO3，D正确。5．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(如图，其中白球所示原子位于立方体的顶角及面心，黑球所示原子位于立方体内)类似。下列有关说法合理的是(　　)A．1 mol冰中含有4 mol氢键B．冰晶体与金刚石晶体硬度都很大C.冰晶体与金刚石晶体中的作用力相同D．氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式相似解析：选D。A.1 mol冰中含有2 mol氢键，故A错误；B.冰晶体为分子晶体，硬度很小，而金刚石晶体属于共价晶体，硬度很大，故B错误；C.冰晶体中存在共价键、氢键、范德华力，金刚石晶体中只存在共价键，故C错误；D.水分子间的氢键具有方向性和饱和性，每个水分子中的1个氧原子可以和另外2个水分子中的氢原子形成2个氢键，2个氢原子可以和另外2个水分子中的氧原子形成2个氢键，所以每个水分子可与相邻的4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式相似，故D正确。6．氮化钛(TiN)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A．Ti元素位于元素周期表第四周期第ⅡB族B．该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子C．Ti均位于N构成的正八面体空隙中D．Ti的第一电离能小于Mn的第一电离能解析：选A。A.Ti为22号元素，位于第四周期第ⅣB族，A错误；B.据题图可知，黑球的个数为12×＋1＝4，白球的个数为8×＋6×＝4，则该晶胞中含有4个Ti原子和4个N原子，B正确；C.以体心Ti原子为例，距离其最近且相等的N原子可构成一个正八面体，即Ti均位于N构成的正八面体空隙中，C正确；D.Ti原子的半径大于Mn原子，更容易失去电子，所以Ti的第一电离能小于Mn的第一电离能，D正确。7．下表中的数据是对应物质的熔点：物质NaClNa2OAlF3AlCl3BCl3CO2SiO2熔点/℃8019201 291190－107－571 723据此作出的下列判断中，错误的是(　　)A．铝的化合物的晶体中有离子晶体B．同族元素中的氧化物可形成不同类型的晶体C．表中只有BCl3和干冰是分子晶体D．不同元素的氯化物可形成相同类型的晶体解析：选C。由题表中所给熔点数据可知，BCl3的熔点最低，为分子晶体；SiO2的熔点最高，为共价晶体；AlCl3的熔点较低，为分子晶体；AlF3的熔点较高，为离子晶体。8．向盛有硫酸铜蓝色溶液的试管里滴加氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色溶液，再加入无水乙醇得到深蓝色晶体。下列说法正确的是(　　)A．深蓝色溶液中含有的主要有色离子为[Cu(H2O)4]2+B.NH3与Cu2＋间的配位键比H2O与Cu2＋间的配位键弱C．加入无水乙醇的目的是降低生成的配合物的溶解度D．1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有σ键的数目为16NA解析：选C。A.深蓝色溶液中含有的主要有色离子为四氨合铜离子，故A错误；B.实验时蓝色的四水合铜离子转化为深蓝色的四氨合铜离子，说明氨分子与铜离子形成的配位键强于水分子与铜离子形成的配位键，故B错误；C.加入无水乙醇能降低硫酸四氨合铜的溶解度，使溶液中的硫酸四氨合铜析出得到深蓝色晶体，故C正确；D.四水合铜离子中铜离子与4个水分子形成的配位键属于σ键，每个水分子中含有2个σ键，则1 mol该离子中含有σ键的数目为1 mol×(4＋2×4)×NA mol－1＝12NA，故D错误。9．锌的性质与铝相似，可发生反应Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑。下列关于反应物和产物的性质说法正确的是(　　)A．五种物质中有两种离子晶体、三种分子晶体B．NaOH晶胞结构与NaCl晶胞结构相似，因此NaOH晶体中Na＋的配位数是8C．1 mol Na2[Zn(OH)4]中存在4 mol配位键D．锌的熔点高于冰的熔点，是因为锌的相对原子质量大，分子间作用力大解析：选C。A.Zn单质是金属晶体，A错误；B.NaCl晶胞中Na＋紧邻6个Cl－，所以Na＋的配位数是6，B错误；C.[Zn(OH)4]2－中1个Zn2＋与周围4个OH－形成配位键，1 mol Na2[Zn(OH)4]中存在4 mol配位键，C正确；D.冰的熔点比锌低是因为冰是分子晶体，锌是金属晶体，锌晶体中的金属键强于冰晶体中的氢键，D错误。10．石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞结构如图所示，晶胞边长为a，M原子位于晶胞的棱上与内部。下列说法正确的是(　　)A. C60和石墨烯互为同分异构体B.C60周围等距且最近的C60的个数为4C．该材料的化学式为M3C60D．C60与C60的最短距离是 a解析：选C。A.C60和石墨烯是碳元素的不同单质，二者互为同素异形体，A错误；B.C60周围等距且最近的C60的个数为12，B错误；C.晶胞中，M原子个数＝12×＋9＝12、C60个数＝8×＋6×＝4，则C60与M原子个数之比＝4∶12＝1∶3，其化学式为 M3C60，C正确；D.C60与C60的最短距离是面对角线的一半，故最短距离是，D错误。11．碳化钼负载的层状金团簇催化剂可用于低温水煤气变换反应。下列有关说法正确的是(　　)A．H2O、CO2均属于非极性分子B．CO2分子中，中心原子碳的价层电子对数为4C．若碳化钼晶胞体积为V mL，则其晶体密度为 g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)D．碳化钼晶胞中，离Mo最近的Mo原子有12个解析：选D。A.CO2属于非极性分子，H2O属于极性分子，A项错误；B.CO2分子中，C的价层电子对数为2＋＝2，B项错误；C.1个碳化钼晶胞中含有1＋12×＝4个C原子，8×＋6×＝4个Mo原子，故晶体密度为 g·cm－3，C项错误；D.由碳化钼晶胞可知，离Mo最近的Mo原子有12个，D项正确。12．二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173 ℃(在100 ℃以上能升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法正确的是(　　)A.二茂铁属于离子晶体B．在二茂铁中，C5H与Fe2＋之间形成的化学键是离子键C．已知环戊二烯的结构式为，其中的碳原子均采取sp2杂化D．C5H中一定含有π键解析：选D。根据二茂铁的熔点低、易升华、易溶于有机溶剂等可知，二茂铁为分子晶体，A项错误；碳原子含有孤电子对，铁离子含有空轨道，故二者形成配位键，B项错误；1号碳原子含有4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，2、3、4、5号碳原子含有3个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp2，C项错误；C5H中碳原子没有达到饱和，故存在碳碳双键，而碳碳双键中只有一个σ键，另一个必然为π键，D项正确。13．铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是(　　)A．α-Fe晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有12个B．若δ-Fe晶胞边长为a cm，α-Fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度之比为2b3∶a3C．γ-Fe晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个D．δ-Fe晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个解析：选B。A.α-Fe晶体中，与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个，选项A错误；B.若δ-Fe晶胞边长为a cm，α-Fe晶胞边长为b cm，两种晶胞中铁原子个数之比为(1＋8×)∶(8×)＝2∶1，密度之比为∶＝2b3∶a3，选项B正确；C.γ-Fe晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子有12个，选项C错误；D.δ-Fe晶体中，以体心铁原子为例，与之距离相等且最近的铁原子位于晶胞的8个顶角上，选项D错误。14．已知NixMg1－xO晶体属立方晶系，晶胞边长为a。将Li＋掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，则下列说法正确的是(　　)A．该结构单元中O原子数为3B．Ni和Mg间的最短距离是aC．Ni的配位数为4D．该物质的化学式为 Li0.5Mg1.12Ni2.38O4解析：选B。A.由“均摊法”可知，该结构单元中O原子数＝1＋12×＝4，A错误；B.Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即×＝a，B正确；C.由晶胞结构图可知，Ni的配位数为6，C错误；D.1个晶胞中Li的个数＝1×＝0.5，Mg的个数＝2×＋1×＝1.125，Ni的个数＝7×＋3×＝2.375，O的个数为4，因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，D错误。15．铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或b位置Fe，形成Cu替代型产物。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。下列有关说法正确的是(　　)A．二价铁离子的基态电子排布式为3d6B．更稳定的Cu替代型产物的化学式为FeCu3NC．当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于面心D．图1中N填充在Fe构成的正八面体空隙中，且填充率为25%解析：选D。A.铁原子失去4s能级上的2个电子形成二价铁离子，二价铁离子的基态电子排布式为[Ar]3d6，故A错误；B.由题图2可知，Cu代替a位置Fe型产物的能量低，更稳定，则晶胞中Fe原子个数为6×＝3，Cu原子个数为8×＝1，N原子个数为1，该产物的化学式为Fe3CuN，故B错误；C.当a位置Fe位于体心时，b位置Fe位于棱心，故C错误；D.题图1中氮原子的上、下、左、右、前、后各有1个铁原子，N填充在Fe构成的正八面体空隙中，且填充率为25%，故D正确。二、非选择题：本题包括5个小题，共55分。16．(8分)下面是一些晶体的结构示意图。(1)下列关于晶体的说法正确的是________(填字母)。A．可以用X射线衍射仪区分晶体和非晶体B．石蜡是非晶体，但有固定的熔点C．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)图乙为钛酸钡晶体的晶胞结构示意图，该晶体经X射线分析得出，重复单元为立方体，顶角位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，棱心位置被O2－所占据。①若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞顶角，则O2－处于立方体的________位置。②在该物质的晶体中，每个Ti4＋周围与它最近且距离相等的Ti4＋有________个，它们所形成的空间结构为________。③Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________________。解析：(1)选项A正确，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衍射峰；选项B错误，非晶体没有固定的组成，也没有固定的熔点；选项C错误，晶体是由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的。(2)由题图甲可知，a、b中A与X的个数之比分别为1∶2和1∶3，所表示的化合物的化学式分别为AX2、AX3。(3)①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。②晶胞顶角位置上的Ti4＋与其前、后、左、右、上、下的6个Ti4＋最近且距离相等，若将它们连接起来，则形成正八面体。③Ti4＋周围与其最近且距离相等的O2－有6个，立方体12条棱心上的12个O2－与体心位置上的Ba2＋最近且距离相等。答案：(1)A　(2)b　(3)①面心　②6　正八面体形③6、1217．(10分)铜及其合金广泛应用于生活、生产中。如黄铜合金可作为首饰、镀层等。请回答下列问题：(1)基态铜原子的价层电子排布式为________。(2)科学家通过 X 射线推测，胆矾的结构如图所示。胆矾的阳离子中心离子的配位数为________，阴离子的空间结构为________。(3)黄铜合金的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为a nm。①合金中粒子间作用力类型是________。②与Cu原子等距离且最近的Cu原子有________个。③黄铜合金晶体密度为__________________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。解析：(1)Cu是29号元素，基态铜原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则其价层电子排布式为3d104s1。(2)根据图示，胆矾晶体中铜离子周围有4个水分子，配位数为4，阴离子为硫酸根离子，S原子上的价层电子对数为4，采用sp3杂化，空间结构为正四面体形。(3)①合金中粒子间作用力类型是金属键。②根据题图可知，与Cu原子等距离且最近的Cu原子有8个。③在该晶胞中含有的Cu原子数目为6×＝3，含有的Zn原子数目为8×＝1，则该晶胞的密度ρ＝＝＝ g·cm－3。答案：(1)3d104s1(2)4　正四面体形(3)①金属键　②8　③18．(11分)过渡元素铂的单质是一种重要的催化剂，其化合物可用于医药领域。(1)基态Pt的价层电子排布式是5d96s1，该元素在元素周期表中位于第________周期。(2)Pt的晶胞结构示意图如图。①该晶胞中含有的铂原子数目为________。②该晶体中，每个铂原子周围与它最近且等距离的铂原子有________个。(3)PtCl2是铂的重要配位化合物。它有甲、乙两种同分异构体，其中甲为极性分子，乙为非极性分子。甲、乙的水解产物化学式均为Pt，但只有甲的水解产物能与草酸HOOCCOOH反应生成Pt。①根据“相似相溶”规律，可推断________(填“甲”或“乙”)在水中的溶解度较大。②依据上述信息：_________________________________________________________________，可推断PtCl2(NH3)2不是四面体结构。③PtCl2(NH3)2发生水解反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________。④PtCl2(NH3)2和Pt(C2O4) (NH3)2中铂的配体数不同，但配位数均为4，是由于每个C2O中有________个氧原子与铂配位。⑤查阅资料可知，甲、乙均为平面结构。画出乙的水解产物的空间结构：________________，推测其不能与草酸反应生成Pt(C2O4)(NH3)2的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)基态Pt的价层电子排布式是5d96s1，该元素在元素周期表中位于第六周期。(2)①根据“均摊法”，该晶胞中含有的铂原子数目为8×＋6×＝4。②每个铂原子周围与它最近且等距离的铂原子有12个。(3)①甲为极性分子，根据“相似相溶”规律，甲在水中的溶解度较大。②由PtCl2(NH3)2存在同分异构体可知，PtCl2(NH3)2不是四面体结构。③PtCl2(NH3)2发生水解反应生成Pt(OH)2(NH3)2和HCl，反应的化学方程式是PtCl2(NH3)2＋2H2O⇌Pt(OH)2(NH3)2＋2HCl。④PtCl2(NH3)2和Pt(C2O4) (NH3)2中铂的配体数不同，但配位数均为4，是由于每个C2O中有2个氧原子与铂配位。⑤乙的水解产物的空间结构为，O—Pt—O的键角为180°(两个配位氧原子的距离较远)，草酸的两个羧基无法与铂同时形成配位键。答案：(1)六　(2)①4　②12(3)①甲　②PtCl2存在同分异构体 ③PtCl2(NH3)2＋2H2O⇌Pt(OH)2(NH3)2＋2HCl　④2　 ⑤　O—Pt—O的键角为180°(两个配位氧原子的距离较远)，草酸的两个羧基无法与铂同时形成配位键19．(13分)氟是卤族元素中原子半径最小的元素，氟的化合物种类繁多，用途广泛。回答下列问题：(1)基态氟原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为__________，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__________。(2)氟虫腈是一种广谱性杀虫剂，其结构简式如图甲所示。氟虫腈中碳原子的杂化方式为__________；氟虫腈晶体中存在__________(填标号)。a．离子键　　　　　b．π键　　　　　c．非极性键d．氢键 e．极性键(3)全氟辛酸(如图乙)主要用作表面活性剂、乳化剂。全氟辛酸结构中，与每个碳原子(除羧基碳原子外)相连的F、C的空间结构为__________，构成该物质的C、O、F的第一电离能由大到小的顺序为__________。(4)PbF2具有萤石结构，晶胞结构如图丙所示。每个Pb2＋周围等距且紧邻的F－有__________个。已知晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则PbF2的密度为__________g/cm3。解析：(1)F原子核外有9个电子，核外电子排布式为1s22s22p5，价层电子的电子排布图为，其最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃形。(2)氟虫腈中形成三键的碳原子为sp杂化，苯环上的碳原子和形成双键的碳原子为sp2杂化，形成单键的碳原子为sp3杂化；氟虫腈晶体为分子晶体，苯环中存在大π键，C与C、N与N形成非极性键，C与H、F、Cl、N、S形成极性键，N与H形成极性键，S与O形成极性键，氨基之间可以形成氢键。(3)全氟辛酸中除羧基碳原子外，均为饱和碳原子，为sp3杂化，空间结构为四面体形；同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能由大到小的顺序为F＞O＞C。(4)PbF2中Pb2＋和F－的数目之比为1∶2，由晶胞结构可知，Pb2＋被8个F－所包围，配位数是8；根据晶胞结构可知，每个晶胞中有8个F－，有8×＋6×＝4个Pb2＋，晶胞中含有4个PbF2，晶胞质量为 g，由晶胞参数为a nm可得， g＝ρ(a×10－7 cm)3，解得ρ＝  g/cm3。答案：(1) 　哑铃形(2)sp、sp2、sp3　bcde(3)四面体形　F＞O＞C(4)8　20．(13分)(1)甲醛与新制Cu(OH)2加热可得砖红色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的结构如图所示。①在该晶胞中，Cu＋的配位数是________。②若该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为________________g·cm－3(不必化简，列出计算式即可，设阿伏加德罗常数的值为NA)。(2)晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，LiZnAs基稀磁半导体的晶胞结构如图所示，其中A处Li的原子坐标参数为，B处As的原子坐标参数为，则C处Li的原子坐标参数为________。②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知LiZnAs单晶的晶胞参数a＝594 pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则其密度为________________g·cm－3(不必化简，列出计算式即可)。(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构如图所示。①储氢原理：镧镍合金吸附H2，H2解离为原子，H原子储存在其中形成化合物。若储氢后，氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和面心，则形成的储氢化合物的化学式为________________。②测知镧镍合金晶胞体积为9.0×10－23cm3，则镧镍合金的晶体密度为__________________(不必化简，列出计算式即可，设阿伏加德罗常数的值为NA)。解析：(1)①根据氧化亚铜的化学式和晶胞结构可知，在该晶胞中，每个O2－和4个Cu＋相连，每个Cu＋和2个O2－相连，故Cu＋的配位数是2。②根据氧化亚铜的晶胞结构可知，晶胞的质量为 g，若该晶胞的边长为a pm＝a×10－10 cm，则晶胞的体积为a3×10－30cm3，则Cu2O的密度为 g·cm－3。(2)①根据晶胞结构可知，C处Li的原子坐标参数为。②该晶胞中Li、As、Zn原子的个数都为4，该晶体的密度ρ＝＝g·cm－3。(3)①根据“均摊法”，储氢后晶胞中La的个数为8×＝1，Ni的个数为8×＋1＝5，H的个数为8×＋2×＝3，因此该储氢化合物的化学式为LaNi5H3。②该晶体的密度ρ＝＝ g·cm－3。答案：(1)①2　②(2)①　②(3)①LaNi5H3 　② g·cm－3