高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体课时练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体课时练习，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
1．下列物质中含有相同的化学键类型的是
A．KCl、HCl、H2O、NaOH
B．HBr、CO2、H2S、CS2
C．Br2、Na2S、HCl、SO2
D．Na2O2、H2O2、H2O、O3
2．下列物质中，既含有离子键，又含有共价键和配位键的是
A．B．C．D．
3．下列物质的电子式书写正确的是
A．B．C．D．
4．下列物质中，含有共价键的离子晶体是
A．B．НСlC．NaBrD．KOH
5．碱金属和卤素形成的化合物通常具有的性质是
①能溶于水 ②水溶液能导电 ③熔融状态不导电
A．①②B．②③C．①③D．①②③
6．下列关于晶体的说法中，不正确的是
A．晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性
B．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
C．干冰是分子晶体，在熔化时，破坏的只是分子间作用力
D．晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列
7．下列说法正确的是
A．和两种晶体中，的晶格能大
B．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
C．固态不导电，熔融状态下能导电的晶体不一定是离子晶体
D．分子的形状、极性以及分子之间是否存在氢键等，都会影响分子的堆积方式
8．下列关于晶体的叙述中错误的是
A．金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B．NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl-
C．在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl-有8个，而和每个Cs+等距离紧邻的Cs+也有8个
D．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数是12个
9．下列各组物质中，化学键类型与晶体类型均相同的是
A．、B．、
C．、D．、
10．SiCl4与过量液氨反应生成化合物Si(NH2)4：SiCl4+8NH3=Si(NH2)4+4NH4Cl。Si(NH2)4在无氧条件下高温煅烧，生成Si3N4固体(Si3N4是一种耐高温、耐磨材料)。下列推断正确的是
A．NH4Cl的熔点高于Si3N4的熔点B．Si3N4与SiCl4的晶体类型相同
C．SiCl4可由Cl2和Si在一定条件下制备D．以上反应中有离子键的生成和断裂
11．加热熔化只需破坏范德华力的物质是
A．干冰B．SiO2C．NaD．MgCl2
12．铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，晶胞结构如图所示。储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm，表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．铁镁合金晶胞中Fe原子数为4
B．Mg与Fe之间的最近距离为nm
C．在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有12个
D．储氢后的晶体密度为
13．下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是
A．B．C．D．
14．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其基态原子核外均有1个未成对电子。四种元素中，W的电负性最大，X、Y、Z的原子序数依次增大且最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。下列说法正确的是
A．常温时，元素Y的单质不与浓硝酸反应
B．简单离子半径：Z>Y>X
C．X、Y、Z、W的化合价均有+1价或-1价
D．X与Z或W形成的化合物的晶体类型相同
15．化学键使得一百多种元素构成了世界的万物。关于化学键的下列叙述中，正确的是
A．共价键的成键原子只能是非金属原子
B．1 ml C2H2分子中有3 ml σ键和2 ml π键
C．构成单质分子的粒子一定含有共价键
D．NH4Cl中只含离子键
16．冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。如18-冠-6（图1）能与作用而不与、作用。如图2为18-冠-6与形成的“超分子”。下列说法不正确的是

A．冠能与K+作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征
B．冠中和O的杂化轨道类型相同
C．利用该原理可以用冠醚将带入有机物中，更有利于有机物的氧化
D．冠中O与K+间存在离子键
17．下列说法正确的组合是
①晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同
②晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当
③分子晶体中，分子间作用力越大，物质越稳定
④金属晶体能导电的原因是在外加电场作用下可失去电子
⑤“杯酚”、冠醚等超分子可用于分子识别
A．②⑤B．①②C．③④D．④⑤
18．下列说法正确的是
A．金刚石和石墨虽均为碳单质，但晶体类别不同，前者属于共价晶体，后者属于分子晶体
B．Na2O2属于离子化合物，该物质中阴、阳离子个数之比为1：1
C．NaOH和NaCl中都存在离子键，且晶体类型都属于离子晶体
D．碘单质的升华和NH4Cl的分解过程中，克服的作用力分别为共价键和离子键
19．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是
A．AB．BC．CD．D
20．根据元素周期律和物质结构知识，下列排序正确的是
A．离子半径：B．第一电离能：
C．电负性：D．熔沸点：
21．下列说法正确的是
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，而熔沸点逐渐升高
B．石墨中C原子为sp2杂化，其中未杂化的P轨道电子形成金属键所以石墨能够导电
C．SiO2和干冰熔化时要破坏共价键和分子间作用力
D．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的中心离子的配位数为4
22．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示(原子半径为rcm)，下列叙述错误的是
A．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12
B．晶胞①的空间利用率：
C．晶胞中含有的原子数分别为：③2，④4，
D．金属晶体是一种“巨分子”，可能存在分子间作用力
23．“类推”是一种常用的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论中正确的是
A．族元素单质的沸点顺序是：；则族元素单质沸点顺序也是：
B．第二周期元素氢化物的稳定性顺序是：；则第三周期元素氢化物的稳定性顺序也是：
C．晶体中有负离子，必有正离子；则晶体中有正离子，必有负离子
D．干冰是分子晶体，则也是分子晶体
24．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为 13；X与 Y、Z位于相邻周期。Z原子最外层电子数是 X原子内层电子数的 3倍或者是 Y原子最外层电子数的 3倍。下列说法正确的是
A．X的氢化物溶于水显酸性
B．Y单质的晶胞中原子的空间利用率为 74%
C．Z 元素在周期表中的位置为第三周期第Ⅵ族
D．X 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸
25．科学家预言超级原子的发现将会重建周期表，2005年1月美国科学家在(《Science》)上发表论文，宣布发现了Al的超原子结构Al13和Al14，并在质谱仪检测到稳定的Al13I—等，Al13、Al14的性质很象现行周期表中的某主族元素，已知这类超原子当具有40个价电子时最稳定(例Al原子具有3个价电子)。下列说法不正确的是
A．Al14有42个价电子，且与IIA族元素性质相似
B．Al13有39个价电子，且与卤素性质类似
C．Al13在气相中与HI反应可生成HAl13I，其化学方程式为Al13+HI=HAl13I
D．Al13超原子中Al原子间是通过离子键结合的
二、填空题
26．有阳离子一定有阴离子？若有阴离子，一定存在阳离子？
27．氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
(1)N的电子排布式为 ，其能量最高的电子共有 个；氮气的结构式为 ；氮化硅属于 晶体。
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，但氢氟酸能将其腐蚀，反应时的产物之一为NH3。NH3的分子构型为 ，上述反应的化学方程式为 。有时发生上述反应过程中无NH3放出，推测可能生成了 (填化学式)，其内部存在的化学键是 。
(3)试比较SiF4和SiCl4的熔点高低并说明理由 。
(4)四氯化硅能被氢气还原为单质硅。目前，工业上常利用四氯化硅、氮气和氢气，加强热后制备较高纯度的氮化硅。该过程需通入过量氢气，分析原因 。
28．金属晶体与离子晶体
选项
表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl-与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
SO2的键角小于120°
二氧化硫中心原子存在孤电子对
C
NaCl的熔点比MgO的熔点高
NaCl的晶格能比MgO的晶格能大
D
H2O比H2S稳定
H2O分子间作用力大
晶体类型
离子晶体
金属晶体
概念
阴阳离子间通过 形成的晶体
由 和 间相互作用形成的晶体
构成粒子
阴、阳离子
金属阳离子和自由电子
粒子间作用力


代表物
NH4Cl、NaCl、K2S等
钾、钙、钠、金等
物理性质
熔沸点
熔点、沸点较高，多数易溶于水等极性溶剂
熔点、沸点差异较大，难溶于水，钾、钙、钠等易与水反应
导电性
固态不导电，溶于水或熔融态能导电
良好
导热
不良
良好
硬度
较硬而脆
硬度差异较大
决定熔沸点高的主要因素
离子键强弱
金属键强弱
熔化时键的变化
离子键断开，共价键一般不断开
金属键减弱
参考答案：
1．B
【详解】A．KCl只含离子键，HCl、H2O均只含共价键，NaOH含离子键、共价键，故A项不符合题意；
B．HBr、CO2、H2S、CS2全部为共价键，故B项符合题意；
C．Na2S只含离子键，其它三种物质只含共价键，故C项不符合题意；
D．Na2O2含离子键、共价键，H2O2、H2O、O3含共价键，故D项不符合题意；
本题答案B。
2．C
【详解】A．中H、形成共价键，故A错误；
B．中与之间以离子键结合，中O、O之间以共价键结合，故B错误；
C．中与以离子键结合，存在配位键和极性键，故C正确；
D．中和以离子键结合，故D错误。
故选：C。
3．C
【详解】A．二氧化碳为共价化合物，电子式为，故A错误；
B．氢氧化钠为离子化合物，电子式为，故B错误；
C．硫化氢是共价化合物，电子式为，故C正确；
D．氮气的电子式为：，故D错误；
答案选C。
4．D
【详解】A．碘为只含共价键的分子晶体，A不符合题意；
B．HCl为只含共价键的分子晶体，B不符合题意；
C．NaBr为只含离子键的离子晶体，C不符合题意；
D．KOH是由钾离子和氢氧根构成的离子晶体，且含有O和H形成的共价键，D符合题意；
综上所述答案为D。
5．A
【详解】碱金属为活泼金属，容易失去电子形成阳离子；卤素单质为活泼非金属单质，容易得到电子形成阴离子；故两者形成的化合物为离子化合物；碱金属的卤化物容易溶于水，水溶液能导电；离子化合物熔融状态能导电；
故选A。
6．B
【详解】A.晶体中原子呈周期性有序排列，且有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，可以用衍射方法鉴别晶体和非晶体，故A正确；
B.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，金属晶体中也含有金属阳离子，故B错误；
C.干冰是分子晶体，在熔化时，破坏的只是分子间作用力，不会破坏共价键，故C正确；
D.晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故D正确；
故选B。
7．D
【详解】A．和都是离子晶体，阴离子相同阳离子不同，则阳离子半径越小，晶格能越大，由离子半径Mg2+Na+>Al3+，B错误；
C．F无+1价，Na无-1价，Al只有0价和+3价，C错误；
D．X与Z形成的化合物为NaCl，是离子化合物，属于离子晶体，X与W形成的化合物为NaF，是离子化合物，属于离子晶体，D正确；
答案选D。
15．B
【详解】A．共价键的成键原子可能是非金属原子，也可能是金属元素与非金属元素的原子，A错误；
B．C2H2分子的结构式是H-C≡C-H，1个分子中含有3个σ键和2 个π键，则1 ml C2H2分子中有3 ml σ键和2 ml π键，B正确；
C．惰性气体是单原子分子，在这些物质分子中不含共价键，C错误；
D．在NH4Cl中，与Cl-通过离子键结合，在中N原子与H原子通过共价键结合，因此物质中含有离子键和共价键，D错误；
故合理选项是B。
16．D
【详解】A．由题干信息可知，不同的冠醚与不同的碱金属离子作用，如：冠能与K+作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征，故A正确；
B．冠中和的杂化轨道类型都是sp3，故B正确；
C．18-冠-6能与作用，可以用冠醚将带入有机物中，可增大其与有机物的接触面积，更有利于有机物的氧化，故C正确；
D．离子键是阳离子和阴离子之间的静电作用，冠中O以原子的形式存在，所以与K+间不存在离子键，故D错误；
故选D。
17．A
【详解】①晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性不相同，①错误；
②晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，使晶体具有一定的几何规则，②正确；
③分子晶体中，分子间作用力越大，物质熔沸点越高，③错误；
④金属晶体能导电的原因是在外加电场作用电子发生了定向移动，④错误；
⑤“杯酚”、冠醚等超分子可用于分子识别，⑤正确。
故选A。
18．C
【详解】A．金刚石属于共价晶体，石墨层与层间是以范德华力结合起来的，石墨是一种混合晶体，故A错误；
B．1个Na2O2由2个Na+和1个构成，该物质中阴、阳离子个数之比为1：2，故B错误；
C．NaOH中Na+与OH-之间以离子键结合，NaCl中Na+与Cl-之间以离子键结合，两者均属于离子晶体，故C正确；
D．碘为分子晶体，碘单质的升华克服的是分子间作用力，故D错误；
答案选C。
19．B
【详解】A．氯化钠为离子晶体，易溶于极性的水分子，而碘单质为非极性分子，不易溶于水，与分子间作用力无关，A项错误；
B．SO2中心原子价层电子对数=，1对孤电子对，是V型，由于存在孤电子对，根据孤对电子间的排斥作用>孤对电子与成键电子间的排斥作用>成键电子对之间的排斥作用，所以键角小于120°，B正确；
C．离子半径Mg2＋＜Na＋、O2-＜Cl-，故晶格能MgO＞NaCl，熔点MgO高于NaCl，C项错误；
D．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越大，非金属性O>S，H2O比H2S稳定，与分子间作用力无关，D项错误；
故选B。
20．C
【详解】A．电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，所以离子半径：，故A错误；
B．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，N原子的核外电子排布处于半充满状态，结构较稳定，第一电离能最大，第一电离能：，故B错误；
C．同周期从左到右，元素电负性逐渐增强；同族元素从上到下，元素电负性逐渐减弱，所以电负性：，故C正确；
D．结构相似，均不形成分子间氢键，则相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，所以熔沸点：，故D错误；
答案选C。
21．B
【详解】A．F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，而HCl、HBr、HI的相对分子质量依次增大，熔沸点逐渐升高，但HF由于形成分子间的氢键，熔沸点出现反常，其熔沸点最高，A不正确；
B．石墨中C原子形成三个共价键，发生sp2杂化，每个C还有1个未杂化的p轨道电子形成π键，电子在片层中自由移动，在电场作用下定向移动，所以石墨能够导电，B正确；
C．SiO2形成共价晶体，熔化时只破坏共价键，不破坏分子间作用力，干冰熔化时不破坏共价键，只破坏分子间作用力，C不正确；
D．[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中，H2O和Br-都是配体，中心离子的配位数为4+2=6，D不正确；
故选B。
22．D
【分析】由金属晶体的晶胞结构图可知，①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积。
【详解】A. 根据晶体结构可知，晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③12，④12，A正确；
B. 晶胞①的空间利用率：，B正确；
C. 顶点为8个晶胞共用，面为2个晶胞共用，晶胞内原子为1个晶胞单独占用，即晶胞中含有的原子数分别为：③1+8×=2，④8×+6×=4，C正确；
D. 金属晶体是一种“巨分子”，存在金属阳离子和自由电子之间的作用，不存在分子间作用力，D错误。
答案为D。
23．B
【详解】A．金属的阳离子半径越小，金属键越强，沸点越高，IA 族元素的金属离子半径Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+，故金属Li的金属键最强，沸点最高，单质沸点顺序是： CsPH3，B正确；
C．晶体呈电中性，有负离子必然有正离子；但是有正离子不一定有负离子，如金属晶体，只有金属阳离子和自由电子，无负离子，C错误；
D．SiO2 是原子晶体，D错误；
故选B。
24．B
【分析】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，Z原子最外层电子数是 X原子内层电子数的3倍，则X只能有2个电子层，处于第二周期，X与Y、Z位于相邻周期，则Y、Z位于第三周期，故Z原子最外层电子数为6个电子，Z为S；Z原子最外层电子数是 X原子内层电子数的 3倍或是 Y原子最外层电子数的3倍，Y原子最外层电子数为2，可知Y为Mg；三原子的最外层电子数之和为 13，则X的最外层电子数=13-2-6=5，即X为N。
【详解】A．X的氢化物为氨气，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨部分电离出铵根离子和氢氧根离子，溶液显碱性，故A错误；
B．镁属于六方最密堆积，配位数为12，镁单质的晶胞中原子的空间利用率为 74%，故B正确；
C．Z为S，核电荷数为16，S元素在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族，故C错误；
D．N和 S的最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SO4，二者都是强酸，故D错误；
故选B。
25．D
【详解】A．得到或失去电子生成40个价电子的最稳定状态，Al14有42个价电子极易失二个电子成稳定的Al142+，与第IIA族性质相似，A正确；
B．得到或失去电子生成40个价电子的最稳定状态，Al13有39个价电子极易得一个电子成稳定的Al13-，与第ⅤⅡA族卤素原子性质相似，B正确；
C．用质谱仪检测到稳定的Al13I—等，所以能与HI反应生成HAl13I，方程式为Al13+HI＝HAl13I，C正确；
D．Al14为分子晶体，Al14超原子中Al原子间通过共价键结合，D错误；
答案选D。
26．在金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，所以，晶体中有阳离子不一定有阴离子，若有阴离子，则一定有阳离子。
【解析】略
27．(1) 1s22s22p3 3 N≡N 原子
(2) 三角锥形 Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑ NH4F 共价键、离子键
(3)SiF4