第三章過關檢測卷(A) (時間:75分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.已知的準晶體都是金屬互化物。人們發(fā)現(xiàn)組成為鋁-銅-鐵-鉻的準晶體具有低摩擦系數(shù)、高硬度、低表面能的特點,正被開發(fā)為炒菜鍋的鍍層。下列說法正確的是 (　　)。 A.已知的準晶體是離子化合物 B.已知的準晶體中含有非極性鍵 C.準晶體不耐摩擦 D.準晶體可開發(fā)成為新型材料 答案D 解析已知的準晶體都是金屬互化物,含有金屬鍵,為金屬晶體,不存在離子鍵,不是離子化合物,不存在非極性鍵;該準晶體摩擦系數(shù)低,說明其耐摩擦;該晶體具有低摩擦系數(shù)、高硬度、低表面能的特點,具有開發(fā)為新型材料的價值。 2.下列有關化學鍵與晶體的說法正確的是(　　)。 A.兩種元素的原子組成的分子中一定只有極性鍵 B.熔融狀態(tài)時能導電的化合物一定是離子晶體 C.非金屬元素組成的化合物一定是共價晶體 D.分子晶體的熔、沸點隨著共價鍵的增強而升高 答案B 解析不同種元素的原子形成的共價鍵是極性鍵,兩種元素的原子組成的分子中可能有非極性鍵,如H2O2, A項錯誤。熔融狀態(tài)時能導電的化合物是離子化合物,說明該化合物中含有自由移動的離子, B項正確。由非金屬元素組成的化合物可能為離子晶體,如氯化銨;也可能是分子晶體,如CO2;也可能是共價晶體,如SiO2,所以由非金屬元素組成的化合物不一定是共價晶體, C項錯誤。分子晶體的熔、沸點取決于分子間作用力,而與化學鍵無關, D項錯誤。 3.下列關于共價晶體和分子晶體的說法不正確的是(　　)。 A.共價晶體的硬度通常比分子晶體的大 B.共價晶體的熔、沸點較高 C.部分分子晶體的水溶液能導電 D.金剛石、水晶和干冰都屬于共價晶體 答案D 解析由于共價晶體中粒子間以共價鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以分子間作用力結(jié)合,故共價晶體通常比分子晶體的熔、沸點高,硬度大;有些分子晶體溶于水后能電離出自由移動的離子而導電,如H2SO4、HCl;干冰(CO2)是分子晶體,D項錯誤。 4.三氯化鐵的熔點為282 ℃、沸點為315 ℃,易溶于水,也易溶于乙醚等有機溶劑。在400 ℃時,它的蒸氣中有雙聚分子Fe2Cl6存在。則三氯化鐵的晶體類型為(　　)。 A.分子晶體 B.共價晶體 C.金屬晶體 D.離子晶體 答案A 解析根據(jù)三氯化鐵的熔點為282 ℃、沸點為315 ℃,易溶于水,也易溶于乙醚等有機溶劑。符合分子晶體的特征,故三氯化鐵為分子晶體。 5.在解釋下列物質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構間的因果關系時,與化學鍵的強弱無關的是(　　)。 A.鈉、鎂、鋁的熔點和沸點逐漸升高,硬度逐漸增大 B.金剛石的硬度大于晶體硅的硬度,其熔點也高于晶體硅的熔點 C.KF、KCl、KBr、KI的熔點依次降低 D.F2、Cl2、Br2、I2的熔點和沸點逐漸升高 答案D 解析鈉、鎂、鋁的熔點和沸點逐漸升高,硬度逐漸增大,這是因為它們晶體中的金屬鍵逐漸增強,與化學鍵的強弱有關;金剛石的硬度大于晶體硅的硬度,其熔點也高于晶體硅的熔點,這是因為C—C的鍵長比Si—Si的鍵長短,C—C的鍵能比Si—Si的鍵能大,也與化學鍵的強弱有關;KF、KCl、KBr、KI的熔點依次降低,這是因為它們晶體中的離子鍵的強度逐漸減弱,與化學鍵的強弱有關。 6.下表給出幾種氯化物的熔點和沸點,據(jù)此判斷下列敘述與表中數(shù)據(jù)相吻合的是(　　)。 A.AlCl3在加熱條件下能升華 B.SiCl4晶體屬于共價晶體 C.AlCl3晶體是典型的離子晶體 D.MgCl2在晶體中有分子存在 答案A 解析由表中AlCl3的熔點和沸點,可知其沸點要低于熔點,可以升華,A項正確。從表中看SiCl4的熔點是-70 ℃,可知其熔點低,屬于分子晶體的特征,B項錯誤。離子晶體的熔、沸點通常較高,而AlCl3的熔、沸點不高,故AlCl3肯定不屬于典型的離子晶體,C項錯誤。MgCl2的熔、沸點均很高,不可能是分子晶體,故晶體中不存在單個分子,D項錯誤。 7.下列說法正確的是(　　)。 A.某晶體溶于水后可以導電,該晶體一定是離子晶體 B.H2O含共價鍵,因此冰是共價晶體 C.一種化合物只能形成一種晶體結(jié)構 D.如圖所示晶胞對應的化學式為ABX3 答案D 解析某晶體溶于水后可以導電,該晶體可能是離子晶體,也可能是分子晶體,故A項錯誤;H2O含共價鍵,但是冰是分子晶體,故B項錯誤;一種化合物可能由于原子排列方式不同而形成不同的晶體,故C項錯誤;通過如圖所示晶胞結(jié)構,計算可得,A的原子個數(shù)為8×18=1,B的原子個數(shù)為1,X的原子個數(shù)為6×12=3,則對應的化學式為ABX3,故D項正確。 8.科學家曾合成了一系列具有獨特化學特性的氫鋁化合物——(AlH3)n。已知,最簡單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點為150 ℃,燃燒熱極高。Al2H6的球棍模型如圖所示。下列說法中不合理的是(　　)。 A.Al2H6為非極性分子,固態(tài)時形成分子晶體 B.Al2H6分子中的H原子形成兩種不同的共價鍵 C.為緩解化石燃料短缺,Al2H6燃燒熱極高,適合家庭使用 D.氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料,但存在粉塵污染問題 答案C 解析根據(jù)Al2H6分子的模型圖可知,該分子結(jié)構對稱,整個分子正、負電中心重合,是非極性分子,結(jié)合Al2H6的熔點可知,其固態(tài)時為分子晶體,A項正確。根據(jù)H原子、Al原子的結(jié)構特點、共價鍵的飽和性以及Al2H6分子的模型圖可知,同時連接兩個Al原子的H原子所形成的共價鍵不同于只連接一個Al原子的H原子所形成的Al—H,B項正確。Al2H6雖然燃燒熱極高,但是受到資源、成本等諸多因素限制,不適合家庭使用,C項錯誤。氫鋁化合物作為未來的儲氫材料和科技用燃料還是可能的,但燃燒生成Al2O3固體,存在粉塵污染問題,D項正確。 9.下列數(shù)據(jù)是對應物質(zhì)的熔點: 下列判斷中錯誤的是(　　)。 A.鋁的化合物的晶體中有的不是分子晶體 B.表中只有BCl3和干冰是分子晶體 C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體 D.Al2O3可能是偏向共價晶體的過渡晶體 答案B 解析由表中數(shù)據(jù)分析,氧化鋁和氟化鋁的熔點高,兩者不是分子晶體, A項正確。表中氯化鋁、氯化硼和干冰的沸點都較低,是分子晶體, B項錯誤。碳和硅同主族,但氧化物的晶體類型不同,分別屬于分子晶體和共價晶體, C項正確。Al2O3的熔點很高,可能是偏向共價晶體的過渡晶體,D項正確。 10.(2023湖北卷)鑭La和H可以形成一系列晶體材料LaHn,在儲氫和超導等領域具有重要應用。LaHn屬于立方晶系,晶胞結(jié)構和參數(shù)如圖所示。高壓下,LaH2中的每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構,即得到晶體LaHx。下列說法錯誤的是(　　)。 A.LaH2晶體中La的配位數(shù)為8 B.晶體中H和H的最短距離:LaH2>LaHx C.在LaHx晶胞中,H形成一個頂點數(shù)為40的閉合多面體籠 D.LaHx單位體積中含氫質(zhì)量的計算式為40(4.84×10-8)3×6.02×1023 g·cm-3 答案C 解析LaH2中頂角La和面心La的配位數(shù)都是8,A項正確;LaH2的晶胞邊長大于LaHx,且LaHx中存在以一個H為中心與另外4個H形成類似于甲烷的結(jié)構,導致氫原子密度大,距離近,故H和H的最短距離:LaH2>LaHx,B項正確;LaHx中共40個氫原子,每個H結(jié)合4個H形成類似CH4的結(jié)構,這樣的結(jié)構有8個,則頂點數(shù)為4×8=32,且不是閉合的結(jié)構,C項錯誤;每個LaHx晶胞中有40個氫原子,晶胞體積為(4.84×10-8)3 cm3,故含氫質(zhì)量為40(4.84×10-8)3×6.02×1023 g·cm-3,D項正確。 二、非選擇題(本題共4小題,共60分) 11.(12分)(1)準晶是一種無平移周期序,但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過　　　　　　區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。? (2)Cu2O為半導體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子,其余氧原子位于面心和頂角,則該晶胞中有　　個銅原子。? (3)CdSe的一種晶體為閃鋅礦型結(jié)構,晶胞結(jié)構如圖所示。其中原子坐標參數(shù)A為(14,14,14),則B、C的原子坐標參數(shù)分別為　　　　　　　　　　。? 該晶胞中Cd—Se的鍵長為　　　　　 nm。? 答案(1)X射線衍射實驗　(2)16 (3)B(34,34,14),C(14,34,34)　34a 解析(1)區(qū)分晶體、準晶體和非晶體可用X射線衍射實驗。(2)根據(jù)“均攤法”計算,每個晶胞中含有的氧原子數(shù)為4+6×12+8×18=8,再結(jié)合化學式Cu2O知,每個晶胞中含有16個銅原子。(3)原子坐標參數(shù)A為(14,14,14),根據(jù)原點定位,則B、C的原子坐標參數(shù)分別為B(34,34,14),C(14,34,34)。設該晶胞中Cd—Se的鍵長為x nm,則x2=(14a)2+(14a)2+(14a)2,x=34a。 12.(14分)配位化合物在生產(chǎn)生活中有重要應用,請根據(jù)要求回答下列問題。 (1)光譜證實單質(zhì)鋁與強堿性溶液反應有[Al(OH)4]-生成,則[Al(OH)4]-中存在　　　　(填字母)。? a.共價鍵　b.非極性鍵　c.配位鍵　d.σ鍵　e.π鍵 (2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)是6,為確定鈷的配合物的結(jié)構,現(xiàn)對兩種配合物進行了如下實驗:在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時,產(chǎn)生白色沉淀,在第二種配合物的溶液中加BaCl2溶液時,則無明顯現(xiàn)象。則第一種配合物的結(jié)構可表示為　　　　　　　　　,第二種配合物的結(jié)構可表示為　　　　　　　　　。若在第二種配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是　　　　　　　　　。? 答案(1)acd (2)[CoBr(NH3)5]SO4　[Co(SO4)(NH3)5]Br　生成淡黃色沉淀 解析(2)若加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則硫酸根離子為配合物的外界,在水溶液中以離子形式存在,配合物為[CoBr(NH3)5]SO4。若加入BaCl2溶液時無明顯現(xiàn)象,說明硫酸根離子在內(nèi)界,所以配合物為[Co(SO4)(NH3)5]Br;溴離子為配合物的外界,在水溶液中以離子的形式存在,加入AgNO3溶液會產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀。 13.(16分)(2023全國乙)中國第一輛火星車祝融號成功登陸火星。探測發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2-xSiO4)?；卮鹣铝袉栴}: (1)基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為　　　　　　。橄欖石中,各元素電負性大小順序為　　　　　,鐵的化合價為　　　　　。? (2)已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表: Na與Si均為第三周期元素。NaCl熔點明顯高于SiCl4。原因是?　　　　　　　。? 分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點變化趨勢及其原因:?　 　　　　　。 SiCl4的空間結(jié)構為　　　　　,其中Si的軌道雜化形式為　　　　　　　。? (3)一種硼鎂化合物具有超導性能,晶體結(jié)構屬于立方晶系,其晶體結(jié)構、晶胞沿c軸的投影圖如下所示,晶胞中含有　　　　　個Mg。該物質(zhì)化學式為　　　　　,B—B最近距離為　　　　。? 答案(1)3d64s2　O>Si>Fe>Mg　+2價 (2)NaCl是離子晶體,SiCl4是分子晶體　SiCl4、GeCl4、SnCl4熔點依次升高,三者均為分子晶體,范德華力隨著相對分子質(zhì)量的增大而遞增,使得熔點依次升高　正四面體形　sp3 (3)3　MgB2　33a 解析(1)基態(tài)鐵原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,價層電子排布式為3d64s2。電負性順序為O>Si>Fe>Mg。 (2)離子晶體與分子晶體的熔點高低影響因素不同,離子晶體熔化時需破壞的是離子鍵,而分子晶體熔化時破壞的是分子間作用力,因此氯化鈉的熔點更高。SiCl4、GeCl4、SnCl4三者晶體類型相同,影響其熔點高低的因素為范德華力,范德華力隨分子的相對分子質(zhì)量的增大而遞增,晶體熔點也隨著范德華力的增大而升高。SiCl4的中心原子的價層電子對數(shù)為4,Si的雜化方式為sp3,空間結(jié)構為正四面體形。 (3)該晶胞中Mg位于12個頂角以及2個面心上,B位于晶胞體內(nèi)。根據(jù)均攤原則,頂角被6個晶胞分攤,面心被2個晶胞分攤,體內(nèi)屬本晶胞所有。Mg的個數(shù)為12×16+2×12=3,B原子個數(shù)為6,因此晶胞中含有Mg的個數(shù)為3,其化學式為MgB2;結(jié)合晶胞沿c軸的投影圖可知,兩個B原子位于由Mg組成的兩個等邊三角形的重心上,則B—B最近距離為33a。 14.(18分)氮化硼(BN)晶體是一種新型無機合成材料。用硼砂(Na2B4O7)與尿素反應可以得到氮化硼:Na2B4O7+ 2CO(NH2)24BN+Na2O+4H2O+2CO2↑。 根據(jù)要求回答下列問題。 (1)組成反應物的所有元素中,第一電離能最大的是　　　　　　。? (2)尿素分子()中π鍵與σ鍵數(shù)目之比為　　　　;尿素分子中處于同一平面的原子最多有　　　　個。? (3)尿素分子一定條件下形成六角形“超分子”(結(jié)構如圖,球的大小不反映原子的實際大小)?！俺肿印敝心蛩胤肿娱g主要通過　　　　(填一種作用力)結(jié)合。? (4)圖示“超分子”的縱軸方向有一“通道”。直鏈烷烴分子剛好能進入通道,并形成“超分子”的包合物;支鏈烷烴因含有側(cè)鏈,空間體積較大而無法進入“通道”。利用這一性質(zhì)可以實現(xiàn)直鏈烷烴和支鏈烷烴的分離。 ①直鏈烷烴分子進入通道時,通過　　　　(填作用力名稱)與“超分子”結(jié)合,從而形成“超分子”包合物。? ②下列物質(zhì)可以通過尿素“超分子”進行分離的是　　　　。? A.乙烷和正丁烷 B.丁烷和異丁烷 C.異戊烷和新戊烷 D.氯化鈉和氯化鉀 (5)BN晶體有α、β兩種類型,且α-BN結(jié)構與石墨相似、β-BN結(jié)構與金剛石相似。 ①α-BN晶體中N原子的雜化方式是　　　　。? ②β-BN晶體中,每個硼原子形成　　　　個共價鍵,其中有　　　個配位鍵。? ③雖然α-BN晶體結(jié)構與石墨相似,都是混合型晶體,但α-BN晶體不導電,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。? ④如圖所示,α-BN晶體結(jié)構中,同層B原子與N原子最小核間距為d pm,相鄰層間的距離為h pm,該晶體的密度計算式為　　 　　　g·cm-3(用含d、h、NA的代數(shù)式表示)。? 答案(1)N　(2)1∶7　6　(3)氫鍵　(4)①范德華力　②B　(5)①sp2?、?　1?、郐?BN晶體的層狀結(jié)構中沒有能夠自由移動的電子?、?×2533d2hNA×1030 解析(2)一個尿素分子內(nèi)只含一個碳氧雙鍵,即只含一個π鍵;其他均為σ鍵,數(shù)目為7;碳氧雙鍵及相連的原子一定共平面,即O、C、N原子一定共平面,與每個N相連的H可能共平面。 (3)由于存在的粒子為分子,應從分子間作用力方面考慮,H與N相連,且分子內(nèi)還含有極性較強的碳氧雙鍵,可以想到分子間可形成氫鍵。 (4)①直鏈烷烴分子與“超分子”間不具備形成分子間氫鍵的條件,只能考慮作用力為范德華力;②根據(jù)不含支鏈的分子可通過,含有支鏈的分子不能通過,可進行判斷。A項中兩種物質(zhì)都不含支鏈,不可分離;B項中丁烷不含支鏈,異丁烷含有支鏈,可以分離;C項中異戊烷和新戊烷都含有支鏈,不可分離;D項中氯化鈉和氯化鉀均為離子化合物,不可分離。 (5)①α-BN晶體結(jié)構與石墨相似,石墨中C采取sp2雜化;②β-BN晶體結(jié)構與金剛石相似,金剛石中每個C原子形成4個共價鍵;β-BN晶體中B原子最外層有3個電子占據(jù)3個雜化軌道,只能形成3個共價鍵,還有一個空軌道,可用于形成配位鍵。③α-BN晶體結(jié)構與石墨相似,但α-BN晶體不導電,其原因是α-BN晶體的層狀結(jié)構中沒有能夠自由移動的電子。④α-BN晶胞可以取為(黑球為B原子,白球為N原子),一個晶胞中含有B原子的數(shù)目為8×18+1=2,含有N原子的數(shù)目為4×14+2×12=2,1個晶胞中含有2個BN,1個晶胞的體積為V=(2×d×sin 60°)×(2×d×sin 60°)×sin 60°×2h pm3=33d2h×10-30 cm3,根據(jù)摩爾質(zhì)量列等式:33d2h×10-30 cm3×12×NA mol-1×ρ=25 g·mol-1,則晶體的密度ρ=2×2533d2hNA×1030 g·cm-3。 氯化物NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔點/℃801714190-70沸點/℃1 4131 41218057.57物質(zhì)BCl3Al2O3Na2ONaCl熔點℃-1072 073920801物質(zhì)AlF3AlCl3干冰SiO2熔點℃1 291190-571 723物質(zhì)熔點/ ℃NaCl800.7SiCl4-68.8GeCl4-51.5SnCl4-34.1

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