【志鸿优化设计】2015届高考化学一轮复习 5.3 晶体结构与性质随堂演练(含解析)鲁科版

第3讲

晶体结构与性质

(时间:45 分钟,满分:100 分) 一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分,每小题只有一个正确答案) 1.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为 C60Si60,其分子结 构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含 C60,也有 Si60 结构。下列叙述正确的是( A.该物质有很高的熔点、很大的硬度 B.该物质形成的晶体属于分子晶体 C.该物质分子中 Si60 被包裹在 C60 里面 D.该物质的相对分子质量为 1 200 解析:由分子式及信息可知该物质为分子晶体,A 错误,B 正确;Si 的原子半径大于 C,所以 Si60 的 体积大于 C60 的,C 错误;相对分子质量=(12+28)×60=2 400,D 错误。 答案:B 2.下列说法中正确的是( ) A.金刚石晶体中的最小碳原子环由 6 个碳原子构成 B.晶体中只要有阳离子,就有阴离子 C.1 mol SiO2 晶体中含 2 mol Si—O 键 D.金刚石化学性质稳定,即使在高温下也不会和 O2 反应 解析:金属晶体中只有阳离子,没有阴离子,B 项错误;因每个 Si 与相邻 4 个 O 以共价键相结合, 故 1 mol SiO2 中含有 4 mol Si—O 键;金刚石在一定条件下可以与 O2 反应生成 CO2。 答案:A 3.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破 坏的粒子间主要的相互作用依次是( A.氢键;分子间作用力;非极性键 B.氢键;氢键;极性键 C.氢键;极性键;分子间作用力 D.分子间作用力;氢键;非极性键 解析:水分子之间的作用力主要是氢键,H、O 原子之间的作用力是极性共价键。 答案:B 4.下列叙述正确的是( ) A.C2H2 分子内含有极性键,但 C2H2 分子是非极性分子 B.分子晶体、原子晶体一定含有共价键,离子晶体一定含有离子键 C.气态氢化物的稳定性随 着其相对分子量的增大而增强 D.某非金属元素从游离态变成化合态时,该元素一定被还原 解析:C2H2 的结构式为 H—C≡ C—H,直线形、无孤对电子是非极性分子,A 正确;分子晶体中稀有 气体是单原子分子,B 错误;气态氢化物的稳定性与非金属性的强弱有关,与相对分子质量无关,C 错 误;因为非金属既有正价,也有负价,D 错误。 答案:A ) )

1

5.干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA 族元素的最高 价氧化物,它们的熔、沸点差别很大的原因是 ( ) A.二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量 B.C—O 键键能比 Si—O 键键能小 C.干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体 D.干冰易升华,二氧化硅不能 解析:干冰和 SiO2 所属晶体类型不同,干冰为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,SiO2 为原子晶 体,熔化时破坏化学键,所以二氧化硅熔点较高。 答案:C 6.下列化合物,按其晶体的熔点由高到低排列正确的是( A.SiO2 CsCl CBr4 CF4 B.SiO2 CsCl CF4 CBr4 C.CsCl SiO2 CBr4 CF4 D.CF4 CBr4 CsCl SiO2 解析:物质的熔点的高低与晶体的类型有关,一般来说:原子晶体>离子晶体>分子晶体; 即:SiO2>CsCl>CBr4。当晶体的类型相同时,熔点:原子晶体与原子半径有关;离子晶体与离子的半径 和离子所带的电荷数有关;分子晶体当组成和结构相似时,与相对分子质量的大小有关,一般来说, 相对分子质量大的熔点高,即 CBr4>CF4。 答案:A 7.图中每条折线表示元素周期表第ⅣA~第ⅦA 族 中某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点 代表一种氢化物,其中 a 点代表的是( A.H2S C.PH3 B.HCl D.SiH4 ) )

解析:因为第二周期的非金属元素的气态氢化物中,NH3、H2O、HF 分子之间存在氢键,它们的沸 点高于同族其他元素气态氢化物的沸点,A、B、C 不合题意,而 CH4 分子间不能形成氢键,所以 a 点代 表的是 SiH4。 答案:D 8.下列有关晶体的说法正确的是( A.原子晶体的熔点一定高于离子晶体 B.由于冰或液态水分子间存在氢键,所以水很稳定 C.沸点:CsCl>NaCl>H2O>HCl>HF D.固体不导电,熔融状态下和溶于水都能导电的固体不可能是分子晶体 )

2

解析:A 项,原子晶体的熔点不一定高于离子晶体,如 Al2O3(2 045 ℃)>SiO2(1 723 ℃);B 项,氢 键一般能影响物质的物理性质,如熔点、沸点、密度等,而影响分子稳定性的是化学键(共价键);C 项,沸点的高低顺序应为 NaCl>CsCl>H2O>HF>HCl;D 项,分子晶体在熔融状态下不导电。 答案:D 9.有 X、Y、Z、W、M 五种短周期元素,其中 X、Y、Z、W 同周期,Z、M 同主族;X 与 M 具有相同 的电子层结构;离子半径:Z >W ;Y 的单质晶体熔点高、硬度大 ,是一种重要的半导体材料。 下列说法中,正确的是( ) A.X、M 两种元素只能形成 X2M 型化合物 B.由于 W、Z、M 元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低 C.元素 Y、Z、W 的单质晶体属于同种类型的晶体 D.元素 W 和 M 的某些单质可作为水处理中的消毒剂 解析:本题的突破口在 Y 上,短周期元素形成的单质中,熔点高、硬度大的半导体材料是硅,由此 可推知 X、Z、W、M 分别是 Na、S、Cl 和 O 元素。A 项钠元素和氧元素可形成 Na2O 和 Na2O2 两种化合 物,不正确;B 项因 H2O 分子间存在氢键,其相对分子质量最小,沸点却最高,不正确;C 项,硅单质是原 子晶体,硫单质和氯气是分子晶体,不正确;D 项,氯气和臭氧都可以用作水处理中的消毒剂,正确。 答案:D 10.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.液溴和苯酚分别受热变为气体 B.干冰和氯化铵分别受热变为气体 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:液溴和苯酚都是分子晶体,汽化时克服的都是分子间作用力;干冰升华克服分子间作用 力,NH4Cl 受热易分解破坏离子键和共价键,B 不符合题意;二氧化硅熔化破坏的是共价键,铁熔化破 坏的是金属键,C 不符合题意;食盐溶于水破坏离子键,葡萄糖溶解克服分子间作用力,D 不符合题 意。 答案:A 二、非选择题(本题包括 4 个小题,共 50 分) 11.(12 分)A、B、C、D 四种元素处于同一周期。在同族元素中,A 的气态氢化物沸点最高,B 的 最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期中最强,C 的电负性介于 A、B 之间,D 与 B 相邻。 (1)C 原子的价电子排布式为 (3)B 的单质分子中存在 合物属于 。 。 个 π 键。B 和 D 形成一种超硬、耐磨、耐高温的化合物,该化 (填“大”或“小”)。 。 解析:A 的气态氢化物沸点最高,A 的气态氢化物中含有氢键,A 可能是 N、O、F;B 的最高价氧化 物对应水化物的酸性在同周期中最强,所以 B 为 N,C 的电负性介于 A、B 之间,所以 A 为 F、C 为 O, 所以 D 为碳。(3)B 和 D 形成一种超硬、耐磨、耐高温的化合物可知符合原子晶体特征。 答案:(1)2s 2p
2 4 2+ 2-

)

(2)A、B、C 三种原子的第一电离能由大到小的顺序是(写元素符号) 晶体,其硬度比金刚石

(4)A 的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是

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(2)F>N>O (3)2 原子 大 (4)分子之间形成氢键 12.(12 分)下列 7 种物质:①白磷(P4);②水晶;③氯化铵;④氢氧化钙;⑤氟化钠;⑥过氧化钠;⑦ 石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号): (1)不含金属离子的离子晶体是 又有非极性键的离子晶体是 是 ,只含离子 键的离子晶体是 ,既有离子键又有极性键的离子晶体是 。 ,既有离子键 。

(2)既含范德华力,又有非极性键的晶体是 ,熔化时只破 坏共价键的是

,熔化时既要克服范德华力,又要破坏化学键的

解析:(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF 中只含离子键,Na2O2 中有离 子键和非极性共价键,NH4Cl 和 Ca(OH)2 中有离子键和极性共价键。 (2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价 键。 答案:(1)③ ⑤ ⑥ ③和④ (2)① ⑦ ② 13.(12 分)(1)C60 和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比较熔点高的是 铝晶体属于 晶体。 ,Ni(CO)4 易溶于下列 (填写序号字母)。 。 (2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,则氮化 (3)金属镍粉在 CO 气流中轻微加热,生成无色挥发性液态 Ni(CO)4,呈正四面体构型。试推测 Ni(CO)4 的晶体类型是 A.水 C.苯 的是 。 B.四氯化碳 D.硫酸镍溶液

(4)氯化铝在 177.8 ℃时升华,蒸气或熔融状态以 Al2Cl6 形式存在。下列关于氯化铝的推断错误 A.氯化铝为共价化合物 B.氯化铝为离子化合物 C.氯化铝难溶于有机溶剂 D.氯化铝为分子晶体 (5)氢键对物质性质具有一定的影响,下列现象与氢键无关的是 A.水在结冰时体积膨胀 B.NH3 比 PH3 热稳定性好 C.在稀溶液中,盐酸比氢氟酸的酸性强 D.甘油、浓硫酸都呈黏稠状 解析:(1)C60 是分子晶体、金刚石是原子晶体,所以金刚石的熔点远远高于 C60 的;(4)由氯化铝易 升华可知氯化铝是分子晶体,Al、Cl 键不属于离子键应该为共价键,A、D 正确;(5)NH3、PH3 热分解 断开的是 N—H 键、P—H 键,与氢 键无关;HCl 比 HF 容易电离是因为 H—Cl 键比 H—F 键容易断裂, 与氢键无关。 答案:(1)金刚石 (2)原子 (填写序号字母)。

4

(3)分子晶体 (4)BC (5)BC

BC

14.(2013·安徽池州一中月考)(14 分)A、B、C、D、E、F、G 是原子序数依次增加的前三周期 的主族元素,其中 A、C 原子核外有两个未成对电子,H 是第四周期元素原子中未成对电子数最多的 元素,A 和 D 同主族,B、D、E、F 原子半径随原子序数变化如图所示。

(1)H 位于元素周期表中第 物的晶体类型是 学式)。 。

周期第

族;F 的基态原子价层电子排布式为 。 ,与 A 同主族的短周期元素的氧化 ,较稳定的是 (写化

(2)B、C、F 第一电离能从大到小的顺序是 (3)C 的氢化物和 F 的氢化物相比,沸点较高的是

(4)已知 H 的单质与 B 的最高价氧化物的水化物的极稀的水溶液反应时,H 被氧化至+3 价,B 被还 原至最低价,写出此反应的化学方程式: 式: 答案:(1)四 ⅥB (3)H2O H2O (4)8Cr+30HNO3 (5)4NH3+3O2 8Cr(NO3)3+3NH4NO3+9H2O 2N2+6H2O 3s 3p
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(5)写出一个能证明 C 的非金属性比 B 强的且属于置换反应的化学方程 。
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(2)N>O>S 原子晶体

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