第三章晶体结构与性质章末综合检测(人教版选修3)

第三章 晶体结构与性质章末综合检测（人教版选修3）

(时间：45分钟 满分：100分)

一、选择题(每题6分，共48分)

1．下列微粒的个数比不是1∶1的是 (　　)。

A．NaHCO3晶体中阴、阳离子

B．NH3分子中的质子和电子

C．Na2O2固体中阴、阳离子

D．12H原子中的质子和中子

解析　Na2O2固体是由Na＋和O22－构成的，阴、阳离子个数比为1∶2。

答案　C

2．下面的排序不正确的是 (　　)。

A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4

B．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al

C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅

D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI

解析　B项熔点由高到低应为Al＞Mg＞Na

答案　B

3．如下图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是 (　　)。

A．γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个

B．α­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个

C．将铁加热到1 500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

D．三种同素异形体的性质相同

解析　A项中，γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子为12个；C项中，冷却到不同的温度，得到的晶体类型不同， D项，同素异形体的性质不同。

答案　B

4．下列关于物质熔点的排列顺序，不正确的是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．HI＞HBr＞HCl＞HF B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4

C．NaCl＞NaBr＞KBr D．金刚石＞碳化硅＞晶体硅

解析　这道题的解题思路是先判断晶体类型，然后根据各类晶体中微粒间作用力的强弱规律去判断物质熔点的高低。A中全是分子晶体，但由于HF分子间存在氢键，因此HF的熔点最高，排列顺序应为HF＞HI＞HBr＞HCl，A项错误；B中全是分子晶体，结构相似，CI4分子量最大，故CI4分子间作用力最大，熔点最高，B项正确；C中全是离子晶体，离子半径大小关系为

Na＋＜K＋，Cl－＜Br－，故离子键NaCl最强，KBr最弱，熔点的排列顺序为NaCl＞NaBr＞KBr，C项正确；D中全为原子晶体，半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，故D项也正确。

答案　A

5．在冰晶石(Na3[AlF6])晶胞中，[AlF6]3－占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl－占据

的位置，则冰晶石晶胞中含有的原子数与NaCl晶胞中含有的原子数之比为 (　　)

A．2∶1 B．3∶2 C．5∶2 D．5∶1

解析　本题考查NaCl的晶胞结构和对新信息的变通能力。根据题目信息，一个NaCl晶胞中含有的原子数为4＋4＝8个；一个冰晶石的晶胞中含有4个[AlF6]3－，则含有12个Na＋，则一个冰晶石晶胞所含的原子总数为12＋4×(1＋6)＝40个，故选D项。

答案　D

6．下列关于晶体的说法一定正确的是 (　　)

CaTiO3的晶体结构模型(图

中Ca2＋、O2－、Ti4＋分别位于

立方体的体心、面心和顶角)

A．分子晶体中都存在共价键

B．CaTiO3晶体中每个Ti4＋与12个O2－紧相邻

C．SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子以共价键相结合

D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高

解析　A中，稀有气体属于分子晶体，但稀有气体是单原子分子，不存在共价键；B中，CaTiO3的晶胞中每个Ti4＋处在立方体的顶角，所以每个Ti4＋同时为8个立方体所共有，在这8个立方体中有12个O2－与之相邻；C中，SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键结合；D中，金属晶体中的汞在常温时呈液态，它的熔点比常温下呈固态的分子晶体要低。

答案　B

7．下面有关晶体的叙述中，不正确的是 (　　)

A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子

B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有6个

C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－

D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子

解析　氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共12个。每个Na＋周围

距离相等且最近的Cl－共有6个。

答案　B

8．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列有关说法中，错误的是(　　)。

注：AlCl3熔点在2.02×105 Pa条件下测定。

A．SiCl4是分子晶体

B．单质B是原子晶体

C．AlCl3加热能升华

D．MgCl2所含离子键的强度比NaCl大

解析　三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔沸点，硬度大、不能导电。而离子晶体也具有较高的熔沸点、较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电。分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔化时无化学键断裂，据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。

答案　D

二、非选择题(本题包括4个大题，共52分)

9．(12分)X、Y、Z三种常见的短周期元素，可形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物，已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构，X离子比Y离子多一个电子层，试回答：

(1)X、Y、Z的单质的晶体分别属于________晶体、________晶体、________

晶体。

(2)Z2Y2的电子式为________，Z2Y2溶于水的化学方程式为________________。

(3)XY3在标准状况下是针状晶体，它属于________晶体，XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2，其化学方程式为_________________________________________________________________。

解析　由Y、Z可形成Z2Y、Z2Y2可猜为Na2O和Na2O2或H2O和H2O2，根据X、Y、Z能形成阴、阳离子，确定Z为Na、Y为O、X为S。由物质的性质可确定各物质及性质。

答案　(1)分子　分子　金属

(2)Na＋[······]2－Na＋　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　(3)分子　H2SO4＋Na2O2===Na2SO4＋H2O2

10．(14分)化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是前三周期元素，X与Y同周期，Y与Z同主族，Y元素原子最外层的p轨道中的电子数等于前一电子层的电子总数，X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。则

(1)X原子的电子排布式是____________，Y原子的价层电子排布图是________________。

(2)YX2的分子构型是________，YX2的熔、沸点比ZX2________(填“高”或“低”)，理由是_____________________________________________________。

(3)YX2分子中，Y原子的杂化类型是________，YX2分子中含________个π

键。

(4)下图表示一些晶体的结构(晶胞)，其中代表YX2的是________，代表ZX2

的是________(填序号，下同)。

(5)元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。

①该晶体的阳离子与阴离子个数比为

________。

②该晶体中Xn＋离子中n＝________。

③X元素的原子序数是________。

④晶体中每个N3－被________个等距离的Xn＋离子包围。

解析　Y元素的电子排布式为1s22s22p2，是C元素。X与Y同周期，则X元素的电子排布式为1s22s22p4，是O元素。Z是Si 元素，YX2为CO2，ZX2为SiO2。CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体。CO2中碳原子为sp杂化，是直线形分子，C与两个O原子之间各有一个π键。(5)①Xn＋位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3个，N3－位于晶胞的顶角，其数目为8×＝1个，故其个数比为3∶1；②由晶体的化学式X3N可知Xn＋的所带电荷为1；③因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29；④N3－位于晶胞顶角，故其被6个X＋在上、下、左、右、前、后包围。

答案　(1)1s22s22p4　　　

(2)直线形　低　CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体

(3)sp杂化　2　(4)B　C

(5)①3∶1　②1　③29　④6

11．(14分)下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应不同的元素。

请回答下列问题：

(1)表中属于d区的元素是________(填编号)；元素⑧的原子价电子排布式是____________。

(2)③和⑦形成的常见化合物的晶体类型是________；②③④的电负性：________＞________＞________(用元素符号表示)。判断依据是_________________________________________________________________。

(3)某元素的特征电子排布式(价电子排布式)为nsnnpn＋1，该元素为周期表中的________(填编号)；该元素与元素①形成的化合物X极易溶于水的原因是__________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

(4)②③形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，则其化学式为________，其熔点比金刚石的________(填“高”或“低”)。

解析　(1)由元素周期表的分区知，只有⑨号即铁元素为d区元素，⑧号为Cu元素是ds区元素，Cu的价电子排布式为3d104s1；

(2)③是氮元素，⑦为Cl元素，形成NCl3为分子晶体，C、N、O的电负性依次增大；

(3)由价电子排布式为nsnnpn＋1知，n＝2，故为氮元素，NH3极易溶于水是因为NH3与H2O之间能形成分子间氢键；

(4)由C、N元素组成化合物的性质知应为原子晶体，因为氮原子半径小于碳原子半径，故比金刚石的熔点高。

答案　(1)⑨　3d104s1

(2)分子晶体　O　N　C　同周期元素从左到右的非金属性逐渐增强

(3)③　氨气和水都是极性分子，氨气和水分子之间可以形成分子间氢键

(4)C3N4　高

12．(12分)2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED品片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族且在铝的下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答：

(1)镓的基态原子的电子排布式是________。

(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。

(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。(用氢化物分子式表示)

(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。

(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“＜”、“＞”或“＝”)。

(6)下列说法正确的是________(填字母)。

A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同

B．GaP与GaAs互为等电子体

C．电负性：As＞Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

解析　(1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为＋＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2。

答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)

(2)4　正四面体

(3)NH3＞AsH3＞PH3

(4)sp2　(5)＞　(6)BCD

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/8ecf15be1fb91a37f111f18583d049649a660e0e.html