2018-2019版高中化學(xué) 專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)專題檢測試卷 蘇教版選修3.docx

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專題2 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 專題檢測試卷(二) (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括16個小題，每小題3分，共48分) 1．下列敘述中錯誤的是(　　) A．金屬中的自由電子為金屬陽離子共用 B．配位鍵在形成時，由成鍵雙方各提供一個電子形成共用電子對 C．離子鍵和范德華力沒有方向性和飽和性，氫鍵和共價(jià)鍵有方向性和飽和性 D．金屬鍵的實(shí)質(zhì)是金屬中的自由電子與金屬陽離子形成的一種強(qiáng)烈的相互作用 答案　B 解析　配位鍵成鍵時，由成鍵原子一方提供空軌道，另一方提供孤對電子。 2．下列式子中，真實(shí)表示物質(zhì)分子組成的是(　　) A．H2SO4 B．NH4Cl C．SiO2 D．C 答案　A 解析　只有分子晶體的化學(xué)式才表示真實(shí)的分子組成。 3．下表所列物質(zhì)晶體的類型全部正確的一組是(　　) 原子晶體 離子晶體 分子晶體 A 氮化硅 磷酸 單質(zhì)硫 B 單晶硅 碳酸氫銨 水銀 C 金剛石 燒堿 冰 D 鐵 尿素 冰醋酸 答案　C 解析　A項(xiàng)，磷酸的構(gòu)成微粒是分子，所以磷酸屬于分子晶體，錯誤；B項(xiàng)，單晶硅的構(gòu)成微粒是原子，所以屬于原子晶體，碳酸氫銨的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，所以屬于離子晶體，水銀的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，屬于金屬晶體，錯誤；C項(xiàng)，金剛石的構(gòu)成微粒是原子，所以屬于原子晶體，燒堿的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，所以屬于離子晶體，冰的構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體，正確；D項(xiàng)，鐵的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，所以屬于金屬晶體，尿素的構(gòu)成微粒是分子，屬于分子晶體，冰醋酸的構(gòu)成微粒是分子，屬于分子晶體，錯誤。 4．水的沸點(diǎn)是100℃，硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似，但它的沸點(diǎn)卻很低，是－60.7℃，引起這種差異的主要原因是(　　) A．范德華力 B．共價(jià)鍵 C．氫鍵 D．相對分子質(zhì)量 答案　C 解析　氧原子的電負(fù)性較大，水中的氧原子與氫原子可形成氫鍵，氫鍵使水的沸點(diǎn)反常的高，但硫的電負(fù)性相對較小，所以不會形成氫鍵，其沸點(diǎn)較低。 5．下列有關(guān)化學(xué)鍵知識的比較中不正確的是(　　) A．鍵能：C—N＜C===N＜C≡N B．鍵長：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl C．分子中的鍵角：H2O＞CO2 D．鍵能：σ鍵＞π鍵 答案　C 解析　相同元素間形成的化學(xué)鍵，叁鍵鍵能最大、單鍵鍵能最小，A正確；成鍵原子半徑之和越大，鍵長越大，B正確；H2O分子中鍵角是104.5，CO2分子中鍵角是180，C錯誤；相同元素之間形成的σ鍵的鍵能比π鍵的大。 6．下列說法中錯誤的是 (　　) A．鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵 B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)低 C．H2O的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，是由于水中氫鍵鍵能大 D．氨氣極易溶于水與氨氣分子和水分子形成氫鍵有關(guān) 答案　C 解析　因HF存在氫鍵，所以沸點(diǎn)：HF＞HBr＞HCl，A正確；鄰羥基苯甲醛的分子內(nèi)羥基與醛基之間存在氫鍵，而對羥基苯甲醛的氫鍵只存在于分子間，所以對羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)高，B正確；據(jù)F原子半徑小于O原子半徑，可知(HF)n中氫鍵鍵長比水中氫鍵鍵長短，鍵能大，但由于一個HF分子只能與兩個相鄰的HF分子形成氫鍵，而一個H2O分子可與四個相鄰的H2O分子形成氫鍵，故水的沸點(diǎn)比HF的沸點(diǎn)高，C項(xiàng)不正確；氨氣的溶解性與形成氫鍵有關(guān)，D正確。 7．下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型、物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用也相同的是(　　) A．SO3和HCl B．KCl和Mg C．CCl4和SiO2 D．NaCl和H2O 答案　A 解析　SO3和HCl的晶體是分子晶體，分子內(nèi)原子間的化學(xué)鍵均為極性鍵，它們發(fā)生狀態(tài)變化時需要克服分子間作用力，A項(xiàng)符合題意；KCl是離子晶體，而Mg是金屬晶體，B項(xiàng)不符合題意；CCl4是分子晶體，SiO2是原子晶體，C項(xiàng)不符合題意；NaCl是離子晶體，H2O是分子晶體，D項(xiàng)不符合題意。 8．下列說法中，正確的是(　　) A．冰融化時，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價(jià)鍵的鍵長越短，通常熔點(diǎn)越高 C．分子晶體中，共價(jià)鍵的鍵能越大，該分子的熔、沸點(diǎn)就越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 答案　B 解析　冰融化時，只破壞了分子間作用力，不破壞共價(jià)鍵，A錯誤；分子晶體的熔、沸點(diǎn)高低與分子間的作用力有關(guān)，與分子中的共價(jià)鍵無關(guān)，C錯誤；分子的穩(wěn)定性與分子中的共價(jià)鍵有關(guān)，與分子間作用力無關(guān)，D錯誤。 9．已知以下化學(xué)鍵的鍵能：H—H436kJmol－1，Cl—Cl243kJmol－1，H—Cl431kJmol－1。下列敘述正確的是(　　) A．Cl—Cl鍵比H—H鍵的鍵能小，是因?yàn)镃l原子比H原子的非金屬性強(qiáng) B．H2(g)與Cl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)，反應(yīng)的ΔH＝183kJmol－1 C．H2(g)與Cl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)，反應(yīng)的ΔH＝－183kJmol－1 D．H2(g)與Cl2(g)反應(yīng)生成1molHCl(g)，反應(yīng)的ΔH＝－183kJmol－1 答案　C 解析　A項(xiàng)，因?yàn)镃l—Cl鍵比H—H鍵的鍵長長；B項(xiàng)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)為負(fù)值；D項(xiàng)，反應(yīng)的ΔH＝－91.5 kJmol－1。 10．下列說法中正確的是(　　) A．丙烯分子中有7個σ鍵，2個π鍵 B．在60gSiO2晶體中，Si—O鍵的數(shù)目為2NA C．共價(jià)鍵有方向性，但無飽和性 D．由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子個數(shù)比為1∶1、電子總數(shù)為38的化合物，是含有共價(jià)鍵的離子化合物 答案　D 解析　丙烯(CH2===CH—CH3)分子中含有8個σ鍵，1個π鍵；60 g SiO2晶體中Si—O鍵數(shù)目為4NA；共價(jià)鍵有方向性，也有飽和性；由ⅠA族和ⅥA族形成的原子個數(shù)比為1∶1，電子總數(shù)為38的化合物是Na2O2，是含有共價(jià)鍵的離子化合物，D項(xiàng)正確。 11．石墨烯是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示)，可由石墨剝離而成，具有極好的應(yīng)用前景。下列說法正確的是(　　) A．石墨烯與石墨互為同位素 B．0.12g石墨烯中含6.021022個碳原子 C．石墨烯是一種有機(jī)物 D．石墨烯中碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合 答案　D 解析　石墨烯與石墨互為同素異形體，A錯誤；0.12g石墨烯中含有的碳原子數(shù)為6.021023mol－1＝6.021021個，B錯誤；石墨烯是碳單質(zhì)的一種，是無機(jī)物，C錯誤；石墨烯分子中碳原子間是以共價(jià)鍵相結(jié)合的，D正確。 12．下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．晶格能與離子晶體的物理性質(zhì)無關(guān) B．晶格能：BaCl2>MgCl2 C．只含有共價(jià)鍵的晶體不一定具有較高的熔、沸點(diǎn)及硬度 D．金屬晶體的熔點(diǎn)高于原子晶體 答案　C 解析　A項(xiàng)，晶格能影響離子晶體的熔、沸點(diǎn)；B項(xiàng)，離子半徑：Mg2＋BaCl2；C項(xiàng)，只含有共價(jià)鍵的晶體可能為分子晶體或原子晶體，若為分子晶體，則不一定具有較高的熔、沸點(diǎn)和硬度；D項(xiàng)，如Hg的熔點(diǎn)遠(yuǎn)低于金剛石的熔點(diǎn)。 13．認(rèn)真分析NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，判斷下列說法錯誤的是(　　) A．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體 B．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子個數(shù)比相同，所以陰、陽離子的配位數(shù)相等 C．NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)分別為6和8 D．NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，但陰、陽離子半徑比不同 答案　B 解析　NaCl和CsCl都是由離子構(gòu)成的晶體，離子個數(shù)之比為1∶1，則都屬于AB型的離子晶體，故A正確；結(jié)合圖可知，NaCl為面心立方結(jié)構(gòu)，鈉離子的配位數(shù)為6，CsCl為體心立方結(jié)構(gòu)，銫離子的配位數(shù)為8，故B錯誤，C正確；NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體，由離子的電子層越多，離子半徑越大可知鈉離子半徑小于銫離子半徑，故D正確。 14．下列關(guān)于晶體的說法一定正確的是(　　) CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型 A．分子晶體中都存在共價(jià)鍵 B．CaTiO3晶體中每個Ti4＋與12個O2－相緊鄰 C．SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合 D．金屬晶體的熔點(diǎn)都比分子晶體的熔點(diǎn)高 答案　B 解析　圖中晶胞每個Ti4＋處在立方體的頂點(diǎn)，所以一個Ti4＋同時被8個立方體所共有，在這8個立方體中有12個O2－與之相緊鄰，B項(xiàng)正確；A中稀有氣體屬于分子晶體，但稀有氣體是單原子分子，不存在共價(jià)鍵；C中SiO2晶體中每個硅原子與4個氧原子以共價(jià)鍵結(jié)合；D中金屬晶體中的汞在常溫時呈液態(tài)，它的熔點(diǎn)比常溫下呈固態(tài)的分子晶體要低。 15．鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe，白球代表Mg)。則下列說法不正確的是(　　) A．鐵鎂合金的化學(xué)式為Mg2Fe B．晶體中存在的化學(xué)鍵類型為金屬鍵 C．晶格能：氧化鈣>氧化鎂 D．該晶胞的質(zhì)量是g(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值) 答案　C 解析　依據(jù)切割法，晶胞中共有4個鐵原子，8個鎂原子，故化學(xué)式為Mg2Fe，一個晶胞中含有4個“Mg2Fe”，其質(zhì)量為104g＝g。在元素周期表中，鎂元素在鈣元素的上一周期，故Mg2＋半徑比Ca2＋半徑小，氧化鎂的晶格能大，故C項(xiàng)錯誤。 16．有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6]，經(jīng)X-射線研究發(fā)現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3＋和Fe2＋互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．該晶體的化學(xué)式為MFe3(CN)6 B．該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價(jià) C．該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價(jià) D．晶體中與每個Fe3＋距離最近且等距離的CN－為3個 答案　B 解析　由題圖可推出，晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元中含F(xiàn)e2＋個數(shù)為4＝，含F(xiàn)e3＋個數(shù)也為，CN－的個數(shù)為12＝3，因此陰離子的化學(xué)式為[Fe2(CN)6]－，則該晶體的化學(xué)式只能為MFe2(CN)6，A項(xiàng)錯誤；由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價(jià)為＋1價(jià)，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯誤；由題圖可看出與每個Fe3＋最近且距離相等的CN－為6個，D項(xiàng)錯誤。 二、非選擇題(本題包括5個小題，共52分) 17．(11分)a、b、c、d為四種由短周期元素組成的物質(zhì)，它們的組成微粒中都含有14個電子，且四種物質(zhì)中均只含共價(jià)鍵。試回答下列問題： (1)a是單質(zhì)，可用作半導(dǎo)體材料，則構(gòu)成a物質(zhì)的原子的核外電子排布式為___________。 (2)b是雙核化合物，常溫下為無色無味的氣體，則b的化學(xué)式為____________。 (3)c是雙核單質(zhì)，分子中所含共價(jià)鍵類型為________________________________________ (填“極性鍵”或“非極性鍵”)。 (4)d是四核化合物，1個d分子中含有_________________________________________ 個σ鍵，________個π鍵，其中σ鍵的強(qiáng)度________(填“>”“<”或“＝”)π鍵，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)1s22s22p63s23p2　(2)CO　(3)非極性鍵 (4)3　2　>　形成σ鍵的原子軌道的重疊程度比π鍵大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng) 解析　a是單質(zhì)，可用作半導(dǎo)體材料，且含有14個電子，則a是Si；b是雙核化合物，含有14個電子，且常溫下為無色無味的氣體，則b為CO；c是雙核單質(zhì)，每個原子中含有7個電子，則c為N2；d是四核化合物，即4個原子共有14個電子，則d為C2H2，C2H2的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H,1個C2H2分子中含有3個σ鍵，2個π鍵。 18．(10分)如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一種的某一部分。 下列6種物質(zhì)：A.P4(白磷)，B.SiO2，C.CaCl2，D.Ca(OH)2，E.NaF，F(xiàn).CS2，固態(tài)下都為晶體，回答下列問題： (1)熔化時與破壞①晶體類型相同化學(xué)鍵的有______(填字母，下同)。 (2)其中與②晶體類型相同的有__________，它們屬于________晶體。 (3)與③晶體類型相同的有________，熔化時需要破壞________作用力。 (4)分析對比②④晶體，硬度較大的是________。 (5)上述①②③三種晶體熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)開_______(填序號)。 答案　(1)CDE　(2)B　原子　(3)AF　分子間　(4)②　(5)②①③ 解析　(1)圖中①屬于氯化鈉的結(jié)構(gòu)圖，氯化鈉熔化時破壞離子鍵，含有離子鍵的化合物為C.CaCl2，D.Ca(OH)2，E.NaF。 (2)圖中②屬于金剛石的結(jié)構(gòu)圖，屬于原子晶體，二氧化硅也屬于原子晶體。 (3)圖中③屬于二氧化碳的結(jié)構(gòu)圖，二氧化碳屬于分子晶體，熔化時破壞分子間作用力，白磷和二硫化碳也是分子晶體，則屬于分子晶體的是AF。 (4)圖中④屬于石墨的結(jié)構(gòu)圖，石墨屬于混合晶體，晶體中存在層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間能發(fā)生滑動，所以石墨的硬度較小，金剛石屬于原子晶體，硬度很大。 (5)熔點(diǎn)的一般規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，則熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)棰冖佗邸? 19．(10分)開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。 (1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。 ①基態(tài)Ti3＋的未成對電子有________個。 ②LiBH4由Li＋和BH構(gòu)成，LiBH4中不存在的作用力有________(填字母)。 a．離子鍵　b．共價(jià)鍵　c．金屬鍵　d．配位鍵 (2)某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示： I1 I2 I3 I4 I5 I/kJmol－1 738 1451 7733 10540 13630 M是________(填元素符號)。 (3)氨硼烷(NH3BH3)與鑭鎳合金(LaNix)都是優(yōu)良的儲氫材料。 鑭鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示(只有1個原子位于晶胞內(nèi)部)，則x＝________。氨硼烷在高溫下釋放氫后生成的立方氮化硼晶體，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度略小于金剛石。則在下列各項(xiàng)中，立方氮化硼晶體不可用作________(填字母)。 a．耐磨材料　b．切削工具　c．導(dǎo)電材料　d．鉆探鉆頭 答案　(1)①1?、赾　 (2)Mg　(3) 5　c 解析　(1)①基態(tài)原子Ti的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2, Ti3＋的外圍電子排布式為3d1，有1個未成對電子。②Li＋和BH以離子鍵結(jié)合，BH中B原子與H原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，B原子最外層有3個電子，而B原子最外層有4個軌道，能提供一個空軌道與H－形成配位鍵，化合物中不存在金屬鍵。 (2)M的I3?I2，所以M原子最外層有2個電子，M為短周期元素Mg。 (3)每個晶胞中含有La：8＝1，Ni：8＋1＝5，x＝5。立方氮化硼為原子晶體不導(dǎo)電，故選c。 20．(15分)已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前20號元素，A與B，C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對成對電子，B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體X，CE、FA為電子數(shù)相同的離子晶體。 (1)寫出A元素的基態(tài)原子外圍電子排布式：_______________________________。 F的離子電子排布式：__________。 (2)寫出X涉及化工生產(chǎn)中的一個化學(xué)方程式：______________________________________。 (3)試解釋工業(yè)冶煉D不以DE3而是以D2A3為原料的原因：____________________________ ____________________________________________。 (4)CE、FA的晶格能分別為786kJmol－1、3401kJmol－1，試分析導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是_______________________________________________________________。 (5)F與B可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。F與B形成的離子化合物的化學(xué)式為________________；該離子化合物晶體的密度為agcm－3，則晶胞的體積是____________________(只要求列出算式)。 答案　(1)2s22p4　1s22s22p63s23p6　(2)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ (3)Al2O3為離子晶體(或者離子化合物)，而AlCl3為分子晶體(或者共價(jià)化合物) (4)CaO晶體中Ca2＋、O2－帶的電荷數(shù)大于NaCl晶體中Na＋、Cl－帶的電荷數(shù) (5)CaF2　 解析　因?yàn)锳原子L層上有2對成對電子，所以A為O元素，其基態(tài)原子外圍電子排布式為2s22p4。由于B與A同周期且原子序數(shù)比A大，則B為F元素。B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體X且C、D分別位于同一周期，所以X為Na3AlF6，即C是Na元素、D是Al元素，CE、FA為電子數(shù)相同的離子晶體，則E為Cl元素、F為Ca元素。(1)A為O元素，其基態(tài)原子外圍電子排布式為2s22p4，F(xiàn)離子為Ca2＋，其電子排布式為1s22s22p63s23p6。 (2)工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制備金屬鋁，由于氧化鋁的熔點(diǎn)很高，故常加入冰晶石(主要成分是Na3AlF6)以降低其熔點(diǎn)。(3)AlCl3是共價(jià)化合物，熔融的AlCl3不能導(dǎo)電，故工業(yè)冶煉金屬鋁時不用電解熔融AlCl3的方法。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，用均攤法進(jìn)行計(jì)算，每個晶胞中鈣原子的個數(shù)為8＋6＝4，F(xiàn)原子位于晶胞內(nèi)部，未被其他晶胞共用，故F原子的個數(shù)為8，所以該化合物的化學(xué)式為CaF2。假設(shè)現(xiàn)有1mol CaF2，其中含有NA個鈣離子，則含有個晶胞，再假設(shè)一個晶胞的體積為V cm3，則1 mol CaF2的體積為V cm3，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系列關(guān)系式得Va＝78，解得該晶胞的體積V＝。 21．(6分)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為______；晶胞中氧原子的配位數(shù)為______；列式計(jì)算晶體F的密度(gcm－3) ________________________________________________________________________。 答案　Na2O　8≈2.27gcm－3 解析　根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知氧原子的個數(shù)＝8＋6＝4，Na全部在晶胞中，共計(jì)是8個，則F的化學(xué)式為Na2O。以頂點(diǎn)氧原子為中心，與氧原子距離最近的鈉原子的個數(shù)是8個，即晶胞中A原子的配位數(shù)為8。晶體F的密度＝＝≈2.27 gcm－3。