高中化学单元测试——专题3微粒间作用力与物质性质(较易版02)
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内容正文:
高中化学单元测试 —— 专题3 微粒间作用力与物质性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列分子中既含键,又含键的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.的结构式为,其分子中既含键,又含键,A正确;
B.分子中仅含有键,B错误;
C.分子中仅含有键,C错误;
D.分子中仅含有键,D错误;
故选A。
2.(本题3分)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.Fe和 B.和 C.金刚石和氩气 D.和
【答案】D
【详解】A.Fe为金属晶体,含金属键;为分子晶体,含共价键。化学键和晶体类型均不同,A错误;
B.NaCl为离子晶体,含离子键;HCl为分子晶体,含共价键。化学键和晶体类型均不同,B错误;
C.金刚石为共价晶体,含共价键;氩气为分子晶体,无化学键(仅分子间作用力)。化学键和晶体类型均不同,C错误;
D.和均为分子晶体,均含共价键。化学键和晶体类型均相同,D正确。
故选D。
3.(本题3分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.CO2分子中的化学键为非极性共价键
C.HCHO分子中既含σ键又含π键
D.每生成1.8gH2O消耗1.12LO2
【答案】C
【详解】A.该反应是甲醛的氧化反应,属于放热反应,故A不正确;
B.CO2分子是直线形结构,中心原子是C,C与O之间是极性键共价键,故B不正确;
C.甲醛分子中含有碳氧双键和碳氢单键,双键是由1个σ键和1个π键构成的,单键都是σ键,故C正确;
D.根据题给化学方程式可知,每生成1.8g水消耗0.1mol氧气,但由于题中并没有给出温度和压强,所以不能确定氧气的体积一定为2.24L,故D不正确;
故选C。
4.(本题3分)下列说法正确的是
A.HCl气体和蔗糖溶于水时,都破坏了共价键
B.、、的相对分子质量依次增大,熔点依次增大
C.干冰容易升华,是由于干冰中的共价键强度较弱
D.NaOH和的化学键类型和晶体类型相同
【答案】D
【详解】A.HCl气体溶于水时发生电离,H-Cl键断裂,破坏了共价键,而蔗糖溶于水形成溶液时破坏的是分子间作用力,故A错误;
B.H2S、H2Se分子间只存在分子间作用力,而水分子间还存在氢键,导致H2O的熔点在三种物质中最大,故B错误;
C.干冰容易升华,是由于温度升高破坏了CO2分子之间微弱的分子间作用力,故C错误;
D.NaOH和K2SO4都是离子晶体,都含有离子键,在阴离子OH-、SO42-中都含有共价键,因此二者含有的化学键类型及晶体类型相同,故D正确;
故选D。
5.(本题3分)下列说法正确的是
A.金属导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.“电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性
D.硬铝合金的硬度和熔点均高于纯铝
【答案】C
【详解】A.金属导电是因为自由电子的定向移动,A项错误;
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用和静电排斥作用,B项错误;
C.电子气理论为:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的“电子气”,金属原子则“浸泡”在“电子气”的海洋中,可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性,故C正确;
D.硬铝的硬度比纯铝大,但熔点比纯铝低,D项错误;
故答案选C。
6.(本题3分)离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用,静电作用大则熔点高,静电作用小则熔点低。试根据学过的知识,判断、、、四种晶体熔点的高低顺序是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】离子晶体中,离子键越强,熔、沸点越高,而离子所带电荷数越多,半径越小,离子键越强。、、都带2个电荷,、、都带1个电荷,,,故熔点,故选:C。
7.(本题3分)碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是
A.熔点从高到低的顺序是碳化硅>金刚石>晶体硅
B.熔点从高到低的顺序是金刚石>晶体硅>碳化硅
C.三种晶体中的单元都是四面体结构
D.三种晶体都是原子晶体且均为绝缘体
【答案】C
【详解】A.三种晶体均为共价晶体,结构相似,晶体内部的结合力是呈现空间网状的共价键,共价键键长:C-C<C-Si<Si-Si,共价键键长越短,键能越大,共价晶体的熔点越高,所以三者熔点从高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅,A错误;
B.根据A项分析可知,三者熔点从高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅,B错误;
C.碳、硅原子均能够形成4个共价键,则三种晶体中的结构单元都是正四面体结构,C正确;
D.三种晶体都是共价晶体,但晶体硅为半导体,D错误;
故答案为C。
8.(本题3分)中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法不正确的是
A.由于氢键的存在,沸点:
B.由于氢键的存在,乙醇比更易溶于水
C.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
D.DNA分子独特的双螺旋结构与氢键有关
【答案】A
【详解】A.HF分子间存在氢键,沸点在卤化氢中最高;但HCl、HBr、HI分子间不存在氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,则沸点:,A错误;
B.乙醇含羟基,乙醇与水分子间形成的氢键数目大于与水分子间形成的氢键数目,因此乙醇比更易溶于水,B正确;
C.冰中水分子之间的主要作用力是氢键,冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,其密度小于液态水,因此冰能浮在水面上,C正确;
D.DNA分子两条链上的碱基通过氢键作用进行配对,维持其独特的双螺旋结构,D正确;
故选A。
9.(本题3分)碳和硅的有关化学键的键能如表:
化学键
C-C
C-H
C-O
Si-Si
Si-H
Si-O
键能/(kJ/mol)
347
413
358
226
318
452
下列说法不正确的是
A.C-C的键能大于Si-Si,推测C-C的键长小于Si-Si
B.Si-H的键能小于C-H,故的稳定性比弱
C.C-O的键能小于Si-O的键能,则比更易生成氧化物
D.由表推测,键能:
【答案】C
【详解】A.一般来说,成键原子的半径越小,键能越大,键长越短,C与Si为同主族元素,C的原子半径小于Si的原子半径,则C-C的键能大于Si-Si,C-C的键长小于Si-Si,A正确;
B.Si位于同主族C的下一周期,Si的原子半径大于C,则Si-H的键能小于C-H,键能越大,分子的稳定性越强,故的稳定性比弱,B正确;
C.表中数据显示,C-O的键能小于Si-O的键能,说明硅的氧化物更稳定,SiH4比CH4更易生成氧化物,C不正确;
D.碳原子半径小于硅原子半径,故键能:,D正确;
故选C。
10.(本题3分)在加热条件下,与白磷能制取五氧化二磷(固态时实际的分子式为,结构如图所示),其反应为。已知:白磷晶胞与干冰晶胞结构相似。下列判断错误的是
A.分子中键与键数目之比为
B.比稳定,比的还原性强
C.化学键键的键长大于键的键长
D.白磷晶体中每个周围等距离且紧邻的有12个
【答案】C
【详解】A.根据结构式可知,有4个双键,则π键为4个,键为16个,所以σ 键与 π 键数目之比为 4 : 1,A正确;
B.同周期从左往右非金属性增强,所以氢化物的稳定性在增强,还原性在减弱,所以H2S比PH3稳定, PH3比H2S 的还原性强,B正确;
C.化学键ab1键为双键,重叠程度更大,所以键长小于单键ab2键的键长,C错误;
D.白磷晶胞与干冰晶胞结构相似,采用分子密堆积,一个P4周围等距离且紧邻的P4有12个,D正确;
故选C。
11.(本题3分)如图所示是氮化镓的三种晶体结构。下列说法不正确的是
A.三种氮化镓的化学式均为GaN
B.图乙的晶体可能是共价晶体
C.通过X射线衍射实验可以区分晶体甲、乙、丙
D.三种晶体结构中距离Ga最近的N个数相同
【答案】D
【分析】甲中Ga的数目为,N的数目为,乙中Ga的数目为,N的数目为4,丙中Ga的数目为,N的数目为,据此分析;
【详解】A.对三种晶胞分别用均摊法计算Ga和N的数目比,最终均为,因此三种氮化镓的化学式均为,A正确;
B.图乙中Ga和N以共价键结合形成空间网状结构,符合共价晶体的结构特征,氮化镓是典型的共价晶体,因此图乙晶体可能为共价晶体,B正确;
C.不同晶体的X射线衍射图谱不同,因此可以通过X射线衍射实验区分甲、乙、丙三种不同晶体,C正确;
D.三种晶体结构不同,Ga的配位数(距离Ga最近的N的个数)不同,例如乙中距离Ga最近的N为4个,丙中距离Ga最近的N为6个,因此数目不相同,D错误;
故选D。
12.(本题3分)下列关于金属晶体的叙述正确的是
A.用铂金制作首饰不能用电子气理论解释
B.固体或熔融后易导电、熔点在1000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C.Li、Na、K的熔点逐渐升高
D.温度越高,金属的导电性越好
【答案】B
【详解】A.用铂金制作首饰是利用了金属的延展性,延展性属于金属通性,可以用电子气理论解释,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以金属有良好的延展性,A错误;
B.金属晶体中存在自由电子,固体和熔融状态下都可导电,且不同金属的熔点差异较大,因此符合该条件的晶体可能是金属晶体,B正确;
C.Li、Na、K为同主族碱金属,从上到下金属阳离子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低,C错误;
D.温度越高,金属阳离子热运动越剧烈,对自由电子移动的阻碍作用越强,金属导电性越差,D错误;
答案为B。
13.(本题3分)杯酚()能够分离提纯和,其结构和提纯原理如下图所示。下列说法错误的是
A.杯酚可溶于氯仿,且能循环使用
B.杯酚晶体属于分子晶体
C.杯酚与分子之间通过氢键形成超分子
D.操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
【答案】C
【详解】A.由分离提纯示意图可知,操作2后杯酚溶于氯仿,可重新投入使用,即可循环使用,A正确;
B.杯酚是由分子通过分子间作用力构成的晶体,属于分子晶体,B正确;
C.氢键需要氢原子连接在F、O、N等电负性大、原子半径小的原子上,且与另一分子的F、O、N作用,仅含C元素,无法与杯酚形成氢键,二者通过非共价键形成超分子,C错误;
D.操作1分离固体和液体,为过滤操作,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,D正确;
故选C。
14.(本题3分)MgO晶体的晶胞结构如下图,密度为ρ g∙cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A.晶体中与O2-最近且等距的Mg2+有6个 B.晶胞的边长为×1010pm
C.若a为晶胞顶点,则c位于棱心 D.MgO与NaCl晶体的晶胞类型不同
【答案】D
【详解】A.MgO是NaCl型晶体,阴阳离子配位数均为6,因此与最近且等距的有6个,A正确;
B.用均摊法计算晶胞中粒子数:位于顶点和面心,个数为;位于棱心和体心,个数为,晶胞中共4个;的摩尔质量为40 g/mol,晶胞质量,由密度公式得晶胞体积,晶胞为立方体,则边长,单位换算得,B正确;
C.原晶胞顶点为,(a)原本位于棱心;若将a放在晶胞顶点,原顶点位置的(c)就会位于棱心,C正确;
D.MgO晶体和NaCl晶体均为离子晶体,且均为型晶胞,晶胞结构类型相同,D错误;
故选D。
二、解答题
15.(本题14分)自然界中许多固态物质都是晶体,它们有规则的几何外形,如晶莹的雪花、玲珑剔透的石英、棱角分明的食盐固体和许多矿石。
(1)区分晶体和非晶体最科学的方法是______(填标号)。
A.比较硬度 B.对固体进行射线衍射 C.看是否有规则的几何外形
(2)下列各组物质的晶体中,化学键类型、晶体类型都相同的是______(填标号)。
A.和 B.和
C.和 D.和
(3)Li、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低的原因是______。
(4)下图所示的几种碳单质,它们互为______,其中属于共价晶体的是______。
(5)红宝石是刚玉的一种,主要成分为氧化铝(),因含微量杂质元素铬(Cr)而呈红色。基态铬原子的简化电子排布式为______。
(6)钻石是经过琢磨的金刚石,金刚石晶胞结构如图所示,与晶胞面心处碳原子距离最近且等距离的碳原子数为______。
【答案】(1)B
(2)AC
(3)均为金属晶体,随着原子半径依次递增,金属键越弱,因此熔点和沸点就越低
(4) 同素异形体 金刚石
(5)
(6)4
【详解】(1)区分晶体和非晶体最科学的方法是X射线衍射实验;硬度无法区分,人工加工也能得到有规则几何外形的非晶体,因此选B;
(2)A.CO2和SO2分子中均只有共价键,其晶体均为分子晶体,A符合题意;
B.NaCl和HCl中分别存在离子键、共价键,分别为离子晶体、分子晶体,B不符合题意;
C.H2S和H2O分子中均只有共价键,其晶体均为分子晶体,C符合题意;
D.CF2Cl2只存在共价键,CH3COONa中存在共价键、离子键,分别为分子晶体、离子晶体,D不符合题意;
故选AC;
(3)碱金属单质都是金属晶体,从上到下原子半径依次增大,金属键依次减弱,熔沸点依次降低,因此的熔点、沸点逐渐降低;
(4)四种物质都是由碳元素形成的不同单质,互为同素异形体;金刚石属于共价晶体,石墨是混合晶体,C60、碳纳米管都是分子晶体;
(5)铬是24号元素,基态铬原子的价电子排布应为半满状态,简化电子排布式为;
(6)由金刚石晶胞结构可知,与晶胞面心处碳原子距离最近且等距离的碳原子数为4。
16.(本题14分)氮及其化合物与人类的生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)的电子式为___________。
(2)可用作氮肥;
①属于___________(填“离子”“分子”或“共价”)晶体。
②N、H、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
③分子(或离子)中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大键的电子数。如苯分子中的大键可表示为。中存在的大键可表示为___________。
(3)铁和氮形成的一种晶体,晶胞结构如图所示。
①离子半径:___________(填“>”或“<”)。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。则a原子的分数坐标为___________。
(4)某种磁性氨化铁的晶胞结构如图所示。
该晶体的化学式为___________。
【答案】(1)
(2) 离子
(3) <
(4)
【详解】(1)为共价化合物,电子式为。
(2)①是由铵根离子、硝酸根离子构成的,属于离子晶体。
②同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,N、H、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
③N的5个价电子除去形成σ键的三个电子,还有未成键的2个电子,它与3个O的未成键电子,加上得到的一个电子,形成4中心6电子键,则中存在的大键可表示为。
(3)①同一元素不同粒子,核外电子数越多,半径越大;故离子半径:<。
②由图可知,a原子在xyz轴上的投影坐标分别为1、、,分数坐标为。
(4)根据“均摊法”,晶胞中含个Fe、2个N,该晶体的化学式为Fe3N。
17.(本题15分)钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为_______。
(2)的四卤化物熔点如下表所示,熔点高于其他三种卤化物,原因是自至卤化物的熔点依次升高,说明原因_______。
化合物
熔点/℃
377
38.3
155
(3)的晶胞结构如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是_______;金属离子与氧离子间的作用力为_______,的配位数是_______。
(4)一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中与图(a)中_______的空间位置相同。若晶体密度为ρ,则晶胞边长为_______。(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该过程的总反应:_______。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d24s2
(2)TiF4为离子化合物,其余三种为共价化合物,因此TiF4的熔点最高;TiCl4、TiBr4、TiI4属于分子晶体,随着相对分子质量的增大,范德华力(分子间作用力)越大,熔点逐渐升高
(3) 离子键 12
(4) Ti
(5)
【详解】(1)Ti是22号元素,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;
(2)TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体,所以TiF4的熔点最高,TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,所以自TiCl4至TiI4熔点依次升高;
(3)O为非金属元素,Ca、Ti均是第四周期金属元素,故O元素电负性最大,同周期自左而右电负性增大,Ca在Ti的左边,Ca的电负性小于Ti,故电负性O>Ti>Ca;金属离子与氧离子以离子键结合;离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子,故Ca2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目,从图(a)可知,该氧离子位于相互垂直的三个面上,每一个面上有4个,故Ca2+的配位数是12;
(4)比较晶胞(a)(b)可知,将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来,就能变为图(a)所示晶胞结构,图(b)中体心上的Pb2+就变为了八个顶点,即相当于图(a)中的Ti4+;图(b)中顶点上的I-就变成了体心,即相当于图(a)中的Ca2+;图(b)面心上中的就变成了棱心,即相当于图(a)中的O2-;故图(b)中的Pb2+与图(a)中的Ti4+的空间位置相同;
从图(b)可知,一个晶胞中含有Pb2+的数目为1个,的数目为个,I-的数目为个,故晶胞的密度为 g/cm3;则a=;
(5)从作用原理图(c)可以推出,这里发生两个离子反应方程式,左边发生2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+,右边发生2Eu2++I2=2Eu3++2I-,总反应:。
18.(本题15分)回答下列问题:
(1)太阳能电池中的硫化锌薄膜可以有效吸收光线并转换为电能,从而实现太阳能的利用。其晶胞结构如图所示。
①该晶胞中与等距且最近的有_______个(填字母)。
A.4 B.6 C.8 D.14
②位于形成的_______空隙中(填字母)。
A.立方体 B.正四面体 C.正六面体 D.正八面体
③已知该晶胞中距离最近的两个的核间距为a pm,阿伏加德罗常数为,则晶胞密度为_______。
(2)晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置,如图所示。
①与K紧邻的I的个数为_______。
②在晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶点位置,则K处于_______位置,O处于_______位置。
(3)①MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是_______。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在该坐标系中,a点硫原子坐标为,b点锰原子坐标为,则c点锰原子坐标为_______。
【答案】(1) A B
(2) 8 体心 棱心
(3) MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大
【详解】(1)①图中一个黑球()周围有4个白球()离它等距且最近,则的配位数为4,结合化学式(ZnS)知,该晶胞中与等距且最近的有4个,故答案为A。
②由晶胞结构可知,图中一个黑球周围有4个白球离它等距且最近,则(黑球)相当于填充在(白球)形成的正四面体空隙中,故答案为B。
③由晶胞结构可知,晶胞中最近的两个的核间距为面对角线的一半,设晶胞的边长为x,则有,解得,故一个晶胞的体积为,一个晶胞中含有的个数为4,个数为,故一个晶胞的质量,故晶胞的密度。
(2)①在晶胞中,K(灰球)、I(白球)分别处于顶角、体心位置,根据均摊法知,顶角处的K被八个晶胞共有,所以与K紧邻的I的个数为8。
②若I处于各顶角位置,则晶胞沿体对角线平移,K处于体心位置,O处于棱心位置。
(3)①二者均为离子晶体,离子晶体熔沸点高低不仅与晶体结构有关,也与离子所带的电荷量有关,MnS晶体中每个离子都带2个单位电荷(正或负),而NaCl晶体中,每个离子只带1个单位电荷,故MnS中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多,离子键强度更大,熔点更高。
②依据a、b两点原子的三维坐标推得,b点在x、y、z轴上的投影分别为0、、0,则c点锰原子的坐标为。
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高中化学单元测试 —— 专题3 微粒间作用力与物质性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)下列分子中既含键,又含键的是
A. B. C. D.
2.(本题3分)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.Fe和 B.和 C.金刚石和氩气 D.和
3.(本题3分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.CO2分子中的化学键为非极性共价键
C.HCHO分子中既含σ键又含π键
D.每生成1.8gH2O消耗1.12LO2
4.(本题3分)下列说法正确的是
A.HCl气体和蔗糖溶于水时,都破坏了共价键
B.、、的相对分子质量依次增大,熔点依次增大
C.干冰容易升华,是由于干冰中的共价键强度较弱
D.NaOH和的化学键类型和晶体类型相同
5.(本题3分)下列说法正确的是
A.金属导电是因为金属在外加电场作用下产生自由电子
B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
C.“电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性
D.硬铝合金的硬度和熔点均高于纯铝
6.(本题3分)离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用,静电作用大则熔点高,静电作用小则熔点低。试根据学过的知识,判断、、、四种晶体熔点的高低顺序是
A. B.
C. D.
7.(本题3分)碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是
A.熔点从高到低的顺序是碳化硅>金刚石>晶体硅
B.熔点从高到低的顺序是金刚石>晶体硅>碳化硅
C.三种晶体中的单元都是四面体结构
D.三种晶体都是原子晶体且均为绝缘体
8.(本题3分)中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法不正确的是
A.由于氢键的存在,沸点:
B.由于氢键的存在,乙醇比更易溶于水
C.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
D.DNA分子独特的双螺旋结构与氢键有关
9.(本题3分)碳和硅的有关化学键的键能如表:
化学键
C-C
C-H
C-O
Si-Si
Si-H
Si-O
键能/(kJ/mol)
347
413
358
226
318
452
下列说法不正确的是
A.C-C的键能大于Si-Si,推测C-C的键长小于Si-Si
B.Si-H的键能小于C-H,故的稳定性比弱
C.C-O的键能小于Si-O的键能,则比更易生成氧化物
D.由表推测,键能:
10.(本题3分)在加热条件下,与白磷能制取五氧化二磷(固态时实际的分子式为,结构如图所示),其反应为。已知:白磷晶胞与干冰晶胞结构相似。下列判断错误的是
A.分子中键与键数目之比为
B.比稳定,比的还原性强
C.化学键键的键长大于键的键长
D.白磷晶体中每个周围等距离且紧邻的有12个
11.(本题3分)如图所示是氮化镓的三种晶体结构。下列说法不正确的是
A.三种氮化镓的化学式均为GaN
B.图乙的晶体可能是共价晶体
C.通过X射线衍射实验可以区分晶体甲、乙、丙
D.三种晶体结构中距离Ga最近的N个数相同
12.(本题3分)下列关于金属晶体的叙述正确的是
A.用铂金制作首饰不能用电子气理论解释
B.固体或熔融后易导电、熔点在1000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C.Li、Na、K的熔点逐渐升高
D.温度越高,金属的导电性越好
13.(本题3分)杯酚()能够分离提纯和,其结构和提纯原理如下图所示。下列说法错误的是
A.杯酚可溶于氯仿,且能循环使用
B.杯酚晶体属于分子晶体
C.杯酚与分子之间通过氢键形成超分子
D.操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
14.(本题3分)MgO晶体的晶胞结构如下图,密度为ρ g∙cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A.晶体中与O2-最近且等距的Mg2+有6个 B.晶胞的边长为×1010pm
C.若a为晶胞顶点,则c位于棱心 D.MgO与NaCl晶体的晶胞类型不同
二、解答题
15.(本题14分)自然界中许多固态物质都是晶体,它们有规则的几何外形,如晶莹的雪花、玲珑剔透的石英、棱角分明的食盐固体和许多矿石。
(1)区分晶体和非晶体最科学的方法是______(填标号)。
A.比较硬度 B.对固体进行射线衍射 C.看是否有规则的几何外形
(2)下列各组物质的晶体中,化学键类型、晶体类型都相同的是______(填标号)。
A.和 B.和
C.和 D.和
(3)Li、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低的原因是______。
(4)下图所示的几种碳单质,它们互为______,其中属于共价晶体的是______。
(5)红宝石是刚玉的一种,主要成分为氧化铝(),因含微量杂质元素铬(Cr)而呈红色。基态铬原子的简化电子排布式为______。
(6)钻石是经过琢磨的金刚石,金刚石晶胞结构如图所示,与晶胞面心处碳原子距离最近且等距离的碳原子数为______。
16.(本题14分)氮及其化合物与人类的生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)的电子式为___________。
(2)可用作氮肥;
①属于___________(填“离子”“分子”或“共价”)晶体。
②N、H、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
③分子(或离子)中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大键的电子数。如苯分子中的大键可表示为。中存在的大键可表示为___________。
(3)铁和氮形成的一种晶体,晶胞结构如图所示。
①离子半径:___________(填“>”或“<”)。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。则a原子的分数坐标为___________。
(4)某种磁性氨化铁的晶胞结构如图所示。
该晶体的化学式为___________。
17.(本题15分)钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为_______。
(2)的四卤化物熔点如下表所示,熔点高于其他三种卤化物,原因是自至卤化物的熔点依次升高,说明原因_______。
化合物
熔点/℃
377
38.3
155
(3)的晶胞结构如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是_______;金属离子与氧离子间的作用力为_______,的配位数是_______。
(4)一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中与图(a)中_______的空间位置相同。若晶体密度为ρ,则晶胞边长为_______。(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该过程的总反应:_______。
18.(本题15分)回答下列问题:
(1)太阳能电池中的硫化锌薄膜可以有效吸收光线并转换为电能,从而实现太阳能的利用。其晶胞结构如图所示。
①该晶胞中与等距且最近的有_______个(填字母)。
A.4 B.6 C.8 D.14
②位于形成的_______空隙中(填字母)。
A.立方体 B.正四面体 C.正六面体 D.正八面体
③已知该晶胞中距离最近的两个的核间距为a pm,阿伏加德罗常数为,则晶胞密度为_______。
(2)晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,晶胞中K、I、O分别处于顶点、体心、面心位置,如图所示。
①与K紧邻的I的个数为_______。
②在晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶点位置,则K处于_______位置,O处于_______位置。
(3)①MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是_______。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在该坐标系中,a点硫原子坐标为,b点锰原子坐标为,则c点锰原子坐标为_______。
试卷第1页(共3页)
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