第三章 晶體結構與性質 測試題 高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結構與性質測試題一、選擇題1．下列對實驗操作和現象的解釋與結論正確的是操作和現象解釋與結論A常溫下用pH試紙測得：CH3COONa溶液的pH為9，NaNO2溶液的pH為8Ka(HNO2)＞Ka(CH3COOH)B向配合物Co(NH3)3Cl3的水溶液中滴加硝酸銀溶液，無沉淀產生Co(NH3)3Cl3中Co3+的配位數為6C室溫下，向密閉容器中充入NO2，達平衡后，再慢慢擴大容器體積，最終容器中氣體顏色比初次平衡時淺2NO2N2O4(無色)該平衡正向移動D向NaAlO2溶液中加入NaHCO3溶液，有白色沉淀生成AlO與HCO發生了劇烈的雙水解反應A．A B．B C．C D．D2．有氧條件下，在Fe基催化劑表面，還原NO的反應機理如圖所示。該反應能夠有效脫除煙氣中的NO，保護環境。下列說法錯誤的是A．在酸性配位點上，與通過配位鍵形成B．增大壓強有利于NO與吸附在配位點上形成C．反應物和生成物的分子空間結構分別為三角錐形、V形D．Fe基催化劑可以提高NO的平衡轉化率3．下列對物質性質解釋合理的是選項性質解釋A熱穩定性：中存在氫鍵B熔點：晶體硅<碳化硅碳化硅中分子間作用力較大C酸性：電負性：D熔點：鍵較強A．A B．B C．C D．D4．下列說法正確的是A．氯化鈉和氯化銫晶體中氯離子的配位數相同B．常溫下，反應2Na2O2（s）＋2CO2（g）=2Na2CO3（s）＋O2（g）能自發進行，該反應ΔH<0C．反應C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）達平衡后，縮小容器體積，H2O（g）平衡轉化率不變D．0.1mol·L－1NH4Cl溶液加水稀釋，c（OH-）減小5．下列物質屬于共價化合物的是A．NH4Cl B．CO2 C．N2 D．NaCl6．金屬鈉、鎂、鋁的熔點高低順序正確的是A．Na>Mg>Al B．Al>Mg>NaC．Mg>Al>Na D．Na>Al>Mg7．下列物質中只含有離子鍵的是A．Ba(OH)2B．NaClC．H2OD．HCl8．以下晶體中，通過極性共價鍵形成共價晶體的是A．金剛石晶體 B．氯化鈉晶體 C．二氧化硅晶體 D．干冰晶體9．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序數依次增大，四種元素的質子數之和為24。由W、X、Y、Z四種元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，下列有關敘述正確的是A．W、Y、Z均能與O形成兩種以上的化合物，且化學鍵類型均相同B．YW3?XW3分子中存在配位鍵C．Y、Z的最高價氧化物對應的水化物都能與金屬Al反應放出氫氣D．Y2W4中所有原子均為8電子穩定結構10．向丁二酮肟(結構簡式為)中加入Ni2+鹽溶液時，就立即生成一種鮮紅色的二丁二酮合鎳螯合物(其中Ni2+采取的是dsp2雜化，采用dsp2雜化的立體構型為平面四邊形)，反應如圖，利用該反應可以鑒定Ni2+。下列有關說法錯誤的是Ni2++=+2H+A．C、N、O均位于元素周期表p區B．電負性由大到小的順序為O>N>C>HC．基態鎳原子未成對電子數與成對電子數之比為1∶14D．在二丁二酮合鎳(II)中，與Ni2+配位的4個N原子形成平面正方形11．下列推論正確的A．SiH4的沸點高于CH4，可推測PH3的沸點高于NH3B．NH為正四面體結構，可推測出PH也為正四面體結構C．Si晶體是原子晶體，可推測由C所形成的晶體也是原子晶體D．NaCl是離子化合物，可推測AlCl3也是離子化合物12．下列關于“碳”的說法錯誤的是A．自然界中的14C來自宇宙射線(中子)撞擊14N，其過程可表示為B．高壓下制得的CO2共價晶體結構與SiO2晶體相似，其硬度和熔沸點均高于SiO2晶體C．石墨烯、石墨炔都是全碳二維平面結構材料，二者碳原子雜化方式完全相同D．用風能、光能等清潔能源代替煤和石油，有利于實現“雙碳”目標13．下列關于特殊聚集狀態的應用的描述中，錯誤的是A．運用等離子束切割金屬B．晶體合金的硬度和強度均比非晶體合金的硬度和強度高C．液晶用于各種顯示儀器上D．化妝品中加入納米顆粒可使其具備防紫外線的功能14．水晶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅屬于（）A．分子晶體 B．離子晶體 C．原子晶體 D．金屬晶體15．下列晶體的熔點最低的是A．干冰 B．冰 C．晶體硅 D．冰醋酸二、非選擇題16．按要求完成下列填空。(1)在元素周期表中電負性最大的元素是_______(填元素符號)；短周期中第一電離能最小的元素基態原子的價層電子排布圖為_______。(2)基態原子的2p軌道上有兩個未成對電子的元素有_______(填元素符號)。前四周期元素中，未成對電子數最多的元素基態原子的價層電子排布式為_______。(3)中原子的雜化方式為_______，屬于_______(“極性”或“非極性”)分子。(4)熔沸點依次降低的原因是_______。17．現有①NaCl②金剛石③NH4Cl④Na2SO4⑤干冰⑥NaOH六種物質，按下列要求回答：（注意（1）（3）兩小題用序號填入）(1)屬于離子化合物的是_______，只有離子鍵的物質是________，晶體以分子間作用力結合的是_______________________________。(2)①的電子式是_________________，⑤的電子式是_____________________。(3)熔化時不需要破壞化學鍵的是___，熔化時需要破壞共價鍵的是_______，硬度最高的是____________，熔點最低的是________。18．鐵是生活中常用的一種金屬，其常見的離子有、，其中可用(赤血鹽)溶液檢驗。(1)鐵單質中化學鍵為______(填名稱)。(2)晶體中各種微粒的作用力有______(填字母)。a．金屬鍵b．共價鍵c．配位鍵d．離子鍵19．金屬鎵(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其鹵化物的熔點如下表：GaF3GaCl3GaBr3熔點/℃>100077.75122.3GaF3熔點比GaCl3熔點高很多的原因是___________。20．按要求回答下列問題(1)氮原子價層電子對的軌道表達式(電子排布圖)為_____________。(2)基態Ni原子的電子排布式為______，該元素位于元素周期表的第_______族。(3)基態Fe原子有________個未成對電子，Fe3＋的電子排布式為________(4)C、N、O三種元素第一電離能從小到大的順序為_________。(5)基態Ti原子核外電子排布的能量最高的能級符號是______。與鈦同周期的元素中，基態原子的未成對電子數與鈦相同的有________種。(6)磷和砷是同一主族的元素，第一電離能：磷___________砷(填“>”“<”或“＝”，下同)，它們形成的氫化物的沸點：PH3___________AsH3，原因是____________(7)Al單質的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丁所示。若已知Al的原子半徑為dnm，NA代表阿伏加德羅常數，Al的相對原子質量為M，則一個晶胞中Al原子的數目_____個；Al晶體的密度為_____g/cm3(用字母表示)21．鎳(Ni)及其化合物廣泛應用于電池、電鍍和催化劑等領域，一種以電鍍廢渣(除含鎳外，還含有、、等)為原料獲得的流程如圖：(1)的VSEPR模型為_______。(2)加入的目的是_______[已知：，，，](3)為_______(填“極性”或“非極性”)分子，寫出與“濾液Ⅱ”反應的離子方程式：_______。(4)向“濾液Ⅱ”中加入NaOH調節pH在一定范圍內可生成氫氧化鐵沉淀。已知常溫下的，若要使溶液中，則應該控制溶液pH不小于_______。(5)硫酸鎳與硫酸銅類似，向硫酸鎳中加入足量氨水可以形成藍色溶液。在中，提供孤對電子的原子是_______，分子的空間結構為_______，的核外電子排布式為_______。22．部分中學化學常見元素原子結構及性質如下表所示：序號元素結構及性質①AA單質是一種活潑金屬，它可以與E的單質反應生成淡黃色固體m②BB原子最外層電子數是內層電子總數的③CC是常見化肥的主要元素，單質常溫下呈氣態④DD單質被譽為“信息革命的催化劑”，是常用的半導體材料⑤E通常情況下，E沒有最高正化合價，A、B、C、D、F都能與E形成化合物⑥FF在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出可排在ⅦA族(1)A原子在周期表中的位置為_______。(2)B與C形成的化合物的化學式為_______，它屬于_______化合物(填“離子”或“共價”)。(3)①F與E可以形成原子個數比分別為2∶1、1∶1的兩種無色液態化合物X和Y，寫出物質m和X的反應方程式_______。②F與C組成的兩種化合物M和N所含的電子數分別與X、Y相等，則M的分子構型為_______，N的分子式為_______。【參考答案】一、選擇題1．B解析：A．和溶液的濃度未知，應測定等濃度鹽溶液的pH來比較對應酸的，故A錯誤；B．向配合物溶液中加入硝酸銀，無沉淀生成，說明、均與形成配位鍵，即的配位數為6，故B正確；C．慢慢擴大容器體積，無論是否發生平衡移動，濃度均比原來的小，則由現象不能判定平衡的移動，故C錯誤；D．溶液中加入溶液發生的反應為：反應的原理是強酸制弱酸，而非雙水解，故D錯誤；故選：B。2．D解析：A．在酸性配位點上，NH3與H＋通過N→H配位鍵形成，故A正確；B．2NO＋O2?2NO2是氣體分子數減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，所以增大壓強有利于NO與O2吸附在Fe3＋配位點上形成NO2，故B正確；C．反應物和生成物中心原子雜化類型相同，中有一對孤電子對，中有兩對孤電子對，分子空間結構分別為三角錐形、V形；故C正確；D．催化劑不影響平衡轉化率，故D錯誤；故答案選D。3．C解析：A．氣體分子之間距離太大，此時分子間氫鍵不存在，A錯誤；B．晶體硅和碳化硅都不是分子，不存在分子間作用力，B錯誤；C．酸性是因為電負性：，C正確；D．Br2的熔點較高是因為其分子間作用力較大，D錯誤。本題選C。4．B解析：A．氯化鈉晶體中氯離子配位數為6、氯化銫晶體中氯離子的配位數為8，則氯化鈉和氯化銫晶體中氯離子的配位數不相同，故A錯誤；B．△H-T△S＜0的反應可自發進行，該反應為氣體體積減小的反應，△S<0，若反應△H<0，滿足△H-T△S<0，反應在低溫下能自發進行，故B正確；C．縮小容器體積，壓強增大，平衡逆向移動，H2O(g)平衡轉化率減小，故C錯誤；D．NH4Cl溶液顯酸性，加水稀釋，促進水解，平衡右移，但c(H+)減小，c(OH-)增大，因為溫度不變，KW不變，故D錯誤；答案選B。5．B解析：A．NH4Cl是由銨根離子和氯離子構成的離子化合物，A錯誤；B．CO2是以共用電子對形成的共價化合物，B正確；C．N2是單質，不是化合物，C錯誤；D．NaCl是由鈉離子和氯離子形成的離子化合物，D錯誤；答案選B。6．B解析：金屬陽離子半徑越小，離子所帶電荷數越多，金屬陽離子與“自由電子”的作用力越大，金屬鍵越強。、、的電荷數逐漸增多，半徑逐漸減小，故鈉、鎂、鋁的熔點逐漸升高。故選B。7．B解析：A．Ba(OH)2中既含有離子鍵，又含有共價鍵，故A不符合；B．NaCl中鈉離子和氯離子之間只存在離子鍵，故B符合；C．H2O分子中H原子和O原子之間只存在極性共價鍵，故C不符合；D．HCl分子中Cl原子和H原子之間只存在極性共價鍵，故D不符合。答案選B。8．C解析：A．金剛石晶體為碳單質，存在非極性共價鍵，A錯誤；B．氯化鈉晶體為離子晶體，存在離子鍵不存在共價鍵，B錯誤；C．二氧化硅晶體為共價晶體，含硅氧極性共價鍵，C正確；D．干冰晶體為分子晶體，D錯誤；故選C。9．B【分析】Z可以形成+1價陽離子，應為ⅠA族元素，原子序數小于Z的主族元素至少有3種，所以Z為Na元素；W可以形成一個共價鍵，且原子序數最小，應為H元素；所以X和Y的質子數之和為24-11-1=12，陰離子中X形成4個共價鍵、Y形成3個共價鍵，整體帶一個單位的負電荷，所以X應為5號元素B元素，Y為7號元素N元素。解析：A．H可以和O形成H2O、H2O2，H2O只含極性鍵，H2O2含極性鍵和非極性鍵，所含化學鍵類型不同，A錯誤；B．YW3?XW3分子為BH3?NH3，分子中N原子與3個H原子形成σ鍵，此外還有一對孤電子對，B原子與3個H原子形成σ鍵，此外還有一個空軌道，所以N原子提供孤電子對、B原子提供空軌道，形成配位鍵，B正確；C．Y的最高價氧化物對應的水化物為HNO3，HNO3具有強氧化性，與Al反應時不生成氫氣，C錯誤；D．Y2W4為N2H4中H原子最外層電子數為2，D錯誤；綜上所述答案為B。10．C解析：A．C、N、O各原子的核外電子最后進入的能級均為2p能級，故它們均位于元素周期表p區，A正確；B．根據同一周期從左往右元素的電負性依次增強，碳氫化合物中C顯負價，H顯正價，故電負性由大到小的順序為O>N>C>H，B正確；C．已知Ni是28號元素，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d84s2，其3d上有2個未成對電子外其余26個電子均已成對，故基態鎳原子未成對電子數與成對電子數之比為2:26=1:13，C錯誤；D．由題干信息可知，在二丁二酮合鎳(II)中Ni2+采取的是dsp2雜化，采用dsp2雜化的立體構型為平面四邊形，即與Ni2+配位的4個N原子形成平面正方形，D正確；故答案為：C。11．B解析：A．氨氣中還有氫鍵，所以其沸點高于磷化氫的，A錯誤；B．NH為正四面體結構，可推測出PH也為正四面體結構，B正確；C．碳的同素異形體C60是分子晶體，C錯誤；D．氯化鋁是共價化合物，D錯誤；答案選B。12．C解析：A．自然界中的14C來自宇宙射線(中子)撞擊14N，根據質量守恒可知，該過程可表示為，A正確；B．高壓下制得的CO2共價晶體結構與SiO2晶體相似，由于C的原子半徑比Si的小，則C-O鍵的鍵長比Si-O的短，C-O鍵的鍵能比Si-O鍵大，故其硬度和熔沸點均高于SiO2晶體，B正確；C．石墨烯含有碳碳雙鍵，碳原子采用sp2雜化，而石墨炔中含有碳碳三鍵，故該碳原子采用sp雜化，故都是全碳二維平面結構材料，但二者碳原子雜化方式不完全相同，C錯誤；D．用風能、光能等清潔能源代替煤和石油，可以減少化石燃料的燃燒，減少CO2的排放，有利于實現“雙碳”目標，D正確；故答案為：C。13．B解析：A．運用等離子束切割金屬，是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部分或局部熔化，故A正確；B．某些非晶體合金的硬度和強度比晶體合金的硬度和強度高，故B錯誤；C．液晶用于各種顯示儀器上，液晶具有顯著的電光特性，故C正確；D．納米顆粒具有極強的紫外線屏蔽能力，化妝品中加入納米顆粒可使其具備防紫外線的功能，故D正確；故選B。14．C解析：水晶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅是硅原子與氧原子間通過共價鍵形成的空間網狀結構的晶體，是原子晶體。答案選C。15．A解析：干冰常溫時為氣體，冰常溫時為液態，晶體硅為共價晶體，常溫為固體，冰醋酸常溫為液體，綜合分析可知，干冰的熔點最低；故選A。二、非選擇題16．(1)F(2)C、O3d54s1(3)sp非極性(4)原子半徑：Li＜Na＜K，原子半徑越大，金屬鍵越弱，金屬晶體的熔沸點越低解析：(1)元素周期表中電負性最大的元素是氟，元素符號為F，短周期元素中，第一電離能最小的元素是Na，其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s1，則價電子排布圖為；(2)基態原子的2p軌道上有兩個未成對電子的元素有電子排布為1s22s22p2和1s22s22p4兩個元素，分別為C和O，前四周期元素中，未成對電子數最多的元素為Cr，其基態原子的核外電子排布式為[Ar]3d54s1，價電子排布式為3d54s1；(3)的中心原子的價電子對數為，不含有孤對電子，則雜化方式為sp雜化，空間構型為直線形，正負電荷中心重疊，屬于非極性分子；(4)原子半徑：Li＜Na＜K，原子半徑越大，金屬鍵越弱，金屬晶體的熔沸點越低，因此熔沸點依次降低。17．(1)①③④⑥①⑤(2)(3)⑤②②⑤解析：（1）①NaCl是離子晶體,屬于離子化合物,只含有離子鍵；②金剛石金剛石是原子晶體,屬于單質,含有非極性共價鍵；③NH4Cl是離子晶體,屬于離子化合物,含有離子鍵和極性共價鍵；④Na2SO4是離子晶體,屬于離子化合物,含有離子鍵和極性共價鍵；⑤干冰是分子晶體,屬于共價化合物,含有極性共價鍵,分子間以分子間作用力結合；⑥NaOH離子晶體,屬于離子化合物,含有離子鍵和極性共價鍵；結合以上分析可知，屬于離子化合物的是①③④⑥；只有離子鍵的物質是①；晶體以分子間作用力結合的是⑤；（2）NaCl是離子化合物,其電子式為；干冰是共價化合物,其電子式為；（3）熔化時不需要破壞化學鍵的是分子晶體,干冰是分子晶體,故選⑤；熔化時需要破壞共價鍵的是原子晶體,金剛石是原子晶體,故選②；硬度最大的是原子晶體,金剛石是原子晶體,故選②；熔點最低的是分子晶體,干冰是分子晶體,故選⑤。18．金屬鍵bcd解析：(1)鐵單質中含金屬鍵。(2)既屬于配位化合物又屬于離子化合物，含配位鍵、離子鍵，中含有共價鍵。故答案為：bcd。19．GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體；離子鍵強于分子間作用力解析：應該從晶體類型來考慮，故答案為：GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體；離子鍵強于分子間作用力。20．1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2Ⅷ41s22s22p63s23p63d5C、O、N3d3><AsH3和PH3都屬于分子晶體，兩者結構相似，AsH3的相對分子質量比PH3大，范德華力強，AsH3的沸點高于PH34M×1021/[4d3NA]【分析】（1）N元素為7號元素，價層電子為2s2p3；（2）Ni元素是28號元素，位于第四周期第VIII族，（3）Fe原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去4s能級2個電子及3d能級1個電子形成Fe3+，（4）同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；（5）基態Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，能量最高的能級符號為3d；（6）同一主族元素，其第一電離能隨著原子序數增大而減小；氫化物的熔沸點與分子間作用力成正比（不含氫鍵的氫化物），其分子間作用力與相對分子質量成正比；解析：（1）N元素價層電子為2s2p3，軌道表達式為；（2）Ni元素是28號元素，位于第四周期第VIII族，其基態原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d84s2，故答案為：1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；VIII；（3）Fe原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態Fe原子3d軌道有4個未成對電子，失去4s能級2個電子及3d能級1個電子形成Fe3+，Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，故答案為：4；1s22s22p63s23p63d5；（4）C、N、O屬于同一周期元素且原子序數依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是C、O、N，故答案為：C、O、N；（5）基態Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，能量最高的能級符號為3d。鈦的3d能級上有2個未成對電子，第四周期元素中，基態原子的未成對電子數為2的元素還有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)，共3種，故答案為：3d；3；（6）同一主族元素，其第一電離能隨著原子序數增大而減小，原子序數P＜As，則第一電離能P＞As；氫化物的熔沸點與分子間作用力成正比（不含氫鍵的氫化物），其分子間作用力與相對分子質量成正比，AsH3的沸點高于PH3，AsH3相對分子質量高于PH3，分子間作用力強，故答案為：>；<；AsH3和PH3都屬于分子晶體，兩者結構相似，AsH3的相對分子質量比PH3大，范德華力強，AsH3的沸點高于PH3；(7)根據乙圖可知，Al為面心立方堆積，鋁原子位于晶胞8個頂點和立方體的6個面心，一個晶胞中Al原子的數目N=1/8+1/2×6=4。故為：4。設晶胞中立方體的邊長為a，根據丙圖中原子之間的位置關系有a2+a2=(4d)2，則a=2dnm，則晶胞的體積為V=a3=[2d×10-7]3cm3，一個晶胞中含有4個鋁原子，則晶胞的質量為m=NM/NA，密度ρ=m/V=NM/NAV，代入數據計算可得晶胞密度ρ=4×M/NA=M÷[4d3×10-21×NA]=M×1021/[4d3NA]；故為：M×1021/[4d3NA]，故答案為：4；M×1021/[4d3NA]。21．(1)正四面體形(2)沉淀鋅離子和銅離子(3)極性(4)3(5)N三角錐形【分析】電鍍廢渣(除含鎳外，還含有、、等)加入硫酸，調節pH值過濾，向濾液中加入硫化鈉沉淀銅離子、鋅離子，過濾，向濾液