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第三章测评(B)
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是(　　)
A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
B.最小的环上,有3个硅原子和3个氧原子
C.最小的环上,Si和O原子数之比为1∶2
D.最小的环上,有6个硅原子和6个氧原子
解析:二氧化硅是原子晶体,结构为空间网状,存在硅氧四面体结构,硅处于中心,氧处于4个顶角,A项错误;在SiO2晶体中,每6个硅原子和6个氧原子形成一个12元环(最小环),所以D项正确,B、C两项都错误。
答案D
2.萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是(　　)
A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔点较高,硬度较大
C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
解析:化合物中存在离子键则必为离子晶体,而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是熔融状态下能导电,故选C。
答案:C
3.下列说法正确的是(　　)
A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂
B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高
C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定
解析:A项,冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,故A项错误。B项,原子晶体的熔点取决于共价键的强弱,共价键越强,熔点越高,故B项正确。C项中,分子晶体熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小,而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小,所以C、D项错误。
答案:B
4.在硼酸[B(OH)3]分子中,硼原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中硼原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)
A.sp,范德华力　　　　　B.sp2,范德华力
C.sp2,氢键 D.sp3,氢键
解析:根据题给信息,硼酸分子是平面结构,键角120°,这是sp2杂化的特征。由于硼酸分子中含有—OH,又能形成类似石墨的层状结构,说明硼酸分子间是按一定取向结合的,符合氢键的特征,有饱和性和方向性,所以,同层分子间以氢键结合,层间以分子间作用力结合。
答案:C
5.认真分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法错误的是(　　)

A.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同,所以阴、阳离子的配位数相等
C.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8
D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,所以阴、阳离子半径比相同
答案:BD
6.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述正确的是(　　)
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2就得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3价
D.氮化铝晶体属于分子晶体
解析:由反应方程式看出反应中N元素由零价降为-3价,Al和O元素价态未变,C元素由零价升高为+2价,因此反应中N2应为氧化剂,Al2O3既不是氧化剂也不是还原剂,碳应为还原剂,A错。B项中生成2 mol AlN,N2应得6 mol电子,B错。根据题设条件“氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质”可知AlN不属于分子晶体,应属于原子晶体,D错。
答案:C
7.下列说法中正确的是(　　)
A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动
C.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态
D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析:A项中CsCl晶体中每个离子都吸引8个相反电荷的离子;B项中金属晶体内部本身就存在自由电子,外加电场仅能使其产生定向移动;C项中如P、S等分子晶体常温下呈固态。
答案:D
8.下列叙述正确的是(　　)
A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C.H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D.熔点由高到低的顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅
解析:A项中分子间作用力的大小决定分子的物理性质,而分子的稳定性取决于化学键的强弱;B项中硼元素的原子最外层只有3个电子,在BCl3分子中硼原子最外层只有6个电子;C项中CS2是直线形分子,分子无极性;D项中三种晶体均属于原子晶体且结构相似,熔点的高低取决于原子间共价键的强弱,三种共价键强度为C—C>C—Si>Si—Si,故D项正确。
答案:D

9.硼和镁形成的化合物具有超导性。如图所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面各有一个镁原子,6个硼原子位于棱柱内,则该化合物的化学式可表示为(　　)
A.MgB　　B.MgB2 C.Mg2B　　D.Mg3B2
解析:位于顶点的镁原子为6个六棱柱共有,位于面心的镁原子为2个六棱柱共有,故含镁12×16+2×12=3,6个硼原子位于棱柱内,只为一个晶胞共有,所以镁原子数与硼原子数之比为1∶2,即化学式为MgB2。
答案:B
10.金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。在立方体中,若一碳原子位于立方体中心,则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶点上(如图中的小立方体)。图中与小立方体顶点的四个碳原子直接相邻的碳原子数和位置分别为(　　)

A.12,大立方体的12条棱的中点
B.8,大立方体的8个顶点
C.6,大立方体的6个面的中心
D.14,大立方体的8个顶点和6个面的中心
解析:与小立方体顶点的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点,共12个(如图所示)。

答案:A
11.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.Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1
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与O2反应
解析:Na2O2的电子式为Na+[∶O····∶O····∶]2-Na+,N(O22-)N(Na+)=12,B项错误;1 mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键,C项错误;金刚石高温下可与O2反应生成CO2,D项错误。
答案:A
12.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,这是因为(　　)
A.云母是热的不良导体,传热不均匀
B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀
C.石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同
D.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同
解析:云母是晶体,具有各向异性,在不同方向的导热性能不同,使得熔化的石蜡成椭圆形。
答案:D
13.下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的是(　　)
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920 ℃
97.8 ℃
1 291 ℃
190 ℃
2 073 ℃
-107 ℃
-57 ℃
1 723 ℃

A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.在共价化合物分子中各原子都形成8e-结构
C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
解析:金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,A项错误;在含有氢原子的共价化合物分子中氢原子形成2个电子的稳定结构,B项错误;CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体,C项错误;Na的熔点低于AlCl3,D项正确。
答案:D
14.下列有关数据的比较中,不正确的是(　　)
A.元素的价电子数和所在族的族序数相等
B.NaOH晶体中的阳离子和阴离子数目相等
C.CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl-和每个Cl-周围紧邻的Cs+个数相等
D.[Co(NH3)6]3+中的NH3分子数与配位键数相等
解析:所有主族元素及ⅢB~ⅦB族元素的价电子数一般与族序数相同,而ⅠB、ⅡB、0族、第Ⅷ族元素价电子数则与族序数不相同,故A项错误。
答案:A

二、非选择题(本题包括4小题,共44分)
15.(8分)现有甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞(晶体中最小重复单元),在甲晶体中X处于晶胞中心,乙中A处于晶胞中心。

请推知:甲晶体中X离子与Y离子的个数比是　　　。乙晶体中A离子与B离子的个数比是　　　。丙晶体的一个晶胞中有　　　个C离子,有　　　个D离子。 
解析:求离子晶体的晶胞中阴、阳离子个数比的方法:(1)处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有18属于晶胞。(2)处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,每个离子有14属于晶胞。(3)处于面上的离子,同时为两个晶胞共有,每个离子有12属于晶胞。(4)处于内部的离子则完全属于该晶体
甲中:N(X离子)∶N(Y离子)=1∶(4×18)=2∶1
乙中:N(A离子)∶N(B离子)=1∶(8×18)=1∶1
丙中:C离子个数:12×14+1=4
D离子个数:8×18+6×12=4
丙晶体的一个晶胞中有4个C离子,4个D离子。
答案:2∶1　1∶1　4　4
16.(12分)已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36号元素,A是原子半径最小的元素,B元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,C元素的基态原子L层只有2对成对电子,D是元素周期表中电负性最大的元素,E2+的核外电子排布与Ar原子相同,F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。
请回答下列问题:
(1)分子式为BC2的立体结构为　　　　;F2+的核外电子排布式为　　　　。 
(2)A分别与B、C形成的最简单化合物的稳定性:BC(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为1∶1的化合物,C元素的杂化类型为　　　　。 
(3)A2C所形成的晶体类型为　　　　;F单质形成的晶体类型为　　　　,其采用的堆积方式为　　　　。 
(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的　　　　(填“高”或“低”),请解释其原因　。 
解析:由题意可以判断出A为H元素,根据电子排布特点可以得出B为C元素,C为O元素。电负性最大的是非金属性最强的F元素,F应该是29号元素Cu。(1)CO2的立体结构为直线形,Cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(2)比较非金属性可知稳定性CH4其利用率,优化碱锰电池的性能。

(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式　　　　。 
(2)CoTiO3晶体结构模型如图。在CoTiO3晶体中与1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O数目分别为　　个、　　个。 

(3)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如右图。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是　　　　;1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为　　　　。 
解析:(2)从图可知,Ti处于6个氧原子组成的正八面体中心。
(3)六元环中的氮原子为sp2杂化、侧链的氨基中的氮原子为sp3杂化。
答案:(1)1s22s22s63s23p63d54s2　(2)6　12
(3)sp2、sp3杂化　15NA
18.(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒。除去CO的化学反应方程式(HAc表示醋酸):[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。
请回答下列问题:
(1)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为　　　　。 
(2)配合物[Cu(NH3)3]Ac·(CO)中心原子的配位数为　　　　。 
(3)写出与CO互为等电子体的离子　　　　。(任写一个) 
(4)在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2],尿素中,C原子轨道的杂化类型为　　　　;1 mol尿素分子中,σ键的数目为　。 
(5)铜金合金形成的晶胞如图所示,其中Cu、Au原子个数比为　　　　。 

解析:氮原子的p轨道处于半充满状态,较稳定,因此其第一电离能反常,大于氧。配合物[Cu(NH3)3]Ac·CO中心原子Cu的配位数为4,配体有NH3、CO。原子个数相同、价电子数相同的粒子互为等电子体,与CO互为等电子体的离子有CN-、C22-等。尿素中碳原子与氧原子之间形成双键,因此碳原子采取了sp2杂化,该双键中一个是σ键,另一个是π键,尿素分子中的单键均为σ键,因此1 mol尿素分子中,σ键的数目为7NA。观察铜金合金形成的晶胞,Cu原子在面心,一个晶胞中平均含有3个Cu原子;Au原子在顶点,一个晶胞中平均含有1个Au原子,Cu、Au原子个数比为3∶1。
答案:(1)N>O>C　(2)4　(3)CN-、C22-等　(4)sp2杂化　7NA　(5)3∶1