志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的: 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第三章过关检测(B卷) (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题共18个小题,每小题2分,共36分。每小题四个选项只有一项符合题 目要求) 1科学家用有机化合物分子和球形笼状分子C60,首次制成了“纳米车”(如图),每辆纳米车”是用一个 有机化合物分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是()。 A我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动 B.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段 C.“纳米车”是一种分子晶体 D.C60的熔点比金刚石的熔点高 答案B 解析根据题意,“纳米车”是肉眼看不见的,A项错误。“纳米车”只是几个分子的“组装”体,并非晶体,C 项错误。C6属于分子晶体,其熔点要比金刚石低得多,D项错误。 2.下列物质所属晶体类型分类正确的是( 选项 B D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 晶体硅 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 氯化钠 明矾 芒硝 金属晶体 铜 铝 铁 答案D 解析石墨为混合型晶体,生石灰、氣化绝为离子晶体,氮化铝为共价晶体。 3.下列晶体中由原子直接构成的有()。 A金属钾 B氢气 C.金刚石 D.白磷 答案c 1
1 第三章过关检测(B 卷) (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 18 个小题,每小题 2 分,共 36 分。每小题四个选项只有一项符合题 目要求) 1.科学家用有机化合物分子和球形笼状分子 C60,首次制成了“纳米车”(如图),每辆“纳米车”是用一个 有机化合物分子和四个球形笼状分子“组装”而成。下列说法正确的是( )。 A.我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动 B.“纳米车”的诞生,说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段 C.“纳米车”是一种分子晶体 D.C60 的熔点比金刚石的熔点高 答案:B 解析:根据题意,“纳米车”是肉眼看不见的,A 项错误。“纳米车”只是几个分子的“组装”体,并非晶体,C 项错误。C60 属于分子晶体,其熔点要比金刚石低得多,D 项错误。 2.下列物质所属晶体类型分类正确的是( )。 选项 A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 晶体硅 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 氯化钠 明矾 芒硝 金属晶体 铜 汞 铝 铁 答案:D 解析:石墨为混合型晶体,生石灰、氯化铯为离子晶体,氮化铝为共价晶体。 3.下列晶体中由原子直接构成的有( )。 A.金属钾 B.氢气 C.金刚石 D.白磷 答案:C
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org 解析A项为金属晶体,其构成粒子为K*和自由电子。B、D两项皆为分子品体,其组成粒子只有分 子。C项为共价晶体,其组成粒子为碳原子。 4.下列过程得到的固体物质不是晶体的是( A.降低KCI饱和溶液的温度得到的固体 B.气态碘直接冷却成固态碘 C熔融的KNO,冷却后得到的固体 D.将液态的塑料冷却后得到的固体 含案D 解析塑料是非品体。 熔融态物质凝国 形成品体的 三种途径 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华) 溶质从溶液中析出 5.X3Y4是一种新型的耐高温、耐磨材料,熔化后不导电,在工业上有广泛用途,它属于()。 A金属晶体 B.分子晶体 C.共价晶体 D.离子晶体 答案c 解析金属晶体均可以导电,A项错误。分子晶体熔、沸点低,硬度小,B项错误。共价晶体具有熔点 高、硬度大、不导电的性质,C项正确。离子晶体熔化后可以导电,D项错误。 6.下列叙述中正确的是()。 A共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键 B.同素异形体之间的转化都是物理变化 C.共价晶体的熔点不一定比金属晶体的高,分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低 D.已知12g金刚石中含有2molC一C,则60gSiO2中也含有2 mol Si-一0 答案c 解析稀有气体的晶体中不含有化学健A项错误。30燕电20是化学变化,B项错误。晶体难的熔点 比金属钨的熔点低,蔗糖的熔点比汞的高,C项正确。60gSiO2中有4 mol Si-一O,D项错误。 7.下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是()。 A.NHH、CH4、NaCl、Na B.HO、HhS、MgSO4、SO2 C.CH4、HO、NaCl、SiO2 2
2 解析:A 项为金属晶体,其构成粒子为 K+和自由电子。B、D 两项皆为分子晶体,其组成粒子只有分 子。C 项为共价晶体,其组成粒子为碳原子。 4.下列过程得到的固体物质不是晶体的是( )。 A.降低 KCl 饱和溶液的温度得到的固体 B.气态碘直接冷却成固态碘 C.熔融的 KNO3 冷却后得到的固体 D.将液态的塑料冷却后得到的固体 答案:D 解析:塑料是非晶体。 5.X3Y4 是一种新型的耐高温、耐磨材料,熔化后不导电,在工业上有广泛用途,它属于( )。 A.金属晶体 B.分子晶体 C.共价晶体 D.离子晶体 答案:C 解析:金属晶体均可以导电, A 项错误。分子晶体熔、沸点低,硬度小, B 项错误。共价晶体具有熔点 高、硬度大、不导电的性质, C 项正确。离子晶体熔化后可以导电, D 项错误。 6.下列叙述中正确的是( )。 A.共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键 B.同素异形体之间的转化都是物理变化 C.共价晶体的熔点不一定比金属晶体的高,分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低 D.已知 12 g 金刚石中含有 2 mol C—C,则 60 g SiO2 中也含有 2 mol Si—O 答案:C 解析:稀有气体的晶体中不含有化学键,A 项错误。3O2 2O3 是化学变化,B 项错误。晶体硅的熔点 比金属钨的熔点低,蔗糖的熔点比汞的高,C 项正确。60 g SiO2 中有 4 mol Si—O,D 项错误。 7.下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是( )。 A.NH3、CH4、NaCl、Na B.H2O、H2S、MgSO4、SO2 C.CH4、H2O、NaCl、SiO2
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org D.Li、Na、K、Rb、Cs 答案c 8.下列有关等离子体、液晶的叙述中不正确的是()。 A.等离子体是一种整体上呈电中性的气态物质 B.液晶材料显示图像和文字,移去电场后,液晶分子恢复到原来状态 C等离子体、液晶不是物质的一种聚集状态 D液晶分子聚集在一起时,其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 答案c 9.下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是()。 A金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性 B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键,通常共价键有方向性和饱和性 C.范德华力是分子间存在的一种作用力,通常分子的极性越大,范德华力越大 D.氢键不是化学键,而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间 答案p 解析氢健是一种分子间作用力,比范德华力强,但是比化学健要弱。氢键既可以存在于分子间(如 水、乙醇、甲醇、液氨等),又可以存在于分子内(如 10.下列说法不正确的是()。 A.CC4、C2H4、SiO2都存在共价键,它们都是共价化合物 B.某物质在熔融状态能导电,则该物质中不一定含有离子键 C.SO2溶于水时,需克服共价键和分子间作用力 D.凡是中心原子采取$p杂化方式成键的分子其空间结构都是正四面体形 答案p 解析CC4、C2H4、SiO2均只含共价键,且均由两种元素组成,则都为含共价键的共价化合物,A项正 确。某物质在熔融状态能导电,可能为离子化合物或金属单质,则该物质中不一定含离子键,B项正 确。SO2溶于水时生成亚硫酸,需克服共价键和分子间作用力,C项正确。氨气分子中N采取Sp杂 化方式,N上有1个孤电子对,NH为三角锥形;水中O采取sp杂化,0上有2个孤电子对,H0为V 形;若不含孤电子对且中心原子采取S即3杂化方式成键的分子,化学键相同时为正四面体形,如CH4、 CCl4,D项错误。 11.按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),对第三周期元素性质的描述正确的是()。 A.原子半径和离子半径均减小 3
3 D.Li、Na、K、Rb、Cs 答案:C 8.下列有关等离子体、液晶的叙述中不正确的是( )。 A.等离子体是一种整体上呈电中性的气态物质 B.液晶材料显示图像和文字,移去电场后,液晶分子恢复到原来状态 C.等离子体、液晶不是物质的一种聚集状态 D.液晶分子聚集在一起时,其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 答案:C 9.下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是( )。 A.金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性 B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键,通常共价键有方向性和饱和性 C.范德华力是分子间存在的一种作用力,通常分子的极性越大,范德华力越大 D.氢键不是化学键,而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间 答案:D 解析:氢键是一种分子间作用力,比范德华力强,但是比化学键要弱。氢键既可以存在于分子间(如 水、乙醇、甲醇、液氨等),又可以存在于分子内(如 )。 10.下列说法不正确的是( )。 A.CCl4、C2H4、SiO2 都存在共价键,它们都是共价化合物 B.某物质在熔融状态能导电,则该物质中不一定含有离子键 C.SO2 溶于水时,需克服共价键和分子间作用力 D.凡是中心原子采取 sp3 杂化方式成键的分子其空间结构都是正四面体形 答案:D 解析:CCl4、C2H4、SiO2 均只含共价键,且均由两种元素组成,则都为含共价键的共价化合物, A 项正 确。某物质在熔融状态能导电,可能为离子化合物或金属单质,则该物质中不一定含离子键, B 项正 确。 SO2 溶于水时生成亚硫酸,需克服共价键和分子间作用力, C 项正确。氨气分子中 N 采取 sp3 杂 化方式,N 上有 1 个孤电子对,NH3 为三角锥形;水中 O 采取 sp3 杂化,O 上有 2 个孤电子对 ,H2O为 V 形;若不含孤电子对且中心原子采取 sp3 杂化方式成键的分子,化学键相同时为正四面体形,如 CH4、 CCl4, D 项错误。 11.按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),对第三周期元素性质的描述正确的是( )。 A.原子半径和离子半径均减小
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org B.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 C.单质的晶体类型由金属晶体、共价晶体到分子晶体 D单质的熔点降低 答案c 解析Na、Mg、Al是金属晶体,Si是共价晶体,P、S、Ch是分子晶体,C项正确。 12.准晶体原子虽然排列有序,但不具备普通晶体的长程平移对称性,而且原子位置之间有间隙(如下 图)。 空隙 重叠 晶体的平移对称性 准晶体的旋转对称性 下列说法不正确的是()。 A.石墨是共价晶体,0.12g石墨中约含6.02×1021个碳原子 B.与类似的普通晶体比较.准晶体延展性较差 C.与类似的普通品体比较,准晶体密度较小 D.普通玻璃属于非晶体,其成分中存在共价键 答案A 解析石墨晶体内存在共价键、大π键,层间以范德华力结合,兼具有共价晶体、金属晶体、分子晶体 的特征,0.12g石墨中约含6.02×1021个碳原子,A项错误。由于准晶体不具备普通晶体的长程平移对 称性,故与类似的普通晶体比较,准晶体延展性较差,B项正确。由于准晶体原子位置之间有间隙,故与 类似的普通晶体比较,准晶体密度较小C项正确。普通玻稿属于非晶体,其成分中存在硅氧共价键D 项正确。 13.下列对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是( )。(注:每个小球代表1个原子) A.该品胞是所在晶体内最小的平行六面体 B.该晶胞的每个顶角上和每个面的面心上都各有一个原子 C.平均每个晶胞中有14个原子 D.平均每个晶胞中有4个原子 含案 4
4 B.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 C.单质的晶体类型由金属晶体、共价晶体到分子晶体 D.单质的熔点降低 答案:C 解析:Na、Mg、Al 是金属晶体,Si 是共价晶体,P、S、Cl2 是分子晶体,C 项正确。 12.准晶体原子虽然排列有序,但不具备普通晶体的长程平移对称性,而且原子位置之间有间隙(如下 图)。 下列说法不正确的是( )。 A.石墨是共价晶体,0.12 g 石墨中约含 6.02×1021 个碳原子 B.与类似的普通晶体比较,准晶体延展性较差 C.与类似的普通晶体比较,准晶体密度较小 D.普通玻璃属于非晶体,其成分中存在共价键 答案:A 解析:石墨晶体内存在共价键、大 π 键,层间以范德华力结合,兼具有共价晶体、金属晶体、分子晶体 的特征,0.12 g 石墨中约含 6.02×1021 个碳原子,A 项错误。由于准晶体不具备普通晶体的长程平移对 称性,故与类似的普通晶体比较,准晶体延展性较差,B 项正确。由于准晶体原子位置之间有间隙,故与 类似的普通晶体比较,准晶体密度较小,C 项正确。普通玻璃属于非晶体,其成分中存在硅氧共价键,D 项正确。 13.下列对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是( )。(注:每个小球代表 1 个原子) A.该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体 B.该晶胞的每个顶角上和每个面的面心上都各有一个原子 C.平均每个晶胞中有 14 个原子 D.平均每个晶胞中有 4 个原子 答案:C
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 解析晶胞是晶体内最小的重复单元,常规的晶胞都是平行六面体,A项正确。该晶胞的每个顶角上 和每个面的面心上都各有一个原子,B项正确。由于顶角原子被8个晶胞所共有,面心原子被2个晶 胞所共有,平均每个晶胞中有4个原子,C项错误,D项正确。 14.观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法正确的是( 物质 B12结构单元 SF6分子 Ss HCN 结构 模型 00 示意图 ∞ 备注 熔点1873K 惕溶于CS2 A.单质硼属于共价晶体 B.SF6是由极性键构成的极性分子 C.固态硫Sg属于共价晶体 D.HCN的结构式为H:C:N 含案A 解析SF6的空间结构高度对称,是由极性键构成的非极性分子,B项错误。根据S8易溶于CS2可知,固 态硫S8属于分子晶体,C项错误。HCN的结构式应为HC=N,D项错误。 15.A12O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体,氮化铝的晶胞如图所示。下列说 法正确的是( AIO NO A.氮化铝属于分子晶体 B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具 C.1个氮化铝晶胞中含有9个A1原子 D.氮化铝晶体中A1的配位数为2 答案B 解析根据氨化铝晶体的性质,可知它属于共价晶体,A项错误。氯化铝晶体属于共价品体,硬度很高, 能用于制造切割金属的刀具,B项正确。根据晶胞结构可知,一个氨化铝晶胞中含有的A!原子的数目 为8×分1=2,C项错误。观察晶胞结构,可得氨化铝晶体中A1的配位数为4,D项错误。 16.元素X的某价态离子X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3形成晶体的晶胞结 构如图所示。下列说法错误的是()。 5
5 解析:晶胞是晶体内最小的重复单元,常规的晶胞都是平行六面体, A 项正确。该晶胞的每个顶角上 和每个面的面心上都各有一个原子, B 项正确。由于顶角原子被 8 个晶胞所共有,面心原子被 2 个晶 胞所共有,平均每个晶胞中有 4 个原子, C 项错误,D 项正确。 14.观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法正确的是( )。 物质 B12结构单元 SF6分子 S8 HCN 结构 模型 示意图 备注 熔点 1 873 K — 易溶于 CS2 — A.单质硼属于共价晶体 B.SF6 是由极性键构成的极性分子 C.固态硫 S8 属于共价晶体 D.HCN 的结构式为H· ·C· · · ·N 答案:A 解析:SF6 的空间结构高度对称,是由极性键构成的非极性分子,B 项错误。根据 S8 易溶于 CS2可知,固 态硫 S8 属于分子晶体,C 项错误。HCN 的结构式应为 H—C≡N,D 项错误。 15.Al2O3 在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体,氮化铝的晶胞如图所示。下列说 法正确的是( )。 A.氮化铝属于分子晶体 B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具 C.1 个氮化铝晶胞中含有 9 个 Al 原子 D.氮化铝晶体中 Al 的配位数为 2 答案:B 解析:根据氮化铝晶体的性质,可知它属于共价晶体,A 项错误。氮化铝晶体属于共价晶体,硬度很高, 能用于制造切割金属的刀具,B 项正确。根据晶胞结构可知,一个氮化铝晶胞中含有的 Al 原子的数目 为 8× 1 8 +1=2,C 项错误。观察晶胞结构,可得氮化铝晶体中 Al 的配位数为 4,D 项错误。 16.元素 X 的某价态离子 X n+中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层,它与 N3-形成晶体的晶胞结 构如图所示。下列说法错误的是( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的: 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org d.8w0 O表示X"+,○表示N3 A.X元素的原子序数是19 B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3:1 C.X+中=1 D.晶体中每个X+周围有2个距离最近的N 答案A 解析从“元素X的某价态离子X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出,X+共有28 个电子,A项错误。图中X*位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的X+个数为12×3,N位于顶角,一个 晶胞拥有N的个数为8×分l,B、D项正确。由于该物质的化学式为XN,故X显+1价,C项正确。 17磷化硼是一种超硬、耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元,其中每个原子最外层 均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是( OB OP A.磷化硼的化学式为BP,其晶体属于分子晶体 B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电 C.磷化硼晶体中每个原子均参与形成4个共价键 D.磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力 答案c 解机由磷化硼的晶胞结构可知,P位于顶角和面心,数目为×8+6×4,B位于晶胞内,数目为4,故磷化 硼的化学式为BP,磷化硼是一种超硬、耐磨涂层材料,所以磷化硼晶体属于共价晶体,A项错误。磷 化硼属于共价化合物,熔融状态下不能导电,B项错误。由磷化硼晶胞结构可知,磷化硼晶体中每个原 子均参与形成4个共价键,C项正确。磷化硼晶体为共价晶体,熔化时需克服共价镀,D项错误。 18.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()。 6
6 A.X 元素的原子序数是 19 B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为 3∶1 C.X n+中 n=1 D.晶体中每个 X n+周围有 2 个距离最近的 N3- 答案:A 解析:从“元素 X 的某价态离子 X n+中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层”可以看出,Xn+共有 28 个电子,A 项错误。图中 X n+位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的 X n+个数为 12× 1 4 =3;N3-位于顶角,一个 晶胞拥有 N3-的个数为 8× 1 8 =1,B、D 项正确。由于该物质的化学式为 X3N,故 X 显+1 价,C 项正确。 17.磷化硼是一种超硬、耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元,其中每个原子最外层 均满足 8 电子稳定结构。下列有关说法正确的是( )。 A.磷化硼的化学式为 BP,其晶体属于分子晶体 B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电 C.磷化硼晶体中每个原子均参与形成 4 个共价键 D.磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力 答案:C 解析:由磷化硼的晶胞结构可知,P 位于顶角和面心,数目为1 8 ×8+6× 1 2 =4,B 位于晶胞内,数目为 4,故磷化 硼的化学式为 BP,磷化硼是一种超硬、耐磨涂层材料,所以磷化硼晶体属于共价晶体,A 项错误。磷 化硼属于共价化合物,熔融状态下不能导电,B 项错误。由磷化硼晶胞结构可知,磷化硼晶体中每个原 子均参与形成 4 个共价键,C 项正确。磷化硼晶体为共价晶体,熔化时需克服共价键,D 项错误。 18.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的: 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org oNa" CaF2晶胞(●Ca2+oF) 由E原子和F原子构成 金刚石 的气态团簇分子模型 A.在NaCl晶体中,距Na最近的C形成正八面体 B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2 C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2 D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE 含案p 解析由于是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或FE4;CaF2晶胞中,Ca2+占据8个顶角和6个面心,故 每个晶胞中含有C2共8×始6×4个。全金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子相连,而碳碳键为2 个碳原子共用,碳原子与C一C个数比为1:2。 二、非选择题(本题包括6个小题,共64分) 19.(6分)A1和Si在元素周期表中金属和非金属过渡的位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业 和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题。 (1)A1C13是化工生产中的常用催化剂,熔点为194℃,熔融状态以二聚体A12C16形式存在,其中铝原子 与氯原子的成键类型是」 (2)超高导热、绝缘、耐高温纳米氮化铝(AN)在绝缘材料中的应用广泛,AIN晶体与金刚石类似,每个 铝原子与」 个氮原子相连,与同一个铝原子相连的氮原子构成的空间结构为。在四大 晶体类型中,AIN属于 晶体。 (3)Si和C同主族,Si、C和O的成键情况如下 共价键 C-0 s=0 键能/kJmo 360 803 464 640 C和O之间可以形成双键,形成CO2分子,而Si和O则不能像碳那样形成稳定分子的原因 是 答案1)共价键(或σ键) 7
7 A.在 NaCl 晶体中,距 Na+最近的 Cl-形成正八面体 B.在 CaF2 晶体中,每个晶胞平均占有 4 个 Ca2+ C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为 1∶2 D.该气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE 答案:D 解析:由于是气态团簇分子,其分子式应为 E4F4 或 F4E4;CaF2 晶胞中,Ca2+占据 8 个顶角和 6 个面心,故 每个晶胞中含有 Ca2+共 8× 1 8 +6× 1 2 =4 个。金刚石晶体中,每个碳原子与 4 个碳原子相连,而碳碳键为 2 个碳原子共用,碳原子与 C—C 个数比为 1∶2。 二、非选择题(本题包括 6 个小题,共 64 分) 19.(6 分)Al 和 Si 在元素周期表中金属和非金属过渡的位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业 和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题。 (1)AlCl3 是化工生产中的常用催化剂,熔点为 194 ℃,熔融状态以二聚体 Al2Cl6 形式存在,其中铝原子 与氯原子的成键类型是 。 (2)超高导热、绝缘、耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛,AlN 晶体与金刚石类似,每个 铝原子与 个氮原子相连,与同一个铝原子相连的氮原子构成的空间结构为 。在四大 晶体类型中,AlN 属于 晶体。 (3)Si 和 C 同主族,Si、C 和 O 的成键情况如下: 共价键 C—O C O Si—O Si O 键能/(kJ·mol-1 ) 360 803 464 640 C 和 O 之间可以形成双键,形成 CO2 分子,而 Si 和 O 则不能像碳那样形成稳定分子的原因 是 。 答案:(1)共价键(或 σ 键)
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志河。 http://www.zhyh.org (2)4正四面体形共价 (3)Si一0的键能大于C一O的键能,C一0的键能大于S一O的键能,所以Si和O形成单键,而C和O 以双键形成稳定分子 解析A1CL,是化工生产中常用的催化剂,熔点为194℃,熔融状态以二聚体ACl6形式存在,可以推出 其分子为共价化合物,因此原子间形成的化学键为共价键:超高导热、绝缘、耐高温纳米氨化铝(AN) 在绝缘材料中的应用广泛,AIN晶体与金刚石类似,可以预测AN为共价晶体,因此每个铝原子周围有 4个氨原子,且与同1个铝原子相连的4个氨原子构成正四面体形结构:根据数据可以判断化学键的 强弱。 20.(10分)据报道,科研人员应用计算机模拟出了结构类似C6o的物质N60。 己知:①N6o分子中每个氮原子均以N一N结合三个氮原子而形成8电子稳定结构:②N一N的键能为 167kJmo。 请回答下列问题。 (1)N60分子组成的晶体为 晶体,其熔、沸点比N2 (填“高或“低”),原因是_。 (2)1molN6o分解成N2时 (填“吸收”或“放出)的热量是 _kJ(己知N≡N的键能为 942 kJ.mol-1),表明稳定性N60 (填>MN2),故N60晶体中分子间的范德华力比2 晶体中分子间的范德华力大,N60晶体的熔、沸点比N2晶体的熔、沸点高。 (2)因N60中每个氮原子形成三个N一N,每个N一N被两个氮原子共用,故1molN6o中存在N一N:1 molx60x3×空90mol。发生的反应为Nu一定条件 -30N2,故△=90mol×167 kJ-mol-1-30mol×942 kJmo1=-13230kJN60 (3)由于反应放出大量的热,同时生成大量气体,因此N60可用作高能炸药。 21.(12分)下图为CF2、HBO(层状结构,层内的HBO3分子通过氢键结合人金属铜三种晶体的结 构示意图,请回答下列问题。 ●阳离子 。阴离子 8
8 (2)4 正四面体形 共价 (3)Si—O 的键能大于 C—O 的键能,C O 的键能大于 Si O 的键能,所以 Si和 O 形成单键,而 C 和 O 以双键形成稳定分子 解析:AlCl3 是化工生产中常用的催化剂,熔点为 194 ℃,熔融状态以二聚体 Al2Cl6 形式存在,可以推出 其分子为共价化合物,因此原子间形成的化学键为共价键;超高导热、绝缘、耐高温纳米氮化铝(AlN) 在绝缘材料中的应用广泛,AlN 晶体与金刚石类似,可以预测 AlN 为共价晶体,因此每个铝原子周围有 4 个氮原子,且与同 1 个铝原子相连的 4 个氮原子构成正四面体形结构;根据数据可以判断化学键的 强弱。 20.(10 分)据报道,科研人员应用计算机模拟出了结构类似 C60 的物质 N60。 已知:①N60 分子中每个氮原子均以 N—N 结合三个氮原子而形成 8 电子稳定结构;②N—N 的键能为 167 kJ·mol-1。 请回答下列问题。 (1)N60 分子组成的晶体为 晶体,其熔、沸点比 N2 (填“高”或“低”),原因是 。 (2)1 mol N60 分解成 N2 时 (填“吸收”或“放出”)的热量是 kJ(已知 N≡N 的键能为 942 kJ·mol-1 ),表明稳定性 N60 (填“>”“Mr(N2),故 N60晶体中分子间的范德华力比 N2 晶体中分子间的范德华力大,N60 晶体的熔、沸点比 N2 晶体的熔、沸点高。 (2)因 N60 中每个氮原子形成三个 N—N,每个 N—N 被两个氮原子共用,故 1 mol N60 中存在 N—N:1 mol×60×3× 1 2 =90 mol。发生的反应为 N60 30N2,故 ΔH=90 mol×167 kJ·mol-1 -30 mol×942 kJ·mol-1=-13 230 kJN60。 (3)由于反应放出大量的热,同时生成大量气体,因此 N60 可用作高能炸药。 21.(12 分)下图为 CaF2、H3BO3(层状结构,层内的 H3BO3 分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结 构示意图,请回答下列问题
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 图1CaF2晶胞 滑 图2HBO3层状结构 图3钢晶胞 (1)图1所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F数为 图3中顶角处的铜原子周围最紧 邻的铜原子数为 (2)图2所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是 。HBO3晶体中B原子个数与 极性键个数比为 (3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性,对此现象最简单的解释是用”理论。 (4)三种晶体中熔点最低的是 ,其晶体受热熔化时,克服的粒子之间的相互作用力 为 9 客案1)812 (2)01:6 (3)电子气 (4)HBO3分子间作用力 解析1)从题图1可看出面心上的一个C2+连接4个F,若将紧邻的晶胞画出,也应连4个F,则与 Ca2+最近且等距离的F数为8。 (2)H是两电子原子,从题图2看,B只形成三个共价键,最外层应为6个电子,只有0最外层为8个电 子。HBO3属于分子晶体,一个B连有3个O,3个0又连有3个H,所以一个B对应6个极性键。 (3)“电子气”理论可以解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。 (4)晶体熔,点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中HBO3为 分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。 22.(12分)黄铜矿(CuFS2)是炼铜的最主要矿物。在火法治炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是 。高温 2Cu20+Cu2S一6Cu+S02↑。请回答下列问题。 (1)Cu20与C2S中熔点较高的是 ,原因为 9
9 图 1 CaF2 晶胞 图 2 H3BO3 层状结构 图 3 铜晶胞 (1)图 1 所示的 CaF2 晶体中与 Ca2+最近且等距离的 F -数为 ,图 3 中顶角处的铜原子周围最紧 邻的铜原子数为 。 (2)图 2 所示的物质结构中最外层已达 8 电子结构的原子是 。H3BO3 晶体中 B 原子个数与 极性键个数比为 。 (3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性,对此现象最简单的解释是用“ ”理论。 (4)三种晶体中熔点最低的是 ,其晶体受热熔化时,克服的粒子之间的相互作用力 为 。 答案:(1)8 12 (2)O 1∶6 (3)电子气 (4)H3BO3 分子间作用力 解析:(1)从题图 1 可看出面心上的一个 Ca2+连接 4 个 F - ,若将紧邻的晶胞画出,也应连 4 个 F - ,则与 Ca2+最近且等距离的 F -数为 8。 (2)H 是两电子原子,从题图 2 看,B 只形成三个共价键,最外层应为 6 个电子,只有 O 最外层为 8 个电 子。H3BO3 属于分子晶体,一个 B 连有 3 个 O,3 个 O 又连有 3 个 H,所以一个 B 对应 6 个极性键。 (3)“电子气”理论可以解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。 (4)晶体熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中 H3BO3 为 分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。 22.(12 分)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。在火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是 2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑。请回答下列问题。 (1)Cu2O 与 Cu2S 中熔点较高的是 ,原因为
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网,永远提供更新的! 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org (2)离子化合物CC2的一种晶体结构如图所示。写出该物质的电子式: 一个晶胞 含有 个π键。 ·Ca24ooCo铁原子·碳原子 (3)奥氏体是碳溶解在Y-F℃中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图所示,则该物质的化学式 为 若晶体密度为dgcm3,则晶胞中最近的两个碳原子间的距离为 pm(阿伏加德罗常数的值用Na表示,写出计算式即可)。 管案1)C20两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而02的半径小于$2的半径,Cu0中 离子键强 (2)Ca2+[C::C]2-8 (3)FeC 号×恶100 dNA 解析1)Cu20和Cu2S都属于离子晶体,离子键越强,晶体熔、沸点越高,离子键的强弱与离子半径、 离子所带电荷数有关,半径越小、离子所带电荷数越多,离子键越强,C20和Cu2S中阴、阳离子所带 电荷数相同,因S2的半径大于O2的半径,因此Cu2S的熔点低于Cu20的熔点。 (2)CaC2的电子式为Ca2+[C::C]P,根据晶胞的结构,Ca2+位于顶角和面心,C2位于棱上和体心,该晶 胞中C经的个数为12×1=4。根据CaC2的电子式,1个C经中有2个π镀,即1个晶胞中π镀的数日为 2×4=8。 (3)铁原子位于顶角、面心,晶胞中铁原子的个数为8x日6×4,碳原子位于棱上和体心,晶胞中碳原子 的个数为12×子1=4,因此化学式为F®C,晶胞的质量为X6g。根据密度的定义,得出晶胞的棱长为 NA √cm,根据晶胞的结构,两个最近的碳原子间的距离是面对角线的一半,则两个最近的碳原子间的 3272 距离为三x3匹x1010pm。 2 dNA 23.(12分)铍及其化合物的应用正日益被重视。 (1)有一种含铍矿物是绿柱石,含2%铬(C)的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子价层电子的轨道表示 式为 10
10 (2)离子化合物 CaC2 的一种晶体结构如图所示。写出该物质的电子式: 。一个晶胞 含有 个 π 键。 (3)奥氏体是碳溶解在 γ-Fe 中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图所示,则该物质的化学式 为 。若晶体密度为 d g·cm-3 ,则晶胞中最近的两个碳原子间的距离为 pm(阿伏加德罗常数的值用 NA 表示,写出计算式即可)。 答案:(1)Cu2O 两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而 O2-的半径小于 S 2-的半径,Cu2O 中 离子键强 (2)Ca2+[ · ·C︙︙C· · ] 2- 8 (3)FeC √2 2 × √ 272 𝑑𝑁A 3 ×1010 解析:(1) Cu2O 和 Cu2S 都属于离子晶体,离子键越强,晶体熔、沸点越高,离子键的强弱与离子半径、 离子所带电荷数有关,半径越小、离子所带电荷数越多,离子键越强,Cu2O 和 Cu2S 中阴、阳离子所带 电荷数相同,因 S 2-的半径大于 O2-的半径,因此 Cu2S 的熔点低于 Cu2O 的熔点。 (2)CaC2 的电子式为 Ca2+[ · ·C︙︙C· · ] 2- ;根据晶胞的结构,Ca2+位于顶角和面心,C2 2-位于棱上和体心,该晶 胞中C2 2-的个数为 12× 1 4 +1=4。根据 CaC2 的电子式,1 个C2 2-中有 2 个 π 键,即 1 个晶胞中 π 键的数目为 2×4=8。 (3)铁原子位于顶角、面心,晶胞中铁原子的个数为 8× 1 8 +6× 1 2 =4,碳原子位于棱上和体心,晶胞中碳原子 的个数为 12× 1 4 +1=4,因此化学式为 FeC,晶胞的质量为4×68 𝑁A g。根据密度的定义,得出晶胞的棱长为 √ 272 𝑑𝑁A 3 cm,根据晶胞的结构,两个最近的碳原子间的距离是面对角线的一半,则两个最近的碳原子间的 距离为√2 2 × √ 272 𝑑𝑁A 3 ×1010 pm。 23.(12 分)铍及其化合物的应用正日益被重视。 (1)有一种含铍矿物是绿柱石,含 2%铬(Cr)的绿柱石即为祖母绿。基态 Cr 原子价层电子的轨道表示 式为