高二化學晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專項訓練單元達標綜合模擬測評學能測試一、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．螢石(CaF2)屬于立方晶體（如圖），晶體中每個Ca2＋被8個F－包圍，則晶體中F－的配位數(shù)為A．2 B．4 C．6 D．82．有關常見晶體的敘述正確的是()A．氯化銫晶體中，每1個Cs+與其他8個Cs+等距離緊鄰B．干冰晶體中，每1個CO2分子與其他12個CO2分子等距離緊鄰C．石墨中由非極性鍵構(gòu)成的最小碳環(huán)有6個碳原子，每個該小環(huán)平均分配6個碳原子D．氯化鈉晶體中，每個Na+與其他6個Na+等距離緊鄰3．下列對物質(zhì)性質(zhì)的描述中屬于離子晶體的是（）A．熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導電B．熔點是10.31℃，液態(tài)不導電，水溶液能導電C．熔點3550℃，硬度大，不導電D．熔點是97.80℃，質(zhì)軟、導電，密度是0.97g/cm34．下列大小關系正確的是A．熔點：NaI＞NaBr B．硬度：MgO＞CaOC．晶格能：NaCl＜NaBr D．熔沸點：CO2＞NaCl5．下列說法正確的是A．氯化氫氣體溶于水破壞離子鍵，產(chǎn)生H+和Cl-B．硅晶體熔化與碘化氫分解需克服的化學鍵類型相同C．NH3和HCl都極易溶于水，是因為都可以和H2O形成氫鍵D．CO2和SiO2的熔沸點和硬度相差很大，是由于它們所含的化學鍵類型不同6．美國LawreceLiermore國家實驗室（LINL）成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似CO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關于CO2的原子晶體說法，正確的是：A．CO2原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體B．在一定條件下,CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為CO2分子晶體是物理變化C．CO2的原子晶體和CO2分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)D．在CO2的原子晶體中，每一個C原子周圍結(jié)合4個O原子，每一個O原子跟2個C原子相結(jié)合7．下列關于等離子體的敘述正確的是（）A．物質(zhì)一般有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)，等離子體卻被認為是物質(zhì)存在的第四態(tài)B．為了使氣體變成等離子體，必須使其通電C．等離子體通過電場時，所有粒子的運動方向都發(fā)生改變D．等離子體性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生化學反應8．二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體模型如圖所示。下列有關二氧化硅晶體的說法正確的是（）A．二氧化硅晶體最小環(huán)上含有12個原子B．每個硅原子為4個最小環(huán)所共有C．從晶體結(jié)構(gòu)可知，1molSiO2擁有2molSi-O鍵D．SiO2晶體是由極性共價鍵與非極性共價鍵共同構(gòu)成的9．在某晶體中，與某一種微粒x距離最近且等距離的另一種微粒y所圍成的空間構(gòu)型為正八面體型（如圖）。該晶體可能為A．NaCl B．CsCl C． D．10．下列說法正確的是A．水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學鍵B．離子晶體中可能存在共價鍵，而分子晶體中一定存在共價鍵C．CO2與SiO2均為共價化合物，其固體熔化時，均破壞了分子間作用力D．某物質(zhì)熔點1067°C，易溶于水，其水溶液和熔融態(tài)均能導電，其晶體一定為離子晶體11．硅是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分，單質(zhì)硅及其化合物具有廣泛的用途。完成下列填空：I.某些硅酸鹽具有篩選分子的功能，一種硅酸鹽的組成為：M2O·R2O3·2SiO2·nH2O，已知元素M、R均位于元素周期表的第3周期。兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為24。（1）該硅酸鹽中同周期元素原子半徑由大到小的順序為________________；（2）寫出M原子核外能量最高的電子的電子排布式：__________________；（3）常溫下，不能與R單質(zhì)發(fā)生反應的是___________（選填序號）；a．CuCl2溶液b．Fe2O3c．濃硫酸d．Na2CO3溶液（4）寫出M、R兩種元素的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式：____________________________________________。II.氮化硅（Si3N4）陶瓷材料硬度大、熔點高?？捎上铝蟹磻频茫篠iO2+C+N2Si3N4+CO（5）Si3N4晶體中只有極性共價鍵，則氮原子的化合價為______，被還原的元素為______________。（6）C3N4的結(jié)構(gòu)與Si3N4相似。請比較二者熔點高低。并說明理由：_____________________。（7）配平上述反應的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向。_________________（8）如果上述反應在10L的密閉容器中進行，一段時間后測得氣體密度增加了2.8g/L，則制得的Si3N4質(zhì)量為_____________。12．鈦酸鋇粉體是電子陶瓷元器件的重要基礎原料。工業(yè)上以TiCl4、BaCO3、H2C2O4等物質(zhì)為原料制備草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，再高溫煅燒制得鈦酸鋇粉體。請回答下列問題：(1)基態(tài)Ti原子的價電子排布圖為__，同周期元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ti相同的元素有___(填元素符號)。(2)第IIA族(堿土金屬)元素的原子序數(shù)、原子半徑、第一電離勢(從元素的氣態(tài)基態(tài)原子中將一個電子移至無窮遠處時所需做的功)如下表所示。元素原子序數(shù)原子半徑/pm每一電離勢/eVBe4899.32Mg121367.644Ca201746.111Sr381915.692Ba561985.21①由上表數(shù)據(jù)可知，相鄰元素原子半徑差值?r(Be-Mg)、?r(Mg-Ca)明顯大于?r(Ca-Sr)、?r(Sr-Ba)，試解釋其原因__。②由上表數(shù)據(jù)可知，隨原子序數(shù)的遞增，第IIA族元素的第一電離勢依次減小，試解釋其原因__。(3)已知草酸分子的結(jié)構(gòu)簡式為。①草酸分子中，碳原子的雜化方式為__。②由此結(jié)構(gòu)簡式可預測草酸__(填“難溶”“微溶”或“易溶”)于水和乙醇。③已知草酸和液溴的相關數(shù)據(jù)如下，草酸熔點高于液溴的原因是__。名稱化學式相對分子質(zhì)量熔點草酸H2C2O490101℃液溴Br2160-7.2℃(4)設NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，已知鈦酸鋇的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中Ti原子的配位數(shù)為__，其晶胞參數(shù)約為apm，鈦酸鋇晶體的密度ρ=__g.cm-3。(列式即可)【參考答案】***試卷處理標記，請不要刪除一、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．B【解析】【詳解】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個晶胞中含有大黑實心球的個數(shù)為8，而小球的個數(shù)為8×+6×=4，結(jié)合CaF2的化學式可知，大黑實心球表示F-，小球表示Ca2+，由圖可以看出每個F-周圍最近距離的Ca2+一共是4個，即晶體中F－的配位數(shù)為4，故答案為B。2．B【解析】【分析】【詳解】A．氯化銫晶體中，銫離子的配位數(shù)是8，是與其他8個Cl-等距離緊鄰，故A錯誤；B．二氧化碳晶體屬于面心立方，每個二氧化碳分子周圍緊鄰二氧化碳分子個數(shù)=3×8/2=12，故B正確；C．石墨是層狀結(jié)構(gòu)，由非極性鍵構(gòu)成的最小碳環(huán)有6個碳原子，每個該小環(huán)平均分配2個碳原子，故C錯誤；D．氯化鈉晶胞中，每個鈉離子周圍距離最近的鈉離子個數(shù)=3×8/2=12，故D錯誤；答案為B。3．A【解析】【分析】【詳解】A.熔點是1070℃，易溶于水，水溶液能導電，屬于離子晶體的物理性質(zhì)，A正確；B.熔點是10.31℃，液態(tài)不導電，水溶液能導電，屬于分子晶體的物理性質(zhì)，B錯誤；C.不溶于水，熔點3550℃，不導電，屬于原子晶體的物理性質(zhì)，C錯誤；D.熔點是97.80℃，質(zhì)軟、導電，密度是0.97g?cm-3，屬于金屬晶體的物理性質(zhì)，D錯誤；故合理選項是A。4．B【解析】【分析】【詳解】A．NaI、NaBr都形成離子晶體，由于離子半徑I->Br-，所以NaBr的晶格能大，熔點：NaI<NaBr，A不正確；B．由于離子半徑Mg2+<Ca2+，所以晶格能MgO＞CaO，硬度MgO＞CaO，B正確；C．NaCl和NaBr都形成離子晶體，離子半徑Cl-<Br-，所以晶格能：NaCl>NaBr，C不正確；D．CO2形成分子晶體，NaCl形成離子晶體，所以熔沸點：CO2<NaCl，D不正確；故選B。5．B【解析】【詳解】A.HCl是共價化合物，氯化氫氣體溶于水時破壞共價鍵，產(chǎn)生H+和Cl-，A錯誤；B.硅晶體屬于原子晶體，熔化斷裂共價鍵；碘化氫屬于分子晶體，碘化氫分解破壞共價鍵，因此需克服的化學鍵類型相同，B正確；C.NH3和HCl都極易溶于水，NH3是因為可以和H2O形成氫鍵，但HCl分子與H2O分子之間不存在氫鍵，C錯誤；D.CO2和SiO2的熔沸點和硬度相差很大，是由于CO2屬于分子晶體，分子之間以微弱的分子間作用力結(jié)合，而SiO2屬于原子晶體，原子之間以強的共價鍵結(jié)合，熔化時破壞的作用力性質(zhì)不同，D錯誤；故合理選項是B。6．D【解析】【分析】【詳解】A．二氧化碳原子晶體中不含分子，不可能是同分異構(gòu)體，故A錯誤；B．CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為CO2分子晶體，結(jié)構(gòu)已發(fā)生改變，且二者的性質(zhì)也有較大差異，故二者是不同的物質(zhì)，所以二者的轉(zhuǎn)變是化學變化，故B錯誤；C．CO2原子晶體與CO2分子晶體，結(jié)構(gòu)不同，二者是不同的物質(zhì)，物理性質(zhì)不同，如CO2原子晶體硬度很大，CO2分子晶體硬度不大，其化學性質(zhì)也不同，故C錯誤；D．CO2原子晶體與SiO2結(jié)構(gòu)類似，每個碳原子與4個氧原子通過1對共用電子對連接，每個氧原子與2個碳原子通過1對共用電子對連接，故D正確；故答案選D。7．A【解析】【分析】高溫加熱、用X射線、紫外線和γ射線來照射氣體，可以使氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，即電離了的“氣體”，據(jù)此分析判斷?！驹斀狻緼．物質(zhì)一般有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)，等離子體卻被認為是物質(zhì)存在的第四態(tài)，故A正確；B．高溫加熱、用X射線、紫外線和γ射線來照射氣體，可以使氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，不一定要通電，故B錯誤；C．等離子體中也存在中性微粒，通過電場時運動方向不發(fā)生改變，故C錯誤；D．等離子體性質(zhì)活潑，可發(fā)生在一般條件下無法進行的化學反應，故D錯誤；故選A?！军c睛】本題的易錯點為C，要注意等離子體存在中性微粒。8．A【解析】【分析】【詳解】A．二氧化硅晶體最小環(huán)上含有6個硅原子6個氧原子，共12個原子，故A正確；B．二氧化硅晶體和金剛石晶體的結(jié)構(gòu)類似，每個硅原子為12個最小環(huán)共有，故B錯誤；C．1個Si與4個O形成Si-O鍵，則1molSi擁有4molSi-O鍵，故C錯誤；D．SiO2晶體中只含極性共價鍵，不含非極性共價鍵，故D項錯誤。故答案選：A。9．A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意，在該圖形中x微粒的配位數(shù)是6，NaCl晶體中氯離子和鈉離子的配位數(shù)均是6，CsCl晶體中離子的配位數(shù)是8，二氧化碳晶體中，二氧化碳分子的配位數(shù)是12，二氧化硅是原子晶體，每個Si原子與4個O原子相連，而每個O原子與2個Si原子相連，不符合此圖，所以答案選A。10．D【解析】【分析】【詳解】A．水的沸點較高是因為水分子間存在較強的氫鍵，故A錯誤；B．離子晶體中可能存在共價鍵如氫氧化鈉，而分子晶體中不一定存在共價鍵，如稀有氣體，是單原子分子，沒有化學鍵，故B錯誤；C．CO2與SiO2均為共價化合物，但CO2是分子晶體，其固體熔化時，破壞了分子間作用力，SiO2是原子晶體，其固體熔化時，破壞共價鍵，故C錯誤；D．離子晶體的熔沸點較高，一般在幾百至1000℃左右，某物質(zhì)熔點1067℃，易溶于水，其水溶液和熔融態(tài)能導電的是離子化合物，其晶體一定為離子晶體，故D正確；答案選D。【點睛】離子晶體的熔沸點較高，一般在幾百至1000℃左右，其溶于水及熔化時均能夠?qū)щ姟?1．Na>Al>Si3s1bd-3N2中氮元素兩者均為原子晶體，碳原子半徑小于硅原子半徑，因此C3N4中碳原子與氮原子形成的共價鍵鍵長較Si3N4中硅原子與氮原子形成的共價鍵鍵長小，鍵能較大，熔點較高35g【解析】【分析】【詳解】I．（1）化合物的化合價代數(shù)和為0，因此M呈+1價，R呈+3價，M、R均位于元素周期表的第3周期，兩元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為24，則M為Na，R為Al，該硅酸鹽中Na、Al、Si為同周期元素，元素序數(shù)越大，其半徑越小，因此半徑大小關系為：Na>Al>Si；（2）M原子核外能量最高的電子位于第三能層，第三能層上只有1個電子，其電子排布式為：3s1；（3）常溫下，Al與CuCl2溶液反應能將銅置換出來；Al與Fe2O3在高溫反應；Al與濃硫酸發(fā)生鈍化；Al與Na2CO3溶液在常溫下不發(fā)生反應；故答案為：bd；（4）Na、Al兩種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為：NaOH、Al(OH)3，二者反應的離子方程式為：；II．（5）非金屬性N>Si，因此Si3N4中N元素化合價為-3價；該反應中N元素化合價從0價降低至-3價，N元素被還原；（6）Si3N4陶瓷材料硬度大、熔點高，晶體中只有極性共價鍵，說明Si3N4為原子晶體，C3N4的結(jié)構(gòu)與Si3N4相似，說明C3N4為原子晶體，兩者均為原子晶體，碳原子半徑小于硅原子半徑，因此C3N4中碳原子與氮原子形成的共價鍵鍵長較Si3N4中硅原子與氮原子形成的共價鍵鍵長小，鍵能較大，熔點較高；（7）該反應中Si元素化合價不變，N元素化合價從0價降低至-3價，C元素化合價從0價升高至+2價，根據(jù)得失電子關系以及原子守恒配平方程式以及單線橋為：；（8）氣體密度增加了2.8g/L，說明氣體質(zhì)量增加了2.8g/L×10L=28g，因此生成的Si3N4質(zhì)量為=35g。12．Ni、Ge、SeBe與Mg、Mg與Ca核電荷數(shù)相差8，原子核對核外電子的引力增加較小，而增加一個電子層時原子半徑增大幅度較大；Ca與Sr、Sr與Ba核電荷數(shù)相差18，原子核對核外電子的引力增加較大，而增加一個電子層時原子半徑增大幅度較小隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑依次增大，原子核對最外層電子的引力減弱，第一電離勢依次減小sp2易溶草酸能形成分子間氫鍵，熔點較高；液溴分子間只存在范德華力，熔點較低6【解析】【分析】(1)基態(tài)Ti原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，由此可畫出價電子排布圖，同周期元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ti相同的元素，其價電子排布可能為3d84s2、4s24p2、4s24p4。(2)①由上表數(shù)據(jù)可知，相鄰元素原子半徑差值?r(Be-Mg)、?r(Mg-Ca)明顯大于?r(Ca-Sr)、?r(Sr-Ba)，可從核電荷數(shù)的變化、原子半徑的變化進行解析。②由上表數(shù)據(jù)可知，隨原子序數(shù)的遞增，第IIA族元素的第一電離勢依次減小，從原子半徑變化及原子核對外層電子的吸引力解釋原因。(3)①草酸分子中，碳原子的價層電子對數(shù)為3，由此可得出雜化方式。②草酸分子中含有水溶性基團羧基，由此可預測草酸在水和乙醇中的溶解性。③草酸和液溴都形成分子晶體，草酸分子間能形成氫鍵，熔點高于液溴。(4)從晶胞中Ti原子周圍O原子的分布，可確定其配位數(shù)；由晶胞參數(shù)可求出體積，再利用晶胞中所含原子數(shù)計算質(zhì)量，最后求出鈦酸鋇晶體的密度?！驹斀狻?1)基態(tài)Ti原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，由此可畫出價電子排布圖為，同周期元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ti相同的元素，其價電子排布可能為3d84s2、4s24p2、4s24p4，則對應元素為Ni、Ge、Se。答案為：；Ni、Ge、Se；(2)①由上表數(shù)據(jù)可知，相鄰元素原子半徑差值?r(Be-Mg)、?r(Mg-Ca)明顯大于?r(Ca-Sr)、?r(Sr-Ba)，可從核電荷數(shù)的變化、原子半徑的變化進行解析，其原因為Be與Mg、Mg與Ca核電荷數(shù)相差8，原子核對核外電子的引力增加較小，而增加一個電子層時原子半徑增大幅度較大；Ca與S