第三章综合测试
(时间90分钟，满分100分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2011·郑州月考)下列指定微粒的个数比为2∶1的是( )
A．Be2＋中的质子和电子 B．12H中的中子和质子
C．NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子 D．BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
【解析】 Be2＋中含有4个质子、2个电子。12H原子中含有1个中子和1个质子。NaHCO3晶体中的钠离子与碳酸氢根离子的个数比为1∶1。BaO2(过氧化钡)固体中含有Ba2＋、O22－，阴离子和阳离子的个数比为1∶1。
【答案】 A
2．有关晶体结构的叙述中，错误的是( )
A．金刚石的网状结构中，最小的环上有6个碳原子
B．在氯化钠晶体中，每个氯离子周围都紧邻6个氯离子
C．在金属铜的晶体中，由于存在自由电子，因此铜能导电
D．分子晶体熔化时，不破坏共价键；原子晶体熔化时，破坏共价键
【解析】 氯化钠晶体中钠离子周围紧邻6个氯离子，氯离子周围最近且等距离的氯离子为12个；原子晶体中只有共价键，故熔化时只有共价键被破坏。
【答案】 B
3．(2011·启东月考)经X射线研究证明PCl5在固态时，其空间构型分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是( )
A．PCl5晶体是分子晶体
B．PCl5晶体由[PCl3]2＋和[PCl2]2－构成，且离子数目之比为1∶1
C．PCl5晶体由[PCl4]＋和[PCl6]－构成，且离子数目之比为1∶1
D．PCl5晶体具有良好的导电性
【解析】 含正四面体结构的离子，其离子组成为AB4n±(与NH4＋类比)，即为PCl4＋，并由此导出阴离子为PCl6－；两种离子的物质的量之比为1∶1时，符合2PCl5PCl4＋＋PCl6－；因为存在离子，此晶体应为离子晶体。
【答案】 C
4．(2011·盐城月考)如右图是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是( )
A．该化合物的化学式是Al2Cl6
B．该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电
C．该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
D．该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键
【解析】 由A、B元素都在第三周期，并且所有原子的最外层都达到8个电子的稳定结构，可知A为Cl，B为Al，故A正确；因是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，B错，C正确；该化合物中不含离子键，只含极性共价键，D正确。
【答案】 B
5．X、Y、Z、R、W是5种短周期元素，原子序数依次增大，它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合物RY3、XW4，已知Y、R同主族，Z、R、W同周期。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：R>W；离子半径：ZB>C>E
【解析】 设B的原子序数为z，则A、C、D的原子序数分别为z－1、z＋1、z＋8，故有z－1＋z＋z＋1＋z＋8＝36，z＝7，因此A、B、C、D分别为碳、氮、氧、磷。E元素原子的半径在同周期中最大，则E为第ⅠA族元素，E的离子与C的离子具有相同的电子层结构，故E为Na。C形成的气态氢化物较多，不一定为正四面体形分子，如乙烯为平面结构，A错误；NaH为离子化合物，沸点最高，B错误；C3O2中C的价态低于＋4价，可以被氧气氧化，C错误；B、C、E的离子具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径B>C>E，B、D同主族，D的离子半径大于B的离子半径，D正确。
【答案】 D
7．最外层有1个电子的主族元素X与最外层有7个电子的另一主族元素Y化合，以下有关描述正确的是( )
A．X与Y一定能形成XY型离子化合物
B．在XY中X的原子半径一定比Y的原子半径大
C．电解XY时，阳极一定析出Y的单质
D．生成的化合物一定易溶于水
【解析】 D由题干知X、Y分别位于元素周期表中ⅠA族和ⅦA族，易形成XY型离子化合物，但HY不属于离子化合物，A错误；B项大小无法确定；C项电解HF溶液不可能得到F2；D正确。
【答案】 D
8.右图是一种新型无机材料的结构示意图，它含有B和N两种元素，具有与石墨类似的片层结构。有关该无机材料用途的叙述，正确的是( )
A．是一种坚硬耐磨的材料
B．是高温润滑材料、导电材料
C．是生产化学纤维的原料
D．不能确定
【解析】 因具有与石墨类似的片层结构，是混合型晶体，层与层之间可以滑动，是高温润滑材料、导电材料。
【答案】 B
9．(2011·枣庄模拟)解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )
①HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
②NH3易液化
③F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
④H2S的熔、沸点小于H2O的熔、沸点
⑤NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低
A．①③④ B．③④
C．②③④ D．全部
【解析】 NH3易液化主要是因分子间存在氢键，F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，是因为分子间作用力逐渐增大，H2S的熔、沸点小于H2O的熔、沸点，是因为H2O中存在氢键。
【答案】 C
10．在刚刚谢幕的2008北京奥运会中，中国体操队和举重队都取得了前所未有的辉煌。体操队和举重队分别以9金1银4铜、8金1银的成绩创造了历史。在体操运动员上器械前，举重运动员举杠铃前，都会在手掌心上抹一种白色的粉末，还在器械上也抹一些。这种白色粉末是“镁粉”，主要成分是碳酸镁。“镁粉”的功能是吸汗，保持手的干燥，增加和器械之间的摩擦力，以免打滑和脱杠。关于碳酸镁下列说法正确的是( )
A．碳酸镁是离子晶体，高温时不能分解
B．MgCO3是碳酸镁的分子式
C．碳酸镁是只由离子键形成的离子化合物
D．碳酸镁晶体熔融时能导电，是因为晶体在熔融时电离产生了能自由移动的阴阳离子
【解析】 碳酸镁是离子晶体，MgCO3是化学式，CO32－中存在共价键，由离子键和共价键形成的离子化合物，高温时能分解生成MgO和CO2。
【答案】 D
11．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是( )
表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl－与Na＋间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高
Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小
C
在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同
同一主族元素原子的最外层电子数相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
【解析】 A项I2是非极性分子，在水中的溶解度小；C项氧族元素中的氧元素，卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同；D项，P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4，其溶液导电。
【答案】 B
12．(2011·大连月考)下列有关说法不正确的是( )
A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
【解析】 由电子云图可知，H原子核外的一个电子，在原子核附近运动的几率高。
【答案】 C
13．二氧化硅晶体是立体的网状结构，其结构如下图所示。关于二氧化硅晶体的下列说法不正确的是( )
A．晶体中Si、O原子个数比为1∶2
B．晶体中最小环上的原子数为8
C．晶体中一个硅原子共用的最小环的数目为12
D．晶体中Si、O原子最外层都满足8电子结构
【解析】 B项：SiO2晶体中最小环上的原子数为12，B项错，C项：晶体中一个硅原子共同的最小环的数目为12，C项正确。
【答案】 B
14．非整比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n(Fe)∶n(O)<1，所以晶体存在缺陷，Fe0.95O可以表示为( )
A．Fe0.452＋Fe0.53＋O B．Fe0.852＋Fe0.103＋O
C．Fe0.152＋Fe0.803＋O D．Fe22＋Fe3＋O2
【解析】 根据化合物中正负电荷代数和为零知B正确。
【答案】 B
15．阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol－1，下列说法中一定正确的是( )
A．60g SiO2晶体中含有2×6.02×1023个Si—O键
B．石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如上图1)，则0.12g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
C．720g C60晶体(如上图2)中含有6.02×1023个晶胞结构单元
D．14g两种烯烃CnH2n和CmH2m，混合物，含有共用电子对数目为3×6.02×1023
【解析】 D本题考查晶体与晶胞的关系。SiO2晶体是原子晶体，1mol SiO2晶体中含1mol硅原子，含4molSi—O键，A项错误；0.12g石墨烯的物质的量为0.01mol，所含碳原子个数为0.01NA，B项错误；由晶胞示意图可知，一个晶胞所占有的C60分子数大于1，故1mol C60晶体中的晶胞单元一定小于1mol，故C项错误。
【答案】 D
16．(2011·安徽安庆月考)硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以用投影图表示成：
其中○表示氧原子，中心黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。试确定在无限长的单链阴离子中(见图)，硅原子与氧原子的个数之比为( )
A．1∶2 B．1∶3
C．2∶5 D．2∶7
【解析】 硅氧四面体“基本结构单元”中，硅是一个，氧是2＋2×1/2＝3，硅原子与氧原子的个数之比为1∶3。
【答案】 B
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、填空题(本题共6小题，共52分)
17．(11分)(1)晶体的自范性即__________________的性质，是晶体在__________________呈现周期性的有序排列的宏观表象。
(2)晶体的特点有3个：______________、______________、______________。
(3)金属晶体的组成微粒有________和________。
(4)决定离子空间结构的因素有________、________和离子键的纯粹程度。
(5)在离子晶体中，晶格能越大、熔点越________、硬度越________。
【答案】 (1)晶体能自发地呈现多面体外形 微观空间里
(2)自范性 各向异性 固定的熔点
(3)金属阳离子 自由电子
(4)几何因素 电荷因素
(5)高 大
18．(8分)有如下几种物质：A.金刚石、B.MgF2、C.NH4Cl、D.NaNO3、E.干冰、F.固体碘。选取适当物质填写下列空白。
(1)熔化时不需破坏化学键的是________，熔化时只需破坏共价键的是________，熔点最高的是________，熔点最低的是________。
(2)晶体中既存在离子键又存在共价键的是________，只存在离子键的是________。
(3)由极性键构成的非极性分子有________。
(4)可溶于CCl4的有________。
【解析】 (1)晶体熔化时需要克服晶体中微粒间的作用力，原子晶体要破坏共价键，离子晶体破坏离子键，金属晶体要破坏金属键，分子晶体只需破坏范德华力。金刚石为原子晶体，熔点最高，干冰是分子晶体，且CO2常温下为气体，所以CO2熔点最低。(3)分子的极性与键的极性、分子的空间构型有关，CO2分子中，C—O键是极性键，分子为直线形，结构对称，为非极性分子。(4)CCl4为非极性溶剂，根据“相似相溶原理”知，非极性分子I2可以溶于CCl4。
【答案】 (1)EF A A E (2)CD B (3)E (4)F
19．(7分)参考下表中物质的熔点，回答有关问题：
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
NaF
993
SiF4
－90.2
NaCl
801
SiCl4
－70.4
NaBr
747
SiBr4
5.2
NaI
662
SiI4
120.5
NaCl
801
SiCl4
－70.4
KCl
768
GeCl4
－49.5
RbCl
717
SnCl4
－36.2
CsCl
646
PbCl4
－15
(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的________有关，随着________的增大，熔点逐渐降低。
(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________有关，随着________增大，________增强，故熔点逐渐升高。
(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与________有关，因为________________________________________________________________________________________________，故前者的熔点远高于后者。
【解析】 这是一道全面考查晶体熔点的递变规律的题目。NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体，它们的阳离子相同，随着阴离子半径的增大，离子键逐渐减弱，熔点逐渐降低；NaCl、KCl、RbCl、CsCl四种碱金属的氯化物亦均为离子晶体，它们的阴离子相同，随着阳离子半径的增大，离子键逐渐减弱，熔点逐渐降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四种硅的卤化物均为分子晶体，分子结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增强，熔点逐渐升高；SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四种碳族元素的氯化物也均为分子晶体，分子结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增强，熔点逐渐升高；钠的卤化物的熔点高于相应的硅的卤化物的熔点，是因为前者为离子晶体，后者为分子晶体。
【答案】 (1)半径 半径
(2)相对分子质量 相对分子质量 分子间作用力
(3)晶体类型 钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体
20．(10分)下图表示一些晶体的结构中的某一部分。
(1)代表金刚石的是(填编号字母，下同)________，其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。
(2)代表NaCl的是________，每个Na＋周围与它最接近且距离相等的Na＋有________个。
(3)代表CsCl的是________，每个Cs＋与________个Cl－紧邻。
(4)代表干冰的是________，每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。
(5)代表石墨的是________，它属于________晶体。
【答案】 (1)D 4 (2)A 12 (3)C 8 (4)B 12 (5)E 混合晶体
21．(6分)右图是超导化合物——钙钛矿晶体的晶胞结构。
请回答：
(1)该化合物的化学式为__________________。
(2)在该化合物晶体中，与钛离子距离最近且相等的钛离子有____________个。
【解析】 Ca2＋位于立方体的中央，为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞的顶点上，为8个晶胞所共有，每个晶胞占有的钛离子个数为8×＝1个；氧离子位于棱上，为4个晶胞所共有，每一个晶胞占有的氧离子个数为12×＝3个；故钙、钛、氧的粒子数之比为1∶1∶3，化学式为CaTiO3。钛位于立方体的顶点上，与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的，与它共棱的离子都是两个，所以共6个。
【答案】 (1)CaTiO3 (2)6
22．(2011·江西六校联考)(10分)(1)英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在石墨烯(如甲图)材料方面的卓越研究而获得2010年诺贝尔物理学奖。六方氮化硼(BN)与石墨是等电子体，它有“白石墨”之称，具有类似石墨的层状结构，有良好的润滑性。C、N、B的第一电离能由大到小的顺序为________，电负性由小到大的顺序为________。
(2)目前，利用金属或合金储氢已取得很大进展，先后发现了Ni、Mg、Fe基三个系列的储氢材料，乙图是一种储氢密度超过液氢的镍基合金的晶胞结构图。
①Ni原子的基态电子排布式为________，位于周期表的________区。
②这种储氢合金的化学式为________________。
(3)丙图是某晶体结构点阵的一部分。请你在图中画出氯化铯的晶胞结构，用不同的标记区分氯和铯。
(4)把CoCl2·6H2O和碳酸铵混合氧化，然后加入盐酸可得到化合物A(化学式为CoCl3H12N4)，在A中加入硝酸银溶液只有1/3的氯可被沉淀。A的结构式为________。根据价层电子对互斥理论，推测CO32－的空间构型为________________。
【解析】 (1)B、C、N都位于第二周期，原子序数依次增大，第一电离能、电负性也依次增大。(2)Ni是28号元素，在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。从镍基合金的晶胞结构可以看出，La原子都位于顶点，共有8×1/8＝1个；Ni原子有8个位于面上，1个位于体心，共有8×1/2＋1＝5个，故化学式为LaNi5。(3)氯化铯的晶胞是立方体，8个铯离子位于顶点，1个氯离子位于体心(或两者对调)，故只要将8个点连接起来构成一个小立方体，内部包含1个点即可。(4)CoCl2·6H2O和碳酸铵混合氧化，故Co2＋被氧化成Co3＋，A中加入硝酸银溶液只有1/3的氯可被沉淀，说明只有1个氯在外界，其余2个氯在内界，这样电荷刚好守恒，因此氮元素与氢元素将以NH3的形成存在，故可得A的结构式为[Co(NH3)4Cl2]Cl。根据价层电子对互斥理论，CO32－的价层电子对数为＝3，C原子采取sp2杂化，空间构型为正三角形。
【答案】 (1)N>C>B(1分) B
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