专题质量评估(二)专题3(90分钟 100分)一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.在单质的晶体中一定不存在的微粒是 ( )A.原子 B.分子 C.阴离子 D.阳离子【解析】选C。单质的晶体中可能含有原子(如原子晶体金刚石)、分子(如分子晶体碘、氦等)、阳离子(如金属晶体钠中含有Na+)。晶体中若含阴离子,则一定含阳离子,该晶体是离子晶体。2.(2022·安徽高考)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是 ( )A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键C.分子中只有极性键D.8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2【解析】选A。根据该物质的结构知其分子式为C3H2O3,A正确;碳碳双键或碳氧双键均含1个σ键和1个π键,单键全部是σ键,该物质含1个CO键、1个CC键、4个C—O键,2个C—H键,共8个σ键,B错误;同种原子形成的共价键是非极性键,即CC键是非极性键,C错误;由于没有给出气体所处的外界条件,不能求算CO2的体积,D错误。3.(2022·桂林高二检测)一种新型材料B4C,它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的是 ( )A.B4C是一种分子晶体B.B4C是一种离子晶体C.B4C是一种原子晶体D.B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的【解析】选C。B4C可用于制作切削工具和高温热交换器,说明它的硬度大、熔沸点高,又因B4C是由硼原子和碳原子构成的,所以它是原子晶体。4.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是 ( )A.熔点:CO2>KCl>SiO2B.水溶性:NH3>HCl>CO2>SO2>H2SC.热稳定性:HF>H2O>NH3D.沸点:乙烷>戊烷>丁烷【解析】选C。二氧化碳是分子晶体,KCl是离子晶体,二氧化硅是原子晶体,因此熔点高低为CO2<kcl<sio2,a错;根据相似相溶原理,水是极性分子,非极性分子在水中的溶解度小,因此二氧化碳的水溶性最小,b错;原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,分子越稳定,原子半径f<o<n,故c正确;结构和组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,故沸点顺序应为戊烷>丁烷>乙烷,D错。5.(2022·衢州高二检测)下列关于金属铯和氯化铯的说法中,正确的是 ( )A.熔化时克服的化学键类型相同B.氯离子和铯离子的L层的电子能量一定相同C.氯化铯是离子化合物,一定不会有单个的CsCl分子存在D.金属铯和氯化铯晶体中均含有铯离子【解析】选D。本题考查晶体的结构和性质。熔化时金属铯克服的是金属键,氯化铯克服的是离子键,A错;Cl-与Cs+的核电荷数不同,且Cs+的半径大于Cl-,故对L层电子的作用力不同,即L层的电子能量也不相同,B错;当氯化铯为气态时,可存在单个的CsCl分子,C错。6.(2022·杭州高二检测)下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是 ( )A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4B.KCl>NaCl>MgCl2>MgOC.Rb>K>Na>LiD.石墨>金刚石>SiO2【解析】选D。分子晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构和粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,其熔点高低取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,A错误;B项中物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小和电荷数目,一般来说,离子的半径越小,电荷数越多,离子键的键能就越强,熔点越高,故B项各物质熔点也逐渐升高,B错误;C项中物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,而金属键的键能与金属原子半径成反比,与价电子数成正比,碱金属原子半径依Li～Rb的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Rb最低,C错误;石墨、金刚石和SiO2均为原子晶体,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,而共价键的键能与键长成反比,石墨中C—C键键长比金刚石中C—C键的键长更短些,所以石墨的熔点比金刚石略高,金刚石的熔点又比SiO2高,D正确。7.(2022·嘉兴高二检测)下列叙述中正确的是 ( )A.离子晶体中肯定不含非极性共价键B.原子晶体的熔点肯定高于其他晶体C.由分子组成的物质其熔点一般较低D.原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键【解析】选C。离子晶体中有时也含非极性共价键,如Na2O2;SiO2的熔点为1670℃,而钨(W)的熔点为3410℃;分子晶体一般熔点较低;金刚石晶体中C—C键为非极性共价键。【易错提醒】(1)原子晶体的熔点不一定比离子晶体高,如MgO的熔点为2852℃,石英的熔点为1610℃。(2)金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高,如Na的熔点为97.5℃,尿素的熔点为132.7℃。8.某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为 ( )A.A2B B.AB C.AB2 D.A3B【解析】选B。观察图可以看出,在A原子的周围有4个B原子,同样在B原子的周围有4个A原子,故A、B原子的个数比为1∶1。9.(2022·上海高二检测)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2A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之间的小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DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物【解析】选B。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。【补偿训练】三聚氰胺是一种白色粉末状固体,微溶于水,易溶于甲醇、甲醛等有机溶剂,熔点为345℃,若快速加热至300℃可升华。据此判断三聚氰胺属于 ( )A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.金属晶体【解析】选A。熔点低、易升华是分子晶体的特征。【方法规律】依据晶体的组成微粒和微粒间的相互作用判断晶体类型的方法(1)阴、阳离子～离子键离子晶体(2)原子～共价键原子晶体(3)分子～分子间作用力分子晶体(4)金属阳离子、自由电子～金属键金属晶体注意:应用上述概念时要注意分析组成微粒与微粒间的相互作用,不要依据周期表去推断,如干冰(CO2)是分子晶体,而石英(SiO2)则是原子晶体;稀有气体虽由单原子(实质上可认为单原子分子)组成,但使其聚集在一起的相互作用不是共价键,而是分子间作用力,因此仍为分子晶体。10.(2022·启东高二检测)下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的是 ( )物质Na2ONaAlF3AlCl3熔点(℃)92097.51291190物质Al2O3BCl3CO2SiO2熔点(℃)2073-107-571610A.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8电子稳定结构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】选D。本题通过学生思维的易混淆点考查学生思维的全面性。金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,A错;在含有氢原子的共价分子中氢原子形成2个电子的稳定结构,B错;CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体,C错误;Na的熔点低于AlCl3,D正确。【互动探究】(1)在题给共价化合物中,各原子都形成了8电子稳定结构的物质有哪些?提示:AlCl3、CO2和SiO2。(2)几种化合物分别属于哪些晶体类型?提示:Na2O、AlF3、Al2O3是离子晶体;AlCl3、BCl3、CO2是分子晶体;SiO2是原子晶体。11.(双选)(2022·海南高考节选)下列物质的结构或性质与氢键无关的是 ( )A.乙醚的沸点B.乙醇在水中的溶解度C.氢化镁的晶格能D.DNA的双螺旋结构【解析】选A、C。乙醚分子间不存在氢键,乙醚的沸点与氢键无关,A符合题意;乙醇和水分子间能形成氢键,乙醇在水中的溶解度与氢键有关,B不符合题意;氢化镁为离子化合物,氢化镁的晶格能与氢键无关,C符合题意;DNA的双螺旋结构与氢键有关,D不符合题意。12.(2022·浙江高考节选)下列有关性质的比较,正确的是 ( )A.第一电离能:O>NB.水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3C.沸点:HCl>HFD.晶格能:NaCl>MgO【解析】选B。第一电离能:N>O,A项错误;水溶性:乙醇大于乙醚,B项正确;HF分子间存在氢键,沸点大于无氢键的氯化氢,C项错误;离子所带电荷数:Mg2+>Na+、O2->Cl-,离子半径:Mg2+<na+、o2-<cl-,晶格能的大小与离子所带电荷数成正比,与离子半径成反比,故晶格能:mgo>NaCl,D项错误。13.下列图象是NaCl、CsCl、干冰的晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl的晶体结构图象的是 ( )【解析】选A。A结构的配位数为6,属于NaCl的部分晶胞,A正确;B、C的配位数是8,属于CsCl的部分晶胞,B、C错;D属于分子晶体,是干冰的晶体结构,D错。14.(双选)下列物质性质变化规律不正确的是 ( )A.金属Na、Mg、Al的硬度依次升高B.HI、HBr、HCl、HF的沸点依次降低C.干冰、冰、钠的熔点依次升高D.O、F、H的原子半径依次增大【解析】选B、D。A中Na、Mg、Al均为金属晶体,其硬度由金属键决定,金属键越强,硬度越大,而金属键又与离子所带电荷和离子半径有关,所带电荷越多,半径越小,金属键越强,故A对;B中因HF存在氢键,沸点大于HCl,故B错;C中干冰和冰为分子晶体,常温时分别为气态和液态,而钠为金属晶体,常温下是固态,故Na的熔点大于干冰和冰,而冰又大于干冰,C对;D由原子半径比较可知是错误的。【易错提醒】分子晶体熔沸点高低比较易错点分子晶体的熔沸点高低取决于分子间作用力的强弱,而利用相对分子质量的大小来衡量分子熔沸点高低时,必须注意其应用范围是组成和结构相似的分子,同时注意氢键对物质性质的影响。15.已知某化合物的晶体是由以下最小单元密置堆积而成的,关于该化合物的以下叙述中正确的是 ( )A.1mol该化合物中有1molYB.1mol该化合物中有6molOC.1mol该化合物中有1molBaD.该化合物的化学式是YBa2Cu3O6【解析】选A。Y位于顶点,故晶胞中Y的个数为8×18=1个,A正确;氧原子有2个位于晶胞的内部,10个位于面上,故晶胞中O的个数为10×12+2=7个,B错;Ba位于晶胞的棱上,故晶胞中Ba的个数为8×14=2个,C错;3个Cu位于晶胞的内部,故晶胞中Cu的个数为3个,该化合物的化学式应为YBa2Cu3O7,D错。二、非选择题(本题共6小题,共55分)16.(7分)(2022·天津高二检测)有A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1的比例形成化合物;CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4;E的M层电子数是K层电子数的2倍。(1)写出这五种元素的名称A: ,B: ,C: ,D: ,E: 。(2)画出E的原子结构示意图: ,写出电子式D2A2: ,EB4: 。(3)比较EA2与EB4的熔点高低: > (填化学式)。(4)写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式:_____________________________________________________________。【解析】由E的M层、K层的电子数可知E为Si,由此据题意可知A为O,B为F,C为H,D为Na,从而可解答各题。答案:(1)氧 氟 氢 钠 硅(3)SiO2 SiF4(4)2Na+Cu2++2H2O2Na++Cu(OH)2↓+H2↑17.(8分)(2022·郑州高二检测)下列各图为几种晶体或晶胞的构型示意图。请回答下列问题:(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是_______________。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为 。(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能 (填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是 。(4)每个Cu晶胞中实际拥有 个铜原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为 。(5)冰的熔点远高于干冰,除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)只有原子晶体的粒子之间全以共价键结合。(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷有关,离子半径越小,离子所带电荷越多,则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体,熔点最高,冰、干冰均为分子晶体,冰中存在氢键,冰的熔点高于干冰。(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析得8×18+6×12=4,氯化钙类似于氟化钙,Ca2+的配位数为8,Cl-的配位数为4。答案:(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰(3)小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;且r(Mg2+)<r(na+)、r(o2-)<r(cl-)(4)4 8="">”“<”或“=”)B的电负性。(2)已知:波长为300nm的紫外光的光子,光子的能量与光的频率的关系为E=hν,式中h=6.63×10-34J·s,光的波长λ与光的频率ν的关系为λ=cν,其中光速c=3×108m·s-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量为399kJ·mol-1,说明人体长时间照射紫外光后皮肤会受伤害的原因:_________________________________________________。共价键C—CC—NC—S键能/kJ·mol-1347305259(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据:离子晶体NaClKClCaO晶格能/kJ·mol-17867153401离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN3种离子晶体的熔点从高到低的顺序是________________________________________________________________________________________________________________。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有 (填字母)。A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键【解析】(1)A的I3与I4差别很大,因此A在化学反应中易失去3个电子显示+3价。B元素反应中易失去2个电子,因此A外围电子排布式为3s23p1,B元素外围电子排布式为3s2。B元素3s为全充满状态,再获得1个电子的能力小于A,因此电负性A>B。(2)紫外光的光子所具有的能量为399kJ·mol-1,会使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子。(3)离子晶体中离子电荷越多,其熔点越高,因此熔点TiN>CaO>KCl。MgO晶体与NaCl结构相似,因此Mg2+周围最邻近且等距离的Mg2+有12个。(4)V2O5中V5+电子排布式为1s22s22p63s23p6,没有未成对电子;CrO2中Cr4+电子层排布式为1s22s22p63s23p63d2,含有2个未成对电子,因此CrO2适合作录音带磁粉原料。(5)分子中的—O—H…O含氢键,N→Ni为配位键,CN、C—C、C—H均为共价键,分子中不含离子键。答案:(1)+3 >(2)紫外光的光子具有的能量足以使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子(3)TiN>CaO>KCl 12(4)CrO2 (5)A</r(na+)、r(o2-)<r(cl-)(4)4></na+、o2-<cl-,晶格能的大小与离子所带电荷数成正比,与离子半径成反比,故晶格能:mgo></kcl<sio2,a错;根据相似相溶原理,水是极性分子,非极性分子在水中的溶解度小,因此二氧化碳的水溶性最小,b错;原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,分子越稳定,原子半径f<o<n,故c正确;结构和组成相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,故沸点顺序应为戊烷>
