1、1第 3 章 物质的聚集状态与物质性质章末检测卷(三)(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分)1下列式子中，真实表示物质分子组成的是( )AH 2SO4 BNH 4Cl CSiO 2 DC答案 A解析 只有分子晶体的化学式才表示真实的分子组成。2下列判断正确的是( )A酸酐一定是氧化物B晶体中一定存在化学键C碱性氧化物一定是金属氧化物D正四面体分子中键角一定是 109.5答案 C解析 此题考查了物质的分类、晶体的构造和分子的构型等知识点。酸酐中大多数是氧化物，但是醋酸酐就不是氧化物，A 错；稀有气体都是单原子分子，其晶体中只存在分子
2、间作用力，不存在化学键，B 错；正四面体分子中，白磷分子的键角是 60，D 错。3下列说法正确的是( )A一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物B离子键只存在于离子化合物中C共价键只存在于共价化合物中D离子化合物中必定含有金属元素答案 B解析 AlCl 3是共价化合物，A 错；凡含有离子键的化合物一定是离子化合物，B 正确；共价键除存在于共价化合物中，非金属单质及离子化合物中也可含有共价键，C 错；铵盐属于离子化合物，但其中没有金属元素，D 错。4区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )A测定熔、沸点 B观察外形C对固体进行 X 射线衍射 D通过比较硬度确定答案 C解析 从外形和某些
3、物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但并不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行 X 射线衍射实验，所以只有 C 选项正确。5下列叙述的各项性质中，不属于金属的通性的是( )A导电、导热性 B延展性2C具有金属光泽 D熔点都很高答案 D解析 金属晶体熔点范围很广，有些比原子晶体还高，有些比分子晶体还低。6X 元素的 1 个原子失去 2 个电子，被 Y 元素的 2 个原子各获得 1 个电子，形成离子化合物 Z，下列说法中不正确的是( )A固态 Z 是离子晶体BZ 可以表示为 X2YC固态 Z 熔化后能导电DX 可形成2 价阳离子答案 B7有关晶体的下列说法中正确的是( )A晶体中
4、分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏答案 B解析 分子的稳定性是由于分子内所含的共价键决定，而与分子间作用力大小无关；原子晶体内部只存在共价键，共价键越强，破坏共价键所需的能量越多，熔点越高，B 正确；冰在融化时克服的是氢键和范德华力，水分子内部并没有变化；氯化钠熔化时，由于离子间的距离变大，则离子键被破坏。8下列数据是对应物质的熔点，有关判断错误的是( )物质 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2熔点()920 97.8 1291 190 2073 107 57 172
5、3A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体B在共价化合物分子中各原子都满足 8 电子稳定结构C同族元素的氧化物可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答案 B解析 根据表中熔点数据可知，Na 属于金属晶体，含金属阳离子，A 正确；BCl 3为分子晶体，但硼原子没有满足 8 电子稳定结构，B 错；C 和 Si 同为第A 族元素，但 CO2为分子晶体，SiO 2为原子晶体，即同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，C 正确；Na 为金属晶体，AlCl 3为分子晶体，但 AlCl3的熔点比 Na 的熔点高，D 正确。9下列各组物质中，按熔点由低到高排列的是( )3AO 2、I 2、Hg
6、 BCO 2、Al 2O3、KClCNa、K、Rb DH 2S、H 2Se、H 2Te答案 D解析 A 项可联系三种物质在常温下的状态判断，O 2为气体，I 2为固体，Hg 为液体，熔点应为 O2Al3 ，Cl O2 且后者电荷数高于前者，可知 Al2O3的熔点应高于 KCl；C项碱金属的熔、沸点随核电荷数增大而降低；D 项中三种物质为氧族元素的气态氢化物，它们的相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，熔点依次升高。10AB、CD、EF 均为 11 型离子化合物，根据下列数据判断它们的熔、沸点由高到低的顺序是( )物质 AB CD EF离子电荷数 1 1 2键长/10 10 m 2.31 3.
7、18 2.10A.CDABEF BABEFCDCABCDEF DEFABCD答案 D解析 离子晶体熔点的高低与阴、阳离子所带电荷数及离子键键长有关，电荷越多、键长越短，离子键越强，熔点越高。11石墨晶体是层状结构，在每层里，每个碳原子都跟其他 3 个碳原子相结合。如图是石墨的晶体结构俯视图，图中每个黑点表示 1 个碳原子，而两黑点间的连线表示 1 个共价键。则石墨晶体中碳原子个数与共价键个数之比为( )A13 B23 C21 D32答案 B解析 根据每个 CC 键为两个碳原子共用，每个 C 占 CC 键的 1/2，而每个 C 有三个 CC 键，故碳原子数与 CC 键数之比为 1(31/2)23
8、。12下列有关晶胞的说法正确的是( )A晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式B若晶胞为六棱柱，则侧棱上的粒子为 2 个晶胞共用C若晶胞为六棱柱，顶点上的粒子为 6 个晶胞共用4D晶胞中不可能存在多个微粒答案 C解析 晶胞中的粒子不一定为晶体的化学式，如课本中的金属铜的晶胞中，Cu 原子个数为 4；B 项六棱柱侧棱上的粒子为 3 个晶胞共用；C 项如图所示顶点为 6 个晶胞共用；D项，晶胞内可能存在多个粒子，如 NaCl 晶胞。13下列关于晶体的说法一定正确的是( )CaTiO3的晶体结构模型(图中 Ca2 、O 2 、Ti 4 分别位于立方体的体心、面心和顶点)A分子晶体中都存在共价键BCaTiO
9、 3晶体中每个 Ti4 与 12 个 O2 相紧邻CSiO 2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高答案 B解析 B 中晶胞每个 Ti4 处在立方体的顶点，所以一个 Ti4 同时属于 8 个立方体所共有，在这 8 个立方体中有 12 个 O2 与之相紧邻；A 中稀有气体属于分子晶体，但稀有气体是单原子分子，不存在共价键；C 中 SiO2晶体中每个硅原子与 4 个氧原子以共价键结合；D 中金属晶体中的汞在常温时呈液态，它的熔点比常温下呈固态的分子晶体要低。14下列各组物质中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )ACaCl 2和 NaOH B碘、氖CCO
10、 2和 H2O DCCl 4和 KCl答案 C解析 A 项都是离子晶体，CaCl 2只有离子键，NaOH 既有离子键又有共价键；B 项都是分子晶体，碘分子中有共价键，氖分子中无化学键；C 项都是分子晶体，只有共价键；D项 CCl4是分子晶体，含有共价键，KCl 是离子晶体，含有离子键。15下列各项所述的数字不是 6 的是 ( )A在 NaCl 晶体中，与一个 Na 最近的且距离相等的 Cl 的个数B在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数5D在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数答案 C解析 在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数为 12 个。二、
11、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分)16(9 分)Al 和 Si、Ge 和 As 在元素周期表的金属和非金属过渡位置上，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)As 的价层电子构型为_。(2)AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为 192.6，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_。(3)超高导热绝缘耐高温纳米材料氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛，AlN 晶体与金刚石类似。在四大晶体类型中，AlN 属于_晶体。(4)SiCl4常用作烟雾剂，因为 Si 存在 3d 空轨道，能同 H2O 发生反应而剧烈水解
12、，在潮湿的空气中产生烟雾，试用化学方程式表示其反应原理_。答案 (1)4s 24p3 (2)共价键(或 键) (3)原子(4)SiCl43H 2O=H2SiO34HCl解析 砷位于元素周期表第 4 周期第A 族，价层电子构型为 4s24p3；氯化铝熔点低，是分子晶体；氮化铝与金刚石类似，是原子晶体；四氯化硅在潮湿的空气中发烟是由于生成了固态小颗粒的硅酸和盐酸酸雾。17(10 分)金属钾的冶炼可采用如下 3 种方法，方法一：KClNa= =NaClK，方法二：2KFCaC 2=CaF22K 2C，方法三：K 2CO32C= =2K3CO。试回答相关问题：(1)将方法一中四种物质的熔点按由高到低的
13、顺序排列：_。(2)方法二以 KF 和电石(主要成分 CaC2)为原料来制备 K。CaC 2中阴离子内部共价键的类型是_。产物之一 CaF2的一个不完整的晶胞如右图所示，则图中实心球表示 Ca2 还是 F ？答：_。(3)方法三中原料 K2CO3中阴离子的空间立体构型为_，与产物 CO 互为等电子体的离子为_(填化学式)，CO 在配合物中常作为配位体，如近年来开始使用的一种新型汽油防震剂 Fe(CO)5，该化合物中铁元素的化合价为_。6答案 (1)NaClKClNaK(2) 键和 键(或答非极性共价键) Ca 2(3)平面正三角形 CN 等 0解析 (1)NaCl 的晶格能大于 KCl，因此
14、NaCl 的熔点大于 KCl，金属钠中金属键强于金属钾，因此熔点 Na 大于 K，由于碱金属的熔点均较低，可判断出两种离子化合物的熔点均高于两种金属晶体。(2)由 CaC2和水反应制乙炔的反应原理可推知 C 中化学键的类型。22(3)CO 中碳原子以 sp2形式杂化，因此 CO 的空间立体构型为平面正三角形。23 23CO(羰基)为中性配位体，故 Fe(CO)5中 Fe 元素为 0 价。18(12 分)C、Si、Ge、Sn 是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：(1)Ge 原子核外电子排布式为_。(2)C、Si、Sn 三种元素的单质中，能够形成金属晶体
15、的是_。(3)按要求写出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质：CO 2分子的立体构型及碳氧之间的成键方式_；SiO 2晶体的立体构型及硅氧之间的成键方式_；已知 SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质_(写出 2条即可)。(4)CO 可以和很多金属形成配合物，已知 Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm1 ，CO 分子中碳氧键的伸缩振动频率为 2143cm1 ，则 Ni(CO)4中碳氧键的强度比 CO分子中碳氧键的强度_(填字母)。A强 B弱 C相等 D无法判断答案 (1)1s 22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d 104s24p2 (2)Sn(3)直线形；共价
16、键(或 键与 键)SiO 通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构；共价键( 键)熔融时能导电、较高的熔点(4)B解析 (1)Ge 与碳同族且属第 4 周期，因此其电子排布式可写为1s22s22p63s23p63d104s24p2。(3)CO 2分子为直线形，碳氧原子之间以共价键( 键和 键)结合。SiO 通过共价键形成四面体结构，四面体之间又通过共价键形成空间网状结构而7构成原子晶体，成键方式为共价键。离子晶体的特点是较高的熔点和硬度，熔融时能导电等。(4)因 CO 分子中 CO 以共价键结合，其强度要比 Ni(CO)4分子中的配位键强，从它们的伸缩振动频率也可以得到答
17、案。19(11 分)空气质量高低直接影响着人类的生产和生活，它越来越受到人们的关注。被污染的空气中杂质的成分有多种，其中计入空气质量日报空气污染指数的项目有SO2、CO、NO 2、O 3和可吸入颗粒物等。请回答下列问题：(1)S、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)血红蛋白中含有 Fe2 ，CO 易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒。写出亚铁离子的基态电子排布式_。CO 有多种等电子体，其中常见的两种为_。(3)SO2是一种大气污染物，为减轻 SO2污染，火力发电厂生产中常在燃煤中加入 CaO 以“固硫” 。CaO 晶胞如右图所示，其中 Ca2 的配位数为_，CaO 晶体和 Na
18、Cl 晶体中离子排列方式相同。CaO 晶体的熔点_(填“高于” 、 “等于”或“低于”)NaCl 晶体的熔点。(4)随着人们生活质量的提高，不仅室外的环境安全为人们所重视，室内的环境安全和食品安全也越来越为人们所关注。甲醛是室内主要空气污染物之一(其沸点是19.5)，甲醇是“假酒”中的主要有害物质(其沸点是 64.65)，甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是_。答案 (1)NOS(2)1s 22s22p63s23p63d6 N 2、CN (3)6 高于(4)甲醇分子间存在氢键，而甲醛没有解析 (1)N 元素核外电子排布式为 1s22s22p3,2p 轨道处于半充满结构，所以 N 的第一电离能大于
19、 O 的第一电离能，即：NOS。(2)Fe 2 的基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6；CO 由 2 个原子构成，价电子数为 10，常见的等电子体为 N2、CN 。(3)结合 CaO 晶胞可知其配位数是 6，由于氧的离子半径较小，且 Ca2 、O 2 带电荷数较多，所以 CaO 晶体的熔点比 NaCl 高。8(4)甲醇分子间存在氢键，而甲醛不能形成，所以甲醇的沸点明显高于甲醛。20(13 分)主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的原子最外层电子数是次外层电子数的 3 倍。X、Y 和 Z 分属不同的周期，它们的原子序数之和是 W 原子序数的 5 倍。在由元素 W、
20、X、Y、Z 组成的所有可能的二组分化合物中，由元素 W 与 Y 形成的化合物 M 的熔点最高。请回答下列问题：(1)W 元素原子的 L 层电子排布式为_，W 3分子的空间构型为_。(2)X 单质与水发生主要反应的化学方程式为_。(3)化合物 M 的化学式为_，其晶体结构与 NaCl 相同，而熔点高于 NaCl。M 熔点较高的原因是_。将一定量的化合物 ZX 负载在 M 上可制得 ZX/M 催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有_，OCO 的键角约为_。(4)X、Y、Z 可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中 X 占据所有棱的中心，Y
21、位于顶角，Z 处于体心位置，则该晶体的组成为 XYZ_。(5)含有元素 Z 的盐的焰色反应为_色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_。答案 (1)2s 22p4 V 形 (2)2F 22H 2O=4HFO 2 (3)MgO 晶格能大 sp 3和 sp2 120 (4)311 (5)紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量解析 元素原子的最外层电子数不超过 8 个，故 W 元素的次外层为 K 层，所以 W 元素为 O；X、Y、Z 分别属于不同的周期，且原子序数之和为 40，据此可以确定 X、Y、Z 分别属于 2、3、4 三个周期。结合
22、题中 X 的单质能够与水反应，故可确定 X 为 F；Y 与 Z 的原子序数之和为 31，Y 的原子序数最小为 11，Z 位于第 4 周期，原子序数最小为 19。若 Y 为Na，则 Z 为 Ca，但钠的氧化物的熔点显然比氧化钙的熔点低，不符合题意。所以 Y 元素只能是 Mg，Z 为 K。(1)O 的 L 层电子排布式为 2s22p4，O 3分子的空间构型为 V 形，根据杂化轨道理论可知，中心氧原子成键时采用 sp2杂化，且氧原子中含有孤对电子，故形成了 V 形结构。(2)氟气与水能够剧烈反应，生成氧气：2F 22H 2O=4HFO 2。(3)M 的化学式为 MgO，属于离子化合物。结构相似的离子
23、化合物，比较其熔点的高低，主要看晶格能的大小，晶格能越大，熔点越高，而判断晶格能大小的一个重要参数就是看离子半径的大小。碳酸二甲酯分子中存在 C=O 和 CO，前者是平面结构，碳原子采用 sp2杂化，后者碳原子采用 sp3杂化，OCO 的键角约为 120。(4)X 占据立方体的棱中心，故每个晶胞中实际含有的 X 的个9数为 12 3(每条棱被四个立方体共有)，Y 位于顶角，故每个晶胞中实际含有的 Y 的个14数为 8 1(每个顶点被 8 个立方体共有)，Z 位于体心，被立方体独自占据，故个数为181，所以该晶体中 X、Y、Z 三种微粒的个数比为 311。(5)钾盐的焰色反应为紫色，发生焰色反应的原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。
