第三章不同聚集状态的物质与性质第3节液晶、纳米材料与超分子专题练高中化学鲁科版（2019）选择性必修2.docx

《第三章不同聚集状态的物质与性质第3节液晶、纳米材料与超分子专题练高中化学鲁科版（2019）选择性必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章不同聚集状态的物质与性质第3节液晶、纳米材料与超分子专题练高中化学鲁科版（2019）选择性必修2.docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章不同聚集状态的物质与性质第3节液晶、纳米材料与超分子专题练 高中化学鲁科版（2019）选择性必修2一、单选题（共16题）1纳米材料是指颗粒直径在1100nm范围内的材料。纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术。下列关于纳米技术的叙述正确的是A纳米材料有丁达尔效应B用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的转化率C将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，说明“纳米铜”比铜片更易失电子D银器能抑菌、杀菌，纳米银粒子填入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果2物质的非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动地转变为非晶体，这说明A非晶体是不

2、稳定的，处于非晶体时能量大B晶体是稳定的，处于晶体时能量大C非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小D晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小3关于液晶，下列说法正确的是A液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的化学性质与温度变化无关D液晶的光学性质随外加电场的变化而变化4化学与生活紧密相关，下列描述不正确的是A水泥是由石灰石和黏土为原料烧制而成的B佩戴医用口罩预防病毒的原理相当于化学实验中的过滤C火神山医院在建造过程中大量使用HDPE防渗膜，这种塑料是一种新型的无机材料D碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料5中美学者携手发现了全硼富勒烯团簇B40。B40团簇的结构，酷似中国的

3、红灯笼(如图)。该材料可用于组装分子器件，在储氢储锂、半导体、超导、绿色催化等领域具有重要应用前景。下列有关说法正确的是AB40与石墨烯的结构相同，二者互为同素异形体B43.2g该物质含有2.4081024个原子CB40中既含有极性键又含有非极性键D全硼富勒烯团簇是一种新型的高分子材料6等离子体的用途十分广泛运用等离子体束来切割金属或者进行外科手术，利用了等离子体的特点是A微粒带有电荷B高能量C基本构成微粒多样化D准电中性7我国科学家已成功合成了一种碳纤维（3nm长的管状纳米管），这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的）、熔点高、化学性质稳定的特点，因而被称为“超级纤

4、维”。下列对碳纤维的说法不正确的是A它是制造飞机的理想材料 B它的主要组成元素是碳C它的抗腐蚀能力强 D碳纤维复合材料不易导电8我国科学家成功合成了长的管状定向碳纳米管。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的)、熔点高、化学性质稳定的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是A它是制造飞机的理想材料B它的主要组成元素是碳C它的抗腐蚀能力强D碳纤维复合材料为高分子化合物9下列关于纳米材料的叙述错误的是A将纳米材料均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶B用纳米级金属颗粒粉剂做催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率C将纳米颗粒粉剂制成火箭的固体燃料将有更大

5、的推动力D银器能抑菌、杀菌，将纳米银微粒植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果10下列说法不正确的是A储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量BGe(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性D纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Hg2+等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子有较强的物理吸附11下列说法正确的是A互为同素异形体的物质的性质完全相同 B互为同素异形体的物质之间不可能相互转化C氧气和臭氧之间的转化是物理变化 D液晶兼有液体

6、和晶体的部分性质12科学家预言超级原子的发现将会重建周期表，2005年1月美国科学家在Science上发表论文，宣布发现Al的超原子结构Al13和Al14，Al13、Al14的性质很像现行周期表中的某主族元素，已知这类超原子当具有40个价电子时最稳定。下列说法正确的是AAl13、Al14互为同位素BAll4与A族元素性质相似CAl13和Al14都具有强还原性，容易失去电子生成阳离子DAl13超原子中Al原子间是通过离子键结合的13下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是A超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质B非晶体基本构成

7、微粒的排列是长程无序和短程有序的C液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性D纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的14纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为的超细粒子()。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。有关纳米粒子的叙述不正确的是A因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体B一定条件下，纳米粒子可催化水的分解C一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好D纳米粒子半径小，表面活性高15下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中错误的是A三维空间尺寸必须都处

8、于纳米级B既不是微观粒子，也不是宏观物质C是原子排列成的纳米数量级原子团D内部具有晶体结构，而界面为无序结构16下列说法正确的是A破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B利用超分子的分子识别特征，可以分离和C金属晶体能导电的原因是金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体二、综合题（共3题）17血红素中含有 C、O、N、Fe 五种元素。回答下列问题：（1）C、N、O、H四种元素中电负性最小的是_（填元素符合），写出基态Fe原子的核外电子排布式_。（2）下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分血红素的结构式。血红素中 N 原子的杂化

9、方式有_，在右图的方框内用“”标出 Fe2的配位键。_（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和 Fe2+的离子半径分别为 69 pm和78pm，则熔点 NiO _ FeO(填“” )；（4）N与H形成的化合物肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) DH=-1038.7 kJ mol -1若该反应中有4mol NH键断裂，则形成的p 键有_mol。（5）根据等电子原理，写出 CN的电子式_， 1 mol O22+中含有的键数目为_。（6）铁有、三种同素异形体，晶体晶胞中所含有的铁原子数为_，、两种晶胞

10、中铁原子的配位数之比为_。18硫及硫化物广泛存在于自然界中，回答下列问题：(1)基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_，有_种不同形状的电子云。(2)(NH4)2SO4中O、N、S三种元素的第一电离能的大小关系为_。(3)中学化学常用KSCN检验Fe3+，列举一种与SCN互为等电子体的分子：_，SCN中C原子的杂化方式为_。(4)乙硫醇(CH3CH2SH)的相对分子质量比CH3CH2OH大，但乙醇的沸点高于乙硫醇的原因是_。(5)PbS是一种重要的半导体材料，具有NaC1型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X-射线衍射实验测得PbS的晶胞参数为a=0.594 n m。已

11、知坐标参数：A(0，0，0)，B，则C的坐标参数为_。PbS晶体中Pb2+的配位数为_，r(S2-)为_nm。(已知)PbS晶体的密度为_gcm-3。(列出计算式即可)19A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最丰富的元素；D与E同主族，且E的原子序数是D的两倍；B与D组成的化合物是一种温室气体；C元素原子最外层P能级比S能级多1个电子；F原子的最外层电子数与A相同，其余各层电子均充满。据此回答下列问题。（1）F元素形成的高价基态离子的核外电子排布式为_。（2）E的一种具有强还原性的氧化物分子的VSEPR模型为_。（3）C、D、E元素的第一电离能由大到小排序_。

12、（用元素符号表示）（4）A和D形成的18电子化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为_。（5）F与C形成化合物的晶胞如图所示，该化合物的化学式为_，C离子的配位数是_。此立方晶体的边长为a cm，则该晶体密度为_g/cm3。参考答案1D【详解】A.纳米材料若没有形成分散系，也不会具有丁达尔效应，A错误；B.用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂，由于表面积增大，所以可加快反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此不能提高反应物的转化率，B错误；C.将单质铜制成“纳米铜”时，由于接触面积增大，所以具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，但这不能说明“纳米铜”比铜片更易失电子，金属

13、种类不变，则同种金属活动性不变，C错误；D.银离子是重金属离子，能使蛋白质发生变性，因此有奇异的抑菌、杀菌效果，D正确；故合理选项是D。2A【分析】根据“非晶体能自动转变为晶体”可知，非晶体不稳定，晶体较稳定，由此分析【详解】由分析可知，非晶体不稳定，晶体较稳定，能量越低越稳定，说明非晶体是处于高能量状态，转变为晶体后趋向于低能量的稳定状态，答案选A。3D【详解】A液晶在一定温度范围内存在，既具有液体的可流动性，又表现出类似晶体的各向异性，但它不是晶体，A项错误；B虽然液晶分子沿特定方向的排列比较有序，但分子的空间排列是不稳定的，B项错误；C外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改

14、变液晶的某些性质，如温度、外加电场等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，C项错误；D液晶的光学性质随外加电场的变化而变化，D项正确；故选D。4C【详解】A水泥是由石灰石和黏土为原料烧制而成的，A项正确；B佩戴口罩预防病毒，目的是允许空气透过，但不允许灰尘、病毒等透过，其原理相当于化学实验中的过滤操作，B项正确；C HDPE防渗膜是一种有机高分子材料，C项错误；D碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D项正确；答案选C。5B【详解】A选项，B40与石墨烯是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，故A错误；B选项，43.2gB40的物质的量为0.

15、1mol，1molB40含有40molB原子，故0.1molB40含有4mol B原子，即2.4081024个原子，故B正确；C选项，不同非金属元素之间形成极性共价键，故B40中不含极性键，只含有非极性键，故C错误；D选项，全硼富勒烯是一种单质，不是高分子化合物，故D错误。综上所述，答案为B。【点睛】同种元素组成的不同单质互为同素异形体。6B【详解】切割金属或者进行外科手术，是利用了等离子体高能量的特点，故选：B。7D【详解】A这种碳纤维的强度高、刚度高、密度小、熔点高、化学稳定性好，是制造飞机的理想材料，说法正确，故A不选；B它的主要组成元素是碳，说法正确，故B不选；C这种碳纤维的化学性质稳

16、定，抗腐蚀能力强，说法正确，故C不选；D碳纤维复合材料其主要元素是碳，但由于合成的是纳米级材料，碳原子最外层有4个电子，也可以类似于石墨结构，存在着自由电子，易导电，说法错误，故D选；故选D。8D【详解】纳米材料有其独特的功能，一般飞机是用铝合金、钢铁等制造的，由于碳纤维的强度高、刚度高、密度小，它也可以是制造飞机的理想材料；碳纤维复合材料的主要组成元素是碳，性质稳定，抗腐蚀能力强，综上所述，D项正确，故选D。9B【详解】A纳米材料在以液体为分散剂所形成的溶胶分散系为液溶胶，故A正确；B催化剂能增大反应速率，但是对平衡的移动无影响，转化率不变，故B错误；C将纳米颗粒粉剂制成火箭的固体燃料，能够

17、增大反应物的接触面积，反应速率加快，对火箭有更大的推动力，故C正确；D银离子是重金属离子，能使蛋白质变性，有抑菌、杀菌效果，故D正确；故选B。【点睛】本题的易错点为B，要注意催化剂对反应速率和化学平衡的影响的区别。10D【详解】A储热材料是一类重要的能量存储物质，根据能量守恒知，这些物质在熔融时需要吸收热量、在结晶时能够放出热量，A正确；B32号元素位于金属和非金属交界线处，具有金属和非金属的性质，可以作半导体材料，所以（32号元素）的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池，B正确；C液晶态是指介于晶体和液体之间的物质状态，像液体具有流动性，像固体具有晶体的有序性，C正确；D和、发生置换反应生

18、成金属单质从而达到治理污染的目的，与吸附性无关，D不正确；故选D。11D【详解】A同位素是指同种元素形成不同性质的单质，互为同素异形体的物质物理性质不同，化学性质相似，A错误；B互为同素异形体的物质之间可以通过化学反应相互转化，如氧气可以转化为臭氧，B错误；C和之间的转化是化学变化，C错误；D液晶呈胶状黏稠，在常态下表现为各向同性，若加以某种条件，比如通电，液晶分子便会整齐排列，从而表现出各向异性，因此，液晶兼有液体和晶体的部分性质，D正确；故选D。12B【详解】A同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，而超原子的质子、中子均相同，故A错误；BAll4的价电子为314=42，当具有40

19、个价电子时最稳定，则易失去2个电子，则与A族元素性质相似，故B正确；CAl13的价电子为313=39，易得电子，形成阴离子，而All4的价电子为314=42，易失去电子，形成阳离子，故C错误；DAl13超原子中Al原子间是通过共有电子对成键，所以以共价键结合，故D错误；故答案为B。13D【详解】A超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，A正确；B构成非晶体的微粒，在非晶体中的排列，遵循长程无序和短程有序的规则，B正确；C液晶具有各向异性，其原因是液晶内部分子沿分子长轴方向进行有序排列，C正确；D纳米材料实际上是三维空间尺寸至

20、少有一维处于纳米级尺度的、具有特定功能的材料，纳米材料内部具有晶体结构，但界面处则为无序结构，D错误；故选D。14A【详解】A纳米粒子直径为，符合胶体分散质大小的要求，可制成胶体， A项错误；B纳米材料表面效应和体积效应，一定条件下，纳米粒子可催化水的分解，故B正确；C有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料，一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好，故C正确；D纳米材料表面效应和体积效应，纳米粒子半径小，表面活性高，D项正确；答案选A。15A【详解】纳米材料的基本构成微粒的尺寸需至少一维处于纳米级，A错误；B纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，既不是微观粒子，也不是宏观物质

21、，B正确；C纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，微粒不一定是原子，C正确；D纳米颗粒内部具有晶体结构，而界面则为无序结构，D正确。故选A。16B【详解】A晶体在固态时不具有自发性，不能形成新的晶体，故A错误；B超分子具有分子识别和自组装的特征，利用超分子的分子识别特征，可以分离和，故B正确；C金属晶体，含有金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下自由电子可发生定向移动，所以能够导电，故C错误；D温度降低的时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，配制比室温高1020明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜，故D错误；故选B。17H Ar3d64S2 sp2

22、 sp3 如图 3 CN的电子式 2NA 4 43 【详解】(1)同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则有电负性CNO，H的电负性最小，基态Fe原子的核外价电子排布式为：Ar3d64S2；(2)根据N原子的价电子排布式2s22p3，若N原子形成3个共价键，则氮原子周围还有一对孤对电子，即此时无配位键，该氮原子为sp3杂化，如NH3若N原子形成4个共价键，则必有一个是配位键，若还存在双键(双键视为单键)，则该氮原子为sp2杂化，如本题中的，若都为单键，则该氮原子为sp3杂化，如NH4+；(3)Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关

23、，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径，属于熔点是NiOFeO；(4)若该反应中有4mol N-H键断裂，则有1molN2H4参加反应，生成氮气1.5mol，形成的键有1.5mol2=3mol；(5)根据氮气分子的电子式写出CN-的电子式，且CN-是离子，符合离子电子式的书写规则，所以其电子式为：，根据等电子体原理可知，O22+的电子式 ，在1mol三键含有2mol的键和1mol的键，故1mol O22+中，含有2NA个键；(6)晶体晶胞中所含有的铁原子数为8+6=4，、两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为86=43

24、。18M 2 NOS CO2、CS2、N2O、COS等 sp 乙醇分子间存在氢键 （，） 6 0.210 【详解】(1)S为16号元素，基态S原子核外有3个电子层，核外电子占据的最高能层的符号是M，核外有s、p2种不同形状的电子云，故答案为M；2；(2) 同周期，第一电离能总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势；同主族，从上至下第一电离能逐渐减小。但N的2p为半充满结构，均为稳定，因此O、N、S三种元素的第一电离能的大小关系为NOS，故答案为NOS；(3)与SCN互为等电子体的分子有CO2、CS2、N2O等，SCN的结构与二氧化碳相似，C原子的杂化方式与二氧化碳中的C原子的杂化方式相同，为sp杂化

25、，故答案为CO2、CS2、N2O、COS等；sp；(4) 乙醇分子间存在氢键，而乙硫醇(CH3CH2SH) 分子间不存在氢键，导致乙醇的沸点高于乙硫醇，故答案为乙醇分子间存在氢键；(5)根据图示，A(0，0，0)，A为坐标原点，B，B在底面的中心，则边长为1，C在体心，因此C的坐标参数为( ，)，故答案为( ，)；在PbS晶胞中Pb2+与周围的6个S2-的距离相等且最小，配位数为6；晶胞中S2-采用面心立方最密堆积方式，晶胞参数为a=0.594 n m，则4r(S2-)=0.594nm，解得r(S2-)=0.210 nm，故答案为6；0.210；PbS晶胞具有NaC1型结构，PbS晶胞中含有阴

26、阳离子数目相等，如S2-的个数=12+1=4,，则晶体的密度=gcm-3，故答案为。191s22s22p63s23p63d9或Ar3d9 V形 NOS H2O2+CN-+OH- = CO32-+NH3 Cu3N 6 206/(a3NA) 【详解】A是宇宙中含量最丰富的元素，应为H；D与E同主族，且E的原子序数是D的两倍，则D为O，E为S元素；B与D组成的化合物是一种温室气体，应为二氧化碳，B为C元素；C元素原子最外层P能级比S能级多1个电子，且原子序数小于O，应为N元素；F原子的最外层电子数与A相同，其余各层均充满，应为Cu，(1)F为Cu，形成的高价基态离子的核外电子排布式为1s22s22p

27、63s2sp63d9，故答案为1s22s22p63s2sp63d9或Ar3d9；(2)S的一种具有强还原性的氧化物为SO2，分子中含有2键，孤电子对为(622/)2=1，为sp2杂化，则分子的VSEPR模型为平面三角形，故答案为平面三角形；(3)非金属性越强，第一电离能越大，但N的2p电子半满，为稳定结构，则第一电离能由小到大的顺序是NOS，故答案为NOS；(4)A和D形成的18电子化合物为H2O2，为极性分子，而CS2为非极性分子，根据相似相溶规律可知H2O2难溶于CS2，可将碱性工业废水中的CN氧化为碳酸盐和氨，反应的离子方程式为H2O2+CN-+OH- = CO32-+NH3(6)F为Cu，C为N，由晶胞示意图可知，Cu位于棱，数目为121/4=3，N为顶点，数目为81/8=1，则化学式为Cu3N，Cu离子的配位数是31/48=6，一个晶胞中包含了一个Cu3N，一个晶胞的质量为206/NA，一个晶胞的体积为a3，那么晶胞的密度为206/(a3NA)，故答案为Cu3N；6.；206/(a3NA)。