【化学】晶体结构与性质测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修二.docx
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1、第三章 晶体结构与性质 测试题一、单选题(共15题)1下列各组物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是AHI HBr HCl HFBKCl NaCl MgOAlCl3CD石墨金刚石晶体硅NaCl2下列事实与解释不对应的是选项事实解释A第一电离能:与K位于同一主族,原子半径:,原子核对外层电子的吸引能力:B晶体中每个分子紧邻的分子数:硫化氢晶体(12个)冰(4个)冰中水分子间主要以氢键结合,硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合C分子的极性:键的极性大于键的极性D熔点:属于离子晶体,属于分子晶体AABBCCDD3图ad是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl晶
2、体中分割出来的结构图是Aa和cBb和cCb和dDa和d4某晶体是一种性能良好的非线性光学材料,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,该晶体的化学式应为AKIOBKIO2CKIO3DKIO45下列关于物质结构与性质的叙述中,错误的是A分解温度,是由于CaCO3的晶格能小于BaCO3B对于Cl的含氧酸来说,氯元素化合价越高,酸性越强CH-N-H键角:,NH3中N周围存在一对孤对电子D金属晶体存在“电子气”,具有良好导电性和导热性6下列有关比较正确的是A键角: H2OPH3NH3B熔点:金刚石NaBrNaCl干冰C键的极性: NH键O一H键F一H键D沸点:7一种由四种短周期元素组成的化合物(
3、如图所示),具有极强的氧化性。其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且原子序数之和为36。下列有关叙述错误的是A该物质中含有离子键、极性共价键和非极性共价键B工业上采用电解法制备单质ZC该物质中W的化合价为+7,可用于消毒杀菌D原子半径的大小顺序是ZWYX8W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其结构如图,W、X、Z分别位于不同周期。下列说法正确的是A氢化物的沸点:YXB形成的晶体中,一个微粒周围紧邻的微粒数为8个CXY分子可作配体,其中X原子提供孤电子对D该超分子具有分子识别的特征,能识别所有碱金属离子9是一种钴的配合物,下列说法中正确的
4、是A配体是、和,配位数是8B1mol中含键的数目是C内界和外界中、的数目之比是12D加入足量溶液,一定被完全沉淀10金属原子在二维空间里的放置如图所示的两种方式,下列说法中正确的是A图(a)为非密置层,配位数为6B图(b)为密置层,配位数为4C图(a)在三维空间里堆积可得六方最密堆积和面心立方最密堆积D图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方11化合物A( )进行如下图所示的反应(图中16e表示中心原子周围总共有16个电子),下列说法不正确的是AX为H2,总反应为用丙烯和氢气为原料制备丙烷B反应过程涉及氧化还原反应CD的结构可能为:D化合物C、D、E为同分异构体,且中心原子的化合价不同12一种氧化
5、锌(M=81g/mol)的立方晶胞结构如图所示(用NA表示阿伏加德罗常数的值),下列说法错误的是A晶胞的质量为B基态氧原子的核外电子分布在 5 个不同的轨道中C锌原子间的最短距离为apmDZn、O 均是 p 区元素13下列方程式能准确解释事实的是A钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2OB硫酸铵溶液使蓝色石蕊试纸变红:NH+H2O=NH3H2O+H+C氢氧化铜浊液中滴加氨水得到深蓝色溶液:Cu2+4NH3Cu(NH3)42+D氢硫酸中通入适量Cl2得黄色沉淀:H2S+Cl2=S+2HCl14下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是A液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具
6、有类似晶体的各向异性B氧化镁晶体中离子键的百分数为50%,氧化镁晶体是一种过渡晶体C等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D石墨晶体属于混合晶体15有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是 A为简单立方堆积;、为体心立方堆积;为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为:1个,2个,2个,4个C晶胞中原子的配位数分别为:6,8,8,12D空间利用率的大小关系为:二、填空题(共8题)16回答下列问题(1)HCl、HBr、HI三种分子构成的物质的相对分子质量与范德华力大小的关系分子HIHBrHCl相对分子质量1288136.5范德华力(kJmol-1)26.0023.1121.
7、14 (2)CO、N2的相对分子质量、分子的极性、范德华力的关系分子相对分子质量分子的极性范德华力(kJmol-1)CO28极性8.75N228非极性8.50 (3)F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量、熔沸点的关系。单质相对分子质量熔点/沸点/F238219.6188.1Cl27110134.6Br21607.258.78I2254113.5184.4 (4)正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量、熔沸点的关系。单质相对分子质量沸点/正戊烷7236.1 异戊烷7228 新戊烷7210 17回答下列问题:(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数
8、为 。(2)与N-甲基咪唑()反应可以得到,其结构如图所示:N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,1个中含有 个键。18科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示。(1)写出基态Cu原子的电子排布式 。(2)Cu2+还能与NH3、Cl等形成配位数为4的配合物。Cu(NH3)42+中存在的化学键类型有 (填序号)。A配位键B离子键C极性共价键D非极性共价键已知Cu(NH3)42+具有对称的空间构型,Cu(NH3)42+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则Cu(NH3)42+的空间构型为 。(3)实验证
9、明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,其原因是 。(4)向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水直至过量,反应的离子方程式为 。19碳和硅是自然界中大量存在的元素,硅及其化合物是工业上最重要的材料。设代表阿伏加德罗常数的值。粗硅的制备方法有两种:方法一:方法二:(1)基态Si原子中存在 对自旋状态相反的电子,基态Mg原子的最外层电子的电子云 轮廓图是 。(2)上述2个反应中,涉及的所有元素中第一电离能最小的是 (填元素符号)。(3)C (金刚石)、晶体硅、三种晶体的熔点由高到低的顺序 ,其原因是 。20钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量,反应原理为:2M
10、n2+5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+(1)基态锰原子的价电子排布式为 。(2)上述反应涉及的元素属于同主族元素,其第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。(3)已知H2S2O8的结构如图。 H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为 。 上述反应中被还原的元素为 。 上述反应每生成1 mol MnO,S2O断裂的共价键类型及其数目为 、 。(4)一定条件下,水分子间可通过氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构,其中的多面体孔穴中可包容气体小分子,形成笼形水合包合物晶体。 右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子),其包含的氢键数为 ; 实验测得冰中氢键的作用能为18.
11、8kJmol-1,而冰的熔化热为5.0kJmol-1,其原因可能是 。(5)MnO2可用于碱锰电池材料的正极材料,加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能,该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为 。(6)铑(Rh)与钴属于同族元素,性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)24H2O,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,该盐溶于水的电离方程式为 。21(1)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为 gcm-3(列出计算式)。(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm
12、,FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为 gcm-3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为 nm。22近年来我国科学家发明了Fe-Ni-P-C系非晶合金电催化剂(成分为:Fe80-xNixP20-yCy),是一种良好的析氢反应电催化剂,具有广泛的应用前景。回答下列问题:Ni、Fe均可形成多种氧化物晶体结构。(1)NiO晶胞结构类型与氯化钠相同,Ni和O的配位数依次为 。(2)某种铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成,该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为 。 已知晶胞中相距最远的Fe2+之间距离为xnm,晶体的密度为 g
13、cm-3 (列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。23稀土有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重要的战略资源。(1)钒广泛用于催化及钢铁工业,基态钒原子的价层电子排布图为 。(2)铌的混合配体离子Nd(H2O)6Cl2中,配体是 (填“微粒符号”)。(3)Sm(钐)的单质与1,2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm+CH2I-CH2ISmI2+CH2=CH2。CH2I-CH2I中碳原子杂化轨道类型为 ,1molCH2=CH2中含有的键数目为 。常温下1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是 。(4)二茂铁又叫双环戊二烯基铁Fe(C5H5)2,熔点是172.5173,100以上升华,二茂铁
14、属于 晶体。(5)铜可以形成一种离子化合物Cu(NH3)4(H2O)2SO4,若要确定Cu(NH3)4(H2O)2SO4是晶体还是非晶体,最科学的方法是对其进行 实验,其中阴离子的空间构型是 ,并写出其等电子体的分子是 (填化学式),该化合物加热时首先失去的组分是H2O,原因是 。(6)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体也具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。与Mg紧邻的Ni有 个。该晶体的化学式为 。参考答案:1D【解析】A四者均为分子晶体,HF存在分子间氢键,熔点最大,HI、 HBr、HCl的相对分子质量越大,范德华力越大,熔点越高,故A错误;B前三者都是离子晶体,离子半
15、径越小,离子键越强,离子所带电荷数越大离子键越强,AlCl3是分子晶体,熔点最低,故B错误;C金属原子的半径越小,金属离子所带电荷数越多,金属键越强,熔点越高,三者都是金属晶体,Na、Mg、Al半径逐渐减小,金属离子所带电荷数逐渐增多,金属键逐渐增强,熔点逐渐增大,故C错误;D石墨层内存在大键,金刚石都是碳碳单键,石墨的键能大,熔点高;金刚石和晶体硅都是原子晶体,原子半径越小,共价键越强,熔点越高,所以熔点金刚石晶体硅,氯化钠是离子晶体,比共价晶体的熔点低,故D正确;故选D。2C【解析】ANa与K位于同一主族,原子半径:NaK,K更容易失去电子,所以第一电离能:Na K,A正确;B冰中水分子间
16、主要以氢键结合,硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合,为面心立方堆积,所以晶体中每个分子紧邻的分子数:硫化氢晶体(12个)冰(4个),B正确;C分子的极性:NH3CH4,因为氨气为三角锥,没有对称中心,甲烷为正四面体,有对称中心,C错误;DAlF3属于离子晶体, AlCl3属于分子晶体,一般为离子晶体的熔沸点大于分子晶体,所以熔点:AlF3(1040 )AlCl3 (178),D正确;故选C。3D【解析】NaCl晶体是简单立方体结构,每个Na周围有6个Cl,每个Cl周围有6个Na;与每个Na等距离的Cl有6个,且构成正八面体,同理,与每个Cl等距离的6个Na也构成正八面体,由图可知,a和
17、d属于从NaCl晶体中分割出来的结构图,故选D。4C【解析】晶胞中K处于各顶角位置,个数为8=1,I位于体心,则O位于面心,则O个数为12,故该晶体的化学式应为KIO3;答案选C。5A【解析】ACaCO3、BaCO3均为离子晶体,受热分解得到对应的金属氧化物也属于离子晶体,因离子晶体中离子半径越小所带电荷越大,晶格能越大,对应金属氧化物越稳定,所以碳酸盐越容易分解,即碳酸盐晶体的分解温度越低,离子半径Ca2+Ba2+,所以对应碳酸盐的分解温度:CaCO3孤电子对和成对电子对间的排斥力成对电子对间的排斥力,PH3、NH3相比,P原子半径大,共价键排斥力较小,所以键角:NH3PH3H2O,A错误;
18、B金刚石为共价晶体,熔点较高,NaBr和NaCl都是离子晶体,其中氯离子半径较小,氯化钠晶格能大,熔点高,故熔点顺序为:干冰NaBrNaCl金刚石,B错误;C氢化物中H和X的电负性差值越大,极性越强,则共价键的极性:F一H键O一H键NH键,C错误;D对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键,沸点较高,邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,熔点较低,D正确;故选D。7CZ带一个单位正电荷,且Z在四种元素中的原子序数相对较大,则Z为Na元素,W可形成六个键,W为S,Z和W的原子序数之和为11+16=27,则X和Y的原子序数之和为36-27=9,Y形成两个键,则Y为O,X为H,以此来解析;【解析】根据分析,X、Y、
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