第3章 物质的聚集状态与物质性质--C挑战区 模拟高考一遍过（鲁科版选修3）

一、单选题

1. 难度：简单

下列物质属于非晶体的是（ ）。

①松香；②冰；③石英；④沥青；⑤铜；⑥纯碱

A.①②③④⑤⑥ B.①④ C.①③ D.⑤⑥

2. 难度：中等

根据下列叙述，推测可能属于金属晶体的是（     ）

A.由分子间作用力结合而成，熔点很低

B.固体或熔融状态下易导电，熔点在1000℃左右

C.由共价键结合成空间网状结构，熔点很高

D.固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电

3. 难度：中等

下列说法正确的是（     ）

A.熔点：锂＜钠＜钾＜铷＜铯

B.由于HCl的分子间作用力比HI的强，故HC1比HI稳定

C.等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等

D.已知离子晶体AB的晶胞如图所示，则每个A⁺周围距离最近且等距的B^-有8个

4. 难度：中等

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

5. 难度：中等

二茂铁[(C₂H₅)₂Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃以上能升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法不正确的是（     ）

A.二茂铁属于分子晶体

B.在二茂铁中，C₅H₅^-与Fe²⁺之间形成的化学键类型是离子键

C.已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp³杂化

D. C₅H₅^-中一定含有键

二、多选题

6. 难度：中等

有一种蓝色晶体[可表示为M_xFe_y(CN)₆]，经X射线研究发现，其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe³⁺和Fe²⁺互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN^-位于立方体的棱上，则下列说法正确的是（     ）

A.x=2，y=1

B.该晶体属于离子晶体，M呈+1价

C.M的离子不可能在立方体的体心位置

D.该晶胞中与每个Fe³⁺距离最近且相等的CN^-有3个

三、综合题

7. 难度：中等

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最丰富的元素，元素X的原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态，Y、X、Z不在同一周期，且元素Y的基态原子核外p电子比s电子多5个。

(1)Z的基态原子的核外电子排布式为____________________。

(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化剂之一，可催化异丙苯裂化生成苯和丙烯

①1 mol丙烯分子中含有键与键数目之比为__________________。

②苯分子中碳原子的杂化类型为_________________。

③Z的一种氧化物ZO₅中，Z的化合价为+6，则其中过氧键的数目为______________。

(3)W、X、Y三种元素的电负性由小到大的顺序为_________________（用元素符号表示）。

(4)ZY₃的熔点为1152℃，其在熔融状态下能够导电，据此可判断ZY₃晶体属于____________（填晶体类型）。

(5)ZX₂晶体的晶胞结构如图所示。若该化合物的相对分子质量为M，晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶体的密度为_________ g/cm³。

8. 难度：中等

(1)卤族元素组成的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识它们。

①如图1为碘晶体的晶胞结构。有关说法正确的是_________(填序号)。

a.平均每个晶胞中有4个碘分子

b.平均每个晶胞中有4个碘原子

c.碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体

d.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力

②已知CaF₂晶胞(图2)的密度为ρ g/cm³，N_A表示阿伏加德罗常数的值，棱上相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的摩尔质量可表示为_________________。

(2)以MgCl₂为原料用电解熔融盐法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl₂等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外，还有_______________。

(3)有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当结合或Cu(I)(I表示化合价为+1)时，分别形成如下图所示的A和B：

①A中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有_________键的特性。

②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较A和B中微粒间相互作用力的差异：________________。

四、单选题

9. 难度：中等

下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是

A. CaO与CO₂ B. NaCl与HCl C. SiC与SiO₂ D. Cl₂与I₂

10. 难度：中等

下列说法不正确的是

A. 纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同

B. 加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏

C. CO₂溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变

D. 石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏

11. 难度：简单

下列说法正确的是

A. CaO与水反应过程中，有共价键的断裂和形成

B. H₂O的热稳定性比H₂S强，是由于H₂O的分子间作用力较大

C. KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物

D. 葡萄糖、二氧化碳和足球烯（C₆₀）都是共价化合物，它们的晶体都属于分子晶体

五、综合题

12. 难度：困难

(1)图(a)是MgCu₂的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=_________pm，Mg原子之间最短距离y=_________pm。设阿伏加德罗常数的值为N_A，则MgCu₂的密度是_________g·cm^-3（列出计算表达式）。

(2)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F^-和O^2-共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1-x代表，则该化合物的化学式表示为__________；通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ=____g·cm^-3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子的坐标为（，，）则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

13. 难度：中等

(1)①LiAlH₄是有机合成中常用的还原剂，LiAlH₄中的阴离子空间构型是_________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH₄中，存在_________(填标号）。

a.离子键        b.键            c.键            d.氢键

②Li₂O是离子晶体，其晶格能可通过如图的Born— Haber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为_________kJ·mol^-1，O=O键键能为__________ kJ·mol^-1，Li₂O晶格能为_________ kJ·mol^-1

③Li₂O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.465 nm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则Li₂O的密度为___________g·cm^-3(列出计算式)。

(2)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_______。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为N_A，Zn的密度为______ g·cm^-3(列出计算式)。

(3)FeS₂晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm，FeS₂相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为N_A，其晶体密度的计算表达式为____________g·cm^-3；晶胞中Fe²⁺位于S₂^2-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为____________nm。

14. 难度：困难

(2017·新课标全国卷Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm(填标号)。

A．404.4        B．553.5        C．589.2        D．670.8         E.766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。

（3）X射线衍射测定等发现，I₃AsF₆中存在I₃⁺离子。I₃⁺离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。

（4）KIO₃晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。

（5）在KIO₃晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置。

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15. 难度：中等

黄铜矿是主要的炼铜原料， CuFeS₂是其中铜的主要存在形式。回答下列问题：

(1)CuFeS₂中存在的化学键类型是_________。下列基态原子或离子的价层轨道表示式正确的是_______（填标号）。

a.Fe²⁺：            b.Cu：

c.Fe³⁺：         d.Cu⁺：

(2)在较低温度下 CuFeS₂与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。

①X分子的立体构型是________，中心原子杂化类型为______，属于________（填“非极性”或“极性”）分子。

②X的沸点比水低的主要原因是________。

(3)CuFeS₂与氧气反应生成SO₂。SO₂中心原子的价层电子对数为_____，共价键的类型有________。

(4)四方晶系CuFeS₂的晶胞结构如图所示。

①Cu⁺的配位数为________，S^2-的配位数为________。

②已知：a=b=0.524 nm，c=1.032 nm，N_A为阿伏加德罗常数的值，CuFeS₂晶体的密度是________g·cm^-3（列出计算式）。

16. 难度：困难

19-Ⅰ

下列叙述正确的有_______。

A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高正价为+7

B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能

C．高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性

D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点

19-Ⅱ

ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：

（1）碳的一种单质的结构如图（a）所示。该单质的晶体类型为___________，原子间存在的共价键类型有________，碳原子的杂化轨道类型为__________________。

（2）SiCl₄分子的中心原子的价层电子对数为__________，分子的立体构型为________，属于________分子（填“极性”或“非极性”）。

（3）四卤化硅SiX₄的沸点和二卤化铅PbX₂的熔点如图（b）所示。

①SiX₄的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________。

②结合SiX₄的沸点和PbX₂的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX₂中的化学键的离子性_______、共价性_________。（填“增强”“不变”或“减弱”）

（4）碳的另一种单质C₆₀可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图（c）所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为_______________；其晶胞参数为1.4 nm，晶体密度为_______g·cm^-3。

17. 难度：中等

东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

(1)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：I_Cu=1958 kJ/mol、I_Ni=1753 kJ/mol，I_Cu＞I_Ni的原因是_____________________。

(2)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

②合金的密度为d g/cm³，晶胞参数a=________nm。

18. 难度：中等

M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：

（1）单质M的晶体类型为______，晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为______。

（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。

（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_______，已知晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为_______g·cm^–3。（写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为N_A）

②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。

19. 难度：中等

锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：

(1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构、熔点/℃角度分析，原因是______________。

(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因____________。

	GeCl4	GeBr4	Gel4
熔点/℃	-49.5	26	146
沸点/℃	83.1	186	约400

(3)光催化还原CO₂制备CH₄反应中，带状纳米Zn₂GeO₄是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。

(4)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为__________，微粒之间存在的作用力是________。

(5)晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为(，0，)；C(，0，)，则D原子的坐标参数为_________。

②晶胞参数：描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为_______ g·cm³（列出计算式即可）。

20. 难度：中等

砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：

(1)写出基态As原子的核外电子排布式___________。

(2)AsCl₃分子的立体构型为_________，其中As的杂化轨道类型为________。

(3)GaF₃的熔点高于1000℃，GaCl₂的熔点为77.9℃，其原因是______________。

(4)GaAs的熔点为1238℃，密度为ρ g/cm³，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为______________，Ga与As以______________键结合。Ga和As的摩尔质量分别为M_Ga g/mol和M_As g/mol，原子半径分别为r_Ga pm和r_As pm，阿伏加德罗常数值为N_A，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________。