化学选修3第三章第二节课时跟踪训练

[课时跟踪训练](时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．[双选题]干冰升华时，下列所述内容发生变化的是()A．分子内共价键B．分子间作用力C．分子间距离D．分子间的氢键解析：干冰内存在的是分子间作用力，不存在氢键，升华只破坏分子间作用力，使分子间距离增大。答案：BC2．干冰晶体是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各有1个CO2分子，在每个CO2周围距离为22a(其中a为立方体棱长)的CO2有()A．4个B．8个C．12个D．6个解析：在每个CO2周围距离为22a的CO2即为每个面心上的CO2分子，共有8×(3×12)＝12个。答案：C3．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()①SiO2和SO3②晶体硼和HCl③CO2和SO2④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫磺和碘A．①②③B．④⑤⑥C．③④⑥D．①③⑤解析：属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫磺和碘；属于原子晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅和金刚石。晶体氖是由稀有气体分子组成的，稀有气体为单原子分子，分子内不存在化学键。答案：C4．我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬，其原因可能是()A．碳、氮原子构成平面结构的晶体B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C．氮原子电子数比碳原子电子数多D．碳、氮的单质的化学性质均不活泼解析：由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种原子晶体，原子晶体是一种空间网状结构而不是平面结构，所以A选项错误。由于氮原子的半径比碳原子的半径要小，所以二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短，该晶体的熔、沸点和硬度应该比金刚石更高，B选项正确。而原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响到所形成的晶体的硬度等，C、D选项错误。答案：B5．有关晶体的下列说法中，正确的是()A．晶体中分子间氢键越强，分子越稳定B．原子晶体中共价键越弱，熔点越低C．冰融化时水分子中共价键发生断裂D．原子晶体中只存在极性共价键，不可能存在其他类型的化学键解析：氢键的强弱只影响晶体的物理性质，分子的稳定性则取决于分子内化学键的强弱，A项错误；冰融化时克服分子间作用力和氢键，C项错误，晶体Si中只存在非极性共价键，D项错误。答案：B6．[双选题]下列说法中正确的是()A．金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成B．金刚石晶体中的碳原子是sp3杂化的C．1molSiO2晶体中含2molSi—O键D．金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和O2反应解析：由金刚石晶体的结构示意图可看出，在金刚石晶体中的最小环为六元环，为空间六边形，由六个碳原子构成，A正确；金刚石晶体中每个碳原子形成4个共价键，是sp3杂化，B正确；在SiO2晶体中一个硅原子与四个氧原子形成4个共价键，所以1molSiO2晶体中含4molSi—O键，C错误；金刚石的化学性质很稳定，但在高温下仍可以和氧气反应生成CO2。答案：AB7．美国LawreceLiremore国家实验室(LLNL)的科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法正确的是()A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化C．CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质D．在CO2的原子晶体中，每个C原子周围结合4个O原子，每个O原子与两个C原子相结合解析：同素异形体的研究对象是单质；CO2的晶体类型的转变已生成了新物质，故为化学变化；CO2的不同晶体具有不同的物理性质，CO2晶体类似于SiO2晶体，属原子晶体，每个C原子结合4个O原子，每个O原子结合2个C原子。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(6分)现有两组物质的熔点数据如表所示：A组B组金刚石：3550℃HF：－83℃晶体硅：1410℃HCl：－115℃晶体硼：2300℃HBr：－89℃二氧化硅：1710℃HI：－51℃根据表中数据回答下列问题：(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是________。(2)B组中HF熔点反常是由于_______________________________________________。(3)B组晶体不可能具有的性质是________。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④液体状态能导电解析：A组熔点很高，应是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的是共价键。B组是分子晶体，且结构相似，一般是相对分子质量越大，熔点越高；HF的相对分子质量最小但熔点比HCl高，出现反常的原因是HF分子间存在氢键，HF熔化时除了破坏范德华力，还要破坏氢键，所需能量更高，因而熔点更高。分子晶体在固态时和熔化状态时都不导电。答案：(1)原子共价键(2)HF分子间能形成氢键，熔化时需要消耗的能量更多(3)③④9．(8分)单质硼有无定型和晶体两种，参考下表数据，回答下列问题：金刚石晶体硅晶体硼熔点/K大于382316832573沸点/K510026282823硬度/Mob107.09.5(1)晶体硼的晶体类型属于______晶体，理由是__________________________________________________________________________________________________________。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体，如图。其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有一个硼原子。通过观察及推算，此基本结构单元由________个硼原子构成，其中B—B键的键角为________，B—B键的数目为________。解析：(1)晶体硼的熔点介于晶体硅和金刚石之间，而晶体硅和金刚石均为原子晶体，故晶体硼也为原子晶体。(2)每个三角形的顶点为5个三角形所共有，此顶点完全属于一个三角形的只有15，每个三角形有3个这样的顶点，且晶体的基本单元中有20个这样的三角形，故有3×15×20＝12，又因为三角形为正三角形，所以键角为60°，每个边为2个三角形共用，所以边数为20×3×12＝30。答案：(1)原子晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，晶体硅和金刚石均为原子晶体，晶体硼也为原子晶体(2)1260°3010．(15分)有A、B、C、D四种元素，A元素的气态氢化物分子式为AH4，其中A元素的质量分数为75%，该元素核内有6个中子，能与B形成AB2型化合物，B在它的氢化物中含量为88.9%，核内质子数和中子数相等；C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物。(1)A元素的一种无色透明的单质，名称叫______，其晶体类型是________。(2)B的氢化物的电子式为________，属于________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)A和B形成AB2型化合物的分子立体构型为________，属（填“极性”或“非极性”）______分子，其晶体类型为________。(4)C元素位于周期表中第________周期________族，A、C、D三元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序为________________(用化学式表示)。(5)C、D组成的化合物溶于水后滴入过量KOH，现象是_____________________，离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根据A的气态氢化物分子式为AH4，A的质量分数为75%知A的相对原子质量为12，A原子核内有6个质子，则A为碳元素。根据B的氢化物中B的含量为88.9%。B与A形成AB2型化合物，则B为－2价，B为氧元素。D的最高价氧化物的水化物为最强酸，D为氯元素，则C为铝元素。答案：(1)金刚石原子晶体(2)极性(3)直线形非极性分子晶体(4)三ⅢAHClO4H2CO3H3AlO3(5)先有白色沉淀，滴入过量KOH时白色沉淀消失Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O11．(10分)水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1mol冰中有________mol“氢键”。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。A．把1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B．把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C．该水蒸气冷凝后，测水的pHD．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为_______________________________________________________________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是________________________________________________________________________。(4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11kJ/mol)。已知冰的升华热是51kJ/mol，则冰晶体中每个氢键的能量是________kJ/mol。解析：(1)1mol冰中含有氢键的物质的量为1×4÷2＝2(mol)。(3)双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。答案：(1)2(2)AB(3)H2O＋H2OH3O＋＋OH－双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用(4)20