高中化学(人教版-选修3)练习：第3章-第2节

第三章第二节一、选择题1．(双选)下列式子中，能真实表示分子组成的是()A．H2SO4B．NH3C．SiO2D．C【解析】H2SO4是分子晶体，所以H2SO4可表示硫酸分子的组成；NH3为分子晶体，故NH3可表示氨气分子的组成；SiO2是原子晶体，SiO2只能表示晶体中Si原子与O原子的个数比为；C既可表示金刚石，又可表示石墨等碳单质。【答案】AB2．有关晶体的下列说法中，正确的是()A．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B．原子晶体中共价键越强，熔点越高C．冰熔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】A中，分子的稳定性与分子内共价键的强弱有关，与分子间作用力无关；C中，冰熔化时只破坏部分氢键；D中，某些原子晶体(如SiO2)中含有极性共价键，而某些原子晶体(如金刚石、晶体硅)中只含有非极性共价键。【答案】B3．下列有关分子晶体的说法中正确的是()A．分子内均存在共价键B．分子间一定存在范德华力C．分子间一定存在氢键D．其结构一定为分子密堆积【解析】稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，故A项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内，所以B项正确，C项错误。只有只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以D选项也是错误的。【答案】B4．干冰气化时，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．分子的性质D．分子间的氢键【解析】干冰是CO2的分子晶体，微粒间是分子间作用力，但不存在氢键，气化是破坏分子间作用力，分子性质不发生变化。【答案】B5．(2014·成都七中检测)下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是()A．SO2和SiO2B．CO2和H2OC．BN和HClD．CCl4和KCl【解析】A、C、D三项中的晶体类型均不相同，SO2、HCl、CCl4是分子晶体，SiO2、BN是原子晶体，KCl是离子晶体。【答案】B6．下列关于氢键的说法中，正确的是()A．氢键比范德华力强，所以它属于化学键B．因为液态水中存在氢键，所以水比硫化氢稳定C．氨溶于水后氨分子与水分子之间形成氢键D．邻羟基苯甲醛的熔点比对羟基苯甲醛的熔点高【解析】A中，氢键虽然比范德华力强，但不是化学键；B中，物质稳定性与分子内共价键的强弱有关；D中，由于邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，故应该是对羟基苯甲醛的熔点高。【答案】C7．(2014·海口联考)(双选)下列晶体性质的比较中，正确的是()A．熔点：金刚石碳化硅晶体硅B．沸点：HH3H2OHFC．硬度：白磷冰二氧化硅D．熔点：Sil4SiBr4SiCl4【解析】由C—C、C—Si、Si—Si键的键能和键长可判断A项正确；由SiI4、SiBr4、SiCl4的相对分子质量可判断D项正确；沸点H2OHFNH3，二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度小，B、C项错误。【答案】AD8．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是()A．熔点2700℃，导电性好，延展性强B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电【解析】本题考查的是各类晶体的物理性质特征。A项中延展性好，不是原子晶体的特征，因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使原子晶体的质硬而脆，A项不正确，B项符合原子晶体的特征，C项应该是离子晶体，D项符合分子晶体的特征，所以应该选择B项。【答案】B9．碘的熔、沸点低，其原因是()A．碘的非金属性较弱B．I—I键的键能较小C．碘晶体属于分子晶体D．I—I共价键的键长较长【解析】分子晶体的熔、沸点低，是因为分子晶体内部的分子间作用力小。【答案】C10．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选项是错误的。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，所以该晶体的熔、沸点和硬度应该比金刚石更高，因此B选项是正确的。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，所以C、D选项也是错误的。【答案】B11．(2014·长春一中月考)最近科学家在实验室里成功地将CO2在高压下转化为类似SiO2的原子晶体。下列关于该CO2晶体的叙述中，不正确的是()A．该晶体中C、O原子个数比为B．该晶体中C—O—C的键角为180°C．该晶体的熔、沸点高，硬度大D．该晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构【解析】若为原子晶体，则不再是直线形分子，而是转化为与石英(SiO2)相似的空间立体网状结构。【答案】B12．二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如下图所示。下列关于二氧化硅晶体的说法中不正确的是()A．1molSiO2晶体中含2molSi—O键B．晶体中Si、O原子个数比为C．晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子稳定结构D．晶体中最小环上的原子数为12【解析】由二氧化硅晶体的空间结构图可以看出，1个硅原子与周围4个氧原子形成了4个Si—O键，其中有一半Si—O键(2个Si—O键)属于该硅原子，而1个氧原子能形成2个Si—O键，其中有一半Si—O键(1个Si—O键)属于该氧原子，1molSO2含有1mol硅原子和2mol氧原子，故1molSO2晶体中含有的Si—O键为4mol×12＋2×2mol×12＝4mol，故选项A错误；SiO2晶体中，硅原子与氧原子的个数比为，选项B正确；通过上面的分析可知，在SiO2晶体中，硅原子与氧原子最外层都达到了8电子稳定结构，选项C正确；由结构图可以看出，晶体中最小环上的原子数为12，其中包括6个硅原子和6个氧原子，故选项D正确。【答案】A二、非选择题13．据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②N—N键的键能为167kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)N60分子组成的晶体为________晶体，其熔、沸点比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________。(2)1molN60分解成N2时吸收或放出的热量是________kJ(已知N≡N键的键能为942kJ·mol－1)，表明稳定性N60________(填“”、“”或“＝”)N2。(3)由(2)列举N60的用途(举一种)________________________。【解析】(1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体，因Mr(N60)Mr(N2)，故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大，N60晶体的熔、沸点比N2晶体高。(2)因每个氮原子形成三个N—N键，每个N—N键被2个N原子共用，故1molN60中存在N—N键：1mol×60×3×12＝90mol。发生的反应为N60===30N2ΔH，故ΔH＝90×167kJ·mol－1－30×942kJ·mol－1＝－13230kJ·mol－10，为放热反应，表明稳定性N2N60。(3)由于反应放出大量的热同时生成大量气体，因此N60可用作高能炸药。【答案】(1)分子高N60、N2均形成分子晶体，且N60的相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高(2)13230(3)N60可作高能炸药14．(2014·湖北团风中学检测)氮化铝(AlN)是一种重要的功能材料，如下流程图所示，以三乙基铝[(C2H5)3Al]和氨为原料，采用溶胶一凝胶法可合成AlN。请回答下列问题：(1)基态N原子的电子排布式为________，H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为________。(2)中间体分子中Al与N之间的相互作用力为________，中间体分子中采取sp3杂化的原子有________。(3)在C2H6分子中，存在下列作用中的________。(填序号)①σ键②π键③极性键④非极性键(4)AlN的晶体结构与金刚石类似，AlN晶体中Al—N—Al键角为________；AlN晶胞中含有________个Al原子；若AlN的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则AlN晶胞的边长为________cm。【解析】中间体分子(C2H5)3Al·NH3中Al与N之间的相互作用力为配位键，中间体分子(C2H5)3Al·NH3中采取sp3杂化的原子有C、Al、N。在C2H6分子中，存在下列作用：σ键(C—C、C—H)、极性键(C—H)、非极性键(C—C)。AlN的晶体结构与金刚石类似，金刚石是正四面体结构，则AlN晶体中Al—N—Al键角为109°28′，金刚石结构中含有8个碳原子，而AlN晶体是Al、N交替，则存在4个Al和4个N。1个AlN晶胞中存在4个AlN。设AlN晶胞边长为a，若AlN的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则有MNA＝ρa34，a＝4×41ρNAcm＝3164ρNAcm。【答案】(1)1s22s22p3NCH(2)配位键C、Al、N(3)①③④(4)109°28′43164ρNA15．(2014·皖南八校联考)前四周期中的A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。其中A元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；B是空气中含最多的元素；C的基态原子核外5个原子轨道上填充了电子，且有2个未成对电子；D与C同一主族，E的原子序数为22，F3＋最外层M层3d轨道电子为半满状态。回答下列问题(答题时用对应元素符号表示)：(1)AC2分子中A原子轨道的杂化类型为________，含有σ键与π键数目之比为________。(2)B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序为________。(3)由氢与B组成的一种化合物化学式为BH5，其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构，试写出该化合物的电子式：________，该物质属于________(填“离子”或“共价”)化合物。(4)C和D元素的氢化物(分子式分别为H2C2、H2D)的主要物理性质如下表：氢化物熔点/K沸点/K标准状况时在水中的溶解度/gH2D1872022.6H2C2272423以任意比互溶H2D和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是(要求详细叙述)：________________。(5)F和G(质子数为25)两种元素的第三电离能分别为2957kJ/mol和3248kJ/mol，G的第三电离能大于F的第三电离能的原因是________。(6)E的一种氧化物晶胞结构如上图所示，该氧化物的化学式为________；若该晶胞的三个晶胞参数为a＝b＝460pm，c＝300pm，则该氧化物的密度为________(写出表达式即可)g/cm3。【解析】A、B、C、D、E、F依次是碳(C)、氮(N)、氧(O)、硫(S)、钛(Ti)、铁(Fe)元素。(3)NH5可写成NH4H的形式，由NH＋4和H－构成，属于离子化合物。(6)由晶胞结构可知，Ti处于晶胞的内部和顶点，O处于晶胞的内部和面上，平均每个晶胞中所含Ti原子数目：1＋8×1/8＝2，所含O原子数目：2＋4×1/2＝4，所以该氧化物的化学式为TiO2；1mol晶胞中含有2molTiO2，晶胞的体积为(460×10－10)×(460