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1、课时 3物质的聚集状态与物质性质(时间：45 分钟 分值：100 分)一、选择题(本题共 7 个小题，每题 6 分，共 42 分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列性质适合于某种原子晶体的是()。A熔点 1 070 ，易溶于水，水溶液导电B熔点 10.32 ，液态不导电，水溶液导电C能溶于 CS2，熔点 112 ，沸点 444.6 D熔点 3 550 ，很硬，不溶于水，不导电解析由原子晶体所具有的一般特点，熔沸点高，硬度大，不溶于水等性质，可以推断 D 应该是原子晶体。答案D2下列叙述正确的是()。A原子晶体中只存在非极性共价键B干冰升华时，分子内共价键会发生断裂C由原子构成的晶体可以是原
2、子晶体，也可以是分子晶体D只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体解析原子晶体如 SiO2、SiC 等含有极性共价键；干冰升华时，破坏的是分子间作用力，分子间共价键没有破坏；原子也可以构成分子晶体，如固态稀有气体晶体，C 正确；金属晶体中也含有金属阳离子， D 不正确。答案C3下面的排序不正确的是()。A晶体熔点由低到高：CF 4CCl 4CBr 4CI 4B硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C熔点由高到低：Na MgAlD晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI解析选项 A 中晶体熔点与分子间作用力有关，相对分子质量大，分子间作用力大，熔点越高，正确；选项 B 中，由于碳原子半径小于硅原子
3、半径，则键长 lCC 碳化硅 晶体硅，正确； 选项 C 中，Na、Mg、Al 三种金属原子半径逐渐减小，离子所带电荷逐渐增多，则金属键逐渐增强，故熔点逐渐升高， 错误；选项 D 中，r F NaClNaBrNaI，正确。答案C4钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示，它的化学式是()。ABaTi 8O12 BBaTi 4O6 CBaTi 2O4 DBaTiO 3解析由晶胞结构示意图可知，Ba 在立方体的中心，完全属于该晶胞；Ti 处于立方体的 8 个顶点，每个 Ti 有 属于该晶胞；O 处于立方体的 12 条棱的中18点，每个
4、O 有 属于该晶胞。即晶体中 N(Ba)N (Ti)N(O)1 14 (818)1 13。(1214)答案D5下列说法中正确的是()。A离子晶体中每个离子周围均吸引着 6 个带相反电荷的离子B金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合解析离子晶体的结构不同，每个离子周围吸引的带相反电荷的离子数目不同，A 错 ；金属是由金属阳离子和自由电子构成的，但自由电子并不是在外加电场的作用下才产生的，B 错；分子晶体在常温下也有呈固 态的，如硫、白磷等，C 错；D 正确。答案D6已知 NaCl 的摩尔质
5、量为 58.5 gmol1 ，其晶体密度为d gcm3 ，若图中钠离子与最接近的氯离子的核间距离为 a cm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为()。A117a 3d B58.5/(2a 3d)C234/(a 3d) D58.5/(4 a3d)解析a 3dNA 58.5，NA 。12 58.52a3d答案B7(2013内蒙古师大附中模拟)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为 0 价，部分为2 价。如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是()。A超氧化钾的化学式为 KO2，每个晶胞含有 4 个K 和 4 个 O 2B晶体中每个 K 周围有 8 个 O ，每个 O 周
6、围有 8 个 K 2 2C晶体中与每个 K 距离最近的 K 有 8 个D晶体中与每个 K 距离最近的 K 有 6 个解析由题中的晶胞结构知：有 8 个 K 位于顶点，6 个 K 位于面心，则晶胞中含有的 K 数为(8 ) (6 )4(个)；有 12 个 O 位于棱上，1 个 O 处18 12 2 2于中心，则晶胞中含有 O 数为：12 14(个) ；所以超氧化钾的化学式 214为 KO2；晶体中每个 K 周围有 6 个 O ，每个 O 周围有 6 个 K ，晶体中 2 2与每个 K 距离最近的 K 有 12 个。答案C二、非选择题(本题共 4 个小题，共 58 分)8(14 分) 碳元素在生产
7、生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_(写出元素符号)。(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为_，每个六元环占有_个碳原子；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是_。(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个 O 原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O 形成的最小环上 O 原子数目
8、是_。(4)图丙是 C60 的晶胞模型(一个小黑点代表一个 C60 分子)，图中显示出的 C60分子数为 14 个。实际上一个 C60 晶胞中含有_个 C60 分子。解析(1)C 元素和 O 元素基态原子的核外未成对电子数都是 2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有 6 个原子，即六元环，共有 6 个 CC 键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中 CC 键的数目相同。(4)晶胞中粒子个数的计算公式体内1面上1/2棱上1/4顶角1/8。C 60 晶胞模型中显示出的 14 个 C60 分子，8 个在晶胞 顶角上，6 个在面上，故一
9、个晶胞中含有的C60 分子数目为 81/861/24。答案(1)O (2)sp2 杂化2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6 (4)49(15 分)(2013 滨州模拟 )原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素，其中X 是形成化合物种类最多的元素之一，Y 的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的 2 倍，Z 的基态原子 2p 轨道上有 3 个未成对电子，W 的原子序数为 29。回答下列问题：(1)上述元素能形成原子晶体单质的是_(填元素符号，下同)，能形成金属晶体的是_。(2)元素 Y、Z 组成的晶体具有空间网状结构，其化学式为_，其硬度比晶体硅_(填“大”或“小”)
10、。(3)一种由元素 W 与 Au 组成的合金晶体具有立方最密堆积 结构。其晶胞中 W 原子处于面心，Au 原子处于顶点位置，则该合金中 W 原子与 Au 原子数目之比为_，W 原子的配位数为 _；该晶体中，原子之间的作用力是_。该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由 W 原子与 Au 原子构成的四面体空隙中。若将 W 原子与 Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与 CaF2 的结构相似(如图所示)，该晶体储氢后的化学式应为_。解析X 是形成化合物种类最多的元素之一， 则 X 是碳或氢；由题意知 Y 是碳，Z 是氮， W 是铜，则 X 是氢。(1)碳元素可形成金刚石，铜元素可形成金属晶体。(2
11、)根据“晶体具有空间网状结构”及元素组成可知，Y、Z 组成的晶体为原子晶体，碳氮键强于硅硅键，故 Y、Z 组成的晶体硬度比晶体硅大；结合化合价可知，该晶体的化学式为 C3N4。(3)由题意知晶胞中 Cu 原子的个数为6 3，Au 原子的个数为 8 1。 结合 CaF2 的结构可知氢原子在晶胞内12 18有 8 个，故储氢后的化学式为 H8AuCu3。答案(1)C Cu(2)C3N4大(3)314 金属键H 8AuCu310(14 分)(2013 菏泽模拟 )下图为几种晶体或晶胞的示意图： 请回答下列问题：(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是_。(2)冰、金刚石、MgO 、CaCl
12、 2、干冰 5 种晶体的熔点由高到低的顺序为_。(3)NaCl 晶胞与 MgO 晶胞相同， NaCl 晶体的晶格能_(填“大于”或“小于”)MgO 晶体，原因是_。(4)每个 Cu 晶胞中实际占有_个 Cu 原子，CaCl 2 晶体中 Ca2 的配位数为_。(5)冰的熔点远高于干冰，除 H2O 是极性分子、CO 2 是非极性分子外，还有一个重要的原因是_。解析(1)冰晶体、干冰晶体均为分子晶体，粒子间通过分子间作用力结合成晶体。(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷有关，离子半径越小，离子所带电荷越大，则离子晶体熔点越高。金刚石是原子晶体，熔点最高，冰、干冰均为分子晶体，冰中存在氢键，冰
13、的熔点高于干冰。 (4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析：8 6 4，氯化钙类似于氟化钙，Ca 2 的配位18 12数为 8，Cl 配位数为 4。答案(1)金刚石晶体(2)金刚石、MgO、CaCl 2、冰、干冰(3)小于MgO 晶体中离子的电荷数大于 NaCl 晶体中离子电荷数；且r(Mg2 )r(Na )、r(O 2 )r(Cl )(4)48(5)H 2O 分子之间能形成氢键11(15 分) 有 a、b、c、d、f 五种前四周期元素，原子序数依次增大，a、b 、c 三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，I 1(a)I 1(c)I 1(b)且其中基态 b 原子的 2p 轨道处于半充满状态，
14、已知bc 与 ac2 互为等电子体，d 为周期表前四周期 2中电负性最小的元素，f 原子序数为 29。请回答下列问题(如需表示具体元素请用相应的元素符号)。(1)基态 f 原子的核外电子排布式_。(2)b 的简单氢化物极易溶于 c 的简单氢化物，其主要原因有两个：一是_；二是_。(3)化合物甲由 c、d 两种元素组成，其晶胞如图(a)，甲的化学式_。(4)化合物乙的部分结构如图(b) ，乙由 a、b 两元素组成，硬度超过金刚石。 乙的晶体类型为_，其硬度超过金刚石的原因是_。乙的晶体中 a、b 两种元素原子的杂化方式均为_。解析由题知 b 为 N，根据 a、b、c 三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，I 1(a)I 1(c)I 1(b)，知 a 为碳、c 为氧；d 为周期表前四周期中电负性最小的元素，是钾；f 为铜。(3) 根据晶胞的粒子个数求算方法知甲的化学式为 KO2；乙为 C3N4，为原子晶体，碳原子半径比氮原子半径大即 CN 键的键长小于CC，CN 键的键能大于 CC 键，所以硬度超过金刚石。由(b)图知 a、b 两种
