第3章 不同聚集状态的物质与性质 检测题
一、单选题
1．2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是
A．晶体中C、O原子个数比为1∶2 B．该晶体的熔点和沸点高、硬度大
C．晶体中C—O—C键角为180° D．晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构
2．下列关于晶体的说法不正确的是
A．粉末状的固体肯定不是晶体
B．晶胞是晶体结构的基本单元
C．晶体有规则的几何外形是晶体内部的粒子按一定规律做周期性的有序排列的结果
D．晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定
3．金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。在立方体中，若--碳原子位于立方体中心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上(如图中的小立方体)，图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置
A．6，大立方体的6个面的中心 B．12，大立方体的12条棱的中点
C．8，大立方体的8个顶角 D．14，大立方体的8个顶角和6个面的中心
4．氮氧化铝()属于原子晶体，是一种超强透明材料，其制备反应为。下列描述错误的是
A．和金刚石均含共价键
B．和金刚石晶体类型相同
C．和的化学键类型不同
D．和晶体类型相同
5．下列说法正确的是
A．不存在没有化学键的分子
B．盐酸能导电，所以HCl是离子化合物
C．碳酸氢钠加热分解的过程中，有离子键和共价键的断裂和生成
D．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时均需克服共价键
6．关于晶体的下列说法中，正确的是
A．共价晶体中可能含有离子键
B．离子晶体中可能含有共价键
C．离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
D．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
7．下列有关晶体的叙述中错误的是
A．干冰晶体中，每个分子周围紧邻12个分子
B．氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
C．氯化钠晶体中，每个周围紧邻6个
D．金刚石晶体中，每个C原子周围紧邻4个C原子
8．下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A．124gP4含有P—P键的个数为4NA
B．12g石墨中含有C—C键的个数为1.5NA
C．1mol[Co(NH3)4Cl2]Cl含有σ键的数目为12NA
D．60gSiO2中含Si—O键的个数为2NA
9．金属材料具有良好的延展性的原因是
A．金属原子半径都较大，价电子数较少
B．金属受外力作用变形时，金属中各原子层会发生相对滑动，但仍保持金属键作用
C．金属中大量自由电子受外力作用时，运动速率加快
D．自由电子受外力作用时能迅速传递能量
10．下列有关晶体的叙述正确的是
A．离子晶体中阴、阳离子的配位数之比等于其电荷数之比
B．石墨可以导电，晶体中含有金属键，因此为金属晶体
C．有阳离子存在的晶体一定是离子晶体
D．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体
11．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SO3 ②石墨和碘 ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮
A．③④ B．③④⑤ C．①③④ D．①②⑤
12．我国古代用炉甘石炼锌，主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A．为极性分子
B．生成时转移电子数为
C．65g基态Zn原子4s能级上电子数为
D．晶体为离子晶体
二、填空题
13．C、为第ⅣA族短周期元素，和的化学式相似，但结构和物理性质有很大的不同。
回答下列问题：
(1)、CO2两种晶体的构成微粒分别是___________、___________(填“原子”或“分子”)，熔化时克服的微粒间的作用力分别是___________、___________。
(2)属于___________晶体，干冰属于___________晶体，熔点：___________(填“>”“＜”或“=”)干冰。
(3)从原子半径大小的角度分析，C、O原子间能形成键，而、O原子间不能形成键的原因是___________。
14．回答下列问题：
(1)Cu2O可在酸性条件下发生歧化反应，得到蓝色溶液与一种沉淀，请写出该反应的离子方程式____。
(2)写出HClO的结构式___。
(3)工业上利用“Na+KCl=NaCl+K↑”的反应来制备金属钾，请从物质结构角度简单阐述原因___。
15．与比较，熔点较高的是_______，原因是_______。
16．元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中，X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_________。
(3)Y与Z可形成YZ42-，YZ42-的空间构型为________(用文字描述)。
(4)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
(5)请比较亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的酸性强弱：HClO2________HClO3（填“＞”“＜”或“＝”），试从分子结构与性质的关系解释原因_______ 。
17．①MgCl2 ②干冰③冰 ④Na2O2 ⑤白磷(P4)⑥硫磺 ⑦Na2CO3 ⑧金刚石 ⑨NaOH ⑩SiO2
(1)以上物质中属于离子晶体的是_______；
(2)属于分子晶体的是_______。
(3)属于原子晶体的是_______(均填序号)。
①液氯 ②③白磷 ④氯气 ⑤⑥与 ⑦ ⑧红磷
上述物质中：
(4)互为同分异构体的有_______；
(5)互为同素异形体的有_______；
(6)属于同位素的有_______；
(7)属于同一种物质(分子组成相同)的有_______。(均填序号)
18．在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。
(1)在表面皿上加少量冷水的作用是________________________。
(2)观察到的实验现象是____________________________________________________。
(3)在表面皿上碘是________。(填“晶体”或“非晶体”)
(4)这种方法是________，制取晶体的方法还有________、________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．CO2原子晶体与SiO2结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，晶体中C、O原子个数比为1∶2，A正确；
B．二氧化碳晶体结构和二氧化硅晶体结构相似，都为原子晶体，原子晶体的熔沸点较高、硬度较大，所以二氧化碳晶体的熔沸点较高、硬度较大，B正确；
C．二氧化碳晶体中每个碳原子和4个氧原子形成正四面体结构，其键角是109°28′，C错误；
D．每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，所以晶体中C、O原子最外层电子都满足8电子结构，D正确；
答案选C。
2．A
【详解】A．粉末状的固体是不是晶体，应该根据物质形态确定，看它是不是由固定熔点，若有固定熔点的粉末状固体也是晶体，故A错；
B．晶胞是描述晶体结构的基本单元，故B不选；
C．晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故C不选；
D．晶体多采用紧密堆积方式，采取紧密堆积方式，可以使晶体变得较稳定，故D不选；
答案选A
3．B
【详解】根据金刚石晶胞的结构可知，每个C原子周围连有4个C原子，在如图所示的结构中，体心上的C原子与小立方体上的4个C原子相连，而小立方体上的互不相邻的四个C原子也连有4个C原子，除了体心上的C原子外，还有3个C原子，所以与小立方体顶角的四个C原子直接相邻的C原子数为12，位于大立方体的12条棱的中点，B符合题意；
答案选B。
4．D
【详解】A． 二者均属于原子晶体，均只含有共价键，故A正确；
B． 二者均属于原子晶体，故B正确；
C． AlON属于原子晶体，只含有共价键，而属于离子晶体，只含有离子键，故C正确；
D． AlON属于原子晶体，而属于离子晶体，晶体类型不同，故D错误；
故选D。
5．C
【详解】A．存在没有化学键的分子，例如稀有气体，属于单原子分子，分子内不存在化学键，故A错误；
B．盐酸能导电，是因为氯化氢溶于水形成的盐酸可以电离，含有离子键的化合物是离子化合物，只含共价键的化合物是共价化合物，HCl中只含共价键，为共价化合物，故B错误；
C．碳酸氢钠中存在离子键和共价键，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，水和二氧化碳中只有共价键、碳酸钠中既有离子键又有共价键，则有离子键和共价键的断裂和生成，故C正确；
D．干冰由分子构成，石英由原子构成，分别为分子晶体、原子晶体，但化学键类型相同，熔化时干冰破坏分子间作用力，石英晶体熔化时需克服共价键，故D错误；
答案选C。
6．B
【详解】A．共价晶体中不可能含有离子键，含有离子键的晶体为离子晶体，故A错误；
B．离子晶体中可能含有共价键，如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键，故B正确；
C．离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键，故C错误；
D．晶体中，含有阳离子，不一定有阴离子，如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，故D错误；
故选B。
7．C
【详解】A．干冰（CO2）是分子晶体，晶胞属于面心立方堆积，故每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子，A正确；
B．氯化铯晶胞中，每个晶胞中含有一个铯离子，每个顶点上的氯离子被8个晶胞共用，故每个 Cs+ 周围紧邻8个 Cl ，B正确；
C．在氯化钠晶胞中，钠离子在体心和棱心位置，距离体心位置的钠离子最近的钠离子是位于棱心的12个钠离子，故每个钠离子周围紧邻12个钠离子，C错误；
D．金刚石晶体中，碳原子采用sp3杂化方式成键，故每个C原子周围紧邻4个C原子，D正确；
故选C。
8．B
【详解】A．124 g P4的物质的量是1 mol，1个P4中含有6个P-P键，则1 mol P4中含有P-P键的个数为6NA，A错误；
B．12 g石墨中含有C原子的物质的量是1 mol，在石墨中每个C原子与相邻的3个C原子形成C-C共价键，每个共价键为2个C原子形成，则含有1 mol C原子的石墨中含有的C-C键的个数为1 mol××NA/mol=1.5NA，B正确；
C．NH3、Cl-与Co3+形成的配位键均为σ键，每个NH3分子内还有3个σ键，所以1mol[Co(NH3)4Cl2]Cl含有σ键的数目为18NA，C错误；
D．60 g SiO2中含有SiO2的物质的量是1 mol，每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si-O共价键，则1 mol SiO2中含有Si-O键的个数为4NA，D错误；
综上所述答案为B。
9．B
【详解】A．金属原子价电子数较少，容易失去电子，不能说明金属有延展性，A错误；
B．金属受外力作用时，金属原子层之间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，故金属有良好的延展性，B正确；
C．金属的延展性与原子层的相对滑动有关，与电子的运动无关，C错误；
D．自由电子传递能量与金属延展性无关，可以影响金属的导热性，D错误。
答案选B。
10．A
【详解】A．设离子晶体中阳离子Am+配位数a,阴离子 Bn_配位数b，则按电中性知an=bm，b:a=n:m，即阴、阳离子的配位数之比等于其电荷数之比，故A正确。
B．每个C原子最外层有4个电子，石墨晶体同一层中的每个碳原子用杂化轨道与邻近的3个碳原子以共价键相结合，形成无限的六边形平面网状结构；每个C原子还有1个与碳环平面垂直的未参与杂化的轨道，并含有1个未成对电子，能形成遍及整个平面的大π键，因为电子可以在整个六边形网状平面上运动，所以石墨晶体中存在类似金属键的作用力，因此石墨可以导电，但石墨属于混合型晶体，不属于金属晶体，故B错误。
C．金属晶体中也存在阳离子，故C错误。
D．水溶液能导电的晶体可能是离子晶体，如，也可能是分子晶体，如，故D错误。
故选：A。
11．A
【详解】①SiO2是由共价键形成的原子晶体(或者共价晶体)，SO3是通过共价键形成SO3分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型相同，晶体类型不同，不合题意；②石墨是层内通过共价键、层与层之间通过金属键形成的过渡型晶体，碘则是通过共价键形成I2分子然后再通过分子间作用力形成分子晶体，二者化学键类型不完全相同，分子类型不同，不合题意；③CO2和SO2均为先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；④晶体硅和金刚石均为由共价键形成的原子(或共价)晶体，化学键类型和晶体类型均相同，符合题意；⑤晶体氖中不含任何化学键，仅通过分子间作用力形成的分子晶体，晶体氮先由共价键形成分子，再通过分子间作用力形成分子晶体，化学键类型不同，晶体类型相同，不合题意；综上分析，只有③④符合题意，故答案为：A。
12．B
【详解】A．为不同的原子形成的直线形分子，正、负电荷中心不重合，故为极性分子，A正确；
B．由方程式可知，生成时转移电子数为，B错误；
C．Zn的价层电子排布式为3d24s2，65gZn的物质的量为1mol，则65g基态Zn原子4s能级上电子数为，C正确；
D．是由锌离子和碳酸根离子形成的离子晶体，D正确；
故选B。
13． 原子 分子 共价键 分子间作用力 原子 分子 > 的原子半径大于C，、O原子间距离较大，轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键
【详解】(1)属于以共价键结合成空间网状结构的原子晶体，熔化时需要克服共价键；CO2属于以分子间作用力结合形成的分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，故答案为：原子；分子；共价键；分子间作用力；
(2) 属于以共价键结合成空间网状结构的原子晶体；CO2属于以分子间作用力结合形成的分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体，故答案为：原子；分子；>；
(3)CO2晶体是分子晶体，其中C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道肩并肩重叠程度较大，形成稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键，故答案为：的原子半径大于C，、O原子间距离较大，轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的键。
14． Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O H-O-C1 K的原子半径大于Na，故金属键K弱于Na，熔沸点K低于Na，最早以气体的方式逸出，，有利于反应进行
【详解】(1)Cu2O中铜元素的化合价为+1价，可在酸性条件下发生歧化反应，生成物中铜的化合价既有升高又有降低，得到的蓝色溶液含铜离子，沉淀是铜单质，根据电荷守恒和质量守恒配平反应的离子方程式：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；
(2)HClO中氧原子与氢原子、氯原子各形成一对共价键，各原子均达到稳定结构，故HClO的结构式为：H-O-C1；
(3)K和Na都是活泼金属，K的原子半径大于Na，故金属键K弱于Na，熔沸点K低于Na，最早以气体的方式逸出，有利于反应进行，故工业上利用“Na+KCl=NaCl+K↑”的反应来制备金属钾。
15． 两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，的半径小于的，所以的离子键强度大，熔点更高
【详解】两物质均为离子晶体，且离子带电荷数相同，的半径小于的，所以的离子键强度大，熔点更高。
16． 4 ZnS 水分子与乙醇分子之间形成氢键 正四面体 16NA或16×6.02×1023个 ＜ HClO2和HClO3可以分别表示为(HO)ClO和(HO)ClO2，HClO3分子中非羟基氧原子的数目大于HClO2分子中非羟基氧原子的数目，故HClO3分子中Cl的正电荷更高，导致-O-H中的电子更向Cl偏移，因而在水分子作用下，更易电离出H+，即酸性更强(只要答出HClO3分子中非羟基氧原子的数目多，分子中Cl的正电荷更高即可给分)
【分析】元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，则X为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，则Y是S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知X是Cu元素，Y是S元素，Z是O元素。
(1)①X离子位于晶胞的顶点和面心，则在1个晶胞中，含有的X离子数目=8×+6×=4；
②该晶胞中X离子数目8×+6×=4；Y离子位于晶胞内，离子数目=4，所以X和Y离子数目之比等于4：4=1：1，故该化合物的化学式为ZnS；
(2)在乙醇的水溶液中，水分子和乙醇分子之间易形成氢键，氢键的存在导致其溶解性增大而H2O与H2S分子间无氢键形成，因此溶解度较小；
(3)SO42-中价层电子数=4+×(6+2 4×2)=4，且S原子上没有孤电子对，所以SO42-呈正四面体结构；
(4)在[Zn(NH3)4]Cl2中含有4个配位体NH3，4个配位体NH3的N原子与中心离子Zn2+形成4个配位键，配位键属于σ键；在每个配位体中含有3个N-H共价键，共价键也属于σ键，因此每1 mol配合物[Zn(NH3)4]Cl2中含有的σ键数目为：(3×4+4) mol×NA/mol=16 NA；
(5)HClO2和HClO3都是一元酸，可以分别表示为(HO)ClO和(HO)ClO2，HClO3分子中非羟基氧原子的数目大于HClO2分子中非羟基氧原子的数目，故HClO3分子中Cl的正电荷更高，导致-O-H中的共用电子对更向Cl偏移，因而在水分子作用下，更易电离出H+，即溶液的酸性更强。
【点睛】本题考查物质结构和性质，涉及化学式的确定、氢键的作用、酸性强弱比较方法，明确化学式的确定方法、氢键对物质性质的影响是解本题关键，注意在配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，配位键也是σ键，为易错点，共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键；共价三键中一个是σ键，两个是π键。
17． ①④⑦⑨ ②③⑤⑥ ⑧⑩ ②⑤ ③⑧ ⑥⑦ ①④
【详解】(1) ①MgCl2④Na2O2⑦Na2CO3⑨NaOH这四种物质是由阴阳离子构成的，属离子晶体；
(2) ②干冰 ③冰 ⑤白磷(P4)⑥硫磺这四种物质是由分子构成的，属分子晶体；
(3) ⑧金刚石 ⑩SiO2 这两种物质是由原子构成的，属原子晶体；
(4) 同分异构体：分子式相同结构不同的物质互称同分异构体，2，2-二甲基丁烷与2，3-二甲基丁烷互为同分异构体，综上所述选项②⑤；
(5) 同素异形体：由同种元素组成的不同单质，白磷和红磷互为同素异形体；综上所述选项③⑧；
(6) 质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素，⑥⑦互为同位素；综上所述选项⑥⑦；
(7)液氯是氯气的液态，所以氯气和液氯只是状态不同，属同一物质；综上所述选项①④。
18． 冷却碘蒸气 烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体 晶体 凝华 熔融态物质的凝固 结晶
【详解】获得晶体有3个途径：熔融态物质凝固；气态物质冷却不经液态直接凝固(物理上称为凝华)；溶质从溶液中析出。
(1)在表面皿上加少量冷水的作用是冷却碘蒸气；
(2)观察到的实验现象是烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体；
(3)在表面皿上碘是晶体；
(4)这种方法是凝华，制取晶体的方法还有熔融态物质的凝固、结晶。
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