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选修3第3节(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1.[2013·苏州模拟]在下列四种有关性质的叙述中，可能属于金属晶体的是()A．由分子间作用力结合而成，熔点低B．固体或熔融后易导电，熔点在1000℃左右C．由共价键结合成网状结构，熔点高D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电答案：B解析：A为分子晶体；B中固体能导电，熔点在1000℃左右，不是很高，应为金属晶体；C为原子晶体；D为离子晶体。2.[2013·沈阳五校联考]下列有关晶体的叙述中，错误的是()A.金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等且最近的Na＋共有6个C.金属晶体中，以“……ABCABCABC……”形式的堆积称为面心立方堆积D.干冰晶体中，每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个答案：B解析：NaCl晶体中，Na＋周围最近的Na＋在小立方体的面对角线上，故有12个Na＋最近且等距离。3.[2013·济南模拟]下列各项所述的数字不是6的是()A.在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相等的Cl－的个数B.在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C.在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D.在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数答案：C解析：在二氧化硅晶体中，最小的环上有6个硅原子、6个氧原子。4.[2013·临沂质检]现有四种晶体的晶胞，其排列方式如下图所示，其中化学式不属MN型的是()答案：B解析：由均摊法分析各物质的化学式分别为MN、MN3、M0.5N0.5、M4N4。5.[2013·唐山质检]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()A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3答案：D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18属于该晶胞；O处于立方体的12条棱的中点，每个O有14属于该晶胞。即晶体中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)＝1∶(8×18)∶(12×14)＝1∶1∶3。6．[2013·梅州质检]常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8会转化为S6、S4、S2等，当蒸气温度达到750℃时主要以S2形式存在，下列说法正确的是()A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2C．常温条件下单质硫为原子晶体D．把硫单质在空气中加热到750℃即得S2答案：B解析：S8、S6、S4、S2属于不同的分子，它们之间的转化为化学变化；常温条件下单质硫为分子晶体；硫单质在空气中加热到750℃时被氧化，生成硫的氧化物，得不到S2。7．[2013·南京模拟]钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是()A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个答案：B解析：对比NaCl晶体结构发现此晶体相当于用Ba2＋代替Na＋，O2－2代替Cl－，故Ba2＋与O2－2物质的量之比为1∶1，化学式为BaO2。8.[2013·蚌埠二中质检]如图是一种新型无机材料的结构示意图，它含有B和N两种元素，具有与石墨类似的片层结构。有关该无机材料用途的叙述，正确的是()A．是一种坚硬耐磨的材料B．是高温润滑材料、导电材料C．是生产化学纤维的原料D．不能确定答案：B解析：因具有与石墨类似的片层结构，是混合型晶体，层与层之间可以滑动，是高温润滑材料、导电材料。9.[2013·湖南娄底联考]氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs＋与Cl－的个数比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中A、B、C的粒子个数比为()A．8∶6∶1B．4∶3∶1C．1∶6∶1D．1∶3∶1答案：D解析：该晶体中A、B、C的粒子个数比为：(18×8)∶(12×6)∶1＝1∶3∶1，故答案为D。10．[2013·广西南宁]纳米材料的表面微粒的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示)，则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为()A．7∶8B．13∶14C．25∶26D．26∶27答案：D解析：由题意知此氯化钠纳米颗粒表面粒子不与其他颗粒共用而全为本身所用，其表面微粒数为26，其总微粒数为27。11．[2013·盐城模拟]下列关于晶体的说法正确的组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2－相紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑦D．③⑤⑧答案：D解析：①稀有气体中不存在化学键；②金属晶体中存在的是阳离子和自由电子；③一般熔点比较为：原子晶体离子晶体分子晶体；同为原子晶体或离子晶体，则比较原子(或离子)半径，越小的越高；同为分子晶体，存在氢键的熔点高，相对分子质量大的熔点高；④NaOH中存在离子键和共价键；⑤此晶胞类似于干冰，与Ti4＋距离最近且相等的O2－，在x、y、z轴面上各有4个，即共有12个；⑥SiO2为硅氧四面体；⑦分子间作用力只决定物质的物理性质，而稳定性与化学键的牢固程度有关；⑧离子晶体通过阴、阳离子间的静电作用而形成，熔化时，离子间距离增大，故破坏了离子键。12．[2013·湖南常德]有下列离子晶体立体结构示意图：若以M代表阳离子，以N代表阴离子，则各离子晶体的组成表达式完全正确的组合是()A．①MN②MN2③MN2④MNB．①MN②MN2③MN3④MN4C．①MN2②MN2③MN2④MND．①MN②MN③MN2④MN2答案：A解析：①中M的个数为4×18＝12(个)，N的个数为4×18＝12(个)；②中M的个数为8×18＋1＝2(个)，N的个数为4×12＋2＝4(个)；③中M的个数为4×18＝12(个)，N有1个；④中M的个数为8×18＝1(个)，N有1个。二、非选择题(共40分)13.(14分)[2013·宁夏银川一中检测]2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答：(1)镓的基态原子的核外电子排布式是________。(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(黑色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。(用氢化物分子式表示)(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“”、“”或“＝”)。(6)下列说法正确的是________(填字母)。A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同B.GaP与GaAs互为等电子体C.电负性：AsGaD.砷化镓晶体中含有配位键答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)(2)4正四面体(3)NH3AsH3PH3(4)sp2(5)(6)BCD解析：(1)镓位于周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp2。(5)As和Ga处于同一周期，而处于第ⅤA族的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。根据等电子体的概念可知选项B正确。根据电负性的概念可知选项C正确。由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D正确。14.(12分)[2013·扬州调研]MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式：________。(2)CoTiO3晶体结构模型如图。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子，周围距离最近的O数目分别为________个、________个。(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。O2在其催化作用下，可将CN－氧化成CNO－，进而得到N2。与CNO－互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各写一种)。(4)三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是________；1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)612(3)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可)N－3(或CNS－)(4)sp2、sp315NA解析：(2)从图可知，Ti处于6个氧原子组成的正八面体中心。与Co原子最近的氧原子处于三个互相垂直的平面，每个平面的氧原子数为4个，共12个。(4)六元环中的氮原子为sp2杂化、氨基中的氮原子为sp3杂化。15．(14分)[2013·山东烟台]根据如图所示回答问题：(1)A图是某离子化合物的晶胞(组成晶体的一个最小重复单位)，阳离子位于中间，阴离子位于8个顶点，该化合物中阳、阴离子的个数比是________。(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞，通过想象与推理，可确定一个NaCl晶胞中含Na＋和Cl－的个数分别为________、________。(3)钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构，若Ca、Ti、O形成如C图所示的晶体，其化学式为________。(4)石墨晶体结构如D图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为________，C—C键个数为________。(5)足球烯C60结构形如足球，如E图所示，它有60个顶点和32个面，则C60中有________个六边形，________个五边形。(6)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的，正二十面体的原子晶体如F图所示。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个原子。试观察F图，推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、B—B键的个数依次为________、________、________。答案：(1)1∶1(2)44(3)CaTiO3(4)23(5)2012(6)1260°30解析：(1)阳离子数＝1，阴离子数＝8×18＝1，即阳离子数：阴离子数＝1∶1。(2)Na＋＝8×18＋6×12＝4，Cl－＝12×14＋1＝4。(3)Ca原子数＝8×18＝1，Ti原子数＝1，O原子数＝12×14＝3，所以化学式为CaTiO3。(4)C原子数＝6×13＝2，C—C键数＝6×12＝3。(5)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数－棱边数＝2。由此得棱边数为90。设五边形个数为x，六边形个数为y。则125x＋6y＝90x＋y＝32，得x