专题3 微粒间作用力与物质性质 过关检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（苏教版2019）

化学　选择性必修2[SJ] 专题3　过关检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 晶体组成微粒及作用力 物质有关性质的影响因素 微粒间作用力对物质性质的 影响 共价键的特征、键参数类型及数目 物质熔、沸点高低的比较 晶体的结构、金属键 晶体的结构与性质、晶体类型的判断 化学键类型、晶体类型的判断 晶体的结构与性质 晶体类型及性质 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 难度 ★ ★★ ★★ ★★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ 对点 晶体的结构、性质及晶体类型 晶胞的有关 计算 晶体类型、晶胞的结构 与有关计算 晶体类型与晶胞的 有关计算 晶体类型的判断、晶体熔点高低的 比较 晶体熔点高低的影响因 素、晶胞的有关计算 晶体的结构与性质 电离能、核外电子排布及晶体的综合 考查 晶体类型、微粒间作用力、 晶胞的有 关计算 　　时间：75分钟　　　满分：100分 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有1个选项符合题意) 1．下表所列有关晶体的说法中，有错误的是(　　) 选项 A B C D 晶体 碘化钾 干冰 石墨 碘 组成晶体微粒 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体内存在的作用力 离子键 范德华力、共价键 共价键 范德华力、共价键 答案：C 解析：在石墨晶体内还存在范德华力。 2．下列事实可用键能数据解释的是(　　) A．HCl热稳定性强于HBr B．AsH3的沸点高于PH3 C．乙醇在水中的溶解度大于二甲醚 D．NH3极易溶于水 答案：A 解析：A项，H—Cl键比H—Br键的键长短、键能大，因此HCl热稳定性强于HBr；B项，PH3、AsH3均为分子晶体，AsH3的相对分子质量大，范德华力大，因此AsH3的沸点高于PH3；C项，乙醇能与水分子间形成氢键，因此乙醇在水中的溶解度大于二甲醚；D项，NH3极易溶于水的主要原因为NH3与H2O之间可以形成氢键。 3．下列说法正确的是(　　) A．干冰和碘升华克服的作用力相同 B．甲酸甲酯和乙酸相对分子质量相同，熔点相近 C．氯化钠和氯化氢溶于水时，破坏的都是离子键 D．碘化氢的范德华力比溴化氢的大，碘化氢稳定性强 答案：A 解析：干冰和碘都是分子晶体，状态改变时，均克服分子间作用力，A正确；乙酸分子间有氢键，熔点较高，甲酸甲酯分子间没有氢键，熔点较低，B错误；氯化氢溶于水破坏的是共价键，C错误；分子的稳定性由化学键强弱决定，碘化氢的氢碘键比溴化氢的氢溴键弱，碘化氢稳定性差，D错误。 4．(2024·重庆西南大学附中高二段考)下列说法错误的有(　　) ①s­s σ键与p­p σ键的电子云对称性不同 ②1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的 ③CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中碳原子间成键键长相同 ④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键 ⑤1个分子中含有11个σ键 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 答案：C 解析：σ键的特征是轴对称，s­s σ键与p­p σ键的电子云图形均是轴对称，①错误；化学键的键长与键能相关，键能越大，键长越小，C—C、C===C、C≡C的键能不同，键长也不同，③错误；分子中共含有21个σ键，⑤错误。 5．下列关于物质的熔、沸点高低顺序正确的是(　　) A．金刚石>晶体硅>金刚砂 B．NaF>NaCl>NaBr C．邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 D．生铁>纯铁>钠 答案：B 解析：金刚石、晶体硅、金刚砂(成分为碳化硅)均属于共价晶体，其熔、沸点跟原子半径有关，原子半径越大，共价键键能越小，熔、沸点越低，原子半径：C<Si，因此熔、沸点：金刚石>碳化硅>晶体硅，A错误；NaF、NaCl、NaBr均属于离子晶体，且阴、阳离子所带电荷数一样，熔、沸点与F－、Cl－、Br－的离子半径有关，半径越大，离子键越弱，熔、沸点越低，离子半径：Br－>Cl－>F－，因此熔、沸点：NaF>NaCl>NaBr，B正确；熔、沸点：邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸，因为邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，熔、沸点低，而对羟基苯甲酸存在分子间氢键，熔、沸点高，C错误；生铁为铁碳合金，熔、沸点低于纯铁，D错误。 6．下列关于晶体的说法一定正确的是(　　) A．分子晶体中都存在共价键 B．在镁晶体中，1个Mg2＋只与2个电子之间存在强烈的相互作用 C．Na2O和SiC熔化时克服的作用力类型相同 D．如图所示，其中(1)和(4)是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构 答案：D 解析：稀有气体分子是单原子分子，其晶体中没有化学键，A错误；金属晶体中的“自由电子”属于整个金属，B错误；Na2O为离子晶体，熔化时克服离子键，SiC为共价晶体，熔化时克服共价键，C错误；NaCl晶体中，每个Cl－周围有6个紧邻的Na＋，每个Na＋周围有6个紧邻的Cl－，分析图(1)～(4)，则从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构是(1)和(4)，D正确。 7．下列有关晶体的说法中一定正确的是(　　) ①共价晶体中只存在非极性共价键　②稀有气体形成的晶体属于共价晶体　③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂　④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物　⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积　⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中不存在离子键　⑦金属晶体和离子晶体都能导电 A．①③⑦ B．只有⑥ C．②④⑤⑦ D．⑤⑥ 答案：B 解析：共价晶体中也可能存在极性键，如SiO2为共价晶体，晶体中存在极性共价键，不存在非极性共价键，①错误；稀有气体属于单原子分子，形成的晶体属于分子晶体，②错误；干冰属于分子晶体，升华时破坏的是分子间作用力，③错误；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如氯化铝是共价化合物，④错误；分子晶体的堆积方式不一定均为分子密堆积，如冰晶体中水分子未采取密堆积方式，⑤错误；离子晶体是由阴、阳离子相互作用而形成的晶体，金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”构成的，所以两者均含有阳离子，但金属晶体中不存在离子键，⑥正确；离子晶体中没有自由移动的离子，不能导电，金属晶体中存在自由移动的电子，能导电，⑦错误。 8．X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的共价晶体。下列叙述错误的是(　　) A．WX4分子中仅含有极性共价键 B．固态X2Y是分子晶体 C．ZW是共价晶体 D．ZY2形成的晶体中存在ZY2分子 答案：D 解析：由题给条件可知：X为H，Y为O，Z为Si，W为C。则ZY2为SiO2，SiO2形成共价晶体，由硅原子和氧原子构成，无SiO2分子，故D错误。 9．下列有关说法一定正确的是(　　) A．依据相对分子质量能判断组成和结构相似的分子晶体的熔、沸点的高低 B．NaCl晶体中Na＋和Cl－存在如图所示的位置关系 C．SiO2晶体的网状结构中，由共价键形成的最小的环上有6个原子 D．金属晶体的熔点都比共价晶体的熔点低 答案：B 解析：组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，物质的熔、沸点越高，但若是分子间除了范德华力，还存在氢键的作用，则会使物质的熔、沸点反常的高，A错误；SiO2晶体中最小的环为十二元环，由6个氧原子、6个硅原子构成，C错误；金属晶体的熔点范围跨度很大，有些金属晶体的熔点很高，如金属钨，其熔点比某些共价晶体高，D错误。 10．下列数据是对应各物质的熔点(单位：℃)。 Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920 97.8 1291 190 2073 －107 －57 1723 有关判断错误的是(　　) A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 B．共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子稳定结构 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体高 答案：A 解析：含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体是由金属阳离子与自由电子构成的，A错误；共价化合物分子中各原子不一定都满足8电子稳定结构，如BCl3中B原子不满足8电子稳定结构，B正确；同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2为分子晶体，而SiO2为共价晶体，C正确；Na的熔点低于AlCl3的熔点，故金属晶体的熔点不一定比分子晶体高，D正确。 11．关于晶体：①金刚石、②干冰、③石英、④冰，下列说法错误的是(　　) A．熔点：③>④>② B．①③④均属于共价晶体 C．①③熔化时，化学键一定会断裂 D．④的沸点高于②，是因为水分子之间存在氢键 答案：B 解析：干冰是固态CO2，属于分子晶体，石英是SiO2，属于共价晶体，冰是H2O，属于分子晶体。一般来说，共价晶体的熔点比分子晶体高，而水分子之间存在氢键，冰的熔点比干冰高，则熔点：③>④>②，A正确；金刚石和石英是共价晶体，冰是分子晶体，B错误；金刚石是由非极性键构成的共价晶体，熔化时，非极性共价键断裂，石英是由极性键构成的共价晶体，熔化时，极性共价键断裂，C正确；水分子之间存在氢键，故冰的沸点比干冰高，D正确。 12．硒化锌是一种立方晶系，可用于半导体掺杂物。其晶胞结构如图，晶胞参数为a pm，密度为ρ g·cm－3。下列说法错误的是(　　) A．该化合物的化学式为ZnSe B．两个距离最近的Se原子之间的距离是a pm C．阿伏加德罗常数的值NA＝ D．两个距离最近的Zn和Se原子之间的距离是a pm 答案：C 解析：根据“均摊法”，晶胞中Zn的个数为4，Se的个数为8×＋6×＝4，则Zn和Se的个数比为1∶1，该化合物的化学式为ZnSe，A正确；两个距离最近的Se原子之间的距离是晶胞面对角线长度的，晶胞参数为a pm，则面对角线长度为a pm，故两个距离最近的Se原子之间的距离是a pm，B正确；该晶胞的质量为 g＝ g，体积为a3×10－30 cm3，故密度为＝ g·cm－3＝ρ g·cm－3，则NA＝，C错误；两个距离最近的Zn和Se原子之间的距离是晶胞体对角线长度的，晶胞体对角线长度为a pm，故两个距离最近的Zn和Se原子之间的距离是a pm，D正确。 13．我国科学家发明了高选择性的CO2加氢合成CH3OH的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体，其中ZrO2的摩尔质量为M g·mol－1，晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法错误的是(　　) A．40Zr位于元素周期表中ds区 B．Zr4＋的配位数为8 C．该晶体的密度为 g·cm－3 D．ZrO2为离子晶体 答案：A 解析：40Zr的外围电子排布式为4d25s2，位于d区，A错误；Zr4＋位于晶胞的顶点和面心，顶点处的Zr4＋被8个晶胞共用，每个晶胞中有一个O2－与顶点处Zr4＋距离最近，故Zr4＋的配位数为8，B正确；晶胞中Zr4＋个数为8×＋6×＝4，O2－个数为8，则一个晶胞中含有4个“ZrO2”，晶胞体积为a3×10－30 cm3，故该晶体的密度为 g·cm－3，C正确；ZrO2晶体是Zr4＋和O2－通过离子键形成的离子晶体，D正确。 14．(2024·湖北省级示范高中高三联考)有一种蓝色晶体可表示为MxFey(CN)z，研究表明它的结构特性是Fe2＋、Fe3＋分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如图所示，下列说法错误的是(　　) A．该晶体是离子晶体 B．若M离子位于上述立方体的体心，立方体的棱长为a pm，M的相对原子质量为b，则晶体密度为 g·cm－3 C．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M呈＋1价 D．若M离子位于上述立方体的体心，则M离子空缺率(体心中没有M离子的占总体心的百分比)为50% 答案：B 解析：该晶体中含有Fe2＋、Fe3＋、CN－等离子，故为离子晶体，A正确；根据图示结构可知，图中含有Fe2＋和Fe3＋的个数均为4×＝0.5，CN－的个数为12×＝3，故晶胞中Fe2＋、Fe3＋、CN－的个数比为1∶1∶6，根据化合物中各元素化合价代数和为零可知M为＋1价，且M的个数为3－0.5×2－0.5×3＝0.5，故晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，其晶体密度＝ g·cm－3＝ g·cm－3，B错误，C正确；该物质晶胞由8个题给立方体构成，而M离子位于题给立方体的体心，所以有4个立方体体心填充有M离子，M离子空缺率为50%，D正确。 二、非选择题(本题共5小题，共58分) 15．(12分)(1)下列六种晶体：①CO2，②NaCl，③Na，④Si，⑤CS2，⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。 (2)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中，能形成分子晶体的物质是____________，含有氢键的晶体的化学式是__________，属于离子晶体的是__________，属于共价晶体的是________，五种物质的熔点由高到低的顺序是________________________。 (3)A、B、C、D为四种晶体，性质如下： A：固态时能导电，能溶于盐酸 B：能溶于CS2，不溶于水 C：固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 D：固态、液态时均不导电，熔点为3500 ℃ 试推断它们的晶体类型： A__________；B__________；C__________；D__________。 答案：(1)①⑤③②④⑥ (2)H2、CO2、HF　HF　(NH4)2SO4　SiC　 SiC＞(NH4)2SO4＞HF＞CO2＞H2　 (3)金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体 解析：(1)先把六种晶体分类。共价晶体：④、⑥；离子晶体：②；金属晶体：③；分子晶体：①、⑤。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅；CO2和CS2同属于分子晶体，其熔点与相对分子质量成正比，故CS2熔点高于CO2；Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2；Na在水中即熔化成小球，说明它的熔点较NaCl低。 16．(2024·陕西师范大学附属中学高三第一次月考)(10分)钛被视为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪将是钛的世纪”，钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、医疗中都有着广泛的用途。回答下列问题： (1)基态钛原子核外有________种能量不同的电子，Ti3＋的电子排布式为____________。 (2)钛与卤素形成的化合物TiX4熔点如下表： TiX4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点(℃) 377 －24 38.3 153 它们熔点存在差异的原因是____________________________________　____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，该晶体的晶胞参数为423.5 pm，其晶体密度的计算表达式为________ g/cm3(NA为阿伏加德罗常数的值)。用Al掺杂TiN后，其晶胞结构如下图所示，距离Ti最近的Al有________个。 答案：(1)7　1s22s22p63s23p63d1 (2)TiF4为离子晶体，其余均为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力越大，熔点越高 (3)　4 解析：(3)氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，根据NaCl的晶胞结构可知，一个晶胞中存在8×＋6×＝4个N和12×＋1＝4个Ti，晶胞的质量为 g，晶胞的体积为(4.235×10－8)3 cm3；则晶胞的密度为ρ＝＝ g/cm3。 17．(10分)根据下面图示回答问题： (1)图甲是某离子化合物的晶胞，阳离子位于体心，阴离子位于8个顶点，该化合物中阳、阴离子的个数比是________。 (2)若Ca、Ti、O形成的某钙钛矿型晶体的晶胞结构如图乙所示，其化学式为________。 (3)共价晶体硼的基本结构单位是由硼原子组成的正二十面体，如图丙。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个原子。观察该晶胞，推断这个基本结构单位所含硼原子的个数、键角、B—B键的个数依次为________、________、________。 (4)如图丁所示的物质结构中最外层已达8电子稳定结构的原子是________(填元素符号)，H3BO3晶体中B原子与极性键的个数比为________。 (5)金属铜具有很好的延展性、导热性以及导电性，解释此现象最简单的理论是________。 答案：(1)1∶1　(2)CaTiO3 (3)12　60°　30 (4)O　1∶6　(5)金属键理论 解析：(3)根据共价晶体硼的基本结构可知，每个等边三角形中有3个B原子，每个B原子被5个等边三角形共用，每个等边三角形有3个B—B键，每个B—B键被2个等边三角形共用，故B原子的个数为20×3×＝12，键角为60°，B—B键的个数为20×3×＝30。 (4)H3BO3晶体是分子晶体，每个B原子形成3个B—O键，每个O原子形成1个O—H键，故每个H3BO3分子包含6个极性键，则B原子与极性键的个数比为1∶6。 18．(12分)法国化学家沃克兰从红色西伯利亚矿石中发现了铬，后期人类发现铬元素在其他方面有重要用途。 (1)Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同，两种元素原子第一电离能的大小关系为K________Cr(填“＞”或“＜”)。 (2)氮化铬(CrN)具有极高的硬度和力学强度、优异的耐磨性能，Cr3＋基态核外电子排布式为________；CrN晶体类型与NaCl晶体相同，但前者熔点(1650 ℃)比后者(801 ℃)的高，主要原因是______________________________________________。 (3)铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示，其中氧离子与晶体镁的堆积方式一致，铬离子在其八面体空隙中(如CrA在O1、O2、O3、O4、O5、O6构成的八面体空隙中)。 ①该氧化物的化学式为________。 ②已知氧离子半径为a cm，晶胞的高为b cm，NA代表阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________g·cm－3(用含a、b和NA的代数式表示)。 答案：(1)＜ (2)[Ar]3d3　氮化铬中的离子所带电荷数多，晶格能较大 (3)①Cr2O3　② 解析：(1)Cr原子的原子半径小、核电荷数大，对核外电子的吸引力更强，故第一电离能K＜Cr。 (3)①由晶胞结构示意图可知，该晶胞中氧离子位于晶胞的顶点、面心和体内，则1个晶胞中氧离子的个数为12×＋2×＋3＝6，铬离子位于晶胞的体内，则1个晶胞中铬离子的个数为4，氧离子和铬离子的个数比为6∶4＝3∶2，则该氧化物的化学式为Cr2O3。 ②氧离子为六方堆积，已知氧离子的半径为a cm，则底面正六边形的边长为2a cm，又晶胞的高度为b cm，所以晶胞的体积V＝(3×2a×a×b) cm3＝6a2b cm3，一个晶胞中含有2个Cr2O3，其质量m＝ mol×152 g·mol－1＝ g，所以该晶体的密度ρ＝＝＝ g·cm－3。 19．(14分)A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素原子的最外层电子排布式为ns1，B元素原子的外围电子排布式为ns2np2，C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子。请回答下列问题： (1)C原子的核外电子排布式为________；若A元素原子的最外层电子排布式为1s1，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于________键。 (2)C、D两种元素形成的晶体有α­型和γ­型等变体，α­型熔点高，硬度大，不溶于水和酸，且绝缘性好；γ­型不溶于水，但易溶于强酸和强碱，工业上通常用电解熔融态该物质的方法制备D的单质。据此判断α­型可能属于________晶体，γ­型可能属于________晶体。 (3)当n＝2时，B与C形成的晶体属于________晶体；当n＝3时，B与C形成的晶体中微粒间的作用力是____________。 (4)若C元素与Ca形成某种晶体，该晶体的晶胞如图所示。 ①若M点坐标为(1，0，0)，则N点坐标为________。 ②该晶体的化学式为________。 答案：(1)1s22s22p4　σ　(2)共价　离子　 (3)分子　共价键(或极性共价键)　 (4)①　②CaO 解析：C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子的核外电子总数为8，为O；D元素原子的M层的p轨道中只有1个电子，则D为Al。 (1)若A元素原子的最外层电子排布式为1s1，则A为H，H、O两种元素形成的化合物H2O或H2O2中的共价键均为σ键。 (3)当n＝2时，B元素原子的核外电子总数为6，为C，C与O形成的晶体属于分子晶体；当n＝3时，B为Si，SiO2晶体中微粒间的作用力是共价键。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$