专题3 微粒间作用力与物质性质检测试卷-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （苏教版2019，闽苏桂蒙陕冀）

专题3检测试卷 (满分：100分) 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1．将Na2O2、SiO2、KCl、Al、冰分别加热熔化，需要克服的作用力类型相同的物质有(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 答案　A 解析　Na2O2、KCl加热熔化均克服离子键，SiO2熔化克服共价键，Al熔化克服金属键，冰熔化时需克服分子间作用力；需要克服的作用力类型相同的物质有Na2O2、KCl 2种。 2．(2022·湖北华中师大一附中高二期中)下列关于化学键的说法不正确的是(　　) A．乙烯中C==C键的键能小于乙烷中C—C键的键能的2倍 B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D．s-p σ键和p-p σ键电子云都是轴对称 答案　C 解析　气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质，C错误。 3．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是(　　) A．CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4 B．KCl＞NaCl＞MgO C．Rb＞K＞Na＞Li D．石墨＞金刚石＞SiO2 答案　D 解析　分子组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，A错误；离子半径越小，所带电荷数越多，晶格能越大，熔点越高，B错误；金属原子最外层电子数相同时，原子半径越小，金属键越强，熔点越高，C错误；石墨C—C键的键长比金刚石C—C键的键长短，键能大，所以石墨的熔点比金刚石高，熔点：石墨＞金刚石＞SiO2，D正确。 4．下列说法正确的是(　　) A．干冰气化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．氯化钠和氯化氢熔化时，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，故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，故B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，故D错误。 5.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(灰球代表Fe，白球代表Mg)。则下列说法错误的是(　　) A．铁镁合金的化学式可表示为Mg2Fe B．晶胞中有14个铁原子 C．晶体中存在的化学键类型为金属键 D．该晶胞的质量是 g(NA表示阿伏加德罗常数的值) 答案　B 6.Al2O3在一定条件下可转化为硬度大、熔点高的氮化铝晶体，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是(　　) A．氮化铝属于离子晶体 B．氮化铝可用于制造切割金属的刀具 C．1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子 D．氮化铝晶体中Al原子和N原子数目之比为2∶3 答案　B 解析　根据氮化铝晶体的性质，可知其属于共价晶体，可用于制造切割金属的刀具；根据晶胞结构可知，1个氮化铝晶胞中含有Al原子的个数为1＋4×＋4×＝2，N原子的个数为2×＋2×＋1＝2，Al原子和N原子数目之比为1∶1。 7．(2023·重庆西南大学附中高二段考)下列说法错误的有(　　) ①s-s σ键与p-p 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，s-s σ键与p-p 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。 8．(2023·湖南师大附中高二期末)下列说法正确的是(　　) A．乙醇分子和水分子间只存在范德华力 B．X—H…Y三原子不在一条直线上时，也能形成氢键 C．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键 D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 答案　B 解析　乙醇分子和水分子间存在范德华力和氢键，A错误；H2O比H2S稳定是因为水分子内氧氢键比硫氢键键能大，C错误；可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间不能形成氢键，D错误。 9．通过反应4BI3(g)＋As4(g)4BAs(s，晶体)＋6I2(g)可制备具有超高热导率半导体材料——BAs晶体。下列说法错误的是(　　) A．图(a)表示As4结构，As4分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶2 B．图(b)表示单质硼晶体B12的基本结构单位，该基本单位为正二十面体 C．图(b)所示单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，它属于共价晶体 D．图(c)表示BAs的晶胞结构，距离As原子最近且相等的B原子有4个 答案　A 解析　图(a)表示As4结构，每个As原子最外层有5个电子，形成3个σ键，还有1对孤电子对，As4分子中成键电子对数与孤电子对数之比为3∶1，故A项错误；图(b)表示单质硼晶体B12的基本结构单位，每个面都是由3个B原子形成的正三角形，一共有20个正三角形，所以该基本单位为正二十面体，故B项正确；单质硼晶体的熔点为2 180 ℃，熔点较高，且原子间通过共价键结合，属于共价晶体，故C项正确；BAs晶胞中，较大的原子为As原子，距离As原子最近且相等的B原子有4个，故D项正确。 10．如图是某无机化合物的二聚分子结构示意图，该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构。下列说法不正确的是(　　) A．该物质的化学式是Al2Cl6 B．该物质是离子化合物，在熔融状态下能导电 C．该物质在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．该物质中不存在离子键，也不含有非极性键 答案　B 解析　由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外层都达到8电子稳定结构，可知A为Cl元素，B为Al元素，A项正确；因该物质是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，该物质是共价化合物，在熔融状态下不导电，B项错误、C项正确；该物质中不含离子键，只含极性键和配位键，D项正确。 11．科学家艾哈迈德·泽维尔使“运用激光技术观测化学反应时原子的运动”成为可能。泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na＋和I－两核间距在10～15 (埃，1 ＝1×10－10 m)，呈现离子键；当两核靠近约2.8 时，呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(　　) A．NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物 B．共价键和离子键没有明显的界限 C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键 D．离子晶体可能含有共价键 答案　B 解析　NaI是离子化合物，如改变离子的核间距，可能为共价化合物，但为纯净物，不是混合物，故A错误；当激光脉冲照射NaI时，Na＋和I－两核间距在10～15 ，呈现离子键，当两核靠近约2.8 时，呈现共价键，由此可知共价键和离子键没有严格的界限，但NaI晶体中不存在既有离子键，又有共价键的情形，故B正确、C错误；NaOH晶体中就有离子键和共价键，但不是泽维尔的研究成果，故D错误。 12．氮化碳结构如图，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是(　　) A．氮化碳属于共价晶体 B．氮化碳中 C 为－4 价，N 为＋3 价 C．氮化碳的化学式为 C3N4 D．晶体中原子最外层都达 8 电子稳定结构 答案　B 解析　由题给信息，氮和碳以共价键结合，又知β-氮化碳是超硬新材料，则其为共价晶体，故A正确；氮元素的电负性大于碳元素，在氮化碳中氮元素显－3价，碳元素显＋4价，故B错误；晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单位，C原子个数为4×＋4×＝3，N原子个数为4，晶体的化学式为C3N4，故C正确；根据图知，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，均达到8电子稳定结构，故D正确。 13．观察下表结构模型示意图并结合有关信息，判断下列说法不正确的是(　　) 晶体硼(晶体中含12个B原子) SF6 S8 HCN 结构模型示意图 备注 熔点2 180 ℃ 易溶于CS2 A.晶体硼属于共价晶体，结构单位中含有30个B—B键 B．SF6的结构为正八面体 C．S8属于共价晶体 D．HCN的结构式为H—C≡N 答案　C 解析　A项，晶体硼为空间网状结构，且熔点高，应为共价晶体，设晶体硼的结构单位中有x个正三角形，则所含B原子数N(B)＝3x·＝12，解得x＝20，故B—B键的个数N(B—B)＝3×20×＝30；B项，SF6为空间对称结构，是正八面体；C项，S8为小分子物质，且易溶于CS2，应为非极性分子组成的分子晶体；D项，根据价键理论可知，C、N之间应形成三键。 14．(2022·辽宁，5)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　) A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：Z<Q C．第一电离能：Y>Z D．电负性：W<Z 答案　B 解析　短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，基态X、Z、Q原子均有两个单电子，且Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N；W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为第3周期元素Al。X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。 15．(2022·广东梅州高二检测)元素X的某价态离子Xn＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该晶体的阳离子与阴离子个数比为3∶1 B．该晶体中Xn＋中n＝1 C．该晶体中每个N3－被6个等距离的Xn＋包围 D．X元素的原子序数是19 答案　D 解析　由图可知，Xn＋位于晶胞的棱上，其个数为12×＝3,N3－位于晶胞的8个顶角，其个数为8×＝1，故Xn＋与N3－的个数比为3∶1，化学式为X3N，A正确；由晶体的化学式X3N知，晶体中Xn＋中n＝1，B正确；N3－位于晶胞顶角，故其被6个X＋在上、下、左、右、前、后包围，C正确；因为X＋的K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是2＋8＋18＋1＝29，D错误。 16．近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子)，下列关于这三种晶胞的说法正确的是(　　) A．晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为6 B．晶胞Ⅱ中含有6个钠原子 C．晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl D．三种晶体均是由NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na反应所得 答案　C 解析　晶胞Ⅰ中：Na原子数目为1＋8×＝2，Cl原子数目为12×＝6，化学式为NaCl3；晶胞Ⅱ中：Na原子数目为2＋4×＝3，Cl原子数目为8×＝1，化学式为Na3Cl；晶胞Ⅲ中：Na原子数目为2＋4×＋2×＝4，Cl原子数目为8×＝2，化学式为Na2Cl；根据信息：NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体，结合原子守恒可知，晶胞Ⅰ所对应的晶体是NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Cl2反应的产物，晶胞Ⅱ、Ⅲ所对应的晶体是NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na反应的产物，据此分析解答。 二、非选择题(本题共5小题，共52分) 17．(8分)(1)分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型： ①碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电：____________； ②溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电：____________； ③五氟化钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中：____________； ④溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：____________。 (2)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。如图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是_________________ _______________________________________________________________________________。 试推测ICl的沸点所处的最小范围：____________。 答案　(1)①共价晶体　②分子晶体　③分子晶体　④离子晶体　(2)相对分子质量越大，分子间的作用力越强　介于Br2的沸点和IBr的沸点之间 18．(12分)(2022·广东东莞高二期中)Ⅰ.C60、金刚石、石墨的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)： (1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为________(填字母)。 A．同分异构体 B．同素异形体 C．同系物 D．同位素 (2)固态时，C60属于________(填“共价”或“分子”)晶体。 (3)12 g金刚石中含有________个C—C键。 (4)设晶胞边长为a cm，则金刚石的密度为______g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 Ⅱ.已知几种常见化学键的键能如表： 化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C 键能/kJ·mol－1 368 467 498 226 x (5)比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x______(填“＞”“＜”或“＝”) 226 kJ·mol－1。 (6)H2被誉为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。已知1 mol单质硅含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2含4 mol Si—O键。 试计算：1 mol Si完全燃烧放出的热量约为______。 答案　(1)B　(2)分子　(3)2NA　(4)　(5)>　(6)522 kJ 解析　(3)12 g金刚石中n＝＝＝1 mol，每个碳原子连4个键，每个键被2个碳原子共用，所以每个碳原子完全占有的键是2个，1 mol碳原子完全占有的键是2 mol，即2NA。(4)金刚石晶胞含碳原子数为8×＋6×＋4＝8，金刚石的密度为ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。(5)Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，键能小。(6)由题给信息可知，1 mol Si完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol－1×4 mol－498 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝522 kJ。 19．(14分)Al、Fe、Cu是重要的材料元素，在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态Fe2＋的外围电子排布式为____________，有________个未成对电子。 (2)氯化铝熔点为194 ℃，而氧化铝熔点为2 050 ℃，二者熔点相差很大的原因是_______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (3)铝和氮可形成一种具有四面体结构单位的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示，晶胞中Al的配位数是______，若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度为__________ g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，Cu填充在Br的四面体空隙，该晶胞中铜的配位数是______，与溴紧邻的溴原子数目是________，由图中P点和Q点的原子分数坐标可确定R点的原子分数坐标为________。 答案　(1)3d6　4　(2)氧化铝是离子晶体，而氯化铝是分子晶体　(3)4　[或]　(4)4　12　(，，) 解析　(1)Fe是26号元素，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失去两个电子后，外围电子排布式为3d6；根据洪特规则，Fe2＋的核外电子中有4个未成对电子。(3)配位数可理解为某离子周围距离最近的带异电荷离子的数目。晶胞中Al的配位数是4；根据均摊法，该晶胞中含有Al的数目为8×＋6×＝4，N在晶胞内，共4个。该晶胞的质量为 g，ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。(4)根据该铜的溴化物的晶胞结构可知，Cu周围距离最近的Br有4个，故铜的配位数为4；以顶点Br为例，与其紧邻的Br为面心上的Br，共计12个；根据P、Q点的原子分数坐标，可确定R点的原子分数坐标为(，，)。 20．(12分)现有某第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，由此元素可构成固体X。 (1)区分固体X为晶体或非晶体最可靠的科学方法为__________________。若此固体结构如图甲、乙所示，则按甲虚线方向切乙得到的A～D图中正确的是________。 (2)写出A的基态原子的电子排布式：____________________________，A2＋的外围电子轨道表示式是________________________________________________________。 (3)A可与CO反应生成A(CO)5，常压下熔点为－20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，试推测，该晶体类型是____________________。 (4)A可与另两种元素B、C构成某种化合物，B、C的外围电子排布式分别为3d104s1、3s23p4，其晶胞如图所示，则其化学式为____________________。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据如图中所示的数据，则该晶体的密度是____________ g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。 答案　(1)X射线衍射实验　A (2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (3)分子晶体 (4)CuFeS2　 解析　第4周期过渡金属元素A，其基态原子有四个未成对电子，故A为Fe。(2)A的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，Fe2＋的外围电子排布式为3d6，外围电子轨道表示式为。(3)A可与CO反应生成A(CO)5，常压下熔点为－20.3 ℃，沸点为103.6 ℃，熔、沸点很低，属于分子晶体。(4)B、C的外围电子排布式分别为3d104s1、3s23p4，则B为Cu、C为S，晶胞中Fe原子处于面上、棱心，Fe原子数目为4×＋6×＝4，Cu原子处于体心、顶点、面上，Cu原子数目为1＋8×＋4×＝4，S原子处于晶胞内部，共有8个，故Cu、Fe、S原子数目之比为4∶4∶8＝1∶1∶2，故化学式为CuFeS2。晶胞质量为 g， 晶体密度为 g·cm－3。 21．(6分)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为________________；通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标分别为________、________。 答案　SmFeAsO1－xFx 　　 解析　由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的原子个数为4×＝2，Fe的原子个数为1＋4×＝2，As的原子个数为4×＝2，O或F的原子个数为8×＋2×＝2，即该晶胞中O和F的个数之和为2，F－的比例为x，O2－的比例为1－x，故该化合物的化学式为SmFeAsO1－xFx。1个晶胞的质量为g＝g，1个晶胞的体积为a2c pm3＝a2c×10－30 cm3，故密度ρ＝ g·cm－3。原子2位于底面面心，其坐标为；原子3位于棱上，其坐标为。 学科网（北京）股份有限公司 $$