专题3 专题检测(三) 微粒间作用力与物质性质-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

专题检测(三)　微粒间作用力与物质性质 优化探究 专题3　微粒间作用力与物质性质 2 3 4 5 6 7 8 1 一、选择题 1.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 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 气体单质中可能不存在化学键,如稀有气体单质,C错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 D 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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 4.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) 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 5.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C σ键的特征是轴对称,s-s σ键与p-p σ键的电子云均是轴对称,①错误;化学键的键长与键能相关,键能越大,键长越小,C—C键、C==C键、C≡C键的 键能不同,键长也不同,③错误;1个 键分子中含有21个σ键,⑤错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 7.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8.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∶1 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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 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∶2,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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 9.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 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和非极性键,只含极性键和配位键,D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 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。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 11.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 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,则氮化碳属于共价晶体,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,最外层均达到8电子稳定结构,故D正确。 11 12 13 14 15 16 17 12.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 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。 11 12 13 14 15 16 17 13.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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 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。 11 12 13 14 15 16 17 二、非选择题 14.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): 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (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。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 B 分子 2NA 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (3)12 g金刚石的物质的量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个。 11 12 13 14 15 16 17 (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)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (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。 Ⅱ.已知几种常见化学键的键能如表: 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 > 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。  (5)Si—Si键的键长比Si—C键的键长长,键能小。 (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　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 522 kJ (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。 15.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 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3d6　 4 (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。 (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)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 氧化铝是离子晶体,而氯化铝是分子晶体 4 　 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (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。 11 12 13 14 15 16 17 (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　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 4 12 　 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (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。 11 12 13 14 15 16 17 16.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)若此固体结构如图甲、乙所示(乙是8个甲无隙并置的结果),则按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A (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　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2} 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,外围电子的轨道表示式为 。 (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 ℃,试推测,该晶体类型是　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 分子晶体 (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)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)。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CuFeS2 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (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= g·cm-3。 11 12 13 14 15 16 17 17.一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　　　　　、　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 SmFeAsO1-xFx 　　 　 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 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。 11 12 13 14 15 16 17 $$