第三章 微粒间作用力与物质性质 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

第三章微粒间作用力与物质性质 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．将可重复使用的胶带从课桌表面撕掉，破坏的作用力是 A．共价键 B．配位键 C．氢键 D．范德华力 2．的晶体结构与相似，可以看作是的位置用代替，的位置用代替（如图），晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长。设为阿伏加德罗常数的值，下列对于晶体的描述正确的是 A．一个晶胞的质量为 B．的熔点比的熔点低 C．一个晶胞中含有12个 D．与距离最近且相等的共有4个 3．有下列离子晶体空间结构示意图：为阳离子,为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(　　) A． B． C． D． 4．下列说法中正确的是 A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上 B．范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键 C．因邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，对羟基苯甲醛分子间形成氢键，所以前者熔点低于后者 D．共价晶体中只存在非极性共价键 5．同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质，二氯甲烷就是其中的一种，吸入会引起慢性中毒，有关二氯甲烷的说法正确的是 A．含有非极性共价键 B．键角均为 C．有两种同分异构体 D．分子属于极性分子 6．下列现象与氢键有关的是 ①液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3分子存在 ②水分子高温下也很稳定   ③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式计算出来的相对分子质量大一些   ④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④ 7．下列物质的性质中，与氢键无关的是 A．甲醇极易溶于水 B．乙酸的熔点比乙酸乙酯高 C．氨气易液化 D．碘易溶于四氯化碳 8．关于金属晶体的体心立方密堆积的结构型式的叙述中，正确的是 A．晶胞是六棱柱 B．属于A2型最密堆积 C．每个晶胞中含4个原子 D．配位数为12 二、填空题 9．现有下列几种常见物质：①、②、③、④、⑤、⑥、⑦。其中，由非极性键形成的分子是由极性键形成的分子是 ，由极性键形成的分子是 ，只含离子键的化合物是 ，既含离子键又含共价键的化合物是 。 10．固体有晶体和非晶体之分，绝大多数常见的固体是晶体，少数固体属于非晶体。回答下列问题： (1)非晶体的微观结构投影示意图为 (选填“A”或“B”)。 (2)根据非晶体和晶体的本质差异，完成下表： 固体 自范性 微观结构 晶体 有 非晶体 原子排列相对无序 (3)根据晶体物理性质的各向异性特点，能鉴别仿造的假宝石。请写出1种方法鉴别玻璃仿造的假宝石 。 11．极性键和非极性键 (1)概念 成键元素 共用电子对偏向 表示形式 极性键 元素的两个原子间 吸引电子能力 的一方 A-B、A=B、A≡B 非极性键 元素的两个原子间 于任何一方 A-A、B=B、C≡C (2)共价键极性强弱比较 ①可以根据成键元素原子吸引电子能力的差异判断键的极性，差异越大，键的极性 ； ②可以根据成键原子的电负性大小，一般成键原子所属元素电负性差值 ，键的极性 。 (3)共价键的极性与物质化学性质的关系 一般来说，共价键的极性 ，反应中共价键越容易发生 ，即反应活性 。 12．SiO2晶体的结构 二氧化硅是由硅原子和氧原子组成的空间立体网状的共价晶体。其结构示意图如下：    (1)在二氧化硅晶体中，每个Si原子周围结合 个O原子，同时每个O原子与 个Si原子结合。 (2)在二氧化硅晶体中，位于四面体中心的原子是 ，位于四面体四个顶点上的原子是 。 (3)在二氧化硅晶体中，硅原子采取 杂化，Si—O—Si键与Si—O—Si键的夹角是 。 (4)二氧化硅晶体中最小环上的原子数是 ，包括 个O原子和 个Si原子。 (5)1 mol二氧化硅晶体中含有 mol Si—O键。 13．已知常压下，NH3在300℃时约有9.7%分解，H2O在2000℃时约有4%分解，HF在3000℃时仍不分解。那么，NH3、H2O、HF的稳定性顺序是什么 ？请利用键能解释NH3、H2O、HF的稳定性 。 三、计算题 14．LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有 个。 电池充电时，LiFePO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x= ，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)= 。 四、解答题 15．共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体，因其具有高熔、沸点，硬度大，耐磨等优良特性而具有广泛的用途。设为阿伏加德罗常数的值。 (1)晶体硅是良好的半导体材料，被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图甲所示)，晶体硅的1个晶胞中含 个Si原子，在晶体硅的空间网状结构中最小环为 元环，每个最小环独立含有 个Si原子，含1molSi原子的晶体硅中键的数目为 。 (2)金刚砂()也与金刚石具有相似的晶体结构(如图乙所示)，在金刚砂的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。试回答下列问题： ①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是 (均用化学式表示)。 ②在金刚砂的结构中，一个硅原子结合了 个碳原子，其中的键角是 。 ③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，其中一个最小的环上独立含有 个键。 ④金刚砂的晶胞结构如图丙所示，在中，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为 ；若金刚砂的密度为，则晶体中最近的碳、硅原子之间的距离为 pm(用代数式表示即可)。 16．一种四方结构的超导化合物的晶胞如图甲所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图乙所示。 图中和共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用和代表，则该化合物的化学式表示为 ；通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的值，完成它们关系表达式： 。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，例如图中原子1的坐标为(，，)，则原子2和3的坐标分别为 、 。 17．氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源，正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键，储氢材料是当今研究的重点课题之一，金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料。 (1)Ni原子的核外电子排布式为 。 (2)、、的晶体结构类型均与氯化钠相同，和的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点： (填“<”或“>”)；某同学画出的晶胞结构示意图如图1所示，请改正图中的错误： 。 (3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为 、 。 (4)储氢材料金属镍与镧(La)形成的晶体的晶胞结构示意图如图2所示(部分原子间连线未画出)。该合金的化学式为 。 (5)某镍白铜合金的晶胞结构如图3所示。 ①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 。 ②若合金的密度为，晶胞参数a= cm(设为阿伏加德罗常数的值)。 《第三章微粒间作用力与物质性质》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B C D B D B 1．D 【详解】胶带能够粘住物体，是因为物体表面的分子间存在足够的范德华力，故选D。 2．D 【详解】A．位于晶胞棱心和体心，数目为，位于顶点和面心，数目为，则每个晶胞中含有4个“”，晶胞的质量为，A项错误； B．的半径比半径小，则的晶格能比晶格能大，即的熔点比的熔点高，B项错误； C．位于顶点和面心，数目为，则每个晶胞中含有4个“”，C项错误； D．晶体中含有的哑铃形使晶胞沿一个方向拉长，晶胞为长方体，故与距离相等且最近的共有4个，D项正确； 答案选D。 3．B 【详解】A.阳离子位于顶点和面心，晶胞中总共含有阳离子M的数目为8×+6×=4，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子N的数目为1，则阳离子和阴离子的比值为4：1，化学式为M4N，故A不选； B.有4个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子M的数目为4×=，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子N的数目为1，则阳离子和阴离子的比值为：1=1：2，化学式为MN2，故B选； C.有3个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子M的数目为3×=，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子N的数目为1，则阳离子和阴离子的比值为：1=3：8，化学式为M3N8，故C不选； D.有8个阳离子位于顶点，晶胞中平均含有阳离子M的数目为8×=1，1个阴离子位于体心，为晶胞所独有，故晶胞中含有的阴离子N的数目为1，则阳离子和阴离子的比值为1：1，化学式为MN，故D不选； 故答案选B。 4．C 【详解】A．金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，金属原子脱落下来的价电子形成遍布正块晶体的电子气，被所有原子共用，因此电子不在固定位置上，A错误； B．范德华力属于分子间作用力，不是化学键，B错误； C．分子内氢键会降低物质的熔沸点，分子间氢键可以升高物质的熔沸点，C正确； D．共价晶体如SiO2中存在Si和O的极性共价键，D错误； 故选C。 5．D 【详解】A．二氯甲烷分子结构中含有碳氢键、碳氯键，全部是极性键，没有非极性键，A项错误； B．甲烷属于正四面体构型，键角是109.5°，二氯甲烷不是正四面体结构，所以键角不是109.5°，B项错误； C．甲烷属于正四面体构型，二氯甲烷为甲烷的二氯代物，没有同分异构体，C项错误； D．甲烷属于正四面体构型，二氯甲烷为甲烷的二氯代物，二氯甲烷的正负电荷重心不重合，是极性分子，D项正确； 故答案为：D。 6．B 【详解】①F的电负性大，HF中的化学键的极性强，氟化氢分子间易形成氢键，导致液态氟化氢中形成了三聚氟化氢(HF)3分子，与氢键有关，故①选； ②水分子高温下也很稳定与氧元素的非金属性强，氢氧键的键能大有关，与氢键无关，故②不选； ③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些，其主要原因是接近水的沸点的水蒸气中水分子间因氢键而形成了“缔合分子”，故③选； ④邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，则邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸，熔、沸点低于对羟基苯甲酸，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关，故④选； 故选①③④，答案选B。 7．D 【详解】A．甲醇能和水分子形成氢键，导致极易溶于水，故A不符合题意； B．乙酸能形成氢键，导致其熔点比乙酸乙酯高，故B不符合题意； C．氨分子间存在氢键，导致其沸点较高，故氨气易液化，故C不符合题意； D．碘为非极性分子易溶于非极性溶剂四氯化碳，与氢键无关，故D符合题意； 故选D。 8．B 【详解】A．金属晶体的体心立方密堆积的晶胞是平行六面体，为四棱柱，故A错误； B．体心立方密堆积的堆积方式为立方体的顶点和体心各有1个原子，属于A2型最密堆积，故B正确； C．每个晶胞中含有8×＋1=2个原子，故C错误； D．A2型的配位数为8，故D错误； 故选B。 9． ① ⑤⑥ ② ③④⑦ 【详解】①N2是由同种非金属元素形成的双原子分子，属于由非极性键形成的非极性分子； ②NaCl属于离子化合物，只含有离子键； ③Ca(OH)2属于离子化合物，含有离子键和共价键； ④Na2CO3属于离子化合物，含有离子键和共价键； ⑤CO2是由不同种非金属元素形成的分子，属于由极性键形成的非极性分子； ⑥NH3是由不同种非金属元素形成的分子，属于由极性键形成的极性分子； ⑦NH4Cl属于离子化合物，含有离子键和共价键。 10．(1)A (2) 原子在三维空间里呈周期性有序排列 无 (3)方法1：可观察宝石的形状，具有多面体的外形：测试它的硬度、可在玻璃上刻出痕迹，初步确定它是晶体：方法2：可利用宝石的折光率鉴别；方法3：c可进行X射线衍射实验鉴别。 【详解】（1）晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表现。相反，非晶体中粒子的排列则相对无效，无自范性，故A为非晶体SiO2的微观结构投影示意图。 （2）根据上述分析可知，晶体SiO2有自范性，微观结构中原子在三维空间里呈周期性有序排列；非晶体SiO2无自范性，微观结构中原子排序相对无序。 （3）根据晶体各向异性的特点，可以采用如下方法区分：（1）观察是否具有多面体的外形，假宝石没有相等的晶面、晶棱的重复出现；可以测试它的硬度，真宝石硬度大，可刻画玻璃；（2）可以利用宝石的折光率鉴别，宝石的光折射率很高，看起来会有折射效果，而玻璃折射率低，没有折射效果；（3）采用X射线衍射，当X射线照射假宝石时，不能使X射线产生衍射，只有散射效应； 11．(1) 不同 较强 相同 不偏向 (2) 越强 越大 越强 (3) 越强 断裂 越强 【解析】略 12．(1) 4 2 (2) 硅原子 氧原子 (3) sp3 109.5° (4) 12 6 6 (5)4 【解析】略 13． NH3 <H2O < HF ； 键长越短，键能越大，物质越稳定，则键能由小到大顺序是 NH3 <H2O < HF ，所以氢化物稳定性顺序是NH3 <H2O < HF。 【详解】分子越稳定，分子越难分解且所需温度越高，NH3在300° C 时约有9.7％分解，H2O在2000° C 时约有4％分解， HF 在3000° C 时仍不分解，说明氢化物分解由易到难顺序是： NH3 <H2O < HF ；化合物中键能越大，断键所需能量越高，则越稳定，原子半径越小，键长越短，键能越大，则键能由小到大顺序是 NH3 <H2O < HF ，所以氢化物稳定性顺序是NH3 <H2O < HF；故本题答案为：NH3 <H2O < HF ；原子半径越小，键长越短，键能越大，越稳定，则键能由小到大顺序是 NH3 <H2O < HF ，所以氢化物稳定性顺序是NH3 <H2O < HF。 14． 4 或0.1875 13：3 【详解】根据晶胞中的正八面体和正四面体可知晶体中含有4个单元的LiFePO4。 由图可知圆球为Li+，LiFePO4失去的Li+为:棱上-个，面心上一个；棱上的为该晶胞的，面心上为该晶胞的；因晶体中含有4个单元LiFePO4，所以x=×(+)=，则剩余剩余的Li+为1-x=1-=，所以化学式为LiFePO4，根据化合价代数和等于0 ,设Fe2+的个数为a，Fe3+的个数为b，+2a+3b+5=8，解得a=，b=，所以n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=13：3。 15．(1) 8 6 (2) 4 109°28′ 1 12 【详解】（1）晶体硅是与金刚石结构类似的晶体，晶体硅的1个晶胞中含Si原子的数目为，根据结构分析，可知在晶体硅的空间网状结构中最小环为6元环，每个硅原子被12个环共用，因此每个最小环独立含有Si原子的数目为，每个Si原子与周围4个Si原子形成4个共价键，每2个Si原子共用1个键，即含1molSi原子的晶体硅中键的数目为。 （2）①共价晶体中，共价键键长越短，键能越大，熔、沸点越高，因此金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是。 ②根据金刚砂的结构可知一个硅原子结合了4个碳原子，形成正四面体结构，其键角是109°28′。 ③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环，一个最小环里共有6个键，1个键被6个环共用，因此一个最小的环上独立含有键的个数为。 ④以SiC晶胞顶角上的碳原子为研究对象，每个C原子周围最近且等距的C原子数目为12；1个金刚砂晶胞中含有4个碳原子、4个硅原子，若金刚砂的密度为，则晶体中最近的碳、硅原子之间的距离为晶胞体对角线长的四分之一，1个晶胞的体积为，因此最近的碳、硅原子之间的距离为。 16． (，，0) (0，0，) 【详解】由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的个数为，Fe的个数为，As的个数为，该晶胞中O和F的个数之和为，的比例为，的比例为，故该化合物的化学式为； 1个晶胞的质量为，1个晶胞的体积为，故密度；原子2位于底面面心，其坐标为(，，0)；原子3位于棱上，其坐标为(0，0，)。 17．(1)或 (2) > 8处应为灰色球(或8处应为Mg2+) (3) 6 6 (4)LaNi5 (5) 3：1 【详解】(1)Ni是28号元素，核外电子排布式为或； (2)其他因素相同时，离子半径越大，离子晶体熔点越低，故FeO熔点更低； (3)由信息可知NiO与氯化钠的晶胞结构相似，故Ni和O的配位数均为6； (4)La原子在8个顶点上，所以晶胞单独占有的La原子数为；Ni原子有4个位于前、后、左、右四个面的面心，有1个位于体心，有4个在上、下两个面上，故晶胞单独占有的Ni原子数为，La与Ni的原子数之比为1：5，则化学式为； (5)①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为，镍原子的个数为，则铜原子和镍原子的数量比为3：1；②根据上述分析，该晶胞的组成为，若合金的密度为，由可得晶胞参数。 学科网（北京）股份有限公司 $$