专题3 微粒间作用力与物质性质 高考真题演练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（苏教版）

0 专题3　微粒间作用力与物质性质 高考真题演练 1．(浙江1月选考)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．晶体类型为混合晶体 B．NH3与二价铁形成配位键 C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比FeCl2高 解析：该晶体中存在Fe2＋、Cl－之间的离子键，Fe2＋、NH3中N原子之间的配位键(共价键)，故为混合晶体，A、B正确；该物质溶于水可得到NH3·H2O、Fe2＋，二者反应生成Fe(OH)2难溶物，C正确；NH3与Fe2＋形成的配位键不稳定，该物质容易分解为FeCl2和NH3，故该化合物的热稳定性比FeCl2低，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 2．(山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是(　　) A．金刚石(C) B．单晶硅(Si) C．金刚砂(SiC) D．氮化硼(BN，立方相) 解析：金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔、沸点越低，在这几种晶体中，键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C，所以熔点最低的为单晶硅。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 4．(贵州卷)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2­crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5－为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(　　) A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K＋位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 解析：全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不互为同素异形体，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 5．(湖北卷)黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au­Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是(　　) A．Ⅰ为18K金 B．Ⅱ中Au的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距Au—Cu<Au—Au D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 解析：图2中Mg和空位均存在，Mg的个数小于2，C错误；根据题干信息可知，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 8．(全国甲卷节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为_____(填标号)。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 (2)早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：____________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 －34 29 143 bd SnF4属于离子晶体，SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的高，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 (3)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为___。设NA为阿伏加德罗常数的值， 则该晶体密度为__________________________________________ g·cm－3(列出计算式)。 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．(新课标卷节选)Ni(CO)4(四羰合镍，沸点43 ℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题： (1)镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为a3，镍原子半径为_____。 (2)Ni(CO)4结构如图所示，其中含有σ键的数目为___，Ni(CO)4晶体的类型为_________。 8 分子晶体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 17 10．(山东卷节选)(1)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为______。 当MnOx晶体有O原子脱出时，出现 O空位，Mn的化合价_______(填“升高” “降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是____(填标号)。 A．CaO B．V2O5 C．Fe2O3 D．CuO 降低 MnO2 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 18 (2)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是__________________________。 FDCA形成的分子间氢键更多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 20 11.(1)(广西卷节选)KMnF3立方晶胞如图，晶胞参数为a pm， 该晶体中与一个F－紧邻的K＋有___个。已知NA为阿伏加德罗常数 的值，晶体密度为____________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。 (2)(广东卷节选)一种含Ga、Ni、Co元素 的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替 填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示 的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最 简比Co∶Ga∶Ni＝________，其立方晶胞的体积为_____ nm3。 4 2∶1∶1 8a3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 (3)(福建卷节选)LiOH的晶胞结构如图所示。 ①晶体中与一个O紧邻的Li有___个。 ②晶体中微粒间作用力有_____。(填标号) a．氢键　b．离子键　c．金属键　 d．范德华力　e．极性共价键　 f．非极性共价键 4 bde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 23 解析： (3)根据LiOH的晶胞结构及其x轴方 向投影图可知，在晶胞中Li位于8个顶点和上、 下底面的2个面心，O位于前、后、左、右4个 侧面上，晶体为层状结构。①晶体中与一个O 紧邻的Li有4个，与一个Li紧邻的O也有4个； ②由于O无法提供孤电子对，且层间距离远，OH－间不能形成氢键；LiOH为离子化合物，不存在金属键；Li＋与OH－间存在离子键；根据LiOH晶体呈层状结构，层间存在范德华力；O—H属于极性共价键。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 24 12．(1)(北京卷节选)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 ___个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和V2 nm3，则白 锡和灰锡晶体的密度之比是_____。 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25 (2)(甘肃卷节选)某含钙化合物的晶胞 结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图 乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数a≠c， α＝β＝γ＝90°。图丙中Ca与N的距离为 _____pm；化合物的化学式是________， 其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常 数的值是NA，则晶体的密度为___________ g·cm－3(列出计算表达式)。 Ca3N3B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 13．(全国甲卷节选)将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)图1所示的几种碳单质，它们互为___________，其中属于原子晶体的是________，C60间的作用力是__________。 同素异形体 金刚石 范德华力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 29 (2)AlF3的熔点为1090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可 以判断铝氟之间的化学键为______键。AlF3结构属立方晶系， 晶胞如图2所示，F－的配位数为___。若晶胞参数为a pm，晶 体密度ρ＝________g·cm－3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值 为NA)。 离子 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 31 14．(全国乙卷节选)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有___个Mg。该物质化学式 为_______，B—B最近距离为_____。 1 MgB2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 33 　　　　　　　　　　　　　 R 3．(河北卷)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．该铋氟化物的化学式为BiF3 B．粒子S、T之间的距离为eq \f(\r(11),4)a pm C．该晶体的密度为eq \f(1064,NA×a3×10－30) g·cm－3 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 解析：根据题给晶胞结构，由均摊法可知， 每个晶胞中含有1＋12×eq \f(1,4)＝4个Bi，含有8＋ 8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝12个F，故该铋氟化物的化学式 为BiF3，A正确；将晶胞均分为8个小立方体，则晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，\f(1,2)，\f(1,2))) INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "468HX43.TIF" \* MERGEFORMAT ，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))，故粒子S、T 之间的距离为eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(1,4)))\s\up12(2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)－\f(3,4)))\s\up12(2))× a pm＝eq \f(\r(11),4)a pm，B正确；由A项分析可知， 每个晶胞中有4个BiF3单元，晶胞体积为a3×10－30 cm3，则晶体密度为eq \f(4×266,NA×a3×10－30) g·cm－3＝eq \f(1064,NA×a3×10－30) g·cm－3，C正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，有8个，D错误。 解析：由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为eq \f(18,24)×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为eq \f(197,197＋64)×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，则Au的配位数为3×8×eq \f(1,2)＝12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au—Cu的最小核间距为eq \f(\r(2),2)a，Au—Au的最小核间距也为eq \f(\r(2),2)a，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu处于面心，其原子个数比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,2)))＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6×\f(1,2)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))＝3∶1，D正确。 6．(江西卷)NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为a nm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是(　　) A．Nb的配位数是6 B．Nb和O的最短距离为eq \f(\r(2),2)a nm C．晶体密度ρ＝eq \f(6×（93＋16）,NA×a3×10－21) g·cm－3 D．M的分数坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2))) 解析：由图可知，Nb处于面心，距其 最近且相等的O有4个，配位数为4，A错 误；Nb和O的最短距离为晶胞棱长的一半， 即eq \f(1,2)a nm，B错误；该晶胞中Nb的个数为 6×eq \f(1,2)＝3，O的个数为12×eq \f(1,4)＝3，晶胞质量为eq \f(3×（93＋16）,NA) g，晶胞体积为(a×10－7 cm)3，故晶体密度为eq \f(3×（93＋16）,NA×a3×10－21) g·cm－3，C错误。 7．(辽宁卷)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是(　　) A．图1晶体密度为eq \f(72.5,NA×a3×10－30) g·cm－3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D．Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导 或 解析：(3)由PbS晶胞结构图可知，该晶胞中有4个Pb和4个S，距离黑球周围最近的白球个数为6，距离白球周围最近的黑球个数也为6，因此Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为eq \f(4×（207＋32）,NA×（594×10－10）3) g·cm－3或eq \f(956,NA×（594×10－10）3) g·cm－3。 a 解析：(1)铜晶胞示意图为 INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../杨楠/课件/468化学（选择性必修2作业测评（苏教学生等话/2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "2024HX102.TIF" \* MERGEFORMAT ，镍的晶胞结构类型与铜的相同，则镍原子半径为晶胞面对角线长度的，因为晶胞体积为a3，所以晶胞棱长为a，面对角线长度为eq \r(2)a，则镍原子半径为eq \f(\r(2),4)a。 解析：(1)由均摊法得，晶胞中Mn的数目为1＋8×eq \f(1,8)＝2，O的数目为2＋4×eq \f(1,2)＝4，即该氧化物的化学式为MnO2；MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，Mn的化合价为＋2x，即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为＋2价、V2O5中V的化合价为＋5价、Fe2O3中Fe的化合价为＋3价、CuO中Cu的化合价为＋2价，其中CaO中Ca的化合价降低只能为0，其余可降低到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质。 解析：(2)由题意可知该记忆合金晶体的晶胞可看作是由两种结构单元各4个构成的大立方体，每个结构单元含有Co的个数为8×eq \f(1,8)＝1个，则1个晶胞含有8个Co、4个Ga、4个Ni，则晶胞中，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1，该记忆合金晶体的晶胞参数为2a nm，其立方晶胞的体积为8a3 nm3。 a ×1030 解析：(1)①灰锡具有立方金刚石结构，所以每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。②白锡晶胞中均摊可得Sn原子数目为2，而灰锡晶胞中均摊可得Sn原子数目为8，所以其密度之比为eq \f(2M,NAV1)∶eq \f(8M,NAV2)＝eq \f(V2,4V1)。 (2)图丙中，Ca位于正方形顶点，N位于 正方形中心，故Ca与N的距离为eq \f(\r(2),2)a pm； 由均摊法可知，晶胞中Ca的个数为8×eq \f(1,8)＋2 ＝3，N的个数为8×eq \f(1,4)＋2×eq \f(1,2)＝3，B的个数 为4×eq \f(1,4)＝1，则化合物的化学式是Ca3N3B； 其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值是NA，晶胞体积为a2c×10－30 cm3，则晶体的密度为eq \f(M,NAa2c)×1030 g·cm－3。 解析：(2)由AlF3的晶胞结构可知，其中大球的个数为12×eq \f(1,4)＝3，小球的个数为8×eq \f(1,8)＝1，则大球为F－，距F－最近且等距的Al3＋有2个，则F－的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为(a pm)3＝a3×10－30 cm3，晶胞的质量为eq \f(84,NA) g，则其晶体密度ρ＝eq \f(84×1030,NA·a3) g·cm－3。 a 解析：由硼镁化合物的晶体结构可知Mg 位于正六棱柱的顶点和上、下底面面心，由均 摊法可以求出正六棱柱中含有12×eq \f(1,6)＋2×eq \f(1,2)＝3 个Mg，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给 晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中在正六棱柱体内共6个B，则该物质的化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为eq \f(\r(3),2)a，因此B—B最近距离为eq \f(\r(3),2)a×eq \f(1,3)×2＝eq \f(\r(3),3)a。 $