专题3《微粒间作用力与物质性质》章末习题（含答案）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2020）选择性必修2

专题3《微粒间作用力与物质性质》章末习题
一、单选题
1．已知晶体属立方晶系，晶胞边长a。将掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。
假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是
A．该结构单元中O原子数为3 B．Ni和Mg间的最短距离是
C．Ni的配位数为4 D．该物质的化学式为
2．由单质形成的晶体一定不存在的微粒是
A．原子 B．分子 C．阴离子 D．阳离子
3．已知非金属元素A、B、C、D是原子序数依次增大的4种短周期元素，其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，D是地壳中含量最多的元素，B原子核外电子数是未成对电子数的3倍，E原子核外电子层数为4，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同。下列有关说法正确的是
A．元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为：D>C>B
B．由A与C以个数比1∶1组成的化合物中不可能含有离子键
C．A与B、A与C、A与D均能形成18电子的分子
D．如图为D和E两种元素组成的化合物的晶胞，则E离子的配位数为4
4．下列有关晶胞的叙述中，正确的是。
A．晶胞是晶体结构中最小的重复单元
B．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
C．所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成
D．不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
5．下列各组物质的晶体类型相同的是
A．SiO2和SO3 B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
6．和的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是
A．与都能在水中与氨形成配合物
B．和的熔点都比的低
C．和均可表现出弱酸性
D．和的氢化物都不能在酸中稳定存在
7．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体
B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体
C．水分子间通过H—O键形成冰晶体
D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大
8．下列说法中，错误的是
A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固
B．键长与共价键的稳定性没有关系
C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性
D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性
9．下列说法正确的组合是
①晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性相同
②离子晶体都是化合物
③共价晶体中，共价键越强，熔点越高
④分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定
⑤金属晶体能导电的原因是在外加电场作用下可失去电子
⑥分子识别是超分子的重要特征之一
A．①②③ B．①④⑤ C．②③⑥ D．②④⑥
10．下列有关分子晶体的叙述正确的是
A．分子内均存在共价键
B．分子晶体的熔点较高
C．分子晶体中一定存在氢键
D．分子晶体熔化时一定破坏了范德华力
11．某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．的配位数为6 B．与距离最近的是
C．该物质的化学式为 D．若换为，则晶胞棱长将改变
12．砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点1238。它在600以下，能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是
A．砷化镓是一种分子晶体
B．砷化镓中不存在配位键
C．晶胞中Ga原子与As原子的数量比为4：1
D．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体
13．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是
A．原子半径：
B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
14．KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法不正确的是
A．K与O间的最短距离为0. 315 nm
B．与K紧邻的O个数为12
C．在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置
D．若KIO3晶体的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数的值可表示为
二、填空题
15．Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______。
16．的晶胞如图所示，金属离子与氧离子间的作用力为_______，的配位数是_______。
17．回答下列问题
(1)的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，它们都属于_______晶体。前者熔点较高的原因是_______。
(2)和通常均为液体。
①Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
②的立体构型为_______，属于_______晶体。
③的熔点低于的原因为_______。
(3)CO能与金属Fe形成，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_______晶体。
(4)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_______和_______。
(5)可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填字母)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.共价晶体 d.金属晶体
18．如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为___________。
19．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键数目为___________。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为___________。HCN分子中σ键与π键数目之比为___________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有___________mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为___________。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的数目为___________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为___________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是___________。
20．回答下列问题
(1)第三周期元素氟化物的熔点如下表：
化合物
熔点/℃ 993 1261 1291
解释表中氟化物熔点变化的原因：_______。
(2)、都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示：
物质
熔点/℃ 1700 1480
解释、熔点变化的原因：_______。
(3)正戊烷、异戊烷、正丁烷、异丁烷的熔点由低到高的顺序为_______。
(4)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为_______晶体。
21．回答下列问题:
(1)金刚砂()的硬度为9.5，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为___________；在中，每个C原子周围最近的C原子数目为___________；若晶胞的边长为，则金刚砂的密度表达式为___________。
(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。晶体晶胞结构与该硅晶体相似。则晶体中，每个原子与___________个N原子相连，与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为___________。
22．按要求填空：
(1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_________mol。
(2)CO2分子中存在_________个键和_________个键。
(3)N2分子中键与键的数目比 _________。
23．Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
(1)Li与H-具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H-)，原因是_______。
(2)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过如图的Borm-Haber循环计算得到。
Li2O晶格能为_______kJ·mol 1。
24．一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_______ g/cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．由均摊法可知该结构单元中O原子数=1+12×=4，A错误；
B．由图可知，Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即=，B正确；
C．由晶胞可知Ni的配位数为6，C错误；
D．1个晶胞中Li的个数=1×0.5=0.5，Mg的个数=2×0.5+1×=1.125，Ni的个数=7×+3×0.5=2.375，O的个数=4，因此该物质的化学式为，D错误；
答案选B。
2．C
【详解】由单质形成的晶体可能有：硅、金刚石(原子晶体)，S8、Cl2(分子晶体)，Na、Mg(金属晶体)，在这些晶体中，构成晶体的微粒分别是原子、分子、金属阳离子和自由电子，构成离子晶体的微粒是阴、阳离子，但离子晶体不可能是单质，故选C。
3．C
【分析】A是元素周期表中原子半径最小的元素，则为H元素；D是地壳中含量最多的元素，为O元素；B原子核外电子数是未成对电子数的3倍，假设未成对电子数为1，则核外电子数为3，不符合题意，假设未成对电子数为2，则核外电子数为6，为C元素；非金属元素A、B、C、D是原子序数依次增大的4种短周期元素，所以C为N元素；E原子核外电子层数为4，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同，则E为Cu元素，据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cu元素，据此分析解答。
A．VA族的p能级处于半充满的稳定结构，比同周期VIA族的第一电离能大，元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为：C(N) > D(O) >B(C)，A错误；
B．C为N元素，则含N和H的化合物中含铵根离子，铵根离子与阴离子之间存在离子键，B错误；
C．A与B可形成C2H6、A与C可形成N2H4、A与D可形成H2O2，均能形成18电子的分子，C正确；
D．D为O元素，E为Cu元素，根据晶胞结构可知，白球与黑球的个数比为=1：2，所以白球是O，黑球为Cu，则E离子的配位数为2，D错误；
故选C。
4．A
【详解】A．晶体结构中的最小重复单元是晶胞，A正确；
B．由于晶胞要无隙并置排列，必然出现相邻晶胞共用粒子的情况，B错误；
C．大部分晶体是由平行六面体形晶胞无隙并置而成，但不是所有晶体，C错误；
D．不同晶体中的晶胞形状可能相同，但晶胞的大小不相同，如果形状和大小均相同，则是同一种晶胞，D错误；
答案选A。
5．C
【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；
B．和属于分子晶体，而属于离子晶体，则和的熔点都比的低，B项正确；
C．和均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；
D．和的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；
答案选A。
7．A
【分析】在冰晶体中分子之间通过氢键作用形成分子晶体，每个水分子都可以与另外四个水分子形成氢键，据此分析判断。
【详解】A．根据图示，每个水分子都可以与另外四个水分子形成氢键，氢键具有方向性，水分子中的O原子采用sp3杂化，所以每个水分子与另外四个水分子形成四面体，故A正确；
B．冰晶体虽然具有空间网状结构，但分子之间是氢键，不是共价键，所以是分子晶体，故B错误；
C．水分子之间是通过氢键作用形成冰晶体，故C错误；
D．由于氢键有方向性，导致分子之间的空隙增大，当晶体熔化时，氢键被破坏，水分子之间的空隙减小，故D错误；
故选A。
8．B
【详解】A．键能指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，意味着化学键越稳定，越不容易被打断，A正确；
B．键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定，B错误；
C．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，C正确；
D．元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后，就不再跟其它原子的未成对电子配对成键，例如H2O分子中，O原子有两个未成对电子，它只能跟两个H原子的未成对电子配对，因此，共价键具有饱和性，D正确；
故答案选B。
【点睛】
9．C
【详解】①晶体具有各向异性，所以晶体在不同方向上的硬度、导热性、导电性不同，①错误；
②离子晶体由常见的离子化合物形成的晶体，所以都是化合物，②正确；
③共价晶体熔化时需要破坏共价键，所以共价键越强，熔点越高，③正确；
④分子晶体中，分子间作用力越大，物质熔沸点越高，④错误；
⑤金属晶体能导电的原因是在外加电场作用下电子形成电子气，发生定向移动，⑤错误；
⑥分子识别是超分子的重要特征之一，⑥正确；
答案为：C。
10．D
【详解】A．稀有气体分子内无化学键，A项错误；
B．分子晶体有低熔点的特性，B项错误；
C．分子晶体中不一定存在氢键，如晶体，C项错误；
D．分子晶体中分子间一定存在范德华力，可能存在氢键，所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力，D项正确。
故选：D。
11．B
【详解】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；
B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；
C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；
D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；
故选B。
12．D
【详解】A． 根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为原子晶体，A错误；
B． Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓必有配位键，B错误；
C． 晶胞中，Ga位于顶点和面心，则数目为，As位于晶胞内，数目为4，所以晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1 : 1，C错误；
D． 由图可知，晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体，D正确；
故选D。
13．D
【分析】W．X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知，W为H元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素，则
A．电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小，则原子半径：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A错误；
B．W为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；
C．Y为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；
D．W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。
故选D。
14．D
【详解】A．K与O间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即，故A正确；
B．由晶胞结构可知，与K紧邻的O有12个，故B正确；
C．想象8个晶胞紧密堆积，则I处于顶角， O处于棱心，K处于体心，故C正确；
D．设表示阿伏加德罗常数的值，由晶胞结构可知，其含有1个K，1个I，3个O，则该晶胞含有1个，故有，则，故选D。
答案选D
15．NiO>CoO>FeO
【分析】离子晶体的熔点由离子半径和电荷数决定，离子半径越小，离子电荷越多，晶体的熔点就越高，据此分析解答。
【详解】由于、、的晶胞类型相同，而离子半径：，则熔点由高到低顺序为：。
16． 离子键 12
【详解】阴、阳离子间的作用力为离子键；距离最近的为，共有12个与位于体心处的距离相等且最近，故的配位数为12。
17．(1) 离子 半径小于半径，的离子键强
(2) 正四面体形 分子 二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于
(3)分子
(4) 分子晶体 离子晶体
(5)abd
【解析】（1）
、的熔点都较高，都属于离子晶体。的熔点较高的原因是半径小于半径，的离子键强；
（2）
①非金属性越强，电负性越大，同周期，越靠右非金属性越强，故Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为；
②中心原子Si的成键电子对为4对，根据价层电子对互斥理论可知，其立体构型相同，为正四面体形，属于分子晶体；
③两者都属于分子晶体，则的熔点低于的原因为的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故答案为：二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于；
（3）
的熔点为253K，沸点为376K，熔沸点较低，则其固体属于分子晶体；
（4）
氧的氢化物是水，常温为液体，熔点较低，为分子晶体；钠的氢化物为氢化钠，由Na+和H-，离子构成，为离子晶体；
（5）
上述方程式中的、、属于分子晶体；属于离子晶体；铜属于金属晶体。
18．S8相对分子质量大，分子间范德华力强
【分析】分子晶体熔沸点与范德华力成正比，范德华力与相对分子质量成正比，据此分析解答。
【详解】S8和二氧化硫都是分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力：S8大于SO2，则S8熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，故答案为：S8相对分子质量大，分子间范德华力强。
19． 2NA(或1.204×1024) 1∶2 1∶1 3 5∶1 6NA(或3.612×1024) 7 HF＞H2O＞NH3＞CH4
【详解】(1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 molCO2中含有的σ键个数为2NA；
(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键，故此处填1：2；CN-结构式为[C≡N]-，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个，故此处填1：1；
(3)反应中有4mol N—H键断裂，即有1mol N2H4参加反应，则生成N2 1.5mol，1个N2中含2个π键，故形成的π键有3mol；
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n=16，结合n≤2m+2，讨论得m=2，n=4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，故此处填5：1；
(5)乙醛的结构简式为，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO(NH2)2的结构简式为，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键；
(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。
20．(1)前三种氟化物为离子晶体，、、的半径依次减小，离子键依次增强；后三种氟化物为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
(2)二者属于共价晶体，半径，键长，键能，故熔点比的高
(3)异丁烷<正丁烷<异戊烷<正戊烷
(4)分子
【解析】（1）
从题表中各物质熔点可判断前三种氟化物均为离子晶体，其熔点逐渐升高是因为、、的半径依次减小，故它们的离子键依次增强，熔点逐渐升高；后三种氟化物熔点很低，为分子晶体，由于相对分子质量越大，分子间作用力越强，故其熔点逐渐升高；
（2）
、都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，都属于共价晶体，原子半径，键长，键能，故熔点前者高；
（3）
烷烃中碳原子数越多，熔点越高；相同碳原子数的烷烃，支链越多，熔点越低，故答案为：异丁烷<正丁烷<异戊烷<正戊烷；
（4）
根据题目中的信息知，的熔、沸点低，易溶于水等，它符合分子晶体的特征，故属于分子晶体。
21．(1) 共价晶体 12
(2) 4 正四面体
【解析】（1）
金刚砂的硬度为9.5，硬度大，属于共价晶体：每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子连接4个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为，Si原子个数为4，晶胞边长为，体积，密度；
（2）
根据硅晶体结构可知，在GaN晶体中，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体。
22．(1)7
(2) 2 2
(3)
【解析】（1）
1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。
（2）
CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。
（3）
N2的结构式为，则。
23．(1)Li+核电荷数较大
(2)2908
【解析】（1）
Li+和H+电子层结构相同，而具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故答案为：Li+核电荷数较大；
（2）
离子晶体的晶格能是指拆开离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量，从题图中可得到：(晶体) ，故晶格能为。
24． Ti4+
【详解】距离最近的是处于面心的，的配位数为6，图(a)中的配位数也为6，其与图(b)中的空间位置相同；
根据均摊法，1个晶胞中含有的个数为，；的个数为，的个数为1，化学式为，摩尔质量为，一个晶胞的质量为，体积为，则晶体密度为。
答案第1页，共2页
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