第3章不同聚集状态的物质与性质检测题（含解析）高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第3章 不同聚集状态的物质与性质检测题
一、单选题
1．下列有关晶体的说法中一定正确的是(　　)
①原子晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体
③干冰晶体升华时，分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积
⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子，但金属晶体中却不存在离子键
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A．①③⑦ B．只有⑥ C．②④⑤⑦ D．⑤⑥⑧
2．观察模型并结合相关信息，判断下列说法错误的是
项目 Mn-Bi合金的晶胞 硼的结构单元 SF6分子结构 Na2O晶胞
结构模型示意图
备注 图中Bi原子都在晶胞内 熔点1873 K — —
A．图中Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi
B．单质硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B- B键和20个正三角形
C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中各原子均达到8电子稳定结构
D．Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体。
3．下列说法正确的是
A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
B．金属离子的电荷越多、半径越小，金属晶体的熔点越低
C．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，没有破坏分子间作用力
D．DNA分子两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构，使遗传信息得以精准复制
4．科研人员研制出由18个碳原子构成的环碳分子(如图所示)，下列说法正确的是
A．是一种共价化合物 B．硬度大、熔点高
C．与乙炔互为同系物 D．与互为同素异形体
5．磷有多种同素异形体，其中白磷和黑磷(每一个层由曲折的磷原子链组成)的结构如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．3.1g中含有的中子数为
B．31g黑磷中含有的P-P键数目为
C．12.4g白磷与0.6mol在密闭容器中充分反应，生成的分子数等于
D．白磷与黑磷为同素异形体
6．下列有关说法正确的是
A．SO2溶于水所得溶液能导电，所以SO2是电解质
B．的空间构型为平面三角形
C．电负性：OD．黄铜矿的晶胞如图所示，则其化学式为：CuFeS2
7．下列说法错误的是
A．分子晶体中一定存在分子间作用力
B．共价晶体中只含有共价键
C．任何晶体中，若含有阳离子就一定含有阴离子
D．单质的晶体中一定不存在离子键
8．下列关于晶体的说法正确的是
A．组成金属的粒子是原子
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．离子晶体中一定有离子键，分子晶体中肯定没有离子键
D．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
9．下列有关微粒性质的排列顺序，正确的是
A．键角： B．热稳定性：HBr＞HCI＞HF
C．第一电离能：C＜N＜O D．熔点：单晶硅＞碳化硅＞金刚石
10．几种物质的熔点和沸点的数据如表，下列有关判断错误的是
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质M
熔点/℃ 801 712 190 -70 2300
沸点/℃ 1465 1412 178 57.6 2500
注：AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定。A．常温下，SiCl4为液态 B．单质M可能是共价晶体
C．熔沸点：MgOMgCl2
11．下列物质具有自范性、各向异性的是
A．钢化玻璃 B．塑料 C．水晶 D．陶瓷
12．某原子半径为r的金属的堆积方式为六方最密堆积，结构如图1所示，该晶体晶胞结构如图2所示，1、2、3、4原子形成正四面体，下列说法错误的是
A．该晶胞中含有的金属原子数目为2 B．该晶胞的高为
C．图1结构中含3个晶胞 D．该晶胞的空间利用率为
13．卤族元素随核电荷数的增加，下列叙述正确的是
A．单质的颜色逐渐变浅 B．氢卤酸的酸性逐渐增强
C．单质的熔点逐渐降低 D．单质的氧化性逐渐增强
14．下列各组物质的变化过程中，所克服的粒子间作用力完全相同的是
A．CaO和熔化 B．Na和S受热熔化
C．NaCl和HCl溶于水 D．碘和干冰的升华
15．由Li、Al、Si构成的晶体结构如图所示，晶胞边长为a，下列说法错误的是
A．基态Al原子的电子排布式为3s23p1
B．晶体中与Al距离最近且相等的Al有12个
C．晶体中Li、AI、Si三种微粒的数目比为1：1：1
D．晶体中Al原子与Si原子之间的最短距离为
二、填空题
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．试从结构的角度分析下列问题的主要原因。
(1)金属晶体受到外力作用时易发生形变，而离子晶体容易破裂________。
(2)离子晶体中不存在单个的分子_______________。
19．因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞，其晶胞结构示意图如下：
则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是：___________、___________个。
20．(1)判断下列物质所属的晶体类型和微粒间相互作用。
物质 熔点/℃ 晶体类型 微粒间相互作用
Fe 1535 _______ _______
NaBr 755 _______ _______
SiC 2830 _______ _______
-107 _______ _______
(2)用“＞”“＜”或“”填空。
①金属键的强弱：Li_______K。
②晶格能的大小：KCl_______NaCl。
③晶体熔点的高低：SiO2_______SO2。
④水溶性的大小：CH4_______HCl。
21．某晶体的晶胞结构如图所示.请回答下列问题：
(1)晶体中每个Y粒子同时吸引着_______个X粒子，每个X粒子同时吸引着_______个Y粒子，该晶体的化学式为_______。
(2)晶体中每个X粒子周围与它最近且距离相等的X粒子共有_______个。
(3)设该晶体的摩尔质量为，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则晶体中两个最近的X粒子间的距离为_______。
22．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___________。
23．Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥反应生成。常温常压下为无色液体，其固体的晶体类型为_______。
24．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(黑球代表Fe，白球代表Mg)，铁镁合金的化学式为_______；若该晶胞为正方体，棱长为acm，为阿伏加德罗常数的值，则镁原子与铁原子间的最短距离为_______cm，晶胞的密度为_______。
25．Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155
参考答案：
1．B
【解析】①原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体，同种元素原子之间形成非极性键，不同原子之间形成极性键，如二氧化硅是原子晶体，晶体中Si-O键是极性键，故错误；
②稀有气体是单原子分子，分子之间通过分子间作用力形成分子晶体，故错误；
③干冰晶体属于分子晶体，分子之间通过分子间作用力形成晶体，升华时分子间距增大，属于物理变化，破坏分子间作用力，没有破坏化学键，故错误；
④金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物，如氯化铝，故错误；
⑤分子晶体的堆积不一定是分子密堆积，如冰晶体中存在氢键，不是分子密堆积，故错误；
⑥离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成，金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成，不存在离子键，故正确；
⑦金属晶体中由自由电子，可以导电，离子晶体中阴、阳离子不能自由移动不能导电，熔融的离子晶体可以导电，故错误；
⑧依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体，故错误；
答案选B。
2．C
【解析】A．Mn=，Bi=6，Mn和Bi形成的晶体的化学式可表示为MnBi，A正确；
B．由图可知，硼的熔点较高，单质硼属于共价晶体，结构单元中含有12个碳原子，30个B- B键和20个正三角形，B正确；
C．SF6是由极性键构成的非极性分子，分子中S原子不是8电子稳定结构，C错误；
D．由晶胞可知黑球为O，白球为Na，Na2O晶体中与某个阴离子紧邻的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体，D正确；
答案选C。
3．D
【解析】A．2p和3p轨道形状均为哑铃形，但二者位于不同的能层，3p轨道的能量高于2p，A错误；
B．金属离子的电荷越多、半径越小，金属键越强，熔点越高，B错误；
C．石墨属于层状结构晶体，每层石墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，C错误；
D．DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构，DNA复制时，在有关酶的作用下，两条链的配对碱基之间的氢键断裂，碱基暴露出来，形成了两条模板链，以半保留的方式进行复制，使遗传信息得以精准复制，D正确；
综上所述答案为D。
4．D
【解析】A．该物质的化学式为C18，是由C元素组成的单质，故A错误；
B．该物质由C18分子构成，硬度小、熔点低，故B错误；
C．该物质是C元素组成的单质，乙炔是化合物，不是同系物，故C错误；
D．该物质与都是由C元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D正确；
选D。
5．C
【解析】A．1个原子中含有31-15=16个中子，则3.1g中含有的中子数为×16NA=1.6NA，A正确；
B．黑磷分子中，每个P原子平均形成1.5个P-P键，则31g黑磷中含有的P-P键数目均为×1.5NA=1.5NA，B正确；
C．12.4g白磷物质的量为=0.1mol，与0.6molH2在密闭容器中发生反应P4+6H24PH3，则充分反应生成的PH3分子数小于0.4NA，C不正确；
D．白磷与黑磷均为磷元素形成的不同单质，故互为同素异形体，D正确；
故选C。
6．D
【解析】A．二氧化硫溶于水得到的溶液能导电，但电离出阴阳离子的物质是亚硫酸而不是二氧化硫，所以二氧化硫是非电解质，故A错误；
B．SO32-的价层电子对数为3+×(6+2 3×2)=4，故S原子的杂化类型为sp3杂化，但由于S有一对孤电子对，故其空间构型为三角锥，故B错误；
C．非金属性越强，电负性越大，同一主族元素从上到下电负性逐渐变小，则电负性O＞S，故C错误；
D．在该晶胞中含有的Cu原子个数：8×+4×+1=4，含有的Fe原子个数为：4×+6×=4，含有的S原子个数为8个，故晶体的化学式为最简比即CuFeS2，故D正确；
故选：D。
7．C
【解析】A．能将分子聚集在一起的作用力为分子间作用力，分子晶体中一定存在分子间作用力，故A正确；
B．共价晶体中只含有共价键，比如原子晶体含有共价键，共价晶体中一定不含离子键和金属键，故B正确；
C．晶体中若含有阳离子，不一定含有阴离子，比如金属晶体，含有阳离子和电子，故C错误；
D．单质的晶体中一定不存在离子键，有离子键必然有阳离子和阴离子，则一定为化合物，故D正确。
综上所述，答案为C。
8．C
【解析】A．组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子，A错误；
B．分子间作用力与分子稳定性无关，B错误；
C．离子晶体由离子构成，因此一定含离子键，分子晶体由分子构成，一定不含离子键，C正确；
D．SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，D错误；
选C。
9．A
【解析】A．BF3为平面三角形，键角为120°， 无孤电子对，CH4为正四面体结构，键角为109°28′，NH3中由于分子中N原子含有1对孤电子对，并且孤电子对—成键电子对间的斥力＞成键电子对—成键电子对间的斥力，使NH3分子中的键角减小，即小于109°28′，所以键角：BF3 ＞CH4＞NH3，故A正确；
B．同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性F＞Cl＞Br，对应氢化物的稳定性为HBr＜HCl＜HF，故B错误；
C．同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅤA族具有半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能C＜O＜N，故C错误；
D．单晶硅、碳化硅、金刚石形成的晶体都是共价晶体，由于键长C-C＜C-Si＜Si-Si，则熔点为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故D错误；
故选A。
10．C
【解析】A．由表格中的信息可知，SiCl4熔点为-70℃，沸点57.6℃，故常温的时候为液体，A正确；
B．单质B的熔沸点很高，所以单质B是原子晶体，B正确；
C．这两者都是离子晶体，其中镁离子的半径小，氧离子半径较小，故氧化镁的晶格能大，熔沸点高，C错误；
D．离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2的强，D正确；
故选C。
11．C
【解析】晶体具有自范性和各向异性，钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体，水晶属于晶体，故选：C。
12．B
【解析】A．根据均摊原则，该晶胞中含有的金属原子数目为，故A正确；
B．原子半径为r，则底面边长为2r，则1、2、3、4原子形成正四面体的高为 ，晶胞的高为正四面体的高的2倍，则晶胞的高为，故B错误；
C．图1结构可分割为3个图2所示的3个晶胞，故C正确；
D．该晶胞中含有2个原子，2个原子的体积为，晶胞的体积为，空间利用率为=，故D正确；
选B。
13．B
【解析】A．卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，故A错误；
B．卤族元素由上到下，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，H-X键的键能逐渐减小，HX电离出H+越来越容易，故氢卤酸的酸性依次增强，故B正确；
C．卤族元素单质都是分子晶体，组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高，所以卤族元素单质的熔点随着核电荷数的增加逐渐升高，故C错误；
D．卤族元素非金属性随核电荷数增大而减弱，其单质的氧化性随核电荷数增大逐渐减弱，故D错误；
答案选B。
14．D
【解析】A．氧化钙是离子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为离子键，二氧化硅是原子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故A错误；
B．钠是金属晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为金属键，硫是分子晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力不同，故B错误；
C．氯化钠是离子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为离子键，氯化氢是分子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故C错误；
D．碘和干冰都是分子晶体，升华时所克服的粒子间作用力都为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力完全相同，故D正确；
故选D。
15．A
【解析】A．Al元素为13号元素，原子核外有13个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，故A错误；
B．晶体中Al位于顶点和面心，与Al距离最近且相等的Al有12个，故B正确；
C．该晶胞中，Li个数=12×+1=4，Al的个数=8×+6×=4，Si的个数=4，所以Li、Al、Si原子个数比为1：1：1，故C正确；
D．根据图知，每个Al原子连接4个相同的Si原子，Al原子与Si原子之间的最短距离为，故D正确；
故选：A。
16． 离子键 12
【解析】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． 金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成的层状紧密堆积结构，当金属受外力作用时，金属晶体中各层会发生相对滑动，产生形变，自由电子使得各层之间始终保持金属键的作用。离子晶体中由于阴、阳离子之间存在着静电作用，使阴、阳离子不能发生自由移动，因而受到外力作用时离子键被破坏而使晶体破裂。 使离子晶体中的阴、阳离子结合在一起的是离子键，离子键无饱和性和方向性．在离子晶体中，每个阳离子的周围都有一定数目的阴离子与之紧邻，每个阴离子的周围也有一定数目的阳离子与之紧邻，整个晶体通过这种方式在空间延伸，所以离子晶体不存在单个的分子。
【解析】(1）金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成的层状紧密堆积结构，当金属受外力作用时，金属晶体中各层会发生相对滑动，产生形变，自由电子使得各层之间始终保持金属键的作用。离子晶体中由于阴、阳离子之间存在着静电作用，使阴、阳离子不能发生自由移动，因而受到外力作用时离子键被破坏而使晶体破裂。
(2）使离子晶体中的阴、阳离子结合在一起的是离子键，离子键无饱和性和方向性．在离子晶体中，每个阳离子的周围都有一定数目的阴离子与之紧邻，每个阴离子的周围也有一定数目的阳离子与之紧邻，整个晶体通过这种方式在空间延伸，所以离子晶体不存在单个的分子。
19． 2 4
【解析】A晶胞中铁原子在8个顶点和1个中心，则含有铁原子是8×+1=2个；B晶胞中铁原子在8个顶点和6个面心，含有铁原子为8×+6×=4个。
20． 金属晶体 金属键 离子晶体 离子键 原子晶体 共价键 分子晶体 分子间作用力 ＞ ＜ ＞ ＜
【解析】(1)Fe是常见金属单质，属于金属晶体，金属晶体中的作用力为金属键；
NaBr由和构成，熔点较高，属于离子晶体，离子晶体中的作用力为离子键；
SiC由Si原子和C原子构成，熔点非常高，属于原子晶体，原子晶体中原子间的作用力为共价键；
BCl3由分子构成，熔点很低，属于分子晶体，分子晶体中的作用力为分子间作用力；
(2)①Li和K都是金属晶体，Li原子和K原子的最外层电子数相同，而Li原子半径更小，因而Li的金属键更强；
②KCl和NaCl是堆积方式相同的离子晶体，半径更大，因而KCl的晶格能更小；
③SiO2是原子晶体，SO2是分子晶体，原子晶体的熔点高得多；
④CH4是非极性分子，HCl和H2O都是极性分子，根据相似相容，HCl和H2O之间的作用力比CH4和H2O之间强得多，因而HCl的溶解度更大。
21． 4 8 (或) 12
【解析】(1)由题图可得，晶体中每个Y粒子同时吸引着4个X粒子；在题图所示晶胞中，以面心处的X粒子为研究对象，每个X粒子同时吸引着4个Y粒子，而每个X粒子被2个晶胞所共用，则在晶体中每个X粒子同时吸引着个Y粒子；一个晶胞中含有X粒子的数目为，含有Y粒子的数目为8，X、Y粒子数目之比为1:2，故该晶体的化学式为或；
(2)由晶胞结构可知，以顶点的X粒子为研究对象，一个晶胞内与之距离最近且相等的X粒子位于面心处，有3个，而每个顶点X粒子被8个晶胞所共用，每个面心X粒子被2个晶胞所共用，则晶体中与X粒子距离最近且相等的X粒子的数目为；
(3)设该晶胞的边长为，则可得，解得，晶胞的边长为晶体中两个最近的X粒子间距离的倍，则晶体中两个最近的X粒子间的距离为。
22．S8相对分子质量大，分子间范德华力强
【解析】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。
【解析】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。
23．分子晶体
【解析】常温常压下为无色液体，说明其熔点很低，可推知其为分子晶体。
24． (或)
【解析】通过分析晶胞结构，可知Fe原子处在面心和顶点的位置，Mg原子处在内部，根据均摊法计算铁镁合金的晶胞中含有铁原子个数为，镁原子个数为8，所以化学式为(或)；经过分析可知，该铁镁合金晶胞结构与晶体相似，将晶胞分成相等的8个小正方体，Mg就处在每个小正方体的体心位置，所以Mg和Fe的最短距离即晶胞体对角线长的，即；晶胞的密度。
25．TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高
【解析】F的电负性强，故TiF4属于离子化合物，形成离子晶体，熔点较高，而自TiCl4至TiI4均为共价化合物，形成分子晶体，熔沸点很低，且随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高