专题3微粒间作用力与物质性质综合练习（含答案）2022-2023学年下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2

专题3微粒间作用力与物质性质综合练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2-的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们的晶胞具有相同的侧视图，如图2所示，Cu2S的晶胞参数为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA
下列说法正确的是
A．S2-是简单立方堆积
B．Cu2S晶胞中，Cu+填充了晶胞中4个四面体空隙
C．CuS晶胞中，S2-配位数为8
D．Cu2S晶胞的密度为
2．铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体的晶胞在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是
A．每个δ-Fe晶体中有2个铁原子
B．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C．每个γ-Fe晶胞中含有14个铁原子
D．将铁加热到1500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到晶体类型不相同
3．石墨晶体是层状结构如图。以下有关石墨晶体的说法正确的是
A．石墨的熔点、沸点都比金刚石的低
B．石墨中的C原子均为杂化
C．每个六元环完全占有的碳原子数是2
D．石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键和范德华力
4．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
5．下列有关离子晶体的叙述错误的是
A．氯化钠晶体中有个分子
B．氯化钠晶体中，每个周围与它距离相等且最近的有个
C．氯化铯晶体中，每个周围紧邻个
D．平均每个晶胞中有个、个
6．下列有关晶体的说法正确的有
①石英和金刚石都是共价晶体，最小环上都有6个原子
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、金刚砂、冰、干冰晶体的熔点依次降低
④石墨晶体中碳原子数和C—C键个数之比为1：2
⑤晶体中离子键成分百分数较小，所以可以当作共价晶体
⑥超分子的两个重要特征是原子识别和自组装
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
7．NiO晶体与NaCl具有相同晶胞结构。在一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图所示)，可以认为作密置单层排列，填充其中。设为阿伏加德罗常数的值，半径为r pm。下列说法错误的是
A．Ni位于元素周期表第4周期第Ⅷ族
B．NiO晶体中、的配位数均为6
C．NiO晶胞中八面体空隙与四面体空隙比为1：2
D．该“单分子层”面积密度为
8．下列晶体的分类正确的一组是
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
A CaC2 石墨 Ar Hg
B 玻璃 金刚石 CH3CH2OH Ag
C CH3COONa SiC Mg
D Ba(OH)2 Si C60 NaH
A．A B．B C．C D．D
9．下列说法错误的是
①分子中既含极性键又含非极性键
②若和的电子层结构相同，则原子序数：R＞M
③、、、熔点随相对分子质量增大而升高
④、、、分子中各原子最外层均达到稳定结构
⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键
⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
⑦固体中的阴离子和阳离子个数比是1∶2
⑧由于非金属性Cl＞Br＞I，所以酸性HCl＞HBr＞HI
A．②⑤⑥⑧ B．①③④⑤ C．②④⑤⑦ D．③⑤⑦⑧
10．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道
C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
11．有A、B、C、D、E五种元素，质子数都小于18。B原子的最外层电子数是其电子层数的3倍；C原子失去1个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构；D是地壳中含量最多的金属元素；E的最高正价与最低负价的代数和为6；A单质可以在E单质中燃烧，生成AE，燃烧时火焰呈苍白色。下列说法错误的是
A．A2B中只含极性共价键
B．B和C两种元素形成的化合物--定含有离子键也可能含有共价键
C．E单质可以使干燥的红色布条褪色
D．D单质常温下既能溶于稀盐酸也能溶于氢氧化钠溶液
12．臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。紫外辐射在高空被臭氧吸收，对大气有增温作用，同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害，透过的少量紫外辐射，有杀菌作用，对生物大有裨益。如图为CFCl3破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ中断裂极性键C-Cl键
B．过程Ⅱ可表示为O3＋ Cl=ClO ＋ O2
C．过程Ⅲ中O＋O=O2是吸热过程
D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
13．邻、间、对三种硝基苯酚的结构简式和熔点信息见表。下列说法错误的是
化合物 邻硝基苯酚 间硝基苯酚 对硝基苯酚
结构简式
熔点(℃) 45 96 114
A．电负性大小顺序为O>N>C
B．三种化合物都是分子晶体
C．对硝基苯酚形成分子间氢键，其熔、沸点较高
D．三种硝基苯酚的化学性质完全相同
14．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
A．在NaCl晶体(图甲)中，距Na+最近的Cl-形成正八面体
B．该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C．在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
D．在碘晶体(图丁)中，存在非极性共价键和范德华力
15．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是
B的结构单元(有12个B原子) 分子 分子 冰晶体
结构模型示意图
备注 熔点 — 易溶于 —
A．单质B属于共价晶体，结构单元中有30个键，含20个正三角形
B．是由极性键构成的非极性分子
C．固态属于分子晶体
D．冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大
二、填空题
16．Wilson病是一种先天性铜代谢障碍性疾病，D-青霉胺具有排铜作用，用以治疗或控制Wilson病症。D-青霉胺结构简式如下：
回答下列问题：
(1)写出Cu的简化电子排布式：_______。
(2)D-青霉胺在用于临床治疗时对于症状改善较慢，常有并发症出现，因而近年采用锌剂(ZnSO4)替代治疗，ZnSO4可由硫化锌制备。立方硫化锌晶胞结构如图：
其中a代表S2-，b代表Zn2+。则该晶体中S2-的配位数为_______；若晶体的密度为ρ g/cm3，则1个晶胞的体积为_______cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。
17．常见离子晶体的结构
(1)NaCl晶胞
NaCl晶胞如图所示，每个Na＋周围距离最近的Cl－有_____________个(上、下、左、右、前、后各1个)，构成正八面体，每个Cl－周围距离最近的Na＋有_____________个，构成正八面体，由此可推知晶体的化学式为____________。
①每个Na＋(Cl－)周围距离相等且最近的Na＋(Cl－)是_____________个。
②每个晶胞中实际拥有的Na＋数是_____________个，Cl－数是_____________ 个。
③若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为g·cm－3。
(2)CsCl晶胞
CsCl晶胞如图所示，每个Cs＋周围距离最近的Cl－有_____________ 个，每个Cl－周围距离最近的Cs＋有 _____________个，它们均构成正六面体，由此可推知晶体的化学式为_____________。回答下列问题：
①每个Cs＋(Cl－)周围距离最近的Cs＋(Cl－)有 6个，构成_____________。
②每个晶胞中实际拥有的Cs＋有______个，Cl－有_____________ 个。
③若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为g·cm－3。
三、结构与性质
18．IVA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题：
(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为_______，原子间存在的共价键类型有_______。
(2)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图(b)所示。
①的沸点依次序升高的原因是_______。
②结合的沸点和的熔点的变化规律，可推断：依次序，中的化学键的离子性_______、共价性_______。(填“增强”“不变”或“减弱”)
(3)碳的另一种单质可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为_______；其晶胞参数为，晶体密度为_______。
19．钛有“生物金属”和未来金属”之称，钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。
(1)是一种储氢材料，可由和反应制得。TiCl4熔点为-24℃，沸点为136.4℃，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃，则TiCl4属于_______晶体。
(2)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，部分结构如图1所示。该阳离子中Ti与O的原子个数之比为_______，其化学式为_______。
(3)钛与卤素形成的化合物的熔、沸点如表所示，分析的熔点和沸点呈现一定规律的原因：_______。
熔点/℃ 沸点/℃
-25 136.5
39 230
150 377
(4)晶胞是典型的四方系结构，其结构如图2所示，晶胞参数为anm和cnm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______(写出表达式即可)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
【详解】A．据题图可知位于立方体的顶点和面心，为面心立方堆积，A项错误；
B．晶胞中的个数为，化学式为，则晶胞中的个数为8，所以占据了8个四面体空隙，B项错误；
C．晶胞中位于四面体空隙中，所以的配位数为4，化学式为，所以配位数也为4，C项错误；
D．晶胞的质量为，晶胞的体积为，所以密度为，D项正确；
答案选D。
2．C
【详解】A．δ-Fe晶胞中，有8个铁原子位于顶点处，一个位于晶胞内，根据均摊法，一个晶胞中含有铁原子个数为，A正确；
B．γ-Fe位于顶点的Fe原子，被晶胞的三个平面共有，每个平面上有四个铁原子与顶点处铁原子距离最短，则共有3×4=12个，B正确；
C．γ-Fe晶胞中，有8个铁原子位于顶点，6个铁原子位于面心，根据均摊法，一个晶胞含有铁原子个数为，C错误；
D．依据得到晶体的条件可知，在急速冷却时（立即降温到912℃）得到α-Fe，缓慢冷却时（缓慢冷却到1394℃）得到γ-Fe，两种晶体类型不同，D正确；
故答案选C。
3．C
【详解】A．金刚石的熔点是3550℃，石墨的熔点是3652℃～3697℃(升华)，石墨中碳碳键的键长比金刚石中的要短，故石墨的熔点比金刚石的高，A说法错误；
B．石墨中的C原子均为sp2杂化，形成平面六元并环结构，B说法错误；
C．石墨中的每个C原子均被3个六元环共有，则每个六元环完全占有的碳原子数=6=2，C说法正确；
D．石墨晶体中存在的化学键有共价键、金属键，层间存在范德华力，范德华力不属于化学键，D说法错误；
答案为C。
4．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
5．A
【详解】A．氯化钠为离子化合物，不存在分子，故A错误；
B．由晶胞结构可知，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，则每个周围距离相等的共有个，故B正确；
C．氯化铯晶体中，铯离子在体心，氯离子在顶点，每个周围紧邻个，故C正确；
D．由晶胞结构可知，钠离子在棱心和体心时，顶点和面心为氯离子，则由分析可知，平均每个晶胞中有个、个，故D正确；
故答案为A。
6．C
【详解】①石英是二氧化硅，其空间结构示意图为，其最小环上有12个原子，①错误；
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子，②正确；
③金刚砂为SiC，金刚石、金刚砂均为共价晶体，原子半径越小，键长越短，化学键越强，熔点越高；键长C-CSi-C，金刚石的熔点高于金刚砂。共价晶体的熔点比分子晶体熔点高。冰中水分子间存在氢键，使得熔点升高，冰的熔点高于干冰晶体的熔点，因此金刚石、金刚砂、冰、干冰晶体的熔点依次降低，③正确；
④石墨晶体中碳原子3个C-C，而1个C-C键由2个碳原子构成，则碳原子数和C—C键个数之比为2:3，④错误；
⑤晶体中离子键成分百分数较小，所以可以当作共价晶体，⑤正确；
⑥超分子的两个重要特征是分子识别和自组装，⑥错误；
综合以上分析共3项说法正确，C选项符合题意；
答案选C。
7．D
【详解】A．Ni是28号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，可知其处干第四周期第Ⅷ族，故A正确；
B．NaCl晶体中离子的配位数为6, NiO晶体与NaCl具有相同晶胞结构，NiO晶体中Ni2+、O2-的配位数均为6，故B正确；
C．如图晶胞结构： (以Ni为研究对象，每个晶胞面对角线上的4个Ni形成正四面体空隙，晶胞中含有8个正四面体空隙，6个面心Ni形成正八面体空隙，同一棱顶点Ni与2个面心Ni形成正八面体空隙的，晶胞含有正八面体空隙为，NiO晶胞中八面体空隙与四面体空隙比为4: 8=1: 2，故C正确；
D．取平面NiO基本结构单元为 ，每个结构单元含1个“NiO”，取质量为， O2-的半径为r pm，则结构单元的面积为2r× 10-10cm×2r×10-10cm×sin60°，则该“单分子层”面积密度为 =，故D错误；
故答案选 D。
8．C
【详解】A．石墨的层与层之间是分子间作用力，而碳原子间是共价键，石墨之中也会有自由电子在层与层间移动，石墨属于混合晶体，故A不符合题意；
B．玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物，不是纯净物，不属于离子晶体，故B不符合题意；
C．CH3COONa是由醋酸根离子和钠离子组成的离子晶体，碳化硅是由碳原子和硅原子组成的原子晶体，属于有机物，属于分子晶体，镁是由金属阳离子和自由电子组成的金属晶体，故C符合题意；
D．NaH是钠离子和氢离子形成的离子晶体，不属于金属晶体，故D不符合题意；
答案选C。
9．A
【详解】①分子中N原子和N原子之间形成非极性共价键，N原子和H原子之间形成极性共价键，①正确；
②和的电子层结构相同，则离子的核外电子数相等，且M处于与R相邻的下一周期，所以原子序数：M＞R，②错误；
③、、、是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，③正确；
④、、、分子中各原子最外层均达到稳定结构，④正确；
⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，可能破坏化学键，例如氢氧化钠熔融时离子键被破坏，⑤错误；
⑥HF分子很稳定，是因为H-F键键能大，跟氢键无关，⑥错误；
⑦固体中的阴离子和阳离子分别是、，个数比是1∶2，⑦正确；
⑧氢化物的酸性与元素的非金属性无关，酸性：HCl＜HBr＜HI，⑧错误；
综上，错误的有②⑤⑥⑧；
答案选A。
10．C
【详解】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；
B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道，故B错误；
C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键，故C正确；
D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为，故D错误；
答案选C。
11．C
【分析】B原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则B为氧元素；C原子失去1个电子所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构，则C原子核外有11个电子，即核电荷数为11，C为钠元素；地壳中含量最多的金属元素是铝，D为铝元素；氯的最高正价+7价与最低负价-1价，代数和为6，E为氯元素；氢气可以在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，所以A为氢元素。即A、B、C、D、E分别为H、O、Na、A1、C1。
【详解】A．A2B为H2O，水分子结构式为H-O-H，所以水分子中只含极性共价键，A项正确；
B．B和C两种元素形成的化合物Na2O，是离子化合物，只含有离子键，B和C两种元素形成的化合物Na2O2是离子化合物，既含有离子键又含有共价键，B项正确；
C．氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性，氯气使湿润红色布条褪色，干燥的氯气不能使干燥的红色布条褪色，C项错误；
D．铝单质常温下与稀盐酸生成氯化铝和氢气，铝单质常温下和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，D项正确；
答案选C。
12．C
【详解】A．过程Ⅰ中CFCl3转化为CFCl2和氯原子，断裂极性键C—Cl键，A正确；
B．根据图中信息可知，过程Ⅱ中反应物是O3和Cl，产物是ClO和O2，方程式为O3＋Cl=ClO＋O2，B正确；
C．原子结合成分子的过程是放热的，C错误；
D．上述过程中CFCl3参加反应，但最终又生成了CFCl3，说明CFCl3中氯原子是破坏O3的催化剂，D正确；
故选C。
13．D
【详解】A．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则O、N、C的电负性大小顺序为：O>N>C，A项正确；
B．三种化合物的熔点较低，故三种化合物都是分子晶体，B项正确；
C．三者相对分子质量相同而熔点差距大，可推断：对硝基苯酚易形成分子间氢键，使熔沸点升高，C项正确；
D．三种硝基苯酚结构不同，所以化学性质不完全相同，D项错误；
答案选D。
14．B
【详解】A．由NaCl晶胞结构知，Na+周围最近的Cl-有6个，分别位于Na+的上下左右前后，形成正八面体结构，A正确；
B．分子中不涉及原子共用的问题，故该分子中含有4个E原子和4个F原子，分子式为：E4F4或F4E4，B错误；
C．以顶点CO2分子作为参考点，相邻三个面面心上CO2分子离其最近，考虑晶胞无隙并置原理，一个顶点周围共有8个晶胞，每个晶胞中各有3个CO2分子离顶点CO2最近，又考虑面心共用，故离顶点CO2最近的CO2分子有：个，C正确；
D．碘分子内部两个碘原子之间为非极性共价键，碘分子之间为范德华力，D正确；
故答案选B。
15．D
【分析】根据结构模型示意图判断原子成键的特点，根据均摊法计算实际含有的化学键等；根据分子的结构模型利用同种元素原子形成的是非极性键，不同种元素原子形成的是极性键进行判断键的类型；根据物质的溶解性判断分子的晶体类型；根据物质状态的变化判断密度的变化，或者利用氢键的变化判断密度的大小；
【详解】A．单质B属于共价晶体，由图可知1个B与5个B形成化学键，键=，1个B又形成5个三角形，而每个三角形用了3个B，故三角形个数=，则结构图中实际含有的三角形其结构单元中有30个键，含20个正三角形，A正确；
B．中含有6个相同的极性键，且分子结构对称，是非极性分子，B正确；
C．硫单质中存在S8分子，根据相似相溶原理，易溶于CS2，则固态S8属于分子晶体，C正确；
D．冰晶体中含有大量分子间氢键，所占空间较大；当冰晶融化时，氢键被破坏，水分子之间空隙间小，D错误。
故本题选D。
16．(1)[Ar]3d104s1
(2) 4
【详解】（1）为29号元素，其简化电子排布式为。
（2）以前面面心的为研究对象，每个晶胞内部有2个距离相等且最近的，则晶胞相邻的晶胞内还有2个距离相等且最近的，所以该晶体中的配位数为4；根据均摊法，该晶胞含有的个数为，含有的个数为4，所以1个晶胞的质量，晶胞的体积为。
17． 6 6 NaCl 12 4 4 8 8 CsCl 正八面体 1
1
【解析】略
18．(1) 混合型晶体 σ键、π键
(2) 属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高 减弱 增强
(3) 2.0
【解析】（1）
碳的一种单质的结构如图(a)所示，应为石墨，石墨属于混合型晶体，晶体中有键和大键；
（2）
①四卤化硅为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高；
②的熔点先降低后又稍有升高，其中为离子晶体，、为分子晶体，可知依次序，中的化学键的离子性减弱、共价性增强；
（3）
K位于立方体的棱上和体内，1个晶胞中的个数为，位于立方体的顶点和面心，1个晶胞中的个数为，化学式为，则1个晶胞的质量为，其晶胞参数为，则1个晶胞体积为，所以晶体密度为。
19．(1)分子
(2) 1:1
(3)、、都是分子晶体，而且组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，三者的熔点和沸点依次升高
(4)
【详解】（1）熔点为，沸点为，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃，可知属于分子晶体；
（2）每个Ti原子连接2个O原子，每个O原子为2个Ti原子共用，即每个Ti原子占有1个O原子，该阳离子中Ti与O的原子数之比为，其化学式为；
（3）都是分子晶体，而且组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高；
（4）1个晶胞中Ti原子数目：，O原子数目：，晶体密度：。
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