专题3微粒间作用力与物质性质(含答案) 2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修2

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名称 专题3微粒间作用力与物质性质(含答案) 2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-05-08 11:38:22

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专题3 微粒间作用力与物质性质
一、 单项选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分)
1. [2024常州期中]我国自主研发的“深地一号”为进军万米深度提供核心装备。制造钻头用的金刚石为(  )
A. 共价晶体 B. 离子晶体 C. 分子晶体 D. 金属晶体
2. 卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如表所示,下列说法正确的是(  )
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点/℃ 995 801 755 651
TiX4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 284 -37 39 150
A. 表中卤化物所属晶体类型相同 B. 随X的半径增大,NaX晶格能增大
C. Na、Ti分别处于元素周期表中s区、d区 D. TiX4与X2两类物质的熔点变化规律一致
3. [2025南通启东中学月考]CO(NH2)2·H2O2是一种消毒剂。下列说法正确的是(  )
A. 半径:r(O)>r(N) B. 电负性:χ(N)>χ(C)
C. 沸点:CO>H2O2 D. CO(NH2)2·H2O2是共价晶体
4. 某元素的原子最外层只有一个电子,它跟ⅦA族元素结合时形成的化学键(  )
A. 一定是共价键  B. 一定是离子键
C. 可能是共价键,也可能是离子键   D. 上述说法都不正确
5. 在SiO2晶体内部,每个Si与4个O分别形成4个单键,则与每个O形成单键的Si的数目是(  )
A. 1 B. 2   C. 3  D. 4
6. [2025无锡江阴一中月考]我国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。下列关于CO2的说法不正确的是(  )
A. CO2是酸性氧化物
B. CO2属于非电解质
C. CO2为非极性分子
D. 由如图晶胞构成的某固态CO2易升华
7. 氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。下列关于这两种晶体的说法不正确的是(  )
六方相氮化硼 立方相氮化硼
A. 六方相氮化硼中含有BN小分子
B. 六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大
D. 六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电,原因是没有可以自由移动的电子
8. [2025镇江一中期中]活性Fe3O4-x催化HCO加氢生成HCOO-的总反应为HCO+H2HCOO-+H2O,可能的反应历程如图所示。下列说法正确的是(  )
A. H2解离为H的过程要放热
B. 吸附在O2-上的H略带负电荷
C. 步骤Ⅰ中吸附在Fe2+上的H与C结合
D. 反应中消耗11.2 mL H2转移电子0.001 mol
9. 下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是(  )
模型示意图
分析 A. NaCl晶胞内含有6个Na+和6个Cl- B. SiO2晶胞中,Si原子的配位数为2 C. I2在晶胞中的排列有2种取向 D. 石墨层与层间的主要作用力是共价键
10. [2024无锡期末]碳化钙的晶胞如图所示,反应CaC2+2H2O===C2H2↑+Ca(OH)2常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是(  )
A. C2H2分子中含1个π键
B. C的电子式为 [C C]2-
C. CaC2晶胞中含4个C
D. Ca(OH)2属于共价晶体
11. 氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的粒子间的作用与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是(  )
A. 冰和金刚石   B. 晶体硅和水晶
C. 重晶石(BaSO4)和萤石(CaF2) D. 氮化镁和干冰
12. 钛酸钙矿物的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 钛酸钙晶体中距离Ca2+最近的Ti4+有12个
B. 该钛酸钙矿物的化学式为CaTiO3
C. 电负性:O>N>C
D. 钛酸钙晶胞中距离Ti4+最近的O2-形成了正八面体,Ti4+位于其中心
13. [2025南通如皋期初改编]某太阳能光伏电池的有机半导材料晶胞结构如图所示,其中A为CH3NH,另两种离子为I-和Pb2+。下列说法正确的是(  )
A. 该晶体属于离子晶体
B. X为Pb2+
C. 晶胞中距离A最近的X有6个
D. 该晶胞中含有8个A
二、 非选择题(本题共4题,共61分)
14. (14分)现有以下物质:①HF;②Cl2;③H2O;④N2;⑤C2H4;⑥C2H6;⑦H2;⑧H2O2。按要求回答下列问题(填序号)。
(1) 只含有极性键的是________________;只含有非极性键的是________________;既含有极性键,又含有非极性键的是________________。
(2) 只含有σ键的是__________________;既含有σ键又含有π键的是________。
(3) 含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。
(4) 含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是____________。
15. (15分)[2025无锡期中]我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Al、Ni、Fe等元素。回答下列问题。
(1) 下列状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是________(填字母)。
A.       B.       C.
(2) 镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色挥发性液体,K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是___________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Al2O3的熔点(2 054 ℃)很高,工业冶炼铝时要加入冰晶石(化学式为Na3AlF6)来降低生产成本,如图所示为冰晶石的晶胞。用“”和“”代表Na+”或“AlF”。图中“”位于大立方体顶点和面心,“”位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心。则大立方体的体心处“△”代表的微粒是________(填“Na+”或“AlF”);与大立方体体心“△”距离相等且最近的
Na+有________个。
16. (16分)自然界中许多固态物质都是晶体,它们有规则的几何外形,如晶莹的雪花、玲珑剔透的石英、棱角分明的食盐固体和许多矿石。我们的生活因此而多美丽。
(1) 区分晶体和非晶体最科学的方法是________(填字母,下同)。
A. 比较硬度  B. 对固体进行X射线衍射  C. 看是否有规则的几何外形
(2) 下列各组物质的晶体中,化学键类型、晶体类型都相同的是________。
A. CO2和SO2 B. NaCl和HCl
C. H2S和H2O D. CF2Cl2和CH3COONa
(3) 下列物质性质的变化规律,与化学键的强弱无关的是________。
A. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
B. Li、Na、K、Rb的熔、沸点逐渐降低
C. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
D. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
(4) 某物质(结构简式如图所示)可溶于水、乙醇,熔点为209.5 ℃。下列说法不正确的是________。
A. 该物质为共价晶体
B. 该物质分子中含有极性共价键
C. 该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1
D. 该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
(5) 随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,H3、O4、C60、N等已被发现。下列有关说法正确的是________。
A. H2与H3中存在氢键 B. O2与O4互为同位素
C. C60分子中有范德华力 D. N中含有24个价电子
17. (16分)石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图1),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图2)。
图1 石墨烯结构 图2 氧化石墨烯结构 图3
(1) 图2中1号C与相邻C有无形成π键?________(填“有”或“无”)。
(2) 图1中1号C与相邻C形成的键之间的夹角________(填“>”“<”或“=”)120°。
(3) 将50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高,其原因是_____________________________________________。
(4) 石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图3所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为__________,该材料的化学式为__________。
(5) 一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能E/(kJ/mol)
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是____________________________。
②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,结合表中数据,从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现?________(填“能”或“否”)。可燃冰与CO2水合物中,熔点较高的是__________
_______________________。
专题3 综合评价
1. A 制造钻头用的金刚石是碳原子之间以4个共价键结合形成正四面体结构,这种结构向空间扩展,就形成立体网状结构,属于共价晶体。故选A。
2. C 卤化钠为熔点较高的离子晶体,四卤化钛中四氟化钛为离子晶体,四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛为熔点低的分子晶体,则表中卤化物所属晶体类型不完全相同,A错误;卤化钠为离子晶体,X的半径增大,NaX的晶格能减小,B错误;钠原子的价电子排布式为3s1,处于元素周期表的s区,钛原子的价电子排布式为3d24s2,处于元素周期表的d区,C正确;卤素单质都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,而四卤化钛中四氟化钛为离子晶体,四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛为熔点低的分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,则两类物质的熔点变化规律不完全一致,D错误。
3. B 同周期主族元素,随原子序数的递增,原子半径减小,故半径r(O)4. C 最外层只有1个电子的元素可能是ⅠA族的非金属元素H,H元素与卤族元素(如Cl)结合时形成含有共价键的HCl,也可能是ⅠA族的碱金属元素,如Na,Na元素与卤族元素(如Cl)结合时形成含有离子键的NaCl,C正确。
5. B 在SiO2晶体内部,每个Si与4个O形成4个单键,每个O与2个Si原子形成2个Si—O单键,因此在晶体内部Si、O原子个数之比是1∶2,化学式为SiO2,故选B。
6. D 该晶胞中,大球为C,小球为O,每个C与4个O形成C—O,该固态CO2的晶胞与SiO2的晶胞类似,SiO2为共价晶体,沸点较高,则该固态CO2也为共价晶体,不易升华,D错误。
7. A 六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力,空间结构与石墨类似,属于混合型晶体,不含BN小分子,A错误;六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力,分子间作用力比较小,所以其质地较软,B正确;立方相氮化硼空间结构为网状结构,与金刚石类似,属于共价晶体,所以其熔点高、硬度大,C正确;分析结构,氮原子和硼原子均形成三个共价键,均已经稳定,没有多余的电子,则没有自由移动的电子,D正确。
8. C H2的解离断键需要吸热,A错误;氧的电负性大,吸电子能力更强,氢带正电,B错误;电负性O>H>Fe,步骤Ⅰ可理解为带部分负电荷的氢(与Fe2+相连的H)与HCO中带部分正电荷的碳结合,带部分正电荷的氢(与O2-连接的H)与带部分负电荷的羟基氧结合生成水,C正确;未指明气体是否处于标准状况,无法利用气体摩尔体积进行计算,D错误。
9. C NaCl晶胞中,Na+个数=8×+6×=4,Cl-的个数=12×+1=4,A错误;SiO2晶胞中,Si的配位数为4,B错误;石墨是混合型晶体,同一层内碳原子和碳原子通过共价键相连,而层与层之间通过分子间作用力相结合,D错误。
10. C C2H2的结构式为H—C≡C—H,C2H2分子中含有2个π键,A错误;C的电子式为,B错误;Ca(OH)2属于离子晶体,D错误。
11. B 氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,则氮化硅属于共价晶体,熔化时所克服的微粒间的作用力为共价键。晶体硅和水晶都是共价晶体,熔化时克服共价键,B符合题意。
12. A 以顶点的Ca2+为研究对象,距离Ca2+最近的Ti4+位于晶胞的体心,故晶体中距离Ca2+最近的Ti4+有8个,A错误;由均摊法知,该钛酸钙矿物的化学式为CaTiO3,B正确;同一周期元素,电负性从左到右逐渐增强,则电负性O>N>C,C正确;由晶胞图可知,钛酸钙晶体中离Ti4+最近的O2-形成了正八面体,Ti4+位于其中心,D正确。
13. A 该晶体由CH3NH、I-和Pb2+构成,属于离子晶体,A正确;根据均摊法知,晶胞中,N(X)=6×=3,N(A)=8×=1,N(B)=1,根据正、负化合价代数和为0知,X为
I-,B为Pb2+,B错误;晶胞中距离A最近的X有12个,C错误;根据均摊法知,晶胞中,N(A)=8×=1,D错误。
14. (1) ①③ ②④⑦ ⑤⑥⑧
(2) ①②③⑥⑦⑧ ④⑤
(3) ⑦ (4) ②④⑤⑥⑧
15. (1) A
(2) K2[Ni(CN)4]为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔点高,Ni(CO)4为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔点低
(3) Na+ 8
16. (1) B (2) AC (3) D (4) AD (5) D
17. (1) 无 (2) =
(3) 氧化石墨烯可与水形成分子间氢键
(4) 12 M3C60
(5) ①氢键、范德华力 ②能 CO2水合物
解析:(1) 图2中,1号碳原子形成4个共价单键,所以其价层电子对数是4,与相邻C没有形成π键。(2) 石墨烯中每个C原子形成3个共价单键,共价单键为σ键;图甲中1号C与相邻C形成的键之间的夹角为120°。(3) 氧化石墨烯可与水形成分子间氢键,而石墨烯不能。(4) 图3中M原子位于晶胞的棱心与内部,其个数为12×+9=12,C60分子位于晶胞的顶点和面心,C60分子的个数为8×+6×=4,M原子和C60分子的个数之比为3∶1,则该材料的化学式为M3C60。(5) ①CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”,该分子晶体中分子间存在范德华力和氢键。②由表格数据可知,二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,能顺利进入笼状空腔内,且二氧化碳分子与水分子的结合能力强于甲烷分子。CO2水合物的相对分子质量大,熔点较高。