1、专题综合测评(三)微粒间作用力与物质性质(建议用时：75分钟)一、选择题1区分晶体和非晶体最科学的方法是()A测定熔、沸点的高低B对固体进行X射线衍射C看是否有规则的几何外形D比较硬度B晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，而有些晶体的熔沸点较低，硬度较小，如Na等金属晶体，更不能通过几何外形、硬度来判断。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()ACO2和SiO2BH2S和H2OCNaCl和HClDCF2Cl2和CH3COONaBCO2和SiO2化学键的类型均为共价键，但CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，A项不符合题意
2、；H2S和H2O化学键的类型均为共价键，且均为分子晶体，B项符合题意；NaCl中含离子键，为离子晶体，而HCl中只含共价键，为分子晶体，C项不符合题意；CH3COONa中含离子键，为离子晶体，而CF2Cl2中只含共价键，为分子晶体，D项不符合题意。3下列变化需克服相同类型作用力的是()A碘和干冰的升华BNa2O2和C60的熔化C氯化氢和氯化钾的溶解D溴的气化和NH4Cl加热分解A碘和干冰属于分子晶体，升华时破坏分子间作用力，类型相同，A正确；Na2O2属于离子晶体，C60属于分子晶体，熔化时分别破坏离子键和分子间作用力，故B错误；氯化氢溶于水破坏共价键，氯化钾于水破坏离子键，C错误；溴的气化破
3、坏分子间作用力，NH4Cl加热分解破坏了离子键和共价键，D错误。4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BLi、Na、K、Rb的熔点、沸点逐渐降低CF2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低C金刚石和硅都属于共价晶体，且结构相同，碳原子半径小于硅原子半径，碳碳键的键长小于硅硅键的键长，碳碳键的键能大于硅硅键的键能，金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，与化学键的强弱有关，A不符合题意；Li、Na、K、Rb都属于金属晶体，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，金属键减弱，Li、Na、K、Rb的熔
4、点、沸点逐渐降低，与化学键的强弱有关，B不符合题意；卤素单质都是分子晶体，熔点、沸点高低与分子间作用力有关，F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高，与化学键的强弱无关，C符合题意；NaF、NaCl、NaBr、NaI都是离子晶体，离子半径逐渐增大，离子所带电荷相等，晶格能逐渐减小，离子键逐渐减弱，NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，与化学键的强弱有关，D不符合题意。5下表所列有关晶体的说法中，错误的是()选项ABCD晶体名称碘化钾铜石墨碘组成晶体微粒名称阴、阳离子金属阳离子，自由电子原子分子晶体内存在的作用力离子键金属键共价键范德华力，共价键C碘化钾属于离子晶体，阴、阳离子
5、通过离子键结合，A正确；铜属于金属晶体，原子间通过金属键结合，B正确；石墨属于混合晶体，构成微粒为原子，晶体中存在共价键和范德华力，C错误；碘属于分子晶体，分子间通过范德华力结合，分子内碘与碘之间是共价键，D正确。6下面有关晶体的叙述中，不正确的是()A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na周围等距且紧邻6个NaC1 mol SiO2晶体中含4 mol SiO键D干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻12个CO2分子B金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，A正确；氯化钠晶胞中，每个钠离
6、子周围距离最近的钠离子个数38/212，B错误；二氧化硅晶体中1个硅原子形成4个SiO键，1 mol SiO2晶体中含4 mol SiO键，C正确；二氧化碳晶体属于面心立方，每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数38/212，D正确。7老鼠能在多氟碳化物溶液内部潜水游动，科学家预测多氟碳化物可能成为血液替代品。全氟丙烷(C3F8)是一种常见的多氟碳化物，下列对该物质的叙述中不正确的是()A原子半径C比F的大B全氟丙烷的电子式为C全氟丙烷分子中只含键D全氟丙烷分子中既含极性键又含非极性键BC、F同周期，同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径C比F的大，A正确；F原子最外层7个电子，
7、形成化合物时满足最外层8个电子，电子式中F的孤电子对没有标出，正确的电子式为，B错误；分子中只含共价单键，则全氟丙烷分子中只含键，C正确；分子中含有CC非极性键和CF极性键，D正确。8由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是()AT转化为X的过程中，断裂和形成的共价键类型相同B等物质的量的T、X分子中含有键的数目均为NACX分子中含有的键个数是T分子中含有的键个数的2倍DT分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键AT转化为X的过程中，断裂的是CH键，形成的是CO键和OH键，断裂和形成的共价键类型相同，A正确；HCHO、H2CO
8、3分子中都含有1个C=O，因此等物质的量的HCHO、H2CO3分子中含有键的数目相等，但物质的量未定，故不一定为NA，B错误；X分子中含有的键个数为5，T分子中含有的键个数为3，不是2倍的关系，C错误；X为H2CO3，只含有极性键，D错误。9某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ，其结构简式如图所示。下列说法正确的是()A该物质为共价晶体B该物质分子中键和键的个数比为53C该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构D该物质分子中含有极性共价键D有机物含有C=N、CN、CN以及NH键，都为极性键，其中含有3个键，氮、碳元素的化合价分别是3价、4价。该物质是由分子组成，属于分子晶体，A错误；
9、该有机物含有C=N、CN、CN以及NH键，都为极性键，其中含有3个键，键和键的个数比为31，B错误；双氰胺中氢原子未达到8电子稳定结构，C错误；有机物含有C=N、CN、CN以及NH键，都为极性共价键，D正确。10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。下列有关说法中，正确的是()AN中含有 24 个价电子BO2 与 O4 互为同位素CC60 分子中有范德华力DH2 与 H3 中存在氢键A每个N原子的价电子数为5，所以N价电子数为55124，A正确；O2和O4分别为O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，B错误；C60分子内只有共价键，C60分子
10、间有范德华力，C错误；原子半径小且非金属性很强的元素的原子(O、F、N等)易与这些原子已经形成共价键的氢原子间形成氢键，H2、H3中不存在氢键，D错误。11中科大陈乾旺教授等人发明合成金刚石的新方法，其化学原理：NaCO2C(金刚石)C(石墨)Na2CO3(未配平)，该方法比1955年人工首次制得金刚石的旧方法容易得多，其化学原理：C(石墨)C(金刚石)。以下表述正确的是()A金刚石属于共价晶体B反应中各物质熔、沸点高低顺序为金刚石石墨Na2CO3NaCO2C石墨晶体中，既有共价键、范德华力，还有金属键D干冰晶体中，与1个CO2分子紧邻且等距的CO2分子有6个A金刚石是由碳原子通过共价键形成的
11、共价晶体，A正确；石墨结构中的碳碳键比金刚石的短，熔点比金刚石的高，B错误；石墨晶体中，既有共价键，还有范德华力，但没有金属键是一种混合晶体，C错误；干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以干冰晶胞中，每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子，D错误。12观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是()晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)NaClS8HCN结构模型示意图备注熔点2573 K易溶于CS2A晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个BB键，含20个正三角形BN
12、aCl晶体中每个Na周围距离最近且相等的Na有6个CS8分子中的共价键为非极性键DHCN分子中含有2个键，2个键B晶体硼是由非金属原子通过共价键形成的，且其熔点高，应属于共价晶体，每个硼原子与其他硼原子间形成5个共价键，则该结构单元中含BB键的个数为30，每个正三角形平均占有硼原子的个数为3，故结构单元中含正三角形个数为1220，A正确；NaCl晶体中每个Na周围距离最近且相等的Na有12个，B不正确；S8分子中同种原子间形成非极性键，C正确；HCN的结构式为HCN，故其分子中含有2个键、2个键，D正确。13以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A1个水分子含有2个共价键，所以36
13、 g冰(2 mol)中含共价键数目为4NA，A正确；金刚石晶胞中，1个C原子周围有4个共价键，平均每个C原子形成2个共价键，所以12 g金刚石(1 mol)中含有键数目为2NA，B错误；1个干冰晶胞中，含有4个CO2分子，所以44 g干冰(1 mol)中含有个晶胞结构单元，C错误；石墨晶体中，每个碳原子形式3个CC单键，所以每个碳原子实际占化学键为1.5个，12 g石墨为1 mol，其所含碳碳键数目为1.5NA，每一层只形成1个键，故键数目不是3NA，D错误。14如图是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的NH核间距离为a cm，氯化铵的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铵晶体的密
14、度(单位 gcm3)为()A BC DB1个晶胞中含有1个Cl，1个NH，则1个晶胞中含有1个NH4Cl。1个NH4Cl的质量mg，晶胞体积Va3cm3，则密度 gcm3。15.某磷青铜晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是()A磷青铜化学式为Cu3SnPB晶体中距离Cu原子最近的P原子有6个C晶体中距离Sn原子最近的P原子可构成正方体D若晶体密度为a g/cm3，则最近的Cu原子核间距为1010pmB用均摊法计算，Sn：81；P：1；Cu：63，所以磷青铜化学式为Cu3SnP，A正确；以上面面心Cu原子为研究对象，通过该平面可形成两个晶胞，在该晶胞中有1个P原子，在上面的晶胞中含有1个P原子，
15、因此晶体中距离Cu原子最近的P原子有2个，B错误；晶体中Sn原子位于晶胞的顶点，通过一个顶点可形成8个晶胞，P原子位于晶胞中心，距离Sn原子最近的P原子在8个晶胞的体心，这8个P可构成正方体结构，C正确；根据选项A可知：在1个晶胞中含有3个Cu,1个Sn,1个P，所以晶胞的质量为m g，晶胞的体积为V cm3，晶胞参数为L1010pm，根据立体几何知识可知，最近的两个Cu原子核间距为面对角线的一半，所以最近的Cu原子核间距为1010pm，D正确。二、非选择题16X、Y、Z三种常见的短周期元素，可形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物，已知Y的离子和Z的离子具有相同的电子层结构，X
16、离子比Y离子多一个电子层，试回答：(1)X、Y、Z的单质的晶体分别属于_晶体，_晶体，_晶体。(2)Z2Y2的电子式为_，Z2Y2溶于水的化学方程式为_。(3)XY3在标准状态下是针状晶体，它属于_晶体，XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2，其化学方程式为_。解析由Z2Y、Z2Y2可推测是H2O、H2O2或Na2O、Na2O2，又因为Y离子和Z离子具有相同的电子层结构，所以只能是Na2O、Na2O2，由此知Z为Na，Y为O，由于XY2、XY3，可知X可形成4、6价的化合物，且X离子比Y离子多1个电子层，X只能是S。(1)X、Y、Z的单质分别为S、O2、Na，分别属于
17、分子晶体，分子晶体，金属晶体。(2)Z2Y2为Na2O2，其电子式为 Na，Na2O2溶于水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2。(3)XY3为SO3，在标准状态下是针状晶体，它属于分子晶体，XY3的水溶液与Z2Y2反应可生成一种具有漂白性的氧化剂H2Y2，其化学方程式为H2SO4 Na2O2=Na2SO4 H2O2。答案(1)分子分子金属(2) Na2Na2O22H2O=4NaOHO2(3) 分子H2SO4 Na2O2=Na2SO4 H2O217如图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回
18、答下列问题：图CaF2晶胞图H3BO3层状结构图铜晶体中铜原子堆积模型(1)图所示的CaF2晶胞中与Ca2最近且等距离的F的个数为_。(2)图所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是_，H2BO3晶体中硼原子个数与极性键个数之比为_。(3)由图所示的铜原子的堆积模型可知，未标号的铜原子形成晶体后其周围最紧邻的铜原子数为_。(4)三种晶体中熔点最低的晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为_。解析(1)由图可知，以图中上面面心的Ca2为例，与之最近且等距离的F下面有4个，上面有4个(未画出)，则CaF2晶体中与Ca2最近且等距离的F的个数为8。(2)图所示的物质结构中最外层已达8电子结构的
19、原子是氧原子。由图可知，每个硼原子与3个氧原子形成3个极性键，3个氢原子与氧原子也形成3个极性键，则H3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数之比为16。(3)图中未标号的铜原子的上面有3个铜原子、周围有6个铜原子、下面有3个铜原子，其周围最紧邻的铜原子数为12。(4) CaF2是离子晶体，Cu是金属晶体，H3BO3是分子晶体，故H3BO3熔点最低，晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用是分子间作用力。答案(1)8(2)O16(3)12 (4) 分子间作用力18如图为 NaCl 晶胞结构示意图(晶胞边长为 a nm)。(1)能准确证明其是晶体的方法是_。(2)晶体中，Na位于Cl所围成的正_面体
20、的体心， 该多面体的边长是_nm。(3)晶体中，在每个Na的周围与它最近且等距离的 Na共有_个。(4)Na半径与 Cl半径的比值是_(保留小数点后三位， 1.414)。(5)在 1 413 时，NaCl 晶体转变成氯化钠气体。现有 5.85 g NaCl 晶体，使其气化，测得气体体积为 1.12 L(已换算为标准状况)。则此时氯化钠气体的分子式为_。解析(1)能准确证明其是晶体的方法是X射线衍射法或X射线衍射实验。(2)晶体中，以Na为中心在它的上下前后左右有6个Cl，Na位于Cl所围成的正八面体的体心，如图该多面体的边长图中对角线长的一半a nm。(3)晶体中，以Na为中心的三个垂直的面上
21、各有4个Na，在每个Na的周围与它最近且等距离的 Na共有12个。(4)根据图，NaCl晶体中阴阳离子的最短距离为边长的一半即a/2 nm，氯离子的半径为对角线的1/4，即为a nm，由图，钠离子的半径为 nm，所以Na离子半径与Cl离子半径之比为 0.414。(5)1 mol氯化钠的质量1 mol58.5 gmol158.5 g，标况下，气体体积为1.12 L的氯化钠的物质的量1.12 L/22.4 Lmol10.05 mol，M5.85 g/0.5 mol117 gmol1，所以氯化钠气体的分子式为Na2Cl2或(NaCl)2。答案(1)X射线衍射法或X射线衍射实验(2)八a(3) 12(
22、4)0.414(5)Na2Cl2 或(NaCl)219碳及其化合物的用途广泛，碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质。(1)C60分子形成的晶体中，在晶胞的顶点和面心均含有一个C60分子，则一个C60晶胞的质量为_。(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较中正确的是_。a晶体的密度：干冰冰b晶体的熔点：干冰冰c晶体中的空间利用率：干冰冰d晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质，下列关于这两种单质的叙述中正确的有_。a金刚石和石墨的熔点都很高，所以金刚石和石墨都是共价晶体b晶体中共价键的键长
23、：金刚石中CC石墨d晶体中共价键的键角：金刚石石墨e金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中则存在共价键和范德华力(4)金刚石晶胞结构如图所示，立方BN结构与金刚石相似，在BN晶体中，B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为_，一个晶胞中N原子数目为_。(5)碳与孔雀石共热可以得到金属铜，金属铜采用面心立方最密堆积，即在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子，则Cu晶体中Cu原子的配位数为_。已知Cu晶体的密度为 gcm3，Cu的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则Cu的原子半径为_。解析(1)C60属于分子晶体，即其晶胞的构成微粒为C60分子，则一个晶胞中含有C60分子数为864，所以一个C6
24、0晶胞的质量为 g g。(2)水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，密度比水小，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，密度比水大，a正确；冰融化时氢键被破坏，干冰分子之间只存在范德华力，融化时破坏范德华力，氢键比范德华力强，故晶体的熔点：冰干冰，且0 时，水已冻结成冰，而CO2仍为气体，由此可见冰的熔点比干冰高，b错误；水分子间存在氢键，且氢键有方向性，导致水分子形成冰时存在较大的空隙，干冰分子之间只存在范德华力，形成的分子晶体是密堆积，晶体中的空间利用率：干冰冰， c正确；干冰晶体中只有分子间作用力，冰的晶体中有分子间作用力和氢键，两种晶体中分子间
25、相互作用力类型不同，d错误。(3)金刚石属于共价晶体，石墨属于混合晶体，a错误；碳碳双键的键长比碳碳单键的短，石墨中的化学键是大键，其平均键长要小于金刚石的碳碳单键，b错误；键长越短，所含能量越高，所以石墨所含能量高，破坏化学键需要较多的能量，所以金刚石的熔点比石墨低，c错误；金刚石的键角为10928，石墨的键角为120，d错误；金刚石晶体中只存在共价键，石墨晶体中，碳原子周围连有3个碳原子，这些碳原子之间连有键，这样无限扩展，每个6元环都有大键，这些电子可以在整个碳层面上活动，类似于金属键；每个碳原子层之间靠范德华力连接，所以石墨晶体中存在共价键和范德华力，e正确。(4)B的基态原子的核外价
26、电子排布式为2s22p1，N的基态原子的核外价电子排布式为2s22p3，则B、N周围都可以有三个化学键，即B周围可以连接三个N原子，N原子周围有三个B原子，且题中已经告知BN的结构与金刚石相似，所以B原子周围最近的N原子所构成的立体图形为正四面体；从晶胞的结构来看，有四个“体心”(非正规体心)原子，且和其他原子不同，所以一个晶胞中，含有4个这样的原子，所以不管该原子是B还是N，N原子的数目都是4(共价晶体化学式的下标数字表示原子个数的最简比)。(5)金属铜的晶胞中，晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子，则Cu原子的配位数为12；一个晶胞含有Cu原子个数为864，设Cu的原子半径为r，则晶胞的棱长
27、为4r cm2r cm，则有3，解得r cm。答案(1) g (2)ac(3)e(4)正四面体4(5)12 cm202019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2、Cu与磷的化合物等都是研究电池的常用材料。请回答下列问题。(1)Co4中存在_种不同能量的电子。(2)你预测第一电离能：Cu_Zn(填“”或“”)。请说出你的理由：_。(3)已知下列化合物的熔点：化合物AlF3GaF3AlCl3熔点/ 1 0401 000194表格中卤化物的熔点产生差异的原因是：_。(4)直链多磷酸盐的阴离子有复杂的结构，焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构如图
28、：焦磷酸根离子三磷酸根离子这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。(5)钴蓝晶胞结构如图1所示，该立方晶胞由4个型和4个型小立方体构成如图2，则钴蓝晶体的化学式为_。在晶体中，某些原子位于其它原子围成的空隙中，如图3中原子就位于最近的4个原子围成的正四面体空隙中。在钴蓝晶体中，Al3位于O2形成的_空隙中。若阿伏加德罗常数用NA表示，则钴蓝晶体的密度为_gcm3(列计算式即可，不必化简)。图1图2图3解析(1)不同能级的电子能量不同；Co4的核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d5，存在6种不同能量的电子。(2)Cu核外电子排布式是1s22s2sp63s23p6
29、3d104s1 ，Zn核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d104s2，由于铜的核电荷数比锌小，原子半径比锌大，并且最外层是不稳定的4s1结构，而锌是相对稳定的4s2结构。所以铜易失去一个电子，即第一电离能较低。(3)AlF3与GaF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，又由于Al3半径小于Ga3，离子键较强(晶格能较大)，所以有熔点AlF3GaF3AlCl3。(4)根据焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构，重复单元为，所以氧原子数是磷原子数的3倍加1，电荷数是磷原子数加2；所以这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)。(5)型立体结构含有Co原子数是41、O原子数是4，型小立方体含有Co原子数是4 、O原子数是4、Al原子数是4，该立方晶胞由4个型和4个型小立方体构成，所以1个晶胞含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，钴蓝晶体的化学式为CoAl2O4；根据图示，在钴蓝晶体中，Al3位于O2形成的八面体空隙中；晶胞中含有Co原子数是8、O原子数是32、Al原子数是16，晶胞的体积是cm3 ，所以密度是。答案(1)6(2)GaF3AlCl3(4)(PnO3n1)(n2)(5)CoAl2O4八面体
