专题3微粒间作用力与物质性质综合训练

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

一、单选题
1. 下列说法中正确的是(    )
A. 金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，它们都位于晶胞的一定位置上
B. 范德华力实质上是一种静电作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
C. 配位键属于共价键，氢键不属于化学键
D. 共价晶体中只存在非极性共价键
2. 下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是(    )
A. CsCl、KCl、NaCl B. SiCl4、SiF4、SiH4
C. H2Se、H2S、H2O D. 晶体硅、碳化硅、金刚石
3. 下列有关性质的比较，正确的是 (    )①硬度：BaO>CaO>MgO 
②水溶性：CH3CH2OH>CH3CH2OCH2CH3   
③沸点：HCl>HF  
④晶格能：NaCl>MgO  
⑤分子或离子中键角：H2OAlF3   
⑦沸点：H2O>HF>NH3  
⑧熔点：金刚石>生铁>纯铁>钠
⑨熔点：二氧化硅>NaCl>I2>冰
A. ①②⑦⑨ B. ①②⑤⑦⑨ C. ②④⑤⑦ D. ②⑤⑦⑨
4. 下列关于晶体的说法正确的组合是(    )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤晶格能由大到小顺序：NaF>NaCl>NaBr>NaI
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定

A. ①②③⑥ B. ①②④ C. ③⑤⑥⑦ D. ③⑤
5. 图分别代表NaCl、金刚石、干冰、石墨结构的一部分．下列说法正确的是(    )
A. NaCl晶体只有在熔融状态下离子键被完全破坏，才能形成自由移动的离子
B. 如图，金刚石中存在的化学键只有共价键，不能导电
C. 如图，干冰中的化学键只需吸收很少的热量就可以破坏，所以干冰容易升华
D. 如图，石墨中碳原子的最外层电子都参与了共价键的形成，故熔点很高、硬度很大
6. 下列关于晶体的说法中，不正确的是(    )
①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性 ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体 ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点 ④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小 ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律做周期性重复排列 ⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定 ⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有8个CO2分子紧邻

A. ①②③ B. ②③④ C. ④⑤⑥ D. ②③⑦
7. 下列说法正确的有几个
①石英和金刚石都是原子晶体，都属于共价化合物
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、SiC、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④NaOH和MgCl2均含有共价键，但都属于离子晶体
⑤氯化钠晶体不导电，是因为无阴阳离子
⑥SiO2晶体中每个硅原子与2个氧原子成键，每个氧原子与4个硅原子成键
⑦分子晶体：共价键键能越大，熔沸点越高；原子晶体：共价键键能越大，熔沸点也越高
⑧氯化氢溶于水时共价键被破坏，属于物理变化
⑨元素的金属性越强，则其构成金属单质的金属键也越强

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 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)
NaCl
S8
HCN
结构模型示意图




备注
熔点2180℃
—
易溶于CS2
—

A. 晶体硼属于共价晶体，结构单元中含有30个B—B键，含20个正三角形
B. NaCl晶体中每个Na+周围距离相等且最近的Na+有6个
C. S8分子中的共价键为非极性键
D. HCN分子中含有2个σ键、2个π键
9. 下面排序不正确的是 (    )
A. 晶体的熔点由高到低排列SiO2> CaCl2> CBr4> CF4
B. 硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
C. 熔点由高到低：Na>Mg>Al
D. 熔点由高到低： NaF> NaCl> NaBr>NaI
10. NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是  (    )
A. 每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个 B. 该晶胞中含有氢离子的数目为4
C. 该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为 2a D. 基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6
11. 下列关于晶体的说法正确的组合是(    )

①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2−相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
A. ①②③⑥ B. ①②④ C. ③⑤⑦ D. ③⑤
12. 将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是(    )
A. SiCl4、Si3N4的晶体类型相同 B. Si3N4晶体是立体网状结构
C. 共价晶体C3N4的熔点比Si3N4的低 D. SiCl4晶体在熔化过程中化学键断裂
13. Ni的一种配合物的分子结构如图所示，该配合物分子内不含有(    )
A. 共价键 B. 离子键 C. 配位键 D. 氢键
14. 下列叙述不正确的是 (    )
A. 某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中所形成的水溶液也可导电，则可推测该物质只可能是金属单质
B. 晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子；有阳离子不一定有阴离子
C. MgO的熔点比MgCl2高主要是因为MgO的晶格能比MgCl2大
D. 离子晶体中只可能存在阴、阳离子
15. 氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构可作高温润滑剂。立方氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性，结构与金刚石相似。它们的晶体结构如图所示。下列关于这两种晶体的说法正确的是(    )
A. 六方氮化硼与石墨一样可以导电
B. 立方氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
C. 两种晶体均为分子晶体
D. 六方氮化硼晶体层内，与一个硼原子距离相等且最近的氮原子构成的空间结构为平面三角形
二、实验题
16. 氮元素可以形成多种化合物，回答以下问题：
(1)基态氮原子的轨道表示式是______。
(2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是______。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被−NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)  △H=−1038.7kJ·mol−1。若该反应中有4mol N−H键断裂，则形成的π键有______mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号)
a.离子键      b.共价键      c.配位键     d.范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是______(填标号)。

a. CF4    b. CH4      c. NH 4+     d. H2O

17. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Si原子有___________种空间运动状态的电子。
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为___________；
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：

化学键键能(kJ/mol)
化学能
键能
化学能
键能
C−C
331
C−O
343
Si−Si
197
Si−O
466
C=C
620
C=O
805
Si=Si
272
Si=O
640
SiO2晶体中Si原子采取的构型是___________(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是___________。
碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图：

(4)在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是___________(填序号)。
a.·           b．
c.      d．
(5)SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为___________，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为___________。

18. 第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态钛原子的未成对电子数为          个，能量最高的电子占据的能级符号为___。
(2)过渡金属单质及化合物是有机合成反应的重要催化剂。例如：

①苯甲醇分子中C原子的杂化类型有_______________。
②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7℃、179℃，造成二者沸点差异的主要原因是：_______________________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色，其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的 d轨道跃迁到较高能量的 d轨道所需的能量为 d轨道的分裂能，用Δ表示。中心离子电荷数越大，中心与配体距离越近，则作用越强，Δ越大。分裂能(Δ)：Co(H2O)6 2+_____(填“>”“H2S，所以熔点高低顺序是H2O>H2Se>H2S，故C错误；
D.这几种物质都是原子晶体，键长C−CI2>冰，故⑨正确，
所以正确的有②⑤⑦⑨，故D正确。
故选D。  
4.【答案】D 
【解析】
【分析】
本题考查的知识点较多，难度不大，注意相关知识的积累．
【解答】
①分子晶体中不一定都存在共价键，如：稀有气体是单原子分子，在分子内不存在共价键，故①错误；
②在晶体中有阳离子不一定有阴离子，如：金属晶体中存在的微粒是金属阳离子和自由电子，故②错误；
③晶体中熔点高低一般顺序是：原子晶体>离子晶体>分子晶体；在原子晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，物质的熔点与相对分子质量成正比(含有氢键的物质除外)，所以这几种物质的熔点高低顺序是：金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低，故③正确；
④离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，分子晶体中肯定没有离子键，故④错误；
⑤离子半径与晶格能大小成反比，则F−、Cl−、Br−、I−的离子半径逐渐增大，所以晶格能由大到小顺序：NaF>NaCl>NaBr>NaI，故⑤正确；
⑥硅原子的最外层电子数为4，1个硅原子含有4个硅氧键，故⑥SiO2错误；
⑦分子稳定性与分子内共价键的强弱有关，与分子间作用力无关，故⑦错误；
故选D．  
5.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查化学键与晶体类型，难度不大，掌握常见物质的晶体类型是解题的关键。
【解答】
A.氯化钠为离子晶体，熔融状态下离子键被削弱，而不是离子键被完全破坏，氯化钠溶于水离子键也能被破坏，故A错误；
B.金刚石是原子晶体，原子间通过共价键结合形成空间网状结构，无自由移动的电子，所以不能导电，故B正确；
C.干冰是分子晶体，干冰升华克服的是分子间作用力而不是化学键，故C错误；
D.石墨中碳原子的最外层电子只有三个电子参与形成共价键，有1个自由移动的电子，层与层之间滑动，很软，故D错误。
故选B。

  
6.【答案】D 
【解析】
【分析】
本题考查晶体和非晶体区别及晶体构成微粒判断等知识点，明确晶体和非晶体特点、晶体构成微粒及晶体稳定性影响因素即可解答，注意分子间作用力和氢键影响分子晶体熔沸点、化学键影响其稳定性，为易错点。
【解答】
①晶体中原子呈周期性有序排列而非晶体中原子排列无序，晶体有自范性，非晶体无自范性，可以利用X射线鉴别晶体和非晶体，故正确；
②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，故错误；
③共价键可决定分子的稳定性，分子间作用力决定分子晶体熔沸点，故错误；
④离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷越多，晶格能越大，则MgO的晶格能较大，所以其熔点比较高，故正确；
⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，有自范性，可以利用X射线鉴别晶体和非晶体，故正确；
⑥晶体多采用紧密堆积方式，采取紧密堆积方式，可以使晶体变得比较稳定，故正确；
⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，故错误。
所以不正确的有②③⑦；
故选D。  
7.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查晶体结构与性质，涉及化学键、熔沸点比较、晶胞结构等，难度中等，注意掌握熔沸点比较规律，注意识记中学常见的晶胞结构。
【解答】
①石英通过硅原子与氧原子形成共价键，金刚石通过碳原子之间形成共价键，二者都属于原子晶体，石英属于共价化合物，但金刚石为单质，不属于共价化合物，故错误；
②根据离子晶体的概念可知，晶体中只要有阴离子，必定是离子晶体，所以一定有阳离子，故正确；
③金刚石、SiC属于原子晶体，键长C−C CaCl2 > CBr4 > CF4，故A正确；
B.原子晶体中，键长越短，共价键越强，硬度越大，键长C−C晶体硅，故B正确；
C.金属晶体中金属离子的电荷越大、半径越小，其熔点越高，则熔点由高到低为Al>Mg>Na，故C错误；
D.离子所带电荷相同，离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大，F−、Cl−、Br−、I−的离子半径在增大，则晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI，熔点由高到低顺序是NaF>NaCl>NaBr>NaI，故D正确。  
10.【答案】C 
【解析】由图可知，每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个，A项正确；
该晶胞中含有氢离子的数目为12×14+1=4，B项正确；
由图可得，该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为面对角线长的一半，即 (12a)2+(12a)2= 22a，C项错误；
基态钠离子核外有10个电子，其电子排布式为1s22s22p6，D项正确。

11.【答案】D 
【解析】
【分析】
本题考查物质分类中几种晶体类型的性质、化学键的类型等，熟悉相关晶体结构特点是解题的关键，难度一般。
【解答】
①稀有气体属于分子晶体，其中不存在共价键，只有分子间作用力，故①错误；
②晶体只要有阴离子就一定有阳离子，但含有阳离子的不一定有阴离子，如金属晶体，故②错误；
③晶体中熔点高低一般顺序是：原子晶体>离子晶体>分子晶体；在原子晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，物质的熔点与相对分子质量成正比(含有氢键的物质除外)，所以这几种物质的熔点高低顺序是：金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S，故③正确； 
④离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如KOH等，分子晶体的构成微粒是分子，分子晶体中只含共价键不含离子键，故④错误；
⑤CaTiO3晶体中Ti4+处在顶点处，O2−处于面心处，Ca2+处于体心处，故每个Ti4+和12个O2−相紧邻，故⑤正确；  
⑥原子晶体中非金属原子之间的作用力为共价键，则SiO2晶体中每个硅原子能形成4个共价键，则每个Si与4个氧原子以共价键相结合，故⑥错误； 
⑦分子的稳定性属于化学性质，与共价键有关，分子间作用力与稳定性无关，故⑦错误；
正确的有③⑤，故D正确。  
12.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查有关物质的结构及性质，难度不大，掌握相关物质的结构是解答的关键。
【解答】
A.四氯化硅为分子晶体，氮化硅为共价晶体，故A错误；
B.氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨材料，故结构为立体网状结构，故B正确；
C.因这两种晶体均为共价晶体，决定熔点的是共价键强弱，因碳原子半径小于硅原子，故前者共价键短，则熔点高，故C错误；
D.四氯化硅晶体是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，故D错误。  
13.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题考查化学键知识，注意化学键类型和组成元素的判断，把握分子的构型的判断，注意氢键和配位键的判断，难度不大。
【解答】
分子中C−H、C−C、C=N、N−O等都为共价键，O−H…O为氢键，N→Ni为配位键，为共价化合物，不含离子键。
故选：B。  
14.【答案】D 
【解析】金属晶体在熔融状态下可导电，固态可导电，并且活泼金属与水反应生成的碱为电解质，其溶液也能导电，A正确；
由物质呈电中性可知，晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子，但是金属晶体中存在金属阳离子和电子，没有阴离子，所以有阳离子时不一定有阴离子，B正确；
离子晶体中离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，则MgO的晶格能比MgCl2大，熔点比MgCl2高，C正确；
离子晶体中除阴、阳离子外，还可能存在电中性分子，如CuSO4·5H2O晶体中存在H2O，D错误。

15.【答案】D 
【解析】六方氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子中不存在孤对电子，该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，故A项错误；
立方氮化硼中含有σ键，不存在π键，故B项错误；
立方氮化硼为共价晶体，故C项错误；
由六方氮化硼的晶体结构可知，在一层内，与一个硼原子距离相等且最近的氮原子构成的空间结构为平面三角形，故D项正确。

16.【答案】(1)
(2)O>N>C
(3)①三角锥形； sp3 
②3
③d 
(4)c 
【解析】
【分析】
本题考查物质的结构与性质相关知识点，涉及核外电子排布图、空间构型的判断、晶体中存在的化学键等知识点，分子空间构型是考试热点，要注重基础知识的积累，难度中等。
【解答】
(1)氮元素核外有7个电子，则根据洪特规则和保利不相容原理，氮原子的轨道表示式为
故答案为：；
(2)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素从左到右电负性增大，
故答案为：O>N>C；
(3)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，中心原子价层电子对数=4，VSEPR为四面体结构，氮原子连有三个氢原子，所以空间构型是三角锥形；N2H4分子中氮原子的价层电子对=3+1=4，N原子轨道的杂化类型是sp3，
故答案为：三角锥形；sp3；
②若该反应中有4mol N−H键断裂，则有1molN2H4参加反应，生成氮气1.5mol，形成的π键有1.5mol×2=3mol，
故答案为：3；
③硫酸铵是离子化合物，硫酸铵中存在离子键、共价键以及配位键，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，所以N2H6SO4的晶体内存在离子键、共价键以及配位键，不含范德华力，
故答案为：d；
(4)注意氢键的形成条件及成键元素(N、O、F、H)，本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH4+，
故答案为：c。

  
17.【答案】(1)14
(2) Si