新教材适用2023_2024学年高中化学专题3微粒间作用力与物质性质测评A苏教版选择性必修2

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专题3测评(A)(时间:90分钟　满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.将Na2O2、SiO2、KCl、Al、冰分别加热熔化,需要克服的作用力类型相同的物质有(　　)。A.2种 B.3种C.4种 D.5种答案：A解析：Na2O2、KCl加热熔化均克服离子键,而SiO2熔化克服共价键,Al熔化克服金属键,冰熔化时需克服分子间作用力。需要克服的作用力类型相同的物质有Na2O2、KCl两种。2.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是 (　　)。A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4B.KCl>NaCl>MgCl2>MgOC.Rb>K>Na>LiD.石墨>金刚石>SiO2答案：D解析：分子晶体,分子组成和结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,A项错误。离子半径越小,所带电荷数越多,晶格能越大,熔点越高,B项错误。金属性越弱,金属键越强,熔点越高,C项错误。石墨C—C键的键长比金刚石C—C键的键长短,键能大,所以石墨的熔点比金刚石的高,熔点石墨>金刚石>SiO2,D项正确。3.下列晶体分类中正确的是(　　)。答案：C解析：A项中,Ar是分子晶体;B项中,H2SO4属于分子晶体;D项中,石墨属于混合晶体,普通玻璃不是晶体。4.下列有关化学键类型的判断中正确的是(　　)。A.全部由非金属元素组成的化合物中不可能存在离子键B.物质中有σ键一定有π键,有π键一定有σ键C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则1个乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键,即C—H和C—C均为σ键答案：D解析：NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金属元素组成的,均存在离子键,A项错误。共价双键中有1个为σ键,另外1个为π键;共价三键中有1个为σ键,另外2个为π键,故1个乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—Hσ键,C≡C中有1个σ键、2个π键,C项错误。共价单键为σ键,乙烷分子的结构式为,其分子中所含的6个C—H和1个C—C均为σ键,D项正确。4.研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距为1.0~1.5 nm,呈现离子键;当两核靠近约距0.28 nm时,呈现共价键。根据研究成果能得出的结论是(　　)。A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物B.离子晶体可能含有共价键C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键D.共价键和离子键没有明显的界线答案：D解析：由题中信息可知,离子的核间距较大时,呈离子键,而核间距较小时,呈共价键,当核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键并没有明显的界线。5.氧族元素的氢化物的沸点如下表:下列说法中正确的是(　　)。A.氧族元素氢化物沸点的高低与范德华力的大小无关B.范德华力一定随相对分子质量的增大而减小C.水分子间还存在一种特殊的分子间作用力D.水分子间存在共价键,加热时较难断裂答案：C解析：H2S、H2Se、H2Te 的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,其沸点逐渐升高;H2O与H2S等的结构具有相似性,H2O的相对分子质量最小,但其沸点最高,说明H2O分子间除了存在范德华力外,还存在一种特殊作用力——氢键。H2O分子极为稳定,加热时分子内的共价键很难断裂。6.关于下列粒子的描述不正确的是(　　)。A.PH3的电子式为HH,其热稳定性不如NH3B.HS-的电子式为H]-,是含有极性键的18电子的粒子C.CH2Cl2的电子式为HH,是分子结构呈四面体形的分子D.KF的电子式为K+]-,它是易溶于水的离子化合物答案：C解析：PH3为共价化合物,其电子式为HH,由于非金属性N>P,所以PH3的热稳定性不如NH3的,故A项正确。HS-中硫原子核外达到8电子稳定结构,其电子式为H]-,离子中硫氢键为极性共价键,硫氢根离子为18电子的粒子,故B项正确。CH2Cl2为共价化合物,其电子式为HH,是分子结构呈四面体的分子,故C项错误。氟化钾为离子化合物,电子式中需要标出离子所带的电荷,其电子式为K+]-,氟化钾易溶于水,故D项正确。7.金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法正确的是(　　)。A.金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动B.在锌晶体中,1个Zn2+只与2个自由电子存在强烈的相互作用C.离子晶体中的化学键很难断裂,因此离子晶体具有延展性D.NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能答案：D解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动,A项错误。在锌晶体中,自由电子属于整个晶体,B项错误。离子晶体中的化学键很难断裂,离子不能自由移动,因此离子晶体不具有延展性,C项错误。NaCl晶体中Na+、Cl-的半径大于Mg2+、O2-的半径,且所带的电荷数小,故NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能,D项正确。8.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],通过X射线衍射实验研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.该晶体的化学式为MFe3(CN)6B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与每个Fe3+距离最近的CN-为3个答案：B解析：由题图可推出,晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数为4×,含Fe3+个数也为,CN-的个数为12×=3,因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-,则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6,A项错误。由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体,M的化合价为+1价,B项正确,C项错误。由题图可看出与每个Fe3+距离最近的CN-为6个,D项错误。9.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的共价晶体。下列叙述错误的是(　 )。A.WX4是天然气的主要成分B.固态X2Y是分子晶体C.ZW是共价晶体D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”答案：D解析：根据题给信息可知X为H,Y为O,Z为Si,W为C。CH4是天然气的主要成分,A项正确;固态水为分子晶体,B项正确;SiC为共价晶体,C项正确;Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”,D项错误。10.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相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。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的部分晶体结构如图所示:下列关于这两种晶体的说法中正确的是(　　)。A.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大 B.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软 C.两种晶体中都既有极性键又有非极性键 D.两种晶体均为共价晶体答案：B解析：由晶体结构可知,立方相氮化硼具有空间网状结构,与金刚石类似;立方相氮化硼中只含有共价单键,所以该化合物中含有σ键,不存在π键,A项错误。六方相氮化硼具有层状结构,可作高温润滑剂,则熔点很高,质地软,B项正确。两种晶体中均只有极性键,C项错误。六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力,与石墨类似,属于混合晶体,D项错误。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是(　　)。A.C3N4晶体是共价晶体B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要长C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合答案：AC解析：C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,说明C3N4晶体是共价晶体,且晶体中C—N键比金刚石中C—C键键长要短;由“原子间均以单键结合”可知每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子。12.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是(　　)。A.稳定性:H—I>H—Cl>H—FB.表中F2最不稳定C.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)2HF(g)　ΔH=25 kJ·mol-1答案：BC解析：键能越大,形成的分子越稳定,根据键能数据可知,H—F最稳定,F—F最不稳定,A项错误,B项正确;同主族从上往下元素原子半径逐渐增大,即Br的半径介于Cl和I之间,因此,H—Br的键能介于H—Cl键和H—I键之间,C项正确;根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(436+157-2×568)kJ·mol-1=-543kJ·mol-1,D项错误。解析：Na、Mg、Al是金属晶体,Si是共价晶体,P、S、Cl2是分子晶体,C项正确。13.元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)。A.X元素的原子序数是19B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3∶1C.Xn+中n=1D.晶体中每个Xn+周围有2个距离最近的N3-答案：A解析：从“元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出,Xn+共有28个电子,A项错误。图中Xn+位于每条棱的中点,一个晶胞拥有的Xn+个数为12×=3;N3-位于顶点,一个晶胞拥有N3-的个数为8×=1,B、D项正确。由于该物质的化学式为X3N,故X显+1价,C项正确。14.按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外),对第3周期元素性质的描述正确的是(　　)。A.原子半径和离子半径均减小B.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强C.单质的晶体类型由金属晶体、共价晶体到分子晶体D.单质的熔点降低答案：C解析：Na、Mg、Al是金属晶体,Si是共价晶体,P、S、Cl2是分子晶体,C项正确。15.已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　)。A.该晶胞中阴、阳离子个数均为1B.其中的阴、阳离子的配位数都是6C.该晶胞可能是CsCl的晶胞D.该晶胞中两个阳离子最近的核间距为 cm答案：BD解析：晶胞中白球位于棱上和体心,晶胞单独占有白球的数目为12×+1=4,黑球位于顶点和面上,晶胞单独占有黑球的数目为8×+6×=4,故A项错误。由晶胞结构,体心的白球周围有6个黑球,每个黑球周围有6个白球,所以晶体中,阴、阳离子的配位数都为6,故B项正确。根据均摊法可知,在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳离子的配位数都为6,晶胞结构与NaCl晶胞相同,可能是NaCl的晶胞,而CsCl的配位数是8,故C项错误。晶胞的棱长是cm,该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半,则为cm=cm,故D项正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)(1)氯酸钾晶体熔化,粒子间克服了　　　　的作用力;二氧化硅晶体熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘晶体升华,粒子间克服了分子间作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　。(2)下列六种晶体:①CO2　②NaCl　③Na　④Si　⑤CS2　⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为　　　　　　　　　　(填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,能形成分子晶体的物质是　　　　,含有氢键的晶体的化学式是　　　　,属于离子晶体的是　　　　　　　,属于共价晶体的是　　　　　,五种物质的熔点由高到低的顺序是　　　　　。(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:A固态时能导电,能溶于盐酸B能溶于CS2,不溶于水C固态时不导电,液态时能导电,可溶于水D固态、液态时均不导电,熔点为3 500 ℃试推断它们的晶体类型:C　　　　　　;D　　　　　　。答案：(1)离子键　SiO2>KClO3>I2(2)①⑤③②④⑥(3)H2、CO2、HF　HF　(NH4)2SO4　SiC　SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2(4)离子晶体　共价晶体解析：(1)氯酸钾晶体是离子晶体,熔化离子晶体时需要克服离子键的作用力;二氧化硅晶体是共价晶体,熔化共价晶体时需要克服共价键的作用力;碘晶体为分子晶体,熔化分子晶体时需克服的是分子间的作用力。一般来说,由于共价晶体是由共价键形成的空间网状结构的晶体,所以共价晶体的熔点最高;其次是离子晶体;由于分子间作用力与化学键相比较要小得多,所以碘晶体的熔点最低。(2)先把六种晶体分类。共价晶体:④⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①⑤。由于C的原子半径小于Si的原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅;CO2和CS2同属于分子晶体,CS2的相对分子质量比CO2的大,故CS2的熔点高于CO2;Na在通常状况下是固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2;Na在水中即熔化成小球,说明它的熔点较NaCl的低。(3)H2、CO2、HF均形成分子晶体;(NH4)2SO4晶体属离子晶体,SiC晶体属共价晶体。17.(12分)已知物质的熔点数据如下表,请回答问题。 (1)下列各组物质中,熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是　　　　(填字母)。A.NaCl和CCl4B.Na2O和SiO2C.金刚石和金属铝D.碘和干冰(2)MgCl2的熔点远高于AlCl3熔点的原因是  　。(3)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝?(4)MgO的熔点比BaO的熔点　　　　(填“高”或“低”)。(5)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,实验方法是  　。答案：(1)A(2)MgCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力(3)氧化镁晶体的熔点比氯化镁晶体的熔点高,电解时消耗电能大。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。(4)高(5)将两晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,AlCl3不能导电,证明AlCl3为分子晶体,MgCl2为离子晶体解析：(1)由表中数据可知AlF3是离子化合物,熔化时需克服离子键,而AlBr3是分子晶体,熔化时需克服分子间作用力,故A项符合题目要求。(2)MgCl2是离子晶体,离子间通过离子键结合,AlCl3为共价化合物分子,分子间通过范德华力结合,离子键作用力远大于范德华力,所以MgCl2的熔点远高于AlCl3的熔点。(3)因为MgO的熔点远高于MgCl2,故电解熔融MgO将需要更高的温度,消耗更多的能量,因而不用电解MgO的方法生产镁。AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。(4)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+的半径小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。(5)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,而AlCl3不能导电,即可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体。18.(12分)下图为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,请回答下列问题。图1　CaF2晶胞图2　H3BO3层状结构图3　铜晶胞(1)图1所示的CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-数为　　　　,图3中顶点处的铜原子周围最紧邻的铜原子数为　　　。(2)图2所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是　　　　。H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为　　　　。(3)金属铜具有很好的延展性、导电传热性,对此现象最简单的解释是用　　　　理论。(4)三种晶体中熔点最低的是　　　　,其晶体受热熔化时,克服的粒子之间的相互作用力为　。答案：(1)8　12(2)O　1∶6(3)金属键(4)H3BO3　分子间作用力解析：(1)从题图1可看出面心上的一个Ca2+连接4个F-,若将紧邻的晶胞画出,也应连4个F-,则与Ca2+最近且等距离的F-数为8。(2)从题图2看,H是两电子原子,B只形成三个共价键,最外层应为6个电子,只有O最外层为8个电子。H3BO3属于分子晶体,一个B连有3个O,3个O又连有3个H,所以一个B对应6个极性键。(3)金属键理论可以解释金属的导电、导热和延展性等物理性质。(4)晶体熔点高低的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,金属晶体看具体情况,此题中H3BO3为分子晶体,熔点最低,熔化时破坏分子间作用力。19.(12分)如图是Na、Cu、Si、H、C、N元素单质的熔点高低顺序,其中c、d均是热和电的良导体。(1)请写出图中e单质对应元素基态原子的电子排布式:　　　　　　　。(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含　　　　个σ键、　　　　个π键。(3)请简要说明a与b元素形成的10电子中性分子易溶于水的原因: 　。答案：(1)1s22s22p63s23p2(2)2　2(3)NH3分子中的H、N易与水分子中的O、H之间形成氢键解析：在题述元素形成的单质中,常温下为气体的是H2和N2,故a为H2、b为N2;熔点接近100℃的是金属钠,故c为Na;d也是电的良导体,则d为Cu;由于C的原子半径要小于Si的原子半径,故C形成的单质的熔点要高,所以e为晶体Si,f为金刚石。(1)硅是14号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)由H、C、N三种元素的原子形成的个数比为1∶1∶1的分子是HCN,其结构式为H—C≡N,在该分子中含有2个σ键和2个π键。20.(12分)黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。请回答下列问题。(1)Cu2O与Cu2S中熔点较高的是　　　　,原因为　 　。(2)离子化合物CaC2的一种晶胞结构如图所示。写出该物质的电子式:　　　　　　　　　　。1个晶胞含有的π键平均有　　　　个。(3)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为　　　　　。若晶体密度为d g·c,则晶胞中最近的两个碳原子间的距离为　　　　 pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。 答案：(1)Cu2O　两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而O2-的半径小于S2-的半径,Cu2O中离子键强(2)Ca2+C︙︙]2-　8(3)FeC　×1010解析：(1)Cu2O和Cu2S都属于离子晶体,通常离子键越强,晶体熔点越高,离子键的强弱与离子半径、离子所带电荷数有关,离子半径越小、离子所带电荷数越多,离子键越强,Cu2O和Cu2S中阴、阳离子所带电荷数相同,因S2-的半径大于O2-的半径,因此Cu2S的熔点低于Cu2O的熔点。(2)CaC2的电子式为Ca2+C︙︙]2-;根据晶胞的结构,Ca2+位于顶点和面心,位于棱上和体心,该晶胞中的个数为12×+1=4。根据CaC2的电子式,1个中有2个π键,即1个晶胞中π键的数目为2×4=8。(3)铁原子位于顶点、面心,晶胞中铁原子的个数为8×+6×=4,碳原子位于棱上和体心,晶胞中碳原子的个数为12×+1=4,因此化学式为FeC,晶胞的质量为g。根据密度的定义,得出晶胞的棱长为cm,根据晶胞的结构,两个最近的碳原子间的距离是面对角线的一半,则两个最近的碳原子间的距离为×1010pm。选项离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体ANH4ClArC6H12O6生铁BH2SO4SiSHgCCH3COONaSiO2I2FeDBa(OH)2石墨普通玻璃CuH2OH2SH2SeH2Te100 ℃-61.8 ℃-41.1 ℃-2 ℃共价键H—HF—FH—FH—ClH—I436157568432298物质AlF3AlCl3AlBr3Al2O3MgCl2MgO1 260178(升华)2632 0457072 852