学年苏教版选修3 专题3 微粒间作用力与物质性质 作业 1.docx

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学年苏教版选修3专题3微粒间作用力与物质性质作业1

专题3微粒间作用力与物质性质

一、单选题

1.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＞SnH4

B．KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO

C．Rb＞K＞Na＞Li

D．石墨＞金刚石＞SiO2

2.六氟化硫分子为正八面体构型（分子结构如图），难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。

下列推测正确的是（　　）

A．SF6各原子均达8电子稳定结构

B．SF6易燃烧生成SO2

C．SF6分子是含有极性键的非极性分子

D．SF6是原子晶体

3.关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是（　　）

A．晶胞是六棱柱B．晶胞是六面体

C．每个晶胞中含4个原子D．每个晶胞中含17个原子

4.下列物质中，属于离子晶体，并且含有共价键的是（　　）

A．CaCl2B．MgOC．N2D．NH4Cl

5.结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为（）

A．6B．8C．10D．12

6.在40GPa高压下，用激光器加热到1800K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是（　　）

A．原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点

C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料D．1mol原子晶体干冰中含2molC—O键

7.以共价单键相连的非金属单质中，1个原子与相邻原子成键的数目为8﹣N个，N为该非金属元素的主族序数，化学家称这一现象为（8﹣N）规则．下图是某非金属单质结构模型，构成该单质的元素在元素周期表中位于（　　）

A．ⅢAB．ⅣAC．ⅤAD．ⅥA

8.下列对各组物质性质的比较中，不正确的是（　　）

A．熔点：

Li＞Na＞KB．导电性：

Ag＞Cu＞Al＞Fe

C．密度：

Na﹤Mg﹤AlD．空间利用率：

体心立方堆积＜六方最密堆积＜面心立方最密堆积

9.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，图中○—X、●—Y、⊗—Z。

其对应的化学式不正确的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

10.在40GPa高压下，用激光器加热到1800K时，人们成功制得原子晶体干冰，其结构和性质与SiO2原子晶体相似，下列说法正确的是（　　）

A．原子晶体干冰易汽化，可用作制冷剂

B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点

C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料

D．1mol原子晶体干冰中含2molC-O键

11.当A，B两种元素原子分别获得两个电子形成8电子稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C，D两元素的原子分别失去1个电子形成8电子稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，A，B，C，D之间分别形成化合物时，最容易形成离子化合物的是（　　）

A．D2AB．C2BC．C2AD．D2B

12.下图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，下列有关说法正确的是（　　）

A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体

B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体

C．水分子间通过H—O键形成冰晶体

D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大

13.在硼酸[B（OH）3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。

则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（）

A．sp，范德华力B．sp2，范德华力C．sp2，氢键D．sp3，氢键

14.在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的N—N键的键能为160kJ·mol－1（N2的键能为942kJ·mol－1），晶体片段结构如右图所示。

又发现利用N2可制取出N5、N3。

含N5＋离子的化合物及N60、N5极不稳定。

则下列说法错误的是（　　）

A．按键型分类，该晶体中含有非极性共价键

B．含N5＋离子的化合物中既有离子键又有共价键

C．高聚氮与N2、N3、N5、N5＋、N60互为同素异形体

D．这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料

15.金属具有的通性是

①具有良好的导电性②具有良好的传热性③具有延展性④都具有较高的熔点⑤通常状况下都是固体⑥都具有很大的硬度

A．①②③B．②④⑥C．④⑤⑥D．①③⑤

16.下列各组物质中，化学键类型都相同的是（　　）

A．CaCl2和NaOHB．Na2O和Na2O2

C．CO2和CS2D．HCl和NaOH

17.二氧化硅晶体是立体的网状结构，其结构如图所示。

关于二氧化硅的下列说法中，不正确的是（）

A．晶体中Si、O原子个数比为1∶2

B．晶体中最小原子环上的原子数为8

C．晶体中最小原子环上的原子数为12

D．晶体中Si、O原子最外层都满足8电子稳定结构

18.下列提供了有关物质的熔点，根据表中的数据，下列判断错误的是（　　）

A．AlF3晶体是离子晶体，AlCl3晶体是分子晶体

B．AlF3晶体的晶格能小于NaCl晶体的晶格能

C．同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体

D．不同族元素的氯化物可以形成相同类型的晶体

19.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:

3，Z原子比X原子的核外电子数多4。

下列说法正确的是（　　）

A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W

B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z

C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体

D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2:

1，属于分子晶体。

20.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（　　）

A．常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态

B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸

C．稀有气体一般难于发生化学反应

D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定

二、填空题

21.X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X∶Y∶Z＝________。

22.溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：

（1）溴化碘的电子式是______________，它是由__________键形成的分子。

（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为________________。

23.在核电荷数1～18的元素中，其单质属于金属晶体的有____________________；金属中，密度最小的是________，地壳中含量最多的金属元素是________，熔点最低的是________，既能与酸反应又能碱反应的是________，单质的还原性最强的是________。

24.二氧化硅晶体是立体的网状结构，其晶体结构模型如图。

请认真观察该模型后回答下列问题：

（1）二氧化硅晶体中最小环上有______个原子，晶体结构中存在以__________原子为中心、________原子为顶点的正四面体结构。

（2）晶体中存在的作用力有________（填字母，下同）。

A．共价键B．离子键

C．配位键D．金属键

（3）美国LawreceLiremore国家实验室（LLNL）的V.Lota.C.S.Yoo和Cynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法正确的是________。

A．CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体

B．在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化

C．CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质

D．在CO2的原子晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子结合2个C原子

25.已知氯化铝的熔点为190℃（2.02×105Pa），但它在180℃即开始升华。

（1）氯化铝是________________（填“离子化合物”或“共价化合物”）。

（2）在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度（换算成标准状况时）为11.92g·L－1，且已知它的结构中有配位键，氯化铝的化学式为________，结构式为________。

（3）无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”，其原因是______________________。

（4）设计一个更可靠的实验，判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物。

你设计的实验是________________。

三、计算题

26.下图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构示意图，它是一种体心立方结构。

实验测得金属钨的密度为19.30g·cm－3，钨的相对原子质量是183.9。

假设金属钨原子为等径刚性球，试完成下列问题：

（1）每一个晶胞中均摊到________个钨原子。

（2）计算晶胞的边长a。

（3）计算钨的原子半径r（提示：

只有体对角线上的各个球才是彼此接触的）。

27.

（1）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为

×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g·mol-1）。

（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：

一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。

结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。

某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。

答案解析

1.【答案】D

【解析】A项，相对分子质量越大，熔点越高，B项晶格能大者，熔点高，C项，金属键强者，熔点高。

据此判断A、B、C错。

D项中，石墨C—C的键长比金刚石C—C键长短，键能大，所以石墨的熔点比金刚石高。

2.【答案】C

【解析】据信息六氟化硫分子为正八面体构型知SF6为分子晶体，而非原子晶体；据信息六氟化硫分子在高温下仍有良好的绝缘性，说明SF6不易燃；据图示知S原子不是8电子稳定结构。

综上所述选C。

3.【答案】B

【解析】金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的1/3—平行六面体，有8个顶点和1个内部原子，晶胞中绝对占有2个原子。

4.【答案】D

【解析】N2中只有共价键。

CaCl2、MgO、NH4Cl都是离子晶体，CaCl2、MgO中只含离子键；NH4Cl是离子晶体，其中NH

中N—H是共价键。

5.【答案】D

【解析】干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，干冰融化只需克服范德华力，分子采取密堆积形式，一个分子周围有12个紧邻的分子，D正确；

6.【答案】B

【解析】解析　已制得原子晶体干冰，所以应具有原子晶体的性质，熔、沸点高，硬度大。

所以B正确。

7.【答案】A

【解析】观察分子结构图，发现该分子中，一个原子与另外5个原子成键，形成5个共价键，再根据“8﹣N”规则，有8﹣N=5，则N=3，即该元素位于第IIIA族．

8.【答案】B

【解析】　同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电

子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，所以A选项正确；常用的金属导体中，导电性最好的是银，其次是铜，再次是铝、铁，所以B选项正确。

Na、Mg、Al是同周期的金属单质，密度逐渐增大，故C项正确；不同堆积方式的金属晶体空间利用率分别是：

简单立方堆积52%，体心立方最密堆积68%，六方最密堆积和面心立方最密堆积均为74%，因此D项错误。

9.【答案】B

【解析】A图中X、Y原（离）子的位置、数目完全等同，化学式XY正确，不符合题意；B图化学式应为XY，符合题意；C图中X的数目：

，Y的数目：

，化学式X3Y正确，不符合题意；D图中X的数目：

，Y的数目：

，Z位于内部，数目为1，化学式XY3Z正确，不符合题意。

理解感悟：

要真正搞清楚

及

等“折扣”（即分别为8个、4个、2个晶胞或3个、6个完全相同的结构单元所共有）的含义。

10.【答案】B

【解析】A，原子晶体沸点很高，原子晶体干冰有很高的沸点，不易汽化，不可用作致冷剂，故A错误；B，原子晶体具有很高的熔点、沸点，故原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，故B正确；C，原子晶体硬度大，所以原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料，故C错误；D，二氧化碳中，1个C原子形成4个C-O键，故1mol原子晶体干冰中含4molC-O键，故D错误，故选B。

11.【答案】C

【解析】由题意知，A，B为ⅥA族元素，且非金属性：

A>B。

C，D为ⅠA族元素，且金属性：

C>D。

故属于离子化合物的可能性最大的是C2A。

12.【答案】A

【解析】　B项，冰晶体属于分子晶体；C项，水分子间通过分子间作用力形成晶体；D项，冰熔化，氢键部分断裂，空隙减小。

13.【答案】C

【解析】与石墨相似的层状结构，说明B与三个-OH共面，所以B是sp2杂化，同层分子间由于有-OH的存在所以主要是氢键相互作用，故选C

14.【答案】C

【解析】同一种原子之间的共价键是非极性键。

N5＋与阴离子之间是离子键，N5＋内部的化学键是非极性键。

N2、N3、N5、N5＋、N60中除N5＋外，其余的互为同素异形体。

因含N5＋离子的化合物及N60、N5极不稳定，可做炸药或高能材料。

15.【答案】A

【解析】金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，在外加电场的作用下，电子定向移动，导电、导热。

金属键中的自由电子属于整块金属共用，原子发生相对滑动，具有延展性；金属的性质及金属固体的形成都与金属键强弱有关，熔沸点、状态、硬度都有很大差距。

16.【答案】C

【解析】A、B两项中四种物质虽都含有离子键，但NaOH中含极性共价键，Na2O2中含非极性共价键，故A、B错；D项中HCl只含共价键；C项中两种物质都只含共价键，故只有C正确。

17.【答案】B

【解析】硅原子占有与其成键的每一个氧原子的

，完全占有的氧原子数为4×

=2，则晶体中Si、O原子个数比为1∶2，A项说法正确。

观察结构示意图，可知晶体中最小原子环上的原子数为12，B项说法错误，C项说法正确。

晶体中，每个Si原子形成四个共价键后借入4个电子而实现了8电子稳定结构，每个氧原子形成2个共价键后借入2个电子而实现了8电子稳定结构，D项说法正确。

答案：

B

18.【答案】B

【解析】A，AlF3晶体的熔点较高属于离子晶体，AlCl3晶体的熔点较低属于分子晶体，故A正确；

B，晶体中离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大，半径：

Al3+＜Na+，则AlF3晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能，故B错误；

C，二氧化碳晶体属于分子晶体，二氧化硅晶体属于原子晶体，所以同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体，故C正确．

D，NaCl、MgCl2离子的熔点都较高，属于离子晶体，所以不同族元素的氯化物可以形成相同类型的晶体，故D正确．故选B。

19.【答案】C

【解析】根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素，然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答。

因为原子的最外层电子数不超过8个，且W、X为主族元素，故W、X的最外层电子数分别为4和3；结合Z的电子数比X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知，W为C元素，则X为Al元素，Z为Cl元素，Y为Si、P、S三种元素中的一种。

A．若Y为Si元素，则电负性Cl>C>Si。

B．因为C元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径X>Y>Z>W。

C．若Y为Si元素，SiCl4的空间构型为正四面体。

D．CS2分子的结构式为S===C===S，一个分子中含有两个σ键和两个π键。

20.【答案】D

【解析】由共价分子构成的物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难于发生化学反应的原因是他们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成共价键的键能（946kJ·mol－1）比氧气分子中共价键键能（497.3kJ·mol－1）大，在化学反应中更难断裂。

21.【答案】　3∶1∶1

【解析】每一个晶胞中实际拥有的离子数目的计算规律为：

顶角：

、棱上：

、面心：

、体心：

晶胞独有。

推出X∶Y∶Z＝3∶1∶1。

22.【答案】　

（1）

　极性共价　

（2）

【解析】　

（1）溴和碘最外层都是7个电子，它们形成的化合物与卤素单质相似，即通过一对共用电子对相连而形成了IBr。

（2）溴化碘与水反应生成HBr和HIO，但我们要注意的是HIO是一种含氧酸，其分子中存在着羟基氢从而显酸性，所以其结构式是H—O—I，从而可得其电子式为

。

23.【答案】Li、Be、Na、Mg、Al　Li　Al　Na　Be、Al　Na

【解析】金属元素在元素周期表中的位置，一般可根据周期、族和主族序数来推断。

凡是周期序数（原子的电子层数）大于主族序数（原子的最外层电子数）的元素，均为金属元素；若两序数相等的元素一般为既能与酸反应又能与碱反应的金属元素（H例外），但其单质仍为金属晶体，如Be、Al；周期序数小于主族序数的元素一般为非金属元素。

24.【答案】　

（1）12　Si　O（或Si）　

（2）A　（3）D

【解析】

（1）二氧化硅晶体中最小环上有6个硅原子和6个氧原子，并形成以硅原子为中心、氧原子（或硅原子）为顶点的正四面体结构。

（2）原子晶体中只存在共价键，且Si—O键为极性键，不是配位键。

（3）同素异形体的研究对象是单质；CO2的晶体类型发生转变说明已生成了新物质，故为化学变化；CO2的不同晶体具有不同的物理性质；CO2原子晶体类似于SiO2晶体，属于原子晶体，每个C原子结合4个O原子，每个O

25.【答案】

（1）共价化合物　

（2）Al2Cl6　

（3）氯化铝为强酸弱碱盐，与空气中的水发生水解反应产生HCl，HCl在空气中形成酸雾而“发烟”

（4）在一定条件下，将AlCl3晶体加热至熔融，然后做导电实验，若不导电，则AlCl3为共价化合物

【解析】由题给数据可知氯化铝的熔点较低，不可能是离子

化合物，只能是共价化合物。

（1）因为氯化铝的熔、沸点较低，所以属于分子晶体，故氯化铝是共价化合物。

（2）M（氯化铝）＝11.92g·L－1×22.4L·mol－1＝267g·mol－1，所以氯化铝的化学式为Al2Cl6，因为其结构中有配位键，所以其结构式为

（3）氯化铝为强酸弱碱盐，与空气中的水发生水解反应产生HCl，HCl在空气中形成酸雾而“发烟”。

（4）判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物，可在其熔融状态下，试验其是否导电，若不导电，则为共价化合物。

26.【答案】

（1）2

（2）3.16×10－8cm（3）1.37×10－8cm

【解析】

（1）正确应用均摊法确定一个晶胞中包含的各粒子的数目。

（2）应用基本关系式：

，先求出晶胞的体积，然后根据V＝a3计算晶胞的边长。

27.【答案】

（1）

g·cm-3或

g·cm-3

（2）6∶91

【解析】

（1）因为NiO的晶体结构与NaCl的晶体结构相同，均为正方体。

从晶体结构模型中分割出一个小立方体，其中小立方体的边长为Ni2+与最邻近O2-的核间距离即

×10-8cm，在这个小立方体中含Ni2+:

，含O2-:

，所以,（

×10-8）3×Nacm3是0.5molNiO具有的体积，则（

×10-8）-3Nacm3×ρ=0.5mol×74.7g·mol-1,

g·cm-3=

g·cm-3。

解题的关键是确定晶胞的组成后，通过晶体组成计算出存在的微粒数。

（2）设1molNi0.97O中，含有Ni3+

Xmol,Ni2+为（0.97-

）mol，根据晶体显电中性，即3

mol+2（0.97-

）mol=2×1mol，解得

=0.06,Ni2+为（0.97-

）mol=0.91mol，则离子数之比为Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91。