第3章 不同聚集状态的物质与性质 练习
一、单选题
1．下列有关分子晶体的说法正确的有
①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征
②冰融化时，分子中H-O键发生断裂
③分子晶体在水溶液中均能导电
④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高
⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的沸点一定越高
⑥所有的非金属氢化物都是分子晶体
⑦所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
2．共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中，至少含有两种作用力的是
A．①②③ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①②③⑥
3．两种气态烃的混合物共2.24L(标准状况下)，完全燃烧后得3.36L(标准状况下)二氧化碳和2.7g的水。下列说法中，正确的是
A．混合气体中一定含有甲烷 B．混合气体中一定含有乙烯
C．混合气体中一定不含有乙炔 D．混合气体中一定含有乙烷
4．下列叙述错误的是
A．超分子是由两个或两个以上分子通过非共价键形成的分子聚集体
B．金属晶体中含有离子，但不存在离子键
C．晶体的重要特征是在不同的方向上表现出相同的物理性质
D．晶体结构中基本的重复单元称为晶胞，晶胞的形状为平行六面体
5．下列关于化学与生活的说法错误的是
A．Ti被称为继铁、铝之后的第三金属，其化学性质稳定，耐腐蚀
B．适当的催化剂是改变反应速率的有效方法之一，但在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况时，理想的催化剂不能大幅度提高目标产物在最终产物中的比率
C．壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力。最近有人仿照壁虎的足的结构，制作了一种新型的黏着材料(壁虎细毛的仿生胶带)
D．石墨是良好的导电材料，但石墨的导电性只能沿石墨的平面方向
6．有一种蓝色晶体[可表示为：MFey(CN)6]，经X射线研究发现，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右图所示。下列说法错误的是
A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B．该晶体熔融可导电，且属于化学变化
C．该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN－为6个
7．下列关于金属晶体的叙述正确的是
A．用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B．固体或熔融后易导电、熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C．Li、Na、Mg的熔点逐渐升高
D．温度越高，金属的导电性越好
8．下列性质中，可以说明某晶体是离子晶体的是
A．具有较高的熔点 B．固体不导电，水溶液可导电
C．可溶于水 D．固体不导电，熔融状态可导电
9．下列有关描述正确的是
A．碳碳键键长：石墨＞金刚石＞乙烯
B．熔点的高低：Na＜Mg＜Al
C．阴离子的配位数：CaF2＞NaCl＞CsCl
D．键角：CH4＞H2O＞BF3
10．下列有关晶胞的说法正确的是
A．晶胞是晶体中最小的结构单元 B．晶胞中所有的粒子都为几个晶胞共用
C．晶胞均为长方体 D．不同晶体的晶胞不一定相同
11．NaCl的玻恩-哈伯循环如图所示。已知：将lmol金属转变成气态原子所需的最小能量称为原子化热。下列说法错误的是
A．Na(s)的原子化热为△H1
B．Na的第一电离能为△H3
C．C1-C1键的键能为△H2
D．NaCl的晶格能为△H5
二、填空题
12．试用物质结构的知识解释下列物质性质的变化规律。
(1)晶体的熔点和沸点比晶体高_______。
(2)、、、的热稳定性依次减弱_______。
(3)、、三种金属的熔点和沸点逐渐升高_______。
(4)、、、四种单质的熔点和沸点逐渐升高_______。
13．分子晶体的结构特征
比较项目 分子密堆积 分子非密堆积
微粒间作用力 _____________ _____________和_____________
空间特点 通常每个分子周围有12个紧邻的分子 每个分子周围紧邻的分子数小于12个，空间利用率不高
举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰
14．分子晶体的结构特征
(1)只有范德华力，无分子间氢键_______ 。干冰晶胞是一种 _______， 每个晶胞中有_______个CO2分子。每个CO2分子周围等距离紧邻的CO2分子数为_______ 个。有分子间氢键不具有分子密堆积特征：如HF、冰、NH3等。
(2)分子晶体堆积方式
分子间作用力 堆积方式 实例
_____ _____ ______
______ ______ ____________
15．共价晶体的结构特点及物理性质
(1)概念：相邻原子间以_____________相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用
(3)物理性质
①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点_____________，硬度_____________，_____________溶于常见溶剂，一般_____________导电。
②结构相似的共价晶体，原子半径越_____________，键长_____________，键能越_____________，晶体的熔点越高。
16．氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
（1）NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是___，原因是__。
（2）Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为___。
（3）叠氮酸(HN3)是一种弱酸，可部分电离出H+和N。请写出两种与N互为等电子体的分子的化学式：___。
（4）NaN3与KN3相比，NaN3的晶格能___(填“>”、“＝”或“<”)KN3的晶格能。
（5）某元素X形成的离子X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示。X+的符号是___，晶体中距离每个N3-最近的X+有___个。
17．根据要求回答下列问题：
(1)下列有关晶体结构和性质的说法中，正确的是_______(填序号)。
①由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体
②分子晶体中不一定都存在共价键
③溶于水能导电的晶体一定是离子晶体
④离子晶体一定都含有金属元素
⑤通过X—射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体
⑥在NaCl晶体中，每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个
(2)在下列物质形成的晶体中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2O2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。
①其中只含有离子键的离子晶体是_______。
②其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_______。
③其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_______。
④其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_______。
⑤其中含有极性共价键的共价晶体是_______。
⑥其中属于分子晶体的是_______。
18．一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物
熔点/℃ 1570 2800 23.8 -75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因：_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】①分子晶体的构成微粒是分子，只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，而含有氢键的分子晶体不是密堆积，故①错误；
②冰是分子晶体，熔化时只克服氢键和分子间作用力，不破坏化学键，水分子中H—O键没有断裂，故②错误；
③分子晶体在水溶液中能电离的电解质，水溶液能导电，如硫酸，而在水溶液中不能电离的非电解质，水溶液不能导电，如蔗糖，故③错误；
④分子晶体的熔点与分子间作用力的大小有关，通常分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，故④正确；
⑤分子晶体熔化时，只破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，分子晶体的熔点高低与分子间作用力有关，与分子内共价键键能大小无关，故⑤错误；
⑥所有的非金属氢化物都是由分子构成的分子晶体，故⑥正确；
⑦并非所有的分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键，如稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，故⑦错误；
只有④⑥两项正确，故选B。
2．B
【详解】①Na2O2是离子化合物，钠离子与过氧根之间存在离子键，过氧根中的两个氧原子之间存在共价键；
②SiO2属于原子晶体，只存在共价键；
③石墨属于混合型晶体，同一层内的碳原子之间有共价键，层与层之间存在范德华力；
④金刚石属于原子晶体，只含有共价键；
⑤氯化钠属于离子晶体，只含有离子键；
⑥白磷属于分子晶体，分子内含有共价键，分子之间存在分子间作用力。
含有以上其中两种作用力的是①③⑥，故选B。
3．A
【详解】标准状况下混合烃的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，3.36L二氧化碳的物质的量为3.36L÷22.4L/mol=0.15mol。0.15molCO2中含有0.15mol；2.7g水的物质的量为2.7g/18g/mol=0.15mol，含有0.3molH，则该混合烃含有的平均组成中C、H原子数目分别为1.5和3，即该混合烃的平均分子式为C1.5H3，该混合烃中一定含有甲烷，甲烷分子中H原子数为4＞3，则另一种烃分子中氢原子数目一定要小于3、碳原子数目大于1.5，满足该条件的烃只有乙炔。综上所述，两种烃分别为甲烷和乙炔，答案选A。
4．C
【详解】A．超分子是由两个或两个以上分子通过分子间作用力（非共价键）形成的分子聚集体，A正确；
B．金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，存在的是金属键而不是离子键，B正确；
C．晶体的重要特征是各向异性，即在不同的方向上表现出不相同的物理性质，C错误；
D．晶胞是晶体结构中基本的重复单元，一般采用的晶胞形状为平行六面体，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．Ti是被称为继铁、铝之后的第三金属，其化学性质稳定，耐腐蚀，其合金广泛用于航天工业，称为21世纪钢铁，A正确；
B．催化剂能对主反应即生成目标产物的那个反应起作用，这样在转化率一定的时候能使目标产物的比例会加大，因此理想的催化剂是可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率的，B错误；
C．通过计算机模拟，科学家发现壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力，因此壁虎能在天花板上爬行白如，根据原理人们可以仿照壁虎的足的结构，制作了一种新型的黏着材料(壁虎细毛的仿生胶带)，C正确；
D．石墨晶体是层状结构，在每一层里，每一个碳原子都跟其它3个碳原子相结合，中层间距较远，电子不易实现迁移，所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向，D正确；答案选B。
6．C
【详解】A．三价铁离子和二价亚铁离子在顶点上，每个被八个晶胞共用，故每个晶胞中三价铁离子为4×=0.5个，同理二价铁离子为0.5个，氰根离子位于边的中心，每个被四个晶胞共用，故每个晶胞中氰根离子为12×=3个，已知化学式为：MxFey（CN）6，故有两个晶胞，阴离子含有一个三价铁离子，一个二价铁离子，六个氰根离子，故晶体的化学式为MFe2（CN）6，A正确；
B．电解质的导电过程有离子的放电过程，属于化学变化，B正确；
C．M呈+1价，C错误；
D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个，D正确；
答案选C。
7．B
【详解】A．用铂金做首饰是利用了金属晶体具有延展性的性质，能用金属键理论解释；
B．金属晶体在固态或熔融态下都能导电，其熔点根据不同的金属差异很大，故题设条件下的晶体可能是金属晶体；
C．一般地讲，金属键的强弱与金属价电子数的多少有关，价电子数越多金属键越强，与金属阳离子的半径大小也有关，金属阳离子的半径越大，金属键越弱。金属的减弱为：Mg>Li>Na，其熔点也为Mg>Li>Na；
D．金属的导电性随温度设升高而降低，温度越高，其导电性越差。
答案选B。
8．D
【详解】A．离子晶体和共价晶体的熔点都比较高，因此不能据此判断该晶体为离子晶体，A不符合题意；
B．固体不导电，若物质不溶于水，则其水溶液也可能不导电，如BaSO4是离子晶体，固体不导电，其难溶于水，水溶液也不能导电，再必然CO2在固态时属于分子晶体，在固态时不能导电，在水溶液中CO2能够与水反应产生H2CO3，H2CO3电离产生自由移动的离子，因此CO2的水溶液能够导电，因此固体不导电，水溶液可导电不是离子晶体的特征，B不符合题意；
C．离子晶体中有的能够溶于水，有的不溶于水，如NaCl能够溶于水，而AgCl难溶于水，不能因此不能根据是否物质是否能够溶于水判断晶体类型是否为离子晶体，C不符合题意；
D．离子晶体中含有离子，但离子不能自由移动，因此固体不导电，而离子晶体在熔融状态可发生电离而导电，D符合题意；
故合理选项是D。
9．B
【详解】A．碳碳键键长：金刚石＞石墨＞乙烯，A错误；
B．同一周期金属元素的原子最外层电子数越多，原子半径越小，物质的熔沸点就越高。所以熔点的高低：Na＜Mg＜Al，B正确；
C．CaF2晶体中F-的配位数是4，NaCl晶体中Cl-的配位数是6，CsCl晶体中Cl-的配位数是8，所以阴离子的配位数大小关系为：CaF2＜NaCl＜CsCl，C错误；
D．CH4是正四面体结构，键角是109°28′，H2O分子中键角是105°；BF3是平面三角形结构，键角是120°，故键角大小关系为： BF3＞CH4＞H2O，D错误；
故合理选项是B。
10．D
【详解】A．晶胞是晶体的最小重复单元，但不一定是最小结构单元，故A错误；
B．晶胞中有些粒子为晶胞独自拥有，故B错误；
C．晶胞多数为平行六面体，不一定为长方体，故C错误；
D．不同晶体的晶胞可能相同，也可能不相同，故D正确；
故选D。
11．C
【详解】A. 已知将lmol金属转变成气态原子所需的最小能量称为原子化热，由图可知，Na(s)的原子化热为△H1，故A正确；
B. 第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，由图可知，Na的第一电离能为△H3，故B正确；
C. 键能是指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，由图可知，C1-C1键的键能为2△H2，故C错误；
D. 晶格能是指气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，由图可知，NaCl的晶格能为△H5，故D正确；
故选C。
12．(1)离子晶体沸点和晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比；氧化镁中离子半径更小、所带电荷更多，晶格能更大，故晶体的熔点和沸点比晶体高
(2)同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则、、、的热稳定性依次减弱
(3)钠镁铝离子的半径依次减小，价电子数依次增加，使得金属键强度逐渐增强，熔沸点依次升高
(4)分子晶体中相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔沸点越高；四者均为分子晶体，且、、、相对分子质量依次增加，故熔沸点依次升高
【详解】（1）离子晶体沸点和晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比；氧化镁中离子半径更小、所带电荷更多，晶格能更大，故晶体的熔点和沸点比晶体高；
（2）同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则、、、的热稳定性依次减弱；
（3）钠镁铝离子的半径依次减小，价电子数依次增加，使得金属键强度逐渐增强，熔沸点依次升高；
（4）分子晶体中相对分子质量越大，分子间作用力越大，则熔沸点越高；四者均为分子晶体，且、、、相对分子质量依次增加，故熔沸点依次升高。
13． 范德华力 范德华力 氢键
【解析】略
14．(1) 分子密堆积 面心立方结构 4 12
(2) 范德华力 分子密堆积，每个分子周围有12个紧邻的分子 如C60、干冰、I2、O2 范德华力、氢键 分子不采用密堆积，每个分子周围紧邻的分子少于12个 如HF、NH3、冰
【解析】略
15． 共价键 很高 很大 难 不 小 越短 大
【解析】略
16． NBr3>NCl3>NF3 三种物质的晶体均为分子晶体，相对分子质量大则分子间的作用力大，沸点高，因此沸点由高到低的顺序为NBr3>NCl3>NF3 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ N2O、CO2 > Cu+ 6
【详解】（1）NF3，NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，它们相对分子质量大小关系为：NBr3＞NCl3＞NF3，相对分子质量大则分子间的作用力大，沸点高，所以它们的沸点由高到低的顺序是：NBr3＞NCl3＞NF3；
（2）Mg2N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体为氨气，根据元素守恒，可写出化学方程式：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑；
（3）N3-中有三个原子，价电子数为16，根据等电子原理可知，与它互为等电子体的分子有：N2O、CO2、CS2、BeCl2等；
（4）因为钠离子的半径比钾离子的半径小，所以NaN3的晶格比KN3的晶格能大；
（5）X+中K、L、M三个电子层均充满了电子，所以X+核外有28个电子，即X的核电荷数为29，所以X为铜元素，X+为Cu＋，根据晶体结构图可知，每个与其距离最近的Cu+有6个；
17．(1)②⑤⑥
(2) NaCl、Na2S NaOH、(NH4)2S (NH4)2S Na2O2 SiO2、SiC H2O2、CO2、CCl4、C2H2
【详解】（1）(1)①由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如，故①错误；
②分子晶体中不一定都存在共价键，如稀有气体，故②正确；
③硫酸、HCl溶于水也能导电，但属于分子晶体，故③错误；
④离子晶体不一定含金属元素，如硝酸铵，故④错误；
⑤X射线通过晶体后发生衍射，如同通过光栅一样.这样发生衍射的X射线到达背景时，在背景的某些特定位置上得到X射线较强的信号，他位置则较弱；而X射线通过非晶体后，由于非晶体原子排列的非周期性，发生类似晶体衍射的效果不太明显，所以通过X—射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体，故⑤正确；
⑥在NaCl晶体中，钠离子和氯离子配位数均为6，每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个，故⑥正确；
综上②⑤⑥正确，故填②⑤⑥；
（2）(2)①以上晶体中只含有离子键的是NaCl、Na2S，故填NaCl、Na2S；
②以上晶体中既含有离子键又含有极性共价键的是NaOH、(NH4)2S，故填NaOH、(NH4)2S；
③以上晶体中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的是(NH4)2S，其中铵根离子由氨气和氢离子形成配位键，故填(NH4)2S；
④以上晶体中既含有离子键又含有非极性共价键的是Na2O2，其中过氧根离子含有非极性共价键，故填Na2O2；
⑤共价晶体指原子晶体，异空间网状结构存在，不存在单独的小分子，以上晶体中含有极性共价键的是H2O2、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC，其中属于原子晶体的是SiO2、SiC；
⑥H2O2、CO2、CCl4、C2H2中均以分子形式存在，属于分子晶体，故填H2O2、CO2、CCl4、C2H2；
18．为离子晶体，为分子晶体。晶格能。分子间力(分子量)
【详解】一般来说，晶体熔点：共价晶体>离子晶体>分子晶体。、均为离子晶体，晶格能：，故熔点：；、均为分子晶体，相对分子质量：，则分子间作用力：，故熔点：。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
