3.4分子间作用力分子晶体 同步练习 2022-2023学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．H2O 的稳定性大于 H2S，是因为 H2O分子间存在氢键
B．1～36 号元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是 Cr
C．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大
D．1 mol丙酮()分子中含有σ键的数目为 8NA
2．下面有关晶体的叙述中，不正确的是
A．金刚石空间网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Cl-共有6个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻6个Cl-
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
3．科研人员制出了由18个碳原子构成的环碳分子(如图示)。对该物质的说法正确的是
A．与互为同素异形体 B．硬度大、熔点高
C．与乙炔互为同系物 D．是一种共价晶体
4．A、B、C、D 是原子序数递增的短周期元素。A、C 原子最外层均有一个空轨道，B、D 原子均有一个未成对电子，且 B 原子核外有 5 种不同能量的电子。下列说法错误的是
A．A 的氧化物属于分子晶体 B．B 的氯化物属于弱电解质
C．C 的氧化物属于共价化合物 D．D 的单质中含有非极性键
5．干冰本是分子晶体，但在40GPa的高压下，用激光器加热到1800K时，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是
A．原子晶体干冰有很高的熔、沸点 B．原子晶体干冰易气化，可用作制冷剂
C．分子晶体干冰硬度大，可用于耐磨材料 D．每摩尔原子晶体干冰中含2molC－O键
6．三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体是
A．金属晶体 B．离子晶体 C．分子晶体 D．原子晶体
7．已知为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．晶体中含有个键
B．金刚石中含有的键数目为
C．冰中含有的氢键数目为
D．晶体中键数目为
8．下列物质中，由极性分子结合而成的分子晶体是
A．SiO2 B．CaCl2 C．HCl D．CO2
9．下列变化过程中，共价键被破坏的是
A．碘升华 B．二氧化碳变成干冰
C．氯化氢气体溶于水 D．碘溶于酒精
10．下表给出几种氯化物的熔点和沸点：
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4
熔点/℃ 801 714 190 -70
沸点/℃ 1413 1412 180 57.57
有关表中所列四种氯化物的性质，以下叙述正确的是
①氯化铝在加热时能升华
②四氯化硅在晶态时属于分子晶体
③氯化钠晶体中粒子之间以离子键结合
④氯化镁的熔沸点比氯化钠低，主要是受堆积方式、键的极性、晶格能等影响
A．仅② B．仅③④ C．仅①②④ D．①②③④
11．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是
A．化学式是Al2Cl6
B．不存在离子键和非极性共价键
C．在固态时所形成的晶体是分子晶体
D．在熔融状态下能导电
12．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C。存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是
A．熔点：C60＜C70＜C90
B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H>0，则石墨比金刚石稳定
C．C60晶胞结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有8个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧
13．下列各组物质中，化学键类型与晶体类型均相同的是
A．、 B．、
C．、 D．、
14．下列说法不正确的是
A．HCl、HBr、 HI的熔点沸点升高与范德华力大小有关
B．H2O的熔点沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键
C．乙醇与水互溶可以用相似相溶原理解释
D．甲烷可与水形成氢键这种化学键
二、填空题
15．混合型晶体
(1)混合型晶体的概念
既有_______又有_______，同时还存在类似金属键的作用力，兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体，称为混合型晶体。
(2)石墨的结构模型
石墨结构中未参与杂化的p轨道
①结构特点——层状结构
a.石墨晶体是层状结构的，同层内碳原子采取_______杂化，以_______结合，形成_______结构，层内的碳原子的核间距为142 pm，层间距离为335 pm，层与层之间靠_______维系。
③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为_______，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。
④由于所有的p轨道相互平行而且_______，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨有类似金属晶体的_______，而且，由于相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另-一个平面，所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向。
②晶体类型：石墨晶体中，既有_______，又有_______和_______，属于_______。
③性质：熔点很_______、质软、易_______等
16．近年来，我国秋冬季雾霾天气呈现常态化趋势，造成严重空气污染，对人类身心健康造成极大威胁。硫酸盐气溶胶作为PM2.5的主要构成成分，是雾霾产生的一个重要元凶。科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制。如图所示：
（1）NO2和SO2作为大气初期污染物的主要成分，主要来自_____。
（2）电子传递可以促进HSO中O—H键的解离，进而形成中间体SO，反应的离子方程式为_____。
（3）通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移到周围的气相NO2分子。观察图示可知“水桥”主要靠____形成。写出HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式：_____。
（4）亚硝酸（HNO2）是一种弱酸，酸性比醋酸稍强，极不稳定，只能存在于稀的水溶液中，加热时发生歧化反应，生成一种强酸和一种遇空气变为红棕色的气体，写出该反应的化学方程式：_____。
（5）结合题中信息，请写出一种鉴别NaNO2和NaCl的方法：_____。
三、实验题
17．某同学设计了如图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱。供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液
(1)仪器a的名称：___________。
(2)锥形瓶中装有某可溶性正盐，a中所盛试剂为___________。
(3)装置B所盛试剂是___________，其作用是___________。
(4)装置C所盛试剂是___________，C中反应的离子方程式是___________。
(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是___________。
(6)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是(写化学式)___________。
(7)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序是(写化学式)___________。
四、计算题
18．研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm 3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
19．两种含硅化合物的晶胞结构如图所示。
(1)这两种含硅化合物的化学式分别为___________和___________。
(2)I的晶胞参数为a pm，则I的密度为___________g·cm-3。
(3)II的晶胞参数为b pm，Si和P的原子半径分别为r1 pm和r2 pm，则II的空间占有率为___________。
参考答案：
1．B
【详解】A．物质的稳定性与化学键是强弱有关，与氢键无关，则H2O的稳定性大于H2S，与O-H键比S-H键的键能大小有关，故A错误；
B．1～36 号元素中未成对电子数最多，则外围电子排布为3d54s1，核外电子数为24，为Cr元素，是在第四周期第ⅥB族，故B正确；
C．元素的电负性大，第一电离能不一定大，如N元素的电负性小于氧元素的电负性，但N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能大于O元素，故C错误；
D．丙酮分子含有6个C-H键、2个C-C键、1个C=O键，分子中含有9个σ键，因此1 mol丙酮分子中含有9 mol σ键，含有σ键的数目为9 NA，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】A．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，故 A 正确；
B．氯化钠晶胞中，钠离子配位数为6，所以每个钠离子周围距离最近的氯离子个数为6，故 B 正确；
C．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，所以故每个Cs＋周围紧邻8个Cl-，故C错误；
D．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为，故 D 正确；
故选C。
3．A
【详解】A．由结构简式可知，环碳分子与碳60是由碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；
B．由结构简式可知，环碳分子是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故B错误；
C．由结构简式可知，环碳分子是单质，与乙炔结构不同，不可能互为同系物，故C错误；
D．由结构简式可知，环碳分子是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故D错误；
故选A。
4．B
【分析】B原子核外有5种不同能量电子，说明B原子有5个能级，即1s、2s、2p、3s、3p，故B位于第三周期，因为B、C、D原子序数递增且为短周期，故C、D也位于第三周期，第三周期有一个未成对电子的有：1s22s22p63s23p1和1s22s22p63s23p5，即Al和Cl，故B为Al，D为Cl，C最外层有一个空轨道，此空轨道只能为3p，故C排布式为1s22s22p63s23p2，即C为Si，A能层可能为两层或一层，若为一层则不可能存在空轨道，故A为两层，且空轨道为2p，即A排布式为1s22s22p2，故A为C。
【详解】A．C的氧化物为CO或CO2，两者均为分子构成，故其固态为分子晶体，A正确；
B．AlCl3溶于水完全电离产生Al3+、Cl-，故AlCl3为强电解质，B错误；
C．SiO2中Si与O之间为共价键，即SiO2只含共价键，故为共价化合物，C正确；
D．Cl2中两个Cl原子吸引电子能力相同，故两者之间的共用电子对不偏向任何一方，即为非极性共价键，D正确；
故答案选B。
5．A
【详解】A．原子晶体具有很高的熔、沸点，故原子晶体干冰有很高的熔、沸点，A正确；
B．原子晶体干冰有很高的沸点，不易气化，不可用作制冷剂，B错误；
C．原子晶体硬度大，所以原子晶体干冰的硬度大，可用于耐磨材料，C错误；
D．原子晶体干冰中，1个C原子形成4个C-O键，故每摩尔原子晶体干冰中含4molC－O键，D错误；
故答案为A。
6．C
【详解】根据三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂等性质推知三氯化铁晶体为分子晶体；C正确；
正确选项C。
7．D
【详解】A．二氧化硅的物质的量为，而二氧化硅中含有硅氧键，故应含个硅氧键，故A错误；
B．(即)金刚石中含有原子，在金刚石晶体中，每个C原子与4个C原子相连，每个键为2个C原子所共用，键数为，故B错误；
C．冰的物质的量为，1个水分子形成4个氢键，每个氢键为2个水分子所共用，故冰含有的氢键数目为，故C错误；
D．1个分子中含有2个键，故晶体中含有键的数目为，故D正确；
答案选D。
8．C
【详解】SiO2形成的是原子晶体（共价晶体），CaCl2形成的是离子晶体，HCl与CO2形成分子晶体，其中CO2是非极性分子，HCl是极性分子；
故本题选C。
9．C
【详解】A.碘升华时只破坏分子间作用力，不破坏共价键，A不符合题意；
B.二氧化碳变为干冰，分子间作用力增大，而共价键未被破坏，B不符合题意；
C.氯化氢气体溶于水，电离产生氢离子、氯离子，共价键被破坏，C符合题意；
D.碘溶于酒精，碘分子间作用力被破坏，而共价键未被破坏，D不符合题意；
答案选C。
10．D
【详解】①由表格中的数据可知AlCl3的熔沸点较低，则AlCl3属于分子晶体，加热时能升华，①项正确；
②由表格中的数据可知SiCl4的熔沸点较低，则SiCl4是分子晶体，②项正确；
③由表格中的数据可知，NaCl的沸点为1465℃，则属于离子晶体，粒子之间以离子键结合，③项正确；
④氯化镁的熔沸点比氯化钠的低，并且都属于离子晶体，所以主要是受堆积方式、键的极性、晶格能等影响，④项正确；
②③④正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．将二聚分子变成单分子，得BA3化学式，根据两种元素都处于第三周期，可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子是不可能的，所以只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，A正确；
B．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只存在Cl-Al键，Cl与Cl之间没有形成非极性共价键，所以也不存在非极性共价键， B正确；
C．该化合物是无机化合物的形成的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体， C正确；
D．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，也不是离子化合物，在熔融状态下不能导电，D错误；
故选D。
12．C
【详解】A．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越高，则熔点：C60＜C70＜C90，故A正确；
B．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在相邻3个面的面心上，顶点C60分子被8个晶胞共用，相邻的2个晶胞共用1个面心C60分子，所以有=12个分子与其等距且最近，故C错误；
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都是碳的单质，都能与O2发生反应，生成碳的氧化物，故D正确；
故选C选项。
13．C
【详解】A．NaCl中只有离子键，NaOH中有离子键和极性共价键，两者都是离子晶体，A不符合题意；
B．SiO2、SO2中都只有极性共价键，SiO2是共价晶体，SO2是分子晶体，B不符合题意；
C．Na2CO3、KClO3中都含有离子键和极性共价键，二者都是离子晶体，C符合题意；
D．H2O2中含有极性共价键和非极性共价键，Na2O2中含有离子键和非极性共价键，H2O2是分子晶体，Na2O2是离子晶体，D不符合题意；
故选C。
14．D
【详解】A．氢化物的相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高；HCl、HBr、HI三种物质形成的晶体均是分子晶体，其熔点沸点升高与范德华力大小有关，故A正确；
B．由于水分子间存在氢键，因此H2O的熔点沸点大于H2S的沸点，故B正确；
C．乙醇和水都是极性分子，因此乙醇与水互溶可以用相似相溶原理解释，故C正确；
D．C的非金属性较弱，不能形成氢键，氢键是分子间作用力，不是化学键，故D错误。
故答案为D。
15．(1) 共价键 范德华力
(2) sp2 共价键(σ键) 平面六元并环 范德华力 3 相互重叠 导电性 共价键 金属键 范德华力 混合晶体 高 导电
【解析】略
16． 自汽车尾气的排放，煤的燃烧，工业过程等 HSO3- + NO2 = SO3- + HNO2 氢键 HSO3- + 2NO2 + H2O = 2HNO2+ HSO4- 3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O 用pH试纸分别测二种溶液的pH，pH＞7的为NaNO2溶液，pH=7的为NaCl溶液
【详解】(1) NO2和SO2主要来自汽车尾气的排放，煤的燃烧，工业过程等，故答案为：汽车尾气的排放，煤的燃烧，工业过程等；
(2)由图可知，HSO中O—H键的解离过程为：HSO和NO2反应得到SO和HNO2，反应的离子方程式为：HSO3- + NO2 = SO3- + HNO2，故答案为：HSO3- + NO2 = SO3- + HNO2；
(3)由图可知，“水桥”主要靠“虚线”即氢键形成，由图可知，反应物有HSO、H2O、NO2，生成物有HSO4-和HNO2，即HSO与NO2间发生的总反应化学方程式为：HSO3- + 2NO2 + H2O = 2HNO2+ HSO4-，故答案为：氢键；HSO3- + 2NO2 + H2O = 2HNO2+ HSO4-；
(4)红棕色的气体为NO2，HNO2中N元素化合价为+3价，则加热的产物之一为NO，NO种N元素化合价为+2价，加热发生歧化反应，则强酸应为HNO3，结合原子守恒可得HNO2加热发生的反应为：3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O，故答案为：3HNO2HNO3＋2NO↑＋H2O；
(5)HNO2是一种弱酸，则NaNO2溶液因NO2-的水解而显碱性，NaCl溶液显中性，所以可用pH试纸分别测二种溶液的pH，pH＞7的为NaNO2溶液，pH=7的为NaCl溶液，故答案为：用pH试纸分别测二种溶液的pH，pH＞7的为NaNO2溶液，pH=7的为NaCl溶液。
17．(1)分液漏斗
(2)稀硝酸
(3) 饱和碳酸氢钠溶液 吸收气体中硝酸
(4) 硅酸钠溶液 SiO＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO
(5)N＞C＞Si
(6)NH3＞CH4＞SiH4
(7)NH3＞SiH4＞CH4
【分析】a中装有硝酸，装置A中装有碳酸钠溶液，硝酸与碳酸钠发生强酸制取弱酸的反应生成二氧化碳，装置B中为饱和碳酸氢钠溶液，可以除去挥发的硝酸，装置C中装有硅酸钠溶液，二氧化碳与硅酸钠发生强酸制取弱酸的反应生成硅酸沉淀，由此比较出酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3。
(1)
由图可知，仪器a为分液漏斗；
(2)
由分析可知，a中所盛试剂为稀硝酸；
(3)
由分析可知，装置B所盛试剂是饱和碳酸氢钠溶液，可以除去二氧化碳中的硝酸；
(4)
由分析可知，装置C中装有硅酸钠溶液，二氧化碳与硅酸钠溶液发生反应生成硅酸沉淀，离子方程式为SiO＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO；
(5)
元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，则非金属性：N＞C＞Si；
(6)
元素的非金属性越强，对其氢化物的稳定性越强，则碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为NH3＞CH4＞SiH4；
(7)
NH3中含有氢键，其沸点较高，CH4和SiH4都是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点：NH3＞SiH4＞CH4。
18．
【详解】在氨硼烷的2×2×2的超晶胞结构中，共有16个氨硼烷分子，晶胞的长、宽、高分别为2a pm、2b pm. 2c pm，若将其平均分为8份可以得到8个小长方体，则平均每个小长方体中占有2个氨硼烷分子，小长方体的长、宽、高分别为a pm、b pm、c pm ，则小长方体的质量为，小长方体的体积为abc×10-30 cm-3，因此，氨硼烷晶体的密度ρ= 。
19．(1) SiB6 SiP
(2)×1030
(3)×100%
【详解】（1）I中8个Si原子位于顶点、6个B原子均在体内，则晶胞中Si原子数为8×=1；B原子数为6，则化学式为SiB6；
II中8个Si原子位于顶点、6个Si原子位于面心，4个P原子均在体内，则晶胞中Si原子数为8×+6×=4，P原子数为4，则该晶体化学式为SiP；
（2）由(1)可知：I的晶胞质量为，晶胞体积V=a3×10-30 cm3，则I的密度ρ=；
（3）晶胞II中8个Si原子位于顶点、6个Si原子位于面心，4个P原子均在体内，则Si原子数为晶胞中Si原子数为8×+6×=4，P原子数为4，Si、P原子的总体积V1=，晶胞的体积V=b3 pm3，则晶胞II中原子的空间占有率为。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
