专题3《微粒间作用力与物质性质》章末习题
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．NaCl和晶体所含化学键的类型相同
B．和是同素异形体
C．干冰、二氧化硅均属于原子晶体
D．合成纤维是一类高分子化合物
2．晶体的性质与晶体类型密切相关，下列关于晶体的描述不正确的是
A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，晶体的硬度和熔沸点越高
B．某无色晶体能溶于水，质硬而脆，熔点为801℃，熔化状态下能导电，则该晶体可能为离子晶体
C．易溶于CS2，液态时不导电，水溶液能导电的晶体为分子晶体
D．含有阳离子的晶体不一定是金属晶体，金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性
3．科研人员研制出由18个碳原子构成的环碳分子(如图所示)，下列说法正确的是
A．是一种共价化合物 B．硬度大、熔点高
C．与乙炔互为同系物 D．与互为同素异形体
4．和的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是
A．与都能在水中与氨形成配合物
B．和的熔点都比的低
C．和均可表现出弱酸性
D．和的氢化物都不能在酸中稳定存在
5．几种物质的熔点和沸点的数据如表，下列有关判断错误的是
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质M
熔点/℃ 801 712 190 -70 2300
沸点/℃ 1465 1412 178 57.6 2500
注：AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定。A．常温下，SiCl4为液态 B．单质M可能是共价晶体
C．熔沸点：MgO
6．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期，且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数，X与W的最高化合价之和为8，Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是
A．简单离子半径：
B．X、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物
C．常见单质沸点：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
7．下列各组物质的变化过程中，所克服的粒子间作用力完全相同的是
A．CaO和熔化 B．Na和S受热熔化
C．NaCl和HCl溶于水 D．碘和干冰的升华
8．在气体分析中，常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化)：
下列说法正确的是
A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B．步骤②中SO2的作用是作为氧化剂
C．步骤③中用SO2水溶液洗涤比较有效
D．CuCl晶胞结构如图所示，每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4
9．关于晶体，下列有关叙述不正确的是
A．利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70
B．晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列，使晶体具有各向异性
C．可通过X－射线衍射实验区分晶体和非晶体
D．“硅－炭黑晶体管”为一种新型材料，硅、炭黑均属于晶体
10．2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A．醋酸钠是强电解质
B．醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C．常温下，醋酸钠溶液的
D．该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
11．某抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是
A．W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
B．最高价氧化物对应的水化物酸性强弱Y>Z
C．简单氢化物的沸点：W
12．在新型催化剂作用下，氧化可获得，反应为 。下列说法正确的是
A．该反应中反应物键能总和大于生成物键能总和
B．反应中和的总能量大于的总能量
C．上述反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D．的使用能降低该反应的焓变
13．下列关于晶体的说法正确的是
A．组成金属的粒子是原子
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．离子晶体中一定有离子键，分子晶体中肯定没有离子键
D．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
14．下列说法正确的是
A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B．完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物
C．IA族和VIIA族元素原子间只能形成离子键
D．金属键只存在于金属单质中
15．卤族元素随核电荷数的增加，下列叙述正确的是
A．单质的颜色逐渐变浅 B．氢卤酸的酸性逐渐增强
C．单质的熔点逐渐降低 D．单质的氧化性逐渐增强
二、填空题
16．按要求填空：
(1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_________mol。
(2)CO2分子中存在_________个键和_________个键。
(3)N2分子中键与键的数目比 _________。
17．在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是___________原子。设Cr和Al原子半径分别为和，则金属原子空间占有率为___________%(列出计算表达式)。
18．回答下列问题：
(1)晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。与K紧邻的O的个数为___________。已知阿伏加德罗常数的值为，则晶体的密度为___________(列式表示)。
(2)若晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为，位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为，在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，设左下角顶角的I原子的坐标参数为，则K原子的坐标参数为___________。
19．区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为_______
20．C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示出其中一层结构)
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为____。
A．同分异构体 B．同素异形体 C．同系物 D．同位素
(2)固态时，C60属于___晶体。
(3)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是___个。
(4)BN晶体有多种结构，其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图)。
①该晶体的最小环中含有___个B原子；N原子的配位数为___。
②已知立方氮化硼晶体内存在配位键，则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为___。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，图中a处B的原子坐标参数为(0，0，0)，则距离该B原子最近的N原子坐标参数为____。
21．完成下列问题。
(1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB……方式堆积而成，如图甲所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为_______。
(2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，如图乙所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，1mol石墨烯中含有的六元环个数为_______。下列有关石墨烯的说法正确的是_______(填字母)。
a.晶体中碳原子间全部是单键
b.石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面
c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力
(3)石墨烯可转化为，的结构如图丙所示，该分子是由五边形和六边形构成的球体，其中五边形有12个，则六边形有_______个(注：简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间的关系为)。
(4)金刚石晶胞如图丁所示，则金刚石晶胞中原子的配位数为_______。
22．一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同；若晶胞参数为a nm，则晶体密度为_______ g/cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
23．的晶胞如图所示，金属离子与氧离子间的作用力为_______，的配位数是_______。
24．回答下列问题
(1)的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高，它们都属于_______晶体。前者熔点较高的原因是_______。
(2)和通常均为液体。
①Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
②的立体构型为_______，属于_______晶体。
③的熔点低于的原因为_______。
(3)CO能与金属Fe形成，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于_______晶体。
(4)O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为_______和_______。
(5)可由和在Cu催化剂存在下反应直接得到：。上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填字母)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.共价晶体 d.金属晶体
25．Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______。
参考答案：
1．C
【解析】A．NaCl、MgCl2均为离子化合物，只含离子键，A正确；
B．C60、C70为碳元素的不同单质，互为同素异形体，B正确；
C．干冰(CO2)由分子构成，属于分子晶体，SiO2由原子构成，属于原子晶体，C错误；
D．合成纤维、合成树脂、合成橡胶属于三大合成高分子材料，D正确；
故答案选C。
2．D
【解析】A．结构相似的共价晶体，原子半径越小，则共价键的键长越短，键能越大，晶体的硬度和熔沸点越高，A正确；
B．某无色晶体能溶于水，则应不是金属晶体，质硬而脆，熔点为801℃，熔沸点较高，应不是分子晶体，熔化状态下能导电，应为离子晶体，B正确；
C．易溶于CS2，根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构，液态时不导电，说明不是离子晶体或金属晶体，水溶液能导电，则应为分子晶体，C正确；
D．金属晶体不一定有较高的熔点，如金属晶体Hg，常温下为液体，熔点较低，D错误；
综上所述答案为D。
3．D
【解析】A．该物质的化学式为C18，是由C元素组成的单质，故A错误；
B．该物质由C18分子构成，硬度小、熔点低，故B错误；
C．该物质是C元素组成的单质，乙炔是化合物，不是同系物，故C错误；
D．该物质与都是由C元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D正确；
选D。
4．A
【解析】A．半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；
B．和属于分子晶体，而属于离子晶体，则和的熔点都比的低，B项正确；
C．和均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；
D．和的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；
答案选A。
5．C
【解析】A．由表格中的信息可知，SiCl4熔点为-70℃，沸点57.6℃，故常温的时候为液体，A正确；
B．单质B的熔沸点很高，所以单质B是原子晶体，B正确；
C．这两者都是离子晶体，其中镁离子的半径小，氧离子半径较小，故氧化镁的晶格能大，熔沸点高，C错误；
D．离子晶体的离子键越强，熔沸点越高，由表中数据可以知道，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2的强，D正确；
故选C。
6．C
【解析】主族元素的最高化合价等于主族元素的族序数，由Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁可知，Z为铝元素；再结合X、Y、W的族序数之和等于Z的质子数与X、W的最高化合价之和为8可知，Y为氮元素；由于X、Y位于不同周期且X的原子序数小于Y，故X为氢元素、W为氯元素，综合分析X为氢，Y为氮，Z为铝，W为氯，以此解题。
【解析】A．核外有3个电子层，半径最大，、核外均有2个电子层，原子序数越大，离子半径越小，核外无电子，半径最小，A正确；
B．X、Y、W形成的化合物中，水解溶液显酸性，B正确；
C．氯气的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，故沸点，C错误；
D．是最强的无机酸，是强酸，是两性化合物，D正确；
故选C。
7．D
【解析】A．氧化钙是离子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为离子键，二氧化硅是原子晶体，熔化时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故A错误；
B．钠是金属晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为金属键，硫是分子晶体，受热熔化时所克服的粒子间作用力为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力不同，故B错误；
C．氯化钠是离子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为离子键，氯化氢是分子晶体，溶于水时所克服的粒子间作用力为共价键，两者所克服的粒子间作用力不同，故C错误；
D．碘和干冰都是分子晶体，升华时所克服的粒子间作用力都为分子间作用力，两者所克服的粒子间作用力完全相同，故D正确；
故选D。
8．C
【解析】Cu2(OH)2CO3与过量盐酸反应得到CuCl2的盐酸溶液，再通入SO2还原，过滤、洗涤得到CuCl固体。
【解析】A．步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸则得不到CuCl2的盐酸溶液，最终也得不到氯化亚铜固体，A错误；
B．根据Cu元素化合价的变化：从+2降低+1，可知其被还原，故步骤②中SO2的作用是作为还原剂，B错误；
C．由于CuCl容易被氧化，在步骤③中用SO2水溶液洗涤可防止CuCl被氧化，C正确；
D．从CuCl晶胞结构图可知，氯离子位于立方晶胞顶点和面心，故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为，D错误；
故选C。
9．D
【解析】A．将C60和C70的混合物，加入一种空腔大小适合C60的杯酚中，杯酚像个碗似的、把C60装起来，不能装下C70，加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解了，过滤后分离C70，再向不容物中加入氯仿，氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀——利用超分子的分子识别特征，利用杯酚、可以分离C60和C70，A正确；
B． 晶体具有自范性，晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列，使晶体具有各向异性，B正确；
C． 可通过X－射线衍射实验区分晶体和非晶体，例如：石英玻璃为非晶体，水晶的粉末是晶体，用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的，C正确；
D．炭黑属于非晶体，D不正确；
答案选D。
10．B
【解析】A．醋酸钠在水溶液中能完全电离，醋酸钠是强电解质，故A正确；
B．醋酸钠晶体是离子晶体，冰是分子晶体，故B错误；
C．醋酸钠是强碱弱酸盐，常温下，醋酸钠溶液的，故C正确；
D．过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态，加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出，形成饱和溶液，故D正确；
选B。
11．A
【解析】由分子结构可知Y形成5个共价键，则Y原子最外层有5个电子，由于W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，则W是氮元素，Y是磷元素，Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍，磷的最外层有5个电子，Z最外层电子数也是奇数，X最外层电子数为偶数，结合都是短周期元素，则Z是氯元素，最外层有7个电子，所以X最外层电子数为(5+7)/2=6，原子序数比磷小，则X是氧元素。根据上述分析知：W是氮元素，X是氧元素，Y是磷元素，Z是氯元素。
【解析】A．W是氮元素，Z是氯元素，W的最简单氢化物NH3与Z的单质Cl2混合后会发生氧化还原反应（8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2），反应产生的NH4Cl在室温下呈固态，可以看到白烟现象，A项符合题意；
B．Y的最高价氧化物对应水化物为H3PO4，其为中强酸；Z的最高价氧化物对应水化物为HClO4，其为强酸，所以Z>Y，B项不符合题意；
C．对应的简单氢化物分别为W—NH3，Y—PH3，X—H2O，氨气和水的分子间均都有氢键，沸点较高，水在常温下呈液态而氨在常温下为气态，所以沸点顺序为H2O>NH3>PH3，即X>W>Y，C项不符合题意；
D．Y为P元素，可与氯形成PCl5，其中P不能满足8电子结构，D项不符合题意；
故正确选项为A
12．C
【解析】A．该反应的ΔH<0，说明是放热反应，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A错误；
B．该反应的ΔH<0，说明反应中和的总能量大于和的总能量，B错误；
C．Cl2中含有非极性共价键，H2O中含有极性共价键，O2中含有非极性共价键，HCl中含有极性共价键，则反应有极性共价键、非极性共价键的断裂和形成，C正确；
D．RuO2是该反应的催化剂，催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，但不能改变反应的ΔH，D错误；
故选C。
13．C
【解析】A．组成金属的粒子是金属阳离子和自由电子，A错误；
B．分子间作用力与分子稳定性无关，B错误；
C．离子晶体由离子构成，因此一定含离子键，分子晶体由分子构成，一定不含离子键，C正确；
D．SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合，D错误；
选C。
14．B
【解析】A．含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如是共价化合物，故A错误；
B．完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如，故B正确；
C．IA族和VIIA族元素原子间可能形成离子键也可能形成共价键，如中只含共价键，中只含离子键，故C错误；
D．金属键存在于金属单质或合金中，故D错误。
故选：B。
15．B
【解析】A．卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，故A错误；
B．卤族元素由上到下，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减小，H-X键的键能逐渐减小，HX电离出H+越来越容易，故氢卤酸的酸性依次增强，故B正确；
C．卤族元素单质都是分子晶体，组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高，所以卤族元素单质的熔点随着核电荷数的增加逐渐升高，故C错误；
D．卤族元素非金属性随核电荷数增大而减弱，其单质的氧化性随核电荷数增大逐渐减弱，故D错误；
答案选B。
16．(1)7
(2) 2 2
(3)
【解析】（1）
1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。
（2）
CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。
（3）
N2的结构式为，则。
17． Al
【解析】已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为，白球个数为，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子的体积为，故金属原子空间占有率=%。
18．(1)
(2)
【解析】（1）
K、O构成面心立方结构，K的配位数为12；该晶胞中K位于顶点，个数为，I位于体心，个数为1，O位于面心，个数为，则晶胞质量为；密度为。
（2）
根据的化学式及晶胞结构可知的另一晶胞结构中I处于顶角，O处于棱心，K处于体心，则K原子的坐标参数为。
19．X射线衍射法
【解析】区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法；故答案为X射线衍射法。
20． B 分子 2 3 4 1∶3 (，，)
【解析】(1)同种元素的不同单质互称同素异形体，C60、金刚石和石墨是碳元素的不同单质，属于同素异形体，答案选B；
(2)C60构成微粒是分子，一个分子中含有60个碳原子，所以属于分子晶体；
(3)石墨层状结构中，每个碳原子被三个正六边形共用，所以平均每个正六边形占有的碳原子数=6×=2；
(4)①该晶体的最小环中含有3个B原子，3个N原子，N原子周围距离最近的B原子有4个，N原子的配位数为4个；
②立方氮化硼的结构与金刚石相似，硬度大，属于原子晶体，硼原子的价电子数为3，形成4个共价键，有1个配位键，3个普通共价键，配位键与普通共价键数目之比为1∶3；
a处B的原子坐标参数为(0，0，0)，距离该B原子最近的N原子连线处于晶胞对角线上，且二者距离为体对角线的，则该N原子到各坐标平面距离均等于晶胞棱长的，距离该B原子最近的N原子坐标参数为(，，)。
21．(1)4
(2) abc
(3)20
(4)4
【解析】（1）
由题图甲可知，六方晶胞中处于顶点的8个碳原子分为两种，其中4个被6个晶胞所共有，4个被12个晶胞所共有；处于棱上的4个碳原子也分为两种，其中2个被3个晶胞所共有，2个被6个晶胞所共有；处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有；晶胞内还有1个碳原子，所以每个六方晶胞中含有的碳原子数为；
（2）
a．由题图乙可知，石墨烯中6个碳原子组成1个环，每个碳原子被3个环共有，相当于2个碳原子组成1个环，1mol碳原子组成的环的个数为。根据碳原子成键特点可知，每个碳原子与周围三个碳原子形成3个单键，a正确；
b．石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面，b正确；
c．从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力，c正确；
故选：abc；
（3）
设中六边形、五边形的个数分别为x、y。则有：、，解得，；
（4）
由金刚石晶胞结构可知原子的配位数为4。
22． Ti4+
【解析】距离最近的是处于面心的，的配位数为6，图(a)中的配位数也为6，其与图(b)中的空间位置相同；
根据均摊法，1个晶胞中含有的个数为，；的个数为，的个数为1，化学式为，摩尔质量为，一个晶胞的质量为，体积为，则晶体密度为。
23． 离子键 12
【解析】阴、阳离子间的作用力为离子键；距离最近的为，共有12个与位于体心处的距离相等且最近，故的配位数为12。
24．(1) 离子 半径小于半径，的离子键强
(2) 正四面体形 分子 二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于
(3)分子
(4) 分子晶体 离子晶体
(5)abd
【解析】（1）
、的熔点都较高，都属于离子晶体。的熔点较高的原因是半径小于半径，的离子键强；
（2）
①非金属性越强，电负性越大，同周期，越靠右非金属性越强，故Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为；
②中心原子Si的成键电子对为4对，根据价层电子对互斥理论可知，其立体构型相同，为正四面体形，属于分子晶体；
③两者都属于分子晶体，则的熔点低于的原因为的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故答案为：二者均为分子晶体，组成与结构相似，的相对分子质量小于，分子间作用力弱于，故熔点低于；
（3）
的熔点为253K，沸点为376K，熔沸点较低，则其固体属于分子晶体；
（4）
氧的氢化物是水，常温为液体，熔点较低，为分子晶体；钠的氢化物为氢化钠，由Na+和H-，离子构成，为离子晶体；
（5）
上述方程式中的、、属于分子晶体；属于离子晶体；铜属于金属晶体。
25．NiO>CoO>FeO
【解析】离子晶体的熔点由离子半径和电荷数决定，离子半径越小，离子电荷越多，晶体的熔点就越高，据此分析解答。
【解析】由于、、的晶胞类型相同，而离子半径：，则熔点由高到低顺序为：。
