2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：12-2微粒间作用力与物质的性质.docx

其次单元　微粒间作用力与物质的性质
(计时：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·山东)下列关于金属及金属键的说法正确的是(　　)
A．金属键具有方向性与饱和性
B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
C．金属导电是由于在外加电场作用下产生自由电子
D．金属具有光泽是由于金属阳离子吸取并放出可见光
解析　金属键没有方向性和饱和性，A项错；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，B项对；金属导电是由于在外加电场作用下电子发生了定向移动，C项错；金属具有光泽是由于自由电子能够吸取并放出可见光，D项错。
答案　B
2．下列叙述正确的是(　　)
A．分子晶体中的每个分子内肯定含有共价键
B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键
C．离子晶体中可能含有共价键
D．金属晶体的熔点和沸点都很高
解析　单原子分子内不存在共价键，如He、Ar等，A项错误；某些原子晶体，如二氧化硅晶体中原子间存在极性共价键，B项错误；离子晶体中肯定含有离子键，还可能含共价键，如NaOH是由Na＋和OH－结合而成的离子晶体，OH－中含O—H共价键，C项正确；金属晶体的熔、沸点一般较高，但也有部分金属的熔、沸点较低，如常温下汞为液态，D项错误。
答案　C
3．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是(　　)
A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子
B．最小的环上，Si和O原子数之比为1:2
C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
D．存在四周体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角
解析　本题考查晶体的结构，意在考查考生对常见晶体类型的空间结构的理解力量。二氧化硅晶体相当于将金刚石晶体中的C原子换成Si原子，同时在每两个Si原子中心连线上的中间加上一个O原子，最小的环上有12个原子(6个Si原子和6个O原子)，A项错误，C项正确；最小的环上Si和O原子数之比为1:1，B项错误；SiO2晶体为空间网状结构，每个Si原子与相邻的4个O原子以共价键相结合，前者位于正四周体的中心，后者位于正四周体的4个顶点，D项错误。
答案　C
4．(2022·广东广州检测)有四种不同积累方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是(　　)

A．①为简洁立方积累，②为六方最密积累，③为体心立方积累，④为面心立方最密积累
B．每个晶胞含有的原子数分别为：①1个，②2个，③2个，④4个
C．晶胞中原子的配位数分别为：①6，②8，③8，④12
D．空间利用率的大小关系为：①<②<③<④
解析　本题考查了金属晶体的积累方式，精确     理解并记忆金属晶体的四种常见积累方式是解答本题的关键。①为简洁立方积累，②为体心立方积累，③为六方最密积累，④为面心立方最密积累，②与③推断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：①8×＝1，②8×＋1＝2，③8×＋1＝2，④8×＋6×＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他推断正确，C项错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D项错误。
答案　B
5．通常状况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示：

下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是(　　)
A．同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相像的物质不肯定具有相同的晶体结构
B．氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相像的物理性质
C．二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键
D．在二氧化硅晶体中，平均每个Si原子形成4个Si—O共价单键
解析　SiO2和CO2的化学式相像，但其晶体结构不同，A项正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为离子晶体，所以物理性质不同。依据二氧化硅的结构可推断D项正确。
答案　B
6．下图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(　　)

A．图①和图③ B．图②和图③
C．图①和图④ D．只有图④
解析　依据NaCl的晶体结构()，在每个Na＋四周最近的等距离的Cl－有6个(上、下、左、右、前、后)，故①正确；从NaCl晶体中分割1/8可得图④的结构。
答案　C
7．(双选)下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是(　　)
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点渐渐上升
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
解析　F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体属分子晶体，它们的熔沸点凹凸打算于分子间的作用力，与共价键的键能无关，A项错；HF、HCl、HBr、HI的分子内存在共价键，它们的热稳定性与它们内部存在的共价键的强弱有关，B项正确；金刚石和晶体硅都是原子间通过共价键结合而成的原子晶体，其熔沸点凹凸，打算于共价键的键能，C项正确；NaF、NaCl、NaBr、NaI都是由离子键形成的离子晶体，均无共价键，D项错。
答案　BC
8．分析化学中常用X射线争辩晶体结构，有一种晶体可表示为[MxFey(CN)z]，争辩表明它的结构特性是Fe2＋和Fe3＋分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该晶体属于原子晶体
B．M的离子位于上述晶胞的面心，呈＋2价
C．M的离子位于上述晶胞体心，呈＋1价
D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为＋1价
解析　利用均摊法，该晶胞结构中含有CN－数为12×1/4＝3，Fe2＋数为4×1/8＝1/2，Fe3＋数为4×1/8＝1/2，因此可知该晶体的化学式为MxFe2(CN)6，设M的化合价为y，则xy＝1，且x、y为正整数，则x＝1，y＝1。故该晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，该晶体为离子晶体。
答案　D
9．部分物质的熔点如下表所示，有关推断错误的是(　　)
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920 ℃
97.8 ℃
1 291 ℃
190 ℃
2 073 ℃
－107 ℃
－57 ℃
1 723 ℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就肯定是离子晶体
B．在共价化合物分子中各原子不肯定都形成8电子结构
C．同族元素的氧化物形成的晶体类型可能不同
D．金属晶体的熔点不肯定比分子晶体的高
解析　含有金属阳离子的晶体还可能是金属晶体，如表中的Na，A错误；在共价化合物分子中各原子不肯定都形成8电子结构，例如表中的BCl3，故B正确；同族元素的氧化物形成的晶体类型可能不同，例如SiO2是原子晶体，但CO2为分子晶体，C正确；金属晶体的熔点不肯定比分子晶体的高，例如钠的熔点比AlCl3的熔点低，D正确。
答案　A

10．如图是Mn和Bi形成的某种晶体的晶胞结构示意图，则该晶体的化学式可表示为(　　)
A．Mn2Bi B．MnBi
C．MnBi3 D．Mn4Bi3
解析　分析题给晶胞结构示意图，可知有6个Bi原子处于晶胞的内部，即1个晶胞拥有6个Bi原子；有12个Mn原子在晶胞的顶点上，每个晶胞占有12×＝2个，有6个Mn 原子在晶胞的棱上，每个晶胞占有6×＝2个，有2个Mn原子在晶胞的面心，每个晶胞占有2×＝1个，还有1个Mn原子在晶胞内部，因此1个晶胞实际拥有的MN原子个数为2＋2＋1＋1＝6，因此该晶胞的化学式可表示为MnBi。
答案　B
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2021·江苏)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其缘由是________________________。
(4)Y与Z可形成YZ。
①YZ的空间构型为________(用文字描述)。
②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：________。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成协作物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该协作物中含有σ键的数目为________。
解析　X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，X为Zn；Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y为S；依据Z的信息可知Z为O。(1)①由晶胞结构可知，X分别位于晶胞的顶点和面心，依据晶胞中原子的“分摊法”可计算一个晶胞的X原子数为：8×1/8＋6×1/2＝4。②Y原子全部在晶胞中，故一个晶胞中含有4个Y原子。故该化合物的化学式为ZnS。(2)H2S分子中S原子有两对成键电子和两对孤对电子，所以H2S分子中S原子的轨道杂化类型为sp3杂化。(3)H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。(4)①SO的中心原子S四周有4对成键电子，形成以S为体心，O为顶点的正四周体结构；②SO中S、O最外层均为6个电子，故SO中原子最外层共有32个电子；CCl4、SiCl4中原子的最外层电子总数均为4＋7×4＝32，故SO、CCl4、SiCl4为等电子体。(5)[Zn(NH3)4]Cl2中[Zn(NH3)4]2＋与Cl－形成离子键，而[Zn(NH3)4]2＋中含有4个Zn—N键(配位键)和12个N—H键，共16个共价单键，故1 mol该协作物中含有16 mol σ键。
答案　(1)①4　②ZnS
(2)sp3
(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键
(4)①正四周体　②CCl4或SiCl4等
(5)16 NA或16×6.02×1023个
12．(12分)(2021·新课标全国Ⅱ)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
(1)D2＋的价层电子排布图为________。
(2)四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最大的是________(填元素符号)。

(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为________；D的配位数为________；
②列式计算该晶体的密度________g·cm－3。
(4)A－、B＋和C3＋三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有________；该化合物中存在一个简单离子，该离子的化学式为________，配位体是__________。
解析　由元素C的价电子层中未成对电子数为4知，其不行能位于短周期，结合题意知，元素C位于第四周期，进一步可推出元素A为F，元素B为K，元素C为Fe，元素D为Ni。(2)K原子易失电子，第一电离能最小，F的非金属性最强，电负性最大。(3)依据分摊法，可以求得化合物的化学式为K2NiF4，晶体的密度可由晶胞的质量除以晶胞的体积求得。(4)Fe3＋供应空轨道，F－供应孤对电子，两种离子间形成配位键。
答案　(1)
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
(2)K　F
(3)①K2NiF4　6
②＝3.4
(4)离子键、配位键　[FeF6]3－　F－
13．(13分)(2022·烟台调研)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B的单质燃料时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其第一至第四电离能如下表所示：
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
(1)某同学依据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违反了________。

(2)ACl2分子中A原子的杂化类型为________。
(3)氢气作为一种清洁能源，必需解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C键的键长大于C60中C—C键的键长，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确________(填“是”或“否”)，并阐述理由_____________________。
(4)

科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的电子排布式：________，该物质中K原子和C60分子的个数比为 ________。
(5)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的挨次是________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则1 mol Si60分子中π键的数目为________。
解析　(1)E(3s)<E(3p)，3s轨道排满才能排3p轨道。
(2)由表格中的电离能数据推出A为Be，B为Mg，BeCl2中心原子的价层电子对数为2，实行sp杂化。
(3)C60与金刚石所属的晶体类型不同，C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，打算两者熔点凹凸的作用力不同。
(4)K原子序数是19，价电子排布式为4s1；从晶胞中可看出C60的个数为8×＋1＝2，钾原子的个数为12×＝6，钾原子和C60分子的个数比为3:1。
(5)依据C、Si、N在周期表中的相对位置，可得电负性大小挨次为N>C>Si；NCl3与NH3的空间构型相同，Si的价电子数为4，每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连，且最外层满足8电子稳定结构，所以每个Si原子四周只有1个π键，且2个Si原子共用1个π键，所以Si60分子中π键的数目为(60×1)×＝30。
答案　(1)能量最低原理
(2)sp杂化
(3)否　C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键
(4)4s1　3:1
(5)N>C>Si　30
14．(13分)(2022·湖北八校联考)锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O
(1)写出基态Cu2＋的核外电子排布式：________。与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有________(填元素符号)，上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的挨次为________。
(2)PO的空间构型是________。
(3)与NH3互为等电子体的分子、离子有________、________(各举一例)。
(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为________。

(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成协作物[Cu(CN)4]2－，则1 mol CN－中含有的π键的数目为________。
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为________。

(7)铜晶体为面心立方最密积累，铜的原子半径为127.8 pm，列式计算晶体铜的密度__________。
解析　本题考查了核外电子排布式、第一电离能、等电子体、杂化轨道理论和晶胞计算，意在考查考生对相关学问的综合运用力量。
(1)铜位于第四周期ⅠB族，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，失去两个电子后变成Cu2＋，故Cu2＋的核外电子排布式为[Ar]3d9，第四周期中，最外层电子数为1的还有K、Cr两种元素。同周期元素从左到右元素的第一电离能量呈增大趋势，由于N的2p轨道为半布满状态，较稳定，故第一电离能：O<N。
(2)依据价层电子对互斥理论可知PO的立体构型为正四周体形。
(3)等电子体是指原子数和价电子数相同的分子、离子或原子团，等电子体化学键和构型类似，与NH3互为等电子体的分子有PH3、AsH3等，离子有H3O＋或CH等。
(4)碳原子形成单键时接受sp3杂化，形成双键时接受sp2杂化，形成叁键时接受sp杂化。
(5)CN－的结构为[C≡N]－，叁键中含有1个σ键和2个π键，故1 mol CN－中含有2NA个π键。
(6)由晶体结构图可以看出，有12个Cu原子位于六棱柱的顶点，每个Cu原子为6个晶胞共用，有2个Cu原子位于六棱柱的上下两个面心上，每个Cu原子为2个晶胞共用，还有3个Cu原子位于六棱柱体心内，完全属于该晶胞，1个晶胞中，N(Cu)＝12×＋2×＋3＝6；有6个H原子位于六棱柱的棱边上，为3个晶胞共用，有4个H原子位于六棱柱体心内，完全属于该晶胞，1个晶胞中N(H)＝6×＋4＝6，则该红色化合物的化学式为CuH。
(7)由Cu的晶胞可知，1个晶胞中含有Cu原子数＝8×＋6×＝4个，晶胞的边长为：4×127.8×10－10 cm×＝(2×127.8×10－10)cm，晶胞的体积为(2×127.8×10－10)3 cm3，依据ρ＝＝ g·cm－3＝9.0 g·cm－3。
答案　(1)[Ar]3d9　K　Cr　O<N
(2)正四周体
(3)PH3或AsH3、H3O＋或CH
(4)sp3，sp2
(5)2NA
(6)CuH
(7) g·cm－3
＝9.0 g·cm－3