第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质课后练习 高中化学人教版（2019）选择性必修2.docx

第二章分子结构与性质第三节分子结构与物质的性质课后练习 上学期高中化学人教版（2019）选择性必修2一、单选题（共16题）1铁有、三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是A-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个B-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个C-Fe晶胞中Fe原子数与-Fe晶胞中Fe原子数之比为2：1D将铁加热到1500分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体相同2我国科学家利用催化直接加氢得到二甲醚，助力碳中和催化剂的晶体结构如图。下列说法不正确的是A每个N周围距离最近的N数目为8BN原子位于原子构成的四面体空隙C晶胞的俯视图为D晶体密度为3盐酸肼(N2H6Cl2)是一种化工原料，与NH4Cl类似，其溶液呈酸性。下列说法正确的是AN2H6Cl2属于共价化合物BN2H6Cl2中含有非极性共价键CN2H6Cl2中氮元素化合价为3价D盐酸肼在水中电离方程式为N2H6Cl22Cl4下列说法正确的是A某晶体固态时不导电，其水溶液能导电，说明该晶体是离子晶体BNa2O、NaOH、Na2S、Na2SO4固体分别加热熔化，需要克服相同类型作用力CNH3、CO2和PCl3分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D甲烷的熔点低于水，说明甲烷分子内的化学键弱于水分子内的化学键5下列可用于判断某物质为晶体的方法是（ ）A质谱法B红外光谱法C核磁共振法DX射线衍射法6我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是A11BN和10BN的性质无差异B该晶体具有良好的导电性C该晶胞中含有14个B原子，4个N原子DN原子周围等距且最近的N原子数为127下列关于化学与生活的说法错误的是ATi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8下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中错误的是A三维空间尺寸必须都处于纳米级B既不是微观粒子，也不是宏观物质C是原子排列成的纳米数量级原子团D内部具有晶体结构，而界面为无序结构9关于晶体的自范性，下列叙述正确的是()A破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块C圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性D由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性10近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50300GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子)，关于这三种晶胞的说法正确的是A晶胞中钠原子的配位数为6B晶胞中含有6个钠原子C晶胞所对应晶体的化学式为Na2ClD三种晶体均是由NaCl晶体在50300GPa的高压下和Na反应所得11硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子分层排布，彼此分层间隔。硼原子(黑球，半径为a)和镁原子(白球，半径为b)在平面上的投影如图1，下列说法错误的是A硼原子的价电子构型为B该晶体的化学式为C硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示D晶胞边长为12下列判断正确的是 A图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，则其化学式可表示为M2N7B图乙表示CsCl晶体的晶胞，Cs+的配位数为6C图丙可表示燃料燃烧反应的能量变化D图丁表示可逆反应的平衡常数随反应物浓度的变化13下列判断正确的是A图甲表示晶体的晶胞，晶胞中“”代表B图乙表示晶体的晶胞，每个原子周围距离最近的原子有12个C图丙表示常温下，将等体积一定浓度的盐酸和醋酸分别加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线D图丁表示其他条件不变时，只改变的起始浓度，反应的平衡体系中随变化的关系曲线14下列对晶体类型判断正确的是()选项Na2B2O7CaF2H3BO3NH3A原子晶体金属晶体原子晶体分子晶体B离子晶体分子晶体离子晶体分子晶体C离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体D分子晶体离子晶体分子晶体离子晶体AABBCCDD15我国科学家合成太阳能电池材料(CH3NH3)PbI3，其晶体结构如图，属于立方晶系，晶体密度为 gcm。其中 A代表(CH3NH3)+；原子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为(1/2，1/2，1/2)，下列说法错误的是 AB 代表Pb2+B每个晶胞含有I-的数目为 6CC的原子坐标参数为(，0)D(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为a36.0210-7gmol-1162001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。右图示意的是该化合物的晶体结构：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为 AMgBBMg3B2CMg2BDMg2B2二、综合题（共3题）17近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。回答下列问题：（1）元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_，其沸点比NH3的_（填“高”或“低”），其判断理由是_。（2）Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_。（3）比较离子半径：F_O2（填“大于”等于”或“小于”）。（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化合物的化学式表示为_，通过测定密度和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：=_gcm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为()，则原子2和3的坐标分别为_、_。18元素周期表是科学界最重要的成就之一。作为一种独特的工具，它使科学家能够预测地球上和宇宙中物质的外观、性质及结构等。(1)通常制造的农药含元素F、P、S、Cl。四种元素的电负性从大到小的顺序为_；第一电离能从大到小的顺序为_。(2)科学家曾利用元素周期表寻找F、Cl的含碳化合物作为制冷剂。已知CCl4的沸点为76.8，CF4的沸点为-128，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂可以是_（写出其中一种的化学式）。(3)1963年以来科学家借助射电望远镜，在星际空间已发现NH3、HCC-CN等近两百种星际分子。与NH3互为等电子体的阳离子为_；HCC-CN分子中键与键的数目比n()n()=_。(4)过渡元素（包括稀土元素）中可寻找各种优良催化剂。Sc的一种氢化物的晶胞结构如图所示，该氢化物的化学式为_。19硫酰氯(SO2Cl2)常用作药剂的合成、染料的制造，熔点为54.1，沸点为69.1。100以上分解生成SO2和Cl2，在空气中遇水蒸气剧烈反应，并产生大量白雾。实验室合成SO2Cl2的原理为：SO2(g)Cl2(g)=SO2Cl2(l)H<0，实验装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答问题：(1)试剂K是_(填名称)；A装置的作用是_。(2)实验完毕后，从装置C的反应瓶中的混合物中分离出SO2Cl2的操作是_。(3)C中冰水浴的作用是_。(4)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应)，称取agSO2Cl2产品于锥形瓶中，加入足量蒸馏水，充分反应。用cmolL-1AgNO3溶液滴定反应后的溶液至终点(K2CrO4溶液做指示剂，滴定过程中SO不参与反应)，消耗AgNO3溶液的体积为VmL。如滴定前仰视滴定后俯视读数，则测得的结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)；SO2Cl2溶于水中发生反应的化学方程式是_；该SO2Cl2产品的纯度为_。(5)Cl2能与Co反应生成CoCl2，是制备离子晶体CoO的重要中间产物。CoO的晶胞结构如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为_gcm-3。参考答案1D【详解】A由题图知，-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个，A项正确；B-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个，B项正确；C根据均摊法原则可知-Fe晶体中铁原子个数是1+2，-Fe晶胞中Fe原子数是1，则-Fe晶胞中Fe原子数与-Fe晶胞中Fe原子数之比为2：1，C项正确；D将铁加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体不同，D项错误。综上所述，本题正确答案为D。2A【详解】A 如图：以六边形中间的N为中心，六边形的6个顶点，六边形上下各有3个，每个N周围距离最近的N数目为12，故A错误；B N原子位于原子构成的四面体空隙，故B正确；C 晶胞为四棱柱，晶胞的俯视图为，故C正确；D 晶胞中N为：8 +1=2，Ga为：4 +1=2，晶体密度为 =，故D正确；故选A。3B【详解】AN2H6Cl2与NH4Cl结构类似，都属于离子化合物，A错误；B在N2H6Cl2中含有N-N键属于非极性键，B正确；C在N2H6Cl2中，Cl是-1价，H是+1价，根据化合物中元素化合价代数和等于0可知氮元素化合价为2价，C错误；D盐酸肼(N2H6Cl2)是强酸弱碱盐，在水中完全电离产生、Cl-，电离方程式为：N2H6Cl2=2Cl-，D错误；故合理选项是B。4B【详解】A某晶体固态时不导电，其水溶液能导电，该晶体可能是离子晶体，也可能是分子晶体，A错误；BNa2O、NaOH、Na2S、Na2SO4固体分别加热熔化，断裂离子键，变为自由移动的离子，克服的都是离子键，因此克服的是相同类型作用力，B正确；CNH3中H原子核外是2个电子的稳定结构，C错误；D甲烷的熔点低于水，是由于CH4的分子间作用力比H2O小，且H2O分子之间存在氢键，增加了H2O分子之间吸引力，使物质熔化消耗的能量比CH4多，与分子内的化学键的强弱无关，D错误；故合理选项是B。5D【详解】A质谱法用于测定有机物的相对分子质量，不能判断某物质为晶体，故A错误；B红外光谱仪能测定出有机物的官能团和化学键，不能判断某物质为晶体，故B错误；C核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，不能判断某物质为晶体，故C错误；D晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，可以鉴别晶体与非晶体，故D正确；故答案为D。6D【详解】A. 11B和10B互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，但其物理性质不同，故A错误；B该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B错误；C由图可知，该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶点和面心上，故B原子的数量为8+6=4个，C错误；D由晶胞示意图，1个N原子与4个B原子成键，1个B原子可以和3个N原子成键，这些N原子距中心N原子等距离且最近，总数为12个，D正确；故答案选D。7B【详解】ATi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。8A【详解】纳米材料的基本构成微粒的尺寸需至少一维处于纳米级，A错误；B纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，既不是微观粒子，也不是宏观物质，B正确；C纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，微粒不一定是原子，C正确；D纳米颗粒内部具有晶体结构，而界面则为无序结构，D正确。故选A。9B【详解】A晶体在固态时不具有自发性，不能形成新的晶体，故A错误；B溶质从溶液中析出，可形成晶体，故B正确；C圆形容器中结出的冰是圆形，不是自发形成的，故C错误；D玻璃体属于非晶体，不具有自范性，由玻璃制成规则的玻璃球不是自发进行的，故D错误。10C【分析】根据原子分摊可知，晶胞中：晶胞中Na原子数目=1+8=2，Cl原子数目=12=6，化学式为NaCl3；晶胞中：晶胞中Na原子数目=2+4=3，Cl原子数目=8=1，化学式为Na3Cl；晶胞中：晶胞中Na原子数目=2+4+2=4，Cl原子数目=8=2，化学式为Na2Cl；根据信息：NaCl晶体在50300GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。结合原子守恒可知，晶胞所对应的晶体是NaCl晶体在50300GPa的高压下和Cl2反应的产物，晶胞、所对应的晶体是NaCl晶体在50300GPa的高压下和Na反应的产物，据此分析解答。【详解】A由图可知，晶胞中12个Cl原子位于面上，所以体心Na原子周围有12个Cl，即Na原子的配位数为12，故A错误；B晶胞中有2个Na原子位于体内，4个位于棱心，棱心被4个晶胞共用，Na原子个数为2+4=3，即晶胞中含有3个Na原子，故B错误；C晶胞中Na原子数目=2+4+2=4，Cl原子数目=8=2，化学式为Na2Cl，故C正确；D晶胞、所对用晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl，由原子守恒可知，晶胞所对应的晶体是NaCl晶体在50300GPa的高压下和Cl2反应的产物，晶胞、所对应的晶体是NaCl晶体在50300GPa的高压下和Na反应的产物，故D错误；答案选C。11B【详解】A硼原子的原子序数为5，其价电子排布式为，A正确；B根据图1可知，1个B原子被3个Mg原子共用，即属于1个Mg原子的B原子为，同理，1个Mg原子被6个B原子共用，即用于一个B原子的Mg原子为，所以晶胞中原子个数比Mg:B=:=1:2，化学式为，B错误；C图2中Mg原子位于晶胞的顶点，原子个数为=1，B原子位于晶胞的内部，原子个数为2个，其化学式为，与图1相符，C正确；D由图2可知，边长为2个白球圆心的距离，图1中3个连续最近的白球的中心组成一个等边三角形，如图，在等边三角形中作辅助线，如图（a、b、c为白球的球心，d为黑球的球心），ac即为晶胞边长，设晶胞边长为x，ae长度为x，ad长度为（a+b），则cos30=，解得x=，D正确； 故选B。12D【详解】A图甲表示由原子M、N构成的晶体的晶胞，晶胞中M原子的个数为4，N原子的个数为，则其化学式可表示为MN，A项错误；B图乙表示CsCl晶体的晶胞，与Cs+等距离且最近的Cl-有，则Cs+的配位数为8，B项错误；C燃料燃烧放出热量，反应物总能量大于生成物总能量，而图丙代表热反应，故图丙不能表示燃料燃烧反应的能量变化，C项错误；D可逆反应的平衡常数只与温度有关，与反应物浓度无关，因此改变反应物浓度平衡常数不变，D项正确；答案选D。13B【详解】A图甲中，小黑球位于晶胞的顶点和面心，根据均摊法，小黑球的个数为，小白球位于立方体内，个数为8，故黑球表示Ca2+，白球表示F-，A错误；B由图乙可知，Cu位于晶胞的顶点和面心，属于面心立方最密堆积，面心立方最密堆积中每个Cu原子周围距离最近的Cu原子有12个，B正确；C由图丙可知，盐酸和醋酸起始时导电能力相同，即起始时两种酸溶液中离子浓度相等，但醋酸是弱电解质，溶液中存在大量没有电离的醋酸分子，在稀释的过程中会不断电离，补充CH3COO-和H+，而盐酸是强酸，溶液中没有HCl分子，稀释过程中无法补充离子，因此稀释相同的倍数醋酸的导电能力会大于盐酸，C错误；D反应的平衡常数为K=，由于其它条件不变，那么温度和c(O2)都不变，K只与温度有关，故K不变，因为c(O2)不变，由平衡常数表达式可知不变，故也不变，D错误；故选B。14C【分析】【详解】Na2B2O7属于离子晶体，CaF2属于离子晶体，H3BO3属于分子晶体，NH3属于分子晶体，故选C。15B【详解】AA代表(CH3NH3)+，微粒数为2，而B代表微粒数也为2，所以B代表Pb2+，A正确；B图中是由两个晶胞构成，每个晶胞含有I-数为目为6=3，B错误；CC点处于xoy面上，由B的晶胞参数可知，M点的坐标是(，0)，C正确；D可由晶胞的密度计算(CH3NH3)PbI3的摩尔质量，=，解得M=a36.0210-7gmol-1，D正确；故选B。16A【详解】利用均摊法计算晶胞的微粒个数可知，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个镁原子，故一个晶胞中镁原子的个数为：；6个硼原子位于棱柱侧面上，故硼原子的个数为：，所以晶胞中镁原子和硼原子的个数比为：1：1，故化学式为MgB，故答案为：A。17三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 4s 4f5 小于 SmFeAsO1xFx 【详解】（1）As与N同族，则AsH3分子的立体结构类似于NH3，为三角锥形；由于NH3分子间存在氢键使沸点升高，故AsH3的沸点较NH3低，故答案为三角锥形；低；NH3分子间存在氢键；（2）Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态，能量较低，故首先失去4s轨道电子；Sm的价电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3+成为稳定状态，则应先失去能量较高的4s电子，所以Sm3+的价电子排布式为为4f5，故答案为4s；4f5；（3）F-和O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，则半径越小，故半径：F-<O2-，故答案为<；（4）由图1可知，每个晶胞中含Sm原子：4=2，含Fe原子：4+1=2，含As原子：4=2，含O原子：（8+2）（1-x）=2（1-x），含F原子：（8+2）x=2x，所以该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx；根据该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为a2c10-30cm3，则密度=g/cm3，故答案为SmFeAsO1-xFx；根据原子1的坐标（，），可知原子2和3的坐标分别为（，0），（0，0，），故答案为（，0）；（0，0，）；18F>Cl>S>P F>Cl>P>S CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl H3O+ 11 ScH2 【分析】(1)元素的非金属性越强，其电负性越大；一般情况下元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素；(2)分子中只含有1个C原子，根据C原子价电子为4的原则，F、Cl原子个数和等于4个即可。(3)等电子体是原子数相等，最外层电子总数也相等的微粒；共价单键是键，共建双键一个键一个键，共价三键一个键两个键；(4)用均摊方法计算该物质化学式。【详解】(1)元素的非金属性F>Cl>S>P，所以元素的电负性由大到小的顺序为F>Cl>S>P；同一主族的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越小；同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能越大，但第VA元素原子核外电子排布处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，所以这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>Cl>P>S。(2) CCl4的沸点为76.8，CF4的沸点为-128，若要求制冷剂沸点介于两者之间，则含一个碳原子的该制冷剂中F、Cl原子数的和等于4个，可以是CFCl3、CF2Cl2、CF3Cl中任何一种。(3)根据等电子体的概念，NH3的等电子体的阳离子是H3O+；在HCC-CN分子中含有4个键、4个键，二者个数比等于1：1；(4)根据Sc、H原子的相对位置可知：在该晶胞中含有8个H原子，含有的Sc原子个数为：8+6=4，Sc：H=4:8=1:2，所以该物质化学式为ScH2。【点睛】本题考查了物质结构的知识，涉及元素电负性、第一电离能大小比较、制冷剂的沸点与物质结构的关系、等电子体和物质化学式的书写、化学键类型的判断计算与判断等知识。掌握原子结构与元素的性质的关系，了解均摊方法的含义及应用、掌握化学基本概念等是正确解题的关键。19碱石灰 除去氯气中混有的氯化氢 过滤 有利于SO2Cl2的生成，减少SO2Cl2的挥发，防止SO2Cl2的分解 偏低 SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 100% 【分析】饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，用浓硫酸干燥氯气；二氧化硫通过干燥剂D，干燥的氯气和二氧化硫在C中发生反应SO2(g)Cl2(g)=SO2Cl2(l)，制备硫酰氯(SO2Cl2)。【详解】(1)装置E吸收二氧化硫和氯气，防止水蒸气进入C，所以试剂K是碱石灰；A装置中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢；(2) 常温下，硫酰氯(SO2Cl2)是液体、活性炭是固体，实验完毕后，从装置C的反应瓶中的混合物中分离出SO2Cl2的操作是过滤。(3) SO2(g)Cl2(g)=SO2Cl2(l)正反应放热，SO2Cl2熔点为54.1，沸点为69.1，100以上分解生成SO2和Cl2，C中冰水浴的作用是有利于SO2Cl2的生成，减少SO2Cl2的挥发，防止SO2Cl2的分解。(4)如滴定前仰视滴定后俯视读数，读取AgNO3溶液体积偏小，则测得的结果偏低；SO2Cl2溶于水生成硫酸和盐酸，发生反应的化学方程式是SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；设样品中SO2Cl2的质量为xg； x=0.0675cV该SO2Cl2产品的纯度为。(5)根据CoO的晶胞结构，1个晶胞含有O2-数 、 Co2-数，1个晶胞的体积是，则CoO晶体的密度为 gcm-3。【点睛】本题考查硫酰氯(SO2Cl2)的制备、晶胞计算，明确实验原理是解题关键，注意根据题目信息把握SO2Cl2的性质，培养学生应用信息分析问题、解决问题的能力。