新教材高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第4单元分子间作用力分子晶体第2课时分子晶体课后素养落实苏教版选择性必修2

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D．5项A[①分子晶体的构成微粒是分子，但只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不是密堆积，①错误；②冰融化克服氢键，属于物理变化，水分子中H—O键没有断裂，②错误；③分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，③错误；④分子晶体中，分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，④正确；⑤分子晶体熔化时破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关，⑤错误；⑥分子晶体熔化时破坏分子间作用力，而分子间作用力一般较弱，导致其熔沸点较低，⑥正确；⑦分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物理性质，⑦错误。]4．已知下表中几种物质的熔、沸点：NaClKBrAlCl3单质XSiCl4熔点/℃8017301902300－70沸点/℃14131380180250053据此判断，下列说法错误的是()A．AlCl3晶体加热易升华 B．SiCl4是分子晶体C．单质X可能是共价晶体 D．AlCl3是共价晶体D[AlCl3沸点低于熔点，加热时还未液化就已经气化了，易升华，A正确；SiCl4的熔、沸点较低，符合分子晶体的特点，是分子晶体，B正确；单质X的熔、沸点很高，符合共价晶体的特点，可能是共价晶体，C正确；AlCl3的熔、沸点较低，是分子晶体，D错误。]5．二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡胶工业的硫化剂，常温下它是橙黄色有恶臭的液体，它的分子结构与H2O2相似，熔点为193K，沸点为411K，遇水反应，既产生能使品红褪色气体又产生淡黄色沉淀，S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法错误的是()A．S2Cl2晶体中不存在离子键B．S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构C．S2Cl2在液态下不能导电D．S2Cl2与水反应后生成的气体通入石蕊试液中，现象是溶液先变红后褪色D[S2Cl2晶体熔、沸点较低，应为分子晶体，S与S，S与Cl之间以共价键结合，则一定不存在离子键，A正确；S2Cl2的电子式为，分子中各原子均达到8电子稳定结构，B正确；S2Cl2为分子晶体，在液态下不能电离出自由移动的离子，不能导电，C正确；与水发生的化学反应式为2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，二氧化硫不能漂白指示剂，因此气体通入石蕊试液中，溶液变红不褪色，D错误。]6．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C60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．熔点比较：C60<C70<C90<金刚石B．已知C(石墨)=C(金刚石)ΔH>0，则石墨比金刚石稳定C．C60晶体结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有10个D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧C[分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越高，故熔点比较：C60＜C70＜C90，A正确；石墨转变为金刚石吸收能量，则石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，B正确；以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上，这样的面有12个，所以这样的分子也有12个，C错误；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，D正确。]7．(1)已知：物质性质TiC质硬，熔点：3200℃，沸点：4820℃TiCl4具有挥发性，熔点：－25℃，沸点：136.4℃TiC的熔、沸点明显高于TiCl4的原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)六方氮化硼晶体结构(如图)与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原因是________。[解析](1)TiC的熔、沸点明显高于TiCl4的原因是TiC是共价晶体，TiCl4是分子晶体，共价键比分子间作用力强；(2)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电，原因是氮化硼晶体的层状结构中没有自由移动的电子。[答案](1)TiC是共价晶体，TiCl4是分子晶体，共价键比分子间作用力强(2)氮化硼晶体的层状结构中没有自由移动的电子[拓展培优练]8.意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是()A．N4分子中只含有共价键B．由N4分子形成的晶体可能属于离子晶体C．1molN4分子所含共价键数为4NAD．N4沸点比P4(白磷)高A[同种非金属元素原子间形成的化学键为共价键，A正确；N4分子中只含有共价键，不可能是离子晶体，B错误；由N4分子结构可知，一个分子中含有6个共价键，所以1molN4分子所含共价键数为6NA，C错误；N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，D错误。]9.已知：氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150℃，燃烧热极高。下列说法错误的是()A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料D．氢铝化合物中σ键与π键数目之比为3∶1D[Al2H6的熔点为150℃，熔点低，可以判断该物质在固体时是分子晶体，故A正确；根据元素守恒，可以推断出Al2H6在空气中完全燃烧时，Al元素变成Al2O3，H元素变成H2O，故B正确；氢铝化合物组成元素为Al和H，Al和H2都是很好的燃料，但氢气在储存运输中极不方便，将其转化为氢铝化合物后，就解决这一矛盾，同时氢铝化合物的燃烧热极高，因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料。故C正确；氢铝化合物中只有σ键，没有π键，故D错误。]10．关于下列晶胞说法错误的是()A．离子晶体NaCl的晶胞结构如图甲所示，晶体中Cl－周围距离最近的Cl－个数为6B．分子晶体CO2的晶胞结构如图乙所示，该晶胞中含有4个CO2C．共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示，该晶胞中含有8个CD．金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示，晶体中Na的配位数为8A[图甲为常见的离子晶体NaCl晶胞结构，晶体中Cl－周围距离最近的Cl－个数为12，A错误；图乙为分子晶体CO2的晶胞结构，根据晶胞基本知识可计算出，该晶胞中含有4个CO2，B正确；图丙为金刚石的晶胞结构，根据晶胞基本知识可计算出，该晶胞中含有8个C，C正确；图丁为金属晶体钠的晶胞结构，根据配位数的定义，可计算该晶胞中Na的配位数为8，D正确。]11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．124gP4中共价键数目为4NAB．32gS8中的共价键数目为NAC．18g冰中含4NA氢键D．60gSiO2中的共价键数目为2NAB[白磷分子中含有6个共价键，124gP4为1mol，所以共价键数目为6NA，A错误；一个S8分子中含有8个共价键，所以32gS8中的共价键数目为NA，B正确；平均一个水分子形成2个氢键，所以18g冰中含2NA氢键，C错误；一个硅原子形成4个硅氧键，所以60gSiO2中的共价键数目为4NA，D错误。]12.已知氯化铝的熔点为190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃和常压下即开始升华。(1)氯化铝是________晶体(填“离子”或“分子”)。(2)在500℃，1.01×105Pa时，氯化铝的蒸气密度(换算成标准状况)为11.92g·L－1，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的结构式为________。(3)设计一个更可靠的实验，证明氯化铝是离子晶体还是分子晶体，你的实验是___________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)分子晶体的熔点较低，AlCl3的熔点也仅有190℃，而且它还能升华，这就充分说明AlCl3是分子晶体。(2)AlCl3蒸气的相对分子质量＝11.92×22.4≈267，则1个氯化铝蒸气分子是由2个AlCl3构成的，所以氯化铝的结构式为。(3)熔融状态下离子晶体能导电而分子晶体不能，因此在加压条件下加热至熔融，测其导电性，若导电，则是离子晶体；若不导电，则为分子晶体。[答案](1)分子(2)(3)在加压条件下加热至熔融，测其导电性，若导电，则是离子晶体；若不导电，则为分子晶体13．如图所示C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为__________。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________(填“原子”或“分子”)晶体，C60分子中含有双键的数目是________。(3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1mol晶体硅中含有硅硅单键的数目约是________NA。(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是________。(5)观察CO2分子晶体结构的一部分，试说明每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距的CO2分子；该结构单元平均占有________个CO2分子。(6)观察图形推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为________，每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为_______________________________________________________________。[解析](1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质，故它们互为同素异形体。(2)C60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C60分子中共有60×4＝240个成键电子，可以形成120个共价键，在C60分子中一个碳原子与三个碳原子相连，若全是单键，则有60×eq\f(3,2)＝90个键，但实际是120个，所以有30个双键。(3)由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的4个碳原子形成一个单键，每个碳碳键被2个碳原子所共有，故每个碳原子相当于形成eq\f(1,2)×4＝2个单键，则1mol硅中可形成2mol硅硅单键。(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献eq\f(1,3)个碳原子，所以每个正六边形占有eq\f(1,3)×6＝2个碳原子。(5)题给出CO2分子晶体的一部分。如果把CO2分子看做是一个球，则CO2分子构成了面心立方最密堆积，面心立方最密堆积的配位数为12，所以每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子；在此结构中，8个CO2分子处于顶点，为8个同样结构共用，6个CO2分子处于面心，为2个同样结构共用。所以，该结构单元平均占有的CO2分子个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(6)以图中大立方体中心的Cs＋为基准，与其最近的Cs＋分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位；与其次近的Cs＋分别位于通过中心Cs＋的三个切面的大正方形的顶点，个数为4×3＝12；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为8。[答案](1)B(2)分子30(3)2(4)2(5)124(6)12814．现有几组物质的熔点(℃)数据：A组B组C组D组金刚石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶体：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶体：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃据此回答下列问题：(1)A组属于________晶体。(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于________。(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因为_______________________________________________________________________________________________________