2025版新教材高中化学第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第1课时分子晶体课时作业新人教版选择性必修2

其次节分子晶体与共价晶体第1课时分子晶体必备学问基础练进阶训练第一层1．下列说法中，错误的是()A．只含分子的晶体确定是分子晶体B．碘晶体升华时破坏了共价键C．几乎全部的酸都属于分子晶体D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体2．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是()A．NH3、HD、C8H10B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SO3、C60D．CCl4、Na2S、H2O23．下列性质适合于分子晶体的是()A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电B．熔点2853℃，液态不导电，水溶液也不导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D．熔点97.81℃，质软导电，密度为0.97g·cm－34．下列说法中，正确的是()A．干冰置于空气中升华，需克服分子间作用力B．冰溶化时，分子中H—O键发生断裂C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔、沸点就越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定5．下列有关分子晶体的说法中，正确的是()A．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B．分子晶体中，共价键越强，键能越大，熔点越高C．冰溶化时水分子间的共价键发生断裂D．在冰的晶体结构中由于氢键的存在，其熔点较高6．下列有关分子晶体的叙述正确的是()A．分子内均存在共价键B．分子晶体的熔点较高C．分子晶体中确定存在氢键D．分子晶体熔化时确定破坏了范德华力7．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是()①SiCl4晶体是分子晶体②常温常压下SiCl4不是气体③SiCl4的分子是由极性共价键形成的④SiCl4的熔点高于CCl4()A．全部B．只有①②C．只有②③D．只有①8．据某科学杂志报道，国外有一探讨发觉了一种新的球形分子，它的化学式为C60Si60，其分子结构好像中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是()A．该物质有很高的熔点、很大的硬度B．该物质熔融时能导电C．该物质分子中Si60被包袱在C60里面D．该物质形成的晶体属于分子晶体9．二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种具有芳香族性质的有机金属化合物，熔点为172℃，沸点249℃，100℃以上能升华。二茂铁属于()A．共价晶体B．分子晶体C．金属晶体D．离子晶体10．下列物质在变更过程中，只需克服分子间作用力的是()A．HCl溶于水B．干冰升华C．电解水D．氯化铵受热分解11．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是()A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子B．晶体中1个CH4分子四周有12个紧邻的CH4分子C．甲烷晶体熔化时需克服共价键D．1个CH4晶胞中含有6个CH4分子12.能源材料是当今科学探讨的热点。氢气作为一种清洁能源，必需解决它的储存问题。C60(结构如图)可用作储氢材料。继C60后，科学家又合成了Si60、N60，它们的结构相像。下列有关说法正确的是()A．C60、Si60、N60都属于新型化合物B．C60、Si60晶体实行密积累，N60晶体实行非密积累C.N60结构中只存在N—N单键，而C60结构中既有C—C单键又有C=C双键D．已知金刚石中C—C键长154pm，C60中C—C键长140～145pm，故C60熔点高于金刚石13．下列说法正确的是()A．分子晶体中确定存在分子间作用力，不确定存在共价键B．水加热到很高的温度都难以分解，与氢键有关C．CO2晶体是分子晶体，分子间通过共价键结合D．HF、HCl、HBr、HI的沸点随着相对分子质量的增大依次上升关键实力综合练进阶训练其次层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意1．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是()A．冰晶体中每个水分子与另外4个相邻的水分子形成四面体B．冰晶体具有三维骨架结构，不是分子晶体C．水分子间通过H—O形成冰晶体D．冰溶化后，水分子之间空隙增大2.近年来，科学家合成一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。已知，最简洁的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150℃，燃烧热极高。下列说法确定错误的是()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将来的储氢材料和火箭燃料D．氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n＋2的一系列物质(n为正整数)3．已知氯化硼的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃；在氯化硼分子中，Cl—B—Cl的键角为120°；氯化硼可以发生水解反应，水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述，正确的是()A．氯化硼是共价晶体B．熔化时，氯化硼能导电C．氯化硼分子是一种极性分子D．氯化硼水解反应式：BCl3＋3H2O⇌H3BO3＋3HCl[答题区]题号123答案二、非选择题4．(1)比较下列化合物熔沸点的凹凸(填“>”或“<”)。①CO2________SO2②NH3________PH3③O3________O2④Ne________Ar⑤CH3CH2OH________CH3OH(2)已知AlCl3为分子晶体。设计试验推断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：________________________________。5．(1)下表列举了几种物质的性质，据此推断属于分子晶体的有________(填物质代号)。物质性质X熔点为10.31℃，呈液态时不导电，在水溶液中能导电Y易溶于CCl4，熔点为11.2℃，沸点为44.8℃Z常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH>7W常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体M熔点为1070℃，易溶于水，在水溶液中能导电N熔点为97.81℃，质软，固体能导电，密度为0.97g·cm－3(2)如图为干冰的晶胞结构示意图。①将CO2分子视作质点，设晶胞边长为apm，则距离最近的两个CO2分子的距离为____________pm。②CO2、CS2晶体的沸点凹凸为____________>____________(填写相应物质的化学式)。③干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其缘由是________________________________________________________________________。6．水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构的晶体，故冰晶体结构有多种。其中冰－Ⅶ的晶体结构如图所示。(1)水分子的空间结构是________形，在酸性溶液中，水分子简洁得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)，应用价层电子对互斥模型推想H3O＋的空间结构为________________。(2)如图冰晶体中每个水分子与四周__________个水分子以氢键结合，该晶体中1mol水形成________mol氢键。(3)试验测得冰中氢键的键能为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，这说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。请回答下列问题：(1)C60的熔点为280℃，从晶体类型来看，C60属于________晶体。(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，事实上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为________。(3)①碘晶体属于________晶体。②碘晶体熔化过程中克服的作用力为____________。③假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘晶体的密度为________g·cm－3。8．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。(1)砷原子核外电子排布式为____________________________。(2)已知：CH4SiH4NH3PH3沸点(K)101.7161.2239.7185.4分解温度(K)8737731073713.2分析上表中四种物质的相关数据，请回答：①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点凹凸的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度凹凸的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。学科素养升级练进阶训练第三层1．据某科学杂志报道，国外有一探讨发觉了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好像中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构，分子中C60被包袱在Si60里面，内外两层通过共价键相连，下列叙述不正确的是()A.该物质的晶体硬度小于冰B.该物质形成的晶体属于分子晶体C.该分子中σ键与π键的比值为1∶2D.该物质的相对分子质量为24002．富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有特别光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图，下列说法错误的是()A.分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化B.1molC60分子中σ键的数目为90NAC.1个C60分子中含有20个五边形和12个六边形D.C60分子晶胞是分子密积累3．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。下列有关冰晶胞说法正确的是()A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，是σ键B.每个冰晶胞平均含有4个水分子C.试验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，这说明冰熔化成水，有部分氢键被破坏D.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大，且都是共价晶体4.回答下列问题：(1)硅和卤素单质反应可以得到SiX4，SiX4的熔沸点如下表：SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/K183203.2278.6393.7沸点/K187.2330.8427.2560.7SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4沸点依次上升的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)肥皂的主要成分是硬脂酸钠(C17H35COONa)，在水溶液中电离成Na＋和CH3(CH2)16COO－。将沾了油污的衣物擦上肥皂搓洗时，将衣物洗净的去污原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

第1课时分子晶体必备学问基础练1．答案：B解析：分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体确定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎全部的酸都是由分子构成的，故几乎全部的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子干脆构成的，只含原子，故稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确；故选B。2．答案：B解析：HD是单质，不是化合物，A错误；三种物质都是分子晶体，B正确；C60是单质，不是化合物，C错误；Na2S是离子晶体，不是分子晶体，D错误；故选B。3．答案：C解析：熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体的特点，A不符合题意；熔点2853℃，熔点很高，不符合分子晶体的特点，B不符合题意；熔点112.8℃，沸点444.6℃，熔沸点较低，能溶于CS2，结合“相像相溶”原理可知应属于分子晶体的特点，C符合题意；金属钠熔点为97.81℃，质软、导电、密度0.97g·cm－3，这是金属钠的物理性质，D不符合题意；故选C。4．答案：A解析：干冰属于分子晶体，置于空气中升华须要汲取热量用于克服分子间作用力，A正确；冰溶化时只发生状态的变更而化学键没有变更，所以分子中H—O键不发生断裂，B错误；分子晶体中，分子间作用力越大，该分子的熔、沸点就越高，但与共价键键能无关，C错误；分子的稳定性与分子内的共价键键能有关，与分子间作用力无关，D错误；故选A。5．答案：D解析：分子间作用力的大小确定分子的物理性质，而分子的稳定性则取决于化学键的强弱，故A项错误；共价键是化学键，共价键的强弱与物质的熔点无关，故B项错误；冰溶化时克服范德华力和氢键，水分子内的共价键没有断裂，故C项错误；在冰的晶体结构中存在分子间氢键，使其熔点较高，故D项正确。故选D。6．答案：D解析：稀有气体分子内无化学键，A项错误；分子晶体有低熔点的特性，B项错误；分子晶体中不确定存在氢键，如CO2晶体，C项错误；分子晶体中分子间确定存在范德华力，可能存在氢键，所以分子晶体熔化时确定破坏了范德华力，D项正确。故选D。7．答案：A解析：CCl4属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①SiCl4与CCl4结构相像，则SiCl4是分子晶体，正确；②SiCl4与CCl4结构相像，且SiCl4的相对分子质量较大、CCl4是液体，则常温常压下SiCl4不行能是气体，正确；③SiCl4中Si与Cl形成共价键，则SiCl4是由极性共价键形成的分子，正确；④分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4，正确。故选A。8．答案：D解析：由分子式及信息可知该物质为分子晶体，分子晶体的熔点低、硬度小，A错误；由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子，该物质熔融时克服了分子间作用力，只得到分子，不能导电，B错误；硅的原子半径比碳大，所以硅化合物C60Si60的外层球壳为Si60，内层球壳为C60，C错误；由题目中的信息可知是一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，D正确；故选D。9．答案：B解析：分子晶体一般具有熔点、沸点较低，易升华和熔融状态下不导电的特性，故由二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种具有芳香族性质的有机金属化合物，熔点为172℃，沸点249℃，100℃以上能升华，可以推断二茂铁属于分子晶体，故选B。10．答案：B解析：HCl溶于水，会电离产生H＋、Cl－，有共价键H—Cl的断裂，A不符合题意；干冰升华是克服CO2分子之间的分子间作用力，变为气态CO2分子，B符合题意；电解水是H2O分子之间的共价键H—O键断裂，形成单个的原子，然后原子间重新结合，形成H—H、OO键，有化学键的断裂和形成，C不符合题意；氯化铵是离子化合物，氯化铵受热分解变为NH3、HCl，有离子键的断裂和共价键形成，无分子间作用力的破坏，D不符合题意；故选B。11．答案：B解析：题中图示中的球代表甲烷分子，分别位于8个顶点，6个面心上，由此分析。题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C原子，故A不符合题意；由甲烷的晶胞结构图分析可知，与位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面心上，因此被2个晶胞所共用，顶点上的甲烷分子为8个晶胞共用，故晶体中与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×eq\f(1,2)＝12，故B符合题意；甲烷晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力，故C不符合题意；甲烷晶胞中甲烷分子的数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故D不符合题意；故选B。12．答案：C解析：C60、Si60、N60都属于单质，故A错误；依据分子晶体中假如只有范德华力，它的晶体一般实行密积累结构可知，C60、Si60、N60均为分子晶体，且只存在范德华力，均实行密积累结构，故B错误；氮原子形成三个共价键，N60结构中只存在N—N单键，碳原子可形成四个共价键，C60结构中既有C—C单键又有C=C双键，故C正确；金刚石熔化，需克服共价键，C60属于分子晶体，分子晶体熔化只需克服范德华力，故金刚石的熔点高于C60，故D错误；故选C。13．答案：A解析：分子晶体中确定存在分子间作用力，可能存在共价键(如水分子)，也可能不存在共价键(如稀有气体分子)，故A正确；水是一种特别稳定的化合物，与共价键有关，水分子间存在氢键会导致沸点上升，与稳定性无关，故B错误；CO2晶体是由二氧化碳分子之间通过范德华力结合构成的分子晶体，故C错误；一般状况下，同一主族简洁氢化物的相对分子质量越大其沸点越高，但HF分子间存在氢键，HF、HCl、HBr、HI中HF的沸点最高，D错误；故选A。关键实力综合练1．答案：A解析：H2O分子是沿O的4个sp3杂化轨道形成氢键的，冰晶体中每个水分子与另外4个相邻的水分子形成四面体，故A正确；冰晶体属于分子晶体，故B错误；水分子间通过氢键形成冰晶体，故C错误；因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，导致冰溶化成水后，水分子之间空隙减小，故D错误。故选A。2．答案：D解析：分子晶体的熔点较低，通过题中给出的Al2H6的熔点为150℃，推出Al2H6为分子晶体，故A正确；依据题中信息Al2H6的燃烧热极高，推断Al2H6能燃烧，依据原子守恒，Al2H6的组成元素只有Al、H两种元素，又由于是在氧气中燃烧，推出燃烧产物为氧化铝和水，故B正确；依据氢铝化合物组成元素为Al和H两种元素，而Al和H2都是很好的燃料，但氢气在储存和运输中是极不便利的，将其转化成氢铝化合物后，就解决这一冲突，同时氢铝化合物的燃烧热极高因此可以作为将来的储氢材料和火箭燃料，故C正确；依据化合物中正负化合价的代数和为0，在AlnH2n＋2组成中，有3n＋[－(2n＋2)]＝0，则有3n＝2n＋2，n＝2，推出化学式为：Al2H6符合要求，但这仅是一种状况，当n＝1时，得出化学式为：AlH4不符合要求，所以AlnH2n＋2不具有普遍性，故D错误；故选D。3．答案：D解析：BCl3的熔、沸点较低，则BCl3分子间以范德华力相结合，故其应为分子晶体，A错误；BCl3为分子晶体，分子晶体熔化时不导电，B错误；Cl—B—Cl的键角为120°，则可确定BCl3为平面三角形结构，分子中正、负电中心重合，为非极性分子，C错误；由题给信息结合原子守恒可推知氯化硼水解的另一产物为硼酸，D正确；故选D。4．答案：(1)<>><>(2)在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电是共价化合物解析：(1)①CO2和SO2相对分子质量后者大，且CO2为非极性分子，SO2为极性分子，范德华力CO2小于SO2，所以CO2＜SO2；②尽管NH3相对分子质量小于PH3，但NH3分子间存在氢键，所以NH3＞PH3；③O3为极性分子，O2为非极性分子，且相对分子质量O3大于O2，所以范德华力O3＞O2，因此熔沸点O3大于O2；④Ne、Ar均为稀有气体、单原子分子，范德华力随相对分子质量的增大而递增，所以Ar的熔沸点高于Ne。⑤组成和结构相像的分子，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，分子晶体的熔沸点越高，故熔沸点CH3CH2OH＞CH3OH；(2)要验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可在熔融状态下检验AlCl3是否导电，若不导电，则AlCl3是共价化合物。5．答案：(1)X、Y、Z、W(2)①eq\f(\r(2),2)a②CS2CO2③CO2分子间作用力较弱，易克服分子间作用力，克服分子间作用力要吸热解析：(1)分子晶体的熔沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，确定不是分子晶体；N是金属钠的性质；X、Y、Z、W均为分子晶体；(2)①离顶点的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距离为面对角线的一半，即eq\f(\r(2),2)apm；②CO2、CS2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，其分子间作用力大于CO2的分子间作用力，故CS2的沸点高于CO2的沸点；③干冰常压下极易升华，干冰分子间作用力是范德华力，作用力比较弱，升华吸热，使四周温度降低，在工业上用作制冷剂。6．答案：(1)V三角锥形(2)42(3)冰溶化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键解析：(1)水分子中O原子的价层电子对数为2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V形。H3O＋中O原子的价层电子对数为3＋eq\f(6－1－3×1,2)＝4，含有1个孤电子对，故H3O＋的空间结构为三角锥形。(2)视察题图中晶体结构可知，每个水分子与四周4个水分子以氢键结合，每2个水分子共用1个氢键，故1mol水可形成4mol×eq\f(1,2)＝2mol氢键。(3)冰中氢键的键能为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，说明冰溶化为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键。7．答案：(1)分子(2)41∶1(3)①分子②分子间作用力③eq\f(1016,a3NA)解析：(1)C60不属于空间网状结构，熔沸点低，应为分子晶体。(2)二氧化碳晶胞中，二氧化碳分子分布于晶胞的顶点和面心位置，则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，二氧化碳的分子结构为O=C=O，每个分子中含有2个σ键和2个π键，所以σ键与π键的个数比为1∶1。(3)碘属于分子晶体，在熔化过程中须要克服分子间作用力，视察碘晶胞不难发觉，一个晶胞中含有碘分子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。一个晶胞的体积为a3cm3，该晶胞中所含碘的质量为4×254÷NAg，则碘晶体的密度为eq\f(1016,a3NA)g·cm－3。8．答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)①结构相像时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4；NH3分子间还存在氢键作用，因此NH3的沸点高于PH3②C—H键的键能大于Si—H键的键能，因此CH4的分解温度高于SiH4的；N—H键的键能大于P—H键的键能，因此NH3的分解温度高于PH3的解析：(1)As的原子序数是33，基态砷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3；(2)①因结构相像时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4；NH3分子间还存在氢键作用，因此NH3的沸点高于PH3；②因非金属性C＞Si，N＞P，则气态氢化物的稳定性CH4＞SiH4，NH3＞PH3；稳定性强的物质分解温度高，从键能上可知，C—H键的键能大于Si—H键的键能，N—H键的键能大于P—H键的键能，因此分解温度CH4的高于SiH