鲁科版高二下学期化学(选择性必修2)《3.3.液晶、纳米材料与超分子》测试题及答案

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页鲁科版高二下学期化学(选择性必修2)《3.3.液晶、纳米材料与超分子》测试题及答案一、单选题1．目前最热门的机器人材料液晶弹性体是一种最具代表性的智能材料，在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，进而改变液晶基元的排列顺序，从而导致材料本身发生宏观形变，当撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状。下列说法错误的是A．该液晶同时具有各向异性和弹性B．这种液晶弹性体机器人可以采用热、光、电、磁等进行驱动C．该液晶弹性体具有形状记忆功能D．液晶是介于液态和固态之间的物质状态，而固体是晶体2．下列有关超分子的说法错误的是A．超分子是由两种或多种分子形成的聚集体B．分子形成超分子的作用可能是分子间作用力C．超分子具有分子识别的特性D．分子以共价键聚合形成超分子3．下列物质中，不属于非晶体的是A．玻璃 B．石蜡和沥青 C．塑料 D．干冰4．下列关于特殊聚集状态的应用的描述中，错误的是A．运用等离子束切割金属B．晶体合金的硬度和强度均比非晶体合金的硬度和强度高C．液晶用于各种显示仪器上D．化妆品中加入纳米颗粒可使其具备防紫外线的功能5．下列说法错误的是A．冰浮在水面上和氢键有关B．晶体碘升华时破坏了共价键C．人和动物体内输送氧气的血红素，是的配合物D．晶体的熔点比较固定，非晶体则没有固定的熔点6．某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是A．图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体B．超分子的特征是分子识别和分子自组装C．超分子是指分子量特别大的分子D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3杂化7．我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)(提示：柱[5]芳烃(EtP5)是指该有机物由5个链节组成)和四硫富瓦烯(TTF)之间相互作用，在溶液和固体态下构建了稳定的超分子聚合物(SMP)。如下图所示：下列说法正确的是A．EtP5和TTF可通过分子间作用力自组装得到SMP B．EtP5属于有机高分子化合物C．TTF分子中σ键和π键个数比为 D．若用EtP10替换EtP5可形成更稳定的SMP8．等离子体的用途十分广泛运用等离子体束来切割金属或者进行外科手术，利用了等离子体的特点是A．微粒带有电荷 B．高能量C．基本构成微粒多样化 D．准电中性9．下列说法错误的是A．硬铝的硬度比铝大，是因为掺入其他原子后改变了晶体结构B．“杯酚”分离和的例子，体现了超分子的“分子识别”特性C．分子中只含有非极性键，是非极性分子D．利用原子光谱可以鉴定He元素和H元素10．下列说法中不正确的是A．等离子体是一种特殊的液体，由带电的阳离子、电子及电中性粒子组成B．液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性C．金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释D．离子液体有良好的导电性，可用作电化学研究的电解质11．近日，科学家研制出了由石墨烯(结构模型如图所示)材料制成的功能性半导体。这主要是利用了石墨烯的A．导电性 B．导热性 C．高熔点 D．高沸点12．自然界中绝大多数物质是固体，随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。下列说法错误的是A．物质的聚集状态除了我们熟知的气、液、固三态外还有液晶态、塑晶态等多种聚集状态B．晶体与非晶体的本质区别：是否有规则的几何外形C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X射线衍射实验D．配合物和超分子有着广泛的应用，其中超分子的特性是“分子识别”和“自组装”13．化学与生活紧密相关，下列描述不正确的是A．水泥是由石灰石和黏土为原料烧制而成的B．佩戴医用口罩预防病毒的原理相当于化学实验中的过滤C．火神山医院在建造过程中大量使用HDPE防渗膜，这种塑料是一种新型的无机材料D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料14．对物质的研究可改善我们的生活。下列描述错误的是A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束B．分子结构修饰是使分子的主体骨架发生改变，从而导致性质发生改变C．超分子具有分子识别与自组装的特征D．液晶和液态是物质的两种不同聚集状态15．下列说法正确的是A．破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B．利用超分子的分子识别特征，可以分离和C．金属晶体能导电的原因是金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动D．在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体16．“杯酚”()能够分离提纯和，其原理如下图所示。下列说法错误的是

A．“杯酚”是一种极性分子 B．“操作1”和“操作2”均是过滤C．“杯酚”与通过化学键形成超分子 D．“杯酚”和氯仿能循环利用17．冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。冠与作用而不与作用；冠与作用，但不与或作用(如图)。下列说法不正确的是A．冠中原子与存在离子键B．冠中C和的杂化轨道类型相同C．冠与钾离子作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征D．利用该原理可以用冠醚将带入有机物中，更有利于有机物的氧化18．“超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子说法正确的是

A．冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂，图甲中K+与冠醚形成离子键B．杯酚具有“分子识别”特征，图乙中杯酚与C60形成氢键C．可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子，硫化氢分子间也能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼D．烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征19．法国科学家Jean-Marie

Lehn是1987年的诺贝尔化学奖获得者，他首次提出了“超分子化学”这一概念，他指出：“基于共价键存在着分子化学领域，基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学”。“18-冠-6”是一种常见的冠醚，具体合成方式如下，下列有关叙述不正确的是A．此反应为取代反应B．相同条件下用代替，产率大于C．冠醚有较大的内部空腔，可以与某些碱金属离子络合D．冠醚属于醚类物质，与甲醚的性质有相似之处，不与活泼金属反应铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，反应为：，制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。加入到稀硫酸中，溶液变蓝色。可以吸收气体，用于除杂和尾气处理。阅读以上材料，回答下列问题。20．下列说法正确的是A．如图所示是晶胞中位置，则一个晶胞中含有8个B．转化为基态Cu原子，得到的电子填充在3d轨道上C．和的中心S原子都采取杂化D．的键角比的键角大21．下列化学反应表示正确的是A．电解精炼铜时阴极反应：B．与浓硝酸反应：C．溶于稀硫酸：D．吸收气体：22．下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是A．具有孤电子对，可形成 B．Cu形成的合金熔点高，可用作导线C．具有还原性，可与CuO反应制Cu D．具有酸性，可用于刻蚀铜板23．某配合物W的化学式为，下列说法正确的是A．中心离子提供空轨道 B．配体中氢原子提供孤对电子C．基态钛原子的价层电子数为2 D．配体是和，配位数是624．杯酚(

)能够分离提纯C60与C70，其原理如图所示。下列说法错误的是

A．操作1用到的主要玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒B．杯酚与C60分子之间靠共价键结合形成超分子C．杯酚可溶于氯仿循环使用D．杯酚晶体属于分子晶体25．下列关于聚集状态的描述中，错误的是A．物质只有气、液、固三种聚集状态B．等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景C．液晶用于各种显示仪器上D．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体26．下列关于超分子的说法不正确的是A．DNA是一种超分子B．超分子能表现出不同于组成超分子的单个分子的性质C．超分子具有特定结构和功能D．超分子是有机聚合物27．某种新型储氢材料(摩尔质量为188g∙mol–1)的立方晶胞如图，该晶胞可储存6个氢原子。已知M核内中子数比质子数多4，标准状况下氢气的密度为ρg∙cm–3，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．晶胞中[M(NH3)6]n+和[BH4]–的配位数相同B．M离子最外层电子排布式为3d64s2C．在晶胞体对角线的一维空间上会出现的排布规律D．该材料的储氢能力[]为二、填空题28．超分子概念：若两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有和的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质，可以把这种聚集体看成分子层次之上的分子，称为超分子。29．通过本单元的学习，你认为物质结构的研究成果对人类物质文明产生了多大的影响，你认为化学还应该为人类解决哪些问题，解决这些问题需要哪些条件。30．碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为，原子间存在的共价键类型有，碳原子的杂化轨道类型为。参考答案题号12345678910答案DDDBBCABCA题号11121314151617181920答案ABCBBCADBA题号21222324252627答案DCDBADD1．D【详解】A．在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，进而改变液晶基元的排列顺序，从而导致材料本身发生宏观形变，当撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状，说明该液晶同时具有各向异性和弹性，A正确；B．在外界刺激下，其相态或分子结构会产生变化，则这种液晶弹性体机器人可以采用热、光、电、磁等进行驱动，B正确；C．撤去外界刺激后，液晶弹性体可以恢复到原来的形状，则该液晶弹性体具有形状记忆功能，C正确；D．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，不是介于液态和固态之间的状态，D错误；故选D。2．D【详解】A．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，A正确；B．超分子内部分子之间可以通过氢键、静电作用等分子间作用力结合在一起，B正确；C．分子识别和自组装是超分子形成的两个重要方面，C正确；D．超分子内部分子之间通过非共价键相结合，可以通过氢键、静电作用、堆积作用等结合在一起，D错误；综上所述答案为D。3．D【详解】干冰属于分子晶体，玻璃、石蜡、沥青、塑料均属于非晶体，综上所述，故选D。4．B【详解】A．运用等离子束切割金属，是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化，故A正确；B．某些非晶体合金的硬度和强度比晶体合金的硬度和强度高，故B错误；C．液晶用于各种显示仪器上，液晶具有显著的电光特性，故C正确；D．纳米颗粒具有极强的紫外线屏蔽能力，化妆品中加入纳米颗粒可使其具备防紫外线的功能，故D正确；故选B。5．B【详解】A．冰具有四面体的晶体结构，这个四面体是通过氢键形成的，这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，使得冰密度比水小，A正确；B．碘晶体是分子晶体，碘升华时破坏的是分子间作用力，而物质分子内的共价键没有破坏，B错误；C．血液中起输送氧气作用的血红素是Fe2+的配合物，C正确；D．晶体有自范性，各向异性，且晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，D正确；故选B。6．C【详解】A．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，图示中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，故A正确；B．超分子的特征是分子识别和分子自组装，例如细胞和细胞器的双分子膜具有自组装性质，生物体的细胞即是由各种生物分子自组装而成，故B正确；C．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，超分子不同于高分子，故C错误；D．图示中的超分子中的N原子有双键、有单键，则采取sp2、sp3杂化，故D正确；答案选C。7．A【详解】A．超分子的重要特征之一为自组装，由题目给出信息可知，SMP是由科学家已构建成功的超分子聚合物，故EtP5和TTF可通过分子间作用力自组装得到超分子聚合物SMP，故A正确；B．EtP5的相对分子质量不算太大，不属于高分子化合物，故B错误；C．TTF分子中σ键和π键个数比为，故C错误；D．若用EtP10替换EtP5，碳环变大，不能很好的识别TTF，得不到更稳定的SMP，故D错误；故选A。8．B【详解】切割金属或者进行外科手术，是利用了等离子体高能量的特点，故选：B。9．C【详解】A．硬铝的硬度比铝大，是因为掺入其他原子后改变了铝原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金硬度变大，A正确；B．“杯酚”可分离和，体现了超分子的“分子识别”特性，B正确。C．分子是极性分子，C错误。D．原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，利用原子光谱可以鉴定He元素和H元素，D正确。故选C。10．A【详解】A．等离子体是一种特殊的气体，由带电的阳离子、自由电子及电中性粒子组成，A错误；B．液晶态是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性又在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性，B正确；C．金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释，C正确；D．离子液体有良好的导电性，可用作电化学研究的电解，D正确；答案选A。11．A【详解】该题中利用石墨烯材料制成功能性半导体，利用了石墨烯的导电性。12．B【详解】A．物质的聚集状态有晶态、非晶态还有塑晶态和液晶态，A正确；B．晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，不是在于是否具有规则的几何外形，B错误；C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；D．超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别与自组装的特征，D正确；故选B。13．C【详解】A．水泥是由石灰石和黏土为原料烧制而成的，A项正确；B．佩戴口罩预防病毒，目的是允许空气透过，但不允许灰尘、病毒等透过，其原理相当于化学实验中的过滤操作，B项正确；C．HDPE防渗膜是一种有机高分子材料，C项错误；D．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D项正确；答案选C。14．B【详解】A．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油渍等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内腔，从而达到去污效果，A正确；B．分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到的新分子，B错误；C．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，具有分子识别与自组装的特征，C正确；D．液晶分子的空间排列会表现出一定的规律性，而液态物质分子的空间排列没有规律，二者为两种不同聚集状态，D正确；综上所述答案为B。15．B【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．超分子具有分子识别和自组装的特征，利用超分子的分子识别特征，可以分离和，故B正确；C．金属晶体，含有金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下自由电子可发生定向移动，所以能够导电，故C错误；D．温度降低的时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，配制比室温高10～20℃明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜，故D错误；故选B。16．C【详解】A．“杯酚”正负电荷的重心不重合，是一种极性分子，A正确；B．根据原理图可知，“操作1”和“操作2”均是过滤，B正确；C．“杯酚”与通过分子间作用力形成超分子，C错误；D．根据原理图可知，“杯酚”和氯仿能循环利用，D正确；故选C。17．A【详解】A．离子键存在于阳离子和阴离子之间，18—冠—6为分子，18—冠—6中O原子与K+不存在离子键，A项错误；B．18—冠—6中C和O的价层电子对数都为4，C和O都采取sp3杂化，B项正确；C．超分子具有“分子识别”的特性，冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，如18—冠—6与钾离子作用，不与Li+或Na+作用，C项正确；D．由于18—冠—6能识别K+，可以用冠醚将KMnO4带入有机物中，增大KMnO4与有机物的接触，更有利于有机物的氧化，D项正确；答案选A。18．D【详解】A．冠醚的空穴有固定的结构，对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂；离子键为离子间的强相互作用力，图甲中K+与冠醚没有形成离子键，A错误；B．当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；杯酚具有“分子识别”特征，但是图乙中杯酚与C60没有形成氢键，B错误；C．水分子间能形成氢键，可燃冰(图丙)可看作由水和甲烷等分子通过非共价键形成的超分子；硫化氢分子间不能形成氢键，故不能通过与水分子间类似的相互作用形成分子笼，C错误；D．超分子自组装是分子通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束(图丁)，这反映了超分子的“自组装”特征，D正确；故选D。19．B【分析】通过观察反应式，可知反应物脱去2分子HCl，生成“18-冠-6”【详解】A．取代反应的概念原子或原子团取代分子上的原子或原子团，观察反应式，符合概念，故A正确；B．如果用代替，观察反应式知道反应生成，反应难以正向进行，所以产率不会大于，故B错误；C．冠醚有较大的内部空腔，分子具有识别和自组装的功能，可以与某些碱金属离子络合，故C正确；D．冠醚含有醚键，所以属于醚类物质，与甲醚的性质有相似之处，不与活泼金属反应，故D正确；答案选B。20．A21．D22．C【解析】20．A．由图所示，一个晶胞中个数为，根据化学式，则一个晶胞中含有8个，故A正确；B．转化为基态Cu原子得到电子一个电子，得到的电子填充在4s轨道上，故B错误；C．中S的价层电子对数为2+=4，S采用sp3杂化，中S的价层电子对数为2+=3，S采用sp2杂化，故C错误；D．由C选项的计算可知，中S含有一个孤电子对，中S不含孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，导致键角变小，故的键角比的键角小，故D错误；答案选A。21．A．电解精炼铜时阴极反应：，故A错误；B．与浓硝酸反应，S元素要被氧化为硫酸根，方程式为：，故B错误；C．溶于稀硫酸生成单质铜与硫酸铜，离子方程式为，故C错误；D．吸收气体生成CuS沉淀，离子方程式为，故D正确；答案选D。22．A．具有空轨道，NH3中N原子具有孤电子对，可形成，故A不选；B．Cu可用作导线是因为具有导电性，与其合金熔点高性质无关，故B不选；C．可与CuO反应制Cu，是因为具有还原性，故C选；D．可用于刻蚀铜板是因为其具有较强的氧化性，与酸性无关，故D不选；答案选C。23．D【详解】A．由化合价规则知中心离子为，A错误；B．氢原子没有孤对电子但氧原子有，配体水是氧原子提供孤对电子，B错误；C．钛是第ⅣB族元素，价层电子数为4，C错误；D．配体是内界的1个和5个，则配位数是6，D正确；故选D。24．B【详解】A．由题干图示信息可知，操作1分离固体和液体，故该操作为过滤，则用到的主要玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒，A正确；B．杯酚与C60分子两分子之间的作用力为分子间作用力，而不是共价键，B错误；C．由题干图示信息可知，杯酚可溶于氯仿循环使用，C正确；D．杯酚晶体是通过分子通过分子间作用力形成的分子晶体，D正确；故答案为：B。25．A【详解】A．物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态，故A错误；B．等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，等离子体是一种很好的导电体，在信息产业等领域有非常好的应用前景，故B正确；C．液晶可用于制造显示器，故C正确；D．超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，故D正确；故选A。26．D【详解】A．DNA作为一种生物大分子，‌通过分子间相互作用自组装成特定形状的聚集体，‌因此属于超分子的范畴，故A正确；B．超分子能表现出不同于单个分子的性质，其原因是两个或多个分子相互“组合"在一起，形成具有特定结构和功能的聚集体，故B正确；C．超分子是两个或多个分子相