2024-2025学年高中化学第3章晶体结构与性质第2节分子晶体与原子晶体第1课时分子晶体课后限时作业含解析新人教版选修3

PAGE6-第1课时分子晶体(建议用时：35分钟)学问点基础训练实力提升1.分子晶体构成微粒及其作用力1,2,3,4,7,9,1012,13,14，15,16,172.分子晶体结构特征及其性质5,6,8,11[基础训练]1．下列有关分子晶体的叙述中，正确的是()A．分子晶体中只有分子间作用力没有共价键B．分子间肯定存在氢键C．分子中的各原子都肯定满意最外层8电子结构D．分子晶体熔化时肯定破坏了范德华力答案D2．下列物质呈固态时，肯定属于分子晶体的是()A．非金属单质 B．非金属氧化物C．含氧酸 D．金属氧化物C解析非金属单质中的金刚石、非金属氧化物中的SiO2均为原子晶体；而金属氧化物通常为离子化合物，属离子晶体。3．下列晶体由原子干脆构成，但属于分子晶体的是()A．固态氢 B．固态氖C．磷 D．三氧化硫B解析依据题意可知必需是单原子分子，符合条件的只有稀有气体，B项正确。4．下列有关叙述错误的是()A．水是一种特别稳定的化合物，这是由于水中存在氢键B．由极性键形成的分子可能是非极性分子C．水和冰中都含有氢键D．分子晶体中肯定存在范德华力，可能有共价键A解析水是一种稳定的化合物，是因为O—H共价键键能较大，与氢键无关；CO2是由极性键形成的非极性分子；分子晶体中也可能无共价键，如由稀有气体分子形成的晶体。5．德、俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到一种低熔点物质——高聚氮，这种高聚氮的氮氮键比N2分子中的氮氮叁键要弱得多。下列有关高聚氮的说法不正确的是()A．高聚氮晶体属于分子晶体B．高聚氮是一种单质C．高聚氮的沸点高于氮气D．高聚氮转变成氮气是氧化还原反应D解析由题中信息，N—N键要比NN键弱得多，且高聚氮的熔点较低，说明高聚氮是分子晶体，A项正确；高聚氮只含氮元素，属于单质，转变为N2的过程中化合价不变，故不属于氧化还原反应，B项正确，D项错误；高聚氮是氮气发生聚合得到的，相对分子质量高于氮气，范德华力更大，因而沸点高于氮气，C项正确。6．下列说法正确的是()A．冰溶化时，分子中H—O键发生断裂B．分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高C．分子晶体中，共价键键能越大，分子的熔、沸点越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定B解析冰溶化时，破坏的是氢键和范德华力，水分子中的共价键不被破坏，分子晶体的熔、沸点凹凸与分子间作用力的大小有关，与化学键的强弱无关，而分子的稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关。7．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是()A．①③ B．②⑤C．⑤⑥ D．③④⑤⑥B解析从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。8．某化学爱好小组，在学完分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔点/℃801712190－68782沸点/℃14651418230571600依据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是()A．NaCl、MgCl2、CaCl2B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2D．NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、CaCl2B解析分子晶体的熔、沸点均较低。9．某探讨所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60。下列对该分子的叙述中，正确的是()A．形成的晶体属于分子晶体B．分子中Si60被包袱在C60里面C．其摩尔质量为2400D．熔点高、硬度大A解析某球形分子的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60，则该物质的晶体是由C60分子和Si60分子构成的，属于分子晶体，A项正确；Si原子的半径大于C原子，所以Si—Si键的键长比C—C键长，分子中Si60包袱着C60，B项错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，C项错误；C60Si60属于分子晶体，熔点低、硬度小，D项错误。10．依据所学内容填空：(1)分子晶体就是只含有________的晶体，在分子晶体中，分子内的原子间以________结合(稀有气体除外)，而相邻的分子间靠________________相互吸引。(2)假如分子间作用力只是范德华力(如干冰)，以一个分子为中心，其四周通常有________个紧邻的分子，分子晶体的这一特征称为________________。(3)水分子间主要作用力为________，在冰晶体中每个水分子的四周只有________个紧邻的水分子。答案(1)分子共价键分子间作用力(2)12分子密积累(3)氢键411．(1)水分子的立体结构是________，水分子能与许多金属离子形成协作物，其缘由是在氧原子上有________。(2)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有________个水分子。冰晶胞与金刚石晶胞中微粒排列方式相同的缘由是________________________________________________________________________。(3)试验测得冰中氢键的作用能为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，这说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)V形(或角形)孤电子对(2)8碳原子与氧原子都为sp3杂化，且氢键和共价键都具有方向性和饱和性(每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键)(3)冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，或者说明液态水中仍存在氢键[实力提升]12．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)D解析分子晶体的熔点较低，通过题中信息Al2H6的熔点为150℃，推出Al2H6为分子晶体，A项正确；依据题中信息Al2H6的燃烧热极高，推断Al2H6能燃烧，Al2H6的组成元素只有Al、H两种，故在空气中燃烧的产物为氧化铝和水，B项正确；氢铝化合物组成元素为Al和H两种，而氢气是很好的燃料，但氢气的储存和运输极不便利，将其转化成氢铝化合物后，就可以解决这一难题，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，C项正确；依据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，在AlnH2n＋2中，(＋3)×n＋[(－1)×(2n＋2)]＝0，则有3n＝2n＋2，故n只能等于2，进而推出化学式为Al2H6，所以AlnH2n＋2不是氢铝化合物的通式，D项错误。13．HF分子晶体、NH3分子晶体与冰的结构极为相像，在HF分子晶体中，与F原子距离最近的HF分子的个数为()A．3 B．4C．5 D．12B解析冰晶体结构与金刚石类似，依据HF分子晶体与冰结构相像可知，每个HF分子四周有4个HF分子与之最近，构成正四面体，B项正确。14．下列物质，按沸点降低依次排列的一组是()A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4D解析A、C项中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相像的物质，沸点随相对分子质量的增加而增大；故B项中沸点依次上升，D项中沸点依次降低。15．医院在进行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：①HgCl2晶体熔点较低②HgCl2熔融状态下不导电③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是()A．HgCl2晶体属于分子晶体B．HgCl2属于离子化合物C．HgCl2属于电解质，且属于强电解质D．HgCl2属于非电解质A解析由信息①可知HgCl2晶体属于分子晶体，A项正确；由信息②③可知HgCl2属于共价化合物，且为弱电解质，故B、C、D项均错误。16．已知AlCl3的熔点为190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即起先升华。(1)氯化铝是________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。(2)在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度(换算成标准状况)为11.92g·L－1，试确定氯化铝在蒸气状态的化学式为________，是________晶体。(3)设计一个牢靠的试验，推断氯化铝是离子化合物还是共价化合物，你设计的试验是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析由于AlCl3的熔点较低且易升华，因此它为共价化合物，是分子晶体。M＝11.92g·L－1×22.4L·mol－1＝267g·mol－1，故其化学式为Al2Cl6。答案(1)共价化合物(2)Al2Cl6分子(3)加热，在其熔融状态下，检测其是否导电，若不导电，则是共价化合物17．Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C均是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1∶2。D是一种有毒的有机物。(1)组成A分子的原子的元素符号是________。(2)从B分子的立体结构推断，该分子属于________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)1个C分子中包含________个σ键，________个π键。(4)D的熔、沸点比C2H6的熔、沸点高，其主要缘由是(需指明D是何物质)：________________________________________________________________________。Ⅱ.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成协作物与这些金属原子的电子层结构有关。(5)基态Ni原子的核外电子排布式为________________，基态Cu原子的外围电子排布式为________________________________________________________________________。(6)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可推断Fe(CO)5晶体属于______________。(填晶体类型)解析(1)18个电子的单原子分子是氩。(2)B是由两种元素构成的含有18个电子的3原子分子，且个数比为1∶2，则B是H2S，是极性分子。(3)C是由两种元素构成的含有18个电子的6原子分子，原子个数比为1∶2，则C是N2H4，N原子实行sp3杂化，分子内有5个σ键，无π键。(4)1个D分子中含有6个原子，并含有18个电