新教材2025版高中化学课时作业18液晶纳米材料与超分子鲁科版选择性必修2

课时作业18液晶、纳米材料与超分子1．从我们熟识的食盐、金属、冰到珍贵的钻石等都是晶体，而同样透亮的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体本质区分的叙述中，正确的是()A．是否具有规则的几何外形的固体B．是否具有固定组成的物质C．是否具有美观对称的外形D．内部基本构成微粒是否按肯定规律做周期性重复排列2．电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。有关其显示原理的叙述中正确的是()A．施加电压时，液晶分子沿垂直于电场方向排列B．移去电场后，液晶分子复原到原来的状态C．施加电压时，液晶分子复原到原来的状态D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列3．有关液晶的叙述，不正确的是()A．液晶既具有液体的流淌性，又具有晶体的各向异性B．液晶最重要的用途是制造液晶显示器C．液晶不是物质的一种聚集状态D．液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很简单受温度、压力和电场的影响4．下列关于纳米材料的叙述正确的是()A．纳米材料包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分B．将物体粉碎成几纳米的小颗粒即得到纳米材料C.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料D．同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质5．我国科学家制得了SiO2超分子纳米管，微观结构如图。下列叙述正确的是()A．SiO2与干冰的晶体结构相像B．SiO2耐腐蚀，不与任何酸反应C．工业上用SiO2制备粗硅D．光纤主要成分是SiO2，具有导电性6．下列关于物质特别聚集状态的叙述错误的是()A．在电场存在的状况下，液晶分子沿着电场方向有序排列B．非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章C．液晶最重要的用途是制造液晶显示器D．由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性7．液晶广泛用于电子仪表产品等，MBBA是一种探讨较多的液晶材料，其化学式为C18H21NO，下列有关说法正确的是()A．MBBA属于有机高分子化合物B．MBBA由碳、氢、氧、氮四种元素组成C．MBBA中碳、氢、氧、氮的原子个数比为18∶21∶2∶1D．MBBA中含有一氧化氮分子8．下列关于纳米技术的叙述不正确的是()A．将纳米材料匀称分散到液体分散剂中可制得液溶胶B．用纳米级金属颗粒粉剂做催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率C．将纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将产生更大的推动力D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银颗粒植入内衣织物中，有抑菌、杀菌效果9．下列说法不正确的是()A．储热材料是一类重要的能量存储物质，单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会汲取或释放较大的热量B．Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池C．Ba2＋浓度较高时危害健康，但BaSO4可服入体内，作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病D．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附10．下列说法不正确的是()A．液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有肯定程度的晶体的有序性和液体的流淌性B．常压下，0℃时冰的密度比水的密度小，水在4℃时密度最大，这些都与分子间的氢键有关C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学改变D．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是削减酸雨产生的措施11．利用超分子可分别C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分别的流程如图所示。下列说法错误的是()A．第一电离能：C<OB．“杯酚”分子中存在大π键C．“杯酚”分子与C60分子间形成氢键D．C60与金刚石晶体类型不同12.碳纳米管，又称为巴基管，主要是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。碳纳米管不总是笔直的，而是局部区域出现凹凸现象，这是由于在六边形编织过程中出现了五边形和七边形。除六边形外，五边形和七边形在碳纳米管中也扮演着重要角色。当六边形渐渐延长出现五边形时，由于张力的关系而导致碳纳米管凸出。假如五边形正好出现在碳纳米管的顶端，即形成碳纳米管的封口。当出现七边形时，纳米管则凹进。依据以上材料回答下列问题：(1)巴基管有望作为一种“纳米”导线，这是基于它的结构与____________的结构有相像的地方。(2)科学探讨表明，巴基管具有很强的吸氢实力，这是因为其具有______________________。(3)假如某巴基管是匀称的圆管，则其应当是由____________边形构成。13．科学的进步离不开技术的突破。原子光谱核磁共振、X射线衍射、量子计算等技术的发展与应用都推动了结构的探讨。如过渡元素原子结构、超分子结构、晶体结构、协作物结构探讨等。(1)过渡元素Cr原子的基态电子排布式为________，Cr的核外电子由激发态跃迁至基态时产生的光谱是________(填“汲取”或“放射”)光谱。(2)①将氨气通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，接着通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透亮溶液。该过程中微粒的改变是[Cu(H2O)4]2＋→Cu(OH)2→[Cu(NH3)4]2＋。[Cu(H2O)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋中共同含有的化学键类型有________________________。②已知：AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))在溶液中可稳定存在，CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，缘由是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。14．超分子化学已渐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p­甲酸丁酯吡啶分子及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。请回答下列问题：(1)Mo位于第5周期ⅥB族，其基态原子核外电子排布与Cr相像，则基态Mo原子的价电子排布式为________；核外未成对电子数为________。(2)该超分子中存在的化学键类型有________(填标号)。A．σ键B．π键C．离子键D．氢键(3)该超分子中配体CO中供应孤电子对的原子是________(填元素符号)；p­甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有____。(4)从电负性角度说明CF3COOH的酸性强于CH3COOH的缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质的关系角度说明C60的熔点远低于金刚石的缘由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业18液晶、纳米材料与超分子1．解析：有规则几何外形或美观对称外形的固体不肯定都是晶体，如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观；具有固定组成的物质也不肯定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。晶体和非晶体的本质区分在于其微观结构不同。答案：D2．解析：液晶的显示原理为施加电压时，液晶分子沿电场方向排列；移去电场后，液晶分子复原到原来的状态，B正确。答案：B3．解析：从液晶的结构特征看，液晶具有晶体的某些性质，如各向异性；在电场作用下，液晶分子能够沿电场方向排列，这也是制造液晶显示器的依据；液晶是介于液态和固态之间的一种聚集状态。答案：C4．解析：纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料，由直径为几或几十纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成，A项正确，B、C项错误；同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体在性质上具有很大的差别，如金的常规熔点为1064℃，但2nm尺寸金的熔点仅为327℃左右，D项错误。答案：A5．解析：SiO2是共价晶体而干冰是分子晶体，结构不相像，故A错误；SiO2耐腐蚀，但可以与氢氟酸反应，故B错误；工业上用SiO2与焦炭反应生成一氧化碳和粗硅，故C正确；光纤主要成分是SiO2，但二氧化硅不导电，故D错误。答案：C6．解析：由纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性。答案：D7．解析：有机高分子化合物是由一类相对分子质量很大的分子聚集而成，且无固定的化学式，A项错误；此物质由碳、氢、氧、氮四种元素组成，B项正确；由MBBA的化学式可知，碳、氢、氧、氮的原子个数比为18∶21∶1∶1，C项错误；MBBA物质是由C18H21NO分子构成的化合物，不含NO分子，D项错误。答案：B8．解析：纳米粒子的直径介于1～100nm，与胶体的分散质微粒直径范围相同，A项正确；催化剂可加快化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动，不能提高反应物的平衡转化率，B项错误；与块状固体燃料相比，纳米颗粒直径小，表面积大，因而化学反应速率快，所以短时间内可产生更大的推动力，C项正确；银为重金属，重金属微粒可使蛋白质变性，故有抑菌、杀菌作用，D项正确。答案：B9．解析：储热材料熔融时汲取大量热，结晶时放出大量热，符合储热材料的特点，A项正确；Ge是一种优质的半导体材料，可用于太阳能电池，B项正确；大量Ba2＋有毒，但BaSO4在水中溶解度微小，故电离出的Ba2＋浓度很小，BaSO4又不能被X射线透过，可用作造影剂，C项正确；纳米铁粉可以去除重金属离子的缘由是铁把重金属离子还原成了单质，属于化学改变，D项错误。答案：D10．解析：液晶是在肯定温度范围内既具有液体的可流淌性，又表现出类似晶体的各向异性的物质，所以既具有肯定程度的晶体的有序性，又具有液体的流淌性，A项正确；相等质量的冰和液态水，冰晶体中，水分子间形成的氢键比液态水中的多，由于氢键的作用，水分子间的空隙大，所以冰的密度比液态水的小，水在4℃时密度最大也是同样的道理，B项正确；纳米银粒子的聚集是物理改变，C项错误；燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和将氮氧化物催化转化为无污染的气体，均可有效削减酸雨的产生，D项正确。答案：C11．解析：同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而整体呈增大趋势，所以第一电离能：C<O，A项正确；“杯酚”分子中含有苯环结构，具有大π键，B项正确；氢键是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力，所以“杯酚”分子与C60分子形成的不是氢键，C项错误；金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，二者晶体类型不同，D项正确。答案：C12．解析：(1)依据信息可以看出，巴基管的结构与石墨相像，故性质上也应具有导电性。(2)具有吸附性的物质其结构特点一般是多孔性，比表面积很大，依据巴基管的结构特点不难得出其具有很大的比表面积。(3)因为五边形可以使碳纳米管凸出、七边形会导致凹进，故匀称的巴基管应由六边形构成。答案：(1)石墨(2)很大的比表面积(3)六13．解析：(1)过渡元素Cr原子的基态电子排布式为[Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)，Cr的核外电子由激发态跃迁至基态时产生的光谱是放射光谱；(2)①水分子或氨气分子中都存在极性键，Cu原子和水分子或氨气分子之间存在配位键，所以[Cu(H2O)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋中都含有配位键，极性键；②CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，因为在溶液中F－与Al3＋能形成很难电离的配离子AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))，使CaF2的溶解平衡正向移动，其反应的离子方程式为3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))。答案：(1)[Ar]3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)放射(2)①极性键、配位键②3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(6))14．解析：(1)基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，而Mo位于第5周期ⅥB族，其基态原子核外电子排布与Cr相像，因而基态Mo原子的价电子排布式为4d55s1，核外未成对电子数为6。(2)该超分子的结构中含有双键，说明该超分子中有σ键和π键，分子中不存在离子键，依据题给信息可知分子中有配位键，因而选AB。(3)CO做配体时C为配位原子，因为O供应孤电子对给C，C变成富电子中心，有供应电子对形成配位键的实力；p­甲酸丁酯吡啶中酯基中C原子的杂化方式为sp2，在丁基中C原子形成四个单键，其杂化方