3-2-1分子晶体(人教版2019选择性必修2)(解析版)

第二节分子晶体与共价晶体第1课时分子晶体时间：40分钟一、单选题1．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合C．可燃冰属于分子晶体D．水分子的键角大于甲烷分子的键角【答案】C【详解】A．甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型是四面体形，故A错误；B．甲烷分子不能与水分子形成分子间氢键，故B错误；C．可燃冰是由分子形成的分子晶体，故C正确；D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的价层电子对数都为4，但甲烷分子中碳原子的孤对电子对数为0，水分子中氧原子的孤对电子对数为2，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以水分子的键角小于甲烷分子的键角，故D错误；故选C。2．下列物质中，由极性分子结合而成的分子晶体是A．SiO2 B．CaCl2 C．HCl D．CO2【答案】C【详解】SiO2形成的是原子晶体（共价晶体），CaCl2形成的是离子晶体，HCl与CO2形成分子晶体，其中CO2是非极性分子，HCl是极性分子；故本题选C。3．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四个水分子形成四面体结构B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体C．水分子间通过键形成冰晶体D．冰融化后，水分子之间的空隙增大【答案】A【详解】A．如图所示，每个水分子可以与另外四个水分子之间形成氢键，从而形成四面体结构，A正确；B．冰晶体属于分子晶体，B错误；C．冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，C错误；D．冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，而冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D错误；故选A。4．下列性质可能符合分子晶体特点的是(深度解析)①熔点，易溶于水，水溶液能导电②熔点，液态不导电，水溶液能导电③能溶于，熔点，沸点④熔点，质软，固态能导电，密度为A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】B【详解】在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引。分子晶体熔化时，只需克服分子间作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外，分子晶体还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。①熔点高，不是分子晶体的性质；②熔点低，不导电，可能是分子晶体的性质；③熔沸点不高，可能是分子晶体的性质；④固态能导电，不是分子晶体的性质；故选B。5．下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述正确的是A．H2>N2>O2B．NH3>AsH3>PH3C．Cl2>Br2>I2D．C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3【答案】B【详解】A．分子晶体的熔点随相对分子质量的增大升高，熔、沸点H2<N2<O2，故A错误；B．氨气含有氢键，熔沸点升高，NH3>AsH3>PH3，故B正确；C．分子晶体的熔点随相对分子质量的增大升高Cl2<Br2<I2，，故C错误；D．相对分子质量相同的烃，支链越大熔沸点越低，C(CH3)4

<(CH3)2CHCH2CH3<CH3CH2CH2CH2CH3，故D错误。故选B。6．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下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．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】B【详解】从结构上看：①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和原子晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其它原子结合，该结构可以看成一个分子，所以可能是分子晶体。故选B。7．分子和晶胞示意图如图所示。下列关于晶体的说法不正确的是A．晶体可能具有很高的熔、沸点B．晶体可能易溶于四氯化碳中C．晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240D．晶体中每个分子与12个C分子紧邻【答案】A【详解】A.构成晶体的基本微粒是分子，因此晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点，A错误；B.由于是非极性分子，其可能易溶于四氯化碳中，B正确；C.每个的晶胞中含有的分子数为，因此含有的碳原子数为，C正确；D.如果以晶胞中一个顶点的分子为研究对象，则共用这个顶点的面的面心的分子与其距离最近且相等，有个，D正确；故选A。8．下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是A．NH4NO3 B．SiO2 C．C6H5NO2 D．Cu【答案】C【详解】只有分子晶体的化学式，才能既表示物质的元素组成，又表示物质的分子组成，所以选项C正确，A是离子晶体，B是原子晶体，D是金属晶体，答案选C。9．已知氯化硼的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃；在氯化硼分子中，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：【答案】D【详解】A．的熔、沸点较低，则分子间以范德华力相结合，故其应为分子晶体，A错误；B．为分子晶体，分子晶体熔化时不导电，B错误；C．的键角为120°，则可确定为平面三角形结构，分子中正、负电中心重合，为非极性分子，C错误；D．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。10．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，最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如下图所示，它的熔点为150℃，燃烧热极高。下列说法肯定错误的是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未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)【答案】D【详解】A、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；B、根据题中信息Al2H6的燃烧热极高，判断Al2H6能燃烧，根据原子守恒，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；C、根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，但氢气的在储存盒运输中是极不方便，将其转化成氢铝化合物后，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；D、根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，但这仅是一种情况，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；答案选D。11．当SO3晶体熔化时，下述各项发生变化的是（

）A．化学键 B．硫与氧的原子个数之比 C．分子构型 D．分子间作用力【答案】D【详解】SO3晶体熔化或气化时，由固体变成液体或气体，改变的是分子间距离和分子间作用力，发生的是物理变化，与分子内的共价键、硫与氧的原子个数之比、分子构型及中心原子杂化类型无关，故选：D。12．下列说法正确的是A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．水加热到很高的温度都难以分解，与氢键有关C．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升高【答案】A【详解】A．分子晶体中一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；B．水是一种非常稳定的化合物，与共价键有关，水分子间存在氢键会导致沸点升高，与稳定性无关，故B错误；C．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；D．一般情况下，同一主族简单氢化物的相对分子质量越大其沸点越高，但分子间存在氢键，HF、HCl、HBr、HI中的沸点最高，D错误；选A。13．的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是①晶体是分子晶体②常温常压下不是气体③的分子是由极性共价键形成的④的熔点高于A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有①【答案】A【详解】属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①与结构相似，则是分子晶体，正确；②与结构相似，且的相对分子质量较大、是液体，则常温常压下不可能是气体，正确；③中与形成共价键，则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，则的熔点高于，正确。故选A。14．如图是某无机化合物的二聚分子结构示意图，该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是（

）A．该物质的化学式是Al2Cl6 B．该物质是离子化合物，在熔融状态下能导电C．该物质在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．该物质中不存在离子键，也不含有非极性键【答案】B【详解】A．由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外层都达到8个电子的稳定结构，可知A为Cl元素，B为Al元素，A选项正确；B．因该物质是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，该物质是共价化合物，在熔融状态下不导电，B选项错误；C．该物质由稳定状态的分子组成，因此固体状态时为分子晶体，分子间靠范德华力连接，C选项正确；D．该物质中不含离子键，只含极性键和配位建，D选项正确；答案选B。二、填空题15．（1）下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有________（填物质代号）。物质性质X熔点为1031℃，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晶体的沸点高低为________>________（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________。【答案】

X、Y、Z、W

CS2

CO2

CO2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【详解】（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，肯定不是分子晶体；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pm；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，使周围温度降低，在工业上用作制冷剂。16．如图所示，甲、乙、丙分别表示、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。请回答下列问题：(1)的熔点为280℃，从晶体类型来看，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，实际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，则碘晶体的密度为________