分子晶体-针对练习-高中化学选择性必修二

第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第一课时分子晶体一、选择题1.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、P4、C10H8B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、H2O、Na2O22.下列关于分子晶体的说法正确的是()A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B．在分子晶体中一定存在共价键C．冰和固体Br2都是分子晶体D．稀有气体不能形成分子晶体3.分子晶体具有某些特征的本质原因是（）A．组成晶体的基本微粒是分子B．熔融时不导电C．基本构成微粒间以分子间作用力相结合D．熔点一般比较低4.BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2（）A．熔融态不导电B．水溶液呈中性C．熔点比BeBr2高D．不与NaOH溶液反应5.SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测中不正确的是（）A．SiCl4晶体是分子晶体B．常温、常压下SiCl4是气体C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子D．SiCl4的熔点高于CCl46.结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为()A．6B．8C．10D．127.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有可能是分子晶体的是()A.①③B.②⑤C.⑤⑥D.③④⑤⑥8.下列关于分子晶体的说法不正确的是（）A.分子晶体中含有分子 B.固态或熔融态时均能导电C.分子间以分子间作用力相结合 D.熔、沸点一般比较低9.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10.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 )是一种片层状结构的白色晶体，层内的分子通过氢键相连（如图所示）。下列有关说法正确的是()A.正硼酸晶体属于分子晶体 B.分子的稳定性与氢键有关C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 D.含1mol的晶体中有3mol氢键12.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两种元素都是第三周期的元素，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13、二茂铁[（C5H5）2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173℃（在100℃以上能升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法不正确的是（）A．二茂铁属于分子晶体B．在二茂铁中，C5H与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键C．已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D．C5H中一定含有π键14、正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是()A．正硼酸晶体属于原子晶体B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关C．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构D．含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键答案D解析A项，正硼酸应属于分子晶体；B项，H3BO3分子稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间的氢键无关；C项，分子中的硼原子不符合8电子稳定结构；D项，BHOOHOH中的3个氢均形成氢键。二、非选择题15、在我国南海300～500m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。请回答下列问题：（1）甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（填序号）。A.甲烷晶胞中的球只代表一个C原子B.晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子C.CH4熔化时需克服共价键D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子E.CH4是非极性分子（2）水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰­Ⅶ的晶体结构如下图所示。①水分子的立体结构是形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋），水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有，应用价层电子对互斥理论（或模型）推测H3O＋的形状为。②实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______________________________________________________________________________________________________________________。（3）用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点（℃），则x、y、z的大小关系是，其判断依据是______________________________________________________________________________________________。16、据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；②N—N键的键能为167kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)N60分子组成的晶体为________晶体，其熔、沸点比N2________(填“高”或“低”)，原因是________________________________________________________________________。(2)1molN60分解成N2时________(填“吸收”或“放出”)的热量是______kJ(已知N≡N键的键能为942kJ·mol－1)，表明稳定性N60______(填“>”“<”或“＝”)N2。(3)由(2)列举N60的用途(举一种)：_____________________________________________。答案解析1【答案】B【解析】A中，P4（白磷）为单质，不是化合物；C中，SiO2为原子晶体；D中，Na2O2是离子化合物、离子晶体。2【答案】C【解析】A项，分子晶体中分子间作用力越大，晶体的熔点越高，不影响分子的稳定性；B项，在He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn形成的分子晶体中只有分子间作用力，而无共价键；D项，稀有气体能形成分子晶体。3【答案】C【解析】分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，本质原因是其基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说比较弱。4【答案】A【解析】由题知BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，应属于分子晶体，所以熔融态不导电；对于组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，因此BeCl2的熔点比BeBr2低；BeCl2化学性质与AlCl3相似，根据AlCl3能和NaOH溶液反应，则BeCl2也可与NaOH溶液反应；AlCl3水溶液中由于铝离子水解而呈酸性，推知BeCl2也具有此性质。5【答案】B【解析】由于SiCl4具有分子结构，所以属于分子晶体。在常温、常压下SiCl4是液体。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与CCl4的结构相似，也是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在SiCl4分子间、CCl4分子间只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以SiCl4的分子间作用力比CCl4的大，熔、沸点比CCl4的高。6【答案】D【解析】干冰晶体中CO2分子间作用力只有范德华力，干冰融化只需克服范德华力，分子采取密堆积形式，一个分子周围有12个紧邻的分子，D正确；7答案：B解析：从结构上看，①③④⑥构成的晶体结构单元都是向外延伸和扩展的，而②和⑤的结构是封闭的，不能再通过化学键与其他原子结合，②或⑤可以看成一个分子，可能是分子晶体。B项正确。8.答案：B解析：A项，分子晶体是由分子构成的；B项，固态或熔融态时分子晶体既不电离也没有自由移动的电子，均不能导电;C项，分子间以分子间作用力相结合;D项，分子晶体的熔、沸点一般比较低。9.答案：A解析：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），A项正确;水是一种非常稳定的化合物，属于其化学性质的表现，而水中存在氢键会导致沸点升高，与稳定性无关，B项错误;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，C项错误;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HF中含有氢键，题述四种氢化物中HF的沸点最高,D项错误。10.答案：A解析：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Si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。11.答案：A解析：A项，正硼酸晶体应属于分子晶体；B项，分子的稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间氢键无关；C项，分子中的硼原子不符合8电子稳定结构；D项，一个分子平均含有3个氢键。12.答案：D解析：A项，由A、B元素都在第三周期，并且所有原子最外层都达到8个电子的稳定结构，可知A为元素，B为A1元素，A项正确；B、C项，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项错误，C项正确；D项，该物质中不含离子键，只含极性键和配位键，D项正确。13【答案】B【解析】根据二茂铁的物理性质，如熔点低、易升华、易溶于有机溶剂等，可知二茂铁为分子晶体，A项正确；碳原子含有孤电子对，铁离子含有空轨道，故二者形成配位键，B项错误；1号碳原子含有4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，2、3、4、5号碳原子有3个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp2，因此仅有1个碳原子采取sp3杂化，C项正确；C5H中碳原子没有达到饱和，故存在碳碳双键，而碳碳双键中只有一个σ键，另一个必然为π键，D项正确。14【答案】A【解析】每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子共用，故其氢键个数为4×＝2。15、【答案】（1）BE（2）①V孤电子对三角锥形②冰熔化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键（3）x＞z＞y水分子间可以形成氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S，故有沸点：H2O＞H2Se＞H2S【解析】（1）CH4是分子晶体，熔化时克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个C原子。以该甲烷晶胞分析，位于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个而这3个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×＝12（个）。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的个数为8×＋6×＝4（个）。CH4分子为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，结构对称，CH4是非极性分子。（2）①水分子中O原子的价电子对数＝＝4，孤电子对数为2，所以水分子为V形，H2O分子能与H＋形成配位键，其原因是在O原子上有孤电子对，H＋有空轨道。H3O＋价电子对数＝4，含有1对孤电子对，故H3O＋为三角锥形。②冰中氢键的作用能为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍存在氢键。（3）水分子间存在氢键，H2Se与H2S分子间不存在氢键，但H2Se的相对分子质量大于H2S相对分子质量，H2Se分子间范德华力大于H2S分子间范德华力。16、【答案】(1)分子高N60、N2均形成分子晶体，且N60的相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高(2)放出13230<(3)N60可作高能炸药(其他合理答案也可)【解析】(1)