分层作业14　分子晶体

分层作业14分子晶体A级必备知识基础练题组1.分子晶体的组成1.下列说法正确的是()A.分子晶体中一定同时存在共价键和范德华力B.由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物C.共价晶体和分子晶体一定均含有共价键,离子晶体也可能含有共价键D.两个非金属元素原子间不可能形成离子键2.干冰熔点很低是由于()A.CO2是非极性分子B.CO的键能很小C.CO2化学性质不活泼D.CO2分子间的作用力较弱3.如图为冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸,请问该冰中的每个水分子形成几个氢键()A.2 B.4C.8 D.12题组2.分子晶体的判断4.下列物质在室温下均是分子晶体的是()A.H2O、CH4、HFB.红磷、硫、碘C.CO2、SO2、NO2D.H2SO4、CH3CH2OH、HCHO5.某研究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正确的是()A.形成的晶体属于分子晶体B.分子中Si60被包裹在C60里面C.其摩尔质量为2400D.熔点高、硬度大6.下列能说明固态氨是分子晶体的事实是()A.氮原子不能形成阳离子B.铵根离子不能单独存在C.常温常压下,氨是气态物质D.氨极易溶于水题组3.分子晶体的性质7.水的沸点为100℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7℃,引起这种差异的主要原因是()A.范德华力 B.共价键C.氢键 D.相对分子质量8.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是()A.干冰晶体中,一个CO2分子周围紧邻的CO2分子有6个B.沸点:干冰<冰;密度:干冰<冰C.每转移0.4×6.02×1023个电子,消耗2.24LO2D.HCHO和H2O形成分子间氢键是HCHO易溶于水的重要原因9.(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。①CO2SO2

②NH3PH3

③O3O2

④NeAr

⑤CH3CH2OHCH3OH

⑥CON2

(2)已知AlCl3的熔点为190℃(2.02×105Pa),但它在180℃时开始升华。请回答:①AlCl3固体是晶体。

②设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是

。

B级关键能力提升练10.水分子间可通过一种叫“氢键”的作用(作用力介于化学键与范德华力大小之间)彼此结合而形成(H2O)n,在冰中n值为5。即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体,如图所示为(H2O)5单元,由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体,即冰。下列叙述正确的是()A.1mol冰中含有4mol氢键B.1mol冰中含有4×5mol氢键C.平均每个水分子只含有2个氢键D.平均每个水分子只含有5411.下列叙述正确的是()①冰中存在极性共价键和氢键两种化学键的作用②C60晶体采用密堆积方式③As是第ⅤA族的一种主族元素,其外围电子排布式为4s24p3,属于p区元素④277℃时HgCl2熔化,此状态不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液,从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、电解质、盐、分子晶体A.①② B.②③④C.①③ D.①②③④12.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(如图)。下列有关说法正确的是()A.正硼酸晶体属于分子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关C.分子中硼原子杂化轨道的类型为sp3D.1molH3BO3晶体中含有2mol氢键13.如图是甲烷晶体的晶胞结构,图中每个小球代表一个甲烷分子(甲烷分子分别位于立方体的顶角和面心),下列有关该晶体的说法正确的是()A.该晶体与HI的晶体类型不同B.该晶体熔化时只需要破坏共价键C.SiH4分子的稳定性强于甲烷D.每个顶角上的甲烷分子与之距离最近且等距的甲烷分子有12个14.已知碘晶胞结构如图所示,请回答下列问题:(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棱长为acm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碘单质的密度为。

C级学科素养拔高练15.干冰广泛用于舞台、剧场、影视、晚会等制作云海效果,全国及全世界用干冰制作特效的经典剧目不计其数。如图为干冰的晶胞结构示意图。(1)一个晶胞中有个二氧化碳分子;通过观察分析,有种取向不同的CO2分子。(2)在干冰中撒入镁粉,用红热的铁棒引燃后,再盖上另一块干冰,出现的现象为

,反应的化学方程式是。

(3)干冰的熔点低,常压下极易,在工业上的一个重要用途是。(4)将CO2分子视作质点,设晶胞边长为apm,则紧邻的两个CO2分子的距离为pm。(5)其密度ρ为(1pm=10-12m)。

答案：1.D解析稀有气体为单原子分子,不存在化学键,故A错误;由非金属元素组成的化合物不一定为共价化合物,如氯化铵为离子化合物,故B错误;稀有气体为单原子分子形成的分子晶体,不存在化学键,故C错误;两个非金属元素原子间只能形成共价键,不能形成离子键,故D正确。2.D解析干冰是分子晶体,分子晶体的相对分子质量越小,分子间的作用力越弱,熔、沸点越低,所以干冰熔点很低是由于CO2分子间的作用力较弱,与键能、化学性质等无关。3.A解析由图可知,每个水分子与四个方向的其他4个水分子形成氢键,每个氢键为两个水分子共有,因此每个水分子形成的氢键个数为4×12=24.B解析题目的核心是“室温”,在该条件下H2O、H2SO4、CH3CH2OH均为液体,而CH4、HF、CO2、NO2、SO2、HCHO均为气体,故B项正确。5.A解析球形分子的分子式为C60Si60,其结构中包含有C60和Si60,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正确;Si原子的半径大于C原子,所以Si—Si的键长比C—C长,分子中Si60包裹着C60,B错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,C错误;C60Si60属于分子晶体,熔点低、硬度小,D错误。6.C解析分子晶体的熔、沸点较低,故常温常压下氨呈气态,说明固态氨属于分子晶体。7.C解析水和H2S的结构相似,二者形成的晶体也都是分子晶体。但由于水分子间存在氢键,所以导致水的沸点高于H2S的沸点。8.D解析干冰晶体中,以顶点上的CO2分子为例,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,故A错误;冰分子间含有氢键,干冰分子之间只存在范德华力,氢键比范德华力强,故晶体的沸点:冰>干冰,水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比水大,所以密度:干冰>冰,故B错误;未指明标准状况,无法计算气体体积,故C错误;氧元素电负性很强,甲醛中氧元素与水可以形成氢键,所以HCHO易溶于水,故D正确。9.答案(1)①<②>③>④<⑤>⑥>(2)①分子②在熔融状态下,检测其是否导电,若不导电则是共价化合物,若导电则是离子化合物解析(1)各组物质均为分子晶体,根据分子晶体熔、沸点的判断规律,分子间作用力越大,相对分子质量越大,分子极性越大,则晶体的熔、沸点越高,较容易比较六组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180℃时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物,可测其熔融状态下是否导电,若不导电则是共价化合物,导电则是离子化合物。10.C解析由图可知,每个水分子(处于四面体的中心)与4个水分子(处于四面体的四个顶点)形成四个氢键,因为每个氢键都是由2个水分子共同形成的,所以每个水分子形成的氢键数为4×12=211.B解析①氢键不是化学键,错误;②C60晶体属于分子晶体,无氢键,采用密堆积方式,正确;③As是第ⅤA族的一种主族元素,其外围电子排布式为4s24p3,属于p区元素,正确;④由导电性可知HgCl2属于电解质、共价化合物,HgCl2的熔点较低,属于分子晶体,正确;故选B。12.A解析正硼酸晶体中存在H3BO3分子,且该晶体中存在氢键,说明硼酸由分子构成,是分子晶体,A正确;分子的稳定性与分子内的B—O、H—O共价键有关,与氢键无关,B错误;B只形成了3个单键,没有孤电子对,所以采取sp2杂化,C错误;根据图示,1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均一个硼酸分子含3个氢键,则1molH3BO3晶体中含有3mol氢键,D错误。13.D解析甲烷、HI晶体均属于分子晶体,A项错误;甲烷晶体属于分子晶体,熔化时只需要破坏分子间作用力,不需要破坏共价键,B项错误;C的非金属性比Si强,所以SiH4分子的稳定性弱于甲烷,C项错误;根据晶胞的结构可知,以晶胞中顶角上的甲烷分子为研究对象,与它距离最近且等距的甲烷分子分布在立方体的3个面心上,每个顶角上的甲烷分子被8个立方体共用,每个面心上的甲烷分子被2个立方体共用,所以每个甲烷分子周围与它距离最近且等距的甲烷分子有3×82=1214.