新人教版选择性必修2第3章第2节分子晶体与共价晶体第1课时作业(1).docx

分子晶体一、选择题（本题包括8小题）I . （2021 .南宁高二检测）下列有关分子晶体的说法一定正确的是0A.分子内均存在共价键B.分子间一定存在范德华力C.分子间一定存在氢键D.分子晶体一定采取分子密堆积方式2 . （2021长沙高二检测）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. （2021 .武汉高二检测）下列物质在室温下均是分子晶体的是0A . H2Ox CH4、HFB .红磷、硫、碘C . 82、SO2、NO2D . H2so4、CH3cH2OH、HCHO3 .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.晶体内微粒间以分子间作用力相结合D.熔点一般比较低（4）2011 . （10分）如图为干冰的晶体结构示意图。（1）通过观察分析,每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO?分子有 个，有 种取向不同的CO2分子。将CO?分子视作质点,设晶胞棱长为a pm ,则紧邻的两个CO2分子的距离为 pm。在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是由于该主要作用力与共价键一样具有性，故1个水分子周围只有 个紧邻的水分子，这些水分子位于 的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率（填“较高”或“较低”），故冰的密度比水的密度要 （域'大"或“小【解析】（1）观察并分析干冰的晶体结构，可知在干冰晶体中，位于顶点的CO?分子为一种取向，位于三对 平行面的CO?分子分别为三种不同取向。离顶点的CO?分子最近的是面心的分子，两者的距离为面对角线 的一半，即坐a pm。故每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子共有12个。（2）在冰晶体中，水分子 间的主要作用力是氢键，氢键具有方向性，1个水分子周围只有4个紧邻的水分子，使冰晶体中水分子的 间距较大，结构中有许多空隙，分子的空间利用率较低，造成冰的密度小于水的密度。答案：124乎a氢键 方向4四面体 较低 小能力达标一、选择题（本题包括4小题）12 . （2021 .郑州高二检测）相比于其他晶体，分子晶体熔沸点较低，硬度较小的本质原因是0A.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.分子间存在氢键【解析】选C。分子晶体的熔沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是晶体微粒间的相互作 用，因为范德华力和氢键相对于化学键来说是极其微弱的，故分子晶体具有的本质特征是晶体内微粒间以分子间作用力相结合。13 .现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫-氮化合 物的分子结构。下列说法正确的是()A .该物质的分子式为SNB.该物质的分子中既有极性键又有非极性键C.该物质具有很高的熔、沸点D .该物质与化合物S2N2互为同素异形体【解析】选B。题中图示表示的是一种分子(不是晶胞)，故该化合物为分子晶体,分子式为S4N4 , A不正 确；从分子结构图上可知，分子中存在N-S极性键和S-S非极性键，B正确；该物质形成的是分子晶体， 具有较低的熔、沸点，C不正确；该物质与S2N2都不是单质,它们之间并非同素异形体，D不正确。14 .正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，有与石墨相似的层状结构。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 . 1 mol H3BO3晶体中含有2 mol氢键【解析】选A。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B0、H-0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I mol H3BO3的晶体中含有3 mol氢键，D错 误。NaClMgCl2AICI3SiCl4CaCl2熔点/801712190-68782沸点/1 4651 41817857>1 600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是0A . NaCk MgCl2s CaCl2B . AIQ3、SiCl4C . NaCk CaChD .全部【解析】选B。由于由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小， 克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低,表中的MgCh. NaCk CaCh熔、沸点很 高，很明显不属于分子晶体，AlCb、SiCL熔、沸点较低，应为分子晶体，所以B项正确，A、C、D三项 错误。二、非选择题（本题包括1小题）16 . （2021 .福州高二检测）请回答下列问题：（1）据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C6。的物质Noo ，试推测下列有关用。的说法正确的是a . Nw易溶于水b. N&）是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度c . Ng的熔点高于N2d . Na）的稳定性比N2的强（2）已知碘晶胞结构如图所示，请回答下列问题：碘晶体属于 晶体。碘晶体熔化过程中克服的作用力为,假设碘晶胞中立方体的棱长为a cm，阿伏加德罗常数的值为Na ,则碘单质的密度为【解析】（DC篇是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60 ,所以N&）也是单质，属于分子晶体，即具 有分子晶体的一些性质，如硬度较小和熔沸点较低；分子晶体的相对分子质量越大熔、沸点越高；单质一 般是非极性分子,难溶于水等极性溶剂，因此a、b $笥吴，c正确。N?分子以N三N健结合，N60分子中只 存在N-N键，而N三N键比N-N键牢固得多，d错误。（2）12分子之间以分子间作用力结合，所以b晶体 属于分子晶体。观察碘的晶胞结构发现，一个晶胞中含有L分子的数目为8x（ +6x； =4。一个晶胞的体 积为a3 cm3 ,质量为甯 g ,则碘单质的密度为蟹 g-cnv ）答案：c分子 分子间作用力戒躁 gem-3A.丙快分子中含有5个。键和2个兀键B .乙醇分子中O-H犍的极性强于C-H键的极性C.乙烷分子中只含有极性键不含有非极性键D.分子晶体中共价键键长越短，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高6 .下列均是分子晶体构成的一组化合物是（）A .小、CH4、HC1B . 82、SiO2x H2SO4C . CaO、CO、NO D .苯和酒精.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0A . 2 B . 4C . 8 D . 12. （2021银川高二检测）下列关于CH«和CO2的说法正确的是（）A .固态CO2属于分子晶体B . CH4分子中含有极性共价键，是极性分子C.因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH熔点低于CO2D . CHj和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp2二、非选择题（本题包括3小题）. （10分）（2021成都高二检测）比较下列化合物熔、沸点的高低（填，或V）。82 SO2 ；N%PH3 ；O3 02 ；Ne Ar ；CH3cH20H CH3OH ；已知AlCb为分子晶体。设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：10 . （10分）水分子间存在一种“氢键”的作用（作用力介于范德华力与化学键之间），彼此结合而形成（比0）2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过"氢键”相互连接成庞大的分子晶体。（1）1 mol冰中有 mo氢键二水蒸气中常含有部分（比0）2 ,要确定（凡0）2的存在，可采用的方法是A .标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B.标准状况下把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C.该水蒸气冷凝后，测水的pHD.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比（3）水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是（4）在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力（11 kj mo| -'）o已知冰的升华热是51 kJ-mol -1 ,则冰晶体中氢键的能量是kJ mol II . （10分）如图为干冰的晶体结构示意图。（1）通过观察分析,每个CO2分子周围紧邻且等距离的CO2分子有 个，有 种取向不同的CO2分子。将CO?分子视作质点，设晶胞棱长为a pm ,则紧邻的两个CO2分子的距离为 pm。在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是由于该主要作用力与共价键一样具有性，故1个水分子周围只有 个紧邻的水分子，这些水分子位于 的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率（填“较高”或“较低”），故冰的密度比水的密度要（填''大'或"小能力达标一、选择题（本题包括4小题）12 . （2021 .郑州高二检测）相比于其他晶体，分子晶体熔沸点较低，硬度较小的本质原因是0A.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.分子间存在氢键13 .现代无机化学对硫-氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫-氮化合 物的分子结构。下列说法正确的是0A .该物质的分子式为SNB.该物质的分子中既有极性键又有非极性键C.该物质具有很高的熔、沸点D .该物质与化合物S2N2互为同素异形体.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，有与石墨相似的层状结构。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 . 1 mol H3BO3晶体中含有2 mol氢键14 . (2021 .郑州高二检测)某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：NaCIMgChAlChSiCLiCaCh熔点/801712190-68782沸点/1 4651 41817857>1 600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是()A . NaCk MgCh. CaChB . A1C13x SiCI4C . NaCk CaChD .全部二、非选择题（本题包括1小题）. （2021福州高二检测）请回答下列问题：据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60 ，试推测下列有关N60的说法正确的是a . Nh）易溶于水b . N”）是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度c . Ng）的熔点高于N?d . N&）的稳定性比N2的强（2）已知碘晶胞结构如图所示,请回答下列问题：碘晶体属于 晶体。碘晶体熔化过程中克服的作用力为 O假设碘晶胞中立方体的棱长为a cm，阿伏加德罗常数的值为Na,则碘单质的密度为一、选择题（本题包括8小题）1 . （2021 .南宁高二检测）下列有关分子晶体的说法一定正确的是0A.分子内均存在共价键B.分子间一定存在范德华力C.分子间一定存在氢键D.分子晶体一定采取分子密堆积方式【解析】选B。构成微粒如为单原子分子，则不含共价键，如稀有气体，故A错误；分子晶体中分子之间的作用力为范德华力，故B正确；如不是N、O、F的氢化物，则不含有氢键，故C错误；分子晶体不一 定采用分子密堆积，有些分子例如冰，由于氢键的作用，每个水分子周围只有四个紧邻的水分子而形麻E 密堆积，故D错误。2 . （2021长沙高二检测）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【解析】选Do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，如氯化筱为离子化合物，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。3 . （2021.武汉高二检测）下列物质在室温下均是分子晶体的是0A .比0、CH4、HFB .红磷、硫、碘C . CO2、SO?、NO2D . H2so4、CH3cH2OH、HCHO【解析】选B。题目的核心是“室温”，在该条件下比0、H2so4、CH3CH2OH均为液体,而CM、HF、CO?、 NO?、SO2、HCHO均为气体,故B项正确。4 .分子晶体具有某些特征的本质原因是0A.组成晶体的基本微粒是分子B.熔融时不导电C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合D.熔点一般比较低【解析】选C。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。5 . （2021 .潍坊高二检测）下列关于共价键的说法正确的是（）A.丙块分子中含有5个。键和2个兀键B .乙醇分子中O-H键的极性强于C-H键的极性C.乙烷分子中只含有极性键不含有非极性键D.分子晶体中共价键键长越短，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高【解析】选B。丙焕分子中含有4个C-H键，两个C-C键，两个兀键，即丙焕分子中有6个。键，2 个兀键，故A错误；氧的电负性强于碳，则OH键的极性强于C-H键的极性,故B正确；乙烷分子中 含有极性C-H和非极性C-C键,即乙烷分子中既含极性键又含有非极性键，故C错误；分子晶体的熔 点和沸点与分子之间的作用力有关，与分子内的共价键的键长无关，故D错误。6.下列均是分子晶体构成的一组化合物是。A . H?、CH4、HC1B . 82、SQ、H2SO4C . CaO、CO、NO D .苯和酒精【解析】选D。氏是分子晶体构成的单质，CH,、HC1都属于分子晶体构成的化合物，A错误；SiO?为共 价晶体构成的化合物；CO- H2s（h都属于分子晶体构成的化合物，B错误；CaO为离子晶体构成的化合 物，CO、NO都属于分子晶体构成的化合物，C错误；苯和酒精都属于分子晶体构成的化合物,D正确。 7.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0 A . 2 B . 4C . 8 D . 12【解析】选A。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4x1 = 2。8 . （2021银川高二检测）下列关于CH«和82的说法正确的是0A .固态CO2属于分子晶体B . CH分子中含有极性共价键，是极性分子C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CHj熔点低于CO?D . CH和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp2【解析】选A。固态CO?是分子晶体，人项正确；CH4分子是正四面体对称结构，其为含有极性键的非极 性分子，B选项错误；CH«和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、 沸点越高，与键能无关，C选项错误；CH4为正四面体结构，碳原子的杂化类型是卬3杂化，CO2为直线形 分子，碳原子的杂化类型是sp杂化，D选项错误。二、非选择题（本题包括3小题）9 . （10分）（2021 .成都高二检测）（1）比较下列化合物熔、沸点的高低（填”或“®CO2SO2 ；NH3 PH?；O2 ； ®Ne Ar ；CH3cH20H CH3OH ；已知AlCh为分子晶体。设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：【解析】82和SO2相对分子质量后者大，且CO2为非极性分子，SO2为极性分子，以范德华力而论， CO2小于SO2 ,所以熔、沸点CO2<SO2 ；尽管NH3的相对分子质量小于PH3 ,但NH3分子间存在氢键, 所以熔、沸点NH3>PH3 ；O3为极性分子，为非极性分子，且相对分子质量。3大于02 ,所以范德华 力,因此熔、沸点。3>。2 ；Ne、Ar均为稀有气体、单原子分子，范德华力随相对分子质量的增大 而递增，所以Ar的熔、沸点高于Ne ；组成和结构相似的分子,一般相对分子质量越大，分子间作用力 越强，分子晶体的熔、沸点越高，故熔、沸点：CH3cH2OH>CHQH.要验证一种化合物是共价化合物 还是离子化合物,可在熔融状态下检验AlCh是否导电，若不导电，则AIC1?是共价化合物。答案：（I）<在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电则是共价化合物10 . （10分）水分子间存在一种“氢键”的作用（作用力介于范德华力与化学键之间），彼此结合而形成（比0）2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过"氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1 mol冰中有 mo氢键二水蒸气中常含有部分(比0)2 ,要确定(凡0)2的存在，可采用的方法是A .标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B.标准状况下把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C.该水蒸气冷凝后，测水的pHD.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kj mo| -')o已知冰的升华热是51 kJ-mol -1 ,则冰晶体中氢键的能量是kJ mol 【解析】(1)1 mol冰中含有氢健的物质的量为lx4mo"2 = 2mol。(2)A项，该物质也能与金属钠反应产生 氢气,1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(40)2也能生成氢气，且一分子(比0)2 生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，正确；B项，该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫 酸后，由于相对H20而言，(氏0)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明 存在该物质，正确；C项，该物质的pH也等于7,无论该物质是否存在，pH都等于7 ,错误；D项，该 物质的分子中氢氧原子个数比仍为2:1,无论是否存在,氢氧原子个数比不变，错误。(3)双氧水的相对分 子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在 着更为强烈的氢键作用。(4)1 mol冰吸收的总能量为51 kJ,克服范德华力吸收的能量为11 kJ,故克服氢 键吸收的总能量为40 kJ ,而1 mol冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ-mol- 'o 答案：(1 )2(2)AB(3)H2。+ H2OH?O + + OH -双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用