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1、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
2、. 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
3、“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
4、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
5、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
6、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 41817
7、8571 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
8、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
9、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
10、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,
11、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.
12、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
13、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
14、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 4
15、18178571 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
16、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
17、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?、NO2
18、D . 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
19、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 . Ca
20、O、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
21、= 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
22、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CO2PH3 ;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
23、,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:CH3cH2OHCHQH.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
24、,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lx4mo2 = 2mol。(2)A项,该物质也
25、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