2020高中化学课时跟踪训练13分子晶体含解析 人教版选修3

2020高中化学课时跟踪训练13分子晶体含解析 人教版选修3

课时跟踪训练(十三)‎ ‎[基础巩固]‎ ‎1．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．冰融化时，分子中H－O键发生断裂 B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高 C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 ‎[解析]　A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，故A项错误；B项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，故B项正确；C项，分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，所以C项错误，D项也错误。故选B。‎ ‎[答案]　B ‎2．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行下列推测，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CCl4‎ ‎[解析]　由于SiCl4具有分子结构，所以属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间的作用力，在这两种分子中都只有范德华力，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，熔、沸点比CCl4高。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。‎ ‎[答案]　B ‎3．下列性质符合分子晶体特点的是(　　)‎ A．熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 C．熔点1128 ℃，沸点4446℃，硬度很大 D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度为0.97 g/cm3‎ ‎[解析]　本题考查分子晶体的性质。分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的，分子晶体具有低熔点、易升华、硬度小等性质。A项熔点高，不是分子晶体的性质；C项属于离子晶体、原子晶体或金属晶体的性质；D项能导电，不是分子晶体的性质，该项所述是金属钠的性质。故选B。‎ ‎[答案]　B ‎4．下列属于分子晶体性质的是(　　)‎ A．组成晶体的微粒是离子 7‎ B．能溶于CS2，熔点为112.8 ℃，沸点为444.6 ℃‎ C．熔点为1400 ℃，可作半导体材料，难溶于水 D．熔点高，硬度大 ‎[解析]　分子晶体的主要性质有熔沸点低，硬度小，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，晶体固态和熔化时均不导电。‎ ‎[答案]　B ‎5．下列物质，按沸点由大到小顺序排列的一组是(　　)‎ A．HF、HCl、HBr、HI B．F2、Cl2、Br2、I2‎ C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．Cl4、CBr4、CCl4、CF4‎ ‎[解析]　HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对组成和结构相似的物质，沸点随相对分子质量的增加而增大。‎ ‎[答案]　D ‎6．(双选)下列晶体中由原子直接构成的单质有(　　)‎ A．硫 B．氦气 C．金刚石 D．金属镁 ‎[解析]　He为单原子分子，分子晶体氦由原子构成；原子晶体均由原子构成。‎ ‎[答案]　BC ‎7．下列各组中都属于分子晶体的是(　　)‎ A．碘、二氧化碳、白磷、C60‎ B．食盐、二氧化碳、白磷、二氧化硅 C．SO2、金刚石、N2、铜 D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠 ‎[解析]　NaCl、Na2O均为离子晶体，SiO2、金刚石均为原子晶体，因此B、C、D均不符合题述要求。‎ ‎[答案]　A ‎8．(双选)干冰是CO2的晶体，则存在于晶体中的作用力为(　　)‎ A．氢键 B．分子间作用力 C．共价键 D．离子键 ‎[解析]　干冰是分子晶体，CO2分子间存在分子间作用力，CO2分子内存在共价键。‎ ‎[答案]　BC ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．离子化合物中可能含有共价键 7‎ B．分子晶体中的分子内不含有共价键 C．分子晶体中一定有非极性共价键 D．分子晶体中分子一定紧密堆积 ‎[解析]　稀有气体单质中不含共价键，其他分子晶体中含有共价键，B项错；分子晶体中可能含有极性共价键或非极性共价键，C项错；分子晶体中分子间除了分子间作用力外没有氢键，分子采取紧密堆积方式排列，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。D项错。‎ ‎[答案]　A ‎10．水的沸点是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(　　)‎ A．范德华力 B．共价键 C．氢键 D．相对分子质量 ‎[解析]　H2O中存在氢键，而使其熔、沸点升高，表现出不同于同一主族结构相似的物质的特性。‎ ‎[答案]　C ‎11．下列物质固态时，一定是分子晶体的是(　　)‎ A．酸性氧化物 B．非金属单质 C．碱性氧化物 D．含氧酸 ‎[解析]　SiO2、Si均为原子晶体，A、B项均错；碱性氧化物大部分为离子晶体，C项错。‎ ‎[答案]　D ‎12．碘的熔、沸点低，其原因是(　　)‎ A．碘的非金属性较弱 B．I－I键的键能较小 C．碘晶体属于分子晶体 D．I－I共价键的键长较长 ‎[解析]　分子晶体的熔、沸点低，是因为分子晶体内部的分子间作用力小。‎ ‎[答案]　C ‎13．下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是(　　)‎ A．水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键 B．由极性键形成的分子可能是非极性分子 C．水和冰中都含有氢键 D．分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键 ‎[解析]　A项H2‎ 7‎ O中，O具有很强的得电子能力，因此与H形成的共价键很稳定，不容易被破坏，这与水中存在氢键无关，氢键影响的是物质的物理性质，则A错；由极性键形成的分子不一定是极性分子，如CH4是由极性键形成的非极性分子，B正确；水和冰中都含有氢键，C正确；大多数分子晶体中存在共价键，但稀有气体中就无共价键的存在，故D正确。‎ ‎[答案]　A ‎14．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是(　　)‎ A．熔点：CO2>KCl>SiO2‎ B．水溶性：HCl>H2S>SO2‎ C．沸点：乙烷>戊烷>丁烷 D．热稳定性：HF>H2O>NH3‎ ‎[解析]　原子晶体熔点很高，离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低，A项错。二氧化硫的溶解度大于硫化氢，B项错。随着碳原子数增多，烷烃的沸点升高，C项错。非金属元素的得电子能力越强，其氢化物越稳定，D项正确。‎ ‎[答案]　D ‎15．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167 kJ·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)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是________ kJ(已知N—N键的键能为942 kJ·mol－1)，表明稳定性N60________(填“>”、“<”或“＝”)N2。‎ ‎(3)由(2)列举N60的用途(举一种)________________________。‎ ‎[解析]　(1)N60、N2形成的晶体均为分子晶体，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大，N60晶体的熔、沸点比N2晶体高。‎ ‎(2)因每个氮原子形成三个N－N键，每个N－N键被2个N原子共用，故1 mol N60中存在N－N键：1 mol×60×3×＝90 mol。发生的反应为N60(g)===30N2(g)　ΔH，故ΔH＝90×167 kJ·mol－1－30×942 kJ·mol－1＝－13230 kJ·mol－1<0，为放热反应，表明稳定性N2>N60。‎ ‎(3)由于反应放出大量的热同时生成大量气体，因此N60可用作高能炸药。‎ ‎[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)13230　<‎ ‎(3)N60可作高能炸药 7‎ ‎16．(1)干冰的外观和冰相似，是由二氧化碳气体压缩成液态后再急剧膨胀而制得。右图为干冰晶体结构示意图。通过观察分析，可知每个二氧化碳分子周围与之相邻且等距离的二氧化碳分子有________个。在一定温度下，已测得干冰晶胞(即图示)的边长a＝5.72×10－8cm，则该温度下干冰的密度为________g·cm－3。‎ ‎(2)在标准状况下，CO2密度为________，据此能否计算出气态二氧化碳分子间的距离？________(填“能”或“不能”)。若能够进行计算，其值为________________________(写出相应的数学表达式)。‎ ‎(3)试说明气态二氧化碳在标准状况下的分子间距离大约是其固态时的________倍。‎ ‎[解析]　(1)ρ＝ ‎＝＝1.56 g·cm－3。‎ ‎(2)ρ＝＝1.96 g/L。‎ L＝＝3.34×10－7cm。‎ ‎(3)a＝×5.72×10－8cm＝4.04×10－8cm，＝8.3。‎ ‎[答案]　(1)12　1.56‎ ‎(2)1.96 g/L　能　＝3.34×10－7 cm ‎(3)8‎ ‎[能力提升]‎ 7‎ ‎17．(双选)AB型物质形成的晶体多种多样，下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是(　　)‎ ‎[解析]　从A、C、D的结构上看：构成晶体的结构单元都是无限向外延伸和扩展的，符合离子晶体和原子晶体的结构特点，B和E的结构没有这种特点，该结构可看成一个分子，是分子晶体。‎ ‎[答案]　BE ‎18．下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是(　　)‎ A．Cl2>I2‎ B．SiCl4>CCl4‎ C．N2>O2‎ D．C(CH3)4>CH4CH2CH2CH3‎ ‎[解析]　A、B、C、D选项中均无氢键，且都为分子晶体，物质结构相似，相对分子质量大的熔点高，故A、C错误，B正确；D中相对分子质量相同的同分异构体，支链越多，熔点越低，故D错误。‎ ‎[答案]　B ‎19．D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：‎ ‎(1)Y的最高价氧化物的化学式为_____________________；‎ ‎(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是________，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式 ‎：________________________________；‎ ‎(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为________；‎ ‎(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属________，其晶体类型属________；‎ ‎(5)金属镁和E的单质在常温下反应得到的产物是________；此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是________________。‎ ‎(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：‎ ‎______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ 7‎ ‎[解析]　常见氧化物的结构和性质，往往作为题目的突破口，所以应熟练掌握。如本题中的氢化物空间构型是推断元素的突破口，有时氢化物的沸点的特殊性也是某些题目的突破口。‎ 由于D、E、X、Y、Z原子序数依次增大，它们的最简氢化物分子的空间构型依次为正四面体、三角锥形、正四面体、角形、直线形。因此D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl五种元素。‎ ‎(1)Y的最高价氧化物为SO3。(2)Cl的最高价氧化物的水化物为HClO4，其酸性最强。另外Cl的含氧酸还有HClO、HClO2和HClO3。(3)D和Y分别为C和S，形成的化合物为CS2，是直线形分子。(4)D和X分别为C和Si，形成的化合物为SiC，碳化硅为原子晶体，其化学键类型都是共价键。(5)Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，Mg3N2与H2O发生反应生成Mg(OH)2和NH3·H2O。(6)CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，因此CO2的熔点较低。‎ ‎[答案]　(1)SO3‎ ‎(2)Cl　HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写3种即可)‎ ‎(3)直线形 ‎(4)共价键　原子晶体 ‎(5)Mg3N2　Mg3N2＋8H2O＝3Mg(OH)3↓＋2NH3·H2O[Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2↓＋2NH3↑]‎ ‎(6)D的最高价氧化物是CO2，X的最高价氧化物是SiO2，前者比后者的熔点低。因为前者为分子晶体，由分子间作用力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合；共价键强度大于分子间作用力 7‎