2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第三章第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 课时练（含答案）
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| 名称 | 2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第三章第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 课时练（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 598.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-29 18:28:43 | ||
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文档简介
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
题组一 分子晶体及其性质
1．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
2．干冰熔点很低是由于( )
A．CO2是非极性分子
B．C==O键的键能很小
C．CO2化学性质不活泼
D．CO2分子间的作用力较弱
3．支持固态氨是分子晶体的事实为( )
A．氮原子不能形成阳离子
B．铵离子不能单独存在
C．常温下氨是气态物质
D．氨极易溶于水
4．医院在进行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：①HgCl2晶体熔点较低；②HgCl2熔融状态下不导电；③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是( )
A．HgCl2晶体属于分子晶体
B．HgCl2属于离子化合物
C．HgCl2属于电解质，且属于强电解质
D．HgCl2属于非电解质
5．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是( )
A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C．可燃冰属于分子晶体
D．水分子的键角大于甲烷分子的键角
6．SiCl4的分子结构与CCl4的分子结构类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )
①SiCl4晶体是分子晶体 ②常温常压下SiCl4不是气体 ③SiCl4的分子是由极性共价键形成的 ④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点
A．全部 B．只有①②
C．只有②③ D．只有①
题组二 分子晶体的结构
7．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是( )
A．正硼酸晶体不属于分子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D．含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
8.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．冰晶胞内水分子间以共价键结合
B．每个冰晶胞平均含有4个水分子
C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D．已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
9.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它最近且等距的甲烷分子有12个
10．C60分子和C60晶胞示意图如图所示。下列关于C60晶体的说法不正确的是( )
A．C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B．C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C．C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240
D．C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
11．下列说法正确的是( )
A．范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B．H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C．冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D．氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
12．如图是某无机化合物的二聚分子的结构示意图，该分子中A、B两种元素都位于第三周期，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Al2Cl6
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．有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示：
第一组 A －268.8 B －249.5 C －185.8 D －151.7
第二组 F2 －187.0 Cl2 －33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3
第四组 H2O 100.0 H2S －60.2 H2Se －42.0 H2Te －1.8
下列各项判断正确的是( )
A．第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
14．自从首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了Xe的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A．XeF4是由极性键构成的非极性分子
B．XeF2晶体属于分子晶体
C．一个XeF2晶胞中含有4个XeF2
D．XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
15．据《新科学》杂志报道，科研人员在20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图是水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。请回答下列问题：
(1)以上信息体现了水分子具有________性，水分子中氧原子的杂化方式为________。
(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)：
________________________________________________________________________。
(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热气化无液体产生，俗称“干冰”。根据如图干冰的晶胞结构回答：
一个晶胞中有________个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为________________________________________________________________________。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
发生反应的化学方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.(1)德国和美国科学家制出了由20个碳原子构成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的(如图所示)。1个C20分子共有________个正五边形，共有__________个共价键；C20晶体属于________晶体。
(2)科学家拟合成一种“二重结构”的球形分子，即把足球形C60分子嵌入足球形Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合。下列关于这种物质的叙述不正确的是________(填字母)。
A．该物质是一种新型化合物
B．该物质是两种单质组成的混合物
C．该晶体属于分子晶体
D．该物质具有极高的熔、沸点
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
1．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。]
2．D 3.C 4.A
5．C [CH4的VSEPR模型为正四面体形，H2O的VSEPR模型是四面体形，A项错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B项错误；可燃冰属于分子晶体，C项正确；H2O的键角为105°，CH4的键角为109°28′，D项错误。]
6．A [CCl4属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①SiCl4与CCl4结构相似，则SiCl4是分子晶体，正确；②CCl4在常温常压下是液体，SiCl4与CCl4结构相似，且SiCl4的相对分子质量较大，则常温常压下SiCl4不可能是气体，正确；③SiCl4中Si与Cl形成共价键，则SiCl4是由极性共价键形成的分子，正确；④对组成和结构相似的分子晶体来说，相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4的熔点，正确。]
7．D [A项，正硼酸晶体属于分子晶体；B项，H3BO3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，1个H3BO3分子中含有3个氢键。]
8．D [冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的分子个数为4＋×8＋6×＝8，B项错误；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错误；冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，1 mol冰中含有2 mol氢键，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，也可写为6.05 kJ·mol－1，说明冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。]
9．D 10.A
11．D [液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A不正确；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导电，B不正确；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，两个水分子间只能形成一个氢键，所以冰中H2O分子与氢键数目之比为1∶2，C不正确；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。]
12．B [由A、B元素都位于第三周期，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Cl元素，B为Al元素，A项正确；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；该物质中不含离子键与非极性键，含极性键，D项正确。]
13．B [第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C不正确；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体中无共价键，D不正确。]
14．C [Xe和F之间形成的是极性键，根据XeF4的结构示意图可知，该分子为平面正方形结构，正电中心和负电中心重合，所以该分子是由极性键构成的非极性分子，A项正确；XeF2晶体是由XeF2分子通过范德华力构成的分子晶体，B项正确；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，一个XeF2晶胞中含有XeF2分子的个数为8×＋1＝2，C项错误；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，立方体体心的XeF2与每个顶点的XeF2之间的距离相等且最近，该距离为晶胞体对角线长的一半，即，D项正确。]
15．(1)极 sp3杂化 (2)
(3)①4 2个σ键，2个π键 ②镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成 2Mg＋CO22MgO＋C
16．(1)12 30 分子 (2)BD
解析 (1)根据题给信息可判断C20晶体属于分子晶体。根据其结构可知每个碳原子形成3个C—C，每个共价键被2个碳原子共用，所以1个C20分子含有的共价键数是＝30。因为每个共价键被2个正五边形共用，所以平均每个正五边形含有的共价键数是＝2.5，故1个C20分子共有＝12个正五边形。(2)该物质是一种“二重结构”的球形分子，故A项正确；该物质中碳原子和硅原子间形成共价键，它是化合物，故B项错误；该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，故C项正确；该晶体属于分子晶体，熔、沸点较低，故D项错误。
第1课时 分子晶体
题组一 分子晶体及其性质
1．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
2．干冰熔点很低是由于( )
A．CO2是非极性分子
B．C==O键的键能很小
C．CO2化学性质不活泼
D．CO2分子间的作用力较弱
3．支持固态氨是分子晶体的事实为( )
A．氮原子不能形成阳离子
B．铵离子不能单独存在
C．常温下氨是气态物质
D．氨极易溶于水
4．医院在进行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：①HgCl2晶体熔点较低；②HgCl2熔融状态下不导电；③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是( )
A．HgCl2晶体属于分子晶体
B．HgCl2属于离子化合物
C．HgCl2属于电解质，且属于强电解质
D．HgCl2属于非电解质
5．在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是( )
A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C．可燃冰属于分子晶体
D．水分子的键角大于甲烷分子的键角
6．SiCl4的分子结构与CCl4的分子结构类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )
①SiCl4晶体是分子晶体 ②常温常压下SiCl4不是气体 ③SiCl4的分子是由极性共价键形成的 ④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点
A．全部 B．只有①②
C．只有②③ D．只有①
题组二 分子晶体的结构
7．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。下列有关说法正确的是( )
A．正硼酸晶体不属于分子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D．含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
8.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．冰晶胞内水分子间以共价键结合
B．每个冰晶胞平均含有4个水分子
C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D．已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
9.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它最近且等距的甲烷分子有12个
10．C60分子和C60晶胞示意图如图所示。下列关于C60晶体的说法不正确的是( )
A．C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B．C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C．C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240
D．C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
11．下列说法正确的是( )
A．范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B．H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C．冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D．氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
12．如图是某无机化合物的二聚分子的结构示意图，该分子中A、B两种元素都位于第三周期，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Al2Cl6
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．有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示：
第一组 A －268.8 B －249.5 C －185.8 D －151.7
第二组 F2 －187.0 Cl2 －33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3
第四组 H2O 100.0 H2S －60.2 H2Se －42.0 H2Te －1.8
下列各项判断正确的是( )
A．第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
14．自从首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了Xe的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是( )
A．XeF4是由极性键构成的非极性分子
B．XeF2晶体属于分子晶体
C．一个XeF2晶胞中含有4个XeF2
D．XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
15．据《新科学》杂志报道，科研人员在20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图是水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。请回答下列问题：
(1)以上信息体现了水分子具有________性，水分子中氧原子的杂化方式为________。
(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)：
________________________________________________________________________。
(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热气化无液体产生，俗称“干冰”。根据如图干冰的晶胞结构回答：
一个晶胞中有________个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为________________________________________________________________________。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
发生反应的化学方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.(1)德国和美国科学家制出了由20个碳原子构成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的(如图所示)。1个C20分子共有________个正五边形，共有__________个共价键；C20晶体属于________晶体。
(2)科学家拟合成一种“二重结构”的球形分子，即把足球形C60分子嵌入足球形Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合。下列关于这种物质的叙述不正确的是________(填字母)。
A．该物质是一种新型化合物
B．该物质是两种单质组成的混合物
C．该晶体属于分子晶体
D．该物质具有极高的熔、沸点
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
1．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。]
2．D 3.C 4.A
5．C [CH4的VSEPR模型为正四面体形，H2O的VSEPR模型是四面体形，A项错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B项错误；可燃冰属于分子晶体，C项正确；H2O的键角为105°，CH4的键角为109°28′，D项错误。]
6．A [CCl4属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①SiCl4与CCl4结构相似，则SiCl4是分子晶体，正确；②CCl4在常温常压下是液体，SiCl4与CCl4结构相似，且SiCl4的相对分子质量较大，则常温常压下SiCl4不可能是气体，正确；③SiCl4中Si与Cl形成共价键，则SiCl4是由极性共价键形成的分子，正确；④对组成和结构相似的分子晶体来说，相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4的熔点，正确。]
7．D [A项，正硼酸晶体属于分子晶体；B项，H3BO3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，1个H3BO3分子中含有3个氢键。]
8．D [冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的分子个数为4＋×8＋6×＝8，B项错误；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错误；冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol－1，1 mol冰中含有2 mol氢键，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，也可写为6.05 kJ·mol－1，说明冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。]
9．D 10.A
11．D [液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A不正确；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导电，B不正确；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，两个水分子间只能形成一个氢键，所以冰中H2O分子与氢键数目之比为1∶2，C不正确；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。]
12．B [由A、B元素都位于第三周期，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Cl元素，B为Al元素，A项正确；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；该物质中不含离子键与非极性键，含极性键，D项正确。]
13．B [第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C不正确；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体中无共价键，D不正确。]
14．C [Xe和F之间形成的是极性键，根据XeF4的结构示意图可知，该分子为平面正方形结构，正电中心和负电中心重合，所以该分子是由极性键构成的非极性分子，A项正确；XeF2晶体是由XeF2分子通过范德华力构成的分子晶体，B项正确；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，一个XeF2晶胞中含有XeF2分子的个数为8×＋1＝2，C项错误；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，立方体体心的XeF2与每个顶点的XeF2之间的距离相等且最近，该距离为晶胞体对角线长的一半，即，D项正确。]
15．(1)极 sp3杂化 (2)
(3)①4 2个σ键，2个π键 ②镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成 2Mg＋CO22MgO＋C
16．(1)12 30 分子 (2)BD
解析 (1)根据题给信息可判断C20晶体属于分子晶体。根据其结构可知每个碳原子形成3个C—C，每个共价键被2个碳原子共用，所以1个C20分子含有的共价键数是＝30。因为每个共价键被2个正五边形共用，所以平均每个正五边形含有的共价键数是＝2.5，故1个C20分子共有＝12个正五边形。(2)该物质是一种“二重结构”的球形分子，故A项正确；该物质中碳原子和硅原子间形成共价键，它是化合物，故B项错误；该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，故C项正确；该晶体属于分子晶体，熔、沸点较低，故D项错误。