2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第1课时 分子晶体（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版高中化学选择性必修2同步练习题--第1课时 分子晶体（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-20 08:57:35 | ||
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文档简介
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2024人教版高中化学选择性必修2同步
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
基础过关练
题组一 分子晶体及其判断
1.(2022广东惠州期中)下列物质不属于分子晶体的是( )
A.SO2晶体 B.SiO2
C.HNO3晶体 D.葡萄糖晶体
2.(2023吉林松花江中学期末)下列有关分子晶体的叙述正确的是( )
A.分子内均存在共价键
B.分子晶体的熔点较高
C.分子晶体中一定存在氢键
D.分子晶体熔化时一定破坏了范德华力
3.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.甲烷分子和二氧化碳分子的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
题组二 常见分子晶体的结构
4.(2022宁夏石嘴山三中期中)甲烷晶胞的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲烷晶胞中的一个球只表示一个C原子
B.晶体中与一个CH4等距且最近的CH4分子个数为8
C.一个甲烷晶胞中含有8个CH4分子
D.若晶胞边长为a pm,则两个最近的甲烷分子之间的距离约为0.707a pm
5.(经典题)(2022广东广州期末)碘的晶胞结构示意图如图,下列说法正确的是( )
A.碘晶体升华时需克服共价键
B.1个碘晶胞中含有4个碘分子
C.晶体中碘分子的排列有3种不同取向
D.碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有6个
6.(2023安徽合肥八中调研)富勒烯(C60)具有许多优异性能,如超导性、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等。C60的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.晶胞中C60分子沿体对角线紧密排列
B.晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有12个
C.该晶体熔、沸点高,硬度大
D.每个C60晶胞中含有14个C60分子
7.(2023天津三中月考)干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.干冰晶体是共价晶体
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
8.下图为冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H。下列有关说法正确的是( )
A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
B.冰晶体具有空间网状结构,是共价晶体
C.水分子间通过H—O键形成冰晶体
D.冰融化后,水分子之间的空隙增大
9.(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.该物质的晶体属于分子晶体
D.该物质具有极高的熔点
题组三 分子晶体的性质
10.(2022湖南天壹名校联盟联考)硅与氢结合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,与氯、溴结合生成SiCl4、SiBr4,SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4四种物质的熔点由高到低的顺序为 ( )
A.SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4
B.SiBr4、SiCl4、SiH4、Si2H6
C.SiBr4、SiCl4、Si2H6、SiH4
D.Si2H6、SiH4、SiCl4、SiBr4
11.下列性质可能符合分子晶体特点的是( )
①熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃,质软,固态能导电,密度为0.97 g·cm-3
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
12.(2022黑龙江佳木斯建三江管理局二中期末)下列关于分子晶体的说法不正确的是( )
A.分子晶体中含有分子
B.固态或熔融态时均能导电
C.分子间以分子间作用力相结合
D.熔、沸点一般比较低
13.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的叙述中正确的是( )
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属于非电解质能力提升练
题组一 晶体的结构
1.(2022黑龙江哈尔滨期末)干冰、冰的结构模型如图所示,下列说法正确的是( )
干冰的结构模型(晶胞) 冰的结构模型
A.构成干冰的微粒是碳、氧原子
B.每个干冰晶胞中含4个CO2分子
C.冰晶体中每个水分子周围有2个紧邻的水分子
D.冰融化时,H2O分子中H—O键断裂
2.(2023辽宁省实验中学月考)在C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。一种超导体的面心立方晶胞如图1所示,已知:晶胞参数为a pm,各点的原子分数坐标分别为A(0,0,0),B(0,,)。下列说法错误的是( )
图1 图2
A.沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示
B.相邻两个K+的最短距离为a pm
C.晶胞中C点原子分数坐标为(,,)
D.该晶体的密度表达式为 g·cm-3
题组二 分子晶体的性质与相关计算
3.(2023浙江衢州联考期末)冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.硫化氢晶体结构和冰相似
B.冰晶体中,相邻的水分子间作用力主要是氢键
C.相同质量的冰和液态水中氢键数目不同
D.冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性,晶体有较大空隙,因此密度比液态水小
4.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( )
图甲 图乙
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分子
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)
5.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 第二组 第三组 第四组
A -268.8 F2-187.0 HF 19.4 H2O 100.0
B -249.5 Cl2-33.6 HCl -84.0 H2S -60.2
C -185.8 Br2 58.7 HBr -67.0 H2Se -42.0
D -151.7 I2 184.0 HI -35.3 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.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
答案与分层梯度式解析
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
基础过关练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.A
10.C 11.B 12.B 13.A
1.B SiO2不属于分子晶体。
2.D 稀有气体分子内无化学键,A项错误;分子晶体的熔点较低,B项错误;分子晶体中不一定存在氢键,如CO2晶体,C项错误;分子晶体中分子间一定存在范德华力,可能存在氢键,所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力,D项正确。
3.C CH4的VSEPR模型为正四面体形,CO2的VSEPR模型是直线形,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。
4.D 甲烷是分子晶体,甲烷晶胞中的一个球表示一个CH4分子,A错误;与一个CH4分子等距离且最近的CH4分子个数为12,B错误;一个甲烷晶胞中含有的CH4分子个数=8×=4,C错误;两个最近的甲烷分子之间的距离为晶胞面对角线长的一半,即a pm≈0.707a pm,D正确。
5.B 碘晶体为分子晶体,升华时需克服分子间作用力,故A错误;1个碘晶胞中8个碘分子位于顶点,6个位于面心,则含有8×=4个碘分子,故B正确;由题图可知,晶体中碘分子的排列有2种不同取向,故C错误;碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有12个,故D错误。
6.B 晶胞中C60分子沿面对角线紧密排列,故A错误;晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有12个,故B正确;该晶体为分子晶体,熔、沸点低,硬度小,故C错误;每个C60晶胞中含有8×=4个C60分子,故D错误。
7.A 由题干信息可知,干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华,干冰是分子晶体,干冰升华时需克服分子间作用力,每个晶胞中含有8×=4个CO2分子,A错误,B、D正确;每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C正确。
8.A 冰晶体属于分子晶体,冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起,氢键不是化学键,而是一种分子间作用力,故B、C项错误。冰晶体中每个水分子可以与4个水分子形成氢键,从而形成四面体结构,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,因此冰融化后,水分子之间空隙减小,A项正确、D项错误。
9.答案 (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键,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,熔点较低,故D项错误。
10.C SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4 4种晶体均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,所以熔点:SiBr4>SiCl4>Si2H6>SiH4。
11.B 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、不易导电、硬度小等性质。①熔点高,不是分子晶体的性质;④固态能导电,不是分子晶体的性质,故选B。
归纳总结 在分子晶体中,相邻分子靠分子间作用力相互作用。由于分子间作用力较弱,分子晶体熔化时,只需克服分子间作用力,不破坏化学键,所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外,还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。
12.B 分子晶体在固态或熔融态时,均不能导电,B错误。
13.A 由HgCl2的性质可知,HgCl2晶体属于分子晶体,属于共价化合物,是弱电解质。
能力提升练
1.B 2.D 3.A 4.C 5.B
1.B 干冰是分子晶体,构成干冰的微粒是二氧化碳分子,A不正确;从晶胞图中可以看出,每个干冰晶胞中含CO2分子的个数为8×=4,B正确;从题图中可以看出,冰晶体中每个水分子周围有4个紧邻的水分子,C不正确;冰融化时,H2O分子中H—O键没有被破坏,D不正确。
2.D C60位于顶点和面心,K+位于棱上、体心、体对角线,所以沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示,故A正确;根据图示,相邻两个K+的最短距离为体对角线长的,为a pm,故B正确;A点坐标为(0,0,0),A点是坐标原点,根据坐标系,晶胞中C点原子分数坐标为(),故C正确;根据均摊法,该晶胞中C60数目为8×=4、K+数目为12×+9=12,该晶体的密度表达式为 g·cm-3,故D错误。
3.A 冰晶体中存在氢键,H2S晶体中不能形成氢键,H2S晶体结构与冰不相似,A项错误;冰晶胞中,每个水分子与相邻的四个水分子主要通过氢键相互吸引,B项正确;相同质量的冰和液态水中氢键数目不同,C项正确;由于氢键有方向性和饱和性,迫使在冰晶胞中四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,在冰晶体中,留有相当大的空隙,其密度比液态水小,D项正确。
4.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晶体的晶胞结构图可知,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。
5.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,如稀有气体分子中无共价键,D不正确。
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第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
基础过关练
题组一 分子晶体及其判断
1.(2022广东惠州期中)下列物质不属于分子晶体的是( )
A.SO2晶体 B.SiO2
C.HNO3晶体 D.葡萄糖晶体
2.(2023吉林松花江中学期末)下列有关分子晶体的叙述正确的是( )
A.分子内均存在共价键
B.分子晶体的熔点较高
C.分子晶体中一定存在氢键
D.分子晶体熔化时一定破坏了范德华力
3.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.甲烷分子和二氧化碳分子的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
题组二 常见分子晶体的结构
4.(2022宁夏石嘴山三中期中)甲烷晶胞的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲烷晶胞中的一个球只表示一个C原子
B.晶体中与一个CH4等距且最近的CH4分子个数为8
C.一个甲烷晶胞中含有8个CH4分子
D.若晶胞边长为a pm,则两个最近的甲烷分子之间的距离约为0.707a pm
5.(经典题)(2022广东广州期末)碘的晶胞结构示意图如图,下列说法正确的是( )
A.碘晶体升华时需克服共价键
B.1个碘晶胞中含有4个碘分子
C.晶体中碘分子的排列有3种不同取向
D.碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有6个
6.(2023安徽合肥八中调研)富勒烯(C60)具有许多优异性能,如超导性、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀等。C60的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.晶胞中C60分子沿体对角线紧密排列
B.晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有12个
C.该晶体熔、沸点高,硬度大
D.每个C60晶胞中含有14个C60分子
7.(2023天津三中月考)干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.干冰晶体是共价晶体
B.每个晶胞中含有4个CO2分子
C.每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
D.干冰升华时需克服分子间作用力
8.下图为冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H。下列有关说法正确的是( )
A.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
B.冰晶体具有空间网状结构,是共价晶体
C.水分子间通过H—O键形成冰晶体
D.冰融化后,水分子之间的空隙增大
9.(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.该物质的晶体属于分子晶体
D.该物质具有极高的熔点
题组三 分子晶体的性质
10.(2022湖南天壹名校联盟联考)硅与氢结合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,与氯、溴结合生成SiCl4、SiBr4,SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4四种物质的熔点由高到低的顺序为 ( )
A.SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4
B.SiBr4、SiCl4、SiH4、Si2H6
C.SiBr4、SiCl4、Si2H6、SiH4
D.Si2H6、SiH4、SiCl4、SiBr4
11.下列性质可能符合分子晶体特点的是( )
①熔点1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃,质软,固态能导电,密度为0.97 g·cm-3
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
12.(2022黑龙江佳木斯建三江管理局二中期末)下列关于分子晶体的说法不正确的是( )
A.分子晶体中含有分子
B.固态或熔融态时均能导电
C.分子间以分子间作用力相结合
D.熔、沸点一般比较低
13.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的叙述中正确的是( )
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属于非电解质能力提升练
题组一 晶体的结构
1.(2022黑龙江哈尔滨期末)干冰、冰的结构模型如图所示,下列说法正确的是( )
干冰的结构模型(晶胞) 冰的结构模型
A.构成干冰的微粒是碳、氧原子
B.每个干冰晶胞中含4个CO2分子
C.冰晶体中每个水分子周围有2个紧邻的水分子
D.冰融化时,H2O分子中H—O键断裂
2.(2023辽宁省实验中学月考)在C60的晶体空隙中插入金属离子可获得超导体。一种超导体的面心立方晶胞如图1所示,已知:晶胞参数为a pm,各点的原子分数坐标分别为A(0,0,0),B(0,,)。下列说法错误的是( )
图1 图2
A.沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示
B.相邻两个K+的最短距离为a pm
C.晶胞中C点原子分数坐标为(,,)
D.该晶体的密度表达式为 g·cm-3
题组二 分子晶体的性质与相关计算
3.(2023浙江衢州联考期末)冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.硫化氢晶体结构和冰相似
B.冰晶体中,相邻的水分子间作用力主要是氢键
C.相同质量的冰和液态水中氢键数目不同
D.冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性,晶体有较大空隙,因此密度比液态水小
4.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( )
图甲 图乙
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分子
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)
5.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 第二组 第三组 第四组
A -268.8 F2-187.0 HF 19.4 H2O 100.0
B -249.5 Cl2-33.6 HCl -84.0 H2S -60.2
C -185.8 Br2 58.7 HBr -67.0 H2Se -42.0
D -151.7 I2 184.0 HI -35.3 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.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
答案与分层梯度式解析
第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第1课时 分子晶体
基础过关练
1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.A
10.C 11.B 12.B 13.A
1.B SiO2不属于分子晶体。
2.D 稀有气体分子内无化学键,A项错误;分子晶体的熔点较低,B项错误;分子晶体中不一定存在氢键,如CO2晶体,C项错误;分子晶体中分子间一定存在范德华力,可能存在氢键,所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力,D项正确。
3.C CH4的VSEPR模型为正四面体形,CO2的VSEPR模型是直线形,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。
4.D 甲烷是分子晶体,甲烷晶胞中的一个球表示一个CH4分子,A错误;与一个CH4分子等距离且最近的CH4分子个数为12,B错误;一个甲烷晶胞中含有的CH4分子个数=8×=4,C错误;两个最近的甲烷分子之间的距离为晶胞面对角线长的一半,即a pm≈0.707a pm,D正确。
5.B 碘晶体为分子晶体,升华时需克服分子间作用力,故A错误;1个碘晶胞中8个碘分子位于顶点,6个位于面心,则含有8×=4个碘分子,故B正确;由题图可知,晶体中碘分子的排列有2种不同取向,故C错误;碘晶体中每个I2周围等距且紧邻的I2有12个,故D错误。
6.B 晶胞中C60分子沿面对角线紧密排列,故A错误;晶体中每个C60分子等距且最近的C60分子有12个,故B正确;该晶体为分子晶体,熔、沸点低,硬度小,故C错误;每个C60晶胞中含有8×=4个C60分子,故D错误。
7.A 由题干信息可知,干冰(固态二氧化碳)在-78 ℃时可直接升华,干冰是分子晶体,干冰升华时需克服分子间作用力,每个晶胞中含有8×=4个CO2分子,A错误,B、D正确;每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C正确。
8.A 冰晶体属于分子晶体,冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起,氢键不是化学键,而是一种分子间作用力,故B、C项错误。冰晶体中每个水分子可以与4个水分子形成氢键,从而形成四面体结构,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,因此冰融化后,水分子之间空隙减小,A项正确、D项错误。
9.答案 (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键,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,熔点较低,故D项错误。
10.C SiH4、Si2H6、SiCl4、SiBr4 4种晶体均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,所以熔点:SiBr4>SiCl4>Si2H6>SiH4。
11.B 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、不易导电、硬度小等性质。①熔点高,不是分子晶体的性质;④固态能导电,不是分子晶体的性质,故选B。
归纳总结 在分子晶体中,相邻分子靠分子间作用力相互作用。由于分子间作用力较弱,分子晶体熔化时,只需克服分子间作用力,不破坏化学键,所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外,还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。
12.B 分子晶体在固态或熔融态时,均不能导电,B错误。
13.A 由HgCl2的性质可知,HgCl2晶体属于分子晶体,属于共价化合物,是弱电解质。
能力提升练
1.B 2.D 3.A 4.C 5.B
1.B 干冰是分子晶体,构成干冰的微粒是二氧化碳分子,A不正确;从晶胞图中可以看出,每个干冰晶胞中含CO2分子的个数为8×=4,B正确;从题图中可以看出,冰晶体中每个水分子周围有4个紧邻的水分子,C不正确;冰融化时,H2O分子中H—O键没有被破坏,D不正确。
2.D C60位于顶点和面心,K+位于棱上、体心、体对角线,所以沿图1虚线切割后得到的截面如图2所示,故A正确;根据图示,相邻两个K+的最短距离为体对角线长的,为a pm,故B正确;A点坐标为(0,0,0),A点是坐标原点,根据坐标系,晶胞中C点原子分数坐标为(),故C正确;根据均摊法,该晶胞中C60数目为8×=4、K+数目为12×+9=12,该晶体的密度表达式为 g·cm-3,故D错误。
3.A 冰晶体中存在氢键,H2S晶体中不能形成氢键,H2S晶体结构与冰不相似,A项错误;冰晶胞中,每个水分子与相邻的四个水分子主要通过氢键相互吸引,B项正确;相同质量的冰和液态水中氢键数目不同,C项正确;由于氢键有方向性和饱和性,迫使在冰晶胞中四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,在冰晶体中,留有相当大的空隙,其密度比液态水小,D项正确。
4.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晶体的晶胞结构图可知,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。
5.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,如稀有气体分子中无共价键,D不正确。
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