3.2.1 分子晶体（含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.2.1 分子晶体（含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 324.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-15 21:28:51 | ||
图片预览
文档简介
3.2.1 分子晶体——高二化学人教版（2019）选修二课时优化训练
1.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是( )
A.共价晶体硬度通常比分子晶体大
B.共价晶体的熔点较高
C.有些分子晶体的水溶液能导电
D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体
2.下列晶体中,其中任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成共价键三维骨架结构的是( )
A.C60 B.冰
C.金刚石 D.水晶
3.下列关于分子晶体的说法正确的是( )
A.分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力无方向性
B.在分子晶体中一定存在氢键
C.冰和Br2都是分子晶体
D.稀有气体不能形成分子晶体
4.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
5.某分子晶体晶胞结构模型如图所示，下列说法正确的是( )
A.该晶胞模型为分子密堆积 B.该晶胞中分子的配位数为8
C.分子晶体的晶胞均可用此模型表示 D.该晶体沸点高、硬度大
6.某化学兴趣小组在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：
氯化物 NaCl
熔点/ 801 712 190 -68 782
沸点/ 1 465 1 418 178 57 1 600
根据表中数据分析，属于分子晶体的是（ ）
A. B.
C. NaCl、 D. 全部
7.根据下列性质判断所描述的物质可能属于分子晶体的是( )
A.熔点为1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点为10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
C.熔点为1128℃，沸点为4446℃，硬度很大
D.熔点为97.81℃，质软，可导电密度为
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.的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )
①晶体是分子晶体
②常温常压下不是 气体
③的分子是由极性共价键形成的
④的熔点高于
A.全部 B.只有①② C.只有②③ D.只有①
10.下列性质可能符合分子晶体特点的是( )
①熔点1070℃，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，熔点112.8℃，沸点444.6℃
④熔点97.81℃，质软，固态能导电，密度为
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
11.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③ ④ ⑤ ⑥
12.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是( )
A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
13.干冰晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个构成一个立方体，且在6个面的面心又各有1个分子，在每个周围与之距离为（其中为立方体棱长）的有( )
A.4个
B.8个
C.12个
D.6个
14.的晶胞(分子分别位于立方体的顶点和面心）如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 的摩尔质量是720
B. 与苯互为同素异形体
C.在晶胞中有14个分子
D.每个分子周围与它距离最近的分子有12个
15.水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构的晶体，故冰晶体结构有多种。其中冰-Ⅶ的晶体结构如图所示。
（1）水分子的空间结构是__________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个，形成水合氢离子，应用价层电子对互斥模型推测的空间结构为__________。
（2）如图冰晶体中每个水分子与周围__________个水分子以氢键结合，该晶体中1mol水形成__________mol氢键。
（3）实验测得冰中氢键的键能为，而冰的熔化热为，这说明__________。
16.回答下列问题
(1)下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有________(填物质代号）。
物质 性质
X 熔点为10.31，呈液态时不导电，在水溶液中能导电
Y 易溶于，溶点为11.2，沸点为44. 8
Z 常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH >7
W 常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体
M 熔点为1070，易溶于水，在水溶液中能导电
N 溶点为97.81，质软，能导电，密度为0.97
(2)如图为干冰的晶胞结构示意图。
（1）将分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则距离最近的两个分子的距离为________pm。
（2）、晶体的沸点高低为___>____(填写相应物质的化学式）。
（3）干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：由于共价晶体中粒子间以共价键结合,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故共价晶体比分子晶体的熔点高、硬度大;有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl;干冰(固态CO2)是分子晶体,D错误。
2.答案：C
解析：C60和冰都是分子晶体,A、B两项均不符合题意;金刚石和水晶都是共价晶体,在金刚石中,每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构,C项符合题意;在水晶中,每个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构,但是每个氧原子只与两个硅原子直接相连,D项不符合题意。
3.答案：C
解析：分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力中的氢键也有方向性,故A错误;在分子晶体中不一定存在氢键,如甲烷分子间及分子内都不存在氢键,故B错误;冰和Br2均由分子构成,均属于分子晶体,故C正确;稀有气体构成微粒是单原子分子,可形成分子晶体,故D错误。
4.答案：B
解析：A项，分子晶体是由分子构成的；B项，固态或熔融态时,分子晶体既不电离也没有自由移动的电子，均不能导电；C项，分子间以分子间作用力相结合；D项，分子晶体的熔、 沸点一般比较低。
5.答案：A
解析：该分子晶体为二氧化碳晶体，以一个分子为中心，周围可以有12个分子，晶胞模型为分子密堆积，A正确；二氧化碳晶体的晶胞中分子的配位数为12，B错误；冰的晶胞不能用该模型表示，C错误；分子晶体的沸点低、硬度小，D错误。
6.答案：B
解析：分子晶体中，分子与分子之间以分子间作用力相结合，而分子间作用力较弱，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NaCl、的熔、沸点 较高，不属于分子晶体，的熔、沸点较低，应为分子晶 体，所以B项正确，A、C、D项错误。
7.答案：B
解析：分子晶体中分子间只存在分子间作用力，熔、沸点低，硬度小，而该物质熔点为1070℃，熔点高，不符合分子晶体的特点，故A错误；熔点为10.31℃，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，说明组成微粒中不存在离子，水溶液能导电，说明溶于水后可以电离出能够自由移动的离子，如属于分子晶体，故B正确；熔点为1128℃，沸点为4446℃，熔、沸点高，不符合分子晶体的特点，故C错误；可导电，不符合分子晶体的特点，故D错误。
8.答案：A
解析：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两项均错误。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，A项正确。冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，因此冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D项错误。
9.答案：A
解析：属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①与结构相似，则是分子晶体，正确； ②与结构相似，且的相对分子质量较大、是 液体，则常温常压下不可能是气体，正确；③中Si与Cl形成共价键，则是由极性共价键形成的分子，正确；④分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则的熔点高于，正确。故选A。
10.答案：B
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。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②③。
11.答案：B
解析：从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。
12.答案：B
解析：从结构上看①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和共价晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其他原子结合，所以可能是分子晶体。
13.答案：C
解析：选取顶点处的分子为研究对象，与其距离为的分子分布在与顶点相邻的3个面的面心上，每个面心上的分子被2个晶胞所共用，每个顶点上的分子被8个晶胞所共用，故在每个周围与之距离为的分子共有个。
14.答案：D
解析：的摩尔质量为720 ，A项错误；由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，苯是由碳氢两种元素形成的化合物，B项错误；在晶胞中含有。分子的个数为，C项错误；根据晶胞的结构，以晶胞中顶点上的分子为研究对象，与它距离最近的分子分布在立方体的 面心上，每个分子被8个立方体共用，故有12个面与之相连，所以每个分子周围与它距离最近且等距离的分子有 12个，D项正确。
15.答案：（1）V；三角锥形
（2）4；2
（3）冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键
解析：（1）水分子中O原子的价层电子对数为，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V形。中O原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间结构为三角锥形。
（2）观察题图中晶体结构可知，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合，每2个水分子共用1个氢键，故1mol水可形成氢键。
（3）冰中氢键的键能为，而冰的熔化热为，说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键。
16.答案：（1）X、Y、Z、W (2)① ②
③分子间作用力较弱，易克服分子间作用力，克服分子间作用力要吸热
解析：(1)分子晶体的熔沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N是金属钠的性质；其余X、Y、Z、W均为分子晶体。
(2)①离顶点的分子最近的是面心的分子，二者的距离为面对角线长的一半，即 pm。
、都是分子晶体，的相对分子质量大于，分子间作用力大于，沸点高于。
分子以分子间作用力结合形成固态干冰，由于分子间作用力 弱，干冰易从固态直接升华变为气态，且破坏分子间作用力吸收环境热量从而使溫度降低，所以干冰可作制冷剂
1.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是( )
A.共价晶体硬度通常比分子晶体大
B.共价晶体的熔点较高
C.有些分子晶体的水溶液能导电
D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体
2.下列晶体中,其中任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成共价键三维骨架结构的是( )
A.C60 B.冰
C.金刚石 D.水晶
3.下列关于分子晶体的说法正确的是( )
A.分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力无方向性
B.在分子晶体中一定存在氢键
C.冰和Br2都是分子晶体
D.稀有气体不能形成分子晶体
4.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
5.某分子晶体晶胞结构模型如图所示，下列说法正确的是( )
A.该晶胞模型为分子密堆积 B.该晶胞中分子的配位数为8
C.分子晶体的晶胞均可用此模型表示 D.该晶体沸点高、硬度大
6.某化学兴趣小组在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：
氯化物 NaCl
熔点/ 801 712 190 -68 782
沸点/ 1 465 1 418 178 57 1 600
根据表中数据分析，属于分子晶体的是（ ）
A. B.
C. NaCl、 D. 全部
7.根据下列性质判断所描述的物质可能属于分子晶体的是( )
A.熔点为1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点为10.31℃，液态不导电，水溶液能导电
C.熔点为1128℃，沸点为4446℃，硬度很大
D.熔点为97.81℃，质软，可导电密度为
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.的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )
①晶体是分子晶体
②常温常压下不是 气体
③的分子是由极性共价键形成的
④的熔点高于
A.全部 B.只有①② C.只有②③ D.只有①
10.下列性质可能符合分子晶体特点的是( )
①熔点1070℃，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，熔点112.8℃，沸点444.6℃
④熔点97.81℃，质软，固态能导电，密度为
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
11.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③ ④ ⑤ ⑥
12.AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是( )
A.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
13.干冰晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每8个构成一个立方体，且在6个面的面心又各有1个分子，在每个周围与之距离为（其中为立方体棱长）的有( )
A.4个
B.8个
C.12个
D.6个
14.的晶胞(分子分别位于立方体的顶点和面心）如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 的摩尔质量是720
B. 与苯互为同素异形体
C.在晶胞中有14个分子
D.每个分子周围与它距离最近的分子有12个
15.水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构的晶体，故冰晶体结构有多种。其中冰-Ⅶ的晶体结构如图所示。
（1）水分子的空间结构是__________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个，形成水合氢离子，应用价层电子对互斥模型推测的空间结构为__________。
（2）如图冰晶体中每个水分子与周围__________个水分子以氢键结合，该晶体中1mol水形成__________mol氢键。
（3）实验测得冰中氢键的键能为，而冰的熔化热为，这说明__________。
16.回答下列问题
(1)下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有________(填物质代号）。
物质 性质
X 熔点为10.31，呈液态时不导电，在水溶液中能导电
Y 易溶于，溶点为11.2，沸点为44. 8
Z 常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH >7
W 常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体
M 熔点为1070，易溶于水，在水溶液中能导电
N 溶点为97.81，质软，能导电，密度为0.97
(2)如图为干冰的晶胞结构示意图。
（1）将分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则距离最近的两个分子的距离为________pm。
（2）、晶体的沸点高低为___>____(填写相应物质的化学式）。
（3）干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因是__________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：由于共价晶体中粒子间以共价键结合,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故共价晶体比分子晶体的熔点高、硬度大;有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl;干冰(固态CO2)是分子晶体,D错误。
2.答案：C
解析：C60和冰都是分子晶体,A、B两项均不符合题意;金刚石和水晶都是共价晶体,在金刚石中,每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构,C项符合题意;在水晶中,每个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构,但是每个氧原子只与两个硅原子直接相连,D项不符合题意。
3.答案：C
解析：分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力中的氢键也有方向性,故A错误;在分子晶体中不一定存在氢键,如甲烷分子间及分子内都不存在氢键,故B错误;冰和Br2均由分子构成,均属于分子晶体,故C正确;稀有气体构成微粒是单原子分子,可形成分子晶体,故D错误。
4.答案：B
解析：A项，分子晶体是由分子构成的；B项，固态或熔融态时,分子晶体既不电离也没有自由移动的电子，均不能导电；C项，分子间以分子间作用力相结合；D项，分子晶体的熔、 沸点一般比较低。
5.答案：A
解析：该分子晶体为二氧化碳晶体，以一个分子为中心，周围可以有12个分子，晶胞模型为分子密堆积，A正确；二氧化碳晶体的晶胞中分子的配位数为12，B错误；冰的晶胞不能用该模型表示，C错误；分子晶体的沸点低、硬度小，D错误。
6.答案：B
解析：分子晶体中，分子与分子之间以分子间作用力相结合，而分子间作用力较弱，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NaCl、的熔、沸点 较高，不属于分子晶体，的熔、沸点较低，应为分子晶 体，所以B项正确，A、C、D项错误。
7.答案：B
解析：分子晶体中分子间只存在分子间作用力，熔、沸点低，硬度小，而该物质熔点为1070℃，熔点高，不符合分子晶体的特点，故A错误；熔点为10.31℃，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，说明组成微粒中不存在离子，水溶液能导电，说明溶于水后可以电离出能够自由移动的离子，如属于分子晶体，故B正确；熔点为1128℃，沸点为4446℃，熔、沸点高，不符合分子晶体的特点，故C错误；可导电，不符合分子晶体的特点，故D错误。
8.答案：A
解析：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两项均错误。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，A项正确。冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，因此冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D项错误。
9.答案：A
解析：属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①与结构相似，则是分子晶体，正确； ②与结构相似，且的相对分子质量较大、是 液体，则常温常压下不可能是气体，正确；③中Si与Cl形成共价键，则是由极性共价键形成的分子，正确；④分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则的熔点高于，正确。故选A。
10.答案：B
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。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②③。
11.答案：B
解析：从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。
12.答案：B
解析：从结构上看①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和共价晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其他原子结合，所以可能是分子晶体。
13.答案：C
解析：选取顶点处的分子为研究对象，与其距离为的分子分布在与顶点相邻的3个面的面心上，每个面心上的分子被2个晶胞所共用，每个顶点上的分子被8个晶胞所共用，故在每个周围与之距离为的分子共有个。
14.答案：D
解析：的摩尔质量为720 ，A项错误；由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，苯是由碳氢两种元素形成的化合物，B项错误；在晶胞中含有。分子的个数为，C项错误；根据晶胞的结构，以晶胞中顶点上的分子为研究对象，与它距离最近的分子分布在立方体的 面心上，每个分子被8个立方体共用，故有12个面与之相连，所以每个分子周围与它距离最近且等距离的分子有 12个，D项正确。
15.答案：（1）V；三角锥形
（2）4；2
（3）冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键
解析：（1）水分子中O原子的价层电子对数为，孤电子对数为2，所以水分子的空间结构为V形。中O原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间结构为三角锥形。
（2）观察题图中晶体结构可知，每个水分子与周围4个水分子以氢键结合，每2个水分子共用1个氢键，故1mol水可形成氢键。
（3）冰中氢键的键能为，而冰的熔化热为，说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键。
16.答案：（1）X、Y、Z、W (2)① ②
③分子间作用力较弱，易克服分子间作用力，克服分子间作用力要吸热
解析：(1)分子晶体的熔沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N是金属钠的性质；其余X、Y、Z、W均为分子晶体。
(2)①离顶点的分子最近的是面心的分子，二者的距离为面对角线长的一半，即 pm。
、都是分子晶体，的相对分子质量大于，分子间作用力大于，沸点高于。
分子以分子间作用力结合形成固态干冰，由于分子间作用力 弱，干冰易从固态直接升华变为气态，且破坏分子间作用力吸收环境热量从而使溫度降低，所以干冰可作制冷剂