苏教版 (2019)选择性必修2第四单元 分子间作用力 分子晶体当堂检测题

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[基础过关练]
1．共价键、离子键和范德华力是构成物质时粒子间的不同作用力。下列物质中，只含有上述一种作用力的是( )
A．干冰B．氯化钠
C．氢氧化钠D．碘
B [干冰中含有共价键和范德华力，A不选；氯化钠中只含离子键，B选；氢氧化钠中含共价键、离子键，C不选；单质碘中含有共价键和范德华力，D不选。]
2．下列物质，微粒间只存在范德华力的是( )
A．NeB．KCl
C．SiO2 D．Na
A [KCl只含离子键，SiO2 只含共价键，Na只含金属键，故选A。 ]
3．下列各组物质气化或熔化时，所克服的粒子间作用力属于同种类型的是( )
A．碘和干冰的升华
B．二氧化硅和生石灰的熔化
C．氯化钠和铁的熔化
D．煤油的蒸发和氧化铝的熔化
A [碘和干冰的升华都是克服范德华力；二氧化硅和生石灰的熔化，前者克服共价键后者克服离子键；氯化钠和铁的熔化，前者克服离子键后者克服金属键；煤油的蒸发克服范德华力，氧化铝的熔化克服离子键；故选A。]
4．在CF4、CCl4、CBr4、CI4中，分子间作用力由大到小的顺序正确的是( )
A．CF4、CCl4、CBr4、CI4B．CI4、CBr4、CCl4、CF4
C．CI4、CCl4、CBr4、CF4D．CF4、CBr4、CCl4、CI4
B [组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，相对分子质量CF45．下列化合物中，分子间不存在氢键的是( )
A．NH3B．H2O
C．HNO3D．HBr
D [NH3分子中N元素的电负性较强，一个分子中的N与另一分子中的与N相连的H可形成氢键，A不选；H2O分子中O元素的电负性较强，一个分子中的O与另一分子中的与O相连的H可形成氢键，B不选；HNO3分子中—OH中O元素的电负性较强，一个分子中的羟基O与另一分子中的与羟基O相连的H可形成氢键，C不选；HBr分子中Br的电负性较弱，对应的氢化物不能形成氢键，D选。]
6．下列现象中，不能用氢键知识解释的是( )
A．水的汽化热大于其他液体
B．冰的密度比水小
C．水的热稳定性比H2S大
D．水在4 ℃ 的密度最大
C [水的热稳定性比H2S大是因为键能：S—H7．下列物质的变化，破坏的主要是分子间作用力的是( )
A．氧化钠熔化
B．KCl溶于水
C．将液溴加热变为气态
D．NH4Cl受热分解
C [Na2O熔化破坏的是离子键，A不符合题意；KCl溶于水，破坏的是离子键，B不符合题意；溴单质由液态变为气态，破坏的是分子间作用力，C符合题意；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键，D不符合题意。]
8．下列说法不正确的是( )
A．Na投入到水中，有共价键的断裂与形成，促进水的电离
B．HF比HCl稳定性更强，原因是HF分子间存在氢键
C．CCl4、N2和SiO2晶体中，各原子最外层都达到8电子稳定结构
D．NaHSO4晶体熔融时，离子键被破坏，共价键不受影响
B [将Na投入H2O中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，水电离产生的H＋得到电子变为H2，使其中c(H＋)减小，水电离平衡正向移动，促进了水的电离，因而水电离程度增大，A正确；HF比HCl稳定性更强，是由于元素的非金属性：F＞Cl，化学键的键能：H—F＞H—Cl，断裂化学键消耗的能量HF比HCl大，与分子之间是否存在氢键无关，B错误；在CCl4中C原子与4个Cl原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到8个电子的稳定结构；在N2分子中，2个N原子形成3对共用电子对，使分子中各个原子都达到8个电子的稳定结构；在SiO2晶体中，Si原子与4个O原子形成4个Si—O键，每个O原子与2个Si原子形成2个共价键，从而使分子中各原子最外层都达到8电子稳定结构，C正确；NaHSO4是离子化合物，当晶体熔融时，Na＋与HSOeq \\al(－,4)之间的离子键被破坏，变为自由移动的Na＋、HSOeq \\al(—,4)，而共价键没有断裂，因此共价键不受影响，D正确。]
9．下表列出了钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)的熔点。分析并归纳其中的规律，回答下列问题(已知：通过分子间作用力结合的晶体属于分子晶体)：
(1)卤化钠的晶体类型是___________________________________________，
卤化硅的晶体类型是______________________________________________。
(2)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，原因是_______
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)四种卤化硅的熔点变化规律是________________，产生这种变化规律的原因是______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)四种卤化钠的熔点变化规律是________________，产生这种变化规律的原因是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)卤化钠是由卤素离子与钠离子形成的离子化合物，属于离子晶体；卤化硅晶体是由卤化硅分子通过分子间作用力形成的，属于分子晶体。
(2)一般离子晶体的熔点比分子晶体的高，因为卤化钠为离子晶体，卤化硅为分子晶体，所以前者的熔点远高于后者。
(3)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。
(4)离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，熔点越高。
[答案] (1)离子晶体 分子晶体 (2)卤化钠是离子晶体，卤化硅是分子晶体，前者熔化时破坏的是离子键，后者熔化时破坏的是分子间作用力，而离子键的强度要远大于分子间作用力 (3) 随卤化硅的相对分子质量的增大，熔点越来越高 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强 (4)随卤化钠中卤素离子半径的增大，熔点越来越低 随着卤素离子半径的增大，离子键越来越弱
[拓展培优练]
10．SiCl4的分子结构与CCl4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
A．全部B．只有①②
C．只有②③D．只有①
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；②SiCl4与CCl4结构相似，且SiCl4的相对分子质量较大、CCl4是液体，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分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4，正确。故选A。]
11．下列现象与氢键无关的是( )
①NH3的沸点比PH3的高 ②小分子的醇、羧酸可以与水以任意比例互溶 ③邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低 ④水分子在高温下也很稳定
A．①②③④B．④
C．③④D．①②③
B [①氨分子之间能形成氢键，故NH3的沸点比PH3的高；②小分子的醇、羧酸与水分子之间能形成氢键，可以与水以任意比例互溶；③邻羟基苯甲酸主要存在分子内氢键，对羟基苯甲酸主要存在分子间氢键，故邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低；④水分子中O—H键的键能很大，故水分子在高温下也很稳定，与氢键无关。]
12．有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题解释的是( )
①Ⅰ a ②Ⅱ b ③Ⅲ c ④Ⅳ d
A．①③B．②③
C．①④D．②④
B [键能的大小影响分子的稳定性，键能越大，分子越稳定。H—Cl的键能大于H—I的键能，所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质熔、沸点的高低，范德华力越大，物质熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，所以HI的沸点比HCl的高，故选B。]
13．人们研究金星大气成分，发现金星大气中有一种称之为硫化羰(COS)的分子，其结构与CO2类似，硫化羰是一种与生命密切相关的物质，下列有关COS的推测肯定不正确的是( )
A．COS分子中含有极性键
B．COS属于离子化合物
C．COS的结构式为S===C===O
D．相同压强下，COS的沸点比CO2高
B [COS分子中含有C原子与O原子、S原子形成的极性键，A正确；COS只含共价键，为共价化合物，B错误；COS分子中C原子分别与O原子、S原子共用两对电子，结构式为S===C===O，C正确；COS和CO2均为分子晶体，结构相似，COS的相对分子质量更大，分子间作用力更强，沸点更高，D正确。]
14．维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示，维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有( )
A．离子键、共价键
B．离子键、氢键、共价键
C．氢键、范德华力
D．离子键、氢键、范德华力
D [该化合物结构中不含羧基或者酚羟基，溶于水时没有克服共价键，A、B错误；该化合物属于离子化合物，溶于水时，还克服了离子键，C错误；维生素B1分子中含有氨基和羟基，易形成氢键，故溶于水时要破坏离子键、氢键和范德华力，D正确。]
15．在电池工业上，碳酸乙烯酯(EC)可作为锂电池电解液的优良溶剂，其结构为，熔点为35 ℃。下列有关说法错误的是( )
A．一个分子中有10个σ键
B．EC分子间能形成氢键
C．分子中至少有4个原子共平面
D．EC由固态变成液态破坏了分子间的作用力
B [该物质分子式是C3H4O3，分子中含有的C—H键、C—C键、C—O都是σ键，而C===O中一个是σ键，一个是π键，则在一个C3H4O3分子中含有10个σ键和1个π键，A正确；在碳酸乙烯酯的分子中，在O原子上无H原子，C—H键极性较弱，因此不能形成分子间的氢键，B错误；分子中的碳氧双键具有乙烯的平面结构，所以与C原子相连的3个O原子与这个C原子在同一个平面上，因此分子中至少有4个原子共平面，C正确；碳酸乙烯酯为分子晶体，因此其由固态变为液态时破坏的是分子间作用力，D正确。]
16．(1)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是__________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)一些氧化物的熔点如表所示：
解释表中氧化物之间熔点差异的原因_______________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)GaF3的熔点高于1 000 ℃，CaCl3的熔点为77.9 ℃，其原因是_________
________________________________________________________________。
(4)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)TiF4为离子化合物，熔点高，TiCl4、TiBr4、TiI4为共价化合物，TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体，其组成和结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高，故熔点由高到低的顺序为TiF4＞TiI4＞TiBr4＞TiCl4。
(2)氧化锂、氧化镁是离子晶体，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。
(3)晶体类型是决定物质熔、沸点的主要因素，从GaF3的熔点较高知其为离子晶体，从GaCl3的熔点较低知GaCl3为分子晶体。一般来说，离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。
(4)根据表中数据得出，三种锗卤化物都是分子晶体，其熔、沸点依次增高，而熔、沸点的高低与分子间作用力强弱有关，分子间作用力强弱与相对分子质量的大小有关。
[答案] (1)TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，其组成和结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (2)Li2O、MgO为离子晶体，晶格能MgO＞Li2O，P4O6、SO2为分子晶体，分子间作用力(相对分子质量)P4O6＞SO2 (3)GaF3是离子晶体，GaCl3为分子晶体 (4)GeCl3、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高，原因是分子的组成和结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强
17．(1)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如表所示：
如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)关于化合物，下列叙述正确的是________。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个σ键和1个π键
D．该分子在水中的溶解度大于2­丁烯
(3)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1× 10－10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞” 或“＜” )，其原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_____________________。的沸点比高，原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)S8和SO2均为分子晶体， 分子间存在的作用力均为范德华力， S8的相对分子质量大， 分子间范德华力强， 故熔点和沸点高。
(2)题给化合物不能形成分子间氢键，A错误；是非极性键，C—H、C===O是极性键，B正确；该有机物的结构式为，σ 键数目为9，π 键数目为3, C错误；该有机物与H2O能形成分子间氢键，D正确。
(3)氧的电负性较大，则能形成分子内氢键，即O—H…O(或—COO－中双键氧与羟基氢之间形成氢键),其强弱介于化学键和范德华力之间，使其更难电离出H＋，则水杨酸第二步电离常数小于苯酚的电离常数。
(4)氢键弱于共价键而强于范德华力。对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高。
[答案] (1)S8和SO2均为分子晶体，S8相对分子质量大，分子间范德华力强 (2)BD
(3)< 能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
(4)O—H键>氢键>范德华力 形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高NaX
NaF
NaCl
NaBr
NaI
熔点/ ℃
995
801
775
651
SiX4
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/ ℃
－90.2
－70.4
5.2
120.5
甲组
乙组
Ⅰ.H—I的键能大于H—Cl的键能
Ⅱ.H—I的键能小于H—Cl的键能
Ⅲ.HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力
Ⅳ.HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力
a.HI比HCl稳定
b.HCl比HI稳定
c.HI的沸点比HCl的高
d.HI的沸点比HCl的低
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
－24.12
38.3
155
化合物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔点/ ℃
1570
2800
23.8
－75.5
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/ ℃
－49.5
26
146
沸点/ ℃
83.1
186
约400
H2S
S8
FeS2
SO2
SO3
H2SO4
熔点/℃
－85.5
115.2
＞600(分解)
－75.5
16.8
10.3
沸点/℃
－60.3
444.6
－10.0
45.0
337.0