高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子晶体与共价晶体第1课时习题

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第三章　第二节　第1课时一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列说法中，错误的是( B )A．只含分子的晶体一定是分子晶体B．碘晶体升华时破坏了共价键C．几乎所有的酸都属于分子晶体D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体解析：分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；稀有气体是由原子直接构成的，只含原子但稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。故选B。2．下列有关分子晶体的说法正确的有( B )①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征②冰融化时，分子中H—O键发生断裂③分子晶体在水溶液中均能导电④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的沸点一定越高⑥所有的非金属氢化物都是分子晶体⑦所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键A．1项  B．2项C．3项  D．4项解析：分子晶体的构成微粒是分子，只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，而含有氢键的分子晶体不是密堆积，故①错误；冰是分子晶体，熔化时只克服氢键和分子间作用力，不破坏化学键，水分子中H—O键没有断裂，故②错误；分子晶体在水溶液中能电离的电解质，水溶液能导电，如硫酸，而在水溶液中不能电离的非电解质，水溶液不能导电，如蔗糖，故③错误；分子晶体的熔点与分子间作用力的大小有关，通常分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，故④正确；分子晶体熔化时，只破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，分子晶体的熔点高低与分子间作用力有关，与分子内共价键键能大小无关，故⑤错误；所有的非金属氢化物都是由分子构成的分子晶体，故⑥正确；并非所有的分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键，如稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，故⑦错误。只有④⑥两项正确，故选B。3．如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 )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解析：如题图所示，每个水分子可以与另外四个水分子之间形成氢键，从而形成四面体结构，A正确；冰晶体属于分子晶体，B错误；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，C错误；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，而冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D错误。故选A。4．据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的化学式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述正确的是( D )A．该物质有很高的熔点、很大的硬度B．该物质熔融时能导电C．该物质分子中Si60被包裹在C60里面D．该物质形成的晶体属于分子晶体解析：由分子式及信息可知该物质为分子晶体，分子晶体的熔点低、硬度小，A错误；由题目中的信息可知该物质是一种新的球形分子，该物质熔融时克服了分子间作用力，只得到分子，不能导电，B错误；硅的原子半径比碳大，所以硅化合物C60Si60的外层球壳为Si60，内层球壳为C60，C错误；由题目中的信息可知是一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，所以该物质有分子存在，属于分子晶体，D正确。故选D。5．下列说法中正确的是( B )A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂B．共价晶体中，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：冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，A错误；共价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，B正确；分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，C错误；分子晶体中共价键的强弱决定了分子的稳定性的强弱，D错误。故选B。6．碘的晶胞结构示意图如图，下列说法正确的是( B )A．碘晶体熔化时需克服共价键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个解析：碘晶体为分子晶体，熔化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×＋6×＝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位于面心，有12个，故D错误。故选B。7．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯，如图所示，在C60分子中每个碳原子均与周围相邻的其他3个碳原子相连，60个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，碳均为＋4价。则下列有关说法中不正确的是( C )A．C60的熔点比石墨的熔点低B．C60分子中碳原子的杂化方式与甲烷中碳原子的不完全相同C．C60分子中只含σ键、不含π键D．影响足球烯的熔、沸点的是分子间作用力解析：C60为分子晶体，三态变化破坏较弱的范德华力，熔点低；而石墨是混合型晶体，三态变化破坏共价键和分子间作用力，故其熔点高，则C60的熔点比石墨的熔点低，A项正确；C60分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3，甲烷分子中只含有单键碳原子，碳原子的杂化方式为sp3，两者杂化方式不完全相同，B项正确；由C60的结构可知，分子中既含σ键、又含π键，C项错误；C60为分子晶体，影响足球烯的熔、沸点的是分子间作用力，D项正确。故选C。8．SiCl4的分子结构与CCl4的类似，对其作出如下推断，其中正确的是( D )①SiCl4晶体是分子晶体　②常温、常压下SiCl4是液体　③SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子　④SiCl4的熔点高于CCl4的A．只有①  B．只有①②C．只有②③  D．全部解析：CCl4在常温、常压下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4的分子结构与CCl4的相似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量为SiCl4>CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4的。故选D。9．水分子间可通过氢键彼此结合而形成(H2O)n，在冰中n值为5，即每个水分子被其他4个水分子包围形成四面体，如图所示为(H2O)5单元结构，由无限个这样的四面体通过氢键构成1个庞大的分子晶体，即冰。下列有关叙述正确的是( C )A．1 mol冰中含有4 mol氢键B．1 mol冰中含有4×5 mol氢键C．平均每个水分子只含有2个氢键D．平均每个水分子只含有个氢键解析：由题图可知，每个水分子(处于四面体的中心)与4个水分子(处于四面体的四个顶角)形成4个氢键，因为每个氢键都是由2个水分子共同形成的，所以平均每个水分子形成的氢键数为4×＝2。10．自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，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( D )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．1个XeF2晶胞中实际拥有2个XeF2D．XeF2晶体中距离最近的2个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)解析：根据XeF4的结构示意图判断，Xe和F之间形成极性键，该分子为平面正方形，正负电荷中心重合，为非极性分子，故A正确；XeF2为1个分子，XeF2晶体由这样的分子构成，所以是分子晶体，故B正确；1个XeF2晶胞中实际拥有XeF2的数目为8×＋1＝2，故C正确；根据晶胞结构分析，体心的XeF2与每个顶点的XeF2之间的距离最近，最近的距离为a，故D错误。11．下列说法正确的是( A )A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．水加热到很高的温度都难以分解，与氢键有关C．CO2晶体是分子晶体，分子间通过共价键结合D．HF、HCl、HBr、HI的沸点随着相对分子质量的增大依次升高解析：分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键，如稀有气体形成的晶体为分子晶体，晶体中存在分子间作用力，不存在共价键，故A正确；氧元素的非金属性强，氢化物水的稳定性强，所以水加热到很高的温度都难以分解，水分子间存在氢键会导致沸点升高，与稳定性无关，故B错误；二氧化碳是由二氧化碳分子之间通过范德华力结合构成的分子晶体，故C错误；氟化氢、氯化氢、溴化氢、碘化氢都是结构相似的分子晶体，氟化氢能形成分子间氢键，氯化氢、溴化氢、碘化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的分子间作用力最大，沸点最高，故D错误。故选A。12．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 －268.8F2 －187.0HF 19.4H2O 100.0B －249.5Cl2 －33.6HCl －84.0H2S －60.2C －185.8Br2 58.7HBr －67.0H2Se －42.0D －151.7I2 184.0HI －35.3H2Te －1.8下列判断正确的是( B )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>H2SeC．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HID．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键解析：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错误；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性为HBr>H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C错误；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错误。二、非选择题13．下表数据是对应物质的熔点。物质熔点/ ℃AlF31 291AlCl3190BCl3－107NCl3－40(1)BCl3分子空间结构为平面三角形，则BCl3分子为 非极性　(填“极性”或“非极性”，下同)分子，其分子中的共价键类型为 极性　键。(2)BF3的熔点比BCl3的 低　(填“高”“低”或“无法确定”)；下列化学用语中，能正确表示BF3分子的是 bd　(填字母)。(3)AlCl3在177.8 ℃时升华，气态或熔融态以Al2Cl6形式存在，则可推知Al2Cl6在固态时属于 分子　晶体。14．(1)氯化铁在常温下为固体，熔点为282 ℃，沸点为315 ℃，在300 ℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氯化铁晶体的类型为_分子晶体__。(2)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)。C20分子共有 12　个正五边形，共有 30　个共价键，C20晶体属于 分子　晶体。解析：(1)分子晶体的熔、沸点较低，氯化铁在常温下为固体，熔点为282 ℃，沸点为315 ℃，在300 ℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断氯化铁晶体属于分子晶体。(2)根据“由20个碳原子构成的空心笼状分子”可判断该物质一定是分子晶体。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C20分子共有正五边形的数目是＝12。15．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1 mol冰中有 2　mol“氢键”。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是 AB　。A．标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B．标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C．该水蒸气冷凝后，测水的pHD．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为 H2O＋H2OH3O＋＋OH－　。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用　。(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是 20　 kJ·mol－1。解析：(1)1 mol冰中含有氢键的物质的量为1×4 mol÷2＝2 mol。(2)A项，该物质也能与金属钠反应产生氢气，1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且1分子(H2O)2生成1分子氢气，所以产生氢气体积多，正确；B项，该物质也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，正确；C项，该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，错误；D项，该物质的分子中氢氧原子个数比仍为21，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，错误。(3)双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。(4)1 mol冰升华吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，故克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。