高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体课堂检测

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第二节 分子晶体与共价晶体课堂检测，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．由短周期元素组成的一种药物的分子结构式如图所示。其中X原子的核外电子只有一种运动状态；元素Y、Z、W、E原子序数依次增大，基态W与E的价电子排布均为。下列说法不正确的是
A．沸点高低：XW>XEB．元素电负性大小：X，用一个离子方程式表示ClO-和结合H+的相对强弱 。
(2) NaNH2是离子化合物，各原子均满足稳定结构。写出NaNH2的电子式 。
(3)在常压下，金刚石的硬度比足球烯(C60) 高。主要原因是 。
16．据报道，科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。
已知：①N60分子中每个氮原子均以N—N结合3个氮原子而形成8电子稳定结构；
②N—N的键能为167 kJ•ml-1。请回答下列问题：
N60分子组成的晶体为 晶体，其熔、沸点比N2晶体的 (填“高”或“低”)，原因是 。
17．原子晶体不能形成最密堆积结构的原因是 。
18．共价晶体
19．根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)含有8个质子，10个中子的原子的化学符号 。
(2)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布是4s24p4，该元素的名称是 。
(3)NH的立体结构为： ，SO2的立体结构为： 。
(4)周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为 。
(5)三氯化铁常温下为固体，熔点282°C，沸点315°，在300°C以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 。
(6) 某元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，写出该元素原子的电子排布式是 。
(7)写出HCN的电子式 ，该分子中σ键和π 键的比为 。
(8)比较NCl3和 PCl3键角大小并解释其原因 。
(9)向硫酸铜溶液中加入氨水，先生成蓝色沉淀，续滴加氨水，沉淀溶解生成蓝色溶液，写出生成的配离子的结构式 ，1ml该配离子中含有的σ键数目为 。
20．下列为几种晶体或晶胞的示意图：
请回答下列问题：
(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成晶体的是 。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为 。
(3)每个Cu晶胞中实际占有 个 Cu原子；CaCl2晶体中Ca2+的配位数为 。
(4)观察CO2分子晶体结构的一部分，每个CO2分子周围有 个与之紧邻 且等距的CO2分子；
三、实验题
21．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知： 青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，青蒿素 60℃以上易分解。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)从青蒿中提取青蒿素的流程如下：研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下：
①分离残渣与提取液的实验操作是 ；操作Ⅱ的名称是 。
②提取青蒿素使用的溶剂最好选择 。
③研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是 。
④操作Ⅲ的主要过程可能是 (填字母)。
A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加 95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液
(2)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有 NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与______ (填字母)具有相似的性质。
A．乙醇B．乙酸C．乙酸乙酯D．葡萄糖
(3)青蒿素的质谱数据中有一个峰值与另一种抗疟药鹰爪素相同，而鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团，于是推测青蒿素中也含有过氧基团，请写出过氧基的电子式： 。青蒿素所属晶体类型为 晶体。
(4)研究还发现，将青蒿素通过下面反应转化为双氢青蒿素，治疗疟疾的效果更好。
该反应的反应类型是 反应。
(5)科学家对 H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：、乙： H—O—O—H，甲式中 O→O 表示配位键，在化学反应中 O→O 键遇到还原剂时易断裂。化学家 Baeyer 和 Villiyer 为研究 H2O2的分子结构，设计并完成了下列实验：
a.将 C2H5OH 与浓 H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；
b.将制得的(C2H5)2SO4与 H2O2反应，只生成 A 和 H2SO4；
c．将生成的 A 与 H2反应(已知该反应中 H2作还原剂)。
①如果 H2O2的结构如甲所示，实验 c 中化学反应方程式为(A 写结构简式) 。
②为了进一步确定 H2O2的结构，还需要在实验 c 后添加一步实验 d，请设计 d 的实验方案： 。
22．碳化物衍生碳以其独特的性能被广泛应用在超级电容器、催化剂载体等方面。常用氯气刻蚀法制备。该方法通过高温氯化2小时在SiC表面制备碳涂层(已知：的沸点是59℃，极易水解)，其方法如图：
(1)圆底烧瓶A中为氯酸钾固体，仪器a中的试剂是 ，A中发生反应的化学方程式为 。
(2)仪器C中所盛物质为 。
(3)高温环境氯气与氩气混合气氛中氯气与SiC反应，将Si原子从SiC中刻蚀掉形成碳层，反应的化学方程式为 ，如果温度超过1175℃，涂层上的碳结构发生如下变化：碳→骨架碳→非晶碳→石墨碳，则碳涂层硬度会 (填“逐渐变高”或“逐渐变低”)，SiC熔点远高于的原因是 。
(4)装置F的作用是 ，NaOH溶液中生成的盐除了NaCl外，还有 。
23．光气()是一种重要的有机中间体，无色剧毒，易水解生成两种酸性物质。实验室用与发烟硫酸反应制备光气，方程式为。装置如图所示(夹持及加热仪器略去)。
已知：光气的熔点，沸点7.94℃；沸点76.8℃；沸点151℃。回答下列问题：
(1)仪器甲的名称是 。
(2)光气在固态时属于分子晶体，相邻分子靠 相互吸引(填标号)。
A．共价键 B．氢键 C．范德华力 D．离子间静电作用
(3)A装置加热的温度不宜超过76.8℃的原因是 。
(4)D装置的具支试管中可观察到的现象是 。
(5)E装置的作用是 。
(6)F装置用于吸收多余的光气，反应的离子方程式是 。
(7)纯度测定：用注射器抽取新制备的光气注入装有足量氢氧化钠溶液的密封碘量瓶中，称得碘量瓶为，充分反应后用硝酸调节至6.5，加入2滴作指示剂，用硝酸银标准液滴定至终点，消耗硝酸银标准液。[已知为砖红色沉淀；溶解度]
①滴定终点的现象是 。
②光气的纯度是 。
概念
共价晶体是原子之间以 结合，形成 结构的晶体。
构成粒子

微粒间的作用

物理性质
熔、沸点 ，硬度 ，一般不导电。
常见共价晶体
金刚石、单晶硅、碳化硅（SiC）、二氧化硅（SiO2）等。
典型共价晶体
每个C原子形成4个C-C键，构成正四面体形成空间网状结构，其中n（C）：n（C-C）=1:2
每个Si形成4个Si-O键，每个O形成2个O-Si键，向空间伸展形成网状结构，不存在单个分子，Si与O个数比为1:2，SiO2为化学式
溶剂
水
乙醇
乙醚
沸点/℃
100
78
34.5
提取效率
几乎为 0
35%
95%
参考答案：
1．D
【分析】X原子的核外电子只有一种运动状态，X是H元素，元素Y、 Z、 W、 E原子序数依次增大，基态W与E价电子排布均为，W是F元素、E是C1元素，Y形成4个共价键，Y是C元素，Z形成2个共价键，Z是O元素。
【详解】A．两者均为分子晶体，因为HF能形成分子间氢键，沸点偏高，所以沸点高低：HF>HCl，A正确
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强;同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱;元素电负性大小：H离子晶体>分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，常温下冰是液体，干冰是气体，所以熔点：冰>干冰；MgO和属于离子晶体，Mg2+半径小于Ca2+，O2-半径小于 Cl-半径，且O2-所带的电荷数多于Cl-所带的电荷数，所以熔点：；金刚石是共价晶体，熔点最高，则熔点由高到低的顺序为金刚石冰>干冰，故答案为：金刚石冰>干冰；
（3）Cu原子占据晶胞的面心和顶点，则每个Cu晶胞中实际占有的Cu原子数为；根据氯化钙的晶胞图可知，每个周围距离最近且相等的有8个，所以晶体中的配位数为8，故答案为：4、8；
（4）题给 CO2分子晶体的一部分，取任一顶点的CO2分子，则与之距离最近且等距的是共用该顶点的三个而心上的CO2分子，共3个；而该顶点被8个同样晶胞共用，而而心上的分子被2个晶胞共用，这样符合题意的CO2分子有: 3=12个。
21．(1) 过滤 蒸馏 乙醚 乙醇沸点相对乙醚来说较高，分离时易造成青蒿素受热被破坏，导致其提取效率偏低 B
(2)C
(3) 分子晶体
(4)还原反应
(5) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
【分析】本题是一道从青蒿中提取青蒿素的实验题，首先用乙醚从青蒿干燥破碎中萃取出青蒿素，之后过滤得到提取液，再通过蒸馏的方式分离乙醚和粗品，再对粗品提纯即可得到精品，以此解题。
【详解】（1）①分离残渣与提取液的操作是分离难溶性固体与液体混合物，该实验操作方法是名称是过滤；操作Ⅱ为分离互溶的两种液体的操作，应该用蒸馏的方法；
②由已知信息可知：青蒿素不溶于水，在酒精中溶解度不大，而易溶于乙醚，而且水与乙醇互溶，而与乙醚互不相溶，所以提取青蒿素使用的溶剂最好选择乙醚；
③用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是乙醇沸点相对乙醚来说较高，分离时易造成青蒿素受热被破坏，导致其提取效率偏低；
④操作Ⅲ为提纯青蒿素的过程得到精品青蒿素;
A．青蒿素在水中几乎不溶，不能用水溶解，A错误；
B．青蒿素在乙醇中可溶解，加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可以提纯青蒿素, B正确；
C．加入乙醚分液后得到的还是混合液，不是精品，C错误；
故选B。
（2）A．乙醇易溶于水，A错误；
B．乙酸易溶于水，B错误；
C．乙酸乙酯在水中的溶解度不大，加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸，且水解的碱性减弱，溶液红色变浅，C正确；
D．葡萄糖易溶于水，D错误；
故选C；
（3）过氧基里两个氧之间有一对共用电子对，另外两个氧还各有一个单电子，故其电子式为： ；青蒿素的熔点为156~157℃，熔点较低，属于分子晶体；
（4）根据青蒿素与双氢青蒿素分子结构的不同，可知是青蒿素分子中的羰基变为羟基，由于得氢被还原，得氧被氧化，所以反应类型为还原反应；
（5）①根据原子守恒可知，A的分子式为C4H10O2，所以如果双氧水的结构如甲所示，O→O键遇到还原剂时易断裂，则c中的反应为+H2→C2H5OC2H5+H2O；②如果双氧水的结构如乙所示，则反应为C2H5O-OC2H5 + H2 → 2CH3CH2OH，两者的区别之一为是否有水生成，所以可利用无水硫酸铜检验，故答案为：+H2→C2H5OC2H5+H2O；用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)。
22．(1) 浓HCl KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O
(2)P2O5或硅胶
(3) SiC+2Cl2C+SiCl4 逐渐变低 SiC为共价晶体，SiCl4为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体，所以SiC熔点远高于SiCl4
(4) 除去Cl2和SiCl4，回收氩气 NaClO、Na2SiO3
【分析】由实验装置图可知，仪器a为分液漏斗，分液漏斗中盛有的试剂为浓盐酸，圆底烧瓶A中氯酸钾与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥氯气，装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅，装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅，气球用于回收氩气。
【详解】（1）由分析可知，仪器a为分液漏斗，分液漏斗中盛有的试剂为浓盐酸，圆底烧瓶A中发生的反应为氯酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气和水，反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O，故答案为：浓HCl；KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl2↑+3H2O；
（2）由分析可知，装置C中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥氯气，故答案为：P2O5或硅胶；
（3）由分析可知，装置E中氯气在氩气氛围中与碳化硅高温条件下反应生成碳和四氯化硅，反应的化学方程式为SiC+2Cl2C+SiCl4；石墨是混合型晶体，硬度较小，所以碳涂层硬度会逐渐变低；碳化硅为共价晶体，四氯化硅为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体，所以碳化硅熔点远高于四氯化硅，故答案为： SiC+2Cl2C+SiCl4；逐渐变低；SiC为共价晶体，SiCl4为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体，所以SiC熔点远高于SiCl4；
（4）由分析可知，装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和生成的四氯化硅，气球用于回收氩气；氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，四氟化硅与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、硅酸钠和水，则氢氧化钠溶液中溶液中生成的盐为氯化钠、次氯酸钠和硅酸钠，故答案为：除去Cl2和SiCl4，回收氩气；NaClO、Na2SiO3。
23． 分液漏斗 C 防止挥发 出现无色液体 防止F中的水蒸气进入D中使光气水解 滴定至出现砖红色沉淀，且(或半分钟)内不变色 (或)
【分析】已知实验室常用四氯化碳和发烟硫酸反应制备光气，则装置A为制备光气；为减少四氯化碳的挥发，用球型干燥管使四氯化碳蒸气冷凝回流，光气的沸点是7.94℃，则生成的光气经浓硫酸和活性炭进入装置D，装置D利用冰盐水水浴，使光气变为液体；装置F中为水溶液，则装置E可防止装置F中的水蒸气进入装置D，而导致光气水解生成两种酸性物质；装置F可吸收未冷却为液体的光气；
【详解】(1)仪器甲的名称是分液漏斗；
(2)光气在固态时属于分子晶体，相邻分子靠范德华力相互吸引；
(3)已知四氯化碳的沸点为76.8℃，为防止四氯化碳大量挥发，则A装置加热的温度不宜超过76.8℃；
(4)已知光气的熔点-127.84℃，沸点7.94℃，D装置处于冰水浴中，温度低于光气的沸点，可观察到装置D中出现无色液体；
(5)装置F中为水溶液，则装置E可防止装置F中的水蒸气进入装置D，而导致光气水解生成碳酸和盐酸；
(6)光气与水反应生成两种酸性物质即二氧化碳和HCl，则装置中氢氧化钠可与两种物质反应生成盐，反应离子方程式为；
(7)①用少量做指示剂，铬酸根离子与银离子反应生成铬酸银，铬酸银为砖红色沉淀，则滴定终点的现象为滴至出现砖红色沉淀，且30s内不变色；
②光气与氢氧化钠反应生成氯化钠，氯化钠与硝酸根反应生成氯化银，则存在，则n(COCl2)=，根据质量守恒，初始光气的质量=m2g-m1g，光气的纯度=；