鲁科版 (2019)选择性必修2第3章 不同聚集状态的物质与性质第3节 液晶、纳米材料与超分子课后练习题

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第3章 不同聚集状态的物质与性质第3节 液晶、纳米材料与超分子课后练习题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列叙述正确的是
A．物质只有气、液、固三种聚集状态
B．液体与晶体混合物叫液晶
C．最大维度处于纳米尺寸的材料叫纳米材料
D．等离子体的外观为气态
2．下列关于超分子的叙述中正确的是
A．超分子就是高分子B．超分子都是无限伸展的
C．形成超分子的微粒都是分子D．超分子具有分子识别和自组装的特征
3．科学研究表示，物质有多种聚集状态。下列描述错误的是
A．冠醚可以作为高锰酸钾氧化烯烃的催化剂
B．液晶显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关
C．X射线衍射实验不能测定晶体的原子坐标
D．纳米材料之一石墨烯可作为新型电源的电极材料
4．关于纳米材料，下列说法正确的是
①纳米材料可大大提高材料的强度和硬度
②纳米材料可提高材料的磁性
③纳米材料能制作高贮存密度的量子磁盘
④纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞
⑤纳米是长度单位
A．①②③④⑤B．②③④C．②③④⑤D．①②③④
5．下列关于各向异性的描述中正确的是
A．各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B．各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C．各向异性是指非晶体的内部结构与方向有关
D．各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
6．物质的非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动地转变为非晶体，这说明
A．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量大
B．晶体是稳定的，处于晶体时能量大
C．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小
D．晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小
7．电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图象和文字。有关其显示原理的叙述中，正确的是
A．施加电压时，液晶分子沿垂直于电场方向排列
B．移去电压后，液晶分子恢复到原来状态
C．施加电场时，液晶分子恢复到原来状态
D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列
8．下列物质中，不属于非晶体的是
A．玻璃B．石蜡和沥青C．塑料D．干冰
9．下列有关超分子的说法正确的是
A．超分子是如蛋白质一样的大分子
B．超分子是由小分子通过聚合得到的高分子
C．超分子是由高分子通过非化学键作用形成的分子聚集体
D．超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
10．关于液晶，下列说法正确的是
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的化学性质与温度变化无关
D．液晶的光学性质随外加电场的变化而变化
11．下列关于纳米材料的叙述中，正确的是
A．包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分
B．将物体粉碎成几纳米的小颗粒即得到纳米材料
C．纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
D．同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质
12．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是
A．超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质
B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的
C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性
D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序的
13．下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中错误的是
A．三维空间尺寸必须都处于纳米级B．既不是微观粒子，也不是宏观物质
C．是原子排列成的纳米数量级原子团D．内部具有晶体结构，而界面为无序结构
14．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为的超细粒子()。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。有关纳米粒子的叙述不正确的是
A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体
B．一定条件下，纳米粒子可催化水的分解
C．一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好
D．纳米粒子半径小，表面活性高
15．下列关于纳米材料的叙述错误的是（ ）
A．将纳米材料均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶
B．用纳米级金属颗粒粉剂做催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率
C．将纳米颗粒粉剂制成火箭的固体燃料将有更大的推动力
D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银微粒植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果
二、填空题
16．列表总结液晶、纳米材料、超分子和等离子体的相关内容
17．参考表中物质的熔点，回答有关问题。
(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与________因素有关？规律是________？
(2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________因素有关？规律是________？
(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，原因是________？
18．完成下列问题。
(1)①白磷在氯气中燃烧可以得到和，其中气态分子的立体构型为_______。
②研究发现固态和均为离子晶体，但其结构分别为和，分析和结构存在差异的原因是_______。
(2)锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，，则：
①锑酸亚铁的化学式为_______。
②晶体的密度为_______(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
三、结构与性质
19．非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：
（1）C、O、Si三种元素电负性由大到小的顺序为__；第一电离能I1(Si)__I1(Ge)(填>或”“C>Si > 1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2) SiO2 sp2 热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大 4 ×1030
【分析】⑴电负性的变化规律为同周期从左向右逐渐增大，同主族由上至下逐渐减小，第一电离能的变化规律为同族元素由上至下逐渐减小；
⑵SiO2、GeO2为同类型晶体结构，即为原子晶体，Ge原子半径大于Si，Si－O键长小于Ge－O键长，SiO2键能更大，熔点更高；
⑶B原子最外层有3个电子，与3个－OH形成3个共价键，即可得杂化方式，热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；
⑷先分析得出Cs的个数，再根据公式计算密度。
【详解】⑴电负性的变化规律为同周期从左向右逐渐增大，同主族由上至下逐渐减小，所以电负性O>C>Si，故答案为：O>C>Si；第一电离能的变化规律为同族元素由上至下逐渐减小，因此I1(Si)>I1(Ge)，故答案为：>；
⑵Ge原子位于第四周期IVA族，因此原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2），故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2）；SiO2、GeO2均为原子晶体，Ge原子半径大于Si，Si－O键长小于Ge－O键长，SiO2键能更大，熔点更高，故答案为：SiO2；
⑶B原子最外层有3个电子，与3个－OH形成3个共价键，因此为sp2杂化，故答案为：sp2；热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大，故答案为：热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；
⑷原子分数坐标为（0.5，0.2，0.5）的Cs原子位于晶胞体内，原子分数坐标为（0，0.3，0.5）及（1.0，0.3，0.5）的Cs原子位于晶胞的yz面上，原子分数坐标为（0.5，0.8，1.0）及（0.5，0.8，0）的Cs原子位于晶胞xy面上，原子分数坐标为（0，0.7，1.0）及（1.0，0.7，1.0）（0，0.7，0）及（1.0，0.7，0）的Cs原子位于晶胞平行于y轴的棱上，利用均摊法可计算该晶胞中共含Cs原子4个；带入晶胞密度求算公式可得：
ρ=g·cm-3，故答案为：4；×1030。
【点睛】本题考查了物质结构、基本概念，解题关键：利用均摊法进行有关计算，难点(4)根据Cs原子位于晶胞体内的坐标系，利用均摊法可计算该晶胞中共含Cs原子4个，再去计算密度。
20． 2:1 金刚石 sp2 90NA 3∶1 N>C>Si 30 > V形
【分析】(1) 基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Ni原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，据此判断；
(2) C60固态为分子晶体，分子间作用力弱，熔化时不破坏化学键，熔点低，而金刚石原子间以较强的共价键结合，熔化时破坏共价键需要较大的能量，熔点高；根据价层电子对互斥理论确定杂化方式，利用均摊法计算每个碳原子含有几个σ键，从而计算1 mlC60分子中σ键的数目；1个晶胞中含有：K原子数＝12×＝6，C60分子数＝8×＋1＝2；
(3) 根据同一周期，同一主族，元素电负性变化规律，比较元素电负性大小；根据每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构，得出每个硅原子只有个键；
(4)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素第一电离能大于第VIA元素；
②根据价层电子对互斥理论确定其空间构型。
【详解】(1) 基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有4个单电子；基态Ni原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有2个单电子，铁与镍基态原子未成对电子数之比为2:1，
因此，本题正确答案是：2:1；
(2) C60固态为分子晶体，分子间作用力弱，熔化时不破坏化学键，熔点低，而金刚石原子间以较强的共价键结合，熔化时破坏共价键需要较大的能量，熔点高，即金刚石熔点较高；
每个碳原子含有的键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的键个数为，所以1 mlC60分子中键的数目=×60×NA =90 NA；1个晶胞中含有：K原子数＝12×＝6，C60分子数＝8×＋1＝2。K原子和C60分子的个数比为3∶1，
因此，本题正确答案是：金刚石；sp2 ；90NA；3∶1；
(3) 同一周期，从左到右，电负性逐渐增大，同一主族，从上到下，电负性逐渐减小，因此，原子电负性由大到小的顺序是：N>C>Si，根据题意，每个硅形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构。显然，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个键，显然键数目为30；
因此，本题正确答案是：N>C>Si ；30；
(4) As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As>Se；
二氧化硒分子中价层电子对，且含有一个孤电子对，所以属于V形，
因此，本题正确答案是：>；V形。
21． 能量最低原理 直线形 错误 C60属于分子晶体熔化时破坏分子间作用力，金刚石属于原子晶体熔化时破坏共价键，破坏共价键所需要的能量更高 3:1 N>C>Si 30
【详解】试题分析：（1）①从图上看，3p轨道上的1个电子应排布在3s轨道上，而且自旋方向相反，这违背了能量最低原理。②从A的第一至第四电离能看，A的第三电离能发生突变，因此A最外层有2个电子，根据ABn型分子价电子对的计算方法，分子中有（2+2）÷2=2个电子对，因此为直线型，中心原子杂化方式为sp杂化。（2）①结构决定性质，对于物质熔、沸点的分析应从物质的晶体类型来分析。C60属于分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键，而分子间作用力较弱，所需能量较低，故C60熔点低于金刚石。②基态钾原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1，价电子为4s1。晶胞中的K原子在面上，对晶胞的贡献为1/2 ，每个晶胞中含有K原子的个数为 12×1/2=6个；C60在晶胞的顶点和中心，因此每个晶胞中C60的分子数是1+8×1/8=2个，因此K原子和C60分子的个数比为6:2=3:1。③同一周期元素电负性自左向右呈增大趋势；同一主族元素电负性自上向下逐渐减小，因此电负性由大到小的顺序为N>C>Si。根据题意可知每个Si原子形成4个共价键，其中3个σ键，1个π键，每个化学键为两个原子形成，则π键为化学键总数的1/4，60个原子可形成化学键总数为 (60×4)÷2=120个，因此π键数为120÷4=30个。
考点：考查原子核外电子排布、化学键的类型及判断、物质熔沸点比较、分子的空间构型、原子电负性比较的知识。