分層作業14分子晶體A級必備知識基礎練題組1.分子晶體的組成1.下列說法正確的是()A.分子晶體中一定同時存在共價鍵和范德華力B.由非金屬元素組成的化合物一定是共價化合物C.共價晶體和分子晶體一定均含有共價鍵,離子晶體也可能含有共價鍵D.兩個非金屬元素原子間不可能形成離子鍵2.干冰熔點很低是由于()A.CO2是非極性分子B.CO的鍵能很小C.CO2化學性質不活潑D.CO2分子間的作用力較弱3.如圖為冰的一種骨架形式,以此為單位向空間延伸,請問該冰中的每個水分子形成幾個氫鍵()A.2 B.4C.8 D.12題組2.分子晶體的判斷4.下列物質在室溫下均是分子晶體的是()A.H2O、CH4、HFB.紅磷、硫、碘C.CO2、SO2、NO2D.H2SO4、CH3CH2OH、HCHO5.某研究所合成了一種球形分子,它的分子式為C60Si60,其結構中包含有C60和Si60。下列對該分子的敘述正確的是()A.形成的晶體屬于分子晶體B.分子中Si60被包裹在C60里面C.其摩爾質量為2400D.熔點高、硬度大6.下列能說明固態氨是分子晶體的事實是()A.氮原子不能形成陽離子B.銨根離子不能單獨存在C.常溫常壓下,氨是氣態物質D.氨極易溶于水題組3.分子晶體的性質7.水的沸點為100℃,硫化氫的分子結構跟水相似,但它的沸點卻很低,是-60.7℃,引起這種差異的主要原因是()A.范德華力 B.共價鍵C.氫鍵 D.相對分子質量8.我國科學家研制出一種催化劑,能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化,其反應如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有關說法正確的是()A.干冰晶體中,一個CO2分子周圍緊鄰的CO2分子有6個B.沸點:干冰<冰;密度:干冰<冰C.每轉移0.4×6.02×1023個電子,消耗2.24LO2D.HCHO和H2O形成分子間氫鍵是HCHO易溶于水的重要原因9.(1)比較下列化合物熔、沸點的高低(填“>”或“<”)。①CO2SO2

②NH3PH3

③O3O2

④NeAr

⑤CH3CH2OHCH3OH

⑥CON2

(2)已知AlCl3的熔點為190℃(2.02×105Pa),但它在180℃時開始升華。請回答:①AlCl3固體是晶體。

②設計一個可靠的實驗,判斷氯化鋁是離子化合物還是共價化合物。你設計的實驗是

。

B級關鍵能力提升練10.水分子間可通過一種叫“氫鍵”的作用(作用力介于化學鍵與范德華力大小之間)彼此結合而形成(H2O)n,在冰中n值為5。即每個水分子被其他4個水分子包圍形成變形四面體,如圖所示為(H2O)5單元,由無限個這樣的四面體通過氫鍵構成一個龐大的分子晶體,即冰。下列敘述正確的是()A.1mol冰中含有4mol氫鍵B.1mol冰中含有4×5mol氫鍵C.平均每個水分子只含有2個氫鍵D.平均每個水分子只含有5411.下列敘述正確的是()①冰中存在極性共價鍵和氫鍵兩種化學鍵的作用②C60晶體采用密堆積方式③As是第ⅤA族的一種主族元素,其外圍電子排布式為4s24p3,屬于p區元素④277℃時HgCl2熔化,此狀態不能導電,HgCl2的稀溶液有弱的導電能力且可作手術刀的消毒液,從不同角度分類HgCl2是一種共價化合物、電解質、鹽、分子晶體A.①② B.②③④C.①③ D.①②③④12.正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構白色晶體。層內的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖)。下列有關說法正確的是()A.正硼酸晶體屬于分子晶體B.H3BO3分子的穩定性與氫鍵有關C.分子中硼原子雜化軌道的類型為sp3D.1molH3BO3晶體中含有2mol氫鍵13.如圖是甲烷晶體的晶胞結構,圖中每個小球代表一個甲烷分子(甲烷分子分別位于立方體的頂角和面心),下列有關該晶體的說法正確的是()A.該晶體與HI的晶體類型不同B.該晶體熔化時只需要破壞共價鍵C.SiH4分子的穩定性強于甲烷D.每個頂角上的甲烷分子與之距離最近且等距的甲烷分子有12個14.已知碘晶胞結構如圖所示,請回答下列問題:(1)碘晶體屬于晶體。

(2)碘晶體熔化過程中克服的作用力為

。

(3)假設碘晶胞中立方體的棱長為acm,阿伏加德羅常數的值為NA,則碘單質的密度為。

C級學科素養拔高練15.干冰廣泛用于舞臺、劇場、影視、晚會等制作云海效果,全國及全世界用干冰制作特效的經典劇目不計其數。如圖為干冰的晶胞結構示意圖。(1)一個晶胞中有個二氧化碳分子;通過觀察分析,有種取向不同的CO2分子。(2)在干冰中撒入鎂粉,用紅熱的鐵棒引燃后,再蓋上另一塊干冰,出現的現象為

,反應的化學方程式是。

(3)干冰的熔點低,常壓下極易,在工業上的一個重要用途是。(4)將CO2分子視作質點,設晶胞邊長為apm,則緊鄰的兩個CO2分子的距離為pm。(5)其密度ρ為(1pm=10-12m)。

答案：1.D解析稀有氣體為單原子分子,不存在化學鍵,故A錯誤;由非金屬元素組成的化合物不一定為共價化合物,如氯化銨為離子化合物,故B錯誤;稀有氣體為單原子分子形成的分子晶體,不存在化學鍵,故C錯誤;兩個非金屬元素原子間只能形成共價鍵,不能形成離子鍵,故D正確。2.D解析干冰是分子晶體,分子晶體的相對分子質量越小,分子間的作用力越弱,熔、沸點越低,所以干冰熔點很低是由于CO2分子間的作用力較弱,與鍵能、化學性質等無關。3.A解析由圖可知,每個水分子與四個方向的其他4個水分子形成氫鍵,每個氫鍵為兩個水分子共有,因此每個水分子形成的氫鍵個數為4×12=24.B解析題目的核心是“室溫”,在該條件下H2O、H2SO4、CH3CH2OH均為液體,而CH4、HF、CO2、NO2、SO2、HCHO均為氣體,故B項正確。5.A解析球形分子的分子式為C60Si60,其結構中包含有C60和Si60,該物質的晶體是由C60分子和Si60分子構成的,屬于分子晶體,A正確;Si原子的半徑大于C原子,所以Si—Si的鍵長比C—C長,分子中Si60包裹著C60,B錯誤;摩爾質量的單位為g·mol-1,C錯誤;C60Si60屬于分子晶體,熔點低、硬度小,D錯誤。6.C解析分子晶體的熔、沸點較低,故常溫常壓下氨呈氣態,說明固態氨屬于分子晶體。7.C解析水和H2S的結構相似,二者形成的晶體也都是分子晶體。但由于水分子間存在氫鍵,所以導致水的沸點高于H2S的沸點。8.D解析干冰晶體中,以頂點上的CO2分子為例,一個CO2分子周圍有12個CO2分子緊鄰,故A錯誤;冰分子間含有氫鍵,干冰分子之間只存在范德華力,氫鍵比范德華力強,故晶體的沸點:冰>干冰,水分子間存在氫鍵,且氫鍵有方向性,導致水分子形成冰時存在較大的空隙,密度比水小,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,密度比水大,所以密度:干冰>冰,故B錯誤;未指明標準狀況,無法計算氣體體積,故C錯誤;氧元素電負性很強,甲醛中氧元素與水可以形成氫鍵,所以HCHO易溶于水,故D正確。9.答案(1)①<②>③>④<⑤>⑥>(2)①分子②在熔融狀態下,檢測其是否導電,若不導電則是共價化合物,若導電則是離子化合物解析(1)各組物質均為分子晶體,根據分子晶體熔、沸點的判斷規律,分子間作用力越大,相對分子質量越大,分子極性越大,則晶體的熔、沸點越高,較容易比較六組物質熔、沸點的高低。(2)由AlCl3的熔點低以及在180℃時開始升華判斷AlCl3晶體為分子晶體。若驗證一種化合物是共價化合物還是離子化合物,可測其熔融狀態下是否導電,若不導電則是共價化合物,導電則是離子化合物。10.C解析由圖可知,每個水分子(處于四面體的中心)與4個水分子(處于四面體的四個頂點)形成四個氫鍵,因為每個氫鍵都是由2個水分子共同形成的,所以每個水分子形成的氫鍵數為4×12=211.B解析①氫鍵不是化學鍵,錯誤;②C60晶體屬于分子晶體,無氫鍵,采用密堆積方式,正確;③As是第ⅤA族的一種主族元素,其外圍電子排布式為4s24p3,屬于p區元素,正確;④由導電性可知HgCl2屬于電解質、共價化合物,HgCl2的熔點較低,屬于分子晶體,正確;故選B。12.A解析正硼酸晶體中存在H3BO3分子,且該晶體中存在氫鍵,說明硼酸由分子構成,是分子晶體,A正確;分子的穩定性與分子內的B—O、H—O共價鍵有關,與氫鍵無關,B錯誤;B只形成了3個單鍵,沒有孤電子對,所以采取sp2雜化,C錯誤;根據圖示,1個硼酸分子形成了6個氫鍵,但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的,所以平均一個硼酸分子含3個氫鍵,則1molH3BO3晶體中含有3mol氫鍵,D錯誤。13.D解析甲烷、HI晶體均屬于分子晶體,A項錯誤;甲烷晶體屬于分子晶體,熔化時只需要破壞分子間作用力,不需要破壞共價鍵,B項錯誤;C的非金屬性比Si強,所以SiH4分子的穩定性弱于甲烷,C項錯誤;根據晶胞的結構可知,以晶胞中頂角上的甲烷分子為研究對象,與它距離最近且等距的甲烷分子分布在立方體的3個面心上,每個頂角上的甲烷分子被8個立方體共用,每個面心上的甲烷分子被2個立方體共用,所以每個甲烷分子周圍與它距離最近且等距的甲烷分子有3×82=1214.