2025版新教材高中化學第三章晶體結構與性質第二節(jié)分子晶體與共價晶體第1課時分子晶體課時作業(yè)新人教版選擇性必修2

其次節(jié)分子晶體與共價晶體第1課時分子晶體必備學問基礎練進階訓練第一層1．下列說法中，錯誤的是()A．只含分子的晶體確定是分子晶體B．碘晶體升華時破壞了共價鍵C．幾乎全部的酸都屬于分子晶體D．稀有氣體中只含原子，但稀有氣體的晶體屬于分子晶體2．下列各組物質各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是()A．NH3、HD、C8H10B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SO3、C60D．CCl4、Na2S、H2O23．下列性質適合于分子晶體的是()A．熔點1070℃，易溶于水，水溶液導電B．熔點2853℃，液態(tài)不導電，水溶液也不導電C．能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D．熔點97.81℃，質軟導電，密度為0.97g·cm－34．下列說法中，正確的是()A．干冰置于空氣中升華，需克服分子間作用力B．冰溶化時，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子的熔、沸點就越高D．分子晶體中，分子間作用力越大，則分子越穩(wěn)定5．下列有關分子晶體的說法中，正確的是()A．分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B．分子晶體中，共價鍵越強，鍵能越大，熔點越高C．冰溶化時水分子間的共價鍵發(fā)生斷裂D．在冰的晶體結構中由于氫鍵的存在，其熔點較高6．下列有關分子晶體的敘述正確的是()A．分子內均存在共價鍵B．分子晶體的熔點較高C．分子晶體中確定存在氫鍵D．分子晶體熔化時確定破壞了范德華力7．SiCl4的分子結構與CCl4類似，對其作出如下推斷，其中正確的是()①SiCl4晶體是分子晶體②常溫常壓下SiCl4不是氣體③SiCl4的分子是由極性共價鍵形成的④SiCl4的熔點高于CCl4()A．全部B．只有①②C．只有②③D．只有①8．據某科學雜志報道，國外有一探討發(fā)覺了一種新的球形分子，它的化學式為C60Si60，其分子結構好像中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經測定其中包含C60，也有Si60結構。下列敘述正確的是()A．該物質有很高的熔點、很大的硬度B．該物質熔融時能導電C．該物質分子中Si60被包袱在C60里面D．該物質形成的晶體屬于分子晶體9．二茂鐵[Fe(C5H5)2]是一種具有芳香族性質的有機金屬化合物，熔點為172℃，沸點249℃，100℃以上能升華。二茂鐵屬于()A．共價晶體B．分子晶體C．金屬晶體D．離子晶體10．下列物質在變更過程中，只需克服分子間作用力的是()A．HCl溶于水B．干冰升華C．電解水D．氯化銨受熱分解11．甲烷晶體的晶胞結構如圖所示，下列說法正確的是()A．甲烷晶胞中的球只代表1個C原子B．晶體中1個CH4分子四周有12個緊鄰的CH4分子C．甲烷晶體熔化時需克服共價鍵D．1個CH4晶胞中含有6個CH4分子12.能源材料是當今科學探討的熱點。氫氣作為一種清潔能源，必需解決它的儲存問題。C60(結構如圖)可用作儲氫材料。繼C60后，科學家又合成了Si60、N60，它們的結構相像。下列有關說法正確的是()A．C60、Si60、N60都屬于新型化合物B．C60、Si60晶體實行密積累，N60晶體實行非密積累C.N60結構中只存在N—N單鍵，而C60結構中既有C—C單鍵又有C=C雙鍵D．已知金剛石中C—C鍵長154pm，C60中C—C鍵長140～145pm，故C60熔點高于金剛石13．下列說法正確的是()A．分子晶體中確定存在分子間作用力，不確定存在共價鍵B．水加熱到很高的溫度都難以分解，與氫鍵有關C．CO2晶體是分子晶體，分子間通過共價鍵結合D．HF、HCl、HBr、HI的沸點隨著相對分子質量的增大依次上升關鍵實力綜合練進階訓練其次層一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意1．如圖為冰晶體的結構模型，大球代表O，小球代表H。下列有關說法正確的是()A．冰晶體中每個水分子與另外4個相鄰的水分子形成四面體B．冰晶體具有三維骨架結構，不是分子晶體C．水分子間通過H—O形成冰晶體D．冰溶化后，水分子之間空隙增大2.近年來，科學家合成一系列具有獨特化學特性的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡潔的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如圖所示，它的熔點為150℃，燃燒熱極高。下列說法確定錯誤的是()A.Al2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體B．Al2H6在空氣中完全燃燒，產物為氧化鋁和水C．氫鋁化合物可能成為將來的儲氫材料和火箭燃料D．氫鋁化合物中可能存在組成為AlnH2n＋2的一系列物質(n為正整數)3．已知氯化硼的熔點為10.7℃，沸點為12.5℃；在氯化硼分子中，Cl—B—Cl的鍵角為120°；氯化硼可以發(fā)生水解反應，水解產物之一是氯化氫。下列對氯化硼的敘述，正確的是()A．氯化硼是共價晶體B．熔化時，氯化硼能導電C．氯化硼分子是一種極性分子D．氯化硼水解反應式：BCl3＋3H2O?H3BO3＋3HCl[答題區(qū)]題號123答案二、非選擇題4．(1)比較下列化合物熔沸點的凹凸(填“>”或“<”)。①CO2________SO2②NH3________PH3③O3________O2④Ne________Ar⑤CH3CH2OH________CH3OH(2)已知AlCl3為分子晶體。設計試驗推斷氯化鋁是離子化合物還是共價化合物：________________________________。5．(1)下表列舉了幾種物質的性質，據此推斷屬于分子晶體的有________(填物質代號)。物質性質X熔點為10.31℃，呈液態(tài)時不導電，在水溶液中能導電Y易溶于CCl4，熔點為11.2℃，沸點為44.8℃Z常溫下為氣態(tài)，極易溶于水，溶液的pH>7W常溫下為固體，加熱變?yōu)樽霞t色蒸氣，遇冷變?yōu)樽虾谏腆wM熔點為1070℃，易溶于水，在水溶液中能導電N熔點為97.81℃，質軟，固體能導電，密度為0.97g·cm－3(2)如圖為干冰的晶胞結構示意圖。①將CO2分子視作質點，設晶胞邊長為apm，則距離最近的兩個CO2分子的距離為____________pm。②CO2、CS2晶體的沸點凹凸為____________>____________(填寫相應物質的化學式)。③干冰常壓下極易升華，在工業(yè)上用作制冷劑，其緣由是________________________________________________________________________。6．水在不同的溫度和壓強下可以形成多種不同結構的晶體，故冰晶體結構有多種。其中冰－Ⅶ的晶體結構如圖所示。(1)水分子的空間結構是________形，在酸性溶液中，水分子簡潔得到一個H＋，形成水合氫離子(H3O＋)，應用價層電子對互斥模型推想H3O＋的空間結構為________________。(2)如圖冰晶體中每個水分子與四周__________個水分子以氫鍵結合，該晶體中1mol水形成________mol氫鍵。(3)試驗測得冰中氫鍵的鍵能為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，這說明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7．如圖所示，甲、乙、丙分別表示C60、二氧化碳、碘晶體的晶胞結構模型。請回答下列問題：(1)C60的熔點為280℃，從晶體類型來看，C60屬于________晶體。(2)二氧化碳晶胞中顯示出的二氧化碳分子數為14，事實上一個二氧化碳晶胞中含有________個二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ鍵與π鍵的個數比為________。(3)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邊長為acm，阿伏加德羅常數的值為NA，則碘晶體的密度為________g·cm－3。8．氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質及其化合物在農藥、化肥等方面有重要應用。請回答下列問題。(1)砷原子核外電子排布式為____________________________。(2)已知：CH4SiH4NH3PH3沸點(K)101.7161.2239.7185.4分解溫度(K)8737731073713.2分析上表中四種物質的相關數據，請回答：①CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點凹凸的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度凹凸的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。學科素養(yǎng)升級練進階訓練第三層1．據某科學雜志報道，國外有一探討發(fā)覺了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結構好像中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經測定其中包含C60，也有Si60結構，分子中C60被包袱在Si60里面，內外兩層通過共價鍵相連，下列敘述不正確的是()A.該物質的晶體硬度小于冰B.該物質形成的晶體屬于分子晶體C.該分子中σ鍵與π鍵的比值為1∶2D.該物質的相對分子質量為24002．富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應用上具有特別光明的前途。富勒烯(C60)的結構如圖，下列說法錯誤的是()A.分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化B.1molC60分子中σ鍵的數目為90NAC.1個C60分子中含有20個五邊形和12個六邊形D.C60分子晶胞是分子密積累3．冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似。下列有關冰晶胞說法正確的是()A.冰分子間的氫鍵具有方向性和飽和性，是σ鍵B.每個冰晶胞平均含有4個水分子C.試驗測得冰中氫鍵的作用力為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，這說明冰熔化成水，有部分氫鍵被破壞D.晶體冰與金剛石晶體硬度都很大，且都是共價晶體4.回答下列問題：(1)硅和鹵素單質反應可以得到SiX4，SiX4的熔沸點如下表：SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點/K183203.2278.6393.7沸點/K187.2330.8427.2560.7SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4沸點依次上升的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)肥皂的主要成分是硬脂酸鈉(C17H35COONa)，在水溶液中電離成Na＋和CH3(CH2)16COO－。將沾了油污的衣物擦上肥皂搓洗時，將衣物洗凈的去污原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

第1課時分子晶體必備學問基礎練1．答案：B解析：分子晶體是分子通過相鄰分子間的作用力形成的，只含分子的晶體確定是分子晶體，故A正確；碘晶體屬于分子晶體，升華時破壞了分子間作用力，故B錯誤；幾乎全部的酸都是由分子構成的，故幾乎全部的酸都屬于分子晶體，故C正確；稀有氣體是由原子干脆構成的，只含原子，故稀有氣體的晶體屬于分子晶體，故D正確；故選B。2．答案：B解析：HD是單質，不是化合物，A錯誤；三種物質都是分子晶體，B正確；C60是單質，不是化合物，C錯誤；Na2S是離子晶體，不是分子晶體，D錯誤；故選B。3．答案：C解析：熔點1070℃，易溶于水，水溶液導電，屬于離子晶體的特點，A不符合題意；熔點2853℃，熔點很高，不符合分子晶體的特點，B不符合題意；熔點112.8℃，沸點444.6℃，熔沸點較低，能溶于CS2，結合“相像相溶”原理可知應屬于分子晶體的特點，C符合題意；金屬鈉熔點為97.81℃，質軟、導電、密度0.97g·cm－3，這是金屬鈉的物理性質，D不符合題意；故選C。4．答案：A解析：干冰屬于分子晶體，置于空氣中升華須要汲取熱量用于克服分子間作用力，A正確；冰溶化時只發(fā)生狀態(tài)的變更而化學鍵沒有變更，所以分子中H—O鍵不發(fā)生斷裂，B錯誤；分子晶體中，分子間作用力越大，該分子的熔、沸點就越高，但與共價鍵鍵能無關，C錯誤；分子的穩(wěn)定性與分子內的共價鍵鍵能有關，與分子間作用力無關，D錯誤；故選A。5．答案：D解析：分子間作用力的大小確定分子的物理性質，而分子的穩(wěn)定性則取決于化學鍵的強弱，故A項錯誤；共價鍵是化學鍵，共價鍵的強弱與物質的熔點無關，故B項錯誤；冰溶化時克服范德華力和氫鍵，水分子內的共價鍵沒有斷裂，故C項錯誤；在冰的晶體結構中存在分子間氫鍵，使其熔點較高，故D項正確。故選D。6．答案：D解析：稀有氣體分子內無化學鍵，A項錯誤；分子晶體有低熔點的特性，B項錯誤；分子晶體中不確定存在氫鍵，如CO2晶體，C項錯誤；分子晶體中分子間確定存在范德華力，可能存在氫鍵，所以分子晶體熔化時確定破壞了范德華力，D項正確。故選D。7．答案：A解析：CCl4屬于分子晶體，常溫常壓下為液體，含有共價鍵。①SiCl4與CCl4結構相像，則SiCl4是分子晶體，正確；②SiCl4與CCl4結構相像，且SiCl4的相對分子質量較大、CCl4是液體，則常溫常壓下SiCl4不行能是氣體，正確；③SiCl4中Si與Cl形成共價鍵，則SiCl4是由極性共價鍵形成的分子，正確；④分子晶體的相對分子質量越大，熔點越高，則SiCl4的熔點高于CCl4，正確。故選A。8．答案：D解析：由分子式及信息可知該物質為分子晶體，分子晶體的熔點低、硬度小，A錯誤；由題目中的信息可知該物質是一種新的球形分子，該物質熔融時克服了分子間作用力，只得到分子，不能導電，B錯誤；硅的原子半徑比碳大，所以硅化合物C60Si60的外層球殼為Si60，內層球殼為C60，C錯誤；由題目中的信息可知是一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，所以該物質有分子存在，屬于分子晶體，D正確；故選D。9．答案：B解析：分子晶體一般具有熔點、沸點較低，易升華和熔融狀態(tài)下不導電的特性，故由二茂鐵[Fe(C5H5)2]是一種具有芳香族性質的有機金屬化合物，熔點為172℃，沸點249℃，100℃以上能升華，可以推斷二茂鐵屬于分子晶體，故選B。10．答案：B解析：HCl溶于水，會電離產生H＋、Cl－，有共價鍵H—Cl的斷裂，A不符合題意；干冰升華是克服CO2分子之間的分子間作用力，變?yōu)闅鈶B(tài)CO2分子，B符合題意；電解水是H2O分子之間的共價鍵H—O鍵斷裂，形成單個的原子，然后原子間重新結合，形成H—H、OO鍵，有化學鍵的斷裂和形成，C不符合題意；氯化銨是離子化合物，氯化銨受熱分解變?yōu)镹H3、HCl，有離子鍵的斷裂和共價鍵形成，無分子間作用力的破壞，D不符合題意；故選B。11．答案：B解析：題中圖示中的球代表甲烷分子，分別位于8個頂點，6個面心上，由此分析。題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個甲烷分子，并不是1個C原子，故A不符合題意；由甲烷的晶胞結構圖分析可知，與位于晶胞頂點的甲烷分子距離最近且相等的甲烷分子有3個，而這3個甲烷分子在晶胞的面心上，因此被2個晶胞所共用，頂點上的甲烷分子為8個晶胞共用，故晶體中與1個甲烷分子緊鄰的甲烷分子數目為3×8×eq\f(1,2)＝12，故B符合題意；甲烷晶體是分子晶體，熔化時需克服范德華力，故C不符合題意；甲烷晶胞中甲烷分子的數目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故D不符合題意；故選B。12．答案：C解析：C60、Si60、N60都屬于單質，故A錯誤；依據分子晶體中假如只有范德華力，它的晶體一般實行密積累結構可知，C60、Si60、N60均為分子晶體，且只存在范德華力，均實行密積累結構，故B錯誤；氮原子形成三個共價鍵，N60結構中只存在N—N單鍵，碳原子可形成四個共價鍵，C60結構中既有C—C單鍵又有C=C雙鍵，故C正確；金剛石熔化，需克服共價鍵，C60屬于分子晶體，分子晶體熔化只需克服范德華力，故金剛石的熔點高于C60，故D錯誤；故選C。13．答案：A解析：分子晶體中確定存在分子間作用力，可能存在共價鍵(如水分子)，也可能不存在共價鍵(如稀有氣體分子)，故A正確；水是一種特別穩(wěn)定的化合物，與共價鍵有關，水分子間存在氫鍵會導致沸點上升，與穩(wěn)定性無關，故B錯誤；CO2晶體是由二氧化碳分子之間通過范德華力結合構成的分子晶體，故C錯誤；一般狀況下，同一主族簡潔氫化物的相對分子質量越大其沸點越高，但HF分子間存在氫鍵，HF、HCl、HBr、HI中HF的沸點最高，D錯誤；故選A。關鍵實力綜合練1．答案：A解析：H2O分子是沿O的4個sp3雜化軌道形成氫鍵的，冰晶體中每個水分子與另外4個相鄰的水分子形成四面體，故A正確；冰晶體屬于分子晶體，故B錯誤；水分子間通過氫鍵形成冰晶體，故C錯誤；因為冰晶體中形成的氫鍵具有方向性和飽和性，故水分子靠氫鍵連接后，分子間空隙變大，導致冰溶化成水后，水分子之間空隙減小，故D錯誤。故選A。2．答案：D解析：分子晶體的熔點較低，通過題中給出的Al2H6的熔點為150℃，推出Al2H6為分子晶體，故A正確；依據題中信息Al2H6的燃燒熱極高，推斷Al2H6能燃燒，依據原子守恒，Al2H6的組成元素只有Al、H兩種元素，又由于是在氧氣中燃燒，推出燃燒產物為氧化鋁和水，故B正確；依據氫鋁化合物組成元素為Al和H兩種元素，而Al和H2都是很好的燃料，但氫氣在儲存和運輸中是極不便利的，將其轉化成氫鋁化合物后，就解決這一沖突，同時氫鋁化合物的燃燒熱極高因此可以作為將來的儲氫材料和火箭燃料，故C正確；依據化合物中正負化合價的代數和為0，在AlnH2n＋2組成中，有3n＋[－(2n＋2)]＝0，則有3n＝2n＋2，n＝2，推出化學式為：Al2H6符合要求，但這僅是一種狀況，當n＝1時，得出化學式為：AlH4不符合要求，所以AlnH2n＋2不具有普遍性，故D錯誤；故選D。3．答案：D解析：BCl3的熔、沸點較低，則BCl3分子間以范德華力相結合，故其應為分子晶體，A錯誤；BCl3為分子晶體，分子晶體熔化時不導電，B錯誤；Cl—B—Cl的鍵角為120°，則可確定BCl3為平面三角形結構，分子中正、負電中心重合，為非極性分子，C錯誤；由題給信息結合原子守恒可推知氯化硼水解的另一產物為硼酸，D正確；故選D。4．答案：(1)<>><>(2)在熔融狀態(tài)下，驗證其是否導電，若不導電是共價化合物解析：(1)①CO2和SO2相對分子質量后者大，且CO2為非極性分子，SO2為極性分子，范德華力CO2小于SO2，所以CO2＜SO2；②盡管NH3相對分子質量小于PH3，但NH3分子間存在氫鍵，所以NH3＞PH3；③O3為極性分子，O2為非極性分子，且相對分子質量O3大于O2，所以范德華力O3＞O2，因此熔沸點O3大于O2；④Ne、Ar均為稀有氣體、單原子分子，范德華力隨相對分子質量的增大而遞增，所以Ar的熔沸點高于Ne。⑤組成和結構相像的分子，一般相對分子質量越大，分子間作用力越強，分子晶體的熔沸點越高，故熔沸點CH3CH2OH＞CH3OH；(2)要驗證一種化合物是共價化合物還是離子化合物，可在熔融狀態(tài)下檢驗AlCl3是否導電，若不導電，則AlCl3是共價化合物。5．答案：(1)X、Y、Z、W(2)①eq\f(\r(2),2)a②CS2CO2③CO2分子間作用力較弱，易克服分子間作用力，克服分子間作用力要吸熱解析：(1)分子晶體的熔沸點一般比較低，硬度較小，固態(tài)時不導電。M的熔點高，確定不是分子晶體；N是金屬鈉的性質；X、Y、Z、W均為分子晶體；(2)①離頂點的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距離為面對角線的一半，即eq\f(\r(2),2)apm；②CO2、CS2都是分子晶體，CS2的相對分子質量大于CO2的相對分子質量，其分子間作用力大于CO2的分子間作用力，故CS2的沸點高于CO2的沸點；③干冰常壓下極易升華，干冰分子間作用力是范德華力，作用力比較弱，升華吸熱，使四周溫度降低，在工業(yè)上用作制冷劑。6．答案：(1)V三角錐形(2)42(3)冰溶化為液態(tài)水時只破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵解析：(1)水分子中O原子的價層電子對數為2＋eq\f(6－2×1,2)＝4，孤電子對數為2，所以水分子的空間結構為V形。H3O＋中O原子的價層電子對數為3＋eq\f(6－1－3×1,2)＝4，含有1個孤電子對，故H3O＋的空間結構為三角錐形。(2)視察題圖中晶體結構可知，每個水分子與四周4個水分子以氫鍵結合，每2個水分子共用1個氫鍵，故1mol水可形成4mol×eq\f(1,2)＝2mol氫鍵。(3)冰中氫鍵的鍵能為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，說明冰溶化為液態(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵。7．答案：(1)分子(2)41∶1(3)①分子②分子間作用力③eq\f(1016,a3NA)解析：(1)C60不屬于空間網狀結構，熔沸點低，應為分子晶體。(2)二氧化碳晶胞中，二氧化碳分子分布于晶胞的頂點和面心位置，則晶胞中含有二氧化碳的分子數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，二氧化碳的分子結構為O=C=O，每個分子中含有2個σ鍵和2個π鍵，所以σ鍵與π鍵的個數比為1∶1。(3)碘屬于分子晶體，在熔化過程中須要克服分子間作用力，視察碘晶胞不難發(fā)覺，一個晶胞中含有碘分子數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。一個晶胞的體積為a3cm3，該晶胞中所含碘的質量為4×254÷NAg，則碘晶體的密度為eq\f(1016,a3NA)g·cm－3。8．答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)①結構相像時，相對分子質量越大，分子間作用力越大，因此CH4沸點低于SiH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于PH3②C—H鍵的鍵能大于Si—H鍵的鍵能，因此CH4的分解溫度高于SiH4的；N—H鍵的鍵能大于P—H鍵的鍵能，因此NH3的分解溫度高于PH3的解析：(1)As的原子序數是33，基態(tài)砷原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3；(2)①因結構相像時，相對分子質量越大，分子間作用力越大，因此CH4沸點低于SiH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于PH3；②因非金屬性C＞Si，N＞P，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性CH4＞SiH4，NH3＞PH3；穩(wěn)定性強的物質分解溫度高，從鍵能上可知，C—H鍵的鍵能大于Si—H鍵的鍵能，N—H鍵的鍵能大于P—H鍵的鍵能，因此分解溫度CH4的高于SiH