2024年高中化學(xué)新教材同步講義選擇性必修第二冊(cè) 第3章　階段重點(diǎn)突破練(三)（含解析）

階段重點(diǎn)突破練(三)一、分子晶體和共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用1．下列說(shuō)法正確的是()A．分子晶體中一定存在分子間作用力和共價(jià)鍵B．分子晶體的熔點(diǎn)一般比共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高C．稀有氣體形成的晶體屬于分子晶體D．CO2晶體是分子晶體，可推測(cè)SiO2晶體也是分子晶體答案C解析分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價(jià)鍵，如稀有氣體分子形成的晶體，故A錯(cuò)誤；分子晶體的熔點(diǎn)一般比共價(jià)晶體的熔點(diǎn)低，故B錯(cuò)誤；稀有氣體為單原子分子，形成的晶體屬于分子晶體，故C正確；CO2晶體是分子晶體，但SiO2晶體是共價(jià)晶體，故D錯(cuò)誤。2．下列說(shuō)法正確的是()A．干冰升華時(shí)破壞了共價(jià)鍵B．共價(jià)晶體中，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)一定越高D．分子晶體中，分子間作用力越大，對(duì)應(yīng)的物質(zhì)越穩(wěn)定答案B解析干冰升華時(shí)，為物理變化，只破壞分子間作用力，故A錯(cuò)誤；共價(jià)晶體中，共價(jià)鍵決定熔點(diǎn)，則共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，故B正確；分子晶體中，分子間作用力越大，分子晶體的熔、沸點(diǎn)一定越高，共價(jià)鍵鍵能越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定，故C、D錯(cuò)誤。3.如圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．碘分子的排列有2種不同的取向B．用均攤法可知平均每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘原子C．碘晶體為無(wú)限延伸的空間結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體D．碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力答案A解析每個(gè)晶胞中有4個(gè)碘分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碘晶體是分子晶體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碘原子間只存在非極性共價(jià)鍵，范德華力存在于分子之間，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.砷(As)的化合物豐富多彩，砷的一種氧化物R的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。GaAs是人工合成的新型材料，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．砷(As)位于金屬元素與非金屬元素分界線附近，可作半導(dǎo)體材料B．圖中砷的氧化物R的分子式為As6O4C．熔點(diǎn)：GaAs>砷的氧化物RD．溴化氫穩(wěn)定性比砷化氫穩(wěn)定性強(qiáng)答案B解析位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素分界線附近的元素通常既具有金屬性又具有非金屬性，可作半導(dǎo)體材料，A正確；As能形成3個(gè)共價(jià)鍵，O能形成2個(gè)共價(jià)鍵，故圖中砷的氧化物R的分子式為As4O6，B錯(cuò)誤；GaAs的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是共價(jià)晶體，As4O6是分子晶體，故GaAs的熔點(diǎn)高于砷的氧化物R的熔點(diǎn)，C正確；砷和溴位于同一周期，溴的非金屬性強(qiáng)于砷，故溴化氫的穩(wěn)定性比砷化氫的穩(wěn)定性強(qiáng)，D正確。5．某無(wú)機(jī)化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)如圖，該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法不正確的是()A．化學(xué)式是Al2Cl6B．不存在離子鍵和非極性共價(jià)鍵C．在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體D．在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電答案D6．以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．18g冰中含氫鍵數(shù)目為4NAB．28g晶體硅中含有Si—Si數(shù)目為4NAC．88g干冰中含有0.5NA個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)單元D．12g石墨烯中含C—C數(shù)目為3NA答案C解析由圖可知，每個(gè)水分子與4個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，每個(gè)水分子形成的氫鍵數(shù)目為4×eq\f(1,2)＝2個(gè)，則18g冰中含氫鍵的物質(zhì)的量為eq\f(18g,18g·mol－1)×2＝2mol，則18g冰中含氫鍵數(shù)目為2NA，故A錯(cuò)誤；由圖可知，晶體硅中每個(gè)硅原子與4個(gè)硅原子形成4個(gè)Si—Si，每個(gè)硅原子形成的Si—Si數(shù)目為4×eq\f(1,2)＝2個(gè)，則28g晶體硅中含Si—Si的物質(zhì)的量為eq\f(28g,28g·mol－1)×2＝2mol，則28g晶體硅中含Si—Si的數(shù)目為2NA，故B錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中含有二氧化碳的個(gè)數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，則88g干冰中含有的晶胞結(jié)構(gòu)單元的物質(zhì)的量為eq\f(88g,44g·mol－1)×eq\f(1,4)＝0.5mol，則其數(shù)目為0.5NA故C正確；由圖可知，石墨烯中每個(gè)碳原子與3個(gè)碳原子形成C—C，每個(gè)碳原子形成的C—C數(shù)目為3×eq\f(1,2)＝1.5個(gè)，則12g石墨烯中含C—C的物質(zhì)的量為eq\f(12g,12g·mol－1)×1.5＝1.5mol，則其數(shù)目為1.5NA，故D錯(cuò)誤。7．干冰晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，即8個(gè)CO2分子占據(jù)立方體的頂角，且在6個(gè)面的中心又各有1個(gè)CO2分子。在每個(gè)CO2分子周圍距離eq\f(\r(2),2)a(其中a為立方體棱長(zhǎng))的CO2分子有()A．4個(gè) B．8個(gè)C．12個(gè) D．6個(gè)答案C解析根據(jù)題圖，以頂角CO2分子為研究對(duì)象，在該CO2分子周圍距離為eq\f(\r(2),2)a的CO2分子有12個(gè)，均處于面心位置，C正確。8．(2022·濟(jì)南高二校考)下列關(guān)于共價(jià)晶體、分子晶體的敘述正確的是()A．在SiO2晶體中，1個(gè)硅原子和2個(gè)氧原子形成2個(gè)共價(jià)鍵B．基態(tài)原子的價(jià)層電子排布為(n－1)dxnsy的元素，族序數(shù)一定為x＋yC．HCl的相對(duì)分子質(zhì)量大于HF，所以HCl的沸點(diǎn)高于HFD．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小環(huán)上有6個(gè)碳原子答案D解析在SiO2晶體中，1個(gè)硅原子和4個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，A不正確；基態(tài)原子的價(jià)層電子排布為(n－1)dxnsy的元素，族序數(shù)不一定為x＋y，如鐵、鈷、鎳均為第Ⅷ族元素，而它們的價(jià)層電子排布式分別為3d64s2、3d74s2、3d84s2，又如銅為第ⅠB族元素，其價(jià)層電子排布式為3d104s1，鋅為第ⅡB族元素，其價(jià)層電子排布式為3d104s2，B不正確；雖然HCl的相對(duì)分子質(zhì)量大于HF，但是由于HF分子之間可以形成氫鍵，所以HF的沸點(diǎn)高于HCl，C不正確。9．P元素有白磷、紅磷、黑磷三種常見(jiàn)的單質(zhì)。黑磷是一種黑色有金屬光澤的晶體，是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。白磷、紅磷都是分子晶體，黑磷晶體具有與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu)，如圖所示。下列有關(guān)黑磷晶體的說(shuō)法正確的是()A．黑磷晶體中磷原子的雜化方式為sp2雜化B．黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力C．黑磷晶體的每一層中磷原子都在同一平面上D．P元素三種常見(jiàn)的單質(zhì)中，白磷的熔、沸點(diǎn)最高答案B解析由結(jié)構(gòu)可知黑磷晶體中磷原子的雜化方式為sp3雜化，故A錯(cuò)誤；黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力，故B正確；磷原子的雜化方式為sp3雜化，每一層的各原子不可能都在同一平面內(nèi)，故C錯(cuò)誤。二、分子晶體、共價(jià)晶體的性質(zhì)分析及應(yīng)用10．根據(jù)下列幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()物質(zhì)AlCl3SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)/℃190－702300沸點(diǎn)/℃180.057.62500注：AlCl3熔點(diǎn)在2.02×105Pa條件下測(cè)定。A．SiCl4是分子晶體B．單質(zhì)B是共價(jià)晶體C．AlCl3加熱能升華D．單質(zhì)B和AlCl3晶體類型相同答案D解析由表中數(shù)據(jù)可知，四氯化硅是熔、沸點(diǎn)較低的分子晶體，故A正確；單質(zhì)B是熔、沸點(diǎn)很高的共價(jià)晶體，故B正確；氯化鋁的沸點(diǎn)比熔點(diǎn)低，所以氯化鋁加熱能升華，故C正確；單質(zhì)B是共價(jià)晶體，氯化鋁是分子晶體，兩者晶體類型不同，故D錯(cuò)誤。11．X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量?jī)H次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共價(jià)晶體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．X2Y晶體的熔點(diǎn)高于WX4晶體的熔點(diǎn)B．固態(tài)X2Y2是分子晶體C．ZW是共價(jià)晶體，其硬度比Z晶體的大D．Z、W是同一主族的元素，Z、W與元素Y形成的晶體都是共價(jià)晶體答案D解析X2Y晶體是冰，含氫鍵，熔點(diǎn)高于CH4，A正確；固態(tài)X2Y2是H2O2，構(gòu)成微粒為分子，屬于分子晶體，B正確；SiC的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，為共價(jià)晶體，C—Si強(qiáng)度大于Si—Si，SiC的硬度比晶體硅的大，C正確；CO2、CO是分子晶體，SiO2是共價(jià)晶體，D錯(cuò)誤。12．北京工商大學(xué)蘇發(fā)兵課題組最近合成CuO/ZnO納米材料提高有機(jī)硅單體合成反應(yīng)(Rochow—MüllerProcess)的選擇性和產(chǎn)率?；瘜W(xué)反應(yīng)如下：下列有關(guān)敘述正確的是()A．甲分子是正四面體形非極性分子B．乙晶體是含非極性鍵的共價(jià)晶體C．催化劑中所含元素的第一電離能：Cu>Zn>OD．熔點(diǎn)：丙>甲>乙答案B解析甲分子中4個(gè)共價(jià)鍵不完全相同，呈四面體形，A錯(cuò)誤；乙晶體是硅晶體，它是共價(jià)晶體，B正確；銅、鋅基態(tài)原子價(jià)層電子排布分別為3d104s1、3d104s2，全充滿結(jié)構(gòu)比半充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，即鋅的第一電離能大于銅，且三種元素中氧的第一電離能最大，C錯(cuò)誤；共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體，乙、丙、甲熔點(diǎn)依次降低，D錯(cuò)誤。13．鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，制備金屬鈦的一種流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)已知TiCl4在通常情況下是無(wú)色液體，熔點(diǎn)為－37℃，沸點(diǎn)為136℃，可知TiCl4為____________晶體。(2)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，鈦離子位于立方晶胞的頂角，被________個(gè)氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被________個(gè)氧離子包圍。(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下：化合物甲中C原子的雜化方式為________；化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是_______________________________________________________________________________。答案(1)分子(2)612(3)sp2和sp3雜化化合物乙分子間形成氫鍵解析(3)化合物甲中甲基(—CH3)、亞甲基(—CH2—)中碳原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采取sp3雜化，酮羰基(C=O)碳原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，且不含孤電子對(duì)，所以采取sp2雜化，化合物乙因分子間存在氫鍵，分子間作用力大，則化合物乙的沸點(diǎn)比化合物甲高。14．(1)鍺、砷、硒、溴的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_______(用元素符號(hào)表示)；其中鍺的化合物四氯化鍺可用作光導(dǎo)纖維摻雜劑，其熔點(diǎn)為－49.5℃，沸點(diǎn)為83.1℃，則其晶體類型為________，中心原子的雜化軌道類型為__________________________________________。(2)在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到高聚氮，晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。晶體中每個(gè)氮原子與另外三個(gè)氮原子結(jié)合形成三維骨架結(jié)構(gòu)。氮原子的雜化軌道類型為________。這種高聚氮N—N的鍵能為160kJ·mol－1，而N2的鍵能為942kJ·mol－1，其可能潛在的應(yīng)用是_________________。(3)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。已知晶胞的邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶胞中含有的P原子的個(gè)數(shù)為________，該晶體的密度為________g·cm－3(用含NA、a的式子表示)。答案(1)Br>As>Se>Ge分子晶體sp3(2)sp3制炸藥(或高能燃料)(3)16eq\f(496,a3NA)－1＝496g·mol－1,1個(gè)晶胞的體積是a3cm3，ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(496,a3NA)g·cm－3。15．有E、Q、T、X、Z五種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大。E、Q、T三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級(jí)，且第一電離能I1(E)＜I1(T)＜I1(Q)，其中基態(tài)Q原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，且QTeq\o\al(＋,2)與ET2具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)。X為周期表前四周期中電負(fù)性最小的元素，Z的原子序數(shù)為28。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí)如需表示具體元素，請(qǐng)用相應(yīng)的元素符號(hào))：(1)基態(tài)Z原子的核外電子排布式為_______________________________________________。(2)Q的簡(jiǎn)單氫化物極易溶于T的簡(jiǎn)單氫化物，其主要原因是____________________、____________________________________________________________________________。(3)化合物甲由T、X兩種元素組