3-2-1分子晶體(人教版2019選擇性必修2)(解析版)

第二節(jié)分子晶體與共價晶體第1課時分子晶體時間：40分鐘一、單選題1．在海洋深處的沉積物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的結構可以看成是甲烷分子裝在由水分子形成的“籠子”里。下列說法正確的是A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面體形B．甲烷分子通過氫鍵與構成“籠子”的水分子相結合C．可燃冰屬于分子晶體D．水分子的鍵角大于甲烷分子的鍵角【答案】C【詳解】A．甲烷分子中碳原子的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為正四面體形，水分子中氧原子的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型是四面體形，故A錯誤；B．甲烷分子不能與水分子形成分子間氫鍵，故B錯誤；C．可燃冰是由分子形成的分子晶體，故C正確；D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的價層電子對數(shù)都為4，但甲烷分子中碳原子的孤對電子對數(shù)為0，水分子中氧原子的孤對電子對數(shù)為2，孤對電子對成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對對成鍵電子對的斥力，所以水分子的鍵角小于甲烷分子的鍵角，故D錯誤；故選C。2．下列物質中，由極性分子結合而成的分子晶體是A．SiO2 B．CaCl2 C．HCl D．CO2【答案】C【詳解】SiO2形成的是原子晶體（共價晶體），CaCl2形成的是離子晶體，HCl與CO2形成分子晶體，其中CO2是非極性分子，HCl是極性分子；故本題選C。3．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四個水分子形成四面體結構B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結構，是共價晶體C．水分子間通過鍵形成冰晶體D．冰融化后，水分子之間的空隙增大【答案】A【詳解】A．如圖所示，每個水分子可以與另外四個水分子之間形成氫鍵，從而形成四面體結構，A正確；B．冰晶體屬于分子晶體，B錯誤；C．冰晶體中的水分子主要是靠氫鍵結合在一起，氫鍵不是化學鍵，而是一種分子間作用力，C錯誤；D．冰晶體中形成的氫鍵具有方向性和飽和性，故水分子間由氫鍵連接后，分子間空隙變大，而冰融化成水后，體積減小，水分子之間空隙減小，D錯誤；故選A。4．下列性質可能符合分子晶體特點的是(深度解析)①熔點，易溶于水，水溶液能導電②熔點，液態(tài)不導電，水溶液能導電③能溶于，熔點，沸點④熔點，質軟，固態(tài)能導電，密度為A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】B【詳解】在分子晶體中，相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。分子晶體熔化時，只需克服分子間作用力，不破壞化學鍵，所以分子晶體一般具有較低的熔點。此外，分子晶體還具有硬度小、易升華、有較強的揮發(fā)性、一般不導電等特點。①熔點高，不是分子晶體的性質；②熔點低，不導電，可能是分子晶體的性質；③熔沸點不高，可能是分子晶體的性質；④固態(tài)能導電，不是分子晶體的性質；故選B。5．下列分子晶體中，關于熔、沸點高低的敘述正確的是A．H2>N2>O2B．NH3>AsH3>PH3C．Cl2>Br2>I2D．C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3【答案】B【詳解】A．分子晶體的熔點隨相對分子質量的增大升高，熔、沸點H2<N2<O2，故A錯誤；B．氨氣含有氫鍵，熔沸點升高，NH3>AsH3>PH3，故B正確；C．分子晶體的熔點隨相對分子質量的增大升高Cl2<Br2<I2，，故C錯誤；D．相對分子質量相同的烴，支鏈越大熔沸點越低，C(CH3)4

<(CH3)2CHCH2CH3<CH3CH2CH2CH2CH3，故D錯誤。故選B。6．AB型化合物形成的晶體結構多種多樣。下圖所示的幾種結構所表示的物質最有可能是分子晶體的是()A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥【答案】B【詳解】從結構上看：①③④⑥構成晶體的結構單元都是向外延伸和擴展的，符合離子晶體和原子晶體的結構特點，而②和⑤的結構沒有這種特點，不能再以化學鍵與其它原子結合，該結構可以看成一個分子，所以可能是分子晶體。故選B。7．分子和晶胞示意圖如圖所示。下列關于晶體的說法不正確的是A．晶體可能具有很高的熔、沸點B．晶體可能易溶于四氯化碳中C．晶體的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)為240D．晶體中每個分子與12個C分子緊鄰【答案】A【詳解】A.構成晶體的基本微粒是分子，因此晶體是分子晶體，不可能具有很高的熔、沸點，A錯誤；B.由于是非極性分子，其可能易溶于四氯化碳中，B正確；C.每個的晶胞中含有的分子數(shù)為，因此含有的碳原子數(shù)為，C正確；D.如果以晶胞中一個頂點的分子為研究對象，則共用這個頂點的面的面心的分子與其距離最近且相等，有個，D正確；故選A。8．下列化學式既能表示物質的組成，又能表示物質分子式的是A．NH4NO3 B．SiO2 C．C6H5NO2 D．Cu【答案】C【詳解】只有分子晶體的化學式，才能既表示物質的元素組成，又表示物質的分子組成，所以選項C正確，A是離子晶體，B是原子晶體，D是金屬晶體，答案選C。9．已知氯化硼的熔點為10.7℃，沸點為12.5℃；在氯化硼分子中，的鍵角為120°；氯化硼可以發(fā)生水解反應，水解產(chǎn)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：【答案】D【詳解】A．的熔、沸點較低，則分子間以范德華力相結合，故其應為分子晶體，A錯誤；B．為分子晶體，分子晶體熔化時不導電，B錯誤；C．的鍵角為120°，則可確定為平面三角形結構，分子中正、負電中心重合，為非極性分子，C錯誤；D．由題給信息結合原子守恒可推知氯化硼水解的另一產(chǎn)物為硼酸，D正確；故選D。10．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，最簡單的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如下圖所示，它的熔點為150℃，燃燒熱極高。下列說法肯定錯誤的是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(chǎn)物為氧化鋁和水C．氫鋁化合物可能成為未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(shù))【答案】D【詳解】A、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；B、根據(jù)題中信息Al2H6的燃燒熱極高，判斷Al2H6能燃燒，根據(jù)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(chǎn)物為氧化鋁和水，故B正確；C、根據(jù)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，但氫氣的在儲存盒運輸中是極不方便，將其轉化成氫鋁化合物后，就解決這一矛盾，同時氫鋁化合物的燃燒熱極高因此可以作為未來的儲氫材料和火箭燃料，故C正確；D、根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)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，但這僅是一種情況，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；答案選D。11．當SO3晶體熔化時，下述各項發(fā)生變化的是（

）A．化學鍵 B．硫與氧的原子個數(shù)之比 C．分子構型 D．分子間作用力【答案】D【詳解】SO3晶體熔化或氣化時，由固體變成液體或氣體，改變的是分子間距離和分子間作用力，發(fā)生的是物理變化，與分子內的共價鍵、硫與氧的原子個數(shù)之比、分子構型及中心原子雜化類型無關，故選：D。12．下列說法正確的是A．分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價鍵B．水加熱到很高的溫度都難以分解，與氫鍵有關C．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升高【答案】A【詳解】A．分子晶體中一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；B．水是一種非常穩(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升高，與穩(wěn)定性無關，故B錯誤；C．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；D．一般情況下，同一主族簡單氫化物的相對分子質量越大其沸點越高，但分子間存在氫鍵，HF、HCl、HBr、HI中的沸點最高，D錯誤；選A。13．的分子結構與類似，對其作出如下推斷，其中正確的是①晶體是分子晶體②常溫常壓下不是氣體③的分子是由極性共價鍵形成的④的熔點高于A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有①【答案】A【詳解】屬于分子晶體，常溫常壓下為液體，含有共價鍵。①與結構相似，則是分子晶體，正確；②與結構相似，且的相對分子質量較大、是液體，則常溫常壓下不可能是氣體，正確；③中與形成共價鍵，則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，則的熔點高于，正確。故選A。14．如圖是某無機化合物的二聚分子結構示意圖，該分子中A、B兩種元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外層都達到8個電子的穩(wěn)定結構。下列說法不正確的是（

）A．該物質的化學式是Al2Cl6 B．該物質是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導電C．該物質在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體 D．該物質中不存在離子鍵，也不含有非極性鍵【答案】B【詳解】A．由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外層都達到8個電子的穩(wěn)定結構，可知A為Cl元素，B為Al元素，A選項正確；B．因該物質是二聚分子，故其固態(tài)時形成分子晶體，該物質是共價化合物，在熔融狀態(tài)下不導電，B選項錯誤；C．該物質由穩(wěn)定狀態(tài)的分子組成，因此固體狀態(tài)時為分子晶體，分子間靠范德華力連接，C選項正確；D．該物質中不含離子鍵，只含極性鍵和配位建，D選項正確；答案選B。二、填空題15．（1）下表列舉了幾種物質的性質，據(jù)此判斷屬于分子晶體的有________（填物質代號）。物質性質X熔點為1031℃，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晶體的沸點高低為________>________（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________?！敬鸢浮?/p>

X、Y、Z、W

CS2

CO2

CO2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【詳解】（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，肯定不是分子晶體；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pm；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，使周圍溫度降低，在工業(yè)上用作制冷劑。16．如圖所示，甲、乙、丙分別表示、二氧化碳、碘晶體的晶胞結構模型。請回答下列問題：(1)的熔點為280℃，從晶體類型來看，屬于___________晶體。(2)二氧化碳晶胞中顯示出的二氧化碳分子數(shù)為14，實際上一個二氧化碳晶胞中含有___________個二氧化碳分子，二氧化碳分子中鍵與π鍵的個數(shù)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(shù)的值為，則碘晶體的密度為________