新教材高中化學專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)第4單元分子間作用力分子晶體第2課時分子晶體課后素養(yǎng)落實蘇教版選擇性必修2

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D．5項A[①分子晶體的構成微粒是分子，但只含有分子間作用力的分子晶體具有分子密堆積的特征，含有氫鍵的分子晶體不是密堆積，①錯誤；②冰融化克服氫鍵，屬于物理變化，水分子中H—O鍵沒有斷裂，②錯誤；③分子晶體在干燥或熔融時，均不能導電，③錯誤；④分子晶體中，分子間作用力越大，分子的熔、沸點越高，④正確；⑤分子晶體熔化時破壞分子間作用力，不破壞分子內(nèi)共價鍵，即說明分子內(nèi)共價鍵鍵能大小與該分子晶體的熔點高低無關，⑤錯誤；⑥分子晶體熔化時破壞分子間作用力，而分子間作用力一般較弱，導致其熔沸點較低，⑥正確；⑦分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關，穩(wěn)定性屬于化學性質(zhì)，分子間作用力影響物理性質(zhì)，⑦錯誤。]4．已知下表中幾種物質(zhì)的熔、沸點：NaClKBrAlCl3單質(zhì)XSiCl4熔點/℃8017301902300－70沸點/℃14131380180250053據(jù)此判斷，下列說法錯誤的是()A．AlCl3晶體加熱易升華 B．SiCl4是分子晶體C．單質(zhì)X可能是共價晶體 D．AlCl3是共價晶體D[AlCl3沸點低于熔點，加熱時還未液化就已經(jīng)氣化了，易升華，A正確；SiCl4的熔、沸點較低，符合分子晶體的特點，是分子晶體，B正確；單質(zhì)X的熔、沸點很高，符合共價晶體的特點，可能是共價晶體，C正確；AlCl3的熔、沸點較低，是分子晶體，D錯誤。]5．二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡膠工業(yè)的硫化劑，常溫下它是橙黃色有惡臭的液體，它的分子結構與H2O2相似，熔點為193K，沸點為411K，遇水反應，既產(chǎn)生能使品紅褪色氣體又產(chǎn)生淡黃色沉淀，S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得。下列有關說法錯誤的是()A．S2Cl2晶體中不存在離子鍵B．S2Cl2分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構C．S2Cl2在液態(tài)下不能導電D．S2Cl2與水反應后生成的氣體通入石蕊試液中，現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色D[S2Cl2晶體熔、沸點較低，應為分子晶體，S與S，S與Cl之間以共價鍵結合，則一定不存在離子鍵，A正確；S2Cl2的電子式為，分子中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構，B正確；S2Cl2為分子晶體，在液態(tài)下不能電離出自由移動的離子，不能導電，C正確；與水發(fā)生的化學反應式為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，二氧化硫不能漂白指示劑，因此氣體通入石蕊試液中，溶液變紅不褪色，D錯誤。]6．在20世紀90年代末期，科學家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀初，科學家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關說法錯誤的是()A．熔點比較：C60<C70<C90<金剛石B．已知C(石墨)=C(金剛石)ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定C．C60晶體結構如圖所示，每個C60分子周圍與它最近且等距離的C60分子有10個D．金剛石、C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳一定條件下都能燃燒C[分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔點就越高，故熔點比較：C60＜C70＜C90，A正確；石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸漳芰?，則石墨能量低，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，B正確；以晶胞頂點上的C60為例，與之距離最近的分子在經(jīng)過該點的面的面心上，這樣的面有12個，所以這樣的分子也有12個，C錯誤；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都是碳的單質(zhì)，都能與O2發(fā)生反應，生成碳的氧化物，D正確。]7．(1)已知：物質(zhì)性質(zhì)TiC質(zhì)硬，熔點：3200℃，沸點：4820℃TiCl4具有揮發(fā)性，熔點：－25℃，沸點：136.4℃TiC的熔、沸點明顯高于TiCl4的原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)六方氮化硼晶體結構(如圖)與石墨相似，都是混合型晶體。但六方氮化硼晶體不導電，原因是________。[解析](1)TiC的熔、沸點明顯高于TiCl4的原因是TiC是共價晶體，TiCl4是分子晶體，共價鍵比分子間作用力強；(2)六方氮化硼晶體結構與石墨相似，都是混合型晶體。但六方氮化硼晶體不導電，原因是氮化硼晶體的層狀結構中沒有自由移動的電子。[答案](1)TiC是共價晶體，TiCl4是分子晶體，共價鍵比分子間作用力強(2)氮化硼晶體的層狀結構中沒有自由移動的電子[拓展培優(yōu)練]8.意大利羅馬大學的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結構如圖所示，下列說法正確的是()A．N4分子中只含有共價鍵B．由N4分子形成的晶體可能屬于離子晶體C．1molN4分子所含共價鍵數(shù)為4NAD．N4沸點比P4(白磷)高A[同種非金屬元素原子間形成的化學鍵為共價鍵，A正確；N4分子中只含有共價鍵，不可能是離子晶體，B錯誤；由N4分子結構可知，一個分子中含有6個共價鍵，所以1molN4分子所含共價鍵數(shù)為6NA，C錯誤；N4和P4都是分子晶體，并且結構相似，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，沸點越高，所以白磷的沸點高，D錯誤。]9.已知：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σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3∶1D[Al2H6的熔點為150℃，熔點低，可以判斷該物質(zhì)在固體時是分子晶體，故A正確；根據(jù)元素守恒，可以推斷出Al2H6在空氣中完全燃燒時，Al元素變成Al2O3，H元素變成H2O，故B正確；氫鋁化合物組成元素為Al和H，Al和H2都是很好的燃料，但氫氣在儲存運輸中極不方便，將其轉(zhuǎn)化為氫鋁化合物后，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；氫鋁化合物中只有σ鍵，沒有π鍵，故D錯誤。]10．關于下列晶胞說法錯誤的是()A．離子晶體NaCl的晶胞結構如圖甲所示，晶體中Cl－周圍距離最近的Cl－個數(shù)為6B．分子晶體CO2的晶胞結構如圖乙所示，該晶胞中含有4個CO2C．共價晶體金剛石的晶胞結構如圖丙所示，該晶胞中含有8個CD．金屬晶體鈉的晶胞結構如圖丁所示，晶體中Na的配位數(shù)為8A[圖甲為常見的離子晶體NaCl晶胞結構，晶體中Cl－周圍距離最近的Cl－個數(shù)為12，A錯誤；圖乙為分子晶體CO2的晶胞結構，根據(jù)晶胞基本知識可計算出，該晶胞中含有4個CO2，B正確；圖丙為金剛石的晶胞結構，根據(jù)晶胞基本知識可計算出，該晶胞中含有8個C，C正確；圖丁為金屬晶體鈉的晶胞結構，根據(jù)配位數(shù)的定義，可計算該晶胞中Na的配位數(shù)為8，D正確。]11．設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．124gP4中共價鍵數(shù)目為4NAB．32gS8中的共價鍵數(shù)目為NAC．18g冰中含4NA氫鍵D．60gSiO2中的共價鍵數(shù)目為2NAB[白磷分子中含有6個共價鍵，124gP4為1mol，所以共價鍵數(shù)目為6NA，A錯誤；一個S8分子中含有8個共價鍵，所以32gS8中的共價鍵數(shù)目為NA，B正確；平均一個水分子形成2個氫鍵，所以18g冰中含2NA氫鍵，C錯誤；一個硅原子形成4個硅氧鍵，所以60gSiO2中的共價鍵數(shù)目為4NA，D錯誤。]12.已知氯化鋁的熔點為190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃和常壓下即開始升華。(1)氯化鋁是________晶體(填“離子”或“分子”)。(2)在500℃，1.01×105Pa時，氯化鋁的蒸氣密度(換算成標準狀況)為11.92g·L－1，且已知它的結構中還含有配位鍵，氯化鋁的結構式為________。(3)設計一個更可靠的實驗，證明氯化鋁是離子晶體還是分子晶體，你的實驗是___________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)分子晶體的熔點較低，AlCl3的熔點也僅有190℃，而且它還能升華，這就充分說明AlCl3是分子晶體。(2)AlCl3蒸氣的相對分子質(zhì)量＝11.92×22.4≈267，則1個氯化鋁蒸氣分子是由2個AlCl3構成的，所以氯化鋁的結構式為。(3)熔融狀態(tài)下離子晶體能導電而分子晶體不能，因此在加壓條件下加熱至熔融，測其導電性，若導電，則是離子晶體；若不導電，則為分子晶體。[答案](1)分子(2)(3)在加壓條件下加熱至熔融，測其導電性，若導電，則是離子晶體；若不導電，則為分子晶體13．如圖所示C60、金剛石、石墨、二氧化碳和氯化銫的結構模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結構)：(1)C60、金剛石和石墨三者的關系是互為__________。A．同分異構體 B．同素異形體C．同系物 D．同位素(2)固態(tài)時，C60屬于________(填“原子”或“分子”)晶體，C60分子中含有雙鍵的數(shù)目是________。(3)晶體硅的結構跟金剛石相似，1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是________NA。(4)石墨層狀結構中，平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。(5)觀察CO2分子晶體結構的一部分，試說明每個CO2分子周圍有________個與之緊鄰且等距的CO2分子；該結構單元平均占有________個CO2分子。(6)觀察圖形推測，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個Cs＋周圍距離相等且次近的Cs＋數(shù)目為________，每個Cs＋周圍緊鄰且等距的Cl－數(shù)目為_______________________________________________________________。[解析](1)所給三種物質(zhì)均為只由碳元素組成的單質(zhì)，故它們互為同素異形體。(2)C60中只含碳元素，且不具有向空間無限伸展的網(wǎng)狀結構，所以為分子晶體；C60分子中共有60×4＝240個成鍵電子，可以形成120個共價鍵，在C60分子中一個碳原子與三個碳原子相連，若全是單鍵，則有60×eq\f(3,2)＝90個鍵，但實際是120個，所以有30個雙鍵。(3)由金剛石的結構模型可知，每個碳原子都與相鄰的4個碳原子形成一個單鍵，每個碳碳鍵被2個碳原子所共有，故每個碳原子相當于形成eq\f(1,2)×4＝2個單鍵，則1mol硅中可形成2mol硅硅單鍵。(4)石墨層狀結構中每個碳原子為三個正六邊形共有，即對每個六邊形貢獻eq\f(1,3)個碳原子，所以每個正六邊形占有eq\f(1,3)×6＝2個碳原子。(5)題給出CO2分子晶體的一部分。如果把CO2分子看做是一個球，則CO2分子構成了面心立方最密堆積，面心立方最密堆積的配位數(shù)為12，所以每個CO2分子周圍有12個與之緊鄰且等距的CO2分子；在此結構中，8個CO2分子處于頂點，為8個同樣結構共用，6個CO2分子處于面心，為2個同樣結構共用。所以，該結構單元平均占有的CO2分子個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(6)以圖中大立方體中心的Cs＋為基準，與其最近的Cs＋分別位于其上、下、前、后、左、右的六個方位；與其次近的Cs＋分別位于通過中心Cs＋的三個切面的大正方形的頂點，個數(shù)為4×3＝12；每個Cs＋周圍緊鄰且等距的Cl－數(shù)目為8。[答案](1)B(2)分子30(3)2(4)2(5)124(6)12814．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)數(shù)據(jù)：A組B組C組D組金剛石：3550℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶體：1410℃Na：98℃HCl：－115℃KCl：776℃硼晶體：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃據(jù)此回答下列問題：(1)A組屬于________晶體。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號)。①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于________。(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。①硬度?、谒芤耗軐щ姠酃腆w能導電④熔融狀態(tài)能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因為_______________________________________________________________________________________________________