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(jià)晶體第1課時(shí)分子晶體時(shí)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(jié)構(gòu)可以看成是甲烷分子裝在由水分子形成的“籠子”里。下列說(shuō)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(guò)氫鍵與構(gòu)成“籠子”的水分子相結(jié)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(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型為正四面體形，水分子中氧原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，VSEPR模型是四面體形，故A錯(cuò)誤；B．甲烷分子不能與水分子形成分子間氫鍵，故B錯(cuò)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(jià)層電子對(duì)數(shù)都為4，但甲烷分子中碳原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0，水分子中氧原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為2，孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力，所以水分子的鍵角小于甲烷分子的鍵角，故D錯(cuò)誤；故選C。2．下列物質(zhì)中，由極性分子結(jié)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(jià)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(jié)構(gòu)模型，大球代表O，小球代表H。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)B．冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是共價(jià)晶體C．水分子間通過(guò)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(gè)水分子可以與另外四個(gè)水分子之間形成氫鍵，從而形成四面體結(jié)構(gòu)，A正確；B．冰晶體屬于分子晶體，B錯(cuò)誤；C．冰晶體中的水分子主要是靠氫鍵結(jié)合在一起，氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，C錯(cuò)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(cuò)誤；故選A。4．下列性質(zhì)可能符合分子晶體特點(diǎn)的是(深度解析)①熔點(diǎn)，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電②熔點(diǎn)，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電③能溶于，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)④熔點(diǎn)，質(zhì)軟，固態(tài)能導(dǎo)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(shí)，只需克服分子間作用力，不破壞化學(xué)鍵，所以分子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)。此外，分子晶體還具有硬度小、易升華、有較強(qiáng)的揮發(fā)性、一般不導(dǎo)電等特點(diǎn)。①熔點(diǎn)高，不是分子晶體的性質(zhì)；②熔點(diǎn)低，不導(dǎo)電，可能是分子晶體的性質(zhì)；③熔沸點(diǎn)不高，可能是分子晶體的性質(zhì)；④固態(tài)能導(dǎo)電，不是分子晶體的性質(zhì)；故選B。5．下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點(diǎn)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(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大升高，熔、沸點(diǎn)H2<N2<O2，故A錯(cuò)誤；B．氨氣含有氫鍵，熔沸點(diǎn)升高，NH3>AsH3>PH3，故B正確；C．分子晶體的熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大升高Cl2<Br2<I2，，故C錯(cuò)誤；D．相對(duì)分子質(zhì)量相同的烴，支鏈越大熔沸點(diǎn)越低，C(CH3)4

<(CH3)2CHCH2CH3<CH3CH2CH2CH2CH3，故D錯(cuò)誤。故選B。6．AB型化合物形成的晶體結(jié)構(gòu)多種多樣。下圖所示的幾種結(jié)構(gòu)所表示的物質(zhì)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(jié)構(gòu)上看：①③④⑥構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)單元都是向外延伸和擴(kuò)展的，符合離子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而②和⑤的結(jié)構(gòu)沒(méi)有這種特點(diǎn)，不能再以化學(xué)鍵與其它原子結(jié)合，該結(jié)構(gòu)可以看成一個(gè)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(guān)于晶體的說(shuō)法不正確的是A．晶體可能具有很高的熔、沸點(diǎn)B．晶體可能易溶于四氯化碳中C．晶體的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)為240D．晶體中每個(gè)分子與12個(gè)C分子緊鄰【答案】A【詳解】A.構(gòu)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(diǎn)，A錯(cuò)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(gè)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(gè)頂點(diǎn)的分子為研究對(duì)象，則共用這個(gè)頂點(diǎn)的面的面心的分子與其距離最近且相等，有個(gè)，D正確；故選A。8．下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)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(xué)式，才能既表示物質(zhì)的元素組成，又表示物質(zhì)的分子組成，所以選項(xiàng)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(diǎn)為10.7℃，沸點(diǎn)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(yīng)，水解產(chǎn)物之一是氯化氫。下列對(duì)氯化硼的敘述，正確的是A．氯化硼是共價(jià)晶體B．熔化時(shí)，氯化硼能導(dǎo)電C．氯化硼分子是一種極性分子D．氯化硼水解反應(yīng)式：【答案】D【詳解】A．的熔、沸點(diǎn)較低，則分子間以范德華力相結(jié)合，故其應(yīng)為分子晶體，A錯(cuò)誤；B．為分子晶體，分子晶體熔化時(shí)不導(dǎo)電，B錯(cuò)誤；C．的鍵角為120°，則可確定為平面三角形結(jié)構(gòu)，分子中正、負(fù)電中心重合，為非極性分子，C錯(cuò)誤；D．由題給信息結(jié)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(lái)，科學(xué)家合成一系列具有獨(dú)特化學(xué)特性的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如下圖所示，它的熔點(diǎn)為150℃，燃燒熱極高。下列說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是A．Al2H6在固態(tài)時(shí)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(lái)的儲(chǔ)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(zhì)(n為正整數(shù))【答案】D【詳解】A、分子晶體的熔點(diǎn)較低，通過(guò)題中給出的Al2H6的熔點(diǎn)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(chǔ)存盒運(yùn)輸中是極不方便，將其轉(zhuǎn)化成氫鋁化合物后，就解決這一矛盾，同時(shí)氫鋁化合物的燃燒熱極高因此可以作為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料，故C正確；D、根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)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(xué)式為：Al2H6符合要求，但這僅是一種情況，當(dāng)n=1時(shí)，得出化學(xué)式為：AlH4不符合要求，所以AlnH2n+2不具有普遍性，故D錯(cuò)誤；答案選D。11．當(dāng)SO3晶體熔化時(shí)，下述各項(xiàng)發(fā)生變化的是（

）A．化學(xué)鍵 B．硫與氧的原子個(gè)數(shù)之比 C．分子構(gòu)型 D．分子間作用力【答案】D【詳解】SO3晶體熔化或氣化時(shí)，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(nèi)的共價(jià)鍵、硫與氧的原子個(gè)數(shù)之比、分子構(gòu)型及中心原子雜化類型無(wú)關(guān)，故選：D。12．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，不一定存在共價(jià)鍵B．水加熱到很高的溫度都難以分解，與氫鍵有關(guān)C．晶體是分子晶體，分子間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合D．HF、HCl、HBr、HI的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)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(jià)鍵(如水分子)，也可能不存在共價(jià)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(jià)鍵有關(guān)，水分子間存在氫鍵會(huì)導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，與穩(wěn)定性無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．晶體是由二氧化碳分子之間通過(guò)范德華力結(jié)合構(gòu)成的分子晶體，故C錯(cuò)誤；D．一般情況下，同一主族簡(jiǎn)單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量越大其沸點(diǎn)越高，但分子間存在氫鍵，HF、HCl、HBr、HI中的沸點(diǎn)最高，D錯(cuò)誤；選A。13．的分子結(jié)構(gòu)與類似，對(duì)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(jià)鍵形成的④的熔點(diǎn)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(jià)鍵。①與結(jié)構(gòu)相似，則是分子晶體，正確；②與結(jié)構(gòu)相似，且的相對(duì)分子質(zhì)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(jià)鍵，則是由極性共價(jià)鍵形成的分子，正確；④分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，則的熔點(diǎn)高于，正確。故選A。14．如圖是某無(wú)機(jī)化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)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(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法不正確的是（

）A．該物質(zhì)的化學(xué)式是Al2Cl6 B．該物質(zhì)是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C．該物質(zhì)在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體 D．該物質(zhì)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(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可知A為Cl元素，B為Al元素，A選項(xiàng)正確；B．因該物質(zhì)是二聚分子，故其固態(tài)時(shí)形成分子晶體，該物質(zhì)是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．該物質(zhì)由穩(wěn)定狀態(tài)的分子組成，因此固體狀態(tài)時(shí)為分子晶體，分子間靠范德華力連接，C選項(xiàng)正確；D．該物質(zhì)中不含離子鍵，只含極性鍵和配位建，D選項(xiàng)正確；答案選B。二、填空題15．（1）下表列舉了幾種物質(zhì)的性質(zhì)，據(jù)此判斷屬于分子晶體的有________（填物質(zhì)代號(hào)）。物質(zhì)性質(zhì)X熔點(diǎn)為1031℃，呈液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，在水溶液中能導(dǎo)電Y易溶于CCl4，熔點(diǎn)為11.2℃，沸點(diǎn)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(diǎn)為1070℃，易溶于水，在水溶液中能導(dǎo)電N熔點(diǎn)為97.81℃，質(zhì)軟，固體能導(dǎo)電，密度為0.97g·cm-3（2）如圖為干冰的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。①將CO2分子視作質(zhì)點(diǎn)，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為apm，則距離最近的兩個(gè)CO2分子的距離為_(kāi)_______pm。②CO2、CS2晶體的沸點(diǎn)高低為_(kāi)_______>________（填寫相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)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(diǎn)一般比較低，硬度較小，固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。M的熔點(diǎn)高，肯定不是分子晶體；N是金屬鈉的性質(zhì)；X、Y、Z、W均為分子晶體；（2）①離頂點(diǎn)的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距離為面對(duì)角線的一半，即pm；②CO2、CS2都是分子晶體，CS2的相對(duì)分子質(zhì)量大于CO2的相對(duì)分子質(zhì)量，其分子間作用力大于CO2的分子間作用力，故CS2的沸點(diǎn)高于CO2的沸點(diǎn)；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(jié)構(gòu)模型。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)的熔點(diǎn)為280℃，從晶體類型來(lái)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(shí)際上一個(gè)二氧化碳晶胞中含有___________個(gè)二氧化碳分子，二氧化碳分子中鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為_(kāi)__________。(3)①碘晶體屬于___________晶體。②碘晶體熔化過(guò)程中克服的作用力為_(kāi)__________。③假設(shè)碘晶胞中立方體的邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則碘晶體的密度為_(kāi)_______