高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 分子晶体与原子晶体第1课时课后复习题

第1课时 分子晶体

一、选择题

1．下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是(　　)

A．非金属单质　　　　　 B．非金属氧化物

C．含氧酸  D．金属氧化物

解析：选C。非金属单质中金刚石、晶体硅等均为原子晶体，非金属氧化物中的二氧化硅为原子晶体，大多数金属氧化物不是分子晶体，只有含氧酸一定为分子晶体。

2．支持固态氨是分子晶体的事实是(　　)

A．氮原子不能形成阳离子

B．铵根离子不能单独存在

C．常温下氨是气态物质

D．氨极易溶于水

解析：选C。分子晶体的熔点和沸点一般比较低，常温下有可能是气态，而其他晶体常温下不可能是气态。注意D不能选 ，因为离子晶体也有可能极易溶于水。

3．新型小分子团水具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体内储存时间长、排放量少的特点。下列关于小分子团水的说法正确的是(　　)

A．水分子的化学性质改变

B．水分子中的氢氧键缩短

C．水分子间的作用力减小

D．水分子间结构、物理性质改变

解析：选D。小分子团水仍是以分子为基本单位组成的聚集体，所以分子结构并没有改变，分子中的氢氧键并没有缩短，化学性质更不会改变。它改变的是分子间的结构，分子间作用力增强，物理性质改变。

4．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其进行下列推测，不正确的是(　　)

A．SiCl4晶体是分子晶体

B．常温、常压下SiCl4是气体

C．SiCl4分子是由极性键形成的分子

D．SiCl4的熔点高于CCl4

解析：选B。SiCl4的相对分子质量高于CCl4，熔、沸点应高于CCl4，常温、常压下二者均为液体。

5．科学家发现的C60是一种新型分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又发现另一种分子“N60”，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法正确的是(　　)

A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构，是一种分子晶体

B．N60和14N都是氮的同位素

C．N60与NO2互为同素异形体

D．N60不可能成为很好的火箭燃料

解析：选A。A项，由于C60晶体为分子晶体，而N60结构与之相似，故N60也为分子晶体；B项，同位素是质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素，N60是一种分子而非核素；C项，同素异形体是指同种元素形成的不同单质；D项，N60在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来，故N60可能成为很好的火箭燃料。

6．(2019·哈尔滨高二检测)下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　)

A．NH3、P4、C10H8

B．PCl3、CO2、H2SO4

C．SO2、SiO2、P2O5

D．CCl4、H2O、Na2O2

解析：选B。A中，P4(白磷)为单质，不是化合物；C中，SiO2为原子晶体；D中，Na2O2是金属氧化物，不是分子晶体。

7．下列事实与氢键有关的是(　　)

A．水加热到很高的温度都难以分解

B．CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点随相对分子质量的增大而升高

C．H2O、H2S、H2Se、H2Te 的热稳定性依次减弱

D．冰的密度比液态水小

解析：选D。分子的稳定性取决于分子内部的共价键的强弱，与氢键无关；第ⅣA族的氢化物不能形成氢键，其沸点变化规律取决于相对分子质量，与氢键无关。

8．HF分子晶体、NH3分子晶体与冰的结构极为相似，在HF分子晶体中，与HF分子距离最近的HF分子有几个(　　)

A．3  B．4

C．5  D．12

解析：选B。根据HF分子晶体与冰结构相似可知，每个HF分子周围有4个HF分子与之距离最近，构成四面体，故B项正确。

9．某化学兴趣小组，在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：

根据表中数据分析，属于分子晶体的是(　　)

A．NaCl、MgCl2、CaCl2 

B．AlCl3、SiCl4

C．NaCl、CaCl2 

D．全部

解析：选B。分子晶体中，分子之间以分子间作用力相结合，而分子间作用力较弱，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低。表中NaCl、MgCl2、CaCl2的熔、沸点很高，不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4的熔、沸点较低，应为分子晶体，所以B项正确，A、C、D项错误。

10．六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如图所示)，难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。下列推测正确的是(　　)

A．SF6 各原子均达8电子稳定结构

B．SF6易燃烧生成SO2

C．SF6分子是含有非极性键的非极性分子

D．SF6是分子晶体

解析：选D。据信息“六氟化硫分子为正八面体构型”知SF6为分子晶体；SF6中S为＋6价，不能和氧气反应生成SO2；据图知S原子不是8电子稳定结构。综上所述选D。

11．如图是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外层都达到8电子的稳定结构。下列说法不正确的是(　　)

A．该化合物的化学式是Al2Cl6

B．该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电

C．该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体

D．该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键

解析：选B。由A、B元素都在第三周期，并且所有原子最外层都达到8电子的稳定结构，可知A为Al元素，B为Cl元素，A正确；因是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，B错误，C正确；该化合物中不含离子键，只含极性共价键，D正确。

12．(2019·临沂高二检测)AB型化合物形成的晶体结构多种多样。如图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是(　　)

A．①③  B．②⑤

C．⑤⑥  D．③④⑤⑥

解析：选B。从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。

二、非选择题

13．(1)Fe(CO)5 常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断 Fe(CO)5 晶体属于________(填晶体类型)。

(2)三氯化铁常温下为固体，熔点为282 ℃，沸点为315 ℃，在300 ℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体类型为________(填晶体类型)。

(3)已知AlCl3的熔点为190 ℃(2.202×105 Pa)，但它在180 ℃即开始升华。请回答：

①AlCl3固体是________晶体；

②设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：由于分子间作用力很弱，分子晶体汽化或熔融时，只需克服分子间的作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点和沸点，较小的硬度，易升华，有较强的挥发性等特点。由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其熔融状态下是否导电，若不导电则是共价化合物，若导电则是离子化合物。

答案：(1)分子晶体　(2)分子晶体

(3)①分子　②在熔融状态下，检验AlCl3是否导电，若不导电则AlCl3是共价化合物

14．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。

(1)1 mol 冰中有__________mol “氢键”。

(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是________。

A．把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积

B．把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量

C．该水蒸气冷凝后，测水的 pH

D．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比

(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为________________________________________________________________________。

已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ/mol)。已知冰的升华热是 51 kJ/mol，则冰晶体中氢键的能量是__________kJ/mol。

答案：(1)2　(2)AB

(3)H2O＋H2OH3O＋＋OH－　双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用　(4)20

15．(1)德国和美国科学家制出了由20个碳原子构成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的(如图所示)。C20分子共有________个正五边形，共有________个共价键，C20晶体属于________晶体。

(2)目前科学家拟合成一种“二重结构”的球形物质，即把足球形C60分子容纳在足球形Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合。下列关于这种物质的叙述不正确的是________(填编号)。

A．该物质是一种新型化合物

B．该物质是两种单质组成的混合物

C．该晶体属于分子晶体

D．该物质具有极高的熔、沸点

解析：(1)根据“由20个碳原子构成的空心笼状分子”可判断该物质一定是分子晶体。根据其结构可知每个碳原子形成3个C—C键，每个共价键被2个碳原子共用，所以含有的共价键数是＝30。因为每个共价键被2个正五边形共用，所以平均每个正五边形含有的共价键数是＝2.5，故C20分子共有＝12个正五边形。(2)该物质是一种“二重结构”的球形物质，碳原子和硅原子间形成共价键，因此它是一种新型化合物，故A项正确、B项错误；该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，熔、沸点较低，故C项正确，D项错误。

答案：(1)12　30　分子　(2)BD