高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 液晶、纳米材料与超分子当堂检测题

3.3液晶、纳米材料与超分子同步练习-鲁科版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，不正确的是

A．等离子体的基本构成微粒是带电的离子和电子及不带电的分子或原子

B．超分子内部分子之间可以通过非共价键结合

C．液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列，使液晶具有各向异性

D．纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分都是长程有序

2．冠醚由于形似“王冠”而得名。如；  。下列关于冠醚的说法正确的是

A．冠醚属于烃类

B．冠醚与“杯酚”均属于超分子

C．冠醚能完全燃烧生成和

D．(1)和(2)互为同系物

3．广泛存在于星际环境中，其结构如下图。下列有关说法错误的是

A．和互为同素异形体

B．的中子数是7

C．实验室可制取分子，该过程中被氧化

D．在常温下不导电，将钾放进它的内部得到掺钾的，推测该物质具有导电性

4．下列关于物质使用及其解释均正确的是

A．A B．B C．C D．D

5．物质的非晶体能自动转变为晶体，而晶体却不能自动地转变为非晶体，这说明

A．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量大

B．晶体是稳定的，处于晶体时能量大

C．非晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小

D．晶体是不稳定的，处于非晶体时能量小

6．下列对一些实验事实的理论解释正确的是

A．A B．B C．C D．D

7．下列关于纳米材料的叙述中，正确的是

A．包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分

B．将物体粉碎成几纳米的小颗粒即得到纳米材料

C．纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料

D．同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质

8．美国《Science》上发表论文，宣布发现了一种 Al 的超原子结构，这种超原子（Al13）是以 1 个 Al 原子 在中心，12 个 Al 原子在表面形成的三角二十面体结构。这种超原子具有 40 个价电 子（价电 子即主族元 素的最外层电子数）时最稳定。请预测稳定的 Al13 所带的电荷为

A．－1 B．＋2 C．＋3 D．0

9．下列说法不正确的是

A．氧化铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料

B．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维

C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料

D．金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制备硫酸

10．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为的超细粒子()。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。有关纳米粒子的叙述不正确的是

A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体

B．一定条件下，纳米粒子可催化水的分解

C．一定条件下，纳米。陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好

D．纳米粒子半径小，表面活性高

二、填空题

11．我国科学家借助自主研制的新型钨钴合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。

（1）基态钴原子的核外未成对电子数为          。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体，其结构如图所示，其中碳原子的杂化方式为       。

（2）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛各原子均满足稳定结构，甲醛分子属      分子（选填“极性”“非极性”），其分子的空间构型为     。新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是      。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有      个铜原子。金属Cu为        堆积，配位数为       。

（3）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为Co2(CO)8，是一种重要的配合物，可溶于多数有机溶剂。该晶体属于      晶体，三种元素电负性由大到小的顺序为（填元素符号）     。配体CO的任意一种等电子体的电子式：     。配体CO中与Co形成配位键的原子是C而不是O的原因是        。

12．通过本单元的学习，你认为物质结构的研究成果对人类物质文明产生了多大的影响，你认为化学还应该为人类解决哪些问题，解决这些问题需要哪些条件       。

13．参考表中物质的熔点，回答有关问题。

(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与        因素有关？规律是        ？

(2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与        因素有关？规律是        ？

(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多，原因是        ？

14．超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域.由将2个分子、2个甲酸丁酯吡啶及2个分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示.

(1)该超分子中存在的化学键类型有             .

A．键B．键C．离子键D．氢键

(2)该超分子中配体提供孤电子对的原子是             (填元素符号)，甲酸丁酯吡啶配体中原子的杂化方式有             .

15．液晶性质及用途：晶的显示功能与液晶              相关。在施加电压时，液晶分子          排列，而移去电场后，液晶分子又                状态，所以液晶具有显示功能。故液晶可以制造电子手表、计算器、数字仪表、计算机显示器、电视显示屏等器材。

16．纳米材料性能与用途

纳米材料的颗粒很小和处于界面的原子所占比例较高，使得纳米材料在             等方面完全不同于由微米量级或毫米量级的结构颗粒构成的材料。

(1)由纳米粒子构成的纳米陶瓷不仅保留了          、           的特点，其     和      性也显著增强，甚至具有金属一样的柔韧性。

(2)            、                 和                是纳米材料中的“明星”，因其独特性能而具有广阔的应用前景。碳纳米管不仅纤维长，而且具有                  的特点，其强度比同体积钢的强度高100倍，质量却只有钢的到，因而被称为“超级纤维”；此外，它还具有特殊的电学、热学、光学、储氢等性能。

(3)纳米材料的广泛应用促进了纳米技术的发展，而纳米技术的发展将会开创一个崭新的时代。例如，化学家已经合成出丰富多样的纳米机器，向化妆品中加入纳米颗粒可使化妆品具备          功能，在化纤布料中加入少量纳米颗粒可使化纤布料             ，等等。

17．不同尺寸的冠醚可以装载不同大小的金属离子，偶氮苯在紫外光与可见光的作用下会发生顺式与反式结构的转变。如下分子的结构中都包含冠醚和偶氮苯片段，请你想象这些分子具有怎样的性质特点、可能会有怎样的应用        。

18．21世纪的新领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注，2000年时任美国总统的克林顿宣布了国家纳米倡议，并于2001年财政年度增加科技支出26亿美元，其中5亿给纳米技术。请根据下图回答下列问题：

(1)纳米是       单位，1纳米等于       米。纳米科学与技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质与应用。它与       分散系的粒子大小一样。

(2)世界上最小的马达，只有千万分之一个蚊子那么大，如上图，这种分子马达将来可用于消除体内垃圾。

①该图是马达分子的       。

②该分子中含有的组成环的原子是       元素的原子，分子中共有       个该原子。

19．超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由将2个分子、2个甲酸丁酯吡啶分子及2个分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。

(1)位于第5周期ⅥB族，基态原子核外电子排布与相似，则基态原子的价电子排布式为      ；核外未成对电子数为      。

(2)该超分子中存在的化学键类型有      (填字母)。

A．键B．π键C．离子键D．氢键

(3)配体中提供孤电子对的原子是      (填元素符号)；甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有      。

(4)从电负性角度解释的酸性强于的      。

(5)与金刚石互为同素异形体，从结构与性质的关系角度解释的熔点远低于金刚石的原因      。

20．纳米技术是20世纪80年代末90年代初逐步发展起来的高新技术。由于它具有创造新生产工艺和新产品的巨大潜能，因而有可能掀起一场新的产业革命。请查阅资料，了解纳米技术的发展状况，以“纳米技术与未来生活”为题写一篇小论文        。

参考答案：

1．D

2．C

3．A

4．C

5．A

6．A

7．A

8．A

9．B

10．A

11．     3     sp2和sp3     极性     平面三角形     乙酸分子间形成氢键，作用力大，熔沸点高     16     面心立方最密堆积     12     分子     O>C>Co          C原子半径大于O，电负性小，对孤电子对的吸引较弱，更容易形成配位键

12．如制备高效手性催化剂，必须运用立体选择性反应的方法获得手性分子的单一异构体，才能实现化学反应‘友好环境’的需要，探明了特定物质的空间结构、手性、溶解性、基团的位置等具体信息，才能合成具有特效的药物

13．(1)     与晶格能有关     晶格能越大，熔点越高

(2)     与分子间作用力有关     分子间作用力越大，物质熔沸点更高

(3)晶体类型不同

14．     AB     C     和

15．     材料内部分子的排列     能够沿电场方向     恢复到原来的

16．     光学、声学、电学、磁学、热学、力学、化学反应     硬度高     强度大     韧性     可加工性     富勒烯     碳纳米管     石墨烯     高强度、高韧性     防晒、吸收     韧性更强

17．冠醚与试剂中正离子络合，使该正离子可溶在有机溶剂中，而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内，冠醚不与负离子络合，使游离或裸露的负离子反应活性很高，能迅速反应

18．     长度     10-9     胶体     球棍模型     碳     30

19．          6     AB     C     和     F的电负性强于H，对成键电子的吸引能力强于H，使共用电子对偏向F，氧氢键较易断裂     是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量

20．纳米技术会使人们的未来生活更加舒适、安全、健康。化妆品、涂料、食品、衣料等的生产会越来越多地应用纳米技术，使这些产品的性能更好，适用性更强，例如，化妆品中加入纳米颗粒可使化妆品具备防紫外线的功能，在化纤布料中加入少量纳米颗粒可使化纤布料防静电，等等。纳米技术于细微处显神奇，已经悄然渗透到了人们的衣、食、住、行等领域.纳米材料在人们日常生活中的广泛应用必将促进纳米技术的迅速发展