高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二节 分子晶体与共价晶体同步练习题

3.2分子晶体与共价晶体同步练习-人教版高中化学选择性必修2

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

一、单选题

1．下列性质或说法正确的是

A．单质的熔点： B．电负性：

C．1mol晶体硅中含有4molSi-Si键 D．CO为非极性分子

2．根据科学人员探测，在海洋深处的沉积物中含有可燃冰，主要成分是甲烷水合物()。关于其组成成分的两种分子，下列说法正确的是

A．可燃冰属于分子晶体

B．分子通过氢键与分子结合在一起

C．分子与分子都是极性键构成的极性分子

D．分子与分子的立体结构相同

3．下列有关微粒性质的排列顺序，正确的是

A．键角： B．热稳定性：

C．沸点： D．第一电离能：

4．下列叙述与范德华力无关的是

A．气体物质在加压或降温时能凝结或凝固

B．干冰易于升华

C．氟、氯、溴、碘单质的熔点、沸点依次升高

D．氯化钠的熔点较高

5．下列有关说法正确的是

A．白磷分子中的键角为

B．和晶体类型相同

C．金刚石结构中最小碳环上有6个碳原子

D．与熔化时，破坏的作用力相同

6．根据量子力学计算，氮化碳结构有五种，其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料，已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示，下列有关氮化碳的说法不正确的是

A．氮化碳属于共价晶体

B．氮化碳的化学式为C3N4

C．该晶体中的熔点比金刚石的熔点低

D．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连

7．硫单质有多种组成形式(如图)。下列有关说法中正确的是

A．将S6左上角的硫原子倒转向下，也可以存在，并且这种结构更稳定

B．O—H键的键能大于S—H键的键能，所以沸点：H2O>H2S

C．S4、S6、S8形成的晶体均为共价晶体

D．SO2、H2S与H2O分子的空间构型均为V形

8．某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是

A．该物质为原子晶体

B．该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1

C．该物质分子中含有极性共价键和非极性共价键

D．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构

9．化学与生产、生活、科技息息相关，下列叙述错误的是

A．华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SoC“麒麟980”手机芯片主要成分是二氧化硅

B．国产飞机C919用到氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

C．富勒烯、碳纳米管均属于无机非金属材料

D．碳化硅陶瓷可用于制造砂纸和砂轮的磨料

10．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是

A．金刚石>晶体硅>碳化硅 B．CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4

C．MgO＞CO2＞H2O D．金刚石>生铁>钠>纯铁

二、填空题

11．水在不同的温度和压强下可以形成多种不同结构的晶体，故冰晶体结构有多种。其中冰-Ⅶ的晶体结构如图所示。

(1)水分子的空间结构是           形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个，形成水合氢离子，应用价层电子对互斥模型推测的空间结构为           。

(2)如图冰晶体中每个水分子与周围           个水分子以氢键结合，该晶体中水形成           氢键。

(3)实验测得冰中氢键的键能为，而冰的熔化热为，这说明           。

12．SiO2为何是原子晶体，原因是           。

13．2022年1月，南太平洋岛国汤加境内发生了“21世纪至今最剧烈的火山喷发”，科学家对喷发出的火山灰及气体进行分析测定，发现含有下列物质：

①S②③④⑤⑥⑦CO⑧⑨⑩。

(1)上述物质中属于主族元素形成的金属氧化物是       (填序号)：属于氢化物的电子式是       。

(2)组成①的元素在元素周期表中的位置是第       周期       族。

(3)⑩的浓溶液可以干燥⑦是利用其       性。

(4)⑨在固态时称为干冰，干冰的晶体类型是       ，其晶体内存在的微粒间相互作用有       。

(5)16 g S先转变成，再转变成，转移的电子的总物质的量是       mol。

(6)⑥在熔融状态下的电离方程式是       。

(7)高温下⑤与⑦反应用于工业炼铁，写出反应的化学方程式       。

14．近年来，科学家们在氦的气氛中对石墨电极通电，石墨发生挥发，在它挥发的黑烟中发现一种新的碳分子——C60·C60分子的构型像个足球，相对分子质量为         ；C60与金刚石之间互为         ；C60的熔点比金刚石的熔点          (填 “高”、“低”).

15．SiO2是二氧化硅的分子式吗？       。

16．混合型晶体

(1)混合型晶体的概念

既有       又有       ，同时还存在类似金属键的作用力，兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体，称为混合型晶体。

(2)石墨的结构模型

石墨结构中未参与杂化的p轨道

①结构特点——层状结构

a.石墨晶体是层状结构的，同层内碳原子采取       杂化，以       结合，形成       结构，层内的碳原子的核间距为142 pm，层间距离为335 pm，层与层之间靠       维系。

③石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为       ，有一个未参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。

④由于所有的p轨道相互平行而且       ，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此，石墨有类似金属晶体的       ，而且，由于相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另-一个平面，所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向。

②晶体类型：石墨晶体中，既有       ，又有       和       ，属于       。

③性质：熔点很       、质软、易       等

17．(1)写出的电子式       。

(2)比的熔、沸点高，原因是       。

18．共价晶体的通性

①熔点       。共价晶体中，原子间以较强的共价键相结合，要使物质熔化就要克服共价键，需要很高的能量。

②硬度       。

③一般不导电，但晶体硅是半导体。

④难溶于一般溶剂。

19．自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。

(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子?        。

(2)XeF2晶体是一种无色晶体，图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体?   。

20．怎么从原子结构的角度理解金刚石、硅 、锗的熔点和硬度依次下降？       。

三、实验题

21．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知： 青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，热稳定性差，青蒿素 60℃以上易分解。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。

(1)从青蒿中提取青蒿素的流程如下：研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下：

①分离残渣与提取液的实验操作是           ；操作Ⅱ的名称是           。

②提取青蒿素使用的溶剂最好选择           。

③研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是           。

④操作Ⅲ的主要过程可能是           (填字母)。

A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加 95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液

(2)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有 NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与______ (填字母)具有相似的性质。

A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖

(3)青蒿素的质谱数据中有一个峰值与另一种抗疟药鹰爪素相同，而鹰爪素的该质谱峰对应过氧基团，于是推测青蒿素中也含有过氧基团，请写出过氧基的电子式：           。青蒿素所属晶体类型为           晶体。

(4)研究还发现，将青蒿素通过下面反应转化为双氢青蒿素，治疗疟疾的效果更好。

该反应的反应类型是           反应。

(5)科学家对 H2O2分子结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：、乙： H—O—O—H，甲式中 O→O 表示配位键，在化学反应中 O→O 键遇到还原剂时易断裂。化学家 Baeyer 和 Villiyer 为研究 H2O2的分子结构，设计并完成了下列实验：

a.将 C2H5OH 与浓 H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水；

b.将制得的(C2H5)2SO4与 H2O2反应，只生成 A 和 H2SO4；

c．将生成的 A 与 H2反应(已知该反应中 H2作还原剂)。

①如果 H2O2的结构如甲所示，实验 c 中化学反应方程式为(A 写结构简式)           。

②为了进一步确定 H2O2的结构，还需要在实验 c 后添加一步实验 d，请设计 d 的实验方案：           。

22．二茂铁[Fe(C5H5)2]广泛用作火箭燃料添加剂，以改善其燃烧性能，还可用作汽油的抗震剂、紫外光的吸收剂等。其中一种制备方法的实验步骤及装置图(加热及夹持装置已省略)如图：

步骤1：无水氯化亚铁的制备2FeCl3+Fe 3FeCl2

在氮气氛围中，将100.00mL四氢呋喃(1，4－环氧丁烷，简称THF)加入到三颈烧瓶中，加入无水三氯化铁27.00g和细纯铁粉4.48g，搅动回流4.5h。

步骤2：二茂铁的合成FeCl2+2C5H6+2(C2H5)2NH→[Fe(C5H5)2]+2(C2H5)2NH•HCl

制得无水氯化亚铁后，减压蒸馏出四氢呋喃。用冷水冷却反应瓶，在残留物中加入45.00mL环戊二烯和100.00mL二乙胺(环戊二烯、乙二胺均过量)，继续通入氮气，强烈搅动4h，蒸出过量的乙二胺。加入石油醚，充分搅拌后趁热过滤，将滤液蒸发得二茂铁粗品，提纯可得精品。

已知：常温下二茂铁为橙黄色晶体，有樟脑气味，熔点173℃，沸点249℃，高于100℃易升华。能溶于苯、乙醚和石油醚等有机溶剂，不溶于水，化学性质稳定。紫外光谱于325nm和440nm处有极大的吸收值。

回答下列问题：

(1)仪器a的名称为      。

(2)本实验所使用的三颈烧瓶规格为      。

A．50mL B．100mL C．250mL D．1000mL

(3)实验中持续通入氮气的主要目的是      。

(4)二茂铁结构如图，是由环戊二烯负离子(C5H)和亚铁离子形成的夹心结构。已知分子中的大π键可用符号术表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)，则C5H中的大π键可表示为      ，二茂铁晶体类型属于      。

(5)如何验证所得晶体为二茂铁，试列举一种方法      。最终得到29.50g纯二茂铁，则该实验产率w(二茂铁)=      %(保留1位小数)。

(6)还可用FeCl2、环戊二烯(C5H6)在KOH碱性条件下制备二茂铁，试写出化学方程式      。

23．某同学设计了如图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱。供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液

(1)仪器a的名称：           。

(2)锥形瓶中装有某可溶性正盐，a中所盛试剂为           。

(3)装置B所盛试剂是           ，其作用是           。

(4)装置C所盛试剂是           ，C中反应的离子方程式是           。

(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是           。

(6)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是(写化学式)           。

(7)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序是(写化学式)           。

参考答案：

1．A

2．A

3．D

4．D

5．C

6．C

7．D

8．B

9．A

10．B

11．     V     三角锥形     4     2     冰融化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中水分子间仍存在氢键

12．Si原子与O原子以共价键相互结合形成空间网状结构

13．(1)     ⑧    

(2)     三(或3)     VIA

(3)吸水

(4)     分子晶体     共价键和分子间作用力(或范德华力)

(5)3

(6)MgCl2=Mg2++2Cl-

(7)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2

14．     720     同素异形体     低

15．二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为Si与O的最简个数比，而不是分子式

16．(1)     共价键     范德华力

(2)     sp2     共价键(σ键)     平面六元并环     范德华力     3     相互重叠     导电性     共价键     金属键     范德华力     混合晶体     高     导电

17．          和结构相似，且都属于分子晶体，的相对分子量大，分子间作用力更大

18．     很高     很大

19．(1)非极性分子

(2)分子晶体

20．金刚石、硅 、锗的键长依次增大，键能依次减小，熔点和硬度依次下降

21．(1)     过滤     蒸馏     乙醚     乙醇沸点相对乙醚来说较高，分离时易造成青蒿素受热被破坏，导致其提取效率偏低     B

(2)C

(3)          分子晶体

(4)还原反应

(5)     +H2→C2H5OC2H5+H2O     用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)

22．(1)球形冷凝管

(2)C

(3)防止亚铁离子被氧化，降低二茂铁的产率

(4)          分子晶体

(5)     测定熔点是否为173℃或测定紫外线光谱是否在325nm和440nm处有极大的吸收值     66.1

(6)FeCl2+2C5H6+2KOH＝Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

23．(1)分液漏斗

(2)稀硝酸

(3)     饱和碳酸氢钠溶液     吸收气体中硝酸

(4)     硅酸钠溶液     SiO＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO

(5)N＞C＞Si

(6)NH3＞CH4＞SiH4

(7)NH3＞SiH4＞CH4