2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)分子晶體與原子晶體第1課時(shí)分子晶體課后限時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE6-第1課時(shí)分子晶體(建議用時(shí)：35分鐘)學(xué)問(wèn)點(diǎn)基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)力提升1.分子晶體構(gòu)成微粒及其作用力1,2,3,4,7,9,1012,13,14，15,16,172.分子晶體結(jié)構(gòu)特征及其性質(zhì)5,6,8,11[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1．下列有關(guān)分子晶體的敘述中，正確的是()A．分子晶體中只有分子間作用力沒(méi)有共價(jià)鍵B．分子間肯定存在氫鍵C．分子中的各原子都肯定滿意最外層8電子結(jié)構(gòu)D．分子晶體熔化時(shí)肯定破壞了范德華力答案D2．下列物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)，肯定屬于分子晶體的是()A．非金屬單質(zhì) B．非金屬氧化物C．含氧酸 D．金屬氧化物C解析非金屬單質(zhì)中的金剛石、非金屬氧化物中的SiO2均為原子晶體；而金屬氧化物通常為離子化合物，屬離子晶體。3．下列晶體由原子干脆構(gòu)成，但屬于分子晶體的是()A．固態(tài)氫 B．固態(tài)氖C．磷 D．三氧化硫B解析依據(jù)題意可知必需是單原子分子，符合條件的只有稀有氣體，B項(xiàng)正確。4．下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．水是一種特別穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫鍵B．由極性鍵形成的分子可能是非極性分子C．水和冰中都含有氫鍵D．分子晶體中肯定存在范德華力，可能有共價(jià)鍵A解析水是一種穩(wěn)定的化合物，是因?yàn)镺—H共價(jià)鍵鍵能較大，與氫鍵無(wú)關(guān)；CO2是由極性鍵形成的非極性分子；分子晶體中也可能無(wú)共價(jià)鍵，如由稀有氣體分子形成的晶體。5．德、俄兩國(guó)化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到一種低熔點(diǎn)物質(zhì)——高聚氮，這種高聚氮的氮氮鍵比N2分子中的氮氮叁鍵要弱得多。下列有關(guān)高聚氮的說(shuō)法不正確的是()A．高聚氮晶體屬于分子晶體B．高聚氮是一種單質(zhì)C．高聚氮的沸點(diǎn)高于氮?dú)釪．高聚氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)馐茄趸€原反應(yīng)D解析由題中信息，N—N鍵要比NN鍵弱得多，且高聚氮的熔點(diǎn)較低，說(shuō)明高聚氮是分子晶體，A項(xiàng)正確；高聚氮只含氮元素，屬于單質(zhì)，轉(zhuǎn)變?yōu)镹2的過(guò)程中化合價(jià)不變，故不屬于氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；高聚氮是氮?dú)獍l(fā)生聚合得到的，相對(duì)分子質(zhì)量高于氮?dú)?，范德華力更大，因而沸點(diǎn)高于氮?dú)?，C項(xiàng)正確。6．下列說(shuō)法正確的是()A．冰溶化時(shí)，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂B．分子晶體中，分子間作用力越大，通常熔點(diǎn)越高C．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，分子的熔、沸點(diǎn)越高D．分子晶體中，分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B解析冰溶化時(shí)，破壞的是氫鍵和范德華力，水分子中的共價(jià)鍵不被破壞，分子晶體的熔、沸點(diǎn)凹凸與分子間作用力的大小有關(guān)，與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，而分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，與分子間作用力的大小無(wú)關(guān)。7．AB型化合物形成的晶體結(jié)構(gòu)多種多樣。如圖所示的幾種結(jié)構(gòu)所表示的物質(zhì)最有可能是分子晶體的是()A．①③ B．②⑤C．⑤⑥ D．③④⑤⑥B解析從各圖中可以看出②⑤都不能再以化學(xué)鍵與其他原子結(jié)合，所以最有可能是分子晶體。8．某化學(xué)愛(ài)好小組，在學(xué)完分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，記錄如下：NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801712190－68782沸點(diǎn)/℃14651418230571600依據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，他們認(rèn)為屬于分子晶體的是()A．NaCl、MgCl2、CaCl2B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2D．NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、CaCl2B解析分子晶體的熔、沸點(diǎn)均較低。9．某探討所合成了一種球形分子，它的分子式為C60Si60，其結(jié)構(gòu)中包含有C60和Si60。下列對(duì)該分子的敘述中，正確的是()A．形成的晶體屬于分子晶體B．分子中Si60被包袱在C60里面C．其摩爾質(zhì)量為2400D．熔點(diǎn)高、硬度大A解析某球形分子的分子式為C60Si60，其結(jié)構(gòu)中包含有C60和Si60，則該物質(zhì)的晶體是由C60分子和Si60分子構(gòu)成的，屬于分子晶體，A項(xiàng)正確；Si原子的半徑大于C原子，所以Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)比C—C鍵長(zhǎng)，分子中Si60包袱著C60，B項(xiàng)錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C60Si60屬于分子晶體，熔點(diǎn)低、硬度小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．依據(jù)所學(xué)內(nèi)容填空：(1)分子晶體就是只含有________的晶體，在分子晶體中，分子內(nèi)的原子間以________結(jié)合(稀有氣體除外)，而相鄰的分子間靠________________相互吸引。(2)假如分子間作用力只是范德華力(如干冰)，以一個(gè)分子為中心，其四周通常有________個(gè)緊鄰的分子，分子晶體的這一特征稱為________________。(3)水分子間主要作用力為________，在冰晶體中每個(gè)水分子的四周只有________個(gè)緊鄰的水分子。答案(1)分子共價(jià)鍵分子間作用力(2)12分子密積累(3)氫鍵411．(1)水分子的立體結(jié)構(gòu)是________，水分子能與許多金屬離子形成協(xié)作物，其緣由是在氧原子上有________。(2)冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞(其晶胞結(jié)構(gòu)如圖，其中空心球所示原子位于立方體的頂點(diǎn)或面心，實(shí)心球所示原子位于立方體內(nèi))類似。每個(gè)冰晶胞平均占有________個(gè)水分子。冰晶胞與金剛石晶胞中微粒排列方式相同的緣由是________________________________________________________________________。(3)試驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的作用能為18.5kJ·mol－1，而冰的熔化熱為5.0kJ·mol－1，這說(shuō)明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)V形(或角形)孤電子對(duì)(2)8碳原子與氧原子都為sp3雜化，且氫鍵和共價(jià)鍵都具有方向性和飽和性(每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵)(3)冰熔化為液態(tài)水時(shí)只是破壞了一部分氫鍵，或者說(shuō)明液態(tài)水中仍存在氫鍵[實(shí)力提升]12．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)潔的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如圖所示，它的熔點(diǎn)為150℃，燃燒熱極高。下列說(shuō)法錯(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將來(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))D解析分子晶體的熔點(diǎn)較低，通過(guò)題中信息Al2H6的熔點(diǎn)為150℃，推出Al2H6為分子晶體，A項(xiàng)正確；依據(jù)題中信息Al2H6的燃燒熱極高，推斷Al2H6能燃燒，Al2H6的組成元素只有Al、H兩種，故在空氣中燃燒的產(chǎn)物為氧化鋁和水，B項(xiàng)正確；氫鋁化合物組成元素為Al和H兩種，而氫氣是很好的燃料，但氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸極不便利，將其轉(zhuǎn)化成氫鋁化合物后，就可以解決這一難題，同時(shí)氫鋁化合物的燃燒熱極高，因此可以作為將來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料，C項(xiàng)正確；依據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，在AlnH2n＋2中，(＋3)×n＋[(－1)×(2n＋2)]＝0，則有3n＝2n＋2，故n只能等于2，進(jìn)而推出化學(xué)式為Al2H6，所以AlnH2n＋2不是氫鋁化合物的通式，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．HF分子晶體、NH3分子晶體與冰的結(jié)構(gòu)極為相像，在HF分子晶體中，與F原子距離最近的HF分子的個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．12B解析冰晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似，依據(jù)HF分子晶體與冰結(jié)構(gòu)相像可知，每個(gè)HF分子四周有4個(gè)HF分子與之最近，構(gòu)成正四面體，B項(xiàng)正確。14．下列物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低依次排列的一組是()A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4D解析A、C項(xiàng)中HF和H2O分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；對(duì)結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì)，沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大；故B項(xiàng)中沸點(diǎn)依次上升，D項(xiàng)中沸點(diǎn)依次降低。15．醫(yī)院在進(jìn)行外科手術(shù)時(shí)，常用HgCl2稀溶液作為手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCl2有如下性質(zhì)：①HgCl2晶體熔點(diǎn)較低②HgCl2熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電③HgCl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于HgCl2的敘述正確的是()A．HgCl2晶體屬于分子晶體B．HgCl2屬于離子化合物C．HgCl2屬于電解質(zhì)，且屬于強(qiáng)電解質(zhì)D．HgCl2屬于非電解質(zhì)A解析由信息①可知HgCl2晶體屬于分子晶體，A項(xiàng)正確；由信息②③可知HgCl2屬于共價(jià)化合物，且為弱電解質(zhì)，故B、C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。16．已知AlCl3的熔點(diǎn)為190℃(2.02×105Pa)，但它在180℃即起先升華。(1)氯化鋁是________(填“離子化合物”或“共價(jià)化合物”)。(2)在500K和1.01×105Pa時(shí)，它的蒸氣密度(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.92g·L－1，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)的化學(xué)式為________，是________晶體。(3)設(shè)計(jì)一個(gè)牢靠的試驗(yàn)，推斷氯化鋁是離子化合物還是共價(jià)化合物，你設(shè)計(jì)的試驗(yàn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析由于AlCl3的熔點(diǎn)較低且易升華，因此它為共價(jià)化合物，是分子晶體。M＝11.92g·L－1×22.4L·mol－1＝267g·mol－1，故其化學(xué)式為Al2Cl6。答案(1)共價(jià)化合物(2)Al2Cl6分子(3)加熱，在其熔融狀態(tài)下，檢測(cè)其是否導(dǎo)電，若不導(dǎo)電，則是共價(jià)化合物17．Ⅰ.已知A、B、C、D四種分子所含原子的數(shù)目依次為1、3、6、6，且都含有18個(gè)電子，B、C均是由兩種元素的原子組成，且分子中兩種原子的個(gè)數(shù)比均為1∶2。D是一種有毒的有機(jī)物。(1)組成A分子的原子的元素符號(hào)是________。(2)從B分子的立體結(jié)構(gòu)推斷，該分子屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。(3)1個(gè)C分子中包含________個(gè)σ鍵，________個(gè)π鍵。(4)D的熔、沸點(diǎn)比C2H6的熔、沸點(diǎn)高，其主要緣由是(需指明D是何物質(zhì))：________________________________________________________________________。Ⅱ.Fe、Co、Ni、Cu等金屬能形成協(xié)作物與這些金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)有關(guān)。(5)基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為________________，基態(tài)Cu原子的外圍電子排布式為________________________________________________________________________。(6)Fe(CO)5常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為－20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可推斷Fe(CO)5晶體屬于______________。(填晶體類型)解析(1)18個(gè)電子的單原子分子是氬。(2)B是由兩種元素構(gòu)成的含有18個(gè)電子的3原子分子，且個(gè)數(shù)比為1∶2，則B是H2S，是極性分子。(3)C是由兩種元素構(gòu)成的含有18個(gè)電子的6原子分子，原子個(gè)數(shù)比為1∶2，則C是N2H4，N原子實(shí)行sp3雜化，分子內(nèi)有5個(gè)σ鍵，無(wú)π鍵。(4)1個(gè)D分子中含有6個(gè)原子，并含有18個(gè)電