内容正文:
第二节 分子晶体与共价晶体
第一课时 分子晶体
[见学生用书P61]
1.下列物质属于分子晶体的是( B )
A.二氧化硅 B.碘
C.镁 D.NaCl
【解析】 二氧化硅属于共价晶体,A不符合题意;碘属于分子晶体,B符合题意;镁属于金属晶体,C不符合题意;氯化钠属于离子晶体,D不符合题意。
2.据某科学杂志报道,一项新研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60的结构。下列叙述正确的是( D )
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度
B.该物质的摩尔质量为1 200 g·mol-1
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面
D.该物质形成的晶体属分子晶体
【解析】 由分子式及信息可知,该物质为分子晶体,分子晶体的熔点低、硬度小,A错误;它的分子式为C60Si60,所以该物质的相对分子质量(12+28)×60=2 400,摩尔质量为2 400 g·mol-1,B错误;硅的原子半径比碳大,所以硅化合物C60Si60,外层球壳为Si60,内层球壳为C60,C错误;由题目中的信息可知是一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,所以该物质有分子存在,属于分子晶体,D正确。
3.下列物质固态时一定是分子晶体的是( C )
A.酸性氧化物 B.碱性氧化物
C.含氧酸 D.非金属单质
【解析】 酸性氧化物在固态时可以是共价晶体,例如二氧化硅为共价晶体,A不符合题意;碱性氧化物在固态时一般是离子晶体,例如氧化钙、氧化钡,B不符合题意;含氧酸在固态时一定是分子晶体,C符合题意;非金属单质在固态不一定为分子晶体,例如石墨为混合型晶体,C为共价晶体,D不符合题意。
4.HF分子晶体和NH3分子晶体与冰的结构极为相似,在HF分子晶体中,与F原子距离最近的HF分子有几个( B )
A.3 B.4
C.5 D.12
5.关于晶体的叙述中,正确的是( C )
A.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定
C.干冰晶体中存在单个分子
D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
【解析】 分子晶体中,共价键的键能越大,稳定性越大,而分子间的作用力越大,熔、沸点越高,所以键能的大小不能判断分子晶体的熔、沸点,A、B错误;干冰晶体为分子晶体,晶体中存在单个分子,C正确;共价化合物形成的电解质溶于水后可电离出自由移动的离子,如HCl等,D错误。
6.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( B )
第6题图
A.①③ B.②⑤
C.⑤⑥ D.③④⑤⑥
【解析】 从结构上看,②和⑤的结构没有向外延伸和扩展的特点,不能再以化学键与其他原子结合,该结构可以看成一个分子,所以可能是分子晶体,B符合题意。
7.如图所示为甲烷晶体的晶胞结构,下列有关说法正确的是 ( B )
第7题图
A.甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子
B.晶体中1个 CH4 分子有12个紧邻的甲烷分子
C.CH4 晶体熔化时需克服共价键
D.一个甲烷晶胞中含有8个 CH4 分子
【解析】 晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子,并不是1个碳原子,A错误;以该甲烷晶胞为单元,位于顶点的某1个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在面心上,因此每个都被共用2次,与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×=12个,B正确;甲烷构成的晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力,C错误;甲烷晶胞属于面心立方晶胞,甲烷晶胞中的球体代表1个甲烷分子,该晶胞含有甲烷的分子个数为8× +6× =4,D错误。
8.下列说法中正确的是( D )
①H2O汽化成水蒸气破坏分子间作用力,H2O分解为H2和O2,需要破坏共价键 ②C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同 ③冰融化时水分子中共价键断裂 ④熔化时无须破坏化学键的晶体一定是分子晶体 ⑤分子晶体不都是共价化合物
A.①②③⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.①②④⑤
【解析】 H2O分子之间存在分子间作用力,汽化成水蒸气,破坏了分子间作用力,H2O分解为H2和O2,需要破坏共价键H—O键,①正确;丁烷有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种同分异构体,前者为正丁烷、后者为异丁烷,结构不同,分子间作用力大小不同,因而沸点不同,②正确;冰融化时,水分子没有发生共价键的断裂,③错误;分子晶体熔融时以分子存在,其他晶体熔融时破坏化学键,所以熔化时无须破坏化学键的晶体一定是分子晶体,④正确;分子晶体中,既有单质,又有共价化合物,⑤正确。综上,D符合题意。
9.水分子间可通过氢键彼此结合而形成(H2O)n,在