内容正文:
课时梯级训练(14) 分子晶体
1.(2023·牡丹江高二统考)下列各组物质各自形成的晶体,都属于分子晶体的化合物是( )
A.H2O、HD、C3H8
B.P2O5、CO2、H3PO4
C.SO2、Na2O2、CS2
D.CCl4、(NH4)2S、H2O2
B 解析:HD是氢气分子,属于单质,不是化合物,A错误;P2O5、CO2、H3PO4均属于分子晶体,且属于化合物,B 正确;SO2、CS2均属于分子晶体,Na2O2是离子化合物,不属于分子晶体,C错误;CCl4、H2O2属于分子晶体,(NH4)2S是离子化合物,不是分子晶体,D错误。
2.(2023·聊城高二质检)下列有关分子晶体的说法正确的有( )
①分子晶体的构成粒子是分子,都具有分子密堆积的特征
②冰融化时,分子中H—O发生断裂
③分子晶体在水溶液中均能导电
④分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高
⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高
⑥所有的非金属氢化物都是分子晶体
⑦所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
B 解析:冰中水分子间存在特殊分子间作用力:氢键,所以水分子形成的固态的冰,不具有分子密堆积特征,①错误;冰融化时,分子间作用力被破坏,不是H—O断键,②错误;很多分子构成的物质都能形成分子晶体,但这些物质中有很多是非电解质,甚至既不是电解质也不是非电解质,其水溶液不能导电,例如葡萄糖、乙醇等,③错误;分子晶体在物态变化时,破坏分子间作用力,故分子间作用力越大,分子晶体的熔、沸点越高,④正确,⑤错误;稀有气体中的各种单质构成的晶体也是分子晶体,但这些晶体中不存在化学键,⑦错误。
3.(2023·湖北黄冈中学高二统考)某化学兴趣小组在学完分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔、沸点,记录如下:
氯化物
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
CaCl2
熔点/℃
801
712
190
-70.4
782
沸点/℃
1 465
1 418
178
57
1 600
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、AlCl3
D.NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、CaCl2
B 解析:一般情况下,分子晶体的熔、沸点较低,大多低于500 ℃。由分析可知,SiCl4、AlCl3的熔、沸点都很低,因此形成的晶体是分子晶体。NaCl、MgCl2、CaCl2的熔、沸点很高,故形成的晶体不是分子晶体。
4.(2023·长春外国语学校高二统考)科学家将水置于一个足够强的电场中,在20 ℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法错误的是( )
A.“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体
B.水凝固形成20 ℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.若“暖冰”为晶体,则其类型最可能为分子晶体
D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
B 解析:“暖冰”即是固态水,分子内通过共价键形成水分子,分子间通过分子间作用力主要是氢键结合而成的固体,A正确;水凝固形成20 ℃时的“暖冰”,只是水的存在状态发生了变化,没有生成新的物质,发生的是物理变化,B错误;水为共价化合物,故若“暖冰”为由分子通过分子间作用力构成的晶体,则其类型最可能为分子晶体,C正确;在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,否则20 ℃时,水分子不能瞬间凝固形成冰,D正确。
5.(教材改编题)甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.甲烷晶体属于分子晶体
B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时要破坏分子间作用力
D.1个CH4晶胞中平均含有8个CH4分子
D 解析:由甲烷晶胞可知,位于晶胞顶角的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在晶胞的面上,因此每个都被2个晶胞共用,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12,B正确;甲烷晶体是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,A、C正确;甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×+6×=4个,D错误。
6.(2023·汉中高二质检)现代无机化学对硫—氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫—氮化合物的分子结构。下列说法正确的是( )
A.该物质属于分子晶体,其分子式为SN
B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键
C.该物质具有很高的熔、沸点
D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
B 解析:题中图示表示的是一种分子(不是晶胞),故该化合物为分子晶体,分子式为S4N4。据分子结构图可知,分子中存在极性键(N—S