内容正文:
3.4 分子间作用力 分子晶体 课后练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列物质不属于分子晶体的是
A.SO2 B.SiO2 C.HNO3 D.葡萄糖
2.固态俗称干冰(晶胞结构如图所示),干冰可用于人工降雨,下列说法正确的是
A.分子中存在共价键,则为共价晶体
B.的电子式为:
C.每个分子周围,离该分子最近且距离相等的分子有4个
D.如图所示,固态的有规则形状,则有规则形状的固态物质均为晶体
3.下列说法中正确的是
A.范德华力存在于所有分子之间
B.范德华力是影响所有物质物理性质的因素
C.相对于其他气体来说,是易液化的气体,由此得出范德华力属于强作用力
D.范德华力属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用
4.化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是
A.大量开发可燃冰、太阳能和生物质能有利于实现“碳中和”
B.北斗卫星使用的氮化铝芯片为新型无机非金属材料
C.无水CuSO4遇水变蓝,可用于检验乙醇中是否含水
D.常用于医用滴眼液的聚乙烯醇易溶于水
5.第28届国际地质大会提供的资料显示,海底蕴藏着大量的天然气水合物,俗称“可燃冰”。“可燃冰”是一种晶体,晶体中平均每46个分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个分子或1个游离的分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了分子,另外2个笼被游离分子填充,则“可燃冰”的平均组成可表示为
A. B. C. D.
6.尿素[]可与正烷烃形成超分子,原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 尿素分子中各元素的电负性:O>N>C>H
B. 尿素分子通过氢键形成六角形通道结构
C. 图中反映出超分子“分子识别”的特性
D. 尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成超分子
7.下列物质属于离子晶体的是
A.氟化钠 B.硫化氢 C.干冰 D.葡萄糖
8.下列晶体分类中正确的一组是
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
KOH
Ar
B
石墨
S
C
水晶
D
NaOH
金刚石
玻璃
A.A B.B C.C D.D
9.下列说法正确的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
C.稀有气体形成的晶体属于分子晶体
D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
10.下列晶体中由原子直接构成的分子晶体是
A.氯化钠 B.氦气 C.金刚石 D.金属
11.下列说法中,正确的是
A.稀有气体中只含原子,稀有气体的晶体属于共价晶体
B.共价晶体中,共价键越强,熔点越高
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点一定越高,分子间作用力越大,对应的物质越稳定
12.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.N4分子中只含有共价键
B.由N4分子形成的晶体可能属于离子晶体
C.1 mol N4分子所含共价键数为4NA
D.N4沸点比P4(白磷)高
13.下列图像正确的是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
14.同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中的一种,吸入会引起慢性中毒,有关二氯甲烷的说法正确的是
A.含有非极性共价键 B.键角均为
C.有两种同分异构体 D.分子属于极性分子
15.某有机物M是一种药物中间体,其结构简式如图所示,下列有关M的说法错误的是
A.分子式为
B.能发生取代、加成、氧化反应
C.分子中所有碳原子可能在同一平面内
D.该物质的熔沸点主要由范德华力决定
16.下列说法正确的是
A.、、、的熔沸点逐渐升高
B.晶体中既存在离子键又有共价键
C.属于共价晶体,熔化破坏共价键和分子间作用力
D.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
17.下列说法错误的是
A.在熔化状态下能导电的化合物一定是离子晶体
B.分子晶体的状态变化只需克服分子间作用力
C.金属键的本质是金属离子与自由电子间的相互作用
D.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子
18.下列物质性质与键能无关的是
A.的热稳定性依次减弱
B.在高温下也难分解
C.金刚石、、晶体的熔点依次降低
D.的熔、沸点逐渐升高
19.某酒精检验器的工作原理为2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O。下列说法正确的是
A.Cr元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d44S2
B.固态C2H5OH是分子晶体
C.H2O的电子式为
D.K+的结构示意图为
20.分子由两条多聚核苷酸单链(如图)组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构;每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧;两条链上的碱基(与与)互补配对。下列说法错误的是
A.是外侧为疏水基团,内侧为亲水基团的胶束
B.碱基互补配对时形成的氢键强度:
C.结构在人体内能稳定存在的原因是其链间有多个氢键
D.升高温度或解旋酶可以破坏链间的氢键
21.氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如图所示:
下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是
A.同一主族的不同元素与另一同种元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B.在氯化钠晶体中Cl-的配位数为6,在氯化铯晶体中Cl-的配位数为8
C.二氧化碳晶体为分子密堆积,一个分子周围有12个紧邻的分子
D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成2个Si-O共价单键
22.下列说法正确的是
A.SiC和干冰不都属于共价晶体,其中的C的杂化类型不同
B.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键结合形成NH3·H2O分子,则NH3·H2O的结构式为
C.18 g冰中共价键和氢键数目不等
D.由于氢键的作用,NH3、H2O、HF中的沸点反常,且沸点高低顺序为HF>H2O>NH3
23.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,Z与X同主族,W的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和。下列说法错误的是
A.简单离子的还原性:X>W>Z
B.简单氢化物的沸点:X>Z
C.X、Y形成的化合物一定含离子键
D.X、Y、W形成的一种化合物可用于消毒杀菌
24.下列说法错误的是
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性
D.离子晶体在熔化状态下能导电
25.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型,Z、W为同周期元素,Z核外电子总数是其最外层电子数的3倍,W最外层有一个未成对电子。下列说法正确的是
A.Z的最高价氧化物的熔点高于Y的最高价氧化物的熔点
B.W和Y的氢化物所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体
C.基态X原子的核外电子有8种不同的空间运动状态
D.工业上常采用电解熔融化合物的方式制备单质Y
二、填空题
26.的熔点(83℃)远低于的熔点(1100℃),是因为 。
27.现有两组物质的熔点数据如下表所示:
A组
熔点/℃
B组
熔点/℃
金刚石
>3550
HF
-83
晶体硅
1410
HCl
-115
晶体硼
2300
HBr
-89
二氧化硅
1710
HI
-51
根据表中数据回答下列问题:
(1)A组物质属于 晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是 。
(2)B组物质中HF熔点比HCl、HBr高是由于 。
(3)B组晶体不可能具有的性质是 (填序号)。
①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④液体状态能导电
28.(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃,而二苯胺的熔点只有 53℃,为什么甘氨酸的熔点高 。
(2)相同条件下HF酸性比H2CO3强,请用一个化学方程式说明 。
(3)NF3的一种下游产品三聚氟氰(分子式为:C3N3F3),分子结构中有类似苯环结构,所有原子均满足8电子结构。写出三聚氟氰的结构式 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.B
【详解】A.SO2属于分子晶体,A不选;
B.二氧化硅是原子构成的,通过共价键形成空间网状结构,属于原子晶体,B可选;
C.硝酸分子为平面共价分子,属于分子晶体,C不选;
D.葡萄糖是共价化合物,是通过分子间的力形成晶体,D不选;
答案选B。
2.B
【详解】A.分子中存在共价键,存在共价键的不一定属于共价晶体,如、HCl均属于分子晶体,故A错误;
B.中碳和氧均满足8电子稳定结构,其电子式为:,故B正确;
C.以顶点的分子为对象,离该分子最近且距离相等的3个位于面心,顶点的分子被8个晶胞共有,面心的分子被两个晶胞共有,则每个分子周围,离该分子最近且距离相等的分子有个,故C错误;
D.固态的有规则形状,但有规则形状的固态物质不一定是晶体,如玻璃,故D错误;
故选B。
3.D
【详解】A.只有分子间距离很近时才存在范德华力,A错误;
B.范德华力只是影响由分子构成的物质的物理性质,B错误;
C.范德华力相当于化学键,属于弱作用力,C错误;
D.范德华力为分子间作用力,属于既没有方向性也没有饱和性的静电作用,D正确;
故选D。
4.A
【详解】A.可燃冰是甲烷的结晶水合物,甲烷燃烧生成二氧化碳和水,大量开发可燃冰不利于实现“碳中和”,A错误;
B.氮化铝芯片为新型无机非金属材料,B正确;
C.无水CuSO4遇水变蓝,可用于检验乙醇中是否含水,C正确;
D.常用于医用滴眼液的聚乙烯醇可以与水分子间形成氢键,易溶于水,D正确。
故选A。
5.D
【详解】“可燃冰”是一种晶体,晶体中平均每46个分子构建8个笼,每个笼内可容纳一个分子,另外2个笼被游离的分子填充,因此6个笼中有6个甲烷分子,共48个水分子,则“可燃冰”平均分子组成可表示为:;故选D。
6.D
【详解】A.C、N、O三种元素同周期,同一周期从左至右,元素电负性逐渐增强,H元素电负性在四种中最弱,则尿素分子中各元素的电负性:O>N>C>H,A正确;
B.N元素电负性很大,尿素分子中存在氨基,分子间可形成氢键,如图可知,尿素分子通过分子间氢键形成六角形通道结构,B正确;
C.图中反映出超分子“分子识别”的特性,C正确;
D.尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力形成超分子,而不是共价键,D错误;
故选D。
7.A
【详解】A. 氟化钠离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,故A正确;
B. 硫化氢属于分子晶体,故B错误;
C. 干冰属于分子晶体,故C错误;
D. 葡萄糖属于分子晶体,故D错误;
故选A。
8.C
【详解】A.固态氩为熔沸点低的分子晶体,不是共价晶体,故A错误;
B.石墨是层内为共价键、层间为分子间作用力的混合型晶体,不是共价晶体,故B错误;
C.醋酸钠为含有离子键和共价键的离子晶体,水晶是只含有共价键的共价晶体,萘是存在分子间作用力的分子晶体,故C正确;
D.玻璃是没有固定熔沸点的混合物,属于非晶体,故D错误;
故选C。
9.C
【详解】A.原子晶体中可以存在极性共价键,例如二氧化硅为原子晶体,存在Si-O极性共价键,故A错误;
B.干冰升华时只发生物理变化,所以只破坏分子间作用力不破坏化学键,但离子晶体熔融时破坏化学键,故B错误;
C.稀有气体由分子构成的,所以属于分子晶体,故C正确;
D.由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定为离子化合物,如AlCl3为共价化合物,故D错误。
答案选C。
10.B
【详解】A.氯化钠是由Na+和Cl-通过离子键结合形成的离子晶体,A不符合;
B.氦气是单原子分子,由氦气分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,B符合;
C.金刚石是由碳原子通过共价键结合形成的共价晶体,C不符合;
D.金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的金属晶体,D不符合。
答案选B。
11.B
【详解】A.稀有气体是单原子分子,形成的晶体属于分子晶体,故A错误;
B.共价晶体中,共价键越强,破坏共价键所需的能量越大,熔点越高,故B正确;
C.二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子形成的共价晶体,故C错误;
D.分子晶体的熔沸点与分子间作用力的强弱有关,与共价键键能大小无关,分子晶体的稳定性与共价键键能大小有关,与分子间作用力的大小无关,故D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.同种非金属元素原子间形成的化学键为共价键,故A正确;
B.N4分子中只含有共价键,不可能是离子晶体,故B错误;
C.由N4分子结构可知,一个分子中含有6个共价键,所以1 mol N4分子所含共价键数为6NA,故C错误;
D.N4和P4都是分子晶体,并且结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,所以白磷的沸点高,故D错误;
答案为A。
13.D
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径氟小于氯小于溴,则键长氢氟键小于氢氯键小于氢溴键,键能氢氟键大于氢氯键大于氢溴键,A错误;
B.H2O、H2S、H2Se均为分子晶体,相对分子质量越大沸点越高,故硫化氢沸点低于H2Se;但是由于水中氧的电负性较大,导致水能形成氢键,其沸点升高高于硫化氢,B错误;
C.SiH4、NH3、H2O中中心原子价层电子对数均为4,孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对数越多,其与成键电子对之间的斥力越大,使得成键电子对之间的斥力越小,故键角SiH4大于NH3大于H2O,C错误;
D.同周期元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,元素的电负性变大,使得碳氢、氮氢、氢氟键的极性增大,D正确;
故选D。
14.D
【详解】A.二氯甲烷分子结构中含有碳氢键、碳氯键,全部是极性键,没有非极性键,A项错误;
B.甲烷属于正四面体构型,键角是109.5°,二氯甲烷不是正四面体结构,所以键角不是109.5°,B项错误;
C.甲烷属于正四面体构型,二氯甲烷为甲烷的二氯代物,没有同分异构体,C项错误;
D.甲烷属于正四面体构型,二氯甲烷为甲烷的二氯代物,二氯甲烷的正负电荷重心不重合,是极性分子,D项正确;
故答案为:D。
15.C
【详解】A.由结构简式可知,分子式为 C9H16O2 ,故A正确;
B.该有机物的官能团为羰基和羟基,一定条件下能发生取代反应、加成反应、氧化反应,故B正确;
C.该有机物含有饱和碳原子,且饱和碳原子连有三个碳原子,分子中所有碳原子不可能在同一平面内,故C错误;
D.该有机物分子中的羟基上的氢原子能和酮羰基的氧原子形成分子内氢键,所以该物质的沸点主要由范德华力决定,故D正确;
故选C。
16.B
【详解】A.氟化氢能形成分子间氢键,而氯化氢、溴化氢、碘化氢不能形成分子间氢键,所以卤化氢分子中氟化氢的沸点最高,故A错误;
B.氢氧化钡是既存在离子键又有共价键的离子晶体,故B正确;
C.二氧化硅是含有共价键的共价晶体,晶体熔化时只破坏共价键,故C错误;
D.干冰为含有分子间作用力的分子晶体,干冰升华时,只破坏分子间作用力,分子内共价键不会发生断裂,故D错误;
故选B。
17.D
【详解】A.金属晶体和离子晶体在熔化状态下都能导电,但金属晶体不是化合物,所以在熔化状态下能导电的化合物一定是离子晶体,故A正确;
B.氢键是比范德华力较强的分子间作用力,所以分子晶体的状态变化时,只需克服分子间作用力,故B正确;
C.金属键的本质就是金属离子与自由电子间强烈的相互作用,故C正确;
D.金属晶体的组成微粒是金属金属离子和自由电子,不含有阴离子,故D错误;
故选D。
18.D
【详解】A.同主族元素从上到下原子半径增大,原子半径,元素的原子半径越小,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,A项不符合题意;
B.在高温下也难分解,是因为水分子中键的键能大,B项不符合题意;
C.金刚石、、晶体的熔点依次降低,是由于键长,键能依次减小,C项不符合题意;
D.的熔、沸点逐渐升高,是由于相对分子质量由小到大,分子间作用力增大,与键能无关,D项符合题意;
故选:D。
19.B
【详解】A.Cr元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54S1,故A错误;
B.固态C2H5OH是分子晶体,故B正确;
C.H2O的电子式为,故C错误;
D.K+的结构示意图为,故D错误;
故选B。
20.A
【详解】A.是外侧存在O-H键,内侧存在N-H键,都能与水分子形成氢键,都属于亲水基团,故A错误;
B.O的电负性大于N,则碱基互补配对时形成的氢键强度:,故B正确;
C.双螺旋结构在人体内能稳定存在的原因是其链间通过多个氢键相互配对,即碱基互补配对原则,故C正确;
D.升高温度或解旋酶可以破坏链间的氢键,使两条链解开,故D正确;
故选A。
21.D
【详解】A.CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,故同一主族的不同元素与另一同种元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构,A项正确;
B.在氯化钠晶体中与Cl-紧邻的Na+个数为6即氯离子的配位数为6,在氯化铯晶体中与Cl-紧邻的Na+个数为8即氯离子的配位数为8, B项正确;
C.二氧化碳晶体中一个分子周围有12个紧邻的分子,为分子密堆积,C项正确;
D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si-O共价单键,D项错误;
故选:D。
22.A
【详解】A.SiC属于共价晶体,SiC晶体中的C原子的杂化方式为sp3杂化,干冰属于分子晶体,晶体中的C原子的杂化方式为sp杂化,类型不同,A正确;
B.一水合氨在溶液中能电离出OH-和,这说明在一水合氨分子中存在的氢键应该是氮原子和水分子中的氢原子形成的,则NH3·H2O的结构式为,B错误;
C.18g冰的物质的量为1mol,而1个水分子形成2个氢键,故1mol冰中含2NA个氢键,共价键为2NA,数目相等,C错误;
D.相同物质的量的该三种物质,水分子间的三氢键数目较多,HF分子间氢键作用力比NH3的强,常温时只有水是液体,故水的沸点最高,NH3的沸点最低,D错误;
答案选A。
23.A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,为氧;Z与X同主族,则Z为硫、W为氯;W的最外层电子数等于Y与Z的最外层电子数之和,则Y为钠。
【详解】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;元素非金属越强,对应简单离子的还原性越弱,简单离子的还原性:Z >W> X,A错误;
B.水分子能形成氢键,导致沸点升高,故简单氢化物的沸点:X>Z,B正确;
C.X、Y形成的化合物可以为氧化钠或过氧化钠,一定含离子键,C正确;
D.X、Y、W形成的一种化合物NaClO具有强氧化性,可用于消毒杀菌,D正确;
故选A。
24.A
【详解】A.原子晶体中不一定只存在非极性共价键,如碳化硅和二氧化硅为原子晶体,晶体中存在极性共价键,故A错误;
B.分子晶体是由分子组成的晶体,晶体中分子间存在分子间作用力,则状态变化时,只需克服分子间作用力,故B正确;
C.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性的特性,故C正确;
D.离子晶体是由阴、阳离子形成离子晶体,在熔化状态下能电离出自由移动的离子,能导电,故D正确;
故选A。
25.B
【分析】Z核外电子总数是最外层电子数的3倍,电子排布式为,则Z是P;Z、W为同周期元素,W最外层有一个未成对电子,则W为;和具有相同的电子构型,则X是O,Y是。
【详解】A.是分子晶体、是离子晶体,则的熔点低于的熔点,A项错误;
B.和的氢化物分别为,所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体,B项正确;
C.X是O,基态O原子的核外电子排布式为,电子占据5个轨道,则有5种不同的空间运动状态,C项错误;
D.工业上制取单质采用电解熔融的方法,而不用电解熔融的方法,D项错误。
故答案选B
26.CrCl3为分子晶体,熔化需要克服分子间作用力,而CrF3为离子晶体,熔化需要克服离子键,离子键远强于分子间作用力
【详解】CrCl3为分子晶体,熔化需要克服分子间作用力,而CrF3为离子晶体,熔化需要克服离子键,离子键远强于分子间作用力,故CrCl3的熔点(83℃)远低于CrF3的熔点(1100℃),
27.(1) 共价晶体 共价键
(2)HF分子间能形成氢键,熔化时需要消耗的能量更多
(3)③④
【详解】(1)A组熔点很高,应是共价晶体,共价晶体熔化时破坏的是共价键;
(2)B组是分子晶体,且结构相似,一般是相对分子质量越大,熔点越高,HF的相对分子质量最小但熔点比HCl高,出现反常的原因是HF分子间存在氢键,HF熔化时除了破坏分子间作用力,还要破坏氢键,所需能量更高,因而熔点更高;
(3)B组为分子晶体,硬度通常较小、部分水溶液能导电(如:HCl),在固态和熔化状态都不导电,③④符合题意。
28. 甘氨酸形成内盐是离子晶体,而二苯胺是分子晶体,一般离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点,所以甘氨酸的熔点高。 HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑
【详解】(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃,而二苯胺的熔点只有 53℃,甘氨酸的熔点比二苯胺的熔点高,这是由于甘氨酸形成内盐是离子晶体,离子之间以较强的离子键结合,而二苯胺是分子晶体,分子之间以微溶的分子间作用力结合,离子键比分子间作用力结合强,所以甘氨酸的熔点高;
(2)HF、H2CO3都是弱酸,根据复分解反应的规律:强酸与弱酸的盐可以发生反应制取弱酸,可通过反应:HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑,来证明酸性:HF>H2CO3;
(3)C原子最外层有4个电子,可形成4个共价键,N原子最外层有5个电子,能形成3个共价键,F原子最外层有7个电子,能够形成1个共价键,三聚氟氰分子式为C3N3F3,分子结构中有类似苯环结构,所有原子均满足8电子结构,则三聚氟氰的结构式是。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$