内容正文:
3.4.2分子间作用力 分子晶体
1.下列说法正确的是( )
A.离子化合物中可能含有非极性共价键
B.在晶体中只要有阳离子,一定有阴离子
C.在晶体中,Si原子与键数目比为1∶2
D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
2.下列晶体的熔点最低的是( )
A. B.生铁 C.晶体硅 D.蔗糖
3.下列排序不正确的是( )
A.熔点由高到低:
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.晶体熔点由低到高:
D.熔点由高到低:
4.下列属于分子晶体的单质是( )
A.碘 B.金刚石 C.干冰 D.NaCl
5.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,金刚石晶胞结构如图所示。下列有关冰晶胞的说法正确的是( )
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞中平均含有4个水分子
C.水分子间的氢键无方向性和饱和性
D.实验测得冰中氢键的作用力为,而冰的熔化热为,这说明冰融化成水,氢键部分被破坏
6.关于超分子,说法错误的是( )
A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
B.冠醚识别钾离子反映了超分子的“自组装”的特征
C.冠醚识别碱金属离子反映了超分子的“分子识别”的特征
D.利用超分子的分子识别特征,可以用“杯酚”和甲苯、氯仿等分离和
7.成语“信口雌黄”中的雌黄是自然界中常见矿物质,主要成分的化学式是,其结构如图所示。古人书写错误时常用雌黄进行涂改。下列说法错误的是( )
A.雌黄属于分子晶体,硬度较小
B.结构中既含有极性键又含有非极性键
C.1mol被氧化为和时,转移18mol电子
D.As元素与N元素同主族,气态氢化物的键角:
8.几种常见晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
晶胞
晶胞
金刚石晶胞
晶胞
A.晶胞中周围紧邻的的个数为6
B.干冰晶胞与金刚石晶胞中微粒间作用力不同
C.若金刚石的晶胞边长为,其中两个最近的碳原子之间的距离为
D.晶胞在平面的投影图为:
9.下列说法不正确的是( )
A.NaCl晶胞中a为
B.晶胞中,每个周围距离最近且等距的有8个
C.冰与干冰一样,都是由分子密堆积形成的晶体
D.冠醚与碱金属离子的结合能力大小,与碱金属离子直径和冠醚空腔直径有关
10.下列各组化合物按其沸点由高到低的顺序排列,正确的是( )
A.、、、、
B.、、、、
C.、、、、
D.、、、、
11.下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
A.干冰晶体中,每个周围紧邻12个
B.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
C.氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环有6个碳原子
12.某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。是核电荷数依次增大的短周期元素,原子序数之和等于原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A.Q和Z的基态原子核外未成对电子数相同
B.电负性大小:
C.Q的氯化物为离子晶体
D.沸点:
13.如图为甲烷晶体的晶胞结构,下列有关说法不正确的是( )
A.晶体熔化时破坏了共价键
B.一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子
C.甲烷晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子
D.晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子
14.几种晶体的立方晶胞结构示意图如下,回答下列问题:
(1)的晶体类型为_________,金刚石晶胞中碳原子的配位数与晶胞中的配位数之比为_________。
(2)晶胞与晶胞结构相似,晶体的熔点_________(填“>”或“<”)晶体的熔点,原因是_________。
(3)晶体生长过程中容易产生晶体缺陷,造成空位。用替换可改善这种情况的可能原因是_________。
(4)铁和碳形成的晶胞可以看成是铁晶胞中插入若干个碳原子,晶胞体积不变。铁碳晶体的化学式为_________,铁晶体转化为铁碳晶体时晶体密度净增_________(结果保留3位有效数字)。
15.教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素原子核外有_______种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是_______;判断依据是_______。
(3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于_______晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有_______种。
(5)图4是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为,则碳化硅晶体的密度为_______(列出计算式即可)。
答案以及解析
1.答案:A
解析:A.离子化合物中可以存在共价键,当然也可以是非极性共价键,如KOH,故A正确;B.在金属晶体中存在金属阳离子,没有阴离子,故B错误;C.二氧化硅晶体中,一个硅原子与四个氧原子结合,一个氧原子与二个硅结合,硅原子与硅氧键数目比为1:4,故C错误;D.通常情况下分子晶体熔点低于金属晶体,但金属晶体中也有熔点较低的比如Hg,故D错误;故答案选A。
2.答案:D
解析:蔗糖为分子晶体,晶体硅为共价晶体,氧化镁为离子晶体,生铁为铁合金,属于金属晶体,则蔗糖熔点最低;故选D。
3.答案:A
解析:A.金属原子的电荷越多,半径越小,其熔点越高,则熔点由高到低的顺序为,A项错误;
B.键长越短,共价键越强,硬度越大,键长,则硬度由大到小的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅,B项正确;
C.一般情况下,晶体熔点的高低顺序为分子晶体<离子晶体<共价晶体,故熔点(分子晶体)<(离子晶体)<(共价晶体),C项正确;
D.电荷相同的离子,离子半径越小,则离子键越强,熔点越高,、、、的离子半径由小到大,则熔点由高到低的顺序为,D项正确
故答案选A
4.答案:A
解析:A.碘属于分子晶体的单质,A符合;
B.金刚石属于共价晶体的单质,B不符合;
C.干冰属于分子晶体的化合物,C不符合;
D.NaCl属于离子晶体的化合物,D不符合;
故选A。
5.答案:D
解析:冰晶胞内水分子间以氢键结合,A错误;冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,由金刚石晶胞结构图可知,每个金刚石晶胞中含有的C原子个数,故每个冰晶胞平均含有的水分子数也为8,B错误;水分子间的氢键具有方向性和饱和性,C错误;冰中氢键的作用能为,而冰的熔化热为,说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键,液态水中仍存在氢键,D正确。
6.答案:B
解析:A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,超分子这种聚集体,有的是有限的,有的是无限伸展的,故A正确;
B.冠醚识别钾离子反映了超分子的“分子识别”的特征,故B错误;
C.冠醚是一种超分子,可以识别碱金属离子,反映了超分子的“分子识别”的特征,故C正确;
D.“杯酚”和甲苯、氯仿都是超分子,可以利用超分子的分子识别特征,对和进行分离,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.答案:B
解析:A.由的结构可知,由分子构成,属于分子晶体,硬度较小,A正确;
B.由的结构可知,结构中既含有As-S极性键,但不含有非极性键,B错误;
C.被氧化为和时,s元素由-2价上升到+4价,参与反应时转移电子,C正确;
D.和中心原子价层电子对数都是4且都含有1个孤电子对,As元素与N元素同主族,N的电负性强于As,对成键电子对的吸引更强,共价键之间的排斥更大,键角更大,则键角:,D正确;故选B。
8.答案:C
解析:A.由晶胞结构可知,NaCl晶胞中以体心为例,周围紧邻的位于面心,个数为6,故A项正确;
B.干冰晶胞中分子之间存在范德华力,金刚石晶胞中碳原子间的作用为共价键,其作用力不同,故B项正确;
C.若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为晶胞体对角线长度的,即acm,故C项错误;
D.由晶胞结构可知,Cu晶胞在xy平面的投影图为:,故本题选C。
9.答案:C
解析:A.NaCl晶胞中的半径大于,a为,A正确;
B.由晶胞结构可知,每个周围距离最近且等距的有8个,B正确;
C.干冰是由分子密堆积形成的晶体,冰晶体中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子形成四面体结构,中间有空隙,不是分子密堆积形成的晶体,C错误;
D.冠醚是一种超分子,冠醚与碱金属离子的结合能力大小,与碱金属离子直径和冠醚空腔直径有关,D正确;
故选C。
10.答案:C
解析:一般来说,共价晶体的沸点高于离子晶体,离子晶体高于分子晶体。分子晶体若有分子间氢键,则沸点较高,若无氢键,则相对分子质量越大,沸点越高。
是共价晶体,沸点最高,NaCl是离子晶体,沸点次之,HF、HCl、都是分子晶体,沸点较低,且常温下均为气体,HF分子间有氢键,沸点高于HCl和,HCl的相对分子质量大于,所以其沸点高于,所以、NaCl、HF、HCl、沸点由高到低的顺序为、NaCl、HF、HCl、,故选C。
11.答案:B
解析:A.干冰晶体中,位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳的距离最近,则每个二氧化碳周围紧邻12个二氧化碳,故A正确;
B.氯化钠晶体中,位于顶点的氯离子与位于面心的氯离子的距离最近,则每个氯离子周围紧且邻距离相等的氯离子共有12个,故B错误;
C.氯化铯晶体中,位于体心的铯离子与位于顶点的氯离子的距离最近,则每个铯离子周围紧邻8个氯离子,故C正确;
D.金刚石为共价晶体,晶体的空间结构为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环有6个碳原子,故D正确;
故选B。
12.答案:C
解析:A.基态Al原子核外电子排布为,基态F原子核外电子排布为,Al和F的基态原子核外未成对电子数相同,均为1,A正确;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性大小:,B正确;
C.Al的氯化物氯化铝为分子晶体,C错误;
D.甲烷和四氟化碳均为分子晶体,四氟化碳相对分子质量更大,沸点更高,D正确;
故选C。
13.答案:A
解析:A.甲烷晶体是分子晶体,熔化时只需克服范德华力,不需要破坏共价键,故A错误;B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的甲烷分子的个数为,故B正确;C.由晶胞结构可知,晶胞中甲烷分子位于顶点和面心,所以晶胞中的每个球体代表一个甲烷分子故C正确;D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的甲烷分子与位于面心的甲烷分子的距离最近,所以晶体中1个甲烷分子周围有12个紧邻的甲烷分子,故D正确,故选A。
14.答案:(1)分子晶体;1:3
(2)<;镁离子半径小于钠离子,所带电荷数大于钠离子,氧离子半径小于氯离子,所带电荷数大于氯离子,故MgO晶体中离子键强与NaCl晶体
(3)半径小于,使阴离子和阳离子间的距离变小、作用力增强
(4)FeC;21.4
解析:(1)的晶体类型为:分子晶体;金刚石晶胞中碳原子的配位数4,晶胞中的配位数为12,故金刚石晶胞中碳原子的配位数与晶胞中的配位数之比为1:3;
(2)镁离子半径小于钠离子,所带电荷数大于钠离子,氧离子半径小于氯离子,所带电荷数大于氯离子,故MgO晶体中离子键强与NaCl晶体,晶体的熔点<晶体的熔点;
(3)半径小于,使阴离子和阳离子间的距离变小、作用力增强,可以改善晶体生长过程中产生晶体缺陷;
(4)Fe原子位于顶点和面心,个数为:,C原子位于棱上和内部,个数为:,故晶体的化学式为FeC;密度增加是由于碳原子增加,一个晶胞中含铁原子4个,C原子4个,密度增加的百分比为:。
15.答案:(1)12
(2);第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是,为第ⅣA族元素,因此a为
(3)共价
(4)三
(5)
解析:(1)该元素的第二电离能和第三电离能的差距较大,说明能层发生变化,故元素为Mg,最外层有12中运动状态不同的电子,故答案为:12;
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化中,N、O、F三种氰化物可以形成分子间氢键,会造成熔沸点反常,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是,为第ⅣA族元素,因此a为,故答案为:;第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是,为第ⅣA族元素,因此a为;
(3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示,该晶胞结构与二氧化硅类似,故形成了共价晶体二氧化碳,故答案为:共价;
(4)同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但IIA族的np为全充满、VA族的np为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,则第一电离能:Al<Mg<Si<S<P,介于Al、P之间的第三周期元素有3种,故答案为:三;
(5)晶胞中,C原子的数目为4,Si原子的数目为8×+6×=4,晶胞质量为m=g,晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3,晶胞密度ρ=g/cm3,故答案为:。
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