内容正文:
化学 选择性必修2 作业与测评(苏教)
单元综合训练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列有关分子晶体的叙述正确的是( )
A.分子内均存在共价键
B.非金属氧化物呈固态时,一定属于分子晶体
C.分子晶体中一定存在氢键
D.分子晶体熔化时一定破坏了范德华力
答案:D
2.下列说法中,正确的是( )
A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂
B.共价晶体中,共价键越强,熔点越高
C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定
答案:B
解析:冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,故A错误。分子晶体的熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小,而共价键键能的大小决定了分子晶体稳定性的强弱,所以C、D错误。
3.下列各组晶体物质中,化学键类型、晶体类型均相同的是( )
①SiO2和SO3 ②金刚石和白磷 ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮
⑥硫黄和单质碘
A.③④⑥ B.④⑤⑥
C.①②③ D.①③⑤
答案:A
解析:二氧化硅为共价晶体,三氧化硫为分子晶体;金刚石为共价晶体,白磷为分子晶体;CO2和SO2均只含极性共价键,二者都属于分子晶体;晶体硅和金刚石均只含非极性共价键,二者都属于共价晶体;Ne为单原子分子,不含化学键,N2中含非极性共价键;硫黄和单质碘都是分子晶体,二者都只含非极性共价键。
4.下列两组命题中,Ⅱ组中命题正确,且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是( )
选项
Ⅰ组
Ⅱ组
A
相对分子质量:HCl>HF
沸点:HCl高于HF
B
键能:H—O>H—S
沸点:H2O高于H2S
C
分子间作用力:H2O>H2S
稳定性:H2O强于H2S
D
相对分子质量:HI>HCl
沸点:HI高于HCl
答案:D
解析:相对分子质量:HCl>HF,所以范德华力:HCl>HF,但HF分子间存在氢键,而HCl分子间不存在氢键,所以沸点:HCl低于HF,A项中Ⅱ命题不正确;原子半径:O<S,键长:H—O<H—S,所以键能:H—O>H—S,但沸点与共价键的键能无关,H2O分子间存在氢键,所以沸点:H2O高于H2S,B项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题;相对分子质量:H2S>H2O,所以范德华力:H2S>H2O,但H2O分子间存在氢键,所以分子间作用力:H2O>H2S,由于键能:H—O>H—S,所以稳定性:H2O强于H2S,分子的稳定性与分子间作用力无关,所以C项中Ⅰ命题不能解释Ⅱ命题;相对分子质量:HI>HCl,所以范德华力:HI>HCl,沸点:HI高于HCl,D项中Ⅰ命题能解释Ⅱ命题。
[名师点拨]
(1)利用范德华力判断物质熔、沸点高低的前提是物质的组成和结构要相似。同一主族同一类别的物质的结构相似,如H2S和H2Te。
(2)比较分子沸点时,一定要注意氢键的存在。
5.据某科学杂志报道,国外一研究所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结构。下列叙述正确的是( )
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度
B.该物质形成的晶体属于分子晶体
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面
D.该物质的摩尔质量为1200 g·mol-1
答案:B
解析:根据题给信息可知,该物质属于分子晶体,分子晶体的熔点低、硬度小,A错误,B正确;由于Si原子半径大于C原子半径,所以C60Si60化合物结构外层球壳为Si60,即C60被包裹在Si60里面,C错误;该物质的摩尔质量为(12+28)×60 g·mol-1=2400 g·mol-1,D错误。
6.石墨晶体是层状结构。以下有关石墨晶体的说法正确的是( )
A.石墨晶体只有分子晶体和共价晶体的特征
B.石墨是混合型晶体
C.石墨中碳原子数和C—C个数之比为1∶2
D.石墨和金刚石的硬度相同
答案:B
解析:石墨中存在范德华力和共价键,还有类似金属键的特性,故石墨晶体兼有分子晶体、共价晶体和金属晶体的特征,A错误;在石墨的片层结构中,每个碳原子形成3个共价键,而一个C—C为两个碳原子共用,所以石墨中碳原子数和C—C个数之比为2∶3,C错误;石墨是层状结构,质软,金刚石是三维骨架结构,质硬,D错误。
7.关于氢键,下列说法正确的是( )
A.分子中有N、O、F原子,分子间就存在氢键
B.因为氢键的缘故,比熔、沸点高
C.由于氢键比范德华力强,所以H2O分子比H2S分子稳定
D.“可燃冰”——甲烷水合物(例如:8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键
答案:B
解析:非金属性较强的元素N、O、F的氢化物易形成氢键,但并不是分子中有N、O、F原子的分子间就存在氢键,如NO分子间就不存在氢键,A错误;形成分子内氢键时,物质的熔点和沸点都会降低,形成分子间氢键时,物质的熔点和沸点都会升高,形成分子间氢键,形成分子内氢键,故的熔、沸点更高,B正确;分子的稳定性与氢键无关,而与化学键有关,C错误;C—H键的极性非常弱,CH4不能与水分子形成氢键,可燃冰的形成是因为高压下水分子通过氢键形成笼状结构,笼状结构的空腔直径与甲烷分子的直径相近,刚好可以容纳下甲烷分子,而甲烷分子与水分子之间没有氢键,D错误。
[易错提醒]
形成氢键X—H…Y的三个原子不一定在一条直线上;分子内氢键使物质的熔、沸点降低,而分子间氢键使物质的熔、沸点升高。
8.我国科研人员成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的晶体,下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是( )
A.CO2的共价晶体和分子晶体互为同素异形体
B.在CO2的共价晶体中,每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子与2个碳原子结合
C.CO2的共价晶体和分子晶体具有相同的物理性质
D.在一定条件下,CO2的共价晶体转化为分子晶体是物理变化
答案:B
解析:同素异形体的研究对象为单质,CO2为化合物,故A错误;CO2共价晶体与CO2分子晶体结构不同,物理性质不同,如CO2共价晶体硬度很大,CO2分子晶体硬度较小,故C错误;CO2共价晶体转化为CO2分子晶体,结构已发生改变,且二者的性质也有较大差异,故二者是不同的物质,所以二者间的转化是化学变化,故D错误。
9.下列说法正确的是( )
A.干冰和石英晶体中的化学键类型相同,熔化时需克服微粒间的作用力类型也相同
B.CO2和CS2的每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C.H2O、H2S、H2Se由于分子间作用力依次增大,所以熔、沸点依次升高
D.某晶体固态时不导电,水溶液能导电,该晶体不可能是分子晶体
答案:B
解析:干冰为分子晶体,含有极性共价键,石英为共价晶体,含有极性共价键,熔化时干冰破坏的是分子间作用力,石英破坏的是共价键,A错误;CO2的结构式为O===C===O,CS2结构式为S===C===S,O和S属于同主族元素,原子最外层都具有8电子稳定结构,B正确;H2O分子间存在氢键,H2S和H2Se分子间不存在氢键,因此H2O的熔、沸点最高,H2S和H2Se随着相对分子质量增大,熔、沸点升高,因此熔、沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S,C错误;该晶体也可能是分子晶体,如AlCl3固态时不导电,水溶液能导电,但AlCl3属于分子晶体,D错误。
[特别提醒]
(1)分子晶体在固态、熔融状态时不导电。
(2)稀有气体固态时形成分子晶体,微粒之间只存在分子间作用力,分子内不存在化学键。
(3)分子晶体汽化或熔融时,克服分子间作用力,不破坏化学键。
10.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是( )
A.正硼酸晶体属于共价晶体
B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
答案:D
解析:A项,正硼酸属于分子晶体;B项,H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关,与分子间的氢键无关;C项,分子中的硼原子不符合8电子稳定结构。
11.“类推”是常用的学习方法,但有时会产生错误结论。下列类推的结论中,正确的是( )
A.ⅣA族元素氢化物沸点顺序是GeH4>SiH4 >CH4,则ⅤA族元素氢化物沸点顺序也是AsH3>PH3>NH3
B.常见的氢化物是分子晶体,则所有氢化物都是分子晶体
C.晶体中有阴离子,必有阳离子,则晶体中有阳离子,也必有阴离子
D.第2周期元素氢化物稳定性顺序是HF>H2O>NH3,则第3周期元素氢化物稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3
答案:D
解析:NH3分子间存在氢键,使其沸点升高,故A错误;某些金属的氢化物是离子晶体,如氢化钠,故B错误;金属晶体中有阳离子,没有阴离子,故C错误;同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,则对应的氢化物的稳定性逐渐增强,故D正确。
12.在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素的单质家族。下列有关说法错误的是( )
A.熔点比较:C60<C70<C90<金刚石
B.已知C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.C60晶体结构如图所示,每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个
D.金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应
答案:D
解析:C60、C70、C90均是分子晶体,组成和结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,金刚石是共价晶体,熔点比分子晶体高得多,A正确;石墨转化成金刚石是吸热反应,说明石墨能量低,故石墨比金刚石稳定,B正确;C60的结构中存在碳碳双键,可与H2发生加成反应,D错误。
二、非选择题
13.将高温水蒸气通到硫氰化钾表面,会发生反应:4KSCN+9H2O(g)===K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3。请回答下列问题:
(1)上述反应涉及的物质中,属于分子晶体的是____________________。
(2)上述反应涉及的物质中,含有离子键和共价键的是________。
(3)NH3易液化的原因是__________________________。
(4)H2S的熔、沸点比H2Se低的原因是___________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)写出CO2的电子式:________________,固体CO2升华时,发生变化的是__________________(填序号)。
①分子间距离 ②分子间作用力 ③氢键 ④分子内共价键 ⑤化学性质 ⑥物理性质
答案:(1)H2O、CO2、H2S、NH3
(2)KSCN、K2CO3
(3)NH3分子间存在氢键,增强了分子间作用力
(4)H2S、H2Se分子的组成和结构相似,H2Se的相对分子质量比H2S大,H2Se分子间的范德华力比H2S分子间的范德华力大
(5) C ①②⑥
14.请回答下列问题:
(1)苯胺()的晶体类型是________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃),原因是______________________________。
(2)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于________晶体。
答案:(1)分子晶体 苯胺分子之间存在氢键
(2)分子
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