内容正文:
1.下列各组物质都属于分子晶体的是( )
A.碘、二氧化碳、白磷、C60
B.NaCl、二氧化碳、白磷、二氧化硅
C.SO2、金刚石、N2、铜
D.醋酸、甲烷、石墨、氧化钠
解析 B项,NaCl和二氧化硅不属于分子晶体;C项,金刚石和铜不属于分子晶体;D项,石墨和氧化钠不属于分子晶体。
答案 A
2.某化学兴趣小组,在学习分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔、沸点,记录如下:
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
CaCl2
熔点/℃
801
712
190
-68
782
沸点/℃
1465
1418
180
57
1600
根据这些数据分析,属于分子晶体的是( )
A.NaCl、MgCl2、CaCl2 B.AlCl3、SiCl4
C.NaCl、CaCl2 D.全部
解析 由分子构成的晶体,分子与分子之间以分子间作用力相互作用,而分子间作用力较小,克服分子间作用力所需能量较低,故分子晶体的熔、沸点较低,表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸点很高,很明显不属于分子晶体,AlCl3、SiCl4熔、沸点较低,应为分子晶体,B正确,A、C、D错误。
答案 B
3.干冰(CO2)的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.干冰晶体属于分子晶体
B.干冰晶胞中,含有4个CO2分子
C.干冰晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有6个
D.干冰晶体中CO2分子间作用力较小,常压下易升华
解析 干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,为分子晶体,A正确;CO2分子在晶胞的顶点和面心,顶点上的CO2分子被8个晶胞共有,面心上的CO2分子被2个晶胞共有,所以每个晶胞中含有8×+6×=4个CO2分子,B正确;干冰晶体为分子密堆积,二氧化碳的配位数为12,即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C错误;干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,又分子间作用力较小,即常压下易升华,D正确。
答案 C
4.第三周期元素的单质熔点如图所示。下列叙述正确的是( )
A.图中涉及了四种晶体类型
B.P4熔点低于S8的原因是P—P键键能较小
C.硅晶体由非极性键形成空间网状结构
D.金属越活泼,其单质熔点越高
解析 由图像可知,第三周期元素形成的单质中,钠、镁、铝是金属晶体,硅是共价晶体,磷、硫、氯、氩固体单质是分子晶体,共3种晶体类型,A错误;分子晶体的熔点与共价键键能无关,与分子间作用力大小有关,S8的相对分子质量大于P4,B错误;硅晶体由硅硅键形成空间网状结构,C正确;金属晶体熔点与金属键强弱有关,金属键强弱与金属离子带电荷数、离子半径有关。钠、镁、铝离子所带电荷数依次为1、2、3,离子半径依次减小,故金属键依次增强,熔点升高,D错误。
答案 C
5.下列关于物质熔、沸点高低的比较正确的是( )
A.H2>N2>O2
B.NH3>AsH3>PH3
C.Cl2>Br2>I2
D.C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3
解析 组成和结构相似的分子晶体的熔、沸点随相对分子质量的增大而升高,即熔、沸点:H2<N2<O2、Cl2<Br2<I2,A、C错误;氨气中含有氢键,熔、沸点反常高,即熔、沸点:NH3>AsH3>PH3,B正确;相对分子质量相同的烷烃,其支链越多,熔、沸点越低,即熔、沸点:C(CH3)4<(CH3)2CHCH2CH3< CH3CH2CH2CH2CH3,D错误。
答案 B
6.如图所示是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素,分子中所有原子的最外层电子都达到8电子稳定结构。下列说法不正确的是( )
A.该化合物的分子式可能是Al2Cl6
B.该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电
C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体
D.该化合物中不存在离子键,也不含有非极性共价键
解析 将二聚分子变成单分子,得BA3,根据两种元素都处于第3周期,可知BA3可能是PCl3或AlCl3,而在PCl3中所有原子已达稳定结构,不可能形成二聚分子,故只可能是AlCl3,则该化合物的分子式是Al2Cl6,A正确;该化合物是无机化合物的二聚分子,属于共价化合物,不存在离子键,只有极性共价键,在熔融状态下不能导电,固态时形成的晶体是分子晶体,B错误,C、D正确。
答案 B
7.(2025·河南卷)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1,X所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是( )
A.QY3为极性分子
B. ZY为共价晶体
C.原子半径:W>Z
D. 1个X2分子中有2个π键
解析 Q、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多1,所以X是N;X所在族的族序数等于Q的质子数,Q是B,所以W是C;基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍,即质子数之和为20,所以Y是F,Z是Na。BF3为平面正三角形结构,结构对称,属于非极性分子,A错误;NaF是离子晶体,B错误;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:C<Li<Na,C错误;N2分子中含有三键,所以含有2个π键,D正确。
答案 D
8.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是σ键的一种
D.已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol-1,而常见的冰的熔化热为336 J·mol-1,这说明冰变成水,氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
解析 冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,A错误;由冰晶胞的结构可知,每个冰晶胞平均占有的分子个数为4+×8+6×=8,B错误;水分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键不属于化学键,C错误;冰中氢键的作用力为18.5 kJ·mol-1,1 mol冰中含有2 mol氢键,而常见的冰的熔化热为336 J·g-1,也可写为6.05 kJ·mol-1,说明冰变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。
答案 D
9.(1)比较下列化合物的熔、沸点的高低(填“>”或“<”)。
①CO2__________SO2;②NH3__________PH3;③O3________O2;
④Ne________Ar;⑤CH3CH2OH________CH3OH;⑥CO______N2。
(2)已知AlCl3的熔点为190 ℃,但它在180 ℃即开始升华。请回答:
①AlCl3固体是________晶体。
②设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物:______________。
解析 (1)各组物质均为分子晶体,根据分子晶体熔、沸点的判断规律,可比较六组物质熔、沸点的高低。(2)由AlCl3的熔点低以及在180 ℃时开始升华可判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物,可测其在熔融状态下是否导电,不导电则是共价化合物,导电则是离子化合物。
答案 (1)①< ②> ③> ④< ⑤> ⑥> (2)①分子 ②在熔融状态下,验证其是否导电,若不导电是共价化合物
10.如图所示,甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。
请回答下列问题:
(1)C60的熔点为280 ℃,从晶体类型来看,C60属于________晶体。
(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14,实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子,二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为________。
(3)①碘晶体属于________晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为________。
解析 (1)C60不属于空间网状结构,熔、沸点低,应为分子晶体。(2)二氧化碳晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的顶点和面心位置,则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×+6×=4,二氧化碳的分子结构为O===C===O,每个分子中含有2个σ键和2个π键,所以σ键与π键的个数比为1∶1。
答案 (1)分子 (2)4 1∶1 (3)①分子 ②分子间作用力
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