3.2 分子晶体与共价晶体 第1课时（分层作业）化学人教版选择性必修2

第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 分层作业 1．分子晶体具有的本质特征是 A．晶体硬度小 B．熔融时不导电 C．晶体内微粒间以分子间作用力相结合 D．熔点一般比共价晶体低 2．下列有关分子晶体的说法中正确的是 A．分子内均存在共价键 B．分子间一定存在范德华力 C．分子间一定存在氢键 D．其结构一定不能由原子直接构成 3．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．分子晶体的熔点较高 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 4．下列关于分子晶体的说法不正确的是 A．分子晶体中含有分子 B．固态或熔融态时均能导电 C．分子间以分子间作用力相结合 D．熔、沸点一般比较低 5．的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是 ①晶体是分子晶体 ②常温常压下不是气体 ③的分子是由极性共价键形成的 ④的熔点高于 A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有① 6．下列说法中，错误的是 A．只含分子的晶体一定是分子晶体 B．碘晶体升华时破坏了共价键 C．几乎所有的酸都属于分子晶体 D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体 7．单质碘的熔、沸点较低，其原因是 A．碘的非金属性较弱 B．碘分子中键能较小 C．固态碘单质中碘分子间以范德华力结合 D．I-I 共价键的键长较长 8．下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是 A．Si B．HCl C．N2 D．NH4Cl 9．下列说法中，正确的是 A．冰融化时，分子中氢氧键发生断裂 B．共价晶体中共价键越强，晶体的熔点和沸点越高 C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高 D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定 10．下列属于分子晶体的化合物是 A．碘 B．金刚石 C．干冰 D．NaCl 11．氦晶体的升华能是0.105 kJ·mol-1，而冰的升华能则为46.9 kJ·mol-1.能解释这一事实的叙述是 ①氦原子间仅存在范德华力 ②冰中有氢键 ③氦原子之间的化学键很弱 ④水分子之间的共价键强 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 12．下列物质中属于分子晶体，而且既含键又含键的是 A． B． C． D． 13．已知可燃冰为甲烷的水合物，现有44个水分子构成6个“笼”，每个“笼”的中心有且仅有1个分子填充，现有5个“笼”的中心由甲烷分子填充，则该可燃冰的化学式为（    ） A．CH4•9H2O B．CH4•8H2O C．CH4•5H2O D．CH4•3H2O 14．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是(　　)    A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥ 15．据报道，某星球大气中含有一种称为硫化羰（COS）的化合物，其分子结构与二氧化碳类似，能在氧气里燃烧。下列关于硫化羰的说法不正确的是（    ） A．二氧化碳是非极性分子，但硫化羰是极性分子 B．二氧化碳与硫化羰均无还原性 C．固体硫化羰是分子晶体 D．硫化羰分子中的三个原子处于同一直线上 16．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，存在类似金属键的作用力 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 17．下列有关微粒性质的排列顺序错误的是 A．GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体，熔沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4 B．共价键的极性：H2O2＞CO2＞NO C．还原性：H2O＜H2S＜H2Se D．中心原子的孤电子对数：BeCl2＜H2S＜OF2 18．目前，人类已经发现的非金属元素除稀有气体外共16种。下列对这16种非金属元素的判断正确的有 ①都是主族元素，最外层电子数都大于3 ②单质形成的晶体都为分子晶体 ③氢化物常温下都是气态，所以又叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有③④正确 D．都不正确 19．干冰()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个分子 C．干冰晶体中，每个周围等距且紧邻的有6个 D．干冰晶体中分子间作用力较小，常压下易升华 20．黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构(如图所示)。下列有关说法正确的是    A．磷原子为杂化，故每层中的磷原子均共平面 B．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同 C．黑磷熔沸点很高，与金刚石晶体类型相同 D．黑磷、红磷和白磷三种物质互为同系物，化学性质相似 21．如图，是由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。科研人员用电子计算机模拟出类似的新物质，下列有关的叙述正确的是 A．分子中含有的键是键的2倍 B．属于原子晶体 C．分子是由非极性键构成的非极性分子 D．的熔点比的低 22．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些却是强温室气体，下列推测不正确的是 A．熔点：NF3>C3F8 B．CHClFCF3存在手性异构 C．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大 D．由价层电子对互斥理论可确定NF3中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形 23．北京2022年冬奥会采用CO2临界直冷技术，实现“水立方”变为“冰立方”。干冰晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．冰、干冰晶体类型不同 B．“水立方”变为“冰立方”，密度减小 C．用干冰制冷比用氟利昂制冷环保 D．1个干冰晶胞的质量约为 24．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 相对分子量 沸点：高于 B 键能： 沸点：高于 C 分子间作用力： 稳定性：强于 D 相对分子质量： 沸点：HI高于HCl 25．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是 A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体 C．水分子间通过键形成冰晶体 D．冰融化后，水分子之间的空隙增大 26．干冰的晶胞结构如图，晶胞边长为apm，下列说法错误的是 A．干冰属于分子晶体 B．该晶胞中含有的CO2分子数为4 C．相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为pm D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子数为4 27．下列关于物质性质的说法，不正确的是 A．I2晶体升华时破坏了分子内共价键 B．丙氨酸(CH3CH(NH2)COOH)分子是手性分子 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 D．酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH 28．富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图，下列说法错误的是 A．分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化 B．1molC60分子中σ键的数目为90NA C．1个C60分子中含有20个五边形和12个六边形 D．C60分子晶胞是分子密堆积 29．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是 A．化学式是Al2Cl6 B．不存在离子键和非极性共价键 C．在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．在熔融状态下能导电 30．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物；甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体；K是红棕色气体；丙的浓溶液具有强氧化性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．K、L、M形成的晶体都是分子晶体 B．X和Z形成的分子晶体中一定不存在非极性键 C．L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高 D．由X、Y、Z、W构成的化合物中可能只含有共价键 31．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如下图所示： （1）1 mol冰中有 mol“氢键”。 （2）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是 。 （3）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。 （4）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是 (填字母)。 32．可燃冰具有巨大的储量和清洁的特点，被认为是一种新型的能源资源，我国科学家对其性质进行不断研究。科学家发现，一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 （1）用化学用语表示CH4、CO2、H2O的相关微粒，正确的是_______。 A．基态C原子价层电子的轨道表示式为： B．CO2的电子式为 C．CH4的空间填充模型为： D．用电子式表示H2O分子的形成： （2）下列微粒之间的关系，正确的是_______。 A．乙醇、甲醚：同分异构体 B．O2、O3：同位素 C．CO2、CO：同素异形体 D．甲醇、苯甲醇：同系物 （3）甲烷分子的空间构型为 ，其中心原子的杂化轨道类型为 ；水分子的空间结构与价层电子对的空间结构 (填“一致”、“不一致”或“无法判断”)。 （4）“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据下述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是 。 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能/kJ·mol-1 CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 用CO2置换CH4的转换过程如下图所示。 （5）下列说法正确的是_______。 A．笼状结构中水分子间主要靠氢键结合 B．E代表CO2，F代表CH4 C．CO2置换出CH4的过程涉及化学键的断裂及形成 D．CO2可置换可燃冰中所有的CH4分子 （6）可燃冰中，甲烷分子处于由多个水分子组成的笼中，如图所示。某种甲烷水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个分子笼，每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子。若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，则该甲烷水合物的化学式为 。 （7）以下属于“可燃冰”开采与利用重要方法的是_______。 A．加压 B．减压 C．降温 D．升温 （8）水是一种常见的溶剂，二氧化碳在一定条件下也可以作溶剂。超临界二氧化碳是一种新型萃取剂。以下物质可用超临界二氧化碳萃取的是 。 A．NaOH                B． NaCl            C．植物精油 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 分层作业 1．分子晶体具有的本质特征是 A．晶体硬度小 B．熔融时不导电 C．晶体内微粒间以分子间作用力相结合 D．熔点一般比共价晶体低 【答案】C 【解析】分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是其构成微粒间的相互作用——分子间作用力，它相对于化学键来说是极其微弱的，C项符合题意。 2．下列有关分子晶体的说法中正确的是 A．分子内均存在共价键 B．分子间一定存在范德华力 C．分子间一定存在氢键 D．其结构一定不能由原子直接构成 【答案】B 【解析】A．稀有气体分子构成的晶体中，不存在任何化学键，单原子分子间通过范德华力结合，故A错误； B．分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，故B正确； C．氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内，故C错误；     D．稀有气体分子构成的晶体中，原子间通过范德华力结合成晶体，其结构是由原子直接构成的，故D错误； 答案选B。 3．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．分子晶体的熔点较高 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 【解析】A．稀有气体分子内无化学键，A项错误； B．分子晶体有低熔点的特性，B项错误； C．分子晶体中不一定存在氢键，如晶体，C项错误； D．分子晶体中分子间一定存在范德华力，可能存在氢键，所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力，D项正确。 故选：D。 4．下列关于分子晶体的说法不正确的是 A．分子晶体中含有分子 B．固态或熔融态时均能导电 C．分子间以分子间作用力相结合 D．熔、沸点一般比较低 【答案】B 【解析】A．分子晶体是由分子构成的，A正确； B．固态或熔融态时，分子晶体既不电离也没有自由移动的电子，均不能导电，B错误； C．分子间以分子间作用力相结合，C正确； D．分子晶体的熔、沸点一般比较低，D正确。 故选：B。 5．的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是 ①晶体是分子晶体 ②常温常压下不是气体 ③的分子是由极性共价键形成的 ④的熔点高于 A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有① 【答案】A 【解析】属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①与结构相似，则是分子晶体，正确；②与结构相似，且的相对分子质量较大、是液体，则常温常压下不可能是气体，正确；③中与形成共价键，则是由极性共价键形成的分子，正确；④分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则的熔点高于，正确。故选A。 6．下列说法中，错误的是 A．只含分子的晶体一定是分子晶体 B．碘晶体升华时破坏了共价键 C．几乎所有的酸都属于分子晶体 D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体 【答案】B 【解析】A．分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确； B．碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误； C．几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确； D．稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，故稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。 故选B。 7．单质碘的熔、沸点较低，其原因是 A．碘的非金属性较弱 B．碘分子中键能较小 C．固态碘单质中碘分子间以范德华力结合 D．I-I 共价键的键长较长 【答案】C 【解析】碘单质是分子晶体，碘分子间以范德华力结合，影响分子晶体熔沸点的是范德华力，范德华力较弱，故单质碘的熔、沸点较低，C符合题意； 答案选C。 8．下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是 A．Si B．HCl C．N2 D．NH4Cl 【答案】C 【解析】A．Si是原子间通过非极性共价键形成的空间网状结构，为共价晶体，A错误； B．HCl中含有的是极性共价键，B错误； C．N2分子内为非极性键，分子间为范德华力，所以N2为分子晶体 ，C正确； D．NH4Cl为离子化合物，形成离子晶体，D错误； 故选C。 9．下列说法中，正确的是 A．冰融化时，分子中氢氧键发生断裂 B．共价晶体中共价键越强，晶体的熔点和沸点越高 C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高 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】A．冰融化时，水分子没有改变，改变的是分子间的距离，所以分子中H-O键没有发生断裂，A错误； B．共价晶体中，共价键的键能越大，破坏共价键所需的能量越大，该晶体的熔点越高，B正确； C．分子晶体熔化或沸腾时，只改变分子间的距离，不需要破坏分子内的共价键，所以该晶体的熔沸点高低与键能无关，C错误； D．分子晶体中，物质的稳定性与分子内原子间的共价键有关，与分子间作用力无关，D错误； 故选B。 10．下列属于分子晶体的化合物是 A．碘 B．金刚石 C．干冰 D．NaCl 【答案】C 【解析】A．碘是单质不是化合物，A错误； B．金刚石是单质不是化合物，B错误； C．干冰由CO2分子组成，属于分子晶体的化合物，C正确； D．NaCl属于离子晶体，D错误； 故答案选C。 11．氦晶体的升华能是0.105 kJ·mol-1，而冰的升华能则为46.9 kJ·mol-1.能解释这一事实的叙述是 ①氦原子间仅存在范德华力 ②冰中有氢键 ③氦原子之间的化学键很弱 ④水分子之间的共价键强 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】A 【解析】氦晶体为分子晶体，氦原子间仅存在范德华力，升华过程需要破坏分子间作用力；冰也是分子晶体，但是分子间存在氢键，导致其升华需要较高的能量；其两者的升华过程不涉及共价键的强弱；故选①②。 故选A。 12．下列物质中属于分子晶体，而且既含键又含键的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，A错误； B．是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与硫原子间形成碳硫双键，故既含键又含键，符合题意，B正确； C．是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含键而不含键，不符合题意，C错误； D．是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，D错误； 故选B。 13．已知可燃冰为甲烷的水合物，现有44个水分子构成6个“笼”，每个“笼”的中心有且仅有1个分子填充，现有5个“笼”的中心由甲烷分子填充，则该可燃冰的化学式为（    ） A．CH4•9H2O B．CH4•8H2O C．CH4•5H2O D．CH4•3H2O 【答案】A 【解析】由题意可知，其中1个“笼”的中心由水分子填充，则总水分子数为45，甲烷分子数为5，则甲烷分子数与水分子数之比为1∶9，故该可燃冰的化学式为； 答案选A。 14．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是(　　)    A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【答案】B 【解析】从结构上看：①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和原子晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其它原子结合，该结构可以看成一个分子，所以可能是分子晶体。 故选B。 15．据报道，某星球大气中含有一种称为硫化羰（COS）的化合物，其分子结构与二氧化碳类似，能在氧气里燃烧。下列关于硫化羰的说法不正确的是（    ） A．二氧化碳是非极性分子，但硫化羰是极性分子 B．二氧化碳与硫化羰均无还原性 C．固体硫化羰是分子晶体 D．硫化羰分子中的三个原子处于同一直线上 【答案】B 【解析】A. 二氧化碳直线形对称结构，属于非极性分子，结构为S=C=O，含极性键，但结构中正负电荷的中心不重合，为极性分子，故A正确； B. 二氧化碳中C元素是最高价+4价，没有还原性，COS中S是-2价，具有还原性，故B错误； C. 硫化羰是由分子构成的，是分子晶体，故C正确； D. 二氧化碳是直线形分子，硫化羰与CO2的结构相似，所以硫化羰分子中三个原子位于同一直线上，故D正确； 故选B。 16．石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道 C．石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，存在类似金属键的作用力 D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 【答案】C 【解析】石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，层内存在共价键，每个C原子形成3个键，且每个C原子为3个环共有，以此解答该题。 【解析】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，A错误； B．石墨中的碳原子采取杂化与其他的三个碳原子相连，每个杂化轨道含s轨道与p轨道，B错误； C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间通过共价键结合；石墨层内的每个碳原子存在一个单电子，这些单电子可以在层内自由移动，与层内碳原子之间存在类似金属键的作用力，C正确； D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为，D错误； 故选：C。 17．下列有关微粒性质的排列顺序错误的是 A．GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体，熔沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4 B．共价键的极性：H2O2＞CO2＞NO C．还原性：H2O＜H2S＜H2Se D．中心原子的孤电子对数：BeCl2＜H2S＜OF2 【答案】D 【解析】A．GeX4(X表示Cl、Br或I)为分子晶体，根据结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，因此熔沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故A正确； B．两元素电负性差值越大，形成共价键的极性越强，因此共价键的极性：H2O2＞CO2＞NO，故B正确； C．同主族，非金属性越弱，对应的氢化物的还原性越强，因此还原性：H2O＜H2S＜H2Se，故C正确； D．BeCl2的中心原子是Be，其孤电子对数是0；H2S的中心原子是S，其孤电子对数是2，OF2的中心原子是O，其孤电子对数是2，因此中心原子的孤电子对数：BeCl2＜H2S = OF2，故D错误。 综上所述，答案为D。 18．目前，人类已经发现的非金属元素除稀有气体外共16种。下列对这16种非金属元素的判断正确的有 ①都是主族元素，最外层电子数都大于3 ②单质形成的晶体都为分子晶体 ③氢化物常温下都是气态，所以又叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有③④正确 D．都不正确 【答案】D 【解析】①H原子的最外层电子数是1，①错误； ②金刚石、晶体硅、晶体硼等都是共价晶体，②错误； ③H2O常温下为液态，③错误； ④SiO2、CO、NO等常温下不与水反应，④错误； 综上所述，①②③④都不正确，故选D。 19．干冰()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个分子 C．干冰晶体中，每个周围等距且紧邻的有6个 D．干冰晶体中分子间作用力较小，常压下易升华 【答案】C 【解析】A．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； B．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=4个CO2分子，B正确； C．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； D．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； 故选C。 20．黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构(如图所示)。下列有关说法正确的是    A．磷原子为杂化，故每层中的磷原子均共平面 B．石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同 C．黑磷熔沸点很高，与金刚石晶体类型相同 D．黑磷、红磷和白磷三种物质互为同系物，化学性质相似 【答案】B 【解析】A．由黑鳞的结构图可知，黑鳞的中磷原子排列成立体结构，则磷原子杂化方式为sp3杂化，则每一层中的磷原子不可能在同一平面上，故A错误； B．因为黑磷晶体与石墨类似的层状结构，所以黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，每层内是共价键，所以层与层之间和沿片层的导电性不同，故B正确； C．黑磷晶体与石墨有类似的层状结构，则黑鳞最可能是混合型晶体(具有共价晶体和分子晶体的性质)，故C错误； D．黑磷、白磷和红磷都是单质，不属于同系物，故D错误； 故本题选B。 21．如图，是由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。科研人员用电子计算机模拟出类似的新物质，下列有关的叙述正确的是 A．分子中含有的键是键的2倍 B．属于原子晶体 C．分子是由非极性键构成的非极性分子 D．的熔点比的低 【答案】C 【解析】A． N原子核外有3个未成对电子，在分子中，N原子形成3个σ键，一对孤电子对，分子中不含有键，A错误； B． 属于分子晶体，B错误； C． 分子是由非极性键构成的非极性分子，C正确； D． 、都是非极性分子，的分子量更大，范德华力更大，故熔点更高，D错误； 故选C。 22．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8，它们虽是微量的，有些却是强温室气体，下列推测不正确的是 A．熔点：NF3>C3F8 B．CHClFCF3存在手性异构 C．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大 D．由价层电子对互斥理论可确定NF3中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形 【答案】A 【解析】A.因分子晶体的相对分子质量越大，熔点越大，则熔点：NF3＜C3F8，A错误 B .碳原子连有四个不同的基团，则具有手性，则CHClFCF3存在手性异构，B正确； C .根据相似相溶原理可知，有机物易溶于有机物，而水为无机物，则C3F8在CCl4中的溶解度比水中大，C正确; D．N原子上有1对孤对电子，有3个N-F键，类似氨气的结构，则NF3分子中N原子是sp3杂化，分子呈三角锥形，D正确. 答案选A。 23．北京2022年冬奥会采用CO2临界直冷技术，实现“水立方”变为“冰立方”。干冰晶胞如图所示。下列说法错误的是 A．冰、干冰晶体类型不同 B．“水立方”变为“冰立方”，密度减小 C．用干冰制冷比用氟利昂制冷环保 D．1个干冰晶胞的质量约为 【答案】A 【解析】A．冰、干冰都属于分子晶体，A项错误； B．在冰晶体中，每个水分子周围只有四个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力为氢键，而氢键具有饱和性和方向性，所以氢键的存在使四面体中心的水分子与四面体顶角方向的4个紧邻水分子相互作用，这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，使得冰的密度比液态水的小，故“水立方”变为“冰立方”，密度减小，B项正确； C．氟利昂排放到大气中会破坏O3层，干冰不能破坏O3层，氟利昂的温室效应是二氧化碳的3400~15000倍，故用干冰制冷比用氟利昂制冷环保，C项正确； D．由干冰的晶胞可知，1个晶胞中含CO2的个数为=4，则1个干冰晶胞的质量约为=，D项正确； 答案选A。 24．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 相对分子量 沸点：高于 B 键能： 沸点：高于 C 分子间作用力： 稳定性：强于 D 相对分子质量： 沸点：HI高于HCl 【答案】D 【解析】A．由于相对分子质量：，所以范德华力：，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，故A错误； B．由于原子半径：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，I组命题不能解释Ⅱ组命题，故B错误； C．由于相对分子质量：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，I组命题不能解释Ⅱ组命题，故C错误； D．由于相对分子质量：，所以范德华力：，所以沸点：，故D正确； 故选D。 25．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是 A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体 C．水分子间通过键形成冰晶体 D．冰融化后，水分子之间的空隙增大 【答案】A 【解析】A．如图所示，每个水分子可以与另外四个水分子之间形成氢键，从而形成四面体结构，A正确； B．冰晶体属于分子晶体，B错误； C．冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，C错误； D．冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，而冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D错误； 故选A。 26．干冰的晶胞结构如图，晶胞边长为apm，下列说法错误的是 A．干冰属于分子晶体 B．该晶胞中含有的CO2分子数为4 C．相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为pm D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子数为4 【答案】D 【解析】A．干冰形成的晶体类型属于分子晶体，A正确； B．该晶胞中含有的CO2分子数为＝4，B正确； C．二氧化碳分子位于顶点和面心处，因此晶胞中相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为面对角线的一半，即为pm，C正确； D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子位于面心处，个数为＝12，D错误； 答案选D。 27．下列关于物质性质的说法，不正确的是 A．I2晶体升华时破坏了分子内共价键 B．丙氨酸(CH3CH(NH2)COOH)分子是手性分子 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 D．酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH 【答案】A 【解析】A．碘是分子晶体，升华时只会破坏分子间作用力，不会破坏共价键，A错误； B．丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示：，B正确； C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，C正确； D．-F、-Cl为吸电子基团，F的电负性强于Cl，F-C的极性大于Cl-C的极性，使-CF3的极性大于-CCl3的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，-CH3为推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性减小，羧酸的酸性越弱，酸性强弱：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH3COOH，D正确； 故选A。 28．富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图，下列说法错误的是 A．分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化 B．1molC60分子中σ键的数目为90NA C．1个C60分子中含有20个五边形和12个六边形 D．C60分子晶胞是分子密堆积 【答案】C 【解析】A．由结构可知富勒烯中的每个碳原子均只与周围三个碳原子相连，每个碳原子都采用sp2杂化，故A正确； B．1molC60分子中a键的数目为=90NA，故B正确； C．多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定律:顶点数+面数-棱边数=2，设五边形个数为x，六边形个数为y，根据足球烯结构，足球烯有60个顶点，面数为(x+y)，每个棱被2个面共有，棱数为×(3×60)，根据欧拉定理，有60+(x+y)-×(3×60)=2，根据键数和顶点，得出×(5x+6y)=×(3×60)，推出x=12，y=20，即五边形有12个，六边形有20个。故C错误； D．C60晶体为面心立方排布，因此晶体中1个C60分子有12个紧邻的C60分子，属于分子密堆积类型，故D正确； 故选C。 29．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是 A．化学式是Al2Cl6 B．不存在离子键和非极性共价键 C．在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．在熔融状态下能导电 【答案】D 【解析】A．将二聚分子变成单分子，得BA3化学式，根据两种元素都处于第三周期，可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子是不可能的，所以只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，A正确； B．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，只存在Cl-Al键，Cl与Cl之间没有形成非极性共价键，所以也不存在非极性共价键， B正确； C．该化合物是无机化合物的形成的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体， C正确； D．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，也不是离子化合物，在熔融状态下不能导电，D错误； 故选D。 30．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物；甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体；K是红棕色气体；丙的浓溶液具有强氧化性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是 A．K、L、M形成的晶体都是分子晶体 B．X和Z形成的分子晶体中一定不存在非极性键 C．L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高 D．由X、Y、Z、W构成的化合物中可能只含有共价键 【答案】BC 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y、W的单质，乙是常见的气体。由K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，可知K为NO2、丙为HNO3，NO2和H2O、O2按一定比例反应最终生成HNO3，则乙为O2、L为H2O；甲是常见的固体，则甲为C，C与浓硝酸在加热条件下反应生成NO2、H2O和CO2，即M为CO2，则X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素，据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析可知K为NO2，L为H2O，M为CO2，这三种物质都是由分子通过分子间作用力形成分子晶体，A正确； B．X为H元素，Z为N元素，X和Z形成的分子晶体可以N2H4，在N2H4分子中存在N-N非极性键，B错误； C．X为H元素，Y为C元素，X、Y组成的化合物可以是有机高分子化合物，其沸点远大于H2O，C错误； D．X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素，由X、Y、Z、W构成的化合物可以是氨基酸，氨基酸分子中只含有共价键，D正确； 故合理选项是BC。 31．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如下图所示： （1）1 mol冰中有 mol“氢键”。 （2）水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是 。 （3）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。 （4）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是 (填字母)。 【答案】（1）2 （2）H2O＋H2OH3O＋＋OH- 双氧水分子之间存在更多的氢键 （3）20 （4）b 【解析】（1）每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，而每个氢键为两个水分子共有，一个水分子只占到氢键的，故每个水分子形成的氢键数为=2， 1 mol冰中有2mol氢键。 （2）H2O电离生成的H＋与另一个H2O以配位键结合形成H3O＋，形成和氢氧根电子数相同的离子，故水分子电离方程式为：H2O＋H2OH3O＋＋OH-，在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是是双氧水分子间形成的氢键个数较多。 （3） =20 kJ·mol-1。 （4）根据一水合氨的电离出铵根离子和氢氧根离子分析，一水合氨的结合方式为b。 32．可燃冰具有巨大的储量和清洁的特点，被认为是一种新型的能源资源，我国科学家对其性质进行不断研究。科学家发现，一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 （1）用化学用语表示CH4、CO2、H2O的相关微粒，正确的是_______。 A．基态C原子价层电子的轨道表示式为： B．CO2的电子式为 C．CH4的空间填充模型为： D．用电子式表示H2O分子的形成： （2）下列微粒之间的关系，正确的是_______。 A．乙醇、甲醚：同分异构体 B．O2、O3：同位素 C．CO2、CO：同素异形体 D．甲醇、苯甲醇：同系物 （3）甲烷分子的空间构型为 ，其中心原子的杂化轨道类型为 ；水分子的空间结构与价层电子对的空间结构 (填“一致”、“不一致”或“无法判断”)。 （4）“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据下述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是 。 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能/kJ·mol-1 CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 用CO2置换CH4的转换过程如下图所示。 （5）下列说法正确的是_______。 A．笼状结构中水分子间主要靠氢键结合 B．E代表CO2，F代表CH4 C．CO2置换出CH4的过程涉及化学键的断裂及形成 D．CO2可置换可燃冰中所有的CH4分子 （6）可燃冰中，甲烷分子处于由多个水分子组成的笼中，如图所示。某种甲烷水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个分子笼，每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子。若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，则该甲烷水合物的化学式为 。 （7）以下属于“可燃冰”开采与利用重要方法的是_______。 A．加压 B．减压 C．降温 D．升温 （8）水是一种常见的溶剂，二氧化碳在一定条件下也可以作溶剂。超临界二氧化碳是一种新型萃取剂。以下物质可用超临界二氧化碳萃取的是 。 A．NaOH                B． NaCl            C．植物精油 【答案】（1）C （2）A （3）正四面体形 sp3 不一致 （4）范德华力和氢键 CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4 （5）A （6）CH4·8H2O （7）BD （8）C 【解析】（1） A．根据洪特规则，基态C原子价层电子的轨道表示式为 B．CO2是共价化合物，电子式为，故B错误； C．CH4是正四面体结构，空间填充模型为，故C正确； D．H2O是共价化合物，用电子式表示H2O分子的形成，故D错误； 选C。 （2）A. 乙醇、甲醚分子式都是C2H6O，结构不同，属于同分异构体，故A正确；     B. O2、O3是氧元素组成的不同单质，属于同素异形体，故B错误； C. CO2、CO是碳氧元素组成不同氧化物，不是同素异形体，故C错误；     D. 甲醇不含苯环，苯甲醇含苯环，结构不相似，甲醇、苯甲醇不是同系物，故D错误； 选A。 （3）甲烷分子的空间构型为正四面体形，其中心原子C价电子对数为4,杂化轨道类型为sp3；水分子的空间结构是V形，O原子价层电子对的空间结构是正四面体形，水分子的空间结构与价层电子对的空间结构不一致。 （4）用CO2置换CH4，该设想的依据是CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4。 （5）A. 氢键具有方向性和饱和性，笼状结构中水分子间主要靠氢键结合，故A正确； B.二氧化碳是直线型分子、甲烷是正四面体形分子， F代表CO2，E代表CH4，故B错误； C. CO2置换出CH4的过程中分子不变，不涉及化学键的断裂及形成，故C错误； D. 根据图示，小笼中的甲烷分子不能用二氧化碳置换，CO2不能置换可燃冰中所有的CH4分子，故D错误； 选A。 （6）若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，相当于48个水分子结合6个甲烷分子，则该甲烷水合物的化学式为CH4·8H2O。 （7）减小压强、升高温度有利于破坏氢键，释放出甲烷，属于“可燃冰”开采与利用重要方法的是减压、升温，选BD。 （8）根据“相似相溶”，二氧化碳是非极性分子，所以可用超临界二氧化碳萃取的是植物油，选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $