课时测评13 分子晶体 混合型晶体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word（苏教版）

课时测评13　分子晶体　混合型晶体 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1－11题，每小题3分，共33分。 题点1　分子晶体的结构与性质 1.下列说法正确的有(　　) ①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时，分子中H—O键发生断裂 ③分子晶体在干燥或熔融时，均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔点一定越高 ⑥分子晶体的熔、沸点一般比较低 ⑦分子晶体中，分子间以分子间作用力相结合，分子间作用力越大，分子越稳定 A.2项 B.3项 C.4项 D.5项 答案：A 解析：①分子晶体的构成微粒是分子，但只含有范德华力的分子晶体具有分子密堆积的特征，含有氢键的分子晶体不是密堆积，①错误；②冰融化克服氢键，属于物理变化，水分子中H—O键没有断裂，②错误；③分子晶体在干燥或熔融时，均不能导电，③错误；④分子晶体中，分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，④正确；⑤分子晶体熔化时破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，即说明分子内共价键键能大小与该分子晶体的熔点高低无关，⑤错误；⑥分子晶体熔化时破坏分子间作用力，而分子间作用力一般较弱，导致其熔沸点较低，⑥正确；⑦分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物理性质，⑦错误。 2.下列关于微粒间作用力与晶体的说法不正确的是(　　) A.某物质呈固态时不导电，熔融状态下能导电，则该物质一定是离子晶体 B.H2O和CCl4的晶体类型相同，且每个原子的最外层都达到8电子稳定结构 C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高，是因为分子间作用力逐渐增大 D.干冰溶于水中，既有分子间作用力的破坏，也有共价键的断裂 答案：B 解析：离子晶体固态时不导电，熔融状态下能导电，故A正确；水分子中氢原子达到2电子稳定结构，故B不正确；结构相似且不含氢键的分子晶体相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的沸点越高，故C正确；干冰变为CO2气体破坏了分子间作用力，二氧化碳与水反应生成碳酸，共价键发生了断裂，故D正确。 3.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等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。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(石墨)C(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10个 D.金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧 答案： C 解析：分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点就越高，故熔点比较： C60＜C70＜C90 ，金刚石是共价晶体，熔点比分子晶体高得多，A正确； 石墨转变为金刚石吸收能量，则石墨能量低，所以石墨比金刚石稳定，B正确；以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上，这样的面有12个，所以这样的分子也有12个，C错误；C60、C70、管状碳和洋葱状碳都是碳的单质，都能与 O2 发生反应，生成碳的氧化物，D正确。 4.目前，科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯C60的分子容纳在Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合，下列叙述错误的是(　　) A.该晶体属于分子晶体 B.该分子内原子间都以极性共价键相连接 C.该物质是一种新化合物 D.该物质的相对分子质量为2 400 答案：B 解析：A项，由于该物质是“双重结构”的球形分子，所以该晶体类型是分子晶体，正确；B项，该分子内同种元素的原子间都以非极性共价键相结合，不同种元素的原子间以极性共价键相结合，错误；C项，该物质含有两种元素，是纯净物，因此属于一种新化合物，正确；D项，该物质的相对分子质量为12×60＋28×60＝2 400，正确。 5.干冰晶胞如图所示，若干冰的晶胞棱长为a，则每个CO2分子周围与其相距a的CO2分子有(　　) A.4个 B.8个 C.12个 D.6个 答案：C 解析：以顶点CO2分子为研究对象，若干冰的晶胞棱长为a，该CO2分子周围与其相距a的CO2分子处于共用这个顶点的面的面心，由于顶点CO2分子为8个晶胞共有，则每个CO2分子周围与其相距a的CO2分子为＝12个，故选C。 题点2　混合型晶体 6.中科院的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料可用作电动车的“超强电池”：充电只需7秒钟，即可续航35公里。下列有关石墨晶体的说法不正确的是(　　) A.石墨晶体内既有共价键又有分子间作用力 B.石墨晶体熔、沸点很高，硬度很大 C.石墨晶体内每个六边形平均含完整碳原子2个 D.石墨晶体中，每个C原子连接3个六元环 答案：B 解析：石墨晶体是混合型晶体，在层内存在共价键，在层间有分子间作用力，A项正确；由于石墨晶体的层内原子之间以共价键结合，所以石墨的熔、沸点很高，但是由于层与层之间以微弱的分子间作用力结合，所以其硬度很小，B项错误；石墨晶体内每个碳原子连接3个六元环，所以每个六边形平均含完整碳原子数是6×＝2，C、D项正确。 7.石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li＋嵌入石墨层间，当嵌入最大量Li＋时，晶体部分结构的俯视示意图如图所示，下列说法错误的是(　　) A.石墨属于混合型晶体 B.1 mol石墨中含有1.5 mol共价键 C.石墨晶体中，层间存在化学键和范德华力 D.图中C与Li＋的个数比是6∶1 答案：C 解析：石墨晶体内同时存在着共价键、分子间作用力，是具有分子晶体和共价晶体的结构和性质的混合型晶体，故A正确；在石墨晶体中，每个碳原子与3个碳原子形成三个共价键，而每个共价键被2个碳原子所共用，则每个碳原子形成1.5个共价键，所以1 mol石墨中含有1.5 mol共价键，故B正确；石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，不存在化学键，故C错误；从图可以看出，每个Li＋都位于1个平面正六边形的中心，即平均每6个C原子对应1个Li＋，所以此时C与Li＋的个数比是6∶1，故D正确。 8.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，B原子最外层只有3个电子，与O原子形成3个共用电子对，因此B原子最外层不是8电子稳定结构；D项，一个H3BO3分子形成6个氢键，每个氢键为2个H3BO3分子共用，因此含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol 氢键。答案选D。 9.已知：氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150 ℃，燃烧热极高。下列说法错误的是(　　) A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体 B.Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水 C.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料 D.氢铝化合物中σ键与π键数目之比为3∶1 答案： D 解析：Al2H6的熔点为150 ℃，熔点低，可以判断该物质在固体时是分子晶体，故A正确；根据元素守恒，可以推断出Al2H6在空气中完全燃烧时，Al元素变成Al2O3，H元素变成H2O，故B正确；氢铝化合物组成元素为Al和H，H2是很好的燃料，但氢气在储存运输中极不方便，将其转化为氢铝化合物后，就解决这一矛盾，同时氢铝化合物的燃烧热极高，因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料，故C正确；氢铝化合物中只有σ键，没有π键，故D错误。 10.海底有大量的天然气水合物，可满足人类1 000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为(　　) A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O C.CH4·H2O D.CH4·6H2O 答案：B 解析：天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子构建8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充，因此6个笼中有6个甲烷分子，水分子有46＋2＝48个，则天然气水合物平均分子组成可表示为6CH4·48H2O，即CH4·8H2O；答案选B。 11.(2024·陕西咸阳高二月考)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构，单层黑磷叫黑磷烯，其结构如图1所示。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家研发了黑磷—石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。下列说法错误的是(　　) A.黑磷与石墨都属于混合型晶体 B.黑磷区中P—P键能不完全相同 C.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力为范德华力 D.黑磷烯中最小的环为六元环，每个环平均含有2个P原子 答案：C 解析：黑磷与石墨类似，也具有层状结构，黑磷与石墨都属于混合型晶体，A项正确；由题给图1信息可知黑磷烯中P—P键的键长不完全相同，则黑磷区中P—P键能不完全相同，B项正确；由图2可知，复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力为共价键，C项错误；由图1可知，黑磷烯中最小的环为六元环，每个P原子被三个六元环共用，每个环平均含有P原子的个数为6×＝2，D项正确。 12.(8分)(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。 (3)如图为干冰的晶胞结构示意图，晶胞边长为a pm。其密度ρ为　　　　　　　g·cm－3(1 pm＝10－10cm，NA为阿伏加德罗常数的值)。 答案：(1)分子晶体　苯胺分子之间存在氢键 (2)分子　(3) 解析：(1)大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺中存在电负性较强的N，可以形成氢键，因此苯胺比甲苯的熔、沸点高。 13.(6分)请回答下列问题： (1)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图甲所示，图中用虚线标出了石墨的一个晶胞。该晶胞中含有的碳原子数为　　　　　 。 (2)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，如图乙所示，1 mol石墨烯中含有的六元环个数为　　 ，下列有关石墨烯的说法正确的是　　　 (填字母)。 a.晶体中碳原子间全部是碳碳单键 b.石墨烯中所有碳原子处于同一个平面内 c.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力 答案：(1)4　(2)0.5NA　abc 解析：(1)由晶胞结构可知，石墨晶胞中处于顶点的8个碳原子分为两种，其中4个被6个晶胞所共有，4个被12个晶胞所共有，处于棱上的4个碳原子其中2个被3个晶胞所共有，2个被6个晶胞所共有，处于面上的2个碳原子分别被2个晶胞所共有，晶胞内还有1个碳原子，根据均摊原则，则每个晶胞中含有的碳原子数为4×＋4×＋2×＋2×＋2×＋1＝4。(2)由晶胞结构可知，石墨烯中6个碳原子构成1个环，每个碳原子被3个环所共有，根据均摊原则，每个环中含有的碳原子个数为6×＝2，则1 mol碳原子构成的环的个数为0.5NA；根据碳原子成键特点，石墨烯中每个碳原子与周围3个碳原子形成3个碳碳单键，故a正确；石墨烯为平面结构，晶体中所有碳原子处于同一个平面内，故b正确；石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，石墨层间作用力为分子间作用力，从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力，故c正确。 14.(13分)如图所示为C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型(石墨仅表示出其中的一层结构)： (1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为　　　(填字母)。 A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素 (2)固态时，C60属于　　　 (填“原子”或“分子”)晶体，单个C60分子中含有双键的数目是　　　　。 (3)晶体硅的结构跟金刚石相似，1 mol晶体硅中含有硅硅单键的数目约是　　　-NA。 (4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是　　　　。 (5)观察CO2分子晶体结构的一部分，试说明每个CO2分子周围有　　　　个与之紧邻且等距的CO2分子；该结构单元平均占有　　　个CO2分子。 (6)观察图形推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为　　　　，每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为　　　　。 答案： (1)B　(2)分子　30　(3)2　(4)2　(5)12　4　(6)12　8 解析：(1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质，故它们互为同素异形体。 (2)C60中只含碳元素，且不具有向空间无限伸展的网状结构，所以为分子晶体；C60分子中共有60×4＝240个成键电子，可以形成120个共价键，在C60分子中一个碳原子与三个碳原子相连，若全是单键，则有60×＝90个键，但实际是120个，所以有30个双键。 (3)由金刚石的结构模型可知，每个碳原子都与相邻的4个碳原子形成4个单键，每个碳碳键被2个碳原子所共有，故每个碳原子相当于形成×4＝2个单键，则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键。 (4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有，即对每个六边形贡献个碳原子，所以每个正六边形占有×6＝2个碳原子。 (5)题给出CO2分子晶体的一部分。如果把CO2分子看作是一个球，则CO2分子构成了面心立方最密堆积，面心立方最密堆积的配位数为12，所以每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子；在此结构中，8个CO2分子处于顶点，为8个同样结构共用，6个CO2分子处于面心，为2个同样结构共用。所以，该结构单元平均占有的CO2分子个数为8×＋6×＝4。 (6)以图中大立方体中心的Cs＋为基准，与其次近的Cs＋分别位于通过中心Cs＋的三个切面的大正方形的顶点，个数为4×3＝12；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为8。 学科网（北京）股份有限公司 $