高中化学鲁科版选修3课后练习：3-3-2 分子晶体

高中化学鲁科版选修3课后练习：3-3-2 分子晶体

www.ks5u.com 第2课时　分子晶体 一、非标准 ‎1.我国已与德国合作启动钻探“可燃冰”的实物样品的工作。“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物[CH4·nH2O]晶体。有关甲烷水合物的说法正确的是(　　)‎ A.它属于原子晶体 B.它属于分子晶体 C.可燃冰可以燃烧说明水具有可燃性 D.甲烷水合物中H2O是非极性分子,CH4是极性分子 解析:可燃冰是甲烷分子与水分子间通过分子间作用力形成的类似冰的透明晶体。‎ 答案:B ‎2.下列说法中正确的是(　　)‎ A.原子晶体中只存在非极性共价键 B.稀有气体形成的晶体属于分子晶体 C.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂 D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 解析:原子晶体中有的只含有非极性共价键,如金刚石、晶体硅,多为单质,也有含极性键的,如SiO2、BN等,A项不正确。C项中干冰升华是物理性质中状态的改变,变化的是分子间的距离,分子内的共价键没有断裂。D项中常见的反例为AlCl3,由金属和非金属构成的共价化合物,注意由非金属构成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。‎ 答案:B ‎3.下列物质的熔点、沸点高低顺序中,正确的是(　　)‎ A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.CI4>CBr4>CCl4>CH4‎ C.MgO>H2O>N2>O2‎ D.金刚石>生铁>纯铁>钠 解析:对于A选项,同属于原子晶体,熔点、沸点高低主要看共价键的强弱,显然对键能而言,晶体硅<碳化硅,错误;B选项,同为组成结构相似的分子晶体,熔点、沸点高低要看相对分子质量大小,正确;C选项,对于不同晶型,熔点高低一般为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,MgO>(H2O、O2、N2),又H2O>O2>N2,错误;D选项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁,错误。‎ 答案:B ‎4.下列有关分子晶体的说法中一定正确的是(　　)‎ 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.其结构一定为分子密堆积 解析:稀有气体元素组成的晶体中,不存在由多个原子组成的分子,而是原子间通过范德华力结合成晶体,所以不存在任何化学键,故A项错误;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,而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,所以B项正确,C项错误;只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式,D项错误。‎ 答案:B ‎5.石墨晶体如图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每个正六边形所占有的碳原子数为(　　)‎ A.6个 B.4个 C.3个 D.2个 解析:每个碳原子为三个六元环所共有,则每个正六边形所占有的碳原子数为6×‎1‎‎3‎=2个。‎ 答案:D ‎6.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是(　　)‎ A.NaOH B.SiO2‎ C.Fe D.C3H8‎ 解析:NaOH是离子晶体,离子晶体的化学式表示的是阴阳离子的最简个数比,并不表示它的真实组成。SiO2是原子晶体,原子间以共价键结合,是呈空间网状结构的巨型分子。Fe为金属晶体,金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的晶体,金属晶体的化学式也不能表示该微粒的真实组成。‎ 答案:D ‎7.美国科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体说法正确的是(　　)‎ A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体 B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化 C.CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质 D.在CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子与两个C原子相结合 解析:同素异形体的研究对象是单质;CO2的晶体类型的转变已生成了新物质,故为化学变化;CO2的不同晶体具有不同的物理性质。CO2的原子晶体类似于SiO2晶体,每个C原子结合4个O原子,每个O原子结合2个C原子。‎ 答案:D ‎8.(1)Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于　　　　(填晶体类型)。 ‎ ‎(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282 ℃,沸点315 ℃,在300 ℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体类型为　　　　。 ‎ 解析:由于分子间作用力很弱,分子晶体汽化或熔融时,只需克服分子间的作用力,不破坏化学键,所以分子晶体一般具有较低的熔点和沸点,较小的硬度,易升华,有较强的挥发性等特点。‎ 答案:(1)分子晶体　(2)分子晶体 ‎9.HN3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体,N‎3‎‎-‎也被称为类卤离子。用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸,而叠氮化钠可从下列反应制得:NaNH2+N2ONaN3+H2O。HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属,如溶解铜生成CuCl‎2‎‎-‎。铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用,Cu的化合物A(晶胞如图)即为超导氧化物之一,而化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中B异构体具有可溶性,可用于治疗癌症。试回答下列问题:‎ ‎(1)基态铜原子核外电子排布式为　。 ‎ ‎(2)元素N、S、P的第一电离能(I1)由大到小的顺序为　　　　　。 ‎ ‎(3)HN3属于　　晶体,N‎3‎‎-‎的空间构型是　　　　　,与N‎3‎‎-‎互为等电子体的分子的化学式为　　　　　(写1种)。NH‎2‎‎-‎的电子式为　　　　　,其中心原子的杂化类型是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)CuCl‎2‎‎-‎中的键型为　　　　　,超导氧化物A的化学式为　　　　　。 ‎ ‎(5)治癌药物B的结构简式为　　　　　　。 ‎ 解析:(1)根据铜的原子序数和构造原理可写出:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(2)同主族元素,从上到下第一电离能逐渐减小,N和P原子的外层电子构型具有较稳定的p3半满结构,第一电离能比硫的大,则N、S、P的第一电离能(I1)由大到小的顺序为N>P>S。(4)根据晶胞中顶点、面、体心的分配关系,A的化学式为YBa2Cu3O7 。(5)B异构体具有可溶性,说明其为极性分子:。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎(2)N>P>S ‎(3)分子　直线形　CO2(N2O、CS2等)　‎ ‎[∶∶H]-　sp3‎ ‎(4)配位键　YBa2Cu3O7‎ ‎(5)‎ ‎10.(1)右图是部分卤素单质和XX'型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎ ‎ ‎(2)第三周期主族元素单质(如能形成几种单质,取熔点较低的那一种)熔点高低的顺序如下图所示,“1”所代表物质的化学式是　　　　　,“2”所对应的元素形成的最高价氧化物的晶体类型是　　　　。 ‎ ‎(3)下表列出了一些共价键的键长。‎ C—F C—Cl C—Br C—I C—C C—Si 键长/pm ‎98‎ ‎161‎ ‎182‎ ‎204‎ ‎154‎ ‎170‎ 请结合相关晶体结构的知识回答下列问题:‎ ‎①CF4、CCl4、CBr4、CI4四种物质中热稳定性最强的是　　　　　,沸点最高的是　　　　　。 ‎ ‎②四氯化碳在常温下为液体,金刚石的熔点为3 550 ℃,金刚砂的熔点为2 830 ℃,造成这三种物质的熔点差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:熔点最低的是Cl2,“2”所对应的单质是白磷,P2O5(实际是P4O10)是分子晶体。1~7分别对应的单质及熔点:Cl2(-34.6 ℃)、白磷(44 ℃)、Na(97.8 ℃)、S(112.8 ℃)、Mg(645 ℃)、Al(660 ℃)、硅(1 410 ℃)。‎ 答案:(1)X2和XX'型卤素互化物都属于分子晶体,结构相似,沸点随相对分子质量的增大而升高 ‎(2)Cl2　分子晶体 ‎(3)①CF4　CI4　②四氯化碳是分子晶体,而金刚石和金刚砂都是原子晶体,所以四氯化碳的熔点远低于金刚石和金刚砂。金刚石中的C—C键比金刚砂中的C—Si键键长短,键能更大,因此金刚石的熔点比金刚砂高