1、课时训练14分子晶体1.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是单原子分子,是原子间通过范德华力结合成晶体,不存在化学键,A错。分子间作用力包括范德华力和氢键,前者存在于所有分子晶体中,氢键只存在于某些特定的分子间或分子内,B正确,C错。只存在范德华力的分子晶体才是分子密堆积的方式,D错。答案:B2.下列氢化物中不属于分子晶体的是()A.NaHB.H2OC.CH4D.HCl解析:所有非金属的氢化物均为分子晶体,H2O、CH4、HCl为分子晶体;NaH是由Na+和H-构成
2、的离子化合物,其晶体不属于分子晶体。答案:A3.下列物质,按沸点降低顺序排列的一组是()A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF4解析:A、C中HF和H2O分子间含有氢键,沸点反常;对结构相似的物质,B中沸点随相对分子质量的增加而增大;D中沸点依次降低。答案:D4.下列属于分子晶体性质的是()A.组成晶体的微粒是离子B.能溶于CS2,熔点为112.8 ,沸点为444.6 C.熔点为1 400 ,可作半导体材料,难溶于水D.熔点高,硬度大解析:分子晶体的主要性质有熔沸点低,硬度小,极性分子易溶于极性溶剂
3、,非极性分子易溶于非极性溶剂,晶体固态和熔化时均不导电。答案:B5.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()A.固态氢B.固态氖C.磷D.三氧化硫解析:由原子直接构成的分子晶体一般是稀有气体的晶体。答案:B6.下列关于分子晶体的说法中正确的是()A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.在分子晶体中一定存在共价键C.冰和干冰都是分子晶体D.稀有气体的原子不能形成分子晶体解析:分子晶体中分子间作用力越大,晶体的熔沸点越高,A不正确;在He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn形成的分子晶体中只有分子间作用力,而无共价键,B不正确;稀有气体能形成分子晶体,D不正确。答案:C7.SiCl4的分子结构与
4、CCl4类似,对其作出如下推断:SiCl4晶体是分子晶体常温、常压下SiCl4是液体SiCl4的分子是由极性键形成的分子SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是()A.B.C.D.解析:由于SiCl4与CCl4结构相似,因此在性质上也具有相似性,所以SiCl4在常温常压下是液体,是由极性键构成的非极性分子晶体。同时由于SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,因此其范德华力强,晶体的熔点高于CCl4。答案:D8.据报道,科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60,试推测下列有关N60的说法正确的是()A.N60易溶于水B.N60是一种分子晶体,有较高的熔点和硬度C.N60的
5、熔点高于N2D.N60的稳定性比N2强解析:C60是一种单质,属于分子晶体,而N60类似于C60,所以N60也是单质,属于分子晶体,即具有分子晶体的一些性质,如硬度较小、熔沸点较低。分子晶体相对分子质量越大,熔沸点越高。单质一般是非极性分子,难溶于水这种极性溶剂,因此A、B项错误,C项正确。N2分子以NN结合,N60分子中只存在NN,而NN比NN牢固得多,所以D项错误。答案:C9.HF分子晶体、NH3分子晶体与冰的结构极为相似,在HF分子晶体中,与F原子距离最近的HF分子有几个()A.3B.4C.5D.12解析:根据HF分子晶体与冰结构相似可知,每个HF分子周围有4个HF分子与之最近,构成正四
6、面体,故B项正确。答案:B10.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:NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔点/801712190-68782沸点/1 4651 418178571 600根据这些数据分析,它们认为属于分子晶体的是()A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2D.全部解析:由于由分子构成的晶体,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、Si
7、Cl4熔沸点较低,应为分子晶体,所以B项正确,A、C、D三项错误。答案:B11.中学教材上介绍的干冰晶体是一种立方面心结构,如图所示,即每8个CO2构成立方体,且在6个面的中心又各占据1个CO2分子,在每个CO2周围距离a(其中a为立方体棱长)的CO2有()A.4个B.8个C.12个D.6个解析:如题图在每个CO2周围距离a的CO2即为每个面心上的CO2分子,共有12个。答案:C12.(1)比较下列化合物熔沸点的高低(填“”或“”)。CO2SO2NH3PH3O3O2NeArCH3CH2OHCH3OHCON2(2)已知AlCl3的熔点为190 (2.202105 Pa),但它在180 即开始升华
8、。请回答:AlCl3固体是晶体。设计一个可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是。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,较容易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,可测其熔融状态下是否导电,若不导电是共价化合物,导电则是离子化合物。答案:(1)(2)分子在熔融状态下,验证其是否导电,若不导电是共价化合物13.自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,
9、如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子?。(2)XeF2晶体是一种无色晶体,图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体?。图1图2解析:由其结构示意图可知,XeF4是非极性分子,XeF2是分子晶体。答案:(1)非极性分子(2)分子晶体14.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为 1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为12。D是一种有毒的有机物。(1)组成A分子的原子的元素符号是。(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于
10、(填“极性”或“非极性”)分子。(3)C分子中都包含个键,个键。(4)D的熔沸点比C2H6的熔沸点高,其主要原因是(需指明D是何物质):。.CO的结构可表示为,N2的结构可表示为。(5)下表是两者的键能数据:(单位:kJmol-1)ABCO357.7798.91 071.9N2154.8418.4941.7结合数据说明CO比N2活泼的原因:。.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。(6)基态Ni原子的核外电子排布式为,基态Cu原子的价电子排布式为。(7)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
11、体属于(填晶体类型)。解析:(1)18个电子的单原子分子是氩。(2)B是由两种元素的3原子构成的含有18个电子的分子,则B是H2S,是极性分子。(3)C是由两种元素的6原子构成的含有18个电子的分子,原子个数比为12,则C是N2H4,N原子采取sp3杂化,分子内有5个键,无键。(4)D分子含有6个原子,并含有18个电子,且为有毒的有机物,应是甲醇。CH3OH分子之间能形成氢键,因此熔沸点比C2H6的熔沸点高。(5)CO分子中的一个键的键能=1 071.9 kJmol-1-798.9 kJmol-1=273 kJmol-1。N2分子内的一个键的键能=941.7 kJmol-1-418.4 kJm
12、ol-1=523.3 kJmol-1,键能越大越稳定,CO分子中的键比N2更容易断裂,所以CO比N2活泼。(6)基态Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。(7)Fe(CO)5熔沸点低,易溶于非极性溶剂,是分子晶体。答案:.(1)Ar(2)极性(3)50(4)D是CH3OH,分子之间能形成氢键.(5)CO中断裂1 mol 键需吸收能量273 kJ,N2中断裂1 mol 键需吸收能量523.3 kJ,所以CO分子中的键比N2分子中的键更容易发生反应.(6)1s22s22p63s23p63d84s23d104s1(7)分子晶体