课时训练达标巩固区 32.docx
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课时训练达标巩固区32
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课时训练·达标巩固区
一、选择题
1.分子晶体具有某些特征的本质原因是 （ ）
A.组成晶体的基本粒子是分子
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.熔点一般比原子晶体低
【解析】选C。
分子晶体相对于其他晶体来说,熔、沸点较低,硬度较小,其本质原因是其基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说是比较弱的。
2.（2015·邯郸高二检测）最近,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的原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C.CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质
D.在CO2的原子晶体中,每个碳原子周围结合4个氧原子,每个氧原子与2个碳原子相结合
【解析】选D。
同素异形体的研究对象是单质;CO2的不同晶体类型之间的转变过程中,化学键发生了改变,故为化学变化;CO2的不同晶体具有不同的物理性质;CO2的原子晶体结构类似于SiO2,故每个碳原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个碳原子。
【补偿训练】氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。
下列各组物质熔化时,所克服的粒子间作用力与氮化硅熔化所克服的粒子间作用力都相同的是 （ ）
A.硝石和金刚石
B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰
D.萘和蒽
【解析】选B。
由于氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,从而可知其晶体类型属于原子晶体,因而与晶体硅和水晶属于同种类型的晶体,所以熔化时所克服的作用力相同。
A选项中硝石不属于原子晶体,C、D选项中都是分子晶体,因而熔化时克服的粒子间作用力与氮化硅的不同。
3.SiCl4的分子结构与CCl4相似,对其进行下列推测,不正确的是 （ ）
A.SiCl4晶体是分子晶体
B.常温、常压下,SiCl4是气体
C.SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子
D.SiCl4的熔点高于CCl4
【解析】选B。
由于SiCl4具有分子结构,所以属于分子晶体。
影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力,在这两种分子中都只有范德华力,SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,所以SiCl4的分子间作用力,熔、沸点比CCl4高,CCl4为液态,故SiCl4也应为液态。
CCl4的分子是正四面体结构,SiCl4与它结构相似,因此也是正四面体结构,是含极性键的非极性分子。
4.（2015·西安高二检测）观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是 （ ）
HCN
S8
SF6
B12结构单元
结构
模型
示意
图
备注
——
易溶于CS2
——
熔点1873K
A.HCN的结构式为H—C≡N,分子中“C≡N”键含有1个σ键和2个π键
B.固态硫S8属于原子晶体
C.SF6是由极性键构成的非极性分子
D.单质硼属于原子晶体
【解析】选B。
在“C≡N”键中含有1个σ键和2个π键,A项正确;S8属于分子晶体,B项错;SF6是正八面体对称结构,是非极性分子,C项正确;晶体硼熔点高,为原子晶体,D项正确。
5.干冰升华时,下列所述内容发生变化的是 （ ）
A.分子内共价键 B.范德华力
C.分子的化学性质D.分子间的氢键
【解析】选B。
干冰是CO2的分子晶体,CO2分子间只存在范德华力,不存在氢键;干冰升华时只需克服范德华力,分子的化学性质和分子内的共价键不发生变化。
6.晶体AB型共价化合物,若原子最外层电子数之和为8,常是具有半导体性质的原子晶体。
已知金刚石不导电而导热,锆石（ZrO2）不导电、不导热,却硬似钻石。
近期发现不良商贩用制耐热器的碳化硅制成假钻石,则识别它们的可靠方法是
（ ）
A.能在玻璃上刻划出痕迹的为金刚石
B.很硬不导电而导热的是金刚石
C.既可导电又可导热的是碳化硅
D.不导电的为锆石
【解析】选B。
比玻璃硬度大的物质比较多,用刻划玻璃的方法不可靠,由题干知金刚石导热不导电,碳化硅不导热,但有半导体特性,而锆石不导电也不导热,故选B。
7.（2015·长沙高二检测）X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的原子晶体。
下列叙述中错误的是 （ ）
A.WX4是沼气的主要成分
B.固态X2Y是分子晶体
C.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
D.ZW是原子晶体
【解析】选C。
根据题干文字的描述来分析,可推知:
X是氢元素,Y是氧元素,Z是硅元素,W是碳元素。
则WX4代表甲烷,X2Y代表水,ZW代表碳化硅,ZY2代表二氧化硅,由此可知,A、B、D均正确,水玻璃是Na2SiO3的水溶液,故C错误。
8.下列各组物质中,熔点由高到低的是 （ ）
A.H2O、H2S、H2Se
B.GeH4、SiH4、CH4
C.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3
D.晶体硅、碳化硅、金刚石
【解析】选B。
A项中的H2O分子之间能形成氢键,H2O的熔点比另外两种高。
H2S、H2Se中H2Se的相对分子质量更大,分子间作用力大,H2Se的熔点比H2S高,A错误。
B项中三种物质是组成和结构相似的分子晶体,GeH4、SiH4、CH4相对分子质量依次减小,分子间作用力依次减小,熔点依次降低,B正确。
C项也是组成和结构相似的分子晶体,但相对分子质量依次增大,因此熔点依次升高,C错误。
D项是结构相似的原子晶体,键长Si—Si>Si—C>C—C,键能Si—Si【方法规律】原子晶体、分子晶体熔、沸点高低的比较方法
9.（双选）（2015·福建高考节选）下列关于CH4和CO2的说法正确的是 （ ）
A.固态CO2属于分子晶体
B.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
D.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
【解析】选A、D。
A项,固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,正确。
B项,在CH4分子中含有C—H极性共价键,由于该分子中各个共价键空间排列对称,是正四面体形的分子,所以该分子是非极性分子,错误。
C项,CH4和CO2都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力越强,物质的熔、沸点就越高,与分子内的化学键的强弱无关,错误。
D项,CH4分子中碳原子形成的都是σ键,碳原子的杂化类型是sp3杂化,而CO2分子中碳原子与两个氧原子分别形成了两个共价键,一个σ键,一个π键,碳原子的杂化类型是sp杂化,正确。
故答案选A、D。
二、非选择题
10.（2015·济宁高二检测）
（1）下图为固态CO2的晶体结构示意图。
通过观察分析,可得出每个CO2分子周围与之紧邻、等距的CO2有 个。
（2）试判断:
①SiO2、②SiC、③CS2晶体的熔点由高到低的排列顺序是 （填相应物质的编号）。
【解析】
（1）每个CO2分子周围有12个CO2分子。
（2）先判断晶体类型,SiO2、SiC为原子晶体,CS2为分子晶体,C—Si键的键长比
Si—O键长,SiO2熔点比SiC高,CS2最低。
答案:
（1）12
（2）①>②>③
11.（2015·福州高二检测）Ⅰ.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1∶2。
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 分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）C分子中包含 个σ键, 个π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）:
。
Ⅱ.CO的结构可表示为C＝O,N2的结构可表示为N≡N。
（5）下表是两者的键能数据:
（单位:
kJ·mol-1）
AB
A＝B
A≡B
CO
357.7
798.9
1071.9
N2
154.8
418.4
941.7
结合数据说明CO比N2活泼的原因:
。
Ⅲ.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）基态镍原子的核外电子排布式为 ,
基态铜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1∶2,则C是N2H4,氮原子采取sp3杂化,分子内有5个σ键,无π键。
（4）D是由6原子构成的含有18个电子有毒的有机物,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π键的键能=1071.9kJ·mol-1-798.9kJ·mol-1=273kJ·mol-1。
N2分子内的π键的键能=941.7kJ·mol-1-418.4kJ·mol-1=523.3kJ·mol-1,键能越大越稳定,CO分子中的π键比N2更容易断裂,所以CO比N2活泼。
（6）基态Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,基态Cu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）5 0
（4）D是CH3OH,分子之间能形成氢键
（5）CO中断裂1molπ键需吸收能量273kJ,N2中断裂1molπ键需吸收能量
523.3kJ,所以CO分子中的π键比N2分子中的π键更容易发生反应
（6）1s22s22p63s23p63d84s2 3d104s1
（7）分子晶体
12.（2015·唐山高二检测）白磷分子中P—P键易断开,若一个
白磷分子中的每个P—P键均断开插入一个氧原子,则一共可
结合 个氧原子,这样得到磷的一种氧化物,其分子
式为 。
由C、H、N三种元素组成的某化合物,其分子内含4个氮原子排成内空的正四面体（同白磷）,每两个氮原子间都有一个碳原子,且分子内无C—C键和C
C键,则化合物的分子式为 。
【解析】白磷分子空间结构图中,分子内共有6个P—P键,由题意,可嵌入6个氧原子,分子式为P4O6;同理4个氮原子也可构成正四面体,在N—N键之间嵌入6个碳原子,因无C—C键和C＝C键,为满足碳4价,化合物分子应由4个氮原子和6个CH2组成,故分子式为C6H12N4。
答案:
6 P4O6 C6H12N4
13.C60分子是形如球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:
①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C60分子含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:
顶点数+面数-棱边数=2。
据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题:
（1）固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是 ,理由是_______________
。
（2）试估计C60跟F2在一定条件下, （填“可能”或“不可能”）发生反应生成C60F60,并简述其理由:
。
（3）确定C60分子所含单键数为 。
【解析】
（1）金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高。
（2）因C60分子中含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60。
（只要指出“C60含30个双键”即可,但答“C60含有双键”不可）
（3）通过计算,确定C60分子所含单键数。
依题意,C60分子形成的化学键为
×（3×60）=90,也可以由欧拉定理计算键数（即棱边数）:
60+（12+20）-2=90,C60分子所含单键数为90-30=60。
答案:
（1）金刚石 金刚石属于原子晶体,而C60属于分子晶体,因此金刚石的熔点高于C60
（2）可能 C60分子中含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60
（3）60
14.（2015·大连高二检测）通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热（ΔH）。
化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能
/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
请回答下列问题:
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“>”或“<”）:
SiC Si;SiCl4 SiO2。
（2）如图中立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
（3）工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4（g）+2H2（g）
Si（s）+4HCl（g）;该反应的反应热ΔH= kJ·mol-1。
【解析】
（1）SiC与Si皆为原子晶体,由于Si—C键能大于Si—Si键能,故SiC的熔点比Si高;SiCl4为分子晶体,SiO2为原子晶体,前者的熔点低于后者。
（2）根据硅原子与硅原子可形成四个相等的硅硅键可知,除立方体中心的硅原子外,与它相邻的硅原子应处于可形成正四面体的四个顶点上。
（3）根据题意,所给反应的旧化学键键能之和为4×360kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1=2312kJ·mol-1,新化学键键能之和为4×431kJ·mol-1+2×176kJ·mol-1（每摩尔硅原子相当于形成2molSi—Si键）=2076kJ·mol-1,所以反应热为2312kJ·mol-1-
2076kJ·mol-1=236kJ·mol-1。
答案:
（1）> <
（2）如下图
（3）236
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