高中化学 第三章 作业16 分子晶体

作业16分子晶体

（分值：100分）

（选择题1~12题，每小题6分，共72分）

B对点训练

迤组一分子晶体及其性质

1.下列有关分子晶体的说法正确的是（）

A.固态时能导电

B.分子间一定存在范德华力

C.分子间一定存在氢键

D.分子晶体全部为化合物

2.下列分子晶体的熔、沸点由高到诋的顺序是（）

①HCI②HBr③HI@CO⑤N?@H2

A.①②③④⑤⑥B.③②①⑤④©

C.③②①④⑤⑥D.⑥⑤④③②①

3.干冰和冰是两种常见的分子晶体.下列关于两种晶体的比较正确的是（）

A.晶体的熔点：干冰〉冰

B.晶体中的空间利用率：干冰,冰

C.晶体中分子间相互作用力相同

D.晶体中键的极性和分子的极性相同

4.SiC14的分子结构与CCL的分子结构类似，对其作出如下推断，其中正确的是（）

①SiCh晶体是分子晶体②常温常压下SiCL不是气体③SiCl,的分子是由极性共价键形成的④SiCl4的

熔点高于CCL的熔点

A.全部B.只有①②

C.只有②③D.只有①

题组二分子晶体的结构

5.正硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图所示）。下列有关说

法正确的是（）

A.正硼酸晶体不属于分子晶体

B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关

c分子中硼原r最外层为8电r稳定结构

D.含ImolH3BO3的晶体中有3mol氢键

6.北京2022年冬奥会采用CO?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.立方”变为“冰立方”，密度减小

C.用二冰制冷比用氟利昂制冷环保

D.1个干冰晶胞的质量约为小篇g

7.“冰面为什么滑？”这与冰层表面的结构有关，下列有关说法正确的是()

第三层（气相）

'设第二层（“准液体”）

第一层（固态冰）

A.由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解

B.第一层“固态冰”中，水分子间通过共价键形成空间网状结构

C.第二层“准液体”中，水分子间形成共价键的机会减少，形成氢键的机会增加

D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氨键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰

面变滑

8.冰晶体的晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是（）

A.冰品胞内水分子间作用力只有氢键

B.每人冰晶胞平均含有4个水分子

C.氢键具有方向性和饱和性，也是o键的一种

D.已知冰中氢键的键能为18.5kJ,mo-，而常见的冰的熔化热为336J-gL这说明冰变成液态水时，氢键部

分被破坏（假设熔化热全部用于破坎氢键）

ID综合强化

9.下列说法正确的是（）

A.范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合

B.H2so4为强电解质，硫酸晶体是能导电的

C.冰口1个H?O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中比0分子与氢键的数目之比为1：4

D.氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大

10.C60分子和C60晶胞示意图如图所示。下列关于C60晶体的说法不正确的是（）

C”分子C“晶胞

A.C^晶体可能具有很高的熔、沸点

B.C60晶体可能易溶于四氯化碳中

C.C60晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240

D.C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻

11.（2024.天津高二调研）在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的

结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是（）

A.甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形

B.甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合

C.可燃冰属于分子晶体

D.水分子的键角大于甲烷分子的键角

12.有四组同一族元素所形成的不同物质，在101kPa时测定它们的沸点（C）如下表所示：

第一组A-268.8B-249.5C-185.8D-151.7

第二组F2-187.0Ch-33.6Br258.7h184.0

第三组HF19.4HC1-84.0HBr-67.0HI-35.3

第四组

H2O100.0H2S-60.2H2Se-42.0H2Te-1.8

下列判断正确的是()

A.第四组物质中比。的沸点最高，是因为H2。分子中化学键键能最人

B.第三组与第四组相比较，化合物的稳定性：HBr>H2Se

C第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HI

D.第一组物质是分子晶体，一定含有共价键

13.(14分)据《新科学》杂志报道，科研人员在20C、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个

弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图是水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。

水热冰

(1)以上信息体现了水分子具有性，水分子中氧原子的杂化方式为o

(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表

木)：O

(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热气化无液体产生，俗称“干冰”。干冰的晶胞结构如图所示。

、代表一个co?分子

干冰的结构

一个昂胞中有个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为o

②取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块

干冰，出现的现象为，发生反应的化学方程式是。

14.(14分)(1)水分子间存在一种“氢键”(强度介于范德华力与化学键之间)的作用，彼此结合而形成(HQ),。

在冰中每个水分子被4个水分子包围形成四面体，通过氢键相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如

图1：

早早

人/收、

/、H、小HzlHH

O,Hy

I

H

ab

图2

12W,5周期序数

闺3

①1mol冰中有mol氢键。

②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

（IIkJ-mo-）。已知冰的升华热是51kJmol1,则冰晶体中氢键的能量是kJ.molL

③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。请判断NH］溶于水后，形成的NH3H2O的合理结构是

（填图2中的字母）。

（2）图3折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸

点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是（填%”或“b”）；部分有机物的熔、沸点

见下表：

&CH4CH3cH3CH3(CH2)2CH3

沸点

-164-88.6-0.5

/℃

OH

OHOH♦

硝基

苯酚

NO，

熔点/

4596114

℃

由这些数据你能得出的结论是（至少写2条）。

答案精析

1.B［分子晶体固态时不导电，故A项错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华刀存在于所有

的分子晶体中，而氢键只存在于与电负性很大的氮、氧、氟原子结合的氢原子与另一个电负性很大的原子

之间，可以存在于分子之间或分子之内，故B项正确，C项错误；部分非金属单质也是分子晶体，如N2,

故D项错误。］

2.C［相对分子质量越大，范德华力越大，分子晶体的熔、沸点越高，相对分子质量接近的分子，极性

越强，熔、沸点越高。］

3.B［B项，冰的结构中，由于H2。分子间存在氢键且氢键具有方向性，故晶胞中存在空隙，空间利用

率较低，正确；C项，冰的分子间既有氢键又有范德华力，而干冰的分子间只有范德华力，错误；D项，

COZ和H2O中均存在极性键，由于分子空间结构不同，CO?是非极性分子，H?O是极性分子，错误。］

4.A［CCL属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①SiCL与CCb结构相似，则SiCL是分子

晶体，正确；②CCL在常温常压下是液体，SiCh与CC14结构相似，且SiCh的相对分子质量较大，则常温

常压下SiCL不可能是气体，正确；③SiCl4中Si与CI形成共价摧，则SiCL是由极性共价键形成的分子，

正确；④对组成和结构相似的分子晶体来说，相对分子质量越大，熔点越高，则SiCL的熔点高于CCL的

熔点，正确。］

5.D［A项，正硼酸晶体属于分子晶体；B项，H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关，与氢键无

关；C项，分子中的硼原子最外层不符合8电子稳定结构；D项，1个H3BO3分子中含有3个氢键。］

6.A［冰、干冰都属于分子晶体，A项错误；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；

氟利昂排放到大气中会破坏臭氧层，干冰不会，C项正确；由干冰的晶胞可知，1个晶胞中含CO?的个数

为8X>1=4,则I个干冰晶胞的质量约为号且二缶8,D项正确。］

7.D［水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；

水分子间不存在共价键，水分子间通过氢键形成空间网状结构，B错误；水分子间不存在共价键，应该是

形成氢键的机会减少，C错误；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连凄的氢键被破

坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，使冰面变滑，D正确。］

8.D［冰晶胞内水分子间作用力既有氢键又有范德华力，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平

均占有的水分子数为44-8x1+6x1=8,B项错误；氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错

o2

误；冰中氢键的键能为18.5kJ-mol'1,1mol冰中含有2mol氢键,完全破坏1mol冰中氢键需要能量37.0

kJ,常见的冰的熔化热为336J.g1,1mol冰完全融化需要吸收能量6.048kJ,说明冰变为液态水时只是破

坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。］

9.D［液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A不正确；虽然HzSCh为强电解质，但是硫酸

晶体是分子晶体，不能导电，B不正确；冰中1个H?O分子可通过氢键与4个水分子相连，两个水分子间

只能形成一个氢键，所以冰中HzO分子与氢键的数目之比为1:2,C不正确；氢键有饱和性和方向性，所

以液态水结成冰时，水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。1

10.A［构成C60晶体的基本微粒是C60分子，因此C&J晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点；由

于Cso是非极性分子，根据“相似用溶”规律，其可能易溶于匹氯化碳中；每个C60晶胞中含有的C6O分子

个数为8x；+6x：=4,因此含有的碳原子数为4X60=240；如果以晶胞中一个顶角的C.#分子为研究对象，则

82

共用这个顶角的三个面的面心的Cso分子与其距离最近且相等，有等=12个。］

H.C［CH’的VSEPR模型为正四面体形，HzO的VSEPR模型是四面体形，A项错误；甲烷分子与构成

“笼子”的水分子间不能形成氢键，B项错误；的键角为105°,CH』的键角为109。28,，D项错误。］

12.B［第四组物质中H?O的沸点最高，是因为H?O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第

四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr>H2Se,B正确；第三组物质溶于水后，HF溶

液的酸性最弱，C不正确；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体，D不正

确。2

H