同步蘇教化學(xué)選修三新突破課時分層作業(yè)：10 分子間作用力　分子晶體 Word版含解析

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1、 課時分層作業(yè)(十) (建議用時：40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．固體乙醇中不存在的作用力是(　　) A．離子鍵　 B．極性鍵 C．非極性鍵 D．范德華力 A　[乙醇為共價化合物，分子中只有共價鍵，分子間有范德華力和氫鍵，分子內(nèi)部存在極性共價鍵和非極性共價鍵。] 2．若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化。在變化的各階段被破壞的粒子間的相互作用依次是(　　) A．氫鍵　分子間作用力　非極性鍵 B．氫鍵　氫鍵　極性鍵 C．氫鍵　極性鍵　分子間作用力 D．分子間作用力　氫鍵　非極性鍵 B　[固態(tài)的水與液態(tài)的水分子間的作用力種類相同，均為氫鍵和范德華力

2、，區(qū)別在于氫鍵的數(shù)目，故由固態(tài)水―→液態(tài)水主要破壞氫鍵，同樣，由液態(tài)水變?yōu)樗魵鈺r，破壞的也主要是氫鍵，而由H2O(氣)―→H2(氣)＋O2(氣)時破壞了極性鍵。] 3．下列物質(zhì)中不存在氫鍵的是(　　) A．冰醋酸中醋酸分子之間 B．液態(tài)氟化氫中氟化氫分子之間 C．一水合氨分子中的氨分子與水分子之間 D．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子之間 D　[C—H鍵中的C、H原子均不能形成氫鍵，故可燃冰中甲烷分子與H2O分子間一定不存在氫鍵。] 4．下列關(guān)于范德華力的敘述中，正確的是 (　　) A．范德華力的實(shí)質(zhì)也是一種電性作用，所以范德華力是一種特殊的化學(xué)鍵 B．范

3、德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱問題 C．任何分子間在任意情況下都會產(chǎn)生范德華力 D．范德華力非常微弱，故破壞范德華力不需要消耗能量 B　[范德華力是分子與分子之間的一種相互作用，其實(shí)質(zhì)與化學(xué)鍵類似，也是一種電性作用，但二者的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱不同?；瘜W(xué)鍵是強(qiáng)烈的相互作用，范德華力只有2～20 kJ·mol－1，故范德華力不是化學(xué)鍵；范德華力普遍存在于分子之間，但也必須滿足一定的距離要求，若分子間的距離足夠大，分子之間也難產(chǎn)生相互作用。] 5．下列有關(guān)晶體的敘述中，錯誤的是(　　) A．離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時化學(xué)鍵不被破壞 B．白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通

4、過分子間作用力結(jié)合 C．石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 D．構(gòu)成分子晶體的結(jié)構(gòu)粒子中一定存在共價鍵 D　[本題考查各晶體類型與化學(xué)鍵的關(guān)系，離子晶體是通過離子鍵將陰、陽離子結(jié)合在一起的，所以熔化時，離子鍵被破壞，分子晶體是通過范德華力結(jié)合的，熔化時化學(xué)鍵不受影響，A正確；白磷晶體是分子晶體，結(jié)構(gòu)粒子(P4)之間是范德華力，B正確；石英晶體是原子晶體，C正確；稀有氣體固態(tài)時屬于分子晶體，分子內(nèi)不存在共價鍵，D錯誤。] 6．下列性質(zhì)符合分子晶體的是(　　) A．熔點(diǎn)1 070 ℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．熔點(diǎn)10.31 ℃，液體不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)

5、電 C．熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，能導(dǎo)電，密度是0.97 g·cm－3 D．熔點(diǎn)63.65 ℃，熔化時能導(dǎo)電，水溶液也能導(dǎo)電 B　[分子晶體的特點(diǎn)是熔、沸點(diǎn)低，硬度小，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，其水溶液可以導(dǎo)電。] 7．下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是(　　) A　[F、Cl、Br的電負(fù)性依次減小，A正確；F沒有正價，B不正確；HF分子間存在氫鍵，是鹵化氫中沸點(diǎn)最高的，C不正確；F2、Cl2、Br2的相對分子質(zhì)量增大，熔點(diǎn)升高，D不正確。] 8．將下列晶體熔化：NaOH、SiO2、CaO、CCl4，需要克服的微粒間的相互作用①共價鍵、②離子鍵、③分子間作用力，正確

6、的順序是(　　) A．②①②③ B．①②②③ C．②③②① D．①①②③ A　[NaOH和CaO屬于離子晶體，熔化時需要克服的是離子鍵；SiO2屬于原子晶體，熔化時需要克服的是共價鍵；CCl4屬于分子晶體，熔化時需要克服的是分子間作用力；故選A。] 9．中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是立方面心結(jié)構(gòu)，如圖所示，即每8個CO2構(gòu)成立方體，且在6個面的中心又各占據(jù)1個CO2分子，在每個CO2周圍距離a(其中a為立方體棱長)的CO2有(　　) A．4個 B．8個 C．12個 D．6個 C　[如圖在每個CO2周圍距離a的CO2即為每個面心上的CO2分子，共有8×＝12個。] 10．(1)H

7、2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為____________________。 (2) 的沸點(diǎn)比高，原因是 ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 [解析]　(2)沸點(diǎn)高說明分子間作用力大，因此結(jié)合氫鍵的形成方式得出形成分子間氫鍵，而形成的是分子內(nèi)氫鍵的結(jié)論。 [答案]　(1)O—H鍵

8、、氫鍵、范德華力 (2) 形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大 11．液態(tài)HF中的氫鍵可表示： (1)試分析氫鍵的成因： ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)氫鍵的通式可表示為X—H…Y，其中X、Y均是電負(fù)性較強(qiáng)、半徑較小的原子，如F、O、N；X、Y可以是同種原子，

9、也可以是不同種原子。甲酸能夠以二聚體形式存在，試用結(jié)構(gòu)圖表示： ________。 [解析]　(1)F原子有很強(qiáng)的電負(fù)性，使F—H鍵中的共用電子對強(qiáng)烈偏向F原子一邊，而H原子半徑小，又只有一個電子，當(dāng)電子對偏向于F原子后，其本身幾乎成為裸露的質(zhì)子，正電荷密度很高，可以和相鄰的HF分子中的F原子產(chǎn)生靜電吸引作用，從而形成氫鍵。(2)甲酸分子()中也由于電子對的偏移，使H—C—O中的氧帶負(fù)電，中的氫帶正電，相鄰的兩個甲酸分子的中的氧和—OH中的氫也會形成氫鍵。 [答案]　(1)由于HF中共用電子對的偏移而使F原子帶負(fù)電，H原子帶正電，相鄰的HF分子中的H和F原子之間的靜電作用產(chǎn)生氫鍵

10、(2) 12．科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。 (1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開_______。 (2)下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是________(填序號)。 a．固態(tài)CO2屬于分子晶體 b．CH4分子中含有極性共價鍵，是極性分子 c．因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點(diǎn)低于CO2 [答案]　(1)H＜C＜O　(2)a [能力提升練] 13．下列說法中正確的有(　　) ①分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定；②原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高；③干冰是CO2分子通過氫鍵和分子間作用力有規(guī)則排列成的分子晶體；④Na2

11、O和Na2O2晶體中的陰、陽離子個數(shù)之比相等；⑤正四面體構(gòu)型的分子，其鍵角都是109.5°，其晶體類型可能是原子晶體或分子晶體；⑥分子晶體中都含有化學(xué)鍵；⑦含4.8 g 碳元素的金剛石晶體中的共價鍵的物質(zhì)的量為0.8 mol A．①②③④⑤ B．②④⑦ C．⑤⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ B　[①分子間作用力不屬于化學(xué)鍵，只影響晶體的物理性質(zhì)，與其分子的穩(wěn)定性強(qiáng)弱無關(guān)；②原子晶體熔化的過程中克服的是原子間的共價鍵，故原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高；③干冰晶體是CO2分子之間通過范德華力結(jié)合在一起的，沒有氫鍵；④1 mol Na2O由2 mol Na＋和1 mol O2－構(gòu)成，1 mol Na2O

12、2由2 mol Na＋與1 mol O構(gòu)成，故它們的陰、陽離子個數(shù)之比相等；⑤白磷(P4)為正四面體構(gòu)型的分子晶體，但鍵角是60°；⑥稀有氣體構(gòu)成的分子晶體中不含化學(xué)鍵；⑦根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)()，可知每個C原子以4個共價鍵與其他4個C原子形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個C原子占有的共價鍵數(shù)目為2，含4.8 g C元素即0.4 mol C元素的金剛石晶體中的共價鍵的物質(zhì)的量為0.8 mol，故②④⑦正確。] 14．C60可用做儲存氫氣的材料，結(jié)構(gòu)如圖所示。繼C60后，科學(xué)家又合成了Si60、N60，三種物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．C60、Si60、N60都屬于原子晶體 B．C6

13、0、Si60、N60分子內(nèi)共用電子對數(shù)目相同 C．由于N—N鍵鍵能小于N≡N鍵，故N60的穩(wěn)定性弱于N2 D．由于C—C鍵鍵長小于Si—Si鍵，所以C60熔、沸點(diǎn)低于Si60 C　[C60為分子晶體，Si60、N60的結(jié)構(gòu)與C60相似，故C60、Si60、N60均為分子晶體，故A項(xiàng)錯誤；雖然分子均呈足球狀，但C、Si均有4個價電子，每個C或Si原子形成4對共用電子對，而N原子的價電子中只有3個單電子，每個N原子形成3對共用電子對，因此C60、Si60與N60的共用電子對數(shù)目不同，故B項(xiàng)錯誤；由于N—N鍵鍵能較小，所以N60的穩(wěn)定性弱于N2，故C項(xiàng)正確；Si60與C60的結(jié)構(gòu)相似，Si60

14、相對分子質(zhì)量比C60大，分子間作用力大，故Si60熔、沸點(diǎn)比C60高，與分子內(nèi)化學(xué)鍵的鍵長或鍵能無關(guān)，故D項(xiàng)錯誤。] 15．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每個碳原子都跟其他3個碳原子相結(jié)合，圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖，則圖中7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是(　　) A．10 B．18 C．24 D．14 D　[每個六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6×＝2,7個六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為2×7＝14。] 16．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)1個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球(如下圖C)，因此又叫足球烯?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六元環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子(如下圖D)，圖

15、A、圖B分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中小黑點(diǎn)或小圓圈均代表碳原子)。 請回答下列問題。 (1)金剛石、石墨、足球烯和碳納米管的物理性質(zhì)存在較大差異的原因是______________________。 (2)常溫下，足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否比金剛石和石墨活潑？答：________(填“活潑”或“一樣”)，理由是___________________。 (3)在金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有________個碳原子，每個碳原子上的任意兩個C—C鍵間夾角都是________。 (4)燃?xì)淦囍陨形创竺娣e推廣，除較經(jīng)濟(jì)的制氫方法尚未完全解決外，制得H2后還需解決貯存問題，在上述四種碳單質(zhì)中有可能成為貯氫材料的是 ________。 [解析]　(1)在由碳元素形成的四種單質(zhì)中，其物理性質(zhì)差異較大的原因是在四種單質(zhì)中碳原子排列的方式不同(由題目給出的四種圖形可以看出)。(2)充分利用碳元素所形成的四種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖展開空間想象力。例如：碳納米管表面積大，故可作為貯氫材料。因?yàn)榻饎偸写嬖谝蕴荚訛橹行牡恼拿骟w結(jié)構(gòu)，故兩個C—C鍵間夾角為109.5°。 [答案]　(1)碳原子排列的方式不同　(2)一樣　碳原子最外層電子數(shù)為4，在常溫下不易得失電子 (3)6　109.5°　(4)碳納米管