第四單元分子間作用力分子晶體一、選擇題(本題15小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1、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．范德華力與化學(xué)鍵的區(qū)別是作用力的強(qiáng)弱問(wèn)題C．任何分子間在任意情況下都會(huì)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4、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．124gP4中共價(jià)鍵數(shù)目為4NAB．32gS8中的共價(jià)鍵數(shù)目為NAC．18g冰中含4NA氫鍵D．60gSiO2中的共價(jià)鍵數(shù)目為2NA5、下列說(shuō)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(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高；③干冰是CO2分子通過(guò)氫鍵和分子間作用力有規(guī)則排列成的分子晶體；④Na2O和Na2O2晶體中的陰、陽(yáng)離子個(gè)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(lèi)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4.8g碳元素的金剛石晶體中的共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為0.8molA．①②③④⑤B．②④⑦C．⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦6、意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4氣體分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．N4分子中只含有共價(jià)鍵B．由N4分子形成的晶體可能屬于離子晶體C．1molN4分子所含共價(jià)鍵數(shù)為4NAD．N4沸點(diǎn)比P4(白磷)高7、下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵不被破壞B．白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過(guò)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(guò)共價(jià)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(jià)鍵8、甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.甲烷晶胞中的球只代表1個(gè)C原子B.晶體中1個(gè)CH4分子周?chē)?2個(gè)緊鄰的CH4分子C.甲烷晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵D.1個(gè)CH4晶胞中含有8個(gè)CH4分子9、已知：氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如圖所示，它的熔點(diǎn)為150℃A．Al2H6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體B．Al2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和水C．氫鋁化合物可能成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料D．氫鋁化合物中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3∶110、二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡膠工業(yè)的硫化劑，常溫下它是橙黃色有惡臭的液體，它的分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似，熔點(diǎn)為193K，沸點(diǎn)為411K，遇水反應(yīng)，既產(chǎn)生能使品紅褪色氣體又產(chǎn)生淡黃色沉淀，S2Cl2可由干燥的氯氣通入熔融的硫中制得。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．S2Cl2晶體中不存在離子鍵B．S2Cl2分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C．S2Cl2在液態(tài)下不能導(dǎo)電D．S2Cl2與水反應(yīng)后生成的氣體通入石蕊試液中，現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色11、C60可用做儲(chǔ)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(shuō)法正確的是()A．C60、Si60、N60都屬于原子晶體B．C60、Si60、N60分子內(nèi)共用電子對(duì)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N2D．由于C—C鍵鍵長(zhǎng)小于Si—Si鍵，所以C60熔、沸點(diǎn)低于Si6012、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(jià)鍵、②離子鍵、③分子間作用力，正確的順序是()A．②①②③B．①②②③C．②③②①D．①①②③13、在20世紀(jì)90年代末期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來(lái)人們又相繼得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀(jì)初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．熔點(diǎn)比較：C60<C70<C90<金剛石B．已知C(石墨)=C(金剛石)ΔH>0，則石墨比金剛石穩(wěn)定C．C60晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)C60分子周?chē)c它最近且等距離的C60分子有10個(gè)D．金剛石、C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳一定條件下都能燃燒14、石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在每一層內(nèi)，每個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)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(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是()A．10B．18C．24D．1415、如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu),下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是4的是()A.1個(gè)FeO晶胞平均含有的O2-個(gè)數(shù)B.1個(gè)干冰晶胞中平均含有CO2分子的個(gè)數(shù)C.氯化銫晶體中,每個(gè)Cs+周?chē)嚯x最近的Cl-個(gè)數(shù)D.SiO2晶體中一個(gè)硅原子連接的氧原子的數(shù)目二、非選擇題（共5小題）16、(1)H2O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_(kāi)___________。(2)的沸點(diǎn)比高，原因是_________。17、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，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：________。18、已知氯化鋁的熔點(diǎn)為190℃(2.02×105Pa)，但它在180(1)氯化鋁是________晶體(填“離子”或“分子”)。(2)在500℃，1.01×105Pa時(shí)，氯化鋁的蒸氣密度(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.92g·L－1(3)設(shè)計(jì)一個(gè)更可靠的實(shí)驗(yàn)，證明氯化鋁是離子晶體還是分子晶體，你的實(shí)驗(yàn)是____________________。19、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)1個(gè)C60分子是由60個(gè)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(qǐng)回答下列問(wèn)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(jià)鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有________個(gè)碳原子，每個(gè)碳原子上的任意兩個(gè)C—C鍵間夾角都是________。(4)燃?xì)淦?chē)之所以尚未大面積推廣，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(wèn)題，在上述四種碳單質(zhì)中有可能成為貯氫材料的是________。20、如圖所示C60、金剛石、石墨、二氧化碳和氯化銫的結(jié)構(gòu)模型如圖所示(石墨僅表示出其中的一層結(jié)構(gòu))：(1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系是互為_(kāi)_________。A．同分異構(gòu)體B．同素異形體C．同系物D．同位素(2)固態(tài)時(shí)，C60屬于________(填“原子”或“分子”)晶體，C60分子中含有雙鍵的數(shù)目是________。(3)晶體硅的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，1mol晶體硅中含有硅硅單鍵的數(shù)目約是________NA。(4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。(5)觀察CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分，試說(shuō)明每個(gè)CO2分子周?chē)衉_______個(gè)與之緊鄰且等距的CO2分子；該結(jié)構(gòu)單元平均占有________個(gè)CO2分子。(6)觀察圖形推測(cè)，CsCl晶體中兩距離最近的Cs＋間距離為a，則每個(gè)Cs＋周?chē)嚯x相等且次近的Cs＋數(shù)目為_(kāi)_______，每個(gè)Cs＋周?chē)o鄰且等距的Cl－數(shù)目為_(kāi)______________________。答案與解析1、B解析：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(lèi)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2～20kJ·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(mǎn)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。2、B解析：固態(tài)的水與液態(tài)的水分子間的作用力種類(lèi)相同，均為氫鍵和范德華力，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(shí)，破壞的也主要是氫鍵，而由H2O(氣)→H2(氣)＋O2(氣)時(shí)破壞了極性鍵。3、D解析：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、B解析：白磷分子中含有6個(gè)共價(jià)鍵，124gP4為1mol，所以共價(jià)鍵數(shù)目為6NA，A錯(cuò)誤；一個(gè)S8分子中含有8個(gè)共價(jià)鍵，所以32gS8中的共價(jià)鍵數(shù)目為NA，B正確；平均一個(gè)水分子形成2個(gè)氫鍵，所以18g冰中含2NA氫鍵，C錯(cuò)誤；一個(gè)硅原子形成4個(gè)硅氧鍵，所以60gSiO2中的共價(jià)鍵數(shù)目為4NA，D錯(cuò)誤。5、B解析：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(wú)關(guān)；②原子晶體熔化的過(guò)程中克服的是原子間的共價(jià)鍵，故原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高；③干冰晶體是CO2分子之間通過(guò)范德華力結(jié)合在一起的，沒(méi)有氫鍵；④1molNa2O由2molNa＋和1molO2－構(gòu)成，1molNa2O2由2molNa＋與1molO構(gòu)成，故它們的陰、陽(yáng)離子個(gè)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(gè)C原子以4個(gè)共價(jià)鍵與其他4個(gè)C原子形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)C原子占有的共價(jià)鍵數(shù)目為2，含4.8gC元素即0.4molC元素的金剛石晶體中的共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為0.8mol，故②④⑦正確。6、A解析：同種非金屬元素原子間形成的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵，A正確；N4分子中只含有共價(jià)鍵，不可能是離子晶體，B錯(cuò)誤；由N4分子結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)分子中含有6個(gè)共價(jià)鍵，所以1molN4分子所含共價(jià)鍵數(shù)為6NA，C錯(cuò)誤；N4和P4都是分子晶體，并且結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高，所以白磷的沸點(diǎn)高，D錯(cuò)誤。7、D解析：本題考查各晶體類(lèi)型與化學(xué)鍵的關(guān)系，離子晶體是通過(guò)離子鍵將陰、陽(yáng)離子結(jié)合在一起的，所以熔化時(shí)，離子鍵被破壞，分子晶體是通過(guò)范德華力結(jié)合的，熔化時(shí)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(shí)屬于分子晶體，分子內(nèi)不存在共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤。]8、A解析：1個(gè)水分子能與其他水分子形成4個(gè)氫鍵,1個(gè)HF分子能與其他HF形成2個(gè)氫鍵,則每摩爾分子中水分子形成的氫鍵數(shù)目多,A正確;NO2分子間不存在氫鍵,NO2分子間因發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵而生成N2O4,B錯(cuò)誤;HCl分子與水分子之間不能形成氫鍵,甲烷分子和水分子之間也不能形成氫鍵,C、D錯(cuò)誤。9、D解析：Al2H6的熔點(diǎn)為150℃，熔點(diǎn)低，可以判斷該物質(zhì)在固體時(shí)是分子晶體，故A正確；根據(jù)元素守恒，可以推斷出Al2H6在空氣中完全燃燒時(shí)，Al元素變成Al2O3，H元素變成H2O，故B正確；氫鋁化合物組成元素為Al和H，Al和H2都是很好的燃料，但氫氣在儲(chǔ)存運(yùn)輸中極不方便，將其轉(zhuǎn)化為氫鋁化合物后，就解決這一矛盾，同時(shí)氫鋁化合物的燃燒熱極高，因此可以作為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料。故C正確；氫鋁化合物中只有σ鍵，沒(méi)有π10、D解析：S2Cl2晶體熔、沸點(diǎn)較低，應(yīng)為分子晶體，S與S，S與Cl之間以共價(jià)鍵結(jié)合，則一定不存在離子鍵，A正確；S2Cl2的電子式為，分子中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B正確；S2Cl2為分子晶體，在液態(tài)下不能電離出自由移動(dòng)的離子，不能導(dǎo)電，C正確；與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式為2S2Cl2＋2H2O=SO2↑＋3S↓＋4HCl，二氧化硫不能漂白指示劑，因此氣體通入石蕊試液中，溶液變紅不褪色，D錯(cuò)誤。11、C解析：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(cuò)誤；雖然分子均呈足球狀，但C、Si均有4個(gè)價(jià)電子，每個(gè)C或Si原子形成4對(duì)共用電子對(duì)，而N原子的價(jià)電子中只有3個(gè)單電子，每個(gè)N原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，因此C60、Si60與N60的共用電子對(duì)數(shù)目不同，故B項(xiàng)錯(cuò)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相對(duì)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(zhǎng)或鍵能無(wú)關(guān)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12、A解析：NaOH和CaO屬于離子晶體，熔化時(shí)需要克服的是離子鍵；SiO2屬于原子晶體，熔化時(shí)需要克服的是共價(jià)鍵；CCl4屬于分子晶體，熔化時(shí)需要克服的是分子間作用力；故選A。13、C解析：分子晶體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔點(diǎn)就越高，故熔點(diǎn)比較：C60＜C70＜C90，A正確；石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸漳芰?，則石墨能量低，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，B正確；以晶胞頂點(diǎn)上的C60為例，與之距離最近的分子在經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的面的面心上，這樣的面有12個(gè)，所以這樣的分子也有12個(gè)，C錯(cuò)誤；C60、C70、管狀碳和洋蔥狀碳都是碳的單質(zhì)，都能與O2發(fā)生反應(yīng)，生成碳的氧化物，D正確。14、D解析：每個(gè)六元環(huán)平均占有的碳原子數(shù)為6×＝2,7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)為2×7＝14。15、C解析：每個(gè)氧化亞鐵晶胞中Fe2+數(shù)目為×8+×6=4,O2-數(shù)目為×12+1=4,A不符合題意;1個(gè)干冰晶胞中平均含有CO2分子個(gè)數(shù)為×8+×6=4,B不符合題意;氯化銫晶體中,每個(gè)Cs+周?chē)嚯x最近的Cl-個(gè)數(shù)是8,C符合題意;在二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)中,一個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子形成Si—O鍵,D不符合題意。16、解析：(2)沸點(diǎn)高說(shuō)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、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17、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(duì)強(qiáng)烈偏向F原子一邊，而H原子半徑小，又只有一個(gè)電子，當(dāng)電子對(duì)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(duì)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(gè)甲酸分子的中的氧和—OH中的氫也會(huì)形成氫鍵。答案：(1)由于HF中共用電子對(duì)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(2)18、解析：(1)分子晶體的熔點(diǎn)較低，AlCl3的熔點(diǎn)也僅有190℃，而且它還能升華，這就充分說(shuō)明AlCl3(2)AlCl3蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量＝11.92×22.4≈267，則1個(gè)氯化鋁蒸氣分子是由2個(gè)AlCl3構(gòu)成的，所以氯化鋁的結(jié)構(gòu)式為。(3)熔融狀態(tài)下離子晶體能導(dǎo)電而分子晶體不能，因此在加壓條件下加熱至熔融，測(cè)其導(dǎo)電性，若導(dǎo)電，則是離子晶體；若不導(dǎo)電，則為分子晶體。答案：(1)分子(2)(3)在加壓條件下加熱至熔融，測(cè)其導(dǎo)電性，若導(dǎo)電，則是離子晶體；若不導(dǎo)電，則為分子晶體19、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(kāi)空間想象力。例如：碳納米管表面積大，故可作為貯氫材