3.3液晶、纳米材料与超分子 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

《3.3液晶、纳米材料与超分子 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.3液晶、纳米材料与超分子 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2（5页珍藏版）》请在七七文库上搜索。

1、液晶、纳米材料与超分子1普通玻璃和水晶的根本区别在于()A外形不一样B普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子按一定规律周期性重复排列C水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换解析：选B普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体，二者的根本区别在于内部结构不同。22016年诺贝尔化学奖授予在合成分子机器领域做出贡献的三位科学家。分子机器是一种特殊的超分子体系，当体系受到外在刺激(如pH变化、吸收光子、电子得失等)时，分子组分间原有作用被破坏，各组分间发生类似于机械运动的某种热运动。下列说法不正确的是()A驱动分子机器时，需要对体系输入一定的能量B

2、分子状态的改变会伴随能量变化，属于化学变化C氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一D光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动解析：选B分子组分之间原有作用被破坏，应在外力作用下驱动分子机器，则需要对体系输入一定的能量，故A项正确；分子状态的改变没有发生化学变化，故B项错误；由题给信息可以知道电子的得失可形成分子机器，有电子得失的反应属于氧化还原反应，故C项正确；光照条件下可使分子吸收光子，故D项正确。3液晶广泛用于电子仪表产品等，MBBA是一种研究较多的液晶材料，其化学式为C18H21NO，下列有关说法正确的是()AMBBA属于有机高分子化合物BMBBA由碳、氢、氧、氮四种元素组

3、成CMBBA中碳、氢、氧、氮的原子个数比为182121DMBBA中含有一氧化氮分子解析：选BA项，有机高分子化合物由一类相对分子质量很大的分子聚集而成，且无固定的化学式，错误；B项，此物质由碳、氢、氧、氮四种元素组成，正确；C项，由MBBA的化学式可知，碳、氢、氧、氮的原子个数比为182111，错误；D项，MBBA物质是由C18H21NO分子构成的化合物，不含NO分子，错误。4下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述正确的是()A三维空间尺寸必须都处于纳米级B属于微观粒子C是原子排列成的纳米数量级原子团D颗粒间的内部是无序的一种结构状态解析：选C纳米材料的基本构成微粒的尺寸至少一维处于纳米级，A项错

4、误；纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级，既不是微观粒子，也不是宏观物质，B项错误，C项正确；纳米颗粒内部是有序的晶体结构，而界面则是无序结构，D项错误。5“纳米材料”(1 nm109 m)是指研究开发直径为几纳米至几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到某液体中，对于所得分散系的叙述不正确的是()A光束通过此分散系时会形成一条光亮的“通路”B此分散系中“纳米材料”的粒子在做不停地、无序的运动C在外加电场作用下，“纳米材料”的粒子可能向电极做定向运动D用滤纸过滤的方法可以从此分散系中分离得到该“纳米材料”解析：选D胶体具有丁达尔效应，故A正确；分散系中“纳米材料”的粒子在做不停地、无序的运动，故

5、B正确；胶体的胶粒带电荷是由于它们具有很大的总表面积，有吸附力，吸附离子，胶粒在外加电场作用下，“纳米材料”的粒子可能向电极做定向运动，故C正确；胶体和溶液都能通过滤纸，只有浊液的微粒不能通过，分离提纯胶体应用半透膜，用滤纸过滤的方法不可以从此分散系中分离得到该“纳米材料”，故D错误。6水除了气态、液态、固态以外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到160 K时形成的，无固定的形状，不存在晶体结构，且密度与液态水相同。以下关于玻璃态水的叙述正确的是()A水由液态变为玻璃态，体积缩小B水由液态变为玻璃态，体积膨胀C水的玻璃态是一种特殊状态D玻璃态水是分子晶体解析：选C据液态水与玻璃态水密度相同，可

6、知等质量的液态水和玻璃态水体积相同，A、B两项错误；玻璃态水是介于液态水和冰之间的一种特殊聚集状态，C项正确；玻璃态水无固定的形状，不存在晶体结构，故不属于晶体，D项错误。7.21世纪的新领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注，请回答下列问题：(1)纳米是_单位，1 nm等于_m。纳米科学与技术是研究结构尺寸在1100 nm 范围内材料的性质与应用。它与_分散质的粒子大小一样。(2)世界上最小的马达，只有千万分之一个蚊子那么大，如图，这种分子马达将来可用于消除体内垃圾。该图是马达分子的_。该分子中含有的组成环的原子是_元素的原子，分子中共有_个该原子。解析：根据题给信息，分子马达可用于消除体内

7、垃圾，应是含碳物质，再根据图中“”原子的结构特点，进一步确定组成环的原子是碳原子。答案：(1)长度109胶体(2)球棍模型碳(C)308下列说法符合科学性的是()A某厂生产的食盐有益于人体健康，它是纳米材料，易吸收、易消化B某厂生产的食盐，处于液晶状态，是日常生活中不可缺少的物质C金的常规熔点为1 064 ，但2 nm尺寸金的熔点仅为327 左右，所以纳米金属于分子晶体D液晶是一种具有晶体性质的特殊物质，可用于制造显示器解析：选D食盐易溶于水，故易被吸收，与其原始状态无关；食盐通常处于晶体状态，而不是处于液晶状态，A、B错误；纳米材料不同于一般的晶体、非晶体，C错误。9下列关于物质特殊聚集状态

8、的叙述，错误的是()A在电场存在的情况下，液晶分子沿着电场方向有序排列B非晶体的内部原子或分子的排列杂乱无章C液晶最重要的用途是制造液晶显示器D由纳米粒子构成的纳米陶瓷有极高的硬度，但低温下不具有优良的延展性解析：选D纳米粒子构成的纳米陶瓷在低温下具有良好的延展性。10美国科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构Al13和Al14，已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态，下列说法正确的是()AAl13和Al14互为同位素BAl14与盐酸反应的化学方程式可表示为Al142HCl=Al14Cl2H2CAl13和Al14都具有较强的还原性，容易失去电子生成阳离子DAl13超原子中

9、Al原子间通过离子键结合解析：选B同位素的分析对象为质子数相同而中子数不同的原子，而“超级原子”的质子、中子均相同，A错误；Al14最外层电子数之和为31442，因此失去2个电子达到稳定状态，Al14与盐酸反应生成盐和氢气，化学方程式可表示为Al142HCl=Al14Cl2H2，B正确；Al13的价电子为31339，易得到电子，形成阴离子，而Al14的价电子为31442，易失去电子，形成阳离子，C错误；同种元素之间不能形成离子键，D错误。11.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状(如图所示)相同。则

10、这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为()A87.5% B92.9%C96.3% D100%解析：选C在NaCl晶胞中微粒总数是27个，其中表面粒子数是26个，所以这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数是100%96.3%。12.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z “组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大(注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)。下列说法不正确的是()AY单质的氧化性在同主族中最强B离子半径：ZYCZ与Y可组成多种离子化合物D氢化物的热稳定性：YX解析：选

11、B根据图示可知W形成1个共价键，说明W原子核外只有1个电子，则W是H元素，X形成4个共价键，则X是C元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z是Na元素，Y形成2个共价键，原子序数比C大，比Na小，说明Y原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，则Y是O元素。同一主族元素自上而下，元素非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，故O2的氧化性在同主族中最强，A正确；电子层排布相同，离子的核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：NaO2，B错误；O、Na两种元素可形成两种离子化合物Na2O、Na2O2，C正确；元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强。X是C，Y是O，由

12、于元素的非金属性：CO，所以氢化物的热稳定性：CH4H2O，D正确。13(1)(CH3)3NH和AlCl4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100 ，其挥发性一般比有机溶剂_(填“大”或“小”)，可用作_(填字母)。a助燃剂 b“绿色”溶剂c复合材料 d绝热材料(2)在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是_。解析：(1)由(CH3)3NH和AlCl4形成的离子液体，阴、阳离子间的作用力肯定大于有机溶剂分子间的范德华

13、力，因此其挥发性一般比有机溶剂小；该离子液体中不含氧，则其不助燃，属于无机物，一般不能用作复合材料；由阴、阳离子形成的离子液体，应该具有导热性，不可能用作绝热材料。(2)由题图可知，随着碳纳米管直径增大，结冰温度依次为27 、7 、53 、83 ，即碳纳米管直径越大，结冰温度越低。答案：(1)小b(2)碳纳米管直径越大，结冰温度越低14.超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。(1)Mo处于第5周期B族，核外电子排布与Cr相似，它的基态价电子排布式是_；核外未成对电子数有

14、_个。(2)该超分子中存在的化学键类型有_(填字母)。A键B键C离子键D氢键(3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是_(填元素符号)，p甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有_。(4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因_。(5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是_。解析：(1)Cr的基态价电子排布为3d54s1，而Mo与Cr同主族，但比Cr多了一周期，因而其基态价电子排布式为4d55s1，用轨道表示式为，因而核外未成对的电子为6个。(2)观察该超分子结构有双键，说明有键和键，分子中不存在离子键，根据信息可知Mo形

15、成配位键。(3)CO做配体时C做配位原子，O把孤电子对给了碳，碳变成富电子中心，有提供孤电子对形成配位键的能力，p甲酸丁酯吡啶中碳原子形成双键，说明其杂化方式为sp2，在丁基中C原子形成四个单键为sp3杂化。(4)F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，氧氢键较易断裂，因此CF3COOH酸性强于CH3COOH。(5)根据不同晶体类型的性质不同来解释：C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量。答案：(1)4d55s16(2)AB(3)Csp2和sp3(4)F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，使氧氢键较易断裂，因此酸性强于CH3COOH(5)C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量