3-2-分子晶體與共價晶體(素養(yǎng)提優(yōu)B練)(解析版)

B練——素養(yǎng)提優(yōu)第三章B練——素養(yǎng)提優(yōu)第二節(jié)分子晶體與共價晶體（建議時間：45分鐘）1．下列說法正確的有①分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，都具有分子密堆積的特征②冰融化時，分子中H-O鍵發(fā)生斷裂③分子晶體在干燥或熔融時，均能導(dǎo)電④分子晶體中，分子間作用力越大，通常熔點越高⑤分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔點一定越高⑥分子晶體的熔、沸點一般比較低⑦分子晶體中，分子間以分子間作用力相結(jié)合，分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定A．2項 B．3項 C．4項 D．5項【答案】A【解析】①分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，但只含有分子間作用力的分子晶體具有分子密堆積的特征，含有氫鍵的分子晶體不是密堆積，故①錯誤；②冰熔化克服氫鍵，屬于物理變化，水分子中H-O鍵沒有斷裂，故②錯誤；③分子晶體在干燥或熔融時，均不能導(dǎo)電，故③錯誤；④分子晶體中，分子間作用力越大，分子的熔、沸點越高，故④正確；⑤分子晶體熔化時破壞分子間作用力，不破壞分子內(nèi)共價鍵，即說明分子內(nèi)共價鍵鍵能大小與該分子晶體的熔點高低無關(guān)，故⑤錯誤；⑥分子晶體熔化時破壞分子間作用力，而分子間作用力一般較弱，導(dǎo)致其熔沸點較低，故⑥正確；⑦分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無關(guān)，穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì)，分子間作用力影響物理性質(zhì)，故⑦錯誤；只有④、⑥正確，故答案為A。2．下列關(guān)于共價晶體、分子晶體的敘述中，正確的是A．在SiO2晶體中，1個硅原子和4

個氧原子形成4條共價鍵B．晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定C．HI

的相對分子質(zhì)量大于HF，所以HI

的沸點高于HFD．金剛石由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小環(huán)上有12個碳原子【答案】A【解析】A．二氧化硅是共價晶體，在SiO2晶體中1個硅原子和4個氧原子形成4個共價鍵，故A選項正確；B．分子的穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì)，只與分子內(nèi)的化學(xué)鍵強(qiáng)度有關(guān)，分子間作用力與穩(wěn)定性無關(guān)，故B選項錯誤；C．雖然HI的相對分子質(zhì)量大于HF，但是由于HF分子之間可以形成氫鍵，所以HF的沸點高于HI，故C選項錯誤；D．金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個碳原子能形成4個共價鍵，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子，故D選項錯誤。故選A選項。3．AB型物質(zhì)形成的晶體多種多樣，下列圖示的幾種結(jié)構(gòu)最有可能是分子晶體的是A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．②③ D．①④⑤⑥【答案】C【解析】從結(jié)構(gòu)上看：①④⑤⑥構(gòu)成晶體的結(jié)構(gòu)單元都是向外延伸和擴(kuò)展的，符合離子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)特點，而②和③的結(jié)構(gòu)沒有這種特點，不能再以化學(xué)鍵與其它原子結(jié)合，該結(jié)構(gòu)可以看成一個分子，所以可能是分子晶體。故答案為C。4．干冰和二氧化硅晶體同屬于第IVA族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點差別很大的原因是A．二氧化硅的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對分子質(zhì)量B．C—O的鍵能比Si—O的鍵能小C．干冰為分子晶體，二氧化硅為共價晶體D．干冰易升華，二氧化硅不易升華【答案】C【解析】干冰和二氧化硅晶體盡管同屬于第VA族元素的最高價氧化物，但干冰是分子晶體，二氧化硅為共價晶體，干冰的熔、沸點高低取決于其分子間作用力的強(qiáng)弱，而不是共價鍵鍵能的大小，而二氧化硅的熔、沸點則由鍵能決定，故C正確；故選：C。5．下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是()A．熔點：金剛石>碳化硅>晶體硅B．沸點：NH3>PH3C．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔點：SiI4>SiBr4>SiCl4【答案】C【解析】A項中三種物質(zhì)都是共價晶體，因原子半徑r(C)<r(Si)，所以鍵長：C—C<C—Si<Si—Si，故鍵能：C—C>C—Si>Si—Si。鍵能越大，共價晶體的熔點越高，A項正確；因為NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點大于PH3的沸點，B項正確；二氧化硅是共價晶體，硬度很大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C項錯誤；四鹵化硅為分子晶體，它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，分子間不存在氫鍵，故相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，D項正確。6．我們可以將SiO2的晶體結(jié)構(gòu)想象為：在晶體硅的Si—Si鍵之間插入O原子。根據(jù)SiO2晶體結(jié)構(gòu)圖，下列說法不正確的是()A．石英晶體中每個Si原子通過Si—O極性鍵與4個O原子作用B．每個O原子也通過Si—O極性鍵與2個Si原子作用C．石英晶體中Si原子與O原子的原子個數(shù)比為1∶2，可用“SiO2”來表示石英的組成D．在晶體中存在石英分子，故能叫分子式【答案】D【解析】晶體硅的結(jié)構(gòu)是五個硅原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，其中有一個位于正四面體的中心，另外四個位于四面體的頂點，故SiO2的結(jié)構(gòu)為每個硅原子周圍有四個氧原子，而每個氧原子周圍有兩個硅原子，在晶體中Si原子與O原子的原子個數(shù)比為1∶2，“SiO2”僅表示石英的組成，故沒有單個的SiO2分子。7．下列說法不正確的是()A．晶體熔點由低到高：CF4<CCl4<CBr4<CI4B．熔、沸點由高到低：金剛石>碳化硅>晶體硅C．沸點由高到低：HI>HBr>HCl>HFD．硼鎂超導(dǎo)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示，則這種超導(dǎo)材料的化學(xué)式為MgB2【答案】C【解析】組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體的熔點與相對分子質(zhì)量成正比，故熔點：CF4<CCl4<CBr4<CI4，A正確；共價晶體的熔、沸點高低與共價鍵的強(qiáng)弱成正比，原子半徑越小，共價鍵越強(qiáng)，熔、沸點越高，熔、沸點由高到低：金剛石>碳化硅>晶體硅，B正確；HF分子間能夠形成氫鍵，在4種氫化物中沸點最高，C錯誤；由題圖知，晶胞結(jié)構(gòu)中硼原子數(shù)為6，鎂原子數(shù)為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3，則超導(dǎo)材料的化學(xué)式為MgB2，D正確。8．國外有人用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，與此同時再用射頻電火花噴射N2，此時碳氮原子結(jié)合成碳氮化合物薄膜。據(jù)稱，這種化合物可能比金剛石更堅硬，其原因可能是A．碳、氮原子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 B．碳氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更長C．氮原子最外層電子數(shù)比碳原子最外層電子數(shù)多 D．碳、氮的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)均不活【答案】A【解析】A、由晶體的性質(zhì)可知該晶體是原子晶體，C—N鍵的鍵長比金剛石中的C—C鍵的鍵長要短，且形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以這種化合物比金剛石堅硬，選項A正確；B、碳、氮原子構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，碳氮鍵比金剛石中碳碳鍵更短，選項B錯誤；C、氮原子最外層電子數(shù)比碳原子最外層電子數(shù)多，不是熔點高的原因，選項C錯誤；D、碳、氮單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)均不活潑，與最外層電子數(shù)有關(guān)，不是熔點高的原因，選項D錯誤；答案選A。9．下列說法正確的有()①共價晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點越高；②干冰是CO2分子通過氫鍵和范德華力有規(guī)則排列成的分子晶體；③正四面體結(jié)構(gòu)的分子，鍵角都是109°28′，其晶體類型可能是共價晶體或分子晶體；④分子晶體中都含有化學(xué)鍵；⑤含4.8g碳原子的金剛石晶體中共價鍵的物質(zhì)的量為0.8molA．①②③B．①⑤C．③④⑤D．①②⑤【答案】B【解析】①共價晶體熔化的過程中破壞的是原子間的共價鍵，故共價晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點越高；②干冰是CO2分子之間通過范德華力結(jié)合形成的，沒有氫鍵；③白磷(P4)為正四面體結(jié)構(gòu)的分子晶體，但鍵角是60°；④稀有氣體屬于分子晶體，但不含化學(xué)鍵；⑤根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)()可知，在金剛石晶體中每個碳原子以4個共價鍵與其他4個碳原子結(jié)合形成三維骨架結(jié)構(gòu)，根據(jù)“均攤法”可知每個碳原子分得的共價鍵數(shù)目為2，含4.8g(0.4mol)碳原子的金剛石晶體中共價鍵的物質(zhì)的量為0.8mol，故①⑤正確。10．韓國首爾大學(xué)科學(xué)家將水置于一個足夠強(qiáng)的電場中，在20℃時，水分子瞬間凝固形成了“暖冰”。下列關(guān)于“暖冰”的說法錯誤的是A．“暖冰”也是水分子間通過氫鍵結(jié)合而成的固體B．水凝固形成20℃時的“暖冰”所發(fā)生的變化是化學(xué)變化C．若“暖冰”為晶體，則其類型最可能為分子晶體D．在電場作用下，水分子間更易形成氫鍵，因而可以制得“暖冰”【答案】B【解析】A．“暖冰”即是固態(tài)水，分子內(nèi)通過共價鍵形成水分子，分子間通過分子間作用力主要是氫鍵結(jié)合而成的固體，A正確；B．水凝固形成20℃時的“暖冰”，只是水的存在狀態(tài)發(fā)生了變化，沒有生產(chǎn)新的物質(zhì)，所發(fā)生的是物理變化，B錯誤；C．水為共價化合物，故若“暖冰”為由分子通過分子間作用力構(gòu)成的晶體，則其類型最可能為分子晶體，C正確；D．在電場作用下，水分子間更易形成氫鍵，因而可以制得“暖冰”，否則20℃時，水分子不能瞬間凝固形成冰，D正確；故答案為：B。11．Al2O3在一定條件下可轉(zhuǎn)化為硬度、熔點都很高的氮化鋁晶體，氮化鋁的晶胞如圖所示。下列說法正確的是()A．氮化鋁屬于分子晶體B．氮化鋁可用于制造切割金屬的刀具C．1個氮化鋁晶胞中含有9個Al原子D．氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為2【答案】B【解析】根據(jù)氮化鋁晶體的性質(zhì)，可知它屬于共價晶體，故A錯誤；氮化鋁晶體屬于共價晶體，硬度很高，能用于制造切割金屬的刀具，故B正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個氮化鋁晶胞中含有的Al原子的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋1＝2，故C錯誤；觀察晶胞結(jié)構(gòu)，可得氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為4，故D錯誤。12．根據(jù)量子力學(xué)計算，氮化碳結(jié)構(gòu)有五種，其中一種氮化碳硬度超過金剛石晶體，成為首屆一指的超硬新材料，已知該氮化碳的二維晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是A．氮化碳屬于共價晶體B．氮化碳的分子式為C3N4C．該晶體中的碳、氮原子核外都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連【答案】B【解析】A．由題給信息，氮化硅是超硬新材料，符合共價晶體的典型物理性質(zhì)，故A正確；B．因為氮化碳是原子晶體，不存在分子，故沒有分子式，故B錯誤；C．根據(jù)圖中結(jié)構(gòu)可知，每個碳原子周圍有四個共價鍵，每個氮原子周圍有三個共價鍵，碳原子最外層有4個電子，形成四個共價健，屬于8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氮原子最外層有5個電子，形成三個共價鍵后，也屬于8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C正確；D．根據(jù)圖知，每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連，故D正確；故答案：B。13．科研人員發(fā)現(xiàn)在-50℃環(huán)境中，用水可制得直徑在的光纖，其性能與石英光纖相似。下列說法正確的是A．石英光纖的主要成分是硅 B．1mol冰比1mol液態(tài)水含有更多的氫鍵C．冰光纖是一種膠體，具有丁達(dá)爾現(xiàn)象 D．冰光纖和石英光纖都是分子晶體【答案】B【解析】A．石英光纖的主要成分是二氧化硅，故A錯誤；B．冰中水分子有序排列，分子間更容易形成氫鍵，1mol冰比1mol液態(tài)水含有更多的氫鍵，故B正確；C．冰光纖是純凈物，不是膠體，故C錯誤；D．冰光纖是分子晶體，石英光纖是共價晶體，故D錯誤；故選B。14．已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大的硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合，下列關(guān)于晶體說法正確的是A．C3N4晶體中每個C原子連接4個N原子，而每個N原子連接3個C原子B．C3N4晶體中，C—N鍵的鍵長比金剛石中C—C鍵的鍵長要長C．C3N4晶體是分子晶體D．C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合【答案】A【解析】A．該晶體中原子間均以單鍵結(jié)合，且每個原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以每個C原子能形成4個共價鍵連接4個N原子，每個N原子能形成3個共價鍵連接3個C原子，故A正確；B．原子半徑越大，原子間的鍵長越長，原子半徑C＞N，所以C3N4晶體中C-N鍵長比金剛石中C-C要短，故B錯誤；C．C3N4晶體具有比原子晶體的金剛石更大的硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合，說明該物質(zhì)是原子晶體；分子晶體熔沸點較低、硬度較小，原子晶體硬度較大，故C錯誤；D．離子晶體微粒之間通過離子鍵結(jié)合，原子晶體微粒間通過共價鍵結(jié)合，該晶體是原子晶體，所以微粒間通過共價鍵結(jié)合，故D錯誤；故選A。15．水在不同的溫度和壓強(qiáng)下可以形成多種不同結(jié)構(gòu)的晶體，故冰晶體結(jié)構(gòu)有多種。其中冰-Ⅶ的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)水分子的空間結(jié)構(gòu)是___________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一個，形成水合氫離子，應(yīng)用價層電子對互斥模型推測的空間結(jié)構(gòu)為___________。(2)如圖冰晶體中每個水分子與周圍___________個水分子以氫鍵結(jié)合，該晶體中水形成___________氫鍵。(3)實驗測得冰中氫鍵的鍵能為，而冰的熔化熱為，這說明___________?！敬鸢浮縑

三角錐形

4

2

冰融化為液態(tài)水時只破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵【解析】(1)水分子中O原子的價層電子對數(shù)為，孤電子對數(shù)為2，所以水分子的空間結(jié)構(gòu)為V形。中O原子的價層電子對數(shù)為，含有1個孤電子對，故的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。(2)觀察題圖中晶體結(jié)構(gòu)可知，每個水分子與周圍4個水分子以氫鍵結(jié)合，每2個水分子共用1個氫鍵，故水可形成氫鍵。(3)冰中氫鍵的鍵能為，而冰的熔化熱為，說明冰融化為液態(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中水分子間仍存在氫鍵。16．非線性光學(xué)晶體在信息、激光技術(shù)、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。我國科學(xué)家利用Cs2CO3、XO2(X＝Si、Ge)和H3BO3首次合成了組成為CsXB3O7的非線性光學(xué)晶體?；卮鹣铝袉栴}：(1)C、O、Si三種元素的電負(fù)性由大到小的順序為__________；第一電離能I1(Si)__________I1(Ge)(填“>”或“<”)。(2)基態(tài)Ge原子核外電子排布式為__________；SiO2、GeO2具有類似的晶體結(jié)構(gòu)，其中熔點較高的是____________________，原因是_________________________________________。(3)下圖為硼酸晶體的片層結(jié)構(gòu)，其中硼原子的雜化方式為__________。H3BO3在熱水中的溶解度比在冷水中的溶解度顯著增大的主要原因是____________________________。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。CsSiB3O7屬于正交晶系(長方體形)。晶胞參數(shù)為apm、bpm、cpm。下圖為沿y軸投影的晶胞中所有Cs原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中Cs原子的數(shù)目為__________________________________。CsSiB3O7的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則CsSiB3O7晶體的密度為__________g·cm－3(用代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)O>C>Si>(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2SiO2二者均為共價晶體，Ge的原子半徑大于Si，Si—O的鍵長小于Ge—O的鍵長，Si—O的鍵能更大，S