人教版高中化學(xué)選修三練習(xí)：第二節(jié)分子晶體與原子晶體

第二節(jié)分子晶體與原子晶體

課時(shí)演練促提升

A組

1.下列各組物質(zhì)各自形成晶體，均屬于分子晶體的化合物是（）

A.NE、HD、C8H10

B.PCb、82、H2SO4

C.SO2、SO3、CM

D.CCLJ、Na?S、H2O2

2.BeCb熔點(diǎn)較低,易升華，溶于醇和酸，其化學(xué)性質(zhì)與AICI3相似。由此可推測(cè)BeCb（）

A.熔融態(tài)不導(dǎo)電

B.水溶液呈中性

C.熔點(diǎn)比BeBr2高

D.不與NaOH溶液反應(yīng)

3.水的沸點(diǎn)是100°C,硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似，但它的沸點(diǎn)卻很低，是-60.7℃，引起這種差

異的主要原因是（）

A.范德華力

B.共價(jià)鍵

C.氫鍵

D.相對(duì)分子質(zhì)量

4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子內(nèi)層電

子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.鈉與W可能形成Na2W2化合物

B.由Z與Y組成的物質(zhì)在熔融時(shí)能導(dǎo)電

C.W得電子能力比Q強(qiáng)

D.X有多種同素異形體，而Y不存在同素異形體

5.下列關(guān)于原子晶體、分子晶體的敘述中，正確的是（）

A.在SiCh晶體中/個(gè)硅原子和2個(gè)氧原子形成2個(gè)共價(jià)鍵

B.晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定

C.C6H50H既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)的一個(gè)分子

D.分子晶體的熔、沸點(diǎn)低，常溫下均呈液態(tài)或氣態(tài)

6.下列說(shuō)法中，正確的是（）

A.冰融化時(shí),分子中H-0鍵發(fā)生斷裂

B.原子晶體中，共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高

C.分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大,該分子晶體的熔點(diǎn)一定越高

D.分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定

7.HgCl2稀溶液可作為手術(shù)刀的消毒劑，已知HgCh有如下性質(zhì):①HgCL晶體熔點(diǎn)較低;②

HgCL熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電;③HgCb在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于HgCb的敘述正確

的是()

A.HgCh晶體屬于分子晶體

B.HgCb屬于離子化合物

C.HgCh屬于電解質(zhì)，且屬于強(qiáng)電解質(zhì)

D.HgCL屬于非電解質(zhì)

8.正硼酸(H3BO3)是一種層狀結(jié)構(gòu)白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子通過(guò)氫鍵相連(如圖)。下列有

關(guān)說(shuō)法正確的是()

A.正硼酸晶體屬于原子晶體

B.H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)

C.分子中硼原子最外層為8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵

9.圖A所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(具體反應(yīng)條件略),a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見(jiàn)單質(zhì),

其余均為它們的化合物,i的溶液為常見(jiàn)的酸。a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示。

圖A

圖B

回答下列問(wèn)題：

(1)圖B對(duì)應(yīng)的物質(zhì)名稱是，其晶胞中的原子數(shù)為，晶體的類型為。

(2)d中元素的原子核外電子排布式為o

⑶圖A中由兩種元素組成的物質(zhì)中，沸點(diǎn)最高的是,原因

是該物質(zhì)的分子構(gòu)型為中心原子的雜化軌道類型為o

(4)圖A中的雙原子分子中，極性最大的分子是。

(5)k的分子式為，中心原子的雜化軌道類型為，屬于(填“極性”或

“非極性”)分子。

10.(2014福建理綜)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石

墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的

晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。

六方相氮化硼

立方相氯化硼

。氮原子?硼原子

(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為。

(2)關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法，正確的是(填序號(hào))。

a.立方相氮化硼含有o鍵和兀鍵，所以硬度大

b.六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟

,兩種晶體中的B—N鍵均為共價(jià)鍵

d.兩種晶體均為分子晶體

(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為.其結(jié)構(gòu)與石墨

相似卻不導(dǎo)電，原因是o

(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為。該晶體的天然礦物在青藏高原地

下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí),推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立

方相氮化硼需要的條件應(yīng)是。

(5)NH4BF“氟硼酸俊)是合成氮化硼納米管的原料之一。1molNHjBFa含有mol配位

鍵。

解析:⑴硼原子核外有5個(gè)電子，電子排布式為Is22s22p*2)六方相氟化硼與石墨相似,層間是

分

B組

1.下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說(shuō)法不正確的是()

A.原子晶體硬度通常比分子晶體大

B.原子晶體的熔沸點(diǎn)較高

C.分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電

D.金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體

解析:由于原子晶體中粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以分子間作用力結(jié)合，故原

子晶體比分子晶體的'熔沸點(diǎn)高，硬度大。有些分子晶體溶于水后能電離出自由移動(dòng)的離子而

導(dǎo)電，如H2so4、HCLD選項(xiàng)中的干冰（CCh）是分子晶體,錯(cuò)誤。

答案:D

2.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.熔點(diǎn)由高到低的順序是:金剛石＞晶體硅＞碳化硅

B.PCb和BCb分子中所有原子的最外層都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

C.分子晶體的熔、沸點(diǎn)低，常溫下均呈液態(tài)或氣態(tài)

D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價(jià)鍵相結(jié)合

解析:A項(xiàng)，三種物質(zhì)均為原子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)與該晶體中的鍵長(zhǎng)有關(guān)，鍵長(zhǎng)越短,熔點(diǎn)越

高，則熔點(diǎn)由高到低的順序是:金剛石＞碳化硅〉晶體硅，故錯(cuò)誤;B項(xiàng)，根據(jù)|元素的化合價(jià)|+原子

的最外層電子數(shù)=8,則該原子的最外層達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),BCb中B的最外層電子數(shù)為

3,化合價(jià)為+3價(jià)，因此B未達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故錯(cuò)誤;C項(xiàng)，分子晶體的熔、沸點(diǎn)很低,

但在常溫下也有呈固態(tài)的,如白磷，故錯(cuò)誤。

答案:D

3.下列晶體性質(zhì)的比較中，正確的是（）

A.熔點(diǎn):單質(zhì)硫:＞磷＞晶體硅

B.沸點(diǎn):NH3＞H2O＞HF

C.硬度:白磷＞冰＞二氧化硅

D.熔點(diǎn):Sil4＞SiBr4＞SiCU

解析:硫與磷是分子晶體，晶體硅是原子晶體，其中晶體硅的壕點(diǎn)遠(yuǎn)高于硫與磷的熔點(diǎn),A項(xiàng)錯(cuò)

誤;氟化氫、水、氨都是分子晶體，其沸點(diǎn)高低與分子間作用力大小有關(guān),因?yàn)檫@三種物質(zhì)之中

都存在氫鍵,且水分子間氫鍵最強(qiáng)，氨分子間氫鍵最弱，故水的沸點(diǎn)最高，氨的最低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;二

氧化硅是原子晶體,硬度大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;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(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高,D項(xiàng)正確。

答案:D

4.下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型，大球代表0,小球代表H。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.冰晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體

B.冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是原子晶體

C.水分子間通過(guò)H-0鍵形成冰晶體

D.冰融化時(shí),水分子之間空隙增大

解析:冰中的水分子是靠氫鍵結(jié)合在一起，氫鍵不是化學(xué)鍵，而是一種分子間作用力，故B、C兩

項(xiàng)均錯(cuò)誤。H20分子形成氫鍵時(shí)沿O的四個(gè)sp3雜化軌道形成氫鍵,可以與4個(gè)水分子形成

氫鍵，這4個(gè)水分子形成空間四面體構(gòu)型,A項(xiàng)正確。水分子靠氫鍵連接后，分子間空隙變大,

因此融化時(shí)，水的體積縮小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案:A

5.科學(xué)家成功地在高壓下將CO?轉(zhuǎn)化為具有類似SiCh結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO2的原子

晶體說(shuō)法正確的是（）

A.C02的原子晶體和分子晶體互為同素異形體

B.在一定條件下,C02原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化

c.co2的原子晶體和co2的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)

D.在CO2的原子晶體中，每個(gè)C原子周圍結(jié)合4個(gè)0,每個(gè)0與2個(gè)C相結(jié)合

解析:同素異形體的研究對(duì)象是單質(zhì);CO2的晶體類型的轉(zhuǎn)變已生成了新物質(zhì)，故為化學(xué)變

化;C02的不同晶體具有不同的物理性質(zhì);C02晶體類似于Si02晶體，屬原子晶體，每個(gè)C結(jié)合

4個(gè)0,每個(gè)O結(jié)合2個(gè)C。

答案:D

6.(2014浙江理綜)如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素的原子最

外層電子數(shù)之和為22。下列說(shuō)法正確的是()

Y

\\/

r

A.X、Y、Z三種元素最低價(jià)氫化物的沸點(diǎn)依次升高

B.由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價(jià)鍵

C.物質(zhì)WY?、W3X4、WZ4均有熔點(diǎn)高、硬度大的特性

D.T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ,

解析:由于W、X、Y、Z為短周期元素，結(jié)合題表不難看出X、Y位于第2周期,W、Z位于第

3周期,T位于第4周期。設(shè)W最外層電子數(shù)為％則X、Y、Z最外層分別有x+1、x+2、x+3

個(gè)電子，由題意知x+x+l+x+2+x+3=22,解得廣4。結(jié)合所在周期即可判斷W、X、Y、Z、T

依次為Si、N、0、Cl、Ge。

A項(xiàng),X、Y、Z對(duì)應(yīng)的最低價(jià)氫化物依次為NH3、H20,HC1,只有HC1不存在氫鍵，故

HC1沸點(diǎn)最低,錯(cuò)誤;B項(xiàng),X、Y和氫形成的化合物NH4NO3中含有離子鍵，故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),WY2、

W3X4、WZ,對(duì)應(yīng)物質(zhì)分別為Si02、Si3N4、SiC14,其中SiC14為分子晶體，其熔點(diǎn)低、硬度小,C

錯(cuò)誤。

答案:D

7.(2014海南化學(xué))碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C6。、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：

C?o石墨金剛石晶胞

回答下列問(wèn)題：

(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為。

(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為、。

(3)C?)屬于晶體，石墨屬于晶體。

(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長(zhǎng)為142Pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為154pm。其原因

是金剛石中只存在C-C間的共價(jià)鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在共價(jià)

鍵，還有鍵。

(5)金剛石晶胞含有個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為“，根據(jù)硬球

接觸模型，則=a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率(不要求計(jì)算結(jié)

果)。

解析：(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們的組成相同，結(jié)構(gòu)不同、

性質(zhì)不同,互稱為同素異形體；

(2)金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵(即C原子采取sp3雜化方式),構(gòu)成正

四面體，石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)碳原子以O(shè)鍵結(jié)合，形成正六角形的平

面層狀結(jié)構(gòu)；

(3)C6O中構(gòu)成微粒是分子，所以屬于分子晶體;石墨的層內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，層與層之

間以分子間作用力結(jié)合，所以石墨屬于混合晶體；

(4)在金剛石中只存在C—C之間的o鍵;石墨層內(nèi)的C—C之間不僅存在o鍵,還存在兀

鍵；

⑸由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞內(nèi)部有4個(gè)C原子，面心上有6個(gè)C原子，頂點(diǎn)有8個(gè)C

原子，所以金剛石晶胞中C原子數(shù)目為4+6x+8x=8;若C原子半徑為r,金剛石的邊長(zhǎng)為a,根據(jù)

硬球接觸模型，則正方體對(duì)角線長(zhǎng)度的就是C—C鍵的鍵長(zhǎng)，即a=2r,所以r=a,碳原子在晶胞中

的空間占有率=

O

答案:(1)同素異形體

⑵Sp3Sp2

(3)分子混合

(4)o?兀(或大n或p-p兀)

(5)8

8.硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為，該能層具有的原子軌道數(shù)為、電

子數(shù)為。

(2)硅主要以硅酸鹽、等化合物的形式存在于地殼中。

⑶單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以相結(jié)合，其晶胞中共

有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)個(gè)原子。

(4)單質(zhì)硅可通過(guò)甲硅烷(SiHQ分解反應(yīng)來(lái)制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4cl在液氨介質(zhì)中反

應(yīng)制得SiFU該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：

c—C—C—Si—SSi—Si—

化學(xué)鍵

cHOiH0

356413336226318452

①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷垃多，原因

是。

②SiHq的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是

(6)在硅酸鹽中,Si四面體［如下圖(a)］通過(guò)共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)

狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式

為,Si與0的原子數(shù)之比為，化學(xué)式為。

OO

?Si

@Si—0

SiOj'

圖(a)