2022人教版新教材高中化學(xué)選擇性必修第二冊第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 課時分層練習(xí)題及章末綜合測驗

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識...............................................1

2.分子晶體..................................................................9

3.共價晶體.................................................................17

4.金屬鍵與金屬晶體........................................................26

5.離子晶體過渡晶體與混合型晶體...........................................29

6.配合物與超分子..........................................................33

綜合測評..................................................................38

1.物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識

［基礎(chǔ)過關(guān)練］

1.下列關(guān)于聚集狀態(tài)的敘述錯誤的是()

A.物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)

B.氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài)

C.固態(tài)物質(zhì)中的微粒結(jié)合較緊湊，相對運動較弱

D.液態(tài)物質(zhì)微粒間的距離和作用力的強(qiáng)弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的

流動性

A［物質(zhì)的聚集狀態(tài)，除了氣、液、固三態(tài)外，還有其他聚集狀態(tài)，如晶態(tài)、非

晶態(tài)以及介于晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等，A項錯誤；物質(zhì)處于氣態(tài)時，

微粒間距離大，微粒運動速率快，體系處于高度無序狀態(tài)，B項正確；固態(tài)物質(zhì)中的

微粒相距很近，難以自由移動，但能夠在一定位置上做不同程度的振動，C項正確；

對液態(tài)物質(zhì)而言，微粒相距較近，微粒間作用力較強(qiáng)，微粒的運動明顯活躍，介于固

態(tài)和氣態(tài)之間，使之表現(xiàn)出明顯的流動性，D項正確。］

2.如圖是某固體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，請認(rèn)真觀察兩圖，判斷下列說法正確的是

()

III

A.兩種物質(zhì)在一定條件下都會自動形成有規(guī)則幾何外形的晶體

B.I形成的固體物理性質(zhì)有各向異性

c.n形成的固體一定有固定的熔、沸點

D.二者的X射線衍射圖譜是相同的

B［觀察結(jié)構(gòu)圖知，I中粒子呈周期有序排列，II中粒子排布不規(guī)則，故I為晶

體，n為非晶體。晶體具有各向異性，具有固定熔點，非晶體沒有固定熔點，用x-

射線檢驗兩者，圖譜明顯不同。］

3.下圖為一塊密度、厚度均勻的矩形樣品，長為寬的兩倍，若用多用電表沿兩

對稱軸測其電阻均為R,則這塊樣品一定是（）

C

A-...........：.....-B

D

A.金屬B.半導(dǎo)體C.非晶體D.晶體

D［由于/8=2繆，而4?、⑦間的電阻卻相等，說明樣品橫向（/③與縱向（切

的導(dǎo)電性不同，具有各向異性，而晶體的特征之一是各向異性，非晶體則不具有各向

異性，故該樣品為晶體。］

4.如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法正確的是（）

A.a沒有固定的熔點B.a是非晶體

C.b是晶體D.b是非晶體

D［晶體有固定的熔點，由a的熔化曲線分析可知，中間有一段溫度不變但一直

在吸收能量，該段所對應(yīng)的溫度就是晶體a的熔點；由b的熔化曲線可知，溫度一直

升高，所以物質(zhì)b沒有固定的熔點，為非晶體。］

5.下列現(xiàn)象表現(xiàn)為晶體的自范性的是（）

A.NaCl溶于水

B.KMnO“受熱分解

C.不規(guī)則的晶體能生長成規(guī)則的

D.碘升華

C［自范性是晶體性質(zhì)特征，自范性是指晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體外形，

故選Co］

6.不能夠支持石墨是晶體這一事實的選項是（）

A.石墨和金剛石是同素異形體

B.石墨中的碳原子呈周期性有序排列

C.石墨的熔點為3625℃

D.在石墨的X射線衍射圖譜上有明銳的譜線

A［原子在三維空間里呈周期性有序排列、有自范性、有固定的熔點、物理性質(zhì)

上體現(xiàn)各向異性、X-射線衍射圖譜上有分立的斑點或明銳的譜線等特征，都是晶體在

各個方面有別于非晶體的體現(xiàn)，故B、C、D能夠支持石墨是晶體這一事實。而是否互

為同素異形體與是否為晶體這兩者之間并無聯(lián)系，如無定形碳也是金剛石、石墨的同

素異形體，卻屬于非晶體。］

7.最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎂和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。因這三種元

素都是常見的元素而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)晶體的一個晶胞如圖所示，則該晶體

的化學(xué)式為（）

?鎂原子

o錦原子

?碳原子

A.Mg2CNi3B.MgC2Ni

C.MgCNi2D.MgCNi3

D［碳原子位于該晶胞的體心，所以該晶胞中含有1個碳原子；鎂原子位于該晶

胞的頂角，則該晶胞中所含鎂原子數(shù)=8義＜=1；鍥原子位于該晶胞的面心，則該晶

O

胞中所含銀原子數(shù)=6義；=3,則該晶胞中Mg、C、Ni的個數(shù)比是1：1：3,所以該

晶體的化學(xué)式為MgCNis，故選D。］

8.下列各項是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元（晶胞）的排列方式，圖中:

o-x,?一Y,?-Zo其中對應(yīng)的化學(xué)式不正確的是()

B［A項中X、Y的位置、數(shù)目完全等同，化學(xué)式為XY,正確；B項中X、Y的個

11Q

數(shù)比為1：(8X石)=1：1,化學(xué)式為XY,錯誤；C項中X的數(shù)目：4X-+1=-,Y的

ooZ

數(shù)目：4X：=),化學(xué)式為X3Y,正確；D項中X的數(shù)目：8X：=1,Y的數(shù)目：6x1=

oZoZ

3,Z位于體心，數(shù)目為1,化學(xué)式為XYsZ,正確。］

9.已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為()

A.XYZ

C.XY.Z

C［該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8X：=1；Y原子

O

位于該晶胞內(nèi)，共有4個，因此該晶胞中擁有的Y原子數(shù)為4；Z原子數(shù)只有1個，

位于晶胞的體心上，故該晶體的化學(xué)式為XY7。］

10.元素X的某價態(tài)離子X"中所有電子正好充滿K、L、M三個能層，它與fT

形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

?表示X"

O表示N3-

(1)該晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)之比為—

(2)X"'中的〃=0

(3)X元素的原子序數(shù)是o

(4)晶體中每個N8被個距離最近且相等的X"包圍。

［解析］(1)X〃+位于晶胞的棱上，其數(shù)目為12義"=3,N-位于晶胞的頂角，其

數(shù)目為8X<=1,故該晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)之比為3：1。(2)由晶體的化學(xué)

O

式X3N可知，〃=1。(3)因為X+中所有電子正好充滿K、L、M三個能層，故X+的K、L、

M三個能層的電子數(shù)分別為2、8、18,所以X元素的原子序數(shù)是29。(4)用一位于晶胞

的頂角，故每個N>被6個距離最近且相等的X"+包圍。

［答案］(1)3：1(2)1(3)29(4)6

［［拓展培優(yōu)練］

11.如圖所示為幾種物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是()

XYZW

A.X的化學(xué)式為Mg,Bz

B.Y的化學(xué)式為LiQ

C.Z中A、B、C的個數(shù)比是3：9：4

D.W的化學(xué)式為Mn?Bi

B［X晶胞中Mg的個數(shù)=12X*+2X；=3,B的個數(shù)為6,Mg、B個數(shù)之比=3：6

=1：2,其化學(xué)式為MgBz，A項錯誤；Y晶胞中Li的個數(shù)為8,0的個數(shù)=8X：+6X：

=4,則Li、0個數(shù)之比=8：4=2：1,其化學(xué)式為Li?。，B項正確；Z晶胞中B的個

數(shù)=6X(+3X，=2,A的個數(shù)=6X4=；,C的個數(shù)為1,則A、B、C的個數(shù)之比=

1：2：1=1：4：2,C項錯誤；W晶胞中，Mn的個數(shù)=12X：+2><J+l+6x;=6,

乙O乙。

Bi的個數(shù)為6,所以Mn、Bi個數(shù)之比為6：6=1：1,其化學(xué)式為MnBi,D項錯誤。］

12.5表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是()

甲冰乙晶體硅

丙干冰丁石墨烯

A.18g冰（圖甲）中含0—H數(shù)目為2%

B.28g晶體硅（圖乙）中含有Si—Si數(shù)目為2人

C.44g干冰（圖丙）中含有私個晶胞結(jié)構(gòu)單元

D.石墨烯（圖丁）是碳原子單層片狀新材料，12g石墨烯中含C—C鍵數(shù)目為1.5人

C[1個水分子中含有2個0—H,則18g冰（即ImolHQ）中含0—H數(shù)目為2如,

A正確；28g晶體硅中含有1mol硅原子，由題圖乙可知，1個硅原子與其他硅原子

形成4個共價鍵，每個Si—Si被2個硅原子所共用，故晶體硅中每個硅原子形成的

共價鍵數(shù)目為gx4=2,則1mol晶體硅中含有Si—Si數(shù)目為2弧，B正確；1個晶胞

結(jié)構(gòu)單元含有：X8+:X6=4個二氧化碳分子，44g干冰（即1molCOJ中晶胞結(jié)構(gòu)

oZ

單元數(shù)小于如，C錯誤；石墨烯中每個碳原子與3個碳原子形成共價鍵，每個C-C

為2個碳原子所共用，所以每個碳原子實際擁有C—C數(shù)目為1.5個，則12g（即1mol）

石墨烯中含C—C數(shù)目為1.5%,D正確。]

13.氯化鈉晶體是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的，且均為如圖所示的等距離交錯排列。

已知氯化鈉的密度是2.2g?cmT,阿伏加德羅常數(shù)為6.02XltTmoi，在氯化鈉晶

體中兩個距離最近的鈉離子的距離最接近于（）

NaCl晶體的晶胞

A.3.OXI。-'加

B.3.5X1()TCM

C.4.0X10-8cm

D.5.0X10-8cm

C［從NaCl晶胞中分割出一個小立方體，如圖所示，a表示其邊長，d表示兩個

相距最近的Na+間的距離。每個小立方體含Na+個數(shù)為：X4=3，含C「個數(shù)為：X4=

oZo

158.5g?mol-1X-1

萬，則有夕=,=/x602*ino「=N2g?cm'，解得a-2.8義10'cm,又因為

d=/a,故NaCl晶體中兩個距離最近的Na+間的距離d=y[ix2.8X10-8cm^4.0X10

14.（雙選）已知某化合物的晶體是由如圖所示的最小結(jié)構(gòu)單元密置堆積而成，下

列關(guān)于該化合物的敘述錯誤的是（）

?—Ba?—0

A.1mol該化合物中含有2molY

B.1mol該化合物中含有3molCu

C.1mol該化合物中含有2molBa

D.該化合物的化學(xué)式是YBa2Cu30B

AD［由圖可知，白球代表的Y原子位于長方體的八個頂角，大黑球代表的Ba

原子位于長方體的四條棱上，灰球代表的Cu原子位于長方體的內(nèi)部，小黑球代表的

0原子有的位于長方體的內(nèi)部、有的位于長方體的面上，運用均攤法可計算出Y原子

個數(shù)為8X：=1,Ba原子個數(shù)為8x）=2,Cu原子個數(shù)為3,。原子個數(shù)為10X〈+2

o4Z

=7,故該化合物的化學(xué)式為YBaQhO：。］

15.（1）元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該氯化物的化學(xué)式是

(2)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)

示意圖，則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為，該功能陶瓷的化學(xué)式為

(3)某晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該晶體的化學(xué)式是,在晶體中

1個Ti原子、1個Co原子周圍距離最近的0原子數(shù)目分別為_____個、

___________________________________________________________個。

00

(4)有一種鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如圖所示，頂角和面心的原子

是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式為(填字母)。

A.Tii4c13B.TiC

C.TiqD.TiC

［解析］⑴晶胞中灰球代表的粒子數(shù)為4個，白球代表的粒子數(shù)為6X：+8X!

Zo

=4個，所以化學(xué)式為CuCl。

(2)每個氮化硼晶胞中含有白球表示的原子個數(shù)為8X：+1=2,灰球表示的原子

O

個數(shù)為1+4X；=2,所以每個晶胞中含有N原子和B原子各2個；N的電負(fù)性大于B,

所以該陶瓷的化學(xué)式為BN。

(3)晶胞中含有0：6X<=3個，含Co：8X：=1個，含Ti：1個，故化學(xué)式為

Zo

CoTi03oTi原子位于晶胞的中心，其周圍距離最近的0原子位于6個面的中心，所以

周圍距離最近的0原子數(shù)目為6個;C。原子位于晶胞的頂點，0原子位于晶胞的面心,

所以Co原子周圍距離最近的0原子數(shù)目為12個。

(4)由題意知該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子，故題目中圖示應(yīng)是該物質(zhì)的一個完整的分

子，由14個Ti原子和13個C原子構(gòu)成。選項A正確。

［答案］(DCuCl(2)2BN(3)CoTi03612(4)A

2.分子晶體

［基礎(chǔ)過關(guān)練］

1.下列有關(guān)分子晶體的說法中一定正確的是()

A.分子內(nèi)均存在共價鍵

B.分子間一定存在范德華力

C.分子間一定存在氫鍵

D.其結(jié)構(gòu)一定為分子密堆積

B［稀有氣體元素組成的分子晶體中，不存在由多個原子組成的分子，而是原子

間通過范德華力結(jié)合成晶體，所以不存在任何化學(xué)鍵，A錯誤；分子間作用力包括范

德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負(fù)性較

強(qiáng)的N、0、F原子結(jié)合的氫原子的分子之間或者分子之內(nèi)，B正確，C錯誤；只存在

范德華力的分子晶體才采取分子密堆積的方式，D錯誤。］

2.HF分子晶體、Nlh分子晶體與冰的結(jié)構(gòu)極為相似，在HF分子晶體中，與F原

子距離最近的HF分子有（）

A.3個B.4個C.5個D.12個

B［根據(jù)HF分子晶體與冰結(jié)構(gòu)相似可知，每個HF分子周圍有4個HF分子與之

最近，構(gòu)成四面體，故B項正確。］

3.下列物質(zhì)在變化過程中，只需克服分子間作用力的是（）

A.HC1溶于水B.干冰升華

C.電解水D.氯化鏤受熱分解

B［HC1溶于水，會電離產(chǎn)生父、Cl-,有H—C1共價鍵的斷裂，A不符合題意;

干冰是分子晶體，升華時克服CO2分子之間的分子間作用力，變?yōu)闅鈶B(tài)CO”B符合題

意；電解水的過程中，40分子中的H—0共價鍵斷裂，形成單個的原子，然后原子間

重新結(jié)合，形成H—H鍵、0—0鍵，有化學(xué)鍵的斷裂和形成，C不符合題意；氯化鉉

是離子化合物，氯化鏤受熱分解生成NH,、HC1,有離子鍵、共價鍵的斷裂和共價鍵的

形成，D不符合題意。］

4.分子晶體具有的本質(zhì)特征是（）

A.晶體硬度小

B.熔融時不導(dǎo)電

C.晶體內(nèi)微粒間以分子間作用力相結(jié)合

D.熔點一般比共價晶體低

C［分子晶體的熔、沸點較低，硬度較小，導(dǎo)致這些性質(zhì)特征的本質(zhì)原因是其構(gòu)

成微粒間的相互作用一一分子間作用力，它相對于化學(xué)鍵來說是極其微弱的，C項符

合題意。］

5.（雙選）下列關(guān)于分子晶體的說法正確的是（）

A.對于組成結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一定是相對分子質(zhì)量越大，熔、沸點越高

B.在分子晶體中可能不存在共價鍵

C.冰和固態(tài)Bn都是分子晶體

D.稀有氣體不能形成分子晶體

BC［分子晶體的熔、沸點與相對分子質(zhì)量、氫鍵有關(guān)，A錯誤；在分子晶體中

不一定存在共價鍵，如稀有氣體分子中不存在共價鍵，B正確；冰和固態(tài)Bn均為分

子晶體，C正確；稀有氣體的構(gòu)成微粒是單原子分子，可形成分子晶體，D錯誤。］

6.已知氯化硼的熔點為10.7℃,沸點為12.5℃；在氯化硼分子中，Cl—B—C1

的鍵角為120°；氯化硼可以發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物之一是氯化氫。下列對氯化硼

的敘述，正確的是（）

A.氯化硼是共價晶體

B.熔化時，氯化硼能導(dǎo)電

C.氯化硼分子是一種極性分子

D.氯化硼水解反應(yīng)式：BC13+3H2O^^H:!BO3+3HC1

D［BCk的熔、沸點較低，則BCL分子間以范德華力相結(jié)合，故其應(yīng)為分子晶體,

分子晶體熔化時不導(dǎo)電，A、B錯誤；Cl—B—C1的鍵角為120°,則可確定BCk為平

面三角形結(jié)構(gòu)，分子中正、負(fù)電中心重合，為非極性分子，C錯誤；由題給信息結(jié)合

原子守恒可推知氯化硼水解的另一產(chǎn)物為硼酸，D正確。］

7.如果分子間作用力只是范德華力，則該分子晶體將采取密堆積，原因是分子

晶體中（）

A.范德華力無方向性和飽和性

B.占據(jù)晶格結(jié)點的微粒是原子

C.化學(xué)鍵是共價鍵

D.三者都是

A［分子晶體中分子間以范德華力結(jié)合在一起，由于范德華力沒有方向性和飽和

性，所以分子在堆積成晶體時將采取分子密堆積，A項正確。］

8.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)中最有可能是分子晶體

的是（）

①②③④⑤⑥

A.①②③④B.②③⑤⑥

C.②③D.①④⑤⑥

C［①、④、⑤、⑥構(gòu)成的晶體為一維、二維或三維空間結(jié)構(gòu)，且在空間中粒子

通過化學(xué)鍵連接，故它們不可能是分子晶體；而②、③都不能再以化學(xué)鍵與其他原子

結(jié)合，故可能為分子晶體。］

9.（2021?浙江嘉興高三月考）下列說法正確的是（）

A.干冰和石英晶體中的化學(xué)鍵類型相同，熔化時需克服微粒間的作用力類型也

相同

B.CO?和CSz的每個原子的最外層都具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

C.HQ、H?S、H2Se由于分子間作用力依次增大，所以熔、沸點依次升高

D.某晶體固態(tài)時不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電，該晶體不可能是分子晶體

B［干冰為分子晶體，含有極性共價鍵，石英為共價晶體，含有極性共價鍵，熔

化時干冰破壞的是分子間作用力，石英破壞的是共價鍵，A錯誤；C0?的結(jié)構(gòu)式為

0=C=0,CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S,0和S屬于同主族元素，原子最外層都具有8

電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B正確；H20分子間存在氫鍵，H2s和H2Se分子間不存在氫鍵，因此

H20的熔、沸點最高，H2s和H2Se隨著相對分子質(zhì)量增大，熔、沸點升高，因此熔、

沸點由高到低的順序是H20>H2Se>H?S,C錯誤；該晶體可能是分子晶體，如AlCh固態(tài)

時不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電，但AlCh屬于分子晶體，D錯誤。］

10.（雙選）甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是（）

A.甲烷晶胞中的球只代表1個C原子

B.晶體中1個CH,分子周圍有12個緊鄰的CH,分子

C.甲烷晶體熔化時需克服共價鍵

D.1個CH1晶胞中含有4個出分子

BD［題圖所示的甲烷晶胞中的球代表的是1個甲烷分子，并不是1個C原子，A

錯誤；由甲烷的晶胞結(jié)構(gòu)圖分析可知，與位于晶胞頂角的甲烷分子距離最近且相等的

甲烷分子有3個，而這3個甲烷分子在晶胞的面心上，因此被2個晶胞所共用，頂角

上的甲烷分子為8個晶胞共用，故晶體中與1個甲烷分子緊鄰的甲烷分子數(shù)目為

3X8x1=12,B正確；甲烷晶體是分子晶體，熔化時需克服范德華力，C錯誤；甲烷

晶胞屬于面心立方晶胞，該晶胞中甲烷分子的數(shù)目為8X：+6XJ=4,D正確。］

oZ

［［拓展培優(yōu)練］

11.近年來，科學(xué)家合成一系列具有獨特化學(xué)特性的氫鋁化合物（A1HJ”已知,

最簡單的氫鋁化合物AbHe的球棍模型如圖所示，它的熔點為150°C,燃燒熱值極高。

下列說法錯誤的是（）

A.ALI在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體

B.A1N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的儲氫材料和火箭燃料

D.氫鋁化合物中可能存在組成為A1JL+2的一系列物質(zhì)（〃為正整數(shù)）

D［分子晶體的熔點較低，通過題中信息AIM的熔點為150°C,結(jié)合A1出的球

棍模型可推出AhHf,為分子晶體，A正確；根據(jù)題中信息AUL的燃燒熱值極高，判斷

Al2H6能燃燒，Al2H$的組成元素只有Al、H兩種，故在空氣中燃燒的產(chǎn)物為氧化鋁和

水，B正確；氫鋁化合物組成元素為A1和H兩種，而氫氣是很好的燃料，但氫氣的

儲存和運輸極不方便，將其轉(zhuǎn)化成氫鋁化合物后，就可以解決這一難題，同時氫鋁化

合物的燃燒熱值極高，因此可以作為未來的儲氫材料和火箭燃料，C正確；根據(jù)化合

物中各元素正、負(fù)化合價的代數(shù)和為0,在A1凡中中,有（+3）XA+（-1）X（2A+

2）=0,則有3A=2〃+2,故A=2,進(jìn)而推出化學(xué)式為Al2H6,所以ALIk+2不是氫鋁

化合物的通式，D錯誤。］

12.有四組由同一族元素形成的不同物質(zhì)，在101kPa時測定它們的沸點（℃）

數(shù)據(jù)如表所示：

分組物質(zhì)及沸點

第一組A-268.8B-249.5C-185.8D-151.7

第二組F,-187.0Cl2-33.6Br258.7I2184.0

第三組HF19.4HC1-84.0HBr-67.0HI-35.3

第四組H，0100.0H2S-60.2H2Se-42.0HJe-1.8

下列各項判斷正確的是（）

A.第四組物質(zhì)中HQ的沸點最高，是因為HQ分子中化學(xué)鍵的鍵能最大

B.第三組與第四組相比較，穩(wěn)定性：HBr>H?Se

C.第三組物質(zhì)溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HI

D.第一組物質(zhì)是分子晶體，分子晶體中都含有共價鍵

B［由表中數(shù)據(jù)可知，表中所有物質(zhì)的沸點均較低，應(yīng)都是分子晶體。第四組物

質(zhì)中HQ的沸點最高，是因為HQ分子之間可以形成氫鍵，A不正確；Se和Br同為第

四周期元素，Br的非金屬性較強(qiáng)，故穩(wěn)定性：HBr>&Se,B正確；第三組物質(zhì)溶于水

后，HF水溶液的酸性最弱，C不正確；第一組物質(zhì)是分子晶體，其結(jié)構(gòu)粒子為分子，

但是，分子中不一定含有共價鍵，如稀有氣體分子中無共價鍵，D不正確。］

13.（雙選）冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似，其晶胞結(jié)構(gòu)如

圖所示。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.冰晶胞內(nèi)水分子間以共價鍵結(jié)合

B.每個冰晶胞平均含有8個水分子

C.水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性，也是。鍵的一種

D.已知冰中氫鍵的作用力為18.5kJ?mol,而常見的冰的熔化熱為336J?g

t,這說明冰變成水，氫鍵部分被破壞（假設(shè)熔化熱全部用于破壞氫鍵）

BD［冰晶胞內(nèi)水分子間主要以氫鍵結(jié)合，A項錯誤；由冰晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每

個冰晶胞平均占有的分子個數(shù)為4+：X8+6xJ=8,B項正確；水分子間的氫鍵具有

方向性和飽和性，但氫鍵不屬于化學(xué)鍵，C項錯誤；冰中氫鍵的作用力為18.5kJ-mol

-'-1mol冰中含有2mol氫鍵，而常見的冰的熔化熱為336J?g-1,也可寫為6.05

kJ-mor1,說明冰變?yōu)橐簯B(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，液態(tài)水中仍存在氫鍵，D

項正確。］

14.Q、R、X、Y、Z均為前20號元素，Q的低價氧化物與X單質(zhì)分子的電子總數(shù)

相等，R與Q同族，Y和Z的簡單離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，且Y的原子序數(shù)

小于Z。

（DQ的最高價氧化物在固態(tài)時屬于晶體，俗名為。

（2）R的簡單氫化物分子的空問結(jié)構(gòu)是,屬于（填“極性”

或“非極性”）分子。

(3)X的簡單氫化物的空間結(jié)構(gòu)是；它的另一氫化物X?H,是一種火箭

燃料的成分，其電子式是o

(4)Q分別與Y、Z形成的共價化合物的化學(xué)式是和

Q與Y形成的分子的電子式是屬于

(填“極性”或“非極性”)分子。

［解析］根據(jù)第(3)問中X的氫化物X?乩是一種火箭燃料的成分，可知X為N元

素，Q的低價氧化物與弗的電子總數(shù)相同，因此Q為C元素，R與Q同族，因此R為

Si元素。根據(jù)第⑷問中C元素和Y、Z能形成共價化合物，則Y和Z為非金屬元素,

又由于Y和Z的簡單離子與Ar原子的電子層結(jié)構(gòu)相同，且Y的原子序數(shù)小于Z,因

此Y和Z分別為S和C1元素。

(DQ為C元素，其最高價氧化物為CO?，CO?在固態(tài)時為分子晶體，固態(tài)二氧化

碳的俗名為干冰。

(2)R為Si元素，其簡單氫化物為SiH”分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，屬于非

極性分子。

(3)N的簡單氫化物為NH3,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，NM的結(jié)構(gòu)式為

H—N—N—H

II,其電子式為H:N:N:H

IIH

HH

(4)C分別和S、C1形成的共價化合物為CS2、CCL，CS?和CO?結(jié)構(gòu)相似，都是直

線形非極性分子，CS2的結(jié)構(gòu)式為s=c=s,因此其電子式為s::C：：S。

［答案］(1)分子干冰(2)正四面體形非極性

N:N:H

(3)三角錐形

HH

(4)CS2CC1,:C::S非極性

15.(1)如圖為干冰的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。

o

通過觀察分析，每個C02分子周圍緊鄰等距離的C02分子有個，有

種取向不同的CO2分子。將C02分子視作質(zhì)點，設(shè)晶胞邊長為apm,則緊鄰

的兩個CO,分子的距離為pmo

（2）在冰晶體中，水分子之間的主要作用力是,還有,由于該

主要作用力與共價鍵一樣具有性，故1個水分子周圍只有個緊鄰的

水分子，這些水分子位于的頂角。這種排列方式使冰晶體中水分子的空間利

用率（填“較高”或“較低”），故冰的密度比水的密度要（填

“大”或“小”）。

［解析］（1）觀察并分析干冰和冰的晶體結(jié)構(gòu)，可知在干冰晶體中，CO2分子排列

為面心立方堆積，頂角為一種取向，三對平行面分別為三種不同取向。離頂角的CO?

分子最近的是面心的分子，兩者的距離為面對角線的一半，即乎apm。每個CO?分子

周圍緊鄰且等距離的CO2分子共有12個。（2）在冰晶體中，水分子間的主要作用力是

氫鍵，氫鍵具有方向性，1個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子，使冰晶體中水分子

的空間利用率較低，分子間的間距較大，結(jié)構(gòu)中有許多空隙，造成冰的密度小于水的

密度。

［答案］⑴124*a（2）氫鍵范德華力方向4四面體較低小

16.（素養(yǎng)題）據(jù)報道科研人員應(yīng)用計算機(jī)模擬出結(jié)構(gòu)類似Ce。的物質(zhì)NMO

已知:①N?）分子中每個氮原子均以N—N結(jié)合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);

②N—N鍵的鍵能為167kJ-mol，

請回答下列問題：

（1）心分子組成的晶體為晶體，其熔、沸點比N2（填“高”或

“低”），原因是O

（2）1molN60分解成明時（填“吸收”或“放出”）的熱量是

kj（已知N三N鍵的鍵能為942kJ-mor'）,表明穩(wěn)定性N60（填

“>”“<”或“=”）用。

（3）由⑵列舉g的用途（舉一種）：o

［解析］⑴降、M形成的晶體均為分子晶體，因"（心）>"@）,故際晶體中分

子的范德華力比N?晶體大，g晶體的熔、沸點比用晶體高。

（2）因心中每個氮原子形成三個N—N,每個N—N被2個N原子共用，故1mol

廂中存在N—N鍵：1molX60X3x1=90mol。發(fā)生的反應(yīng)為心=30弗，故△〃=

乙

90molX167kJ?moF'-SOmolX942kJ?mor'=-13230kJ<0,為放熱反應(yīng)，表

明穩(wěn)定性：N2>N60O

（3）由于反應(yīng)放出大量的熱，同時生成大量氣體，因此心可用作高能炸藥。

［答案］（1）分子高%。、M均形成分子晶體，且心的相對分子質(zhì)量大，分子

間作用力大，故熔、沸點高（2）放出13230<（3）必可作高能炸藥（其他合理

答案也可）

3.共價晶體

［基礎(chǔ)過關(guān)練］

1.最近科學(xué)家在實驗室里成功地將C02在高壓下轉(zhuǎn)化為類似SiOz的共價晶體。

下列關(guān)于該COz晶體的敘述中，不正確的是（）

A.該晶體中C、0原子個數(shù)比為1：2

B.該晶體中C—0—C的鍵角為180°

C.該晶體的熔、沸點高，硬度大

D.該晶體中C、0原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)

B［若為共價晶體，則不再是直線形分子，而是轉(zhuǎn)化為與石英（SiOj相似的三維

骨架結(jié)構(gòu)。］

2.下列事實能說明剛玉（AbOj是共價晶體的是（）

①AU）3是兩性氧化物②硬度很大③它的熔點為2045c④幾乎不溶于水

⑤自然界中的剛玉有紅定石和藍(lán)定石

A.①②③B.②③④C.④⑤D.②⑤

B［①指的是Al。的分類，⑤指的是剛玉的種類，這兩項都無法說明A1。是共

價晶體。］

3.（雙選）根據(jù)下列幾種物質(zhì)的熔點和沸點數(shù)據(jù)，判斷下列有關(guān)說法錯誤的是

（）

物質(zhì)A1C13SiCl4單質(zhì)B

熔點/℃190-702300

沸點/℃182.757.62500

注:A1CL的熔點在的02X10'Pa條件下測定。

A.SiCL是共價晶體

B.單質(zhì)B可能是共價晶體

C.AlCk加熱能升華

D.單質(zhì)B和A1CL晶體類型相同

AD［由表中數(shù)據(jù)可知，SiCL的熔、沸點較低，屬于分子晶體，故A錯誤；單質(zhì)

B的熔、沸點很高，所以單質(zhì)B可能是共價晶體，故B正確；A1CL,的沸點比熔點低,

所以A1CL加熱能升華，故C正確；單質(zhì)B的熔、沸點很高，所以單質(zhì)B可能是共價

晶體，而A1CL熔、沸點較低，所以A1CL屬于分子晶體，兩者晶體類型不同，故D

錯誤。］

4.根據(jù)下列性質(zhì)判斷，屬于共價晶體的物質(zhì)是（）

A.熔點2700℃,導(dǎo)電性好，延展性強(qiáng)

B.無色晶體，熔點3550℃,不導(dǎo)電，質(zhì)硬，難溶于水和有機(jī)溶劑

C.無色晶體，能溶于水，質(zhì)硬而脆，熔點為800°C,熔化時能導(dǎo)電

D.熔點一56.6°C,微溶于水，硬度小，固態(tài)或液態(tài)時不導(dǎo)電

B［A項中延展性好，不是共價晶體的特征，因為共價晶體中原子與原子之間以

共價鍵結(jié)合，而共價鍵有一定的方向性，使共價晶體質(zhì)硬而脆，A項不符合，B項符

合共價晶體的特征；C項不符合共價晶體的特征；D項符合分子晶體的特征。所以應(yīng)

該選擇B項。］

5.干冰和二氧化硅晶體同是第IVA族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點卻

差別很大。其原因是（）

A.二氧化硅相對分子質(zhì)量大于二氧化碳相對分子質(zhì)量

B.C—0鍵能比Si—0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，二氧化硅不能

C［干冰和Si02所屬晶體類型不同，干冰為分子晶體，熔化時破壞分子間作用

力；SiO?為共價晶體，熔化時破壞共價鍵，所以二氧化硅熔點很高。］

6.已知”為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（）

A.60gSi。?晶體中含有2A;；個Si—0

B.12g金剛石中含有的C—C數(shù)目為4麻

C.18g冰中含有的氫鍵數(shù)目為4瓜

D.1molCO?晶體中C=0數(shù)目為24

60

D［60g二氧化硅的物質(zhì)的量為而----mol,而1mol二氧化硅中含有

bl）g,mol

4mol硅氧鍵，故應(yīng)含4.M個硅氧鍵，A錯誤；12g（即1mol）金剛石中含有1molC

原子，在金剛石晶體中，每個C原子與4個C原子相連，每個C—C為2個C原子所

共用，C—C數(shù)目為2山，B錯誤；18g冰的物質(zhì)的量為1mol,1個水分子形成4個氫

鍵，每個氫鍵為2個水分子所共用，故18g冰含有的氫鍵數(shù)目為2如，C錯誤；1個

C02分子中含有2個C=0,故1molCO?晶體中含有C=0的數(shù)目為2%,D正確。］

7.下列說法不正確的是（）

A.晶體熔點由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4

B.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>HF

D.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

C［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：

CFXCClXCBrXCI,,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12X*+2XT=3,則超導(dǎo)材料的化學(xué)式為MgB”

D正確。］

8.我國的激光技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位，據(jù)報道，有科學(xué)家用激光將置于鐵

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氮氣，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)成平面結(jié)構(gòu)的晶體

B.碳氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更短

C.氮原子電子數(shù)比碳原子電子數(shù)多

D.碳、氮的單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)均不活潑

B［由“這種化合物可能比金剛石更堅硬”可知該晶體應(yīng)該是一種共價晶體，共

價晶體是一種三維骨架結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu)，所以A選項是錯誤的。由于氮原子的半

徑比碳原子的半徑要小，所以二者所形成的共價鍵的鍵長要比碳碳鍵的鍵長短，所以

該晶體的熔、沸點和硬度應(yīng)該比金剛石更高，因此B選項是正確的。而原子的電子數(shù)

和單質(zhì)的活潑性一般不會影響到所形成的晶體的硬度等，所以C、D選項也是錯誤的。］

9.（雙選）氮化碳部分結(jié)構(gòu)如圖所示，其中B一氮化碳硬度超過金剛石晶體，成

為超硬新材料。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是（）

A.氮化碳屬于分子晶體

B.氮化碳中C為一4價，N為+3價

C.氮化碳的化學(xué)式為CM

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

AB［由題給信息，氮化碳是超硬新材料，符合共價晶體的典型物理性質(zhì)，故A

錯誤；氮元素的電負(fù)性大于碳元素，所以在氮化碳中氮元素顯一3價，碳元素顯+4

價，故B錯誤；晶體結(jié)構(gòu)模型中虛線部分是晶體的最小結(jié)構(gòu)單元，正方形頂角的原子

有;被占有，邊上的原子有:被占有，可得晶體的化學(xué)式為C：N,故C正確；根據(jù)題圖

可知，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。］

［［拓展培優(yōu)練］

10.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CO?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0.8mol

A.①②③B.①⑤

C.③④⑤D.①②⑤

B［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CO?分子之間通過范德華力結(jié)合形成的，沒有氫鍵；③白磷

(P)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。］

11.磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。如圖為其晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元，其

中每個原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法正確的是()

A.磷化硼的化學(xué)式為BP,其晶體屬于分子晶體

B.磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電

C.磷化硼晶體中每個原子均參與形成4個共價鍵

D.磷化硼晶體在熔化時需克服范德華力

C［由磷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)可知，P位于頂角和面心，數(shù)目為：X8+6X；=4,B

oZ

位于晶胞內(nèi)，數(shù)目為4,故磷化硼的化學(xué)式為BP,磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，

所以磷化硼晶體屬于共價晶體，A項錯誤；磷化硼屬于共價化合物，熔融狀態(tài)下不能

導(dǎo)電，B項錯誤；由磷化硼晶胞結(jié)構(gòu)可知，磷化硼晶體中每個原子均參與形成4個共

價鍵，C項正確；磷化硼晶體為共價晶體，熔化時需克服共價鍵，D項錯誤。］

12.A1。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A1原子

D.氮化鋁晶體中A1的配位數(shù)為2

B［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A1原子的數(shù)目為8X：+1=2,故C錯誤；觀察晶胞結(jié)構(gòu)，

O

可得氮化鋁晶體中A1的配位數(shù)為4,故D錯誤。］

13.(2021-遼寧沈陽東北育才學(xué)校高三質(zhì)檢)碳及其化合物廣泛存在于自然界

中?；卮鹣铝袉栴}：

(1)碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是

(2)CS?分子中含有(填“。鍵”“n鍵”或“。鍵和n鍵”)，C原

子的雜化軌道類型是o

(3)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：

石墨烯晶體金剛石晶體

①在石墨烯晶體中，每個C原子連接個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有

個C原子。

②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接

__________個六元環(huán)。

［解析］(1)共價鍵是原子間通過共用電子對形成的相互作用，碳原子有4個價

層電子，且半徑較小，難以失去或得到電子，故碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵

為主。

(2)C&分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S,含有。鍵和n鍵，CS2分子中C原子形成2

A—2v9

個。鍵，孤電子對數(shù)為-2—=0,則C原子采取sp雜化。

(3)①根據(jù)石墨烯晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個C原子連接3個六元環(huán)，每個六元環(huán)占

有的C原子數(shù)為6X；=2；②在金剛石晶體中，每個C原子與周圍的4個碳原子形成

4個碳碳單鍵，最小的環(huán)為六元環(huán)，每個單鍵為3個環(huán)共有，則每個C原子連接4X3

=12個六元環(huán)。

［答案］(DC原子有4個價層電子且半徑較小，難以通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)

(2)o鍵和n鍵sp

⑶①32②12

14.C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。

(l)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為,粒子

間存在的作用力是o

SiC和晶體Si的熔沸點高低順序是o

(2)C、Si為同一主族的元素，CO?和SiOz的化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的

不同。CO?中C與。原子間形成。鍵和n鍵，SiO?中Si與0原子間不形成上述n

鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、0原子間能形成上述n鍵，而Si、0原子

間不能形成上述口鍵：SiOz屬于晶體，CO?屬

于晶體，所以熔點CO?SiO?(填”或

(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅、C0?四種晶體的構(gòu)成粒子分別是

，熔化時克服的粒子間的作用力分別是

［解析］(1)晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連，呈正四面體結(jié)構(gòu)，所

以雜化方式是sp3,因為Si—C的鍵長小于Si—Si的鍵長，所以熔沸點碳化硅〉晶體

硅。

(2)SiOz為共價晶體，CO?為分子晶體，所以熔點SiOzACO?。

(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為共價晶體，構(gòu)成粒子為原子，熔化時破壞共

價鍵；CO?為分子晶體，由分子構(gòu)成，CO,分子間以分子間作用力結(jié)合。

［答案］