1、人教版化学高二选修3第三章第二节分子晶体与原子晶体同步练习一、选择题1关于SiO2晶体的叙述中，正确的是()A通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)B60gSiO2晶体中，含有2NA个SiO键C晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点DSiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子答案：C解析：解答：60gSiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有SiO键数目为4mol(每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成SiO共价键)，含4NA个SiO键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅、氧原子个数比为1:2。在
2、SiO2晶体中，每个硅原子和与其相邻且最近的4个氧原子形成正四面体结构，硅原子处于该正四面体的中心，而4个氧原子处于该正四面体的4个顶点上。分析：本题考查原子晶体二氧化硅的结构及原子个数比的计算，熟练掌握原子晶体的结构是解题的关键。2下列晶体性质的比较中，正确的是()A熔点：单质硫磷晶体硅B沸点：NH3H2OHFC硬度：白磷冰二氧化硅D熔点：SiI4SiBr4SiCl4答案：D的区别解析：解答：硫与磷是分子晶体，晶体硅是原子晶体，其中晶体硅的熔点远高于硫与磷的熔点，A项错误；氟化氢、水、氨都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，因为这三种物质之中都存在氢键，且水分子间氢键最强，氨分子间
3、氢键最弱，故水的沸点最高，氨的最低，B项错误；二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，C项错误；卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点越高，D项正确。分析：本题考查晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用、不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别。 3最近科学家在实验室里成功地将CO2在高压下转化为类似SiO2的原子晶体。下列关于该CO2晶体的叙述中，不正确的是()A该晶体中C、O原子个数比为1:2B该晶体中OCO的键角为180C该晶体的熔、沸点高，硬度大D该晶体中C、O原子最外层都满足8电子稳定结构答案：B解析：解答：将CO2由分子
4、晶体转化为原子晶体，其C、O组成比不变，只是化学键和原子排列发生变化，故A项正确；该晶体是以C原子为中心的四面体结构，故OCO键角不可能为180，B项错误；由于晶体中CO键键长比SiO键键长短，故该晶体熔、沸点高，硬度大，C项正确；晶体中每个C原子通过4个单键与O原子相连达到8电子稳定结构，而每个O原子也通过2个单键与C原子相连达到8电子稳定结构，故D项正确。分析：本题考查原子晶体的性质，由SiO2原子晶体的结构，可以得出CO2原子晶体的结构。4干冰和二氧化硅晶体同属A族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是()A二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量BC、O键键能比Si、O键键能小C干
5、冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体D干冰易升华，二氧化硅不能答案：C解析：解答：干冰和SiO2所属晶体类型不同，干冰为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；SiO2为原子晶体，熔化时破坏化学键，所以熔点较高。分析：本题考查各种晶体类型中的作用力的不同、作用力与晶体熔沸点的关系等，熟练掌握判断晶体中的作用力是解题的关键。5下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()CO2SiO2晶体Si白磷氨基乙酸固态HeABCD答案：C解析：解答：CO2、白磷、氨基乙酸、固态He是分子晶体，其晶体由分子构成，稀有气体He由单原子分子构成；SiO2、晶体Si属于原子晶体，其晶体直接由原子构成。分析：明确原子晶体的组成微粒
6、是原子，而单原子分子的组成微粒也是原子是解题的关键。6下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是()A水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键B由极性键形成的分子可能是非极性分子C水和冰中都含有氢键D分子晶体中一定存在范德华力，可能有共价键答案：A解析：解答：A项H2O中，O具有很强的得电子能力，因此与H形成的共价键很稳定，不容易被破坏，这与水中存在氢键无关，氢键影响的是物质的物理性质，则A错；大多数分子晶体中存在共价键，但稀有气体中就无共价键的存在，故D正确。分析：本题考查分子晶体、氢键的形成等，熟练掌握氢键的形成条件是解题的关键。7据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，
7、再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是()A该碳氮化合物呈片层状结构B该碳氮化合物呈立体网状结构C该碳氮化合物CN键键长比金刚石中CC键键长长D该碳氮化合物中存在分子间作用力答案：B解析：解答：因碳氮化合物硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶体，故是立体网状结构。与金刚石相比，C原子半径大于N原子半径，所以CN键键长小于CC键键长。分析：本题考查新信息的吸收、利用，充分理解碳氮化合物的性质与其结构的关系是解题的关键。8有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X与M2具有相同的电
8、子层结构；离子半径Z2W；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中，正确的是()AX、M两种元素只能形成X2M型化合物B由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低C元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂答案：D解析：解答：X与M2具有相同的电子层结构且均属于短周期元素，可推知X为钠元素，M为氧元素，由此可知Z为硫元素；X、Y、Z、W属于同周期元素，由离子半径：Z2W，可推知W为氯元素；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，不难判断，Y为硅元素。Na与O两种元素可形成Na2O和Na2O2两
9、种化合物，故A项错误；虽然HCl、H2S、H2O的相对分子质量依次减小，但因H2O分子间存在氢键，沸点高于HCl和H2S，故B项错误；单质Si属于原子晶体，单质S和Cl2属于分子晶体，故C项错误；O3和Cl2都具有强氧化性，可作为水处理的消毒剂，故D项正确。分析：根据元素周期表的结构和离子的电子层结构、以及元素单质的性质正确推断出各种元素是解题的关键。9金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是()A晶体中不存在独立的“分子”B碳原子间以共价键相结合C金刚石是硬度最大的物质之一D化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应答案：D解析：解答：在金刚石中，碳原子间以共价键结合成空间
10、立体网状结构，不存在具有固定组成的分子。由于碳的原子半径比较小，碳和碳之间的共价键键能高，所以金刚石的硬度很大。故A、B、C三项均正确。但是由于金刚石是碳的单质，所以它可以在空气或氧气中燃烧生成CO2，故D错。分析：本题考查原子晶体的性质，熟练掌握原子晶体的组成微粒和结构是解题的关键。10下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种原子晶体的是()Al2O3是两性氧化物硬度很大它的熔点为2045几乎不溶于水自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石ABCD答案：B解析：解答：指的是Al2O3的分类，指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al2O3是一种原子晶体。分析：熟练掌握原子晶体的性质是解题的关键，利用晶体的类
11、型与物质的性质的相互关系进行判断即可。11已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是()AC3N4是分子晶体BC3N4晶体中，CN键的键长比金刚石中的CC键的键长长CC3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，而每个氮原子连接3个碳原子DC3N4晶体中微粒间通过分子间作用力结合答案：C解析：解答：根据C3N4的性质可知其为原子晶体；CN键为极性共价键，由于原子半径：r(N)金刚石晶体硅B熔点从高到低的顺序是金刚石晶体硅碳化硅C三种晶体中的单元都是正四面体结构D三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体答案：C解析：解答：由已知碳化硅的晶体有类似
12、金刚石的结构，可知碳化硅也为原子晶体，且应有类似金刚石的正四面体结构单元。又因为影响共价键强弱的因素是原子半径，碳原子半径小于硅原子半径，所以键长长短顺序为CCCSi碳化硅晶体硅。晶体硅是半导体，单向导电。分析：本题考查原子晶体的结构及其性质，利用晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用进行判断即可。15 金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上如右图中的小立方体。请问图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置(
13、) A12，大立方体的12条棱的中点B8，大立方体的8个顶角C6，大立方体的6个面的中心D14，大立方体的8个顶角和6个面的中心答案： A解析：解答：与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12个。分析：本题考查原子晶体的空间结构，熟练掌握立方体的空间想象能力是解题的关键。16下列分子晶体：HClHBrHICON2H2熔、沸点由高到低的顺序是()ABCD答案：C解析：解答：分子晶体的熔、沸点主要取决于相对分子质量的大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点就越高，CO和N2为等电子体，一般极性分子CO的熔、沸点大于非极性分子N2的熔、沸点。分析：熟
14、练掌握各种类型的晶体类型的熔沸点的规律是解题的关键。17 科学家最近又发现了一种新能源“可燃冰”。它的主要成分是甲烷分子的结晶水合物(CH4nH2O)。其形成过程是：埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中，厌氧型细菌把有机质分解，最后形成石油和天然气，其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体，这就是“可燃冰”。这种“可燃冰”的晶体类型是()A离子晶体 B分子晶体C原子晶体 D金属晶体答案：B解析：解答：“可燃冰”是甲烷分子的结晶水合物，构成此晶体的质点是分子，所以“可燃冰”应为分子晶体。分析：本题考查分子晶体的结构及其判断，熟练掌握分子晶体具有的性质是解题的关
15、键。18下列说法中，正确的是()A冰融化时，分子中HO键发生断裂B原子晶体中，共价键越强，熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定答案：B解析：解答：冰融化时，破坏的是氢键，HO并不断裂，A项错；原子晶体熔化时，破坏共价键，共价键越强，越不易破坏，熔点越高，B项正确；分子晶体的熔沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，故C、D项错误。分析：本题考查原子晶体和分子晶体中的作用力的分析，熟练掌握化学键与分子间作用力的区别是解题的关键。19下列晶体性质的比较中不正确的是()A沸点：NH3PH3B熔
16、点：SiI4SiBr4SiCl4C硬度：白磷冰二氧化硅D硬度：金刚石碳化硅晶体硅答案：C解析：解答：A项中注意NH3分子间存在氢键，故沸点NH3PH3；B项中三种物质组成和结构相似，且均为分子晶体，熔点随相对分子质量的增大而升高，B项正确；C项中白磷和冰都是分子晶体，硬度小，而二氧化硅是原子晶体，硬度大，C项错误；D项中的三种物质都是原子晶体，由于原子半径CSi，所以键长CCCSiCSiSiSi，而键能越大，原子晶体的硬度越大，D项正确。分析：本题考查分子晶体和原子晶体的物理性质的比较规律，注意氢键对物质性质的影响是解题的关键。20下列各组物质发生状态改变时，所克服的微粒间的相互作用，属于同种
17、类型的是()A金刚石和硫的熔化B晶体硅和石蜡的熔化C碘和干冰的升华D二氧化硅和氧化钠的熔化答案：C解析：解答：金刚石是原子晶体，熔化时克服共价键，硫是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；晶体硅是原子晶体，熔化时克服共价键，石蜡是非晶体，没有固定的熔沸点；碘和干冰均为分子晶体，升华时克服的是分子间作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化时克服共价键，氧化钠是离子化合物，熔化时克服离子键。分析：本题考查分子晶体和原子晶体的组成为例和作用力，熟练掌握共价键与分子间作用力的不同是解题的关键。二、非选择题21白磷分子中PP键易断开，若一个白磷分子中的每个PP键均断开插入一个氧原子，则一共可结合_个氧原子，这样得到
18、磷的一种氧化物，其分子式为_。由C、H、N三种元素组成的某化合物，其分子内含4个氮原子排成内空的正四面体(同白磷)，每两个氮原子间都有一个碳原子，且分子内无CC和C=C，则化合物的分子式_。答案：6|P4O6|C6H12N4解析：解答：白磷分子空间结构图中，分子内共有6个PP键，由题意，可嵌入6个O原子，分子式为P4O6；同理4个N原子也可构成正四面体，在NN之间嵌入6个C原子，因无CC和C=C，为满足碳4价，化合物分子应由4个N原子和6个CH2组成，故分子式为C6H12N4。分析：熟练掌握白磷分子的空间构型是解题的关键，需要具有充分的空间想象能力。22德国和美国科学家首次研制出了由20个碳原
19、子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由多个正五边形构成的(如图所示)。请回答：(1)C20分子中共有_个正五边形，共有_条棱。C20晶体属于_(填晶体类型)。答案：12|30|分子晶体(2)固体C60与C20相比较，熔点较高的应为_，理由是_。答案：C60|结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高解析：解答：(1)C20分子中的棱边数为30(每个碳原子形成三条键)，所以含五边形的个数为212(每条棱被2个五边形共用)。在题中明确提出为空心笼状分子，故C20为分子晶体。(2)C60与C20均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大熔点越高。分析：本题考查分子晶体的结构和性质，具有良好的空
20、间能力是解题的关键。23有A、B、C、D4种元素，A元素的气态氢化物分子式为AH4，其中A的质量分数为75%，该元素核内有6个中子，能与B形成AB2型化合物，B在它的氢化物中含量为889%，核内质子数和中子数相等，C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物。(1)A元素的一种无色透明的单质，名称为_，其晶体类型是_。答案：金刚石|原子晶体(2)B的氢化物的电子式为_，属_分子(填“极性”或“非极性”)。答案：H：H|极性(3)A和B形成化合物的分子空间构型为_，属_分子，其晶体类型是_，俗名_。答案：直线形|非极性|分子晶体|干冰(4)C元素位于周期表中
21、第_周期_族，A、C、D三种元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序排列为_(用分子式表示)。答案：三|A|HClO4H2CO3H3AlO3(5)C和D的化合物溶于水后滴入过量KOH，现象是_，离子方程式为_。答案：先有白色沉淀，滴入过量KOH时白色沉淀消失|Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O解析：解答：由已知100%75%，得ArA12，该元素核内有6个中子，则质子数为6，A为碳。同样可推出B为氧，AB2为CO2。最高价氧化物水化物酸性最强者为HClO4，D为Cl，同周期氧化物为两性的C为Al。分析：本题是以正确推断各种元素为前提的，结合各种晶体的结构和性
22、质进行解答即可。24回答下列各题：(1)H2H2、H2OH2O、CH3OHH2O、CCl4H2O，上述各对分子之间只存在范德华力的有_，存在氢键的有_。(填序号)答案：|(2)在物质苯、NH3、C3H8、对羟基苯甲醛、CH3CH2OH中，能形成分子间氢键的有_，能形成分子内氢键的有_，不能形成氢键的有_。(填序号)答案：|(3)在晶体NaCl、干冰、金刚石、金属钠中，其构成微粒之间的作用力分别是_、_、_、_。其中熔点最高的是_，最低的是_(填序号)。答案：离子键|范德华力|共价键|金属键|(4)冰融化时，要克服H2O分子间的_和_。硫粉溶于CS2时依靠它们之间的_作用。答案：范德华力|氢键|
23、范德华力(5)在NCl3、PCl3、AsCl3、SbCl3中沸点最低的是_；在KF、KCl、KBr、KI中，熔点最高的是_。答案：NCl3|KF解析：解答：(1)根据氢键形成的条件，XHY，X、Y必须为电负性大的非金属，如N、O、F；且Y上应有孤电子对，由此可以判断可以形成氢键。(2)与(1)解法相似。(3)各晶体依次为离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体，然后判断微粒间作用力强弱。根据各晶体性质，熔点最高的一般为原子晶体；最低的一般为分子晶体。(4)H2O中存在氢键，故冰融化需克服范德华力和氢键；S溶于CS2依靠范德华力。(5)结构和组成相似的分子在不存在氢键时，相对分子质量越大，沸点越高，故NCl3沸点最低。离子晶体中，晶格能(第四节会学到)越大，沸点越高，因半径FClBr”“”或“”)N2。答案：13230|Mr(N2)，故N60晶体中分子的范德华力比N2晶体大，N60晶体的熔、沸点比N2晶体高。(2)因每个氮原子形成三个NN键，每个NN键被2个N原子共用，故1molN60中存在NN键：1mol60390mol。发生的反应为N60=30N2，故H90167kJmol130942kJmol113230kJmol1N60。(3)由于反应放出大量的热同时生成大量气体，因此N60可用作高能炸药。分析：本题考查分子晶体的判断以及熔沸点的判断。