《原子晶体与分子晶体》习题30001

1、原子晶体与分子晶体习题第一课时1.下列关于只含非金属元素的化合物的说法中，正确的是（）A有可能是离子化合物B.一定是共价化合物C.其晶体不可能是原子晶体D.其晶体不可能是离子晶体解析：选A。只含非金属元素的化合物，有可能是离子化合物，如：NH4CI等；只含非金属元素的化合物晶体可能是原子晶体，如SiC。2下列说法中正确的是（）A.金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成Na?。?晶体中阴离子与阳离子数目之比为1：11molSiO2晶体中含2molSiO键D.金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和。?反应解析：选A。Na?O?晶体中存在的阴、阳离子分别是0亍、Na十所以个数比为1:2。SiO

2、?晶体中一个Si与周围四个O形成共价键，所以1molSiO?中含有4molSiO键。3.（2011年山东威海高二调研）下表是某些原子晶体的熔点和硬度。原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅诸熔点/C390030002700171014101211硬度109.59.576.56.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是（双选）（）A.构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高C.构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大D构成原子晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大解析：选BD。原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间

3、的共价键键能与原子半径的大小有关。.氮化硼是一种新合成的无机材料，它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。下列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间的作用力类型相同的是（）A.硝酸钠和金刚石B.冰和干冰A选项C.晶体硅和水晶D.萘和苯解析：选C。氮化硼超硬耐磨、耐高温，它必是一种原子晶体，熔化时破坏共价键。中的硝酸钠是离子晶体，熔化时破坏离子键，A选项错误；c选项中的两种物质均为原子晶体，熔化时均破坏共价键，C选项正确；B、D两选项中的四种物质都是分子晶体，熔化时都破坏分子间作用力，B、D两选项都错误。5“神舟”七号太空飞船的外壳是一种新型结构陶瓷材料，它的主要成分是氮

4、化硅。氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。氮化硅晶体属于晶体。下列物质熔化时，所克服的微粒间作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间作用力相同的是(填编号)。单质12和金刚石晶体硅和二氧化硅冰和干冰金刚石和碳化硅已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式：。现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为解析：(1)这是一道信息题，从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。(2)氮化硅熔化

5、时所克服的微粒间作用力为共价键，所给的4组物质中，单质12、冰和干冰都是分子晶体，只需破坏范德华力。(3)氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子和氮原子、硅原子和硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，因此氮化硅的化学式为Si3N4。答案：原子(3)SisN4高温(4)3Sicl42N26H2=Si3N412Hcl课时训练TOC o 1-5 h z1下列式子中，能真实表示分子组成的是()AH3PO4BSiccSiO2Dc解析：选A。H3PO4为分子晶体，所以H3PO4表示了磷酸分子的组成，SiC与SiO2为原子晶体，只能表示晶体中其原子个数比为1:1与1：2,C既可表示金

6、刚石又可表示石墨等，是碳单质的实验式，不是分子式。2下列有关原子晶体的叙述中，正确的是()A原子晶体中只存在非极性共价键B.在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键C石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D原子晶体的熔点一定比金属晶体的高解析：选CoA项中如果是不同种元素的原子构成的原子晶体（如二氧化硅），就会存在极性键，故A项错；Si。?晶体中1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，故B项错；石英晶体是由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构晶体，即原子晶体，C项正确；金属晶体的熔点差别较大，如金属钨的熔点高达（3410翌0）C,就比原子晶体Si

7、O?晶体熔点（1723C）高，而有的金属晶体熔点又很低，常温下为液态，如金属汞，其熔点比某些分子晶体（如碘常温下为固态）低，因此D项不正确。3（2011年青岛市高二调研）根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是（）A熔点2700C,导电性好，延展性强无色晶体，熔点3550C,不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800C,熔化时能导电D熔点一56.6C,微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电解析：选B。本题考查的是各类晶体的物理性质特征。A项符合金属晶体的特征，B项符合原子晶体的特征，C项应该是离子晶体，D项符合分子晶体的特征。所以应该选择B选项。4德、俄两国化学家共

8、同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到一种低熔点物质一一高聚氮，这种高聚氮的NN键比N2分子中的0N键要弱得多，其晶体结构如图所示。下列有关高聚氮的说法正确的是（）A高聚氮晶体属于原子晶体高聚氮晶体中每个氮原子和另外3个氮原子相连高聚氮属于高分子化合物D高聚氮转变成氮气是氧化还原反应解析：选B。由题中信息，NN键要比N-N键弱得多，且高聚氮的熔点较低，说明高聚氮不是原子晶体；而高分子化合物一般是针对有机物而言，且高聚氮的相对分子质量也不够大，故不是高分子化合物；因高聚氮只含氮元素，转变为N?，化合价不变，故不属于氧化还原反应；由结构知每个氮原子和另外3个氮原子相连。在金刚石的晶体中，含有由共价键形

9、成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个CC键间的夹角是（）A6个120B5个108C.4个109.5D6个109.5解析：选D。根据金刚石的结构特点可知最小环上碳原子数为6个，每个碳原子上任意两个CC键间夹角为109.5。.下列说法正确的是（）A原子晶体中只存在非极性共价键B.因为HCI的相对分子质量大于HF,所以HCI的熔点高于HFC.干冰升华时，分子内共价键不会发生断裂D金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析：选C。原子晶体中存在非极性共价键，也可能存在极性共价键，如Si。？、SiC等，A不正确；HF晶体中存在氢键，熔点高于HCI晶体，B不正确；干冰升

10、华是物理变化，分子间作用力被破坏，但分子内共价键不断裂，C正确；金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,也可能是共价化合物,如AICI3等,D不正确。7已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（）A该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构解析：选D。C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度是因为NC键比CC键的键能大；C3N4晶体原子间以NC极性键形

11、成空间网状结构，故D项说法错误。8下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是（双选）（）A.金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BCl4CBr4CCI4CH4CMgOH2OO2N2D.金刚石生铁纯铁钠解析：选BC。对于A选项，同属于原子晶体，熔、沸点高低，主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅离子晶体分子晶体，MgO（H2。、O2、N2），又分子间作用力出002小2，正确。D选项，生铁为铁合金,熔点要低于纯铁,错误。9晶体AB型共价化合物，若原子最外层电子数之和为8,常是具有半导体性质的原子晶体。已知金刚石不导电而导热,锆石（ZrO2）不导电也不导热,却硬似钻石,近期用制耐热器的碳化硅也制成假钻石,则识

12、别它们的可靠方法是（）A.能在玻璃上刻画出痕迹的为金刚石B.很硬不导电而导热的是金刚石C既可导电又可导热的是碳化硅D不导电的为锆石解析：选B。比玻璃硬度大的物质比较多，用刻画玻璃的方法不可靠，由题干知金刚石导热不导电，而锆石不导电也不导热，故选B。(2011年安徽宿州高二质检)有关晶体的结构如下图所示，下列说法中不.正确的是()A.在NaCI晶体中，距Na*最近的C形成正八面体在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1:4D铜晶体为面心立方堆积，铜原子的配位数为12解析：选C。在NaCI晶体中，距Na+最近的CI有6个，形成正八面体，A正确；在Ca

13、F?晶体11中，每个晶胞平均占Ca2+：8兀+6勺=4个，B正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键为两个碳原子共有，故碳原子与碳碳键个数的比为1:2,C错；由铜晶胞可知，D正确。参照课本中二氧化硅晶体的结构，回答下列问题。在二氧化硅晶体中有若干环状结构，最小的环状结构由个原子构成。在二氧化硅晶体中，硅原子的价电子层原子轨道发生了杂化，杂化的方式是_,SioSi键与SiOSi键的夹角是。二氧化硅属于重要的无机非金属材料之一，请列举两项二氧化硅的主要用途。下列说法中正确的是(填编号)。凡是原子晶体都含有共价键凡是原子晶体都有正四面体结构凡是原子晶体都具有空间网状结构凡是原子晶体

14、都具有很高的熔点解析：可通过对比碳原子与硅原子结构的相似性、金刚石与二氧化硅晶体结构的相似性，判断二氧化硅晶体中硅原子的原子轨道杂化的方式。有了原子轨道杂化方式，即可确定键角。不同的原子晶体可能结构不同，并不是所有的原子晶体都具有正四面体结构。答案：(1)12(2)sp3109.5(3)制造石英玻璃制造石英表中的压电材料(也可以答制造光导纤维等)12请完成下列各题：前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有种。第川A、VA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。镓原子的电子排布式为在GaN晶体中，每个镓原子与个N原子

15、相连，与同一个镓原子相连的N原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中，GaN属于晶体。在极性分子NCL中，N原子的化合价为一3,氯原子的化合价为+1请推测NCL水解的主要产物是_(填化学式)。解析：(2)根据Ga所在元素周期表中的位置可以推知其电子排布式为Ar3dio4s24pi；根据GaN晶体与单晶硅相似，所以在GaN晶体中每个镓原子与4个氮原子相连，且与同一个镓原子相连的氮原子构成的空间构型为正四面体，GaN属原子晶体。因在NCL中氮原子为一3价，水解时应结合水电离出的H+而形成N%,而CI显+1价，水解时应结合水电离出的0H-而形成CI0H,即HCIO(次氯酸)。答案：(1)51s22s2

16、2p63s23p63dio4s24pi(或Ar3dio4s24pi)4正四面体原子(3)HCIO、NH3H2O13下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图，根据此图，填写下列空格：R原子核外L层电子数为奇数；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)Z2的核外电子排布式是。在Z(NH4广离子中，Z2+的空轨道接受N%分子提供的形成配位键。(3)Q与丫形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是。a稳定甲乙，沸甲乙b性定点甲乙，沸甲v乙.性：点：c稳定甲V乙，沸甲v乙c性：点：甲d稳定甲v乙，沸甲乙Q、丫二种元素的第电离能数值由小至大的顺序为(用元素符号作答)。R、一_Q

17、的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中(键与擁的键数之比为。(6)五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于(填晶体类型)。解析：本题考查元素周期律、化学键、共价键、晶体结构等知识。Z的原子序数为29,则Z为Cu元素，综合分析可知Q、R、X、Y分别为C、N、0、Si。TOC o 1-5 h z226269答案：(1)1s22s22p63s23p63d9孤对电子bSivCvN3:2原子晶体第二课时1(2011年高考四川卷)下列说法正确的是()A分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D元素的非金属性越

18、强，其单质的活泼性一定越强解析：选A。稀有气体分子内没有化学键，A正确；分子中含有两个氢原子的酸不一定是二元酸，关键看是否能电离出两个氢离子，B错误；金属晶体也含有金属阳离子，C错误；非金属性是原子得电子能力，而单质的活泼性与物质的结构有关，D错误。2.列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是（)Cl2I2SiCl4CClN202D.C(CH3)4CH3CH2CH2CH2CH解析：选B。A、B、C、D选项中均无氢键，且都为分子晶体，物质结构相似相对分子质量大的熔点高，故A、C错误，B正确；D中相对分子质量相同的同分异构体，支链越多，熔点越低，故D错误。3.（2011年福建宁德高二调研）干冰晶体

19、是一种面心立方结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各有1个CO2分子，在每个CO2分子周围与它的距离为2&（其中a为立方体棱长）的CO2分子有（）4个B.8个C.12个D.6个返1解析：选C。由右图可知在每个CO2周围距离为2a的CO2分子数为3$勺=12（个）。4.石墨晶体如图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占的碳原子数为（）6个B.4个C.3个D.2个1解析：选D。图中每个碳原子均属3个正六边形共有，分属每个正六边形的均为3,则平均一1个正六边形所占有的碳原子数为6飞二2个。5.（1）干冰晶体中，在每个CO2分子的周围与它最接近的且距离相等的

20、CO2分子共有个。（2）碳化硅（SiC）是一种具有类似金刚石结构的晶体，其中C原子和Si原子的位置是交替的。在卜列三种晶体金刚石晶体硅碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（填序号）。C6o固体与金刚石熔点更高的是，原因是解析：（CO?的结构类似于NaCI晶体中Na+与Na*或C与C的位置关系，所以每个CO?周围离它最近的CO?共有12个。原子晶体熔、沸点高低取决于共价键的强弱，因为原子半径CvSi,所以熔点。C60为分子晶体，金刚石为原子晶体，它们熔化时分别破坏分子间作用力和化学键。因为分子间作用力V化学键，所以C60的熔点小于金刚石的熔点。答案：（1）12金刚石C60为分子晶体，金刚石为原子

21、晶体，所以C6o的熔点小于金刚石的熔点是呈空间网状结构的巨型分子。Fe课时训练ANaOHBSiO2CFeDC3H8解析：选D。NaOH是离子晶体，离子晶体的化学式表示的是阴、阳离子的最简个数比，并1下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是（）不表示它的真实组成。SiO2是原子晶体，原子间以共价键结合,金属晶体的化学式也为金属晶体，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的晶体，不能表示该微粒的真实组成。2（2o11年广东惠州高二检测）下列性质适合于分子晶体的是（双选）（）A.熔点1070C,易溶于水，水溶液导电熔点1031C，液态不导电，水溶液导电能溶于CS2，熔点112.8C,沸

22、点444.6CD选项是金属钠的性质。熔点97.81C,质软导电，密度为0.97gcm人解析：选BC。A熔点高，不是分子晶体，分子晶体熔点低;3.分子晶体在通常情况下不.具有的性质是（）A.晶体构成微粒是分子B干燥或熔化时均能导电C.微粒间以范德华力结合D熔点、沸点一般低于原子晶体和离子晶体解析：选B分子一般含有共价键，所以干燥或熔化时不能电离出离子，故不能导电。分子间以范德华力结合成晶体，熔点、沸点较低，一般低于原子晶体和离子晶体。4在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是（）A.熔点：CO2KCISiO2B.水溶性：HCIH2SSO2C.沸点：乙烷戊烷丁烷D.热稳定性：HFH2ONH3解

23、析：选D。原子晶体熔点很高，离子晶体熔点较高，分子晶体熔点较低，A项错。二氧化硫的溶解度大于硫化氢，B项错。随着碳原子数增多，烷烃的沸点升高，C项错。非金属元素的得电子能力越强，其氢化物越稳定，D项正确。5.下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物的是()A.NH3、HD、C10H8B.PCI3、CO2、H2SO4C.SO2、SiO2、P2O5D.CCI4、Na2S、H2O2离子晶体，不是分子晶体。6下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是（）解析：选BoA中HD是单质不是化合物。C中SiO2是原子晶体，不是分子晶体。D中NazS是AF2、CI2、B2、I2的熔点、沸点逐渐升高

24、BHF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅NaF、NaCI、NaBr、NaI的熔点依次降低解析：选A。A项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的作用力有关，与分子内共价键无关；B项中各物质的稳定性与分子中的共价键有关；C项中属于原子晶体，硬度，熔、沸点都与共价键有关；D项中属离子晶体，熔点与离子键有关。7.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的原子晶体。下列叙述错误的是（）A.WX4是沼气的主要成分固态X2Y是分子晶体ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称水玻璃”解析：选D。根据题干文字的描述

25、来分析，可推知：X是氢元素，Y是氧元素，Z是硅元素，W是碳元素。则WX4代表甲烷，X?Y代表水，ZW代表碳化硅，ZY2代表二氧化硅，由此可知，A、B、C均正确，D错误，水玻璃是NazSiOs的水溶液。&（2011年高考四川卷）下列推论正确的是（）A.SiH4的沸点高于CH4，可推测P%的沸点高于N%B.NH4为正四面体结构，可推测PH；也为正四面体结构C.CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D.C?H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析：选B。由于氨分子之间存在氢键，故其沸点比磷化氢的高；CO2是分子晶体，SiO2为原子晶体；丙烷的碳链不

26、是直线形，而是锯齿形。（2011年山东济南高二调研）几种物质的熔点如下表：物质Na2ONaClA%AICI3BCl3Al2O3CO2SiO2熔点/C92080112911901072073571723据（）A.铝的化合物的晶体中，有的是离子晶体B.表中物质里只有BCl3和CO2的晶体是分子晶体C.同主族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体D.不同主族元素的氧化物可能形成相同类型的晶体解析：选BoAl2。3的熔点是2073C，据此可知A项是对的。AICI3的熔点是190C，为分子晶体，据此可知B项是错误的。碳和硅是同主族兀素，CO?晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，由此可知C项是对的。钠和铝

27、是不同主族兀素，Na20晶体和Al2O3晶体都是离子晶体，由此可知D对。正硼酸(B0J是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)，则下列有关说法中正确的是()A正硼酸晶体属于原子晶体B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关C分子中硼原子最外层为8电子稳定结构1molH3BO3晶体中含有3mol氢键解析：选D通过正硼酸的结构图可知H3BO3之间的作用力是氢键，因此正硼酸晶体属于分子晶体；H3BO3分子的稳定性与硼氧键、氢氧键有关，与氢键无关；分子中硼原子最外层为6电子结构；每个H3BO3分子中有3个O原子和3个H原子，它们可以与其他分子形成6个氢键，但每个氢键为2个H3B

28、O3分子所共有，故1molH3BO3的晶体中含有3mol氢键。(1)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为一20.5C,沸点为103C,易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(COb晶体属于(填晶体类型)。三氯化铁常温下为固体，熔点282C,沸点315C,在300C以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体类型为o解析：由于分子间作用力很弱，分子晶体气化或熔融时，只需克服分子间的作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点和沸点，较小的硬度，易升华，有较强的挥发性等特点。答案：(1)分子晶体(2)分子晶体A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序

29、数的11倍，A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同；元素C与B易形成化合物B2C,该化合物常温下呈液态。则：A的原子结构示意图为，在固态时属于晶体。C在固态时属于晶体，B与C形成化合物B2C的化学式，电子式；它是由键形成的分子，在固态时属于晶体，每个分子周围通过键与另外个相同的分子结合。解析：元素周期表中非金属性最强的元素为F,其离子(F-)核外有10个电子，A元素形成的离子最外层也有10个电子，且原子序数为B的11倍，可见A只能是Na，而B为H,与H易形成液态化合物的C元素为氧元素。答案：(1)金属(2)分子H2O(极性)共价极性分子氢413.(2011年安

30、徽淮北一中高二竞赛选拔)Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，且丫的原子序数小于乙R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同TOC o 1-5 h zQ的最高价氧化物，其固态属于晶体，俗名为。R的氢化物分子的空间构型是，属于分子(填极性”或非极性”；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是。X的常见氢化物的空间构型是；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是。Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是和；Q与丫形成的分子的电子式是，属于分子(填“极性”或“非极性”。)解析：本题综合考查物质结构知识。根据题设条件可推

31、知Q为C，R为Si,X为N,Y为S,Z为Cl。C的最高价氧化物为C02,固态时是分子晶体，其俗名为干冰。Si的氢化物为SiH4，根据CH4的空间构型可知SiH4的空间构型为正四面体，SiH4分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子。Si最外层有4个电子，N最外层有5个电子，它们形成化合物时，Si为+4价，N为一3价，其化学式为SiaN4oN的常见氢化物为NH3,其空间构型为三角锥形。根据N、H原子的成键原则，可得N2H4的结构简式为H2N-NH2，根据其结构简式可推写出其电子式。(4)C与S可形成CS2，根据CO2的结构可写出CS2的电子式并知其为非极性分子。C与Cl形成CC14分子。答案：(1)分子干冰正四面体非极性Si3N4三角锥形CS2CCI4非极性14.有A、B、C、D四种元素，A元素的气态氢化物分子式为AH4，其中A元素