第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体-提升训练-高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第三章晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体——提升训练高中化学人教版（2019）选择性必修2一、选择题（共15题）1．下列各组物质的性质排序正确的是A．硬度：Li＞Na＞K＞RbB．沸点：CF4＞CCl4＞CBr4＞CI4C．熔点：碳化硅＜晶体硅＜金刚石D．熔点：NaF＜NaCl＜NaBr＜NaI2．下列化合物中，属于原子晶体的是A．干冰 B．氯化钠 C．氟化硅 D．二氧化硅3．的分子结构与类似，对其作出如下推断，其中正确的是①晶体是分子晶体②常温常压下不是气体③的分子是由极性共价键形成的④的熔点高于A．全部 B．只有①② C．只有②③ D．只有①4．我国科学家合成了富集的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法错误的是A．N原子周围等距且最近的N原子数为12B．该晶胞中含有4个B原子，4个N原子C．和的化学性质无差异D．该晶体具有良好的导电性5．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是A．SO2和SiO2 B．CO2和H2O C．BN和HCl D．CCl4和KCl6．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A．28g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NAB．124g白磷(P4)晶体中含有P—P键的个数为4NAC．12g金刚石中含有C—C键的个数为4NAD．SiO2晶体中每摩尔硅原子可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O键)7．表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．7.8g中含有的键数目为0.6B．3.6g冰中含有的氢键数目为0.4C．标准状况下，11.2LHF中含有的电子数目为5D．12g晶体中含有的Si—O键数目为0.48．美国Lawrece

Liermore国家实验室成功地在高压下将转化为具有类似结构的原子晶体，下列关于的原子晶体说法，正确的是A．的原子晶体和分子晶体互为同分异构体B．在一定条件下，原子晶体转化为分子晶体是物理变化C．的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质和化学性质D．在的原子晶体中，每一个C原子结合4个O原子，每一个O原子跟两个C原子相结合9．下列叙述正确是A．酶具有很强的催化作用，胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解，348K时活性更强B．医疗上的血液透析利用了胶体的性质，而土壤保肥与胶体的性质无关C．鱿鱼中可以添加少量HCHO，既可以使鱿鱼保存期延长，又可使鱿鱼变漂亮D．金刚石是由原子构成的空间网状结构，熔沸点高，硬度大10．下列“类比”结果正确的是A．，则B．CCl4溶剂能有效萃取水溶液中的单质碘，那么CCl4也能萃取碘—淀粉溶液中的碘C．1mol乙醛最多能被2molCu(OH)2氧化，则1mol甲醛最多也是被2molCu(OH)2氧化D．HF熔点大于HCl，则SiF4熔点大于SiCl411．下表为元素周期表的一部分，其中、、、为短周期元素，元素的核电荷数为元素的2倍。下列说法正确的是A．、、元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增B．、、元素在自然界均能以游离态存在C．晶体熔化、液态气化均需克服分子间作用力D．根据元素周期律，推测元素的单质可能具有半导体特性，具有氧化性和还原性12．下列有关说法正确的是A．白磷分子中的键角为B．和晶体类型相同C．金刚石结构中最小碳环上有6个碳原子D．与熔化时，破坏的作用力相同13．二氧化硅晶体是立体网状结构，其晶体模型如图所示。下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是（

）A．二氧化硅晶体最小环上含有12个原子B．每个硅原子为4个最小环所共有C．从晶体结构可知，1molSiO2拥有2molSi-O键D．SiO2晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的14．下列关于金刚石、石墨、SiO2、白磷说法正确的是A．金刚石中碳原子与碳碳键的数目比为1：4B．SiO2中硅原子与硅氧键的数目比为1：2C．石墨中碳原子与碳碳键的数目比为2：3D．金刚石、石墨、SiO2、白磷都为原子晶体15．如图，C60是由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。科研人员用电子计算机模拟出类似C60的新物质N60，下列有关N60的叙述正确的是A．分子中含有σ键和π键 B．属于原子晶体C．分子是非极性分子 D．的熔点比的低二、综合题（共7题）16．氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，其硬度大，熔点高，常利用它来制造轴承、永久性模具等机械构件。它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过下列反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)(1)氮化硅属于___________晶体(填“原子”、“离子”或“分子”)。(2)上述反应的平衡常数表达式为K=___________；恒温恒容达到平衡后，若增加SiO2的量，平衡将___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。(3)若降低温度N2的浓度增大，则其焓变___________0(填“＞”、“＜”或“=”)；若升高温度，其平衡常数值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、CO的量)，反应速率与时间的关系如图，图中t4时改变的条件可能是___________；图中表示平衡时N2转化率最高的一段时间是___________。17．氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子，它们的离子半径最小的是___________(填离子符号)，硅元素在元素周期表中的位置是___________。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物，常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体。请分析原因：___________。(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S___________HCl(选填“<”、“>”或“=”，下同)；酸性：HClO4___________H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱：___________。(3)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，这利用了SO2的___________性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是___________(填序号)。已知NaHSO3溶液呈酸性，而HSO既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________c(SO)(选填“<”、“>”或“=”)。(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水，写该反应方程式________________。18．SiO2是二氧化硅的分子式吗？_______。19．自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子?________。(2)XeF2晶体是一种无色晶体,图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体?___。20．(1)在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料__(写化学式)。(2)GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg•cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为__，Ga与As以___键键合。(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于__晶体。21．（1）比较下列化合物熔、沸点的高低（填“>”或“<”①CO2___________SO2；

②NH3___________PH3；

③O3___________O2④Ne___________Ar

⑤CH3CH2OH__________CH3OH；（2）已知AlCl3为分子晶体。设计实验判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物：______________________22．(1)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于________(填晶体类型)。(2)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃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________。参考答案：1．A【详解】A．碱金属元素的硬度从上到下依次变软，故顺序正确，A正确；B．分子的沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大熔沸点越高，故正确的顺序为：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，B错误；C．原子晶体的熔点与键长有关，键长越短，熔点越高，键长C-C＜C-Si＜Si-Si，故正确的顺序为：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，C错误；D．离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大，F、Cl、Br、I的离子半径在增大，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，熔点由高到低顺序是NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，D错误；故选A。2．D【详解】A．干冰是固体二氧化碳，是分子晶体，A不选；B．氯化钠是离子晶体，B不选；C．氟化硅类似于四氯化碳，是分子晶体，C不选；D．二氧化硅是原子晶体，D选；答案选D。3．A【详解】属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。①与结构相似，则是分子晶体，正确；②与结构相似，且的相对分子质量较大、是液体，则常温常压下不可能是气体，正确；③中与形成共价键，则是由极性共价键形成的分子，正确；④分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则的熔点高于，正确。故选A。4．D【详解】A．由题干晶胞图可知，N原子位于8个顶点和6个面心，故N原子周围等距且最近的N原子数为12，A正确；B．由题干晶胞图可知，该晶胞中B在体内，故含有4个B原子，N原子位于8个顶点和6个面心，含有4个N原子，B正确；C．11B和10B互为同位素，故和是同一种物质，其化学性质无差异，C正确；D．由题干晶胞图可知，该晶体为原子(共价)晶体，不具有良好的导电性，D错误；故答案为：D。5．B【详解】A．和中的化学键都是极性共价键，但晶体类型不同，晶体属于分子晶体，晶体属于共价晶体，A错误；B．和中的化学键都是极性共价键，且晶体都属于分子晶体，B正确；C．BN和中的化学键都为极性共价键，但晶体类型不同，BN晶体属于共价晶体，晶体属于分子晶体，C错误；D．中的化学键为极性共价键，中的化学键为离子键，晶体属于分子晶体，晶体不属于分子晶体，D错误；故选B。6．A【详解】A．1mol晶体硅含有2molSi—Si键，28g晶体硅物质的量为1mol，因此中含有Si—Si键的个数为2NA，故A正确；B．1mol白磷含有6molP—P键，124g白磷(P4)物质的量为1mol，因此124g白磷晶体中含有P—P键的个数为6NA，故B错误；C．1mol金刚石含有2molC—C键，12g金刚石物质的量为1mol，因此12g金刚石中含有C—C键的个数为2NA，故C错误；D．SiO2晶体中每个Si与周围4个O原子结合形成4个Si—O键，因此SiO2晶体中每摩尔硅原子可与氧原子形成4NA个共价键(Si—O键)，故D错误。综上所述，答案为A。7．B【详解】A．苯中存在6个C—H键和6个碳碳键，7.8g即0.1mol中含有的键数目为1.2，A项错误；B．一个分子在冰晶体中，可以形成四个方向的氢键，每个氢键被两个分子共用，平均每个水分子有2个氢键，3.6g即0.2mol冰中含有的氢键数目为0.4，B项正确；C．HF在标况下是液体，不能用气体摩尔体积计算11.2LHF物质的量，C项错误；D．12g即0.2mol晶体结构中含有的Si—O键数目为0.8，D项错误；故选：B。8．D【详解】A．二氧化碳原子晶体中不含分子，因此不可能互为同分异构体，故A错误；B．原子晶体转化为分子晶体，结构已发生改变，且二者的性质也有较大差异，故二者是不同的物质，所以二者的转变是化学变化，故B错误；C．原子晶体与分子晶体，结构不同，二者是不同的物质，物理性质不同，如原子晶体硬度很大，分子晶体硬度不大，其化学性质也不同，故C错误；D．原子晶体与结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，故D正确；综上所述，答案为D。9．D【详解】A．酶大多数是蛋白质，具有很强的催化作用和专一性，胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解，温度为348K时，蛋白质会发生变性而失去催化能力，故A错误；B．土壤的保肥作用是由于土壤胶粒通常带负电荷，能吸附氮肥中的铵根离子等植物生长所需的营养阳离子，而达到保肥效果，故B错误；C．甲醛的水溶液有毒，能使蛋白质变性，用甲醛水溶液浸泡的鱿鱼，外观新鲜，但对人体有害，不可以食用，故C错误；D．金刚石是由碳原子以共价键形成空间网状结构的原子晶体，具有熔沸点高、硬度大的特性，故D正确；故选D。10．A【详解】A．二氧化氮的氧化性强于二氧化碳，镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，由镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳可知，镁在二氧化氮中燃烧生成氧化镁和氮化镁，故A正确；B．淀粉能溶于四氯化碳，则不能用四氯化碳萃取碘—淀粉溶液中的碘，故B错误；C．甲醛可以视作分子中含有2个醛基，则1mol甲醛最多能被4molCu(OH)2氧化，故C错误；D．四氟化硅和四氯化硅都是结构相似的分子晶体，结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高，则四氟化硅的熔点小于四氯化硅，故D错误；故选A。11．D【详解】A．同主族元素，从上到下元素的非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，则水的稳定性强于硫化氢，故A错误；B．硅元素是亲氧元素，在自然界中只以化合态存在，不存在游离态，故B错误；C．二氧化硅是原子晶体，熔化时需克服共价键，故C错误；D．砷元素位于金属和非金属分界线附近，则砷可能具有半导体特性，氧化砷中砷元素为+3价，是介于最高价态和最低价态之间的中间价态，既具有氧化性又具有还原性，故D正确；故选D。12．C【详解】A．白磷分子的空间构型为正四面体形，分子中的键角为60°，故A错误；B．氯化铯是由阴阳离子形成的离子晶体，钠是由钠离子和自由电子形成的金属晶体，两者的晶体类型不同，故B错误；C．金刚石结构中每个碳原子周围有4个碳原子，晶体中形成的最小碳环上有6个碳原子，故C正确；D．为分子晶体，熔化时需要破坏分子间的分子间作用力，为原子晶体，熔化时需要破坏原子间的共价键，两者破坏的作用力不相同，故D错误；故选C。13．A【详解】A．二氧化硅晶体最小环上含有6个硅原子6个氧原子，共12个原子，故A正确；B．二氧化硅晶体和金刚石晶体的结构类似，每个硅原子为12个最小环共有，故B错误；C．1个Si与4个O形成Si-O键，则1molSi拥有4molSi-O键，故C错误；D．SiO2晶体中只含极性共价键，不含非极性共价键，故D项错误。故答案选：A。14．C【详解】A．在金刚石晶体中每个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子所共有，则晶体中碳原子与碳碳键的数目比为1：2，故A错误；B．二氧化硅晶体中每个硅原子能与4个氧原子形成硅氧键，晶体中硅原子与硅氧键的数目比为1：4，故B错误；C．石墨晶体中每个碳原子形成3个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子所共有，碳原子与碳碳键的数目比为1:(3×)=2：3，故C正确；D．石墨属于过渡性晶体、白磷属于分子晶体，都不属于原子晶体，故D错误；故选C。15．C【详解】A．由于N原子最外层上有5个电子，其中3个成单电子，能够形成3个共价键，C60中每个C与周围的3个C形成共价键，即N60中也是每个N与周围的3个N形成共价键，则N60分子中没有双键，不含有π键，A错误；B．N60是由分子构成的晶体，属于分子晶体，B错误；C．N60分子是由非极性键（N-N）构成的，为非极性分子，C正确；D．分子晶体相对分子质量大，范德华力大，熔点高，所以N60的熔点比C60的高，D错误；故答案为：C。16．

原子

c6(CO)/c2(N2)

不移动

＞

增大

增大压强

t3-t4【详解】(1)结合氮化硅硬度大，熔点高，可知氮化硅属于原子晶体；(2)生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值称为化学平衡常数，其中纯固体和纯液体不带入平衡常数表达式，则上述反应的平衡常数表达式为K=c6(CO)/c2(N2)；SiO2是固体，若增加SiO2的量，平衡不移动；(3)若降低温度N2的浓度增大，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应放热，正反应吸热，则其焓变＞0；平衡常数与温度有关，温度升高，则平衡常数一定改变，因＞0，若升高温度，平衡正向移动，其平衡常数值将增大；(4)t4之后正逆反应速率均增大，考虑增大压强、升高温度、加入催化剂，若增大压强，平衡逆向移动，达到新平衡之前逆反应速率大于正反应速率，与图相符；若升高温度，平衡将正向移动，达到新平衡之前正反应速率大于逆反应速率，与图不符；若是加入催化剂，正反应速率与逆反应速率应同等程度增大，与图不符；综上所述，t4改变的条件只能是增大压强；根据平衡的特征可知图中表示平衡的时段有t1~t2，t3~t4，t5~t6，t6~t7，T2之后平衡正向移动，氮气的转化率增大，则t3~t4氮气的转化率大于t1~t2，t4之后平衡逆向移动，氮气的转化率减小，则t3~t4氮气的转化率大于t5~t6，t6之后平衡不移动，t5~t6氮气的转化率和t6~t7相等，因此图中表示平衡时N2转化率最高的一段时间是t3~t4。17．

F-

第三周期第ⅣA族

CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，共价键的强度大于分子间作用力

<

>

Cl2+S2-=S↓+2Cl-

还原

③

<

5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O【详解】(1)O2-、F-、N3-的核外电子数相同，F-的核电荷数最大，半径最小；Si为14号元素，位于第三周期第ⅣA族；CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，共价键的强度远大于分子间作用力，常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体；(2)同周期主族元素自左至右非金属性增强，所以非金属性S<Cl，非金属性越强，氢化物稳定性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则热稳定性H2S<HCl，酸性：HClO4>H2SO4；非金属性越强，单质的氧化性更强，根据反应Cl2+S2-=S↓+2Cl-可知氧化性Cl2>S，则非金属性Cl>S；(3)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，利用了SO2的还原性；H2S水溶液中存在H2S的电离而显酸性，起始pH<7，将SO2气体通入H2S水溶液中时先发生2H2S+SO2=S↓+H2O，该过程中H2S的浓度不断减小，酸性减弱，pH增大，当完全反应发生SO2+H2O=H2SO3，H2SO3电离使溶液酸性增强，pH减小，当SO2不再溶解后，pH不变，H2SO3的酸性强于H2S的，所以最终pH要比初始小，所以图③符合；HSO的电离使溶液显酸性，HSO的水解使溶液显碱性，而NaHSO3溶液呈酸性，说明电离程度更大，H2SO3由水解产生，SO由水解产生，则c(H2SO3)<c(SO)；(4)根据所给反应物和生成物可知该过程中Na2SO3被KIO3氧化生成Na2SO4，KIO3被还原生成I2，根据电子守恒可知Na2SO3和KIO3的系数比应为5:2，再结合元素守恒可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。18．二氧化硅为共价晶体，晶体中不存在单个分子，其化学式为Si与O的最简个数比，而不是分子式19．

非极性分子

分子晶体/r/