选择性化学讲义3.2分子晶体与共价晶体

3.2分子晶体与共价晶体（精讲）考点一分子晶体【例11】（2022春·山东聊城·高二校考阶段练习）下列晶体属于分子晶体的是A．SiC晶体 B．Ar晶体 C．NaCl晶体 D．NaOH晶体【答案】B【解析】A．为原子晶体，A错误；B．Ar晶体为分子晶体，B正确；C．晶体为离子晶体，C错误；D．NaOH晶体为离子晶体，D错误；故选B。【例12】（2021·河南宋基信阳实验中学高三开学考试）下列物质属于分子晶体的是A．熔点是1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点是10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于水，熔点812.8℃，沸点是1446℃D．熔点是97.80℃，质软、导电，密度是0.97g/cm3【答案】B【解析】分子间通过分子间作用力（范德华力）结合的晶体叫做分子晶体。例如：所有的非金属氢化物，大多数的非金属氧化物（H2O)，绝大多数的共价化合物，少数盐（如AlCl3）。分子晶体的熔沸点较低，一般有挥发性，在蒸发、沸腾等情况下会破坏分子间作用力,其硬度小，导电性差A．熔点是1070℃太高，不可能是分子晶体，另外水溶液能导电也可以是离子晶体，故A错误；B．熔点是10.31℃，液态不导电说明是共价键或者没有化学键，但是水溶液能导电说明共价键断裂，由此确定是分子晶体，故B正确；C．能溶于水有可能是分子晶体，但是熔点812.8℃，沸点是1446℃太高，不是分子晶体，故C错误；D．熔点是97.80℃，质软、导电的物质不可能是分子晶体，故D错误。故答案为B【一隅三反】1．（2022春·广东珠海·高二校考阶段练习）下列属于分子晶体的化合物是A．CO2 B．石墨 C．石英(SiO2) D．金刚石【答案】A【解析】A．CO2属于分子晶体；B．石墨属于混合晶体；C．石英属于原子晶体；D．金刚石属于原子晶体；故选A。2（2022·高二课时练习）下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是A．、、 B．、、C．、、 D．、、【答案】B【解析】A．该组物质均属于分子晶体，NH3、C10H8属于化合物，HD属于单质，A不符合题意；B．该组物质均是属于分子晶体的化合物，B符合题意；C．SO2、P2O5是属于分子晶体的化合物，SiO2是属于共价晶体的化合物，C不符合题意；D．CCl4、H2O2是属于分子晶体的化合物，Na2S是属于离子晶体的化合物，D不符合题意；故选B。12．（2022·高二课时练习）下列性质可能符合分子晶体特点的是()①熔点，易溶于水，水溶液能导电②熔点，液态不导电，水溶液能导电③能溶于，熔点，沸点④熔点，质软，固态能导电，密度为A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】B【解析】在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互吸引。分子晶体熔化时，只需克服分子间作用力，不破坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外，分子晶体还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。①熔点高，不是分子晶体的性质；②熔点低，不导电，可能是分子晶体的性质；③熔沸点不高，可能是分子晶体的性质；④固态能导电，不是分子晶体的性质；故选B。考点二共价晶体【例21】（2022春·黑龙江鸡西·高二校考期中）下列物质属于共价晶体的是A．SO2 B．SiO2 C．HNO3 D．葡萄糖【答案】B【解析】A．SO2属于分子晶体，故A不符合；B．二氧化硅是原子构成的，通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体，故B符合；C．硝酸分子为平面共价分子，属于分子晶体，故C不符合；D．葡萄糖是共价化合物，是通过分子间作用力形成的分子晶体，故D不符合；答案选B。【例22】．（2022春·山东菏泽·高二菏泽一中校考阶段练习）根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是。A．熔点为2700℃，导电性好，延展性强B．无色晶体，熔点大于3500℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为801℃，熔化时能导电D．沸点为78℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电【答案】B【解析】A.原子晶体的熔点高，但不能导电，因此熔点2700℃，导电性好，延展性强应该是金属晶体，选项A错误；B.无色晶体，熔点3500℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂，符合原子晶体的性质特点，选项B正确；C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点800℃，熔化时能导电，符合离子晶体的性质，属于离子晶体，选项C错误；D.熔点56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电，符合分子晶体的性质，属于分子晶体，选项D错误。答案选B。【一隅三反】1．（2021·全国·高二课时练习）下列物质属于共价晶体的是①干冰②③晶体硅④白磷⑤氨基乙酸⑥固态A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．②③ D．①②⑤⑥【答案】C【解析】干冰、白磷、氨基乙酸和固态属于分子晶体，和晶体硅属于共价晶体。故选C。2．（2022·高二课时练习）美国某实验室成功地在高压下将转化为具有类似结构的共价晶体，下列关于的共价晶体的说法正确的是A．的共价晶体和分子晶体互为同素异形体B．在一定条件下，的共价晶体转化为的分子晶体是物理变化C．的共价晶体和的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质D．在的共价晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子跟2个C原子相结合【答案】D【解析】A．同素异形体是由同种元素形成的不同种单质的互称，二氧化碳是共价化合物，所以二氧化碳的共价晶体和分子晶体不可能互为同素异形体，故A错误；B．二氧化碳的共价晶体的结构和分子晶体的结构不同，所以在一定条件下，二氧化碳的共价晶体转化为二氧化碳的分子晶体时，有共价键的破坏和形成，属于化学变化，故B错误；C．二氧化碳的分子晶体和的共价晶体的构成微粒相同，但空间构型不同，所以物理性质不同，故C错误；D．由二氧化碳的共价晶体的结构类似二氧化硅可知，共价晶体中，每个碳原子结合4个氧原子，每个氧原子跟2个碳原子相结合，故D正确；故选D。3．（2022·高二课时练习）下表是某些共价晶体的熔点和硬度。共价晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/390030002600171014151211硬度109.59.57.06.56.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高B．一般构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高C．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大D．构成共价晶体的原子的相对原子质量越大，晶体的硬度越大【答案】B【解析】A．共价晶体的熔点与晶体中原子间的共价键强弱有关，与构成晶体的原子种类无关，故A错误；B．共价晶体的熔点与晶体中原子间的共价键强弱有关，原子间的键能越大，共价键越强，晶体的熔点越高，故B正确；C．共价晶体的硬度与晶体中原子间的共价键强弱有关，构成共价晶体的原子的半径越小，共价键越强，晶体的硬度越大，故C错误；D．共价晶体的硬度与晶体中原子间的共价键强弱有关，与构构成共价晶体的原子的相对原子质量无关，故D错误；故选B。4．（2023·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习）砷化镓是一种重要的半导体材料，熔点1238℃。它在600℃以下能在空气中稳定存在，并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法不正确的是A．砷化镓是一种共价晶体B．砷化镓中存在配位键C．若晶胞参数为apm，则Ga与As的最短距离为apmD．晶胞中与Ga等距且最近的As形成的空间结构为正八面体【答案】D【解析】A．根据砷化镓熔点数据和晶胞结构(空间网状)可知砷化镓为共价晶体，故A正确；B．Ga最外层有3个电子，每个Ga与4个As成键，所以砷化镓中存在配位键，故B正确；C．Ga与As的最短距离为，故C正确；D．由图可知，晶胞中与Ga等距且最近的As形成的空间结构为正四面体，故D错误；故答案选D考点三分子与共价晶体综合【例31】（2022春·湖北武汉·高二校考期中）下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是A．金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子B．分子晶体中一定存在共价键C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HFD．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键【答案】A【解析】A．金刚石属于共价晶体，其中的碳采取sp3杂化轨道与周围的4个碳原子形成正四面体结构，以共价键形成空间网状结构，晶体中最小环上有6个碳原子，A项正确；B．分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体形成的晶体为分子晶体，稀有气体是单原子分子，原子间没有共价键，B项错误；C．HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键，故HI的沸点低于HF，C项错误；D．SiO2属于共价晶体，在SiO2晶体中1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，D项错误；答案选A。【例32】（2021·全国·高二课时练习）以下晶体是共价晶体还是分子晶体？金刚石___________干冰___________冰___________可燃冰___________硫黄______________________碘___________石英___________白磷()___________苯甲酸___________金刚砂()___________稀有气体的晶体___________氧气的晶体___________氮气的晶体___________【答案】共价晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体共价晶体分子晶体分子晶体共价晶体分子晶体分子晶体分子晶体【解析】金刚石是C原子之间以共价键结合形成的立体网状结构，属于共价晶体；干冰是固态CO2，由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；冰是固态水，在冰中水分子之间以氢键(属于分子间作用力)结合形成的分子晶体；可燃冰是甲烷的结晶水合物，化学式是CH4∙8H2O，由甲烷分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；硫磺是由S分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；C60晶体是由C60分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；碘单质在室温下呈固态，其中的I2以分子间作用力结合形成的分子晶体；石英是SiO2晶体，在晶体中，每个Si原子以共价键与相邻的4个O原子形成共价键，每个O原子与相邻的2个Si原子形成共价键，这种结构向空间扩展就形成了立体网状，因此属于共价晶体；白磷(P4)是由白磷分子(P4)通过分子间作用力结合形成的分子晶体；苯甲酸是由苯甲酸分子(C6H5COOH)通过分子间作用力结合形成的分子晶体；在金刚砂(SiC)中，每个Si原子与相邻4个C原子形成共价键，每个C原子与相邻的4个Si原子形成共价键，这种结构向空间扩展就形成了立体网状，因此金刚砂属于共价晶体；稀有气体的晶体是由稀有气体分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；氧气的晶体是由O2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；氮气的晶体是由N2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体。【一隅三反】1．（2022春·新疆昌吉·高二校考期中）下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是A．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HFB．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定C．金刚石为网状结构，碳原子与周围4个碳原子形成正四面体结构D．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键【答案】C【解析】A．氟化氢分子间存在氢键，沸点更高，A错误；B．分子间作用力影响物质的物理性质，共价键越强，分子越稳定，B错误；C．金刚石为网状结构，碳原子以共价键与周围4个碳原子相连形成正四面体结构，C正确；D．在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，D错误；故选C。2．（2021秋·浙江绍兴·高二校考期中）下列说法中，正确的是A．冰融化时，分子中H－O发生断裂B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高C．分子晶体中，分子间作用力越大，对应的物质越稳定D．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【答案】B【解析】A．冰融化时，破坏了水分子间的分子间作用力和氢键，没有破坏分子中的氢氧键，故A错误；B．共价晶体中，原子形成的共价键越强，原子间的作用力越强，晶体的熔点越高，故B正确；C．分子晶体的稳定性与共价键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关，故C错误；D．分子晶体的熔、沸点与分子间作用力的大小有关，与共价键的强弱无关，故D错误；故选B。3．（2022春·甘肃庆阳·高二校考期末）如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。请回答下列问题：(1)金刚石属于___________晶体，其中每个碳原子与___________个碳原子距离最近且相等；(2)碘晶体属于___________晶体，每个碘晶胞中实际占有___________个碘分子。(3)冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。(4)假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则碘晶体的密度为___________。【答案】(1)

共价晶体

4(2)

分子晶体