必考点08-分子晶体-共价晶体(人教版2019选择性必修2)(解析版)

必考点08分子晶体共价晶体-题型一分子晶体的判断、结构和性质例1．（2022·高二课时练习）在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法正确的是A．甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形B．甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合C．可燃冰属于分子晶体D．水分子的键角大于甲烷分子的键角【答案】C【解析】A．甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，VSEPR模型是四面体形，故A错误；B．甲烷分子不能与水分子形成分子间氢键，故B错误；C．可燃冰是由分子形成的分子晶体，故C正确；D．甲烷分子中碳原子和水分子中氧原子的价层电子对数都为4，但甲烷分子中碳原子的孤对电子对数为0，水分子中氧原子的孤对电子对数为2，孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以水分子的键角小于甲烷分子的键角，故D错误；故选C。例2．（2022·高二课时练习）图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体C．水分子间通过键形成冰晶体D．冰融化后，水分子之间的空隙增大【答案】A【解析】A．如图所示，每个水分子可以与另外四个水分子之间形成氢键，从而形成四面体结构，A正确；B．冰晶体属于分子晶体，B错误；C．冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，C错误；D．冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，而冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D错误；故选A。例3．(2023·淄博高二检测)AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是()A．①③B．②⑤C．⑤⑥D．③④⑤⑥【答案】B【解析】从各图中可以看出②⑤都不能再以化学键与其他原子结合，所以最有可能是分子晶体。例4．(2023·烟台高二检测)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．水加热到很高的温度都难以分解与氢键有关C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D．HF、HCl、HBr、HI的熔沸点随着相对分子质量的增加依次升高【答案】A【解析】分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键(如水分子)，可能没有(如稀有气体分子)，A正确；水是一种非常稳定的化合物，属于化学性质的表现，其中含有氢键，会导致沸点较高，和化学性质稳定无关，B错误；CO2晶体是由二氧化碳分子之间通过范德华力结合构成的分子晶体，二氧化硅不属于分子晶体，C错误；同一主族氢化物的相对分子质量越大其熔沸点越高，但含有氢键的氢化物熔沸点最高，HF中含有氢键，其熔沸点最高，D错误。例4．（2022秋·湖北宜昌·高三当阳一中校考期中）二茂铁【】是由一个二价铁离子和个环戊烯基负离子构成的。熔点是在时开始升华，不溶于水，易溶于苯等非极性溶剂。下列说法不正确的是A．二茂铁属于分子晶体B．中一定含键C．已知环戊二烯的结构式为，则其中仅有个碳原子采取杂化D．在二茂铁结构中，与之间形成的化学键类型是离子键【答案】CD【解析】A．依据题意，二茂铁熔点是173℃(在100℃时开始升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂，熔沸点较低的晶体一般为分子晶体，所以可推断二茂铁晶体为分子晶体，A项正确；B．环戊二烯的结构式可推知环戊烯基负离子中一定含键，B正确；C．已知环戊二烯的结构式为，5个碳原子均为sp2杂化形成平面结构，未参加杂化的p轨道形成大π键，C错误；D．二茂铁是分子晶体，没有离子键，D项错误；故选CD。【解题技巧提炼】1．分子晶体的判断方法(1)依据物质的类别判断：部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物都是分子晶体。(2)依据组成晶体的粒子及粒子间作用判断：组成分子晶体的微粒是分子，粒子间的作用力是分子间作用力。(3)依据物质的性质判断：分子晶体的硬度小，熔、沸点低，在熔融状态或固体时均不导电。2．分子晶体熔、沸点高低的判断(1)组成和结构相似，不含氢键的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越强，熔、沸点越高，如I2＞Br2＞Cl2＞F2，HI＞HBr＞HCl。(2)组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近)，分子的极性越大，熔、沸点越高，如CH3OH＞CH3CH3。(3)含有分子间氢键的分子晶体的熔、沸点反常升高，如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S。(4)对于有机物中的同分异构体，支链越多，熔、沸点越低，如CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞＞。(5)烃、卤代烃、醇、醛、羧酸等有机物一般随分子中碳原子数的增加，熔、沸点升高，如C2H6＞CH4，C2H5Cl＞CH3Cl，CH3COOH＞HCOOH。3．典型的分子晶体的结构特征分子密堆积分子非密堆积微粒间作用力范德华力范德华力和氢键空间特点通常每个分子周围有12个紧邻的分子每个分子周围紧邻的分子数小于12个，空间利用率不高举例C60、干冰、I2、O2HF、NH3、冰(1)冰晶体①结构：冰晶体中，水分子间主要通过氢键形成晶体。由于氢键具有一定的方向性，一个水分子与周围四个水分子结合，这四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子结合。这样，每个O原子周围都有四个H原子，其中两个H原子与O原子以共价键结合，另外两个H原子与O原子以氢键结合，使水分子间构成四面体骨架结构。其结构可用下图表示。②性质：由于氢键具有方向性，冰晶体中水分子未采取密堆积方式，这种堆积方式使冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。当冰刚刚融化成液态水时，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，分子间距离加大，密度逐渐减小。(2)干冰①结构：固态CO2称为干冰，干冰也是分子晶体。CO2分子内存在C=O共价键，分子间存在范德华力，CO2的晶胞呈面心立方体形，立方体的每个顶角有一个CO2分子，每个面上也有一个CO2分子。每个CO2分子与12个CO2分子等距离相邻(在三个互相垂直的平面上各4个或互相平行的三层上，每层上各4个)(如图所示)。②性质：干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，熔点却比冰低得多，在常压下极易升华，在工业上广泛用作制冷剂；由于干冰中的CO2之间只存在范德华力不存在氢键，密度比冰的高。题型二、共价晶体（原子晶体）的判断、结构和性质例1．（2023·云南·马关县第一中学校高二阶段练习）下列有关原子晶体（共价晶体）的叙述错误的是A．原子晶体中，只存在共价键 B．原子晶体具有空间网状结构C．原子晶体中不存在独立的分子 D．原子晶体熔化时不破坏共价键【答案】D【详解】A．原子晶体中原子之间通过共价键相连，在原子晶体中只存在共价键，故A正确；B．原子晶体是相邻原子之间通过共价键结合而形成的空间网状结构的晶体，故B正确；C．原子晶体是由原子以共价键相结合而形成的，不存在独立的分子，故C正确；D．原子晶体是原子间通过共价键结合而形成的，熔化时需要破坏共价键，故D错误；故答案选D。例2．（2023·全国·高二课时练习）下列事实能说明刚玉()是共价晶体的是①是两性氧化物；②硬度很大；③它的熔点为2045℃；④自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石。A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】B【详解】Al2O3是两性氧化物，属于物质的分类，与晶体类型无关，①错误；硬度很大、熔点为2045℃(很高)，都是共价晶体的物理性质，②③正确；红宝石、蓝宝石是刚玉在自然界中的存在形式，与晶体类型无关，④错误，正确的组合是②③；故选B。例3．（2022·高二课时练习）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可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是A．晶体的熔点高于晶体的熔点B．固态是分子晶体C．ZW是共价晶体，其硬度比Z晶体的大D．Z、W是同一主族的元素，Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体【答案】D【分析】氢原子的核外只有一个电子，X为H元素；地壳中含量前两位的元素是氧、硅，故Y和Z分别是O和Si，金刚石是自然界中硬度最大的物质，W为C元素。【解析】A．晶体是冰，含氢键，熔点高于，A正确；B．固态是，构成微粒为分子，属于分子晶体，B正确；C．的结构与金刚石相似，为共价晶体，碳的原子半径小于硅，的硬度比晶体硅的大，C正确；D．、是分子晶体，则Si、C与元素O形成的晶体不一定是共价晶体，D错误；故选D。例4．（2023·宁夏·石嘴山市第三中学高二期中）二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示，下列说法中，正确的是A．硅原子的物质的量比氧原子的物质的量比硅氧键=1：2：4B．CO2和SiO2是等电子体，晶体类型相同C．晶体中Si原子杂化方式为sp3，O原子杂化方式为spD．晶体中最小环上的原子数为6【答案】A【详解】A．根据图知，该晶体中每个Si原子连接4个O原子、每个O原子连接2个Si原子，则Si、O原子个数之比为2∶4=1∶2，每个Si原子含有4个硅氧键，则硅原子的物质的量比氧原子的物质的量比硅氧键=1∶2∶4，A正确；B．CO2晶体是由分子构成的，SiO2晶体是由原子构成的，则前者为分子晶体、后者为共价晶体，晶体类型不同，B错误；C．该晶体中每个Si原子形成4个共价键，每个O原子形成2个共价键且每个O原子还含有2个孤电子对，则Si、O原子的价层电子对数都是4，则Si、O原子都采用sp3杂化，C错误；D．由二氧化硅晶体结构图可知，晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D错误；故选A。【解题技巧提炼】1．共价晶体（原子晶体）的结构特点及物理性质(1)概念：相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。(2)构成微粒及微粒间作用(3)物理性质：①共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点很高，硬度很大，难溶于常见溶剂，一般不导电。②结构相似的共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。2．常见共价晶体及物质类别(1)某些单质：如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。(2)某些非金属化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。(3)极少数金属氧化物，如刚玉(α-Al2O3)等。3．常见共价晶体结构分析(1)金刚石晶体金刚石晶体中，每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键)，整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。其中最小的环是六元环。(2)二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，硅、氧原子个数比为1∶2。(2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，而没有封闭的环状结构。这一结构决定了它具有手性。题型一分子晶体的判断、结构和性质1．（2023秋·吉林·高二吉林松花江中学校考期末）下列有关分子晶体的叙述正确的是A．分子内均存在共价键B．分子晶体的熔点较高C．分子晶体中一定存在氢键D．分子晶体熔化时一定破坏了范德华力【答案】D【解析】A．稀有气体分子内无化学键，A项错误；B．分子晶体有低熔点的特性，B项错误；C．分子晶体中不一定存在氢键，如晶体，C项错误；D．分子晶体中分子间一定存在范德华力，可能存在氢键，所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力，D项正确。故选：D。2．（2023秋·吉林·高二吉林松花江中学校考期末）下列说法中，错误的是A．只含分子的晶体一定是分子晶体B．碘晶体升华时破坏了共价键C．几乎所有的酸都属于分子晶体D．稀有气体中只含原子，但稀有气体的晶体属于分子晶体【答案】B【解析】A．分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的，只含分子的晶体一定是分子晶体，故A正确；B．碘晶体属于分子晶体，升华时破坏了分子间作用力，故B错误；C．几乎所有的酸都是由分子构成的，故几乎所有的酸都属于分子晶体，故C正确；D．稀有气体是由原子直接构成的，只含原子，故稀有气体的晶体属于分子晶体，故D正确。故选B。3．（2023秋·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习）下列说法正确的是A．Cl2比F2沸点高，因为其相对分子质量较大B．分子中键长越短，键能越大，熔沸点越高C．用纯碱溶液洗涤油脂，符合相似相溶原理D．水加热到很高的温度都难分解，因为水分子间存在氢键【答案】A【解析】A．Cl2比F2相对分子质量较大，范德华力较强，则沸点更高，所以Cl2比F2沸点高，故A正确；B．影响分子晶体熔沸点的是分子间作用力，和键能、键长无关，故B错误；C．油脂属于酯类，在纯碱溶液中能水解为易溶于水的甘油和高级脂肪酸钠，与“相似相溶”原理无关，故C错误；D．水分子的热稳定性由H-O键的键能大小决定，与氢键无关，故D错误；故选A。4．（2023秋·吉林长春·高二校考期末）下列叙述与范德华力无关的是A．CO2加压时形成干冰 B．通常状况下氯化氢为气体C．氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高 D．氯化钾的熔点较高【答案】D【分析】范德华力主要影响物质的熔点、沸点等物理性质。【解析】A．降低气体的温度时，气体分子的平均动能逐渐减小，随着温度降低，当分子靠自身的动能不足以克服范德华力时，分子就会聚集在一起形成液体甚至固体，故A不符合题意；B．氯化氢为分子晶体，分子间范德华力较小，常温下为气体，故B不符合题意；C．一般来说，分子组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增强，物质的熔、沸点逐渐升高，故C不符合题意；D．氯化钾中存在的作用力是很强的离子键，所以熔点较高，与范德华力无关，故D符合题意；故选D。题型二、共价晶体（原子晶体）的判断、结构和性质1．（2023秋·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是A．SiO2的晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连B．通常状况下，1molSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子D．1mol金刚石中含有4NA个C-C键(NA表示阿伏加德罗常数的值)【答案】C【解析】A．SiO2的晶体结构中，每个Si原子与4个O原子直接相连，A错误；B．SiO2属于共价晶体，不存在SiO2分子，B错误；C．金刚石的网状结构中，每个碳原子与周围的4个成键碳原子共同组成正四面体结构，每个碳原子都是SP3杂化，键角109°28′，由共价键形成的最小环上有6个碳原子，C正确；D．金刚石中每个C原子与另外四个C原子形成4个C-C键，每个C-C键为两个C原子共享，因此属于每个C原子的成键数目是，1mol金刚石中含有个C原子，故含有个C-C键，D错误；故选C。2．（2023秋·河北唐山·高二开滦第一中学校考期末）根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是A．熔点2700℃，导电性好，延展性强B．无色晶体，熔点3550℃，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800℃，熔化时能导电D．熔点－56.6℃，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，故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，故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，故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，故D错误。故选B。【点睛】离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体，分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体，原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体，由金属阳离子和自由电子构成的晶体是金属晶体。由于范德华力和氢键，作用力小，所以分子晶体的熔沸点比较低，硬度小。原子晶体的熔沸点高，不导电，一般不溶于其它溶剂，离子晶体的熔沸点也较高，水溶液或在熔融状态下可以导电，金属晶体的一般具有良好的导电和导热性，具有延展性。3．（2023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。4．（2023春·高二单元测试）碳有多种同分异构体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示，下列说法不正确的是A．在石墨烯晶体中，每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3：2B．石墨烯中含碳碳双键C．金刚石晶体中，碳原子采用杂化D．金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子【答案】B【解析】A．在石墨烯晶体中，最小的环为六元环，每个碳原子连接3个C-C化学键，每个六元环占有的碳原子数为6=2个，个数比为3:2，A正确；B．石墨烯晶体中，单层上的碳原子除形成单键外，还形成大键，不存在碳碳双键，B错误；C．金刚石晶体中，每个碳原子形成4个键，采用杂化，C正确；D．由金刚石晶体结构模型可知，最小的环为6元环，D正确；答案选B。1．（2023秋·浙江衢州·高二校联考期末）冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是A．硫化氢晶体结构和冰相似B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合C．晶胞中Z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为dD．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小【答案】A【解析】A．硫化氢分子间不存在氢键，冰中水分子间存在氢键，因此两者结构不相似，故A说法错误；B．在冰晶体中，每个水分子与四个水分子通过氢键相结合，故B说法正确；C．氢键键长可以表示为通过氢键相连的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个O原子所在的水分子通过氢键相连，故C说法正确；D．在冰的晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小，故D说法正确；答案为A。2．（2023秋·湖北·高三校联考阶段练习）下列关于物质(分子)的性质正确的是A．熔点： B．沸点：C．极性： D．配位数：干冰中冰中【答案】D【解析】A．同一主族的碱金属元素对应的单质随着原子序数的递增熔点减小，A错误；B．是同一主族元素的简单氢化物，虽然氨气有氢键使之沸点出现异常，但由于的相对分子质量比氨气的大很多，分子间作用力更强，的沸点大于氨气，B错误；C．二硫化碳是非极性分子，极性弱于COS，C错误；D．干冰中二氧化碳的配位数为12，冰中水的配位数为4，D正确；故选D。3．（2023秋·吉林·高二吉化第一高级中学校校考期末）下列有关共价晶体的叙述不正确的是A．金刚石和二氧化硅晶体的最小结构单元都是正四面体B．含1molC的金刚石中C-C键数目是，晶体中Si-O键数目是C．水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂D．晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，不是它的分子式【答案】C【解析】A．金刚石是1个中心C原子连接4个C原子，二氧化硅是1个中心原子连接4个O原子，均为正四面体，A项正确；B．金刚石中，1个C原子与另外4个C原子形成4个键，这个C原子对每个单键的贡献只有，所以原子形成的键为，而晶体中1个原子分别与4个O原子形成4个键，则晶体中键为，B项正确；C．干冰熔化时只破坏分子间作用力，共价键不会断裂，C项错误；D．共价晶体的构成微粒是原子不是分子，D项正确。故选：C。4．（2023·全国·高三专题练习）根据下表中给出的有关数据，判断下列说法中错误的是（

）AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅熔点/℃190－60230035501410沸点/℃18357255048272355A．SiCl4是分子晶体B．晶体硼是原子晶体C．AlCl3是分子晶体，加热能升华D．金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱【答案】D【解析】A.由表中数据可知，SiCl4的熔沸点较低，属于分子晶体，故A正确；B.晶体硼的熔沸点很高，所以晶体硼是原子晶体，故B正确；C.由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点高，所以AlCl3加热能升华，故C正确；D.C原子半径小于Si的原子半径，金刚石中的C—C键长比晶体硅中的Si—Si键长短，键能也大，C—C键比Si—Si键强，故D错误。故答案选：D。5．（2022春·云南文山·高二统考期末）为践行社会主义核心价值观，创建和谐社会，实现碳达峰和碳中和，我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径：通过电催化与生物合成相结合，以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖()和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质，下列说法正确的是A．和均为极性分子，故易溶于水B．晶体属于分子晶体，晶体中一个分子周围紧邻的分子有12个C．分子中O原子上有2对孤电子对，故分子的VSEPR模型为V型D．葡萄糖和脂肪酸都可以和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体【答案】B【解析】A．是非极性分子，能溶于水是因为与水发生反应，在水中的溶解度不大，A错误；B．是分子晶体，分子间靠范德华力维系，分子采取密堆积，故一个分子周围紧邻的分子有12个，B正确；C．中O原子价层电子对数，O原子含有2个孤电子对，则该分子VSEPR模型为四面体形，C错误；D．葡萄糖不含羧基，不能和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体，D错误；故选B。6．（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。7．（2022秋·广东东莞·高二校考期中）下列各组晶体物质中：①SiO2和SO3；②晶体硼和HCl；③CO2和SO2；④晶体硅和金刚石；⑤晶体氖和晶体氮；⑥硫黄和碘，化学键类型相同，晶体类型也相同的是A．①②③ B．④⑤⑥C．③④⑥ D．①③⑤【答案】C【解析】①二氧化硅是含有共价键的共价晶体，三氧化硫是含有共价键的分子晶体，两者的晶体类型不同，故不符合题意；②晶体硼是含有共价键的共价晶体，氯化氢是含有共价键的分子晶体，两者的晶体类型不同，故不符合题意；③二氧化碳是含有共价键的分子晶体，二氧化硫是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意；④晶体硅是含有共价键的共价晶体，金刚石是含有共价键的共价晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意；⑤晶体氖是不含有共价键的分子晶体，晶体氮是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型不同，故不符合题意；⑥硫黄是含有共价键的分子晶体，碘是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意；③④⑥符合题意，故选C。8．（2022秋·湖北·高三校联考阶段练习）二茂铁是一种含铁的有机化合物，黄色针状晶体，熔点173℃(在100℃时开始升华)，沸点249℃，可看作是与两个正五边形的环戊二烯负离子配体形成的夹心型分子(如图所示)。下列关于二茂铁晶体的说法不正确的是A．存在离子键、配位键、范德华力 B．为分子晶体C．存在大π键 D．二茂铁易溶于有机溶剂【答案】A【解析】A．据题干信息可知二茂铁是有机化合物，熔沸点较低，则二茂铁晶体为分子晶体，故不存在离子键，A错误；B．二茂铁晶体为分子晶体，B正确；C．图示五元环中存在大键，C正确；D．有机物一般易溶于有机溶剂，D正确；故选A。9．（2022春·黑龙江双鸭山·高二校考阶段练习）用NA表示阿伏伽德罗常数的是，下列叙述中不正确的是A．1mol金刚石晶体中含有碳碳单键的数目是2NAB．12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5NAC．1mol二氧化硅晶体中含有硅氧单键的数目为4NAD．1molP4晶体中，P-P键的数目为4NA【答案】D【解析】A．在金刚石晶体中，每个C原子与周围的4个C原子以单键相连，平均每个C原子形成2个碳碳单键，则1mol金刚石晶体中含有碳碳单键的数目是2NA，A正确；B．在石墨烯中，6个C原子形成1个六元环，平均每个C原子形成3个六元环，则平均1个六元环含有2个C原子，12g石墨烯(单层石墨)的物质的量为1mol，则含有六元环的个数为×NAmol-1=0.5NA，B正确；C．在二氧化硅晶体中，每个Si原子与4个O原子相连，每个O原子与2个Si原子相连，则平均每个“SiO2”中含有硅氧键的数目为2+=4，所以1mol二氧化硅晶体中含有硅氧单键的数目为4NA，C正确；D．1个P4分子中含有6个P-P键，则1molP4晶体中，P-P键的数目为6NA，D不正确；故选D。10．（2022秋·湖北孝感·高三校联考阶段练习）科学研究发现蚊子能闻到CO2的气味，这种气味会刺激蚊子眼睛扫描特定的颜色，并朝其靠近，这项研究有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等。下列有关CO2的说法错误的是A．CO2是直线形分子B．CO2是由极性键形成的非极性分子C．CO2分子中各原子均满足8电子稳定结构D．CO2形成的晶体为共价晶体【答案】D【解析】A．二氧化硅中C原子为sp杂化，为直线形分子，故A正确；B．形成于不同种元素间的共价键为极性键，二氧化碳中的碳氧双键为极性键，而二氧化碳是直线形分子，分子中正负电荷中心重合，故为非极性分子，故B正确；C．CO2的电子式为，各原子均满足8电子稳定结构，故C正确；D．二氧化碳晶体中分子间以分子间作用力结合形成分子晶体，故D错误；故选：D。11．（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。12．（2022春·福建泉州·高二校考期中）某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是A．该物质为原子晶体B．该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1C．该物质分子中含有极性共价键和非极性共价键D．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构【答案】B【解析】A．该物质属于分子晶体，A项错误；B．共价单键为σ键，共价双键中一个σ键和一个是π键，共价三键中一个σ键和两个是π键，所以该物质分子中σ键和π键的个数比为9∶3，B项正确；C．一般，同种非金属元素形成非极性共价键，不同种元素形成极性共价键。物质分子中含有极性共价键，C项错误；D．氢原子没有达到8电子稳定结构，只需要2电子稳定结构，D项错误；13．（2022春·河南郑州·高二校考阶段练习）科研人员制出了由18个碳原子构成的环碳分子(如图示)。对该物质的说法正确的是A．与互为同素异形体 B．硬度大、熔点高C．与乙炔互为同系物 D．是一种共价晶体【答案】A【解析】A．由结构简式可知，环碳分子与碳60是由碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；B．由结构简式可知，环碳分子是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故B错误；C．由结构简式可知，环碳分子是单质，与乙炔结构不同，不可能互为同系物，故C错误；D．由结构简式可知，环碳分子是由分子构成的硬度小、熔点低的分子晶体，故D错误；故选A。14．（2023·河南·辉县市第一高级中学高二阶段练习）碳元素和硅元素在化学中占有极其重要的地位。(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为,微粒间存在的作用力是,SiC和晶体Si的熔点高低顺序是。

(2)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2的化学式相似,但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不能形成π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成π键:。SiO2属于晶体,CO2属于晶体,所以熔点CO2SiO2(填“<”“=”或“>”)。

(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO2四种晶体的构成微粒分别是(用“原子”或“分子”回答),熔化时克服的微粒间的作用力分别是。

【答案】(1)sp3共价键SiC>Si(2)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p轨道“肩并肩”重叠程度较小,故不能形成稳定的π键共价分子<(3)原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键、分子间作用力【解析】(1)晶体硅中一个硅原子与周围4个硅原子相连形成正四面体结构,所以硅原子的杂化方式是sp3;因为Si—C的键长小于Si—Si的键长,所以熔点高低是碳化硅>晶体硅。(2)SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,所以熔点高低是SiO2>CO2。(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体,构成微粒为原子,熔化时破坏共价键;CO2为分子晶体,由分子构成,CO2分子间以分子间作用力结合。15．(1)CO能与金属Fe形成化合物Fe(CO)5,该化合物熔点为253K,沸点为376K,其固体属于晶体。

(2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,如ClF3、BrF3,常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的(填“高”或“低”)。

(3)下图为CO2分子晶体结构的一部分。观察图示可知,每个CO2分子周围有个与之紧邻的CO2分子;该结构单元平均占有个CO2分子。

【答案】(1)分子(2)低(3)124【解析】(1)由化合物熔点为253K,沸点为376K可知,其熔、沸点较低,所以为分子晶体。(2)组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。16．水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间)，彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。(1)1mol冰中有________mol“氢键”。(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是_____。A．标准状况下把1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积B．标准状况下把1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量C．该水蒸气冷凝后，测水的pHD．该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子，其电离方程式为__________________________。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是_________________________________________________________________________。(4)在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11kJ·mol－1)。已知冰的升华热是51kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是________kJ·mol－1。【答案】(1)2(2)AB(3)H2O＋H2OH3O＋＋OH－双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用(4)20【解析】(1)1mol冰中含有氢键的物质的量为1×4mol÷2＝2mol。(2)A项，该物质也能与金属钠反应产生氢气，1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，若混有该物质，由于(H2O)2也能生成氢气，且一分子(H2O)2生成2分子氢气，所以产生氢气体积多，正确；B项，该物质也能被浓硫酸吸收，若1L水蒸气通过浓硫酸后，由于相对H2O而言，(H2O)2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，说明存在该物质，正确；C项，该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，错误；D项，该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1，无论是否存在，氢氧原子个数比不变，错误。(3)双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大，但题中强调双氧水的沸点明显高于水，因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。(4)1mol冰吸收的总能量为51kJ，克服范德华力吸收的能量为11kJ，故克服氢键吸收的总能量为40kJ，而1mol冰中含有2mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20kJ·mol－1。17．工业制玻璃时，主要反应的化学方程式为：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑完成下列填空：(1)钠原子核外电子排布式为___________。与电子排布式相比，轨道表示式增加了核外电子运动状态中___________的描述。(2)上述反应中，反应物和生成物所形成晶体的晶体类型共有___________种，属于共价晶体的是___________。(3)上述物质中的非金属元素原子半径由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。碳的非金属性弱于氧，从原子结构角度解释原因___________。(4)向一定量的Na2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中各种离子数目变化如图所示，b、c分别代表___________、___________(填离子符号)。(5)室温下，同浓度的Na2SiO3溶液和Na2CO3溶液中，对水电离程度的影响___________(选填“前者大”或“后者大”)，作出判断并说明理由___________。【答案】1s22s22p63s1或[Ar]3s1电子云的伸展方向、电子的自旋