2019高中化学第三章晶体结构与性质3.2分子晶体与原子晶体精练新人教版.docx

分子晶体与原子晶体一、A组定向巩固定向巩固一、原子晶体与分子晶体的比较1.下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是()A.原子晶体硬度通常比分子晶体大B.原子晶体的熔点较高C.分子晶体中有的水溶液能导电D.金刚石、水晶和干冰都属于原子晶体解析:由于原子晶体中粒子间以共价键结合,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故原子晶体比分子晶体的熔点高,硬度大。有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl。D选项中的干冰(固态CO2)是分子晶体,D错误。答案:D2.下列晶体中,其中任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是()A.C60B.冰C.金刚石D.水晶解析:C60和冰都是分子晶体,A、B项均不符合题意;金刚石和水晶都是原子晶体,在金刚石中,每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构,C项符合题意;在水晶中,每个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构,但是每个氧原子只与两个硅原子直接相连,D项不符合题意。答案:C定向巩固二、原子晶体和分子晶体的结构与性质3.我们可以将SiO2的晶体结构想象为:在晶体硅的SiSi键之间插入O原子。根据SiO2晶体结构图,下列说法不正确的是()A.石英晶体中每个Si原子通过SiO极性键与4个O原子作用B.每个O原子通过SiO极性键与2个Si原子作用C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为12,可用“SiO2”来表示石英的组成D.在晶体中存在石英分子,故能叫分子式解析:晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有一个位于正四面体的中心,另外四个位于四面体的顶点;SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子周围有两个硅原子,在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为12,“SiO2”仅表示石英的组成,没有单个的SiO2分子。答案:D4.AB型物质形成的晶体多种多样,下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A.B.C.D.解析:构成的晶体为在一维、二维或三维空间结构,且在空间中微粒通过化学键连接,故它们不可能是分子晶体;而都不能再以化学键与其他原子结合,故为分子晶体。答案:C5.如图是冰的晶胞示意图,冰以此为单位向空间延伸,则冰中的每个水分子含有氢键()A.2个B.4个C.8个D.12个解析:每个水分子含有两对孤电子对,可以分别与另外两个水分子形成2个氢键;每个水分子含有两个氢原子,也可以分别与另外两个水分子形成2个氢键;不过每个氢键都为两个水分子所共有,因而每个水分子含有氢键为412=2个。答案:A6.根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是()A.熔点为2 700 ,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点为3 550 ,不导电,质硬,难溶于水和无机溶剂C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800 ,熔化时能导电D.熔点为-56.6 ,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电解析:因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合,而共价键有一定的方向性,使原子晶体质硬而脆;B项符合原子晶体的特征。答案:B7.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原子晶体。下列叙述错误的是()A.WX4是沼气的主要成分B.固态X2Y是分子晶体C.ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”解析:氢原子的核外只有一个电子,X为氢元素;地壳中含量前两位的元素是氧、硅,故Y和Z分别是氧和硅;金刚石是自然界中硬度最大的物质,W元素是碳元素。CH4是沼气的主要成分,A项正确;H2O形成的晶体为分子晶体,B项正确;SiC结构与金刚石相似,C项正确;水玻璃是Na2SiO3的水溶液,D项错误。答案:D8.在40 GPa高压下,用激光器加热到1 800 K时,人们成功制得原子晶体干冰,其结构和性质与SiO2原子晶体相似,下列说法正确的是。CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质在CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4个O原子。每个O原子与两个C原子相结合原子晶体干冰易升华,可用作制冷剂原子晶体干冰有很高的熔点原子晶体干冰的硬度小,不能用作耐磨材料原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应每摩尔原子晶体干冰中含有4 mol CO键解析:该题应从SiO2的结构和性质来判断。同素异形体的研究对象是单质,错;CO2晶体类型的转变生成了新物质,故为化学变化,错;CO2的不同晶体具有不同的物理性质,CO2原子晶体类似于SiO2晶体,每个C原子结合4个O原子、每个O原子结合2个C原子,错、对;原子晶体难升华,错;原子晶体具有很高的熔点、硬度大,对、错;CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的化学性质,对;CO2原子晶体类似于SiO2晶体,每个C原子结合4个O原子,每摩尔原子晶体干冰中含有4molCO键,对。答案:二、B组综合提升1.下列物质的熔点均按由高到低的次序排列,其中是由于键能由大到小的是()A.钠、干冰B.金刚石、晶体硅C.碘化氢、溴化氢D.二氧化硅、二氧化碳解析:干冰为分子晶体,熔点较低,是由于分子间作用力弱,而不是因为键能小,A错误;晶体硅、金刚石都为原子晶体,原子半径CHBr,而键能:HBrHI,C错误;二氧化碳是分子晶体,其分子间作用力小,不是由键能引起的熔点低,D错误。答案:B2.导学号26054078干冰晶体如图所示,即每8个CO2构成立方体,且在6个面的中心又各占据1个CO2分子。在每个CO2周围距离22a(其中a为立方体棱长)的CO2有()A.4个B.8个C.12个D.6个解析:如题图,在每个CO2周围距离22a的CO2,即为每个面心上的CO2分子,共有8312=12个,故C正确。答案:C3.某化学兴趣小组在学习分子晶体后,查阅了几种氯化物的熔点,记录如下:NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔点/801712190-68782根据这些数据分析,他们认为属于分子晶体的是()A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCl3、SiCl4C.NaCl、CaCl2D.全部解析:分子晶体中,分子与分子之间以分子间作用力相互作用,而分子间作用力较小,克服分子间作用力所需能量较低,故分子晶体的熔点较低,表中的MgCl2、NaCl、CaCl2的熔点均很高,不属于分子晶体,AlCl3、SiCl4的熔点较低,应为分子晶体,所以B项正确。答案:B4.石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体(结构如图)。有关说法正确的是()A.固态时,碳的各种单质的晶体类型相同B.石墨烯中含有极性共价键C.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键D.石墨烯具有导电性解析:碳形成的晶体有多种,如石墨、金刚石、C60等,其中金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,A错误;石墨烯中只含有CC键,为非极性共价键,B错误;石墨晶体中,层与层之间的作用力为分子间作用力,从石墨中剥离出石墨烯需要破坏分子间作用力,C错误;石墨烯具有石墨的性质,具有导电性,D正确。答案:D5.钻石的魅力在于它经过大自然千百万年的孕育,再经打磨,能放射出闪烁的光芒。钻石就是经过打磨的金刚石,已知金刚石的网状结构如图所示,由此可看出在含有共价键形成的碳原子环中,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()A.6个120B.5个108C.4个10928D.6个10928解析:根据金刚石的晶体结构特点可知,最小环上碳原子数为6个,每个碳原子与相连的4个碳原子形成小的正四面体,因而任意两个CC键夹角为10928。答案:D6.导学号26054079下表是元素周期表中短周期的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。(1)上述元素形成的单质中熔点最高的可能是(填字母);dh4比gh4稳定,其原因是。(2)f和a所形成的物质的沸点在f相应主族元素的同类型化合物中比较高,其原因是。(3)f的简单氢化物属于晶体,a与d形成的化合物da4的立体构型是,它的晶体属于晶体。(4)c、i、j可组成离子化合物cxij6,其晶胞结构如图所示,阳离子c+(用表示)位于正方体棱的中点和正方体内部;阴离子ij6x-(用表示)位于该正方体的顶点和面心。该化合物的化学式是。解析:(1)根据各元素在周期表中的位置,结合物质熔点规律可知,d(碳元素)形成的单质熔点最高。CCl4比SiCl4稳定,原因是碳的原子半径比硅的原子半径小,CCl键的键能比SiCl键的键能大。(2)氧的简单氢化物H2O的沸点比同主族其他元素的简单氢化物沸点高的原因是水分子间可以形成氢键。