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1、3.2 分子晶体与共价晶体 测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2一、单选题1下列我国科研成果所涉及材料中，是共价晶体的是（）A.4.03米大口径碳化硅反射镜B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服C能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D“玉兔二号”钛合金筛网轮AABBCCDD2下列有关晶体的说法正确的是（）A任何晶体中都存在化学键B固体SiO2一定是晶体C分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高DX射线衍射法是区分晶体及非晶体的最可靠的科学方法3下列有关晶体的说法错误的是（）A构成共价晶体的原子半径越小，晶体的硬度越大B金刚石熔化时，破坏化学键C分子晶
2、体内均存在共价键D石墨沿层的平行方向导电性强，其原因是能够形成遍及整个平面的大键4下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（） ASO2与SiO2BCO2与H2O CNaCl与HCl DCCl4与KCl5近年来，我国科技迅猛发展，下列科技成果中蕴含的化学知识叙述不正确的是（）A建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金B中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料C华为麒麟芯片的主要成分是单质硅D飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体6如图所示是某无机化合物的二聚分子，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子的最外层电子数都达到8个电子的稳定结
3、构。下列说法不正确的是() A该化合物的化学式是Al2Cl6B该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电C该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体D该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键7下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是ASiBHClCN2DNH4Cl8下列推测不合理的是（）A三氟乙酸的酸性强于乙酸，所以三氟化氮的碱性强于氨气B和均为三角双锥结构的分子晶体，所以两者的沸点：C与反应生成和，所以与反应生成和D在相同条件下，水解能力，所以比的水解能力更强9短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与氢元素形成的二元化合物为五核10电子；X元素价电子排布式为nsnnpn+2；
4、X、Y同主族相邻。下列说法正确的是（） AWY2属于极性分子BW的某种单质可能是共价晶体CYX 的空间构型为平面三角形D氧化物对应水化物的酸性：WYZ10下列说法正确的是（） ANaHSO4晶体溶于水时，离子键被破坏，共价键不受影响BPCl5和CCl4中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构C根据氮化铝(AlN)熔沸点很高、熔融状态下不导电可推测它是原子晶体D干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需克服微粒间的作用力类型也相同11属于原子晶体的化合物的是（） A晶体硅BH3PO4C金刚石DSiO212已知NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是 （）A标准状况下，11.2L 的12C18
5、O中含有的中子数为8NAB含1mol碳原子的金刚石晶体中，含有C-C键的数目为2 NAC含1 mol碳原子的石墨烯(如图1)中，含有六元环的个数为0.5 NAD720 g C60晶体中含有0.5 NA个晶胞(如图2，表示C60分子)13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(C6H12O6)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（）ACO2和H2O均为极性分子，故CO2易溶于水BCO2晶体属于分子晶体，晶体中一个CO2分子周围紧
6、邻的CO2分子有12个CH2O分子中O原子上有2对孤电子对，故H2O分子的VSEPR模型为V形D葡萄糖为分子晶体，脂肪酸为离子晶体14在二氧化硅晶体中，一个硅原子连接的氧原子个数为() A2B4C6D8151877年人类首次合成的氮化铝是一种硬度、熔点都很高的晶体，是良好的耐热冲击材料，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是（） A氮化铝属于离子晶体B氮化铝可用于制造切割金属的刀具C一个氮化铝晶胞中含有 个 原子D氮化铝晶体中 的配位数为 16下列说法中，正确的是（）A共价晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高B碘单质升华时，分子中I-I键发生断裂C分子晶体中，共价键的键能越大，该物质的
7、熔、沸点就越高D分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定17氯化硼的熔点为10.7 ，沸点为12.5 。在氯化硼分子中，氯硼氯键角为120，它可以水解，水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述中正确的是() A氯化硼是原子晶体B熔化时，氯化硼能导电C氯化硼分子是一种极性分子D水解方程式：BCl3+3H2O H3BO3+3HCl18硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是（）A单质硅和金刚石中的键能：B和中CSi化合价均为-4价C中Si原子的杂化方式为spD碳化硅硬度很大，属于分子晶体19SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是() SiCl4晶体是分
8、子晶体常温、常压下，SiCl4是液体SiCl4分子是由极性键形成的非极性分子SiCl4的熔点高于CCl4的ABCD20如图分别表示冰晶体、干冰晶体的结构，下列关于这两种晶体的说法错误的是（）A冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力B沸点：冰干冰C冰晶体中的一个水分子和周围四个水分子形成4个氢键D干冰晶体中每个周围距离相等且最近的有12个二、综合题21一种电合成技术可以将转化为甲酸盐，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明，许多金属如Pb、In、Bi、Cd和Sn，都可催化转化为甲酸盐的反应。回答下列问题：（1）Sn位于元素周期表中第五周期第IVA族，基态Sn
9、原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为 。（2）比较键能：CH SiH(填“”“CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4的。 【分析】分子晶体熔沸点高低比较，对于组成结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。所以SiCl4的熔点高于CCl4的 。20【答案】A【解析】【解答】A冰晶体中存在共价键、范德华力、氢键，故A符合题意；B水分子间能形成氢键，所以沸点：冰干冰，故B不符合题意；C氢键具有饱和性，根据图示，冰晶体中的一个水分子和周围四个水分子形成4个氢键，故C不符合题意；D根据干冰的晶胞结构，干冰是面心立方晶胞，每个周围距离相等且最近的有12个，故D不符合题意；故答案为：A。
10、【分析】易错分析：A.分子内作用力为极性共价键，分子间作用力为范德华力和氢键21【答案】（1）11（2）（3）是共价晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力，所以的熔点高于干冰（4）直线形（5）4；6；【解析】【解答】(1) Sn位于第五周期第IVA族，基态Sn原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2，基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为2020=11；(2) 碳比硅半径小，碳氢键键长短，键能大，键能：CHSiH。(3) 晶体的熔点高于干冰的原因是 是共价晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力，所以的熔
11、点高于干冰 ；(4) 分子中心原子C价层电子对数2 ，空间结构是直线形；(5) Sn与周围4个Sn形成正四面体形，在灰锡中Sn原子的配位数是4，Sn原子围成的最小环上有6个Sn原子，已知灰锡中Sn原子之间的最小距离是d pm，Sn原子之间的最小距离为体对角线的1/4，晶胞参数是4d/pm，灰锡的密度为119/NAx8/（4d/x10-10）= ；【分析】(1) 元素周期表位置，原子电子排布式的书写；(2) 碳比硅半径小，碳氢键键长短，键能大；(3)是共价晶体，熔化时破坏共价键，干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力；(4) 空间结构的判断；(5) 配位数的判断，晶胞密度的计算。22【答案】（1）N
12、aF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高；因为Mg2的半径小于Na的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF2的熔点大于NaF；高；SiCl4的相对分子质量比CCl4的大，范德华力大，因此沸点高（2）ae（3）C3N4（4）分子晶体（5）小于；硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅键长短，键能更大；c；Si3N4（6）4；正四面体；原子【解析】【解答】（1）离子晶体的熔点较高，分子晶体的熔点较低，NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高；又因为Mg2+的半径小于Na
13、+的半径，所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度，故MaF2的熔点大于NaF；由于SiCl4与CCl4形成的晶体均是分子晶体，SiCl4的相对分子质量比CCl4的大，范德华力大，因此沸点高；（2）a干冰属于分子晶体，熔化时克服范德华力，a正确；b乙酸分子间含有氢键，乙酸汽化克服氢键和范德华力，b错误；c石英的主要成分为二氧化硅，属于原子晶体，石英熔融时克服共价键，c错误；dHCONHCH2CH3溶于水时克服氢键和范德华力，d错误；e碘属于分子晶体，溶于四氯化碳只克服范德华力，e正确；故答案为：ae；（3）根据晶胞结构可知含有的碳原子个数是8 +4 3，氮原子全部在晶胞中，含有的氮原子个
14、数是4，则该晶体的化学式为C3N4。（4）FeCl3常温下为固体，熔点282 ，沸点315，在300以上升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，由此判断FeCl3的晶体类型为分子晶体；（5）氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大，熔点高、化学性质稳定，这说明二者形成的晶体是原子晶体，由于硅原子半径大于碳原子半径，氮碳形成的共价键键长比氮硅键长短，键能更大，所以氮化硅的硬度小于氮化碳的硬度。根据晶体类型分析，熔化时原子晶体破坏共价键，分子晶体破坏分子间作用力，a单质I2属于分子晶体，克服分子间作用力，晶体硅属于原子晶体克服共价键；b冰和干冰都是分子晶体，克服分
15、子间作用力；c碳化硅和二氧化硅都是原子晶体，克服共价键；d石墨和氧化镁分别是原子晶体、离子晶体，分别克服共价键、离子键，故答案为：c；N最外层电子数为5，要满足8电子稳定结构，需要形成3个共价键，Si最外层电子数为4，要满足8电子稳定结构，需要形成4个共价键，所以氮化硅的化学式为Si3N4；（6）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体。【分析】（1）根据离子晶体的熔点大于分子晶体，离子晶体中离子半径越小、所带电荷数越多熔点越高，进行分析；分子晶体的沸点随相对分子质量的增加而升高；（2）范德华力只存在于分
16、子晶体中；（3）根据均摊法计算化学式；（4）根据分子晶体的物理性质判断晶体类型；（5）原子晶体的硬度与原子半径的大小有关；根据晶体类型判断作用力是否相同；根据稳定结构判断形成共价键的个数，进而确定化学式；（6）根据单晶硅是原子晶体进行类推即可。23【答案】（1）4；4（2）；（3）( ，)（4）b（5）（6）1：3； (或)【解析】【解答】(1)硼原子位于晶胞内，氮原子位于顶点和面心，则在一个晶胞中，含有4个硼原子，含有氮原子的个数为6+8=4。(2)已知氮化硼晶胞参数为 cm，则在此晶胞中，任意两个原子之间的最短距离为相连的N与B之间的距离，最短距离为晶胞体对角线长的，即 cm，D、E原子为
17、晶体中两个距离最近的B原子，二者之间的距离为晶胞面对角线长的，即cm。(3)已知三个原子分数坐标参数：A为(0，0，0)、B为(0，1，1) C为(1，1 ，0) ，则由E原子的位置知， E的原子分数坐标为(，)。(4)由晶胞结构示意图知，氮化硼晶胞的俯视投影图是b。(5)1个氮化硼晶胞内含有的氮原子和硼原子均为4个，则晶胞的质量为g，氮化硼晶胞参数为 cm，则晶胞体积为3cm3，晶体的密度为=gcm-3 (6)由图丙可知，四面体两两之间通过共用1个氧原子连接形成链状结构，所以每个四面体中的硅原子数是1，氧原子数是2 +2=3，即Si与0的原子数之比为1：3；化学式为 (或)2【分析】(1利用
18、“均摊法”，一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n。(2)由晶胞结构分析，任意两个原子之间的最短距离晶胞体对角线长的，D、E原子的距离为晶胞面对角线长的。(3)利用三个原子分数坐标参数确定E原子的位置坐标。(4)由晶胞结构示意图确定俯视投影图。(5)利用“均摊法”，一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n确定晶胞微粒的数目，再利用计算。 (6)由题图，利用“均摊法”，一个微粒被n个晶胞共享，那么它属于每一个晶胞的只有1/n。24【答案】（1）Ar3d104s24p1 或1s22s2p63s2 3p6 3d10 4s24p1；3（2）As Se Ga；Se As
19、 Ga（3）GaCl3 、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高，原因是它们均为分子晶体，相对分子质量依次增大（4）4；sp2（5）【解析】【解答】（1）Ga为第31号元素，其基态原子核外电子排布式为 1s22s2p63s2 3p6 3d10 4s24p1，或Ar3d104s24p1； As的基态原子价层电子排布为4s24p3，因此有3个未成对电子；（2）同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，由于As的p能级处于半满状态，结构稳定，因此第一电离能最大，因此三种原子第一电离能的大小顺序为：As Se Ga；同周期元素，核电荷数越大， 电负性越大，因此三种元素的电负性大小顺序为：Se As Ga
20、；（3）由表格数据可知，三种卤化物的熔沸点较低，属于分子晶体，而分子晶体的熔沸点与其相对分子质量有关，相对分子质量越大， 熔沸点越高；（4）由结构图可知，每个镓原子与四个氧原子相连，因此镓原子的配位数为4；草酸根离子中碳原子与氧原子形成碳氧双键，因此碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；（5）根据均摊法可知，晶胞中所含Ga原子的个数为：，所含As原子的个数为4，因此一个晶胞的质量为，因此可得该晶胞的密度；【分析】（1）根据构造原理书写Ga的核外电子排布式；根据As的价层电子排布分析；（2）结合第一电离能和电负性的递变规律和影响因素进行分析；（3）由熔沸点较低，可以三种卤化物均为分子晶体，结合分子晶
21、体熔沸点的影响因素分析；（4）根据物质结构确定其镓原子的配位数、碳原子的杂化轨道类型；（5）结合晶胞结构进行计算；25【答案】（1）d；（2）S；CO2或N2O， CNO- 或SCN-（3）SO2；SO2、CO2 均为分子晶体，SO2 相对分子质量较大且为极性分子，范德华力大【解析】【解答】(1). F为Ti元素，位于周期表中第4周期，第IVB族，在周期表中属于d区元素，其价电子排布式为3d24s2，则价电子排布图为 ，故答案为：d： ；(2). 同周期主族元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但是第A族和第VA族元素反常，所以P、S、Cl三种元素中，第一电离能最小的是S，等电子体是指原子个数相同，价电子总数相同的微粒，则与CS2互为等电子体的有：CO2或N2O，CNO或SCN，故答案为：S；CO2或N2O，