志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 第二节分子晶体与共价晶体 课后·训练提升 基础巩固 1.下列关于分子晶体的说法正确的是( A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B.在分子晶体中一定存在共价键 C.冰和Br2都是分子晶体 D.稀有气体不能形成分子晶体 答案c 解析分子晶体的稳定性与化学键有关，共价键越强，稳定性越大，而分子间作用力只影响物质的熔、 沸点，A项错误。稀有气体形成的分子晶体，不含有共价键，B项错误。冰和B2都是由分子构成的分 子晶体，C项正确。稀有气体的构成粒子是分子，能形成分子晶体，D项错误。 2.如果分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将采取密堆积，原因是分子晶体中()。 A.范德华力无方向性和饱和性 B晶胞中的构成粒子是原子 C.化学键是共价键 D.三者都是 含案A 解析分子晶体中分子间以范德华力结合在一起时，由于范德华力没有方向性和饱和性，所以分子在堆 积成晶体时将采取分子密堆积，A项正确。 3.干冰熔点很低是由于()。 A.CO2是非极性分子 B.C一O的键能很小 C.CO2化学性质不活泼 D.CO2分子间的作用力较弱 答案D 解析肝冰熔化时破坏的是分子间作用力。 4.根据下列有关晶体性质的描述，判断其中可能属于分子晶体的是( A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B.能溶于CS2,熔点112.8℃，沸点444.6℃
1 第二节 分子晶体与共价晶体 课后· 基础巩固 1.下列关于分子晶体的说法正确的是( )。 A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 B.在分子晶体中一定存在共价键 C.冰和 Br2 都是分子晶体 D.稀有气体不能形成分子晶体 答案:C 解析:分子晶体的稳定性与化学键有关,共价键越强,稳定性越大,而分子间作用力只影响物质的熔、 沸点,A 项错误。稀有气体形成的分子晶体,不含有共价键,B 项错误。冰和 Br2 都是由分子构成的分 子晶体,C 项正确。稀有气体的构成粒子是分子,能形成分子晶体,D 项错误。 2.如果分子间作用力只是范德华力,则该分子晶体将采取密堆积,原因是分子晶体中( )。 A.范德华力无方向性和饱和性 B.晶胞中的构成粒子是原子 C.化学键是共价键 D.三者都是 答案:A 解析:分子晶体中分子间以范德华力结合在一起时,由于范德华力没有方向性和饱和性,所以分子在堆 积成晶体时将采取分子密堆积,A 项正确。 3.干冰熔点很低是由于( )。 A.CO2 是非极性分子 B.C O 的键能很小 C.CO2 化学性质不活泼 D.CO2 分子间的作用力较弱 答案:D 解析:干冰熔化时破坏的是分子间作用力。 4.根据下列有关晶体性质的描述,判断其中可能属于分子晶体的是( )。 A.熔点 1 070 ℃,易溶于水,水溶液能导电 B.能溶于 CS2,熔点 112.8 ℃,沸点 444.6 ℃
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org C.熔点1400℃，可作半导体材料，难溶于水 D.熔点97.81℃，质软，导电，密度为0.97gcm3 答案B 解析份子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小：极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极 性溶剂：分子晶体不导电，熔化时也不导电。 5.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()。 0000 ① ⑤ 6 A.①③ B.②⑤ c.⑤⑥ D.③④⑤⑥ 容案B 解析分子晶体中通常两个或两个以上的原子形成一个分子，分子中的原子不能被另一个分子共用，即 分子中不存在向外扩展或延伸的结构，从各图中可以看出②⑤不存在共用现象，最有可能是分子晶 体。 6已知干冰晶体的晶胞如图所示，在每个C02周围距离二（其中a为晶胞的棱长）的C02有()。 0o代表1个C0,分子 A.4个 B.8个 C.12个 D.6个 含案c 解析在1个品胞中处于品胞顶角处的每个C0:周国距离经的C0:即为3个面心上的C0分子，故 每个C02周围距高的C0有3x4=12个. 2
2 C.熔点 1 400 ℃,可作半导体材料,难溶于水 D.熔点 97.81 ℃,质软,导电,密度为 0.97 g·cm-3 答案:B 解析:分子晶体的主要性质有熔、沸点低,硬度小;极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极 性溶剂;分子晶体不导电,熔化时也不导电。 5.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.①③ B.②⑤ C.⑤⑥ D.③④⑤⑥ 答案:B 解析:分子晶体中通常两个或两个以上的原子形成一个分子,分子中的原子不能被另一个分子共用,即 分子中不存在向外扩展或延伸的结构,从各图中可以看出②⑤不存在共用现象,最有可能是分子晶 体。 6.已知干冰晶体的晶胞如图所示,在每个 CO2 周围距离√2 2 a(其中 a 为晶胞的棱长)的 CO2 有( )。 A.4 个 B.8 个 C.12 个 D.6 个 答案:C 解析:在 1 个晶胞中处于晶胞顶角处的每个 CO2 周围距离√2 2 a 的 CO2 即为 3 个面心上的 CO2 分子,故 每个 CO2 周围距离√2 2 a 的 CO2 有 3×4=12 个
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 7氮化硼是一种新合成的结构材料，它是超硬、耐磨、耐高温的物质，下列各组物质熔化时所克服的 粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是()。 A.C60和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.碘和金刚砂 含案B 解析氨化硼是由两种非金属元素组成的化合物，根据该化合物的物理性质可知其为共价晶体，粒子间 作用力为共价键。C60和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键，A项不符合题意。冰和 干冰熔化时均克服的是分子间作用力，C项不符合题意。碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作 用力和共价键，D项不符合题意。 8.SO2晶体的部分结构如图所示。下列关于该晶体的说法错误的是()。 Si→ 0 A.Si原子的杂化类型为sp3 B.Si、O的原子个数比为1：4 C.Si原子数目与Si一0数目之比为1：4 D.SiO2晶体中最小环为12元环 答案B 解析i02中每个Si原子与0原子形成4个共价键，即每个Si原子上含有4个。键电子对，所以Si原 子采取$即杂化，A项正确。由二氧化硅晶体结构图可知，每个硅原子周围连有4个氧原子，每个氧原 子周围连有2个硅原子，Si、0原子个数比为1：2，B项错误。1个硅原子与4个氧原子形成4个 Si一0，C项正确。晶体中最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，所以最小环上的原子数为12，D项 正确。 9.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物，它是具有共价键三维骨架结构的晶体，下图是简化了 的平面示意图。下列关于这种制造光纤的材料的说法正确的是()。 3
3 7.氮化硼是一种新合成的结构材料,它是超硬、耐磨、耐高温的物质,下列各组物质熔化时所克服的 粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是( )。 A.C60 和金刚石 B.晶体硅和水晶 C.冰和干冰 D.碘和金刚砂 答案:B 解析:氮化硼是由两种非金属元素组成的化合物,根据该化合物的物理性质可知其为共价晶体,粒子间 作用力为共价键。C60 和金刚石熔化时分别克服的是分子间作用力和共价键,A 项不符合题意。冰和 干冰熔化时均克服的是分子间作用力,C 项不符合题意。碘和金刚砂熔化时分别克服的是分子间作 用力和共价键,D 项不符合题意。 8.SiO2 晶体的部分结构如图所示。下列关于该晶体的说法错误的是( )。 A.Si 原子的杂化类型为 sp3 B.Si、O 的原子个数比为 1∶4 C.Si 原子数目与 Si—O 数目之比为 1∶4 D.SiO2 晶体中最小环为 12 元环 答案:B 解析:SiO2 中每个 Si 原子与 O 原子形成 4 个共价键,即每个 Si 原子上含有 4 个 σ 键电子对,所以 Si原 子采取 sp3 杂化, A 项正确。由二氧化硅晶体结构图可知,每个硅原子周围连有 4 个氧原子,每个氧原 子周围连有 2 个硅原子,Si、O 原子个数比为 1∶2, B 项错误。 1 个硅原子与 4 个氧原子形成 4 个 Si—O, C 项正确。晶体中最小环上含有 6 个硅原子和 6 个氧原子,所以最小环上的原子数为 12, D 项 正确。 9.制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物,它是具有共价键三维骨架结构的晶体,下图是简化了 的平面示意图。下列关于这种制造光纤的材料的说法正确的是( )
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网永远提供更新的！ 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：4 B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：6 C这种氧化物是共价晶体 D.这种氧化物是分子晶体 客案 解析由晶体结构图可知，每个硅原子周围连有4个氧原子，每个氧原子周围连有2个硅原子，Si、0原 子个数比为1：2，A、B项错误。该晶体具有共价键三维骨架结构，是共价晶体，不是分子晶体，C项正 确，D项错误。 10.C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)SC的晶体结构与晶体硅相似，其中C原子的杂化方式为 粒子间存在的作用力 是 。SiC和晶体Si的熔点高低顺序是 (2)C、Si为同一主族的元素，C02和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O 原子间形成。键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成π键，试从原子半径大小的角度分析，其原因 是 。SiO2属于 晶体，干冰属于晶体，所以熔点：干冰（填“<今”或=）S02。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、干冰四种晶体的构成粒子分别是 (填“原 子*“分子”或“离子”，熔化时克服的粒子间的作用力分别是 答案1)sp3共价键SiC-Si (2)Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，Pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成π键共价 分子< (3)原子、原子、原子、分子共价键、共价键、共价键、分子间作用力 解析1)晶体硅中1个硅原子与4个硅原子相连，呈正四面体形结构，所以硅原子采用sp杂化，SiC的 晶体结构与晶体硅相似，故碳原子也采用$即杂化；因为S一C的键长小于Si一Si,所以熔点：碳化硅> 晶体硅。 (2)SiO2为共价晶体，千冰为分子晶体，所以熔，点：SiO2>千冰。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体，构成粒子均为原子，熔化时破坏共价键；干冰为分子晶 体，由分子构成，CO2分子以分子间作用力相结合
4 A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是 1∶4 B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是 1∶6 C.这种氧化物是共价晶体 D.这种氧化物是分子晶体 答案:C 解析:由晶体结构图可知,每个硅原子周围连有 4 个氧原子,每个氧原子周围连有 2 个硅原子,Si、O 原 子个数比为 1∶2, A、B 项错误。该晶体具有共价键三维骨架结构,是共价晶体,不是分子晶体,C 项正 确,D 项错误。 10.C 和 Si 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相似,其中 C 原子的杂化方式为 ,粒子间存在的作用力 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 原子间不形成 π 键,试从原子半径大小的角度分析,其原因 是 。SiO2 属于 晶体,干冰属于 晶体,所以熔点:干冰 (填“<”“>”或“=”)SiO2。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、干冰四种晶体的构成粒子分别是 (填“原 子”“分子”或“离子”),熔化时克服的粒子间的作用力分别是 。 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-p 轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成 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 1 个硅原子与 4 个硅原子相连,呈正四面体形结构,所以硅原子采用 sp3 杂化,SiC 的 晶体结构与晶体硅相似,故碳原子也采用 sp3 杂化;因为 Si—C 的键长小于 Si—Si,所以熔点:碳化硅> 晶体硅。 (2)SiO2 为共价晶体,干冰为分子晶体,所以熔点:SiO2>干冰。 (3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均为共价晶体,构成粒子均为原子,熔化时破坏共价键;干冰为分子晶 体,由分子构成,CO2 分子以分子间作用力相结合
志鸿优化系列丛书 志鸿优化网，永远提供更新的： 丛书主编任志湖。 http://www.zhyh.org 11.单质硼有无定形体和晶体两种，参考下表数据： 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点K >3500 1710 2573 沸点K 5100 2628 2823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 (1)晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有20个等边三角形的面 和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。通过观察图形及推算，此晶体结构单元由 个B原子组成，键角为 答案)共价晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间，而金刚石和晶体硅均为共价晶 体，B与C相邻且与Si处于对角线位置，也应为共价晶体 (2)1260° 解析晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体S1和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为共价晶体，B与 C相邻且与Si处于对角线位置，也应为共价晶体。每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶 点完全属于一个三角形的只占到每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的三角形， 国此，晶体B中这样的顶点(B原子)有×20=12个。晶体B中的三角形为正三角形，所以键角为 60°。 拓展提高 1.某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C6Si60,其结构中包含有C60和Si60。下列对该分子的 叙述中正确的是()。 A形成的晶体属于分子晶体 B.分子中Si60被包裹在C60里面 C.其摩尔质量为2400 D熔点高、硬度大 答案A 3
5 11.单质硼有无定形体和晶体两种,参考下表数据: 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点/K >3 500 1 710 2 573 沸点/K 5 100 2 628 2 823 摩氏硬度 10 7.0 9.5 (1)晶体硼的晶体类型属于 晶体,理由是 。 (2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图),其中有 20 个等边三角形的面 和一定数目的顶点,每个顶点上各有 1 个 B 原子。通过观察图形及推算,此晶体结构单元由 个 B 原子组成,键角为 。 答案:(1)共价 晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间,而金刚石和晶体硅均为共价晶 体,B 与 C 相邻且与 Si 处于对角线位置,也应为共价晶体 (2)12 60° 解析:晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体 Si 和金刚石之间,而金刚石和晶体 Si 均为共价晶体,B 与 C 相邻且与 Si 处于对角线位置,也应为共价晶体。每个三角形的顶点被 5 个三角形所共有,所以,此顶 点完全属于一个三角形的只占到1 5 ,每个三角形中有 3 个这样的点,且晶体 B 中有 20 个这样的三角形, 因此,晶体 B 中这样的顶点(B 原子)有 3 5 ×20=12 个。晶体 B 中的三角形为正三角形,所以键角为 60°。 拓展提高 1.某研究所合成了一种球形分子,它的分子式为 C60Si60,其结构中包含有 C60 和 Si60。下列对该分子的 叙述中正确的是( )。 A.形成的晶体属于分子晶体 B.分子中 Si60 被包裹在 C60 里面 C.其摩尔质量为 2 400 D.熔点高、硬度大 答案:A