吉林省吉林市第一中学校高中化学第三章第二节分子晶体与原子晶体练习新人教版选修3

第二节分子晶体与原子晶体1．下列晶体中由原子直接构成的单质有( )A．硫B．氦气C．金刚石D．金属镁2．下列各组中都属于分子晶体的是( )A．碘、二氧化碳、白磷、C60B．食盐、二氧化碳、白磷、二氧化硅C．SO2、金刚石、N2、铜D．醋酸、甲烷、石墨、氧化钠3．干冰是CO2的晶体，则存在于晶体中的作用力为( )A．氢键 B．分子间作用力 C．共价键 D．离子键4．下列晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是( )A．SO2与SiO2 B．CO2与H2O C．C与HCl D．CCl4与SiC5．下列各晶体中任意一个原子都被相邻的4个原子所包围，以共价键结合形成正四面体结构，并向空间伸展成网状结构的是( )A．甲烷 B．石墨 C．晶体硅 D．水晶6．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其做出如下推断：①SiCl4晶体是分子晶体②常温常压下SiCl4不是气体③SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点。

其中正确的是( )A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③④7．下列说法正确的是( )A．离子化合物中可能含有共价键B．分子晶体中的分子内不含有共价键C．分子晶体中一定有非极性共价键D．分子晶体中分子一定紧密堆积8．C60、金刚石和石墨的结构模型如图11－1所示(石墨仅表示出其中的一层结构)：(1)C60、金刚石和石墨三者互为__________。

(2)固态时，C60属于__________晶体(填“离子”、“原子”或“分子”)。

(3)硅晶体的结构跟金刚石相似，1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是__________N A 个。

二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子。

二氧化硅的空间网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是__________。

(4)石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是__________。

9．D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V)形、直线形，回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为________。

(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是__________，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：______________________。

(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为________________________。

(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属______________________，其晶体类型属____________________。

(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是________________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是______________________________。

(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由_________________________。

10．下列说法中，正确的是( )A．冰溶化时，分子中H—O键发生断裂B．原子晶体中，共价键的键长越短，通常熔点就越高C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子的熔沸点就越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子越稳定11．1999年美国《科学》杂志报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是( )A．该原子晶体中含有极性键B．该原子晶体易汽化，可用作制冷材料C．该原子晶体有很高的熔点、沸点D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料12．下列说法不正确的是( )A．在干冰晶体中，与一个CO2分子相邻且等距离的CO2分子共有12个B．在SiO2晶体中，若含有1 mol Si原子，则Si—O键数为4N AC．在金刚石晶体中，一个碳原子被12个六元碳环所共用，一个C—C键最多可形成6个六元环、一个六元环实际拥有一个碳原子D．m g石墨中，正六边形数目为mN A/24，每个环拥有碳原子数与C—C键数之比为：313．氮化碳结构如图11－2，其中β－氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。

下列有关氮化碳的说法不正确的是( )A．氮化碳属于原子晶体B．氮化碳中碳显－4价，氮显＋3价C．氮化碳的化学式为C3N4D．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连14．氮化硼很难熔化，加热至3 000 ℃方可气化，下列对氮化硼的叙述，正确的是( ) A．氮化硼是分子晶体 B．氮化硼是原子晶体C．氮化硼是离子晶体 D．氮化硼的化学式为BN15．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。

下列关于C3N4晶体的说法错误的是( )A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固B．该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成的空间网状结构16．在60 g SiO2晶体中，含有Si—O键的物质的量为( )A．1 mol B．2 mol C．3 mol D．4 mol17．下列物质固态时，一定是分子晶体的是( )A．酸性氧化物 B．非金属单质C．碱性氧化物 D．含氧酸18．下表是某些原子晶体的熔点和硬度原子晶体熔点/℃硬度金刚石 3 900 10氮化硼 3 000 9.5碳化硅 2 700 9.5氧化铝 2 030 9石英 1 710 7硅 1 410 6.5锗 1 211 6.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是( )A．构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高B．构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高C．构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大D．构成原子晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大19．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图11－3所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是( )A．ZXY3 B．ZX2Y6 C．ZX4Y8 D．ZX8Y1220．科学家发现C60分子由60个碳原子构成，它的形状像足球(图11－6)，含有CC键，因此又叫足球烯。

1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子(图11－7)，图11－4、图11－5分别是金刚石和石墨的结构示意图。

图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。

(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是______________________________________；(2)同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F2反应时，化学性质活泼性的比较为足球烯比石墨__________(填“活泼”“一样活泼”或“更不活泼”)理由是：____________________________________________；图11－8(3)由图11－8石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中，每个正六边形平均所占有的C原子数与C—C键数之比为________；(4)在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环、其中最小的环上有________个碳原子(填数字)，每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是________(填角度)。

(5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广，除较经济的制氢方法尚未完全解决外，还需解决H2的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是：______________________________________。

(6)图11－9是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断NaCl晶体结构的图是________________。

图11－9A．(1) B．(2) C．(3) D．(4)第二节 分子晶体与原子晶体1、 He 为单原子分子，分子晶体氦由原子构成；原子晶体均由原子构成。

B 、C2 NaCl 、Na 2O 均为离子晶体，SiO 2、金刚石均为原子晶体，因此B 、C 、D 均不符合题述要求。

A3 干冰是分子晶体，CO 2分子间存在分子间作用力，CO 2分子内存在共价键。

B 、C4 A 、C 、D 三项中物质晶体类型不同。

CO 2与H 2O 中均只含有极性共价键，均属于分子晶体。

B5 由题意该晶体是原子晶体，每一个原子周围有4个原子，C 项正确。

C6 SiCl 4结构与CCl 4分子相似，由CCl 4的晶体类型和性质可推知SiCl 4为分子晶体，属于非极性分子，分子量比CCl 4大，分子间作用力大，熔点高于CCl 4，状态应不是气体。

D7 稀有气体单质中不含共价键，其他分子晶体中含有共价键，B 项错；分子晶体中可能含有极性共价键或非极性共价键，C 项错；分子晶体中分子间除了分子间作用力外没有氢键，分子采取紧密堆积方式排列，D 项错。

A8 (1)同素异形体 (2)分子 (3)2 6个 (4)2个9 (1)SO 3 (2)Cl HClO 、HClO 2、HClO 3、HClO 4(任写三个) (3)直线型 (4)共价键 原子晶体(5)Mg 3N 2 Mg 3N 2＋6H 2O===3Mg(OH)2↓＋2NH 3↑(6)D 的最高价氧化物为CO 2，X 的最高价氧化物为SiO 2，前者比后者的熔点低，因为前者为分子晶体，由分子间的作用力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合，共价键之间的作用力远大于分子间的作用力。

10 冰融化克服分子间作用力和氢键，分子晶体熔沸点与分子间作用力有关，分子的稳定性与化学键有关，因此A 、C 、D 均错。

B11 由原子晶体的性质，原子晶体CO 2熔沸点高，硬度大，难气化。

B12 在干冰晶体中，CO 2分子位于顶点和面心，如右图所示。

以立方体上面面心的CO 2分子为研究对象，向上延伸，与该CO 2分子等距离的CO 2为12个，A 项正确；在SiO 2晶体中，1个Si 与周围4个O 形成4个Si —O 键，B 项正确；在金刚石中每两条棱可形成两个六边形，一个碳可形成C 24×2个六边形，一个C —C 键可形成6个六元环，一个六元环实际拥有112×6＝12个C ，C 项错；在石墨中，一个六元环实际拥有13×6个C ，实际拥有12×6个C —C ，m g 石墨含有六边形数目为m 12×12N A ＝mN A 24，因此D 项正确。

C13 B14 由氮化硼的性质可推知其属于原子晶体，由化合价可推知它的化学式为BN。

B、D15 由题意，C3N4属于原子晶体，C—N键长比C—C键长小，熔沸点应比金刚石大。