分子晶体与原子晶体练习新人教版选修

1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是( )

、HD、C8H10

、CO2、H2SO4

、SO3、C60

、Na2S、H2O2

解析:A项,HD是单质,不是化合物;C项,C60是单质,不是化合物;D项,Na2S是盐,无分子存在,不是分子晶体。

答案:B

熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2( )

A.熔融态不导电

B.水溶液呈中性

C.熔点比BeBr2高

D.不与NaOH溶液反应

解析:根据题目提供的信息“BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚”,可知BeCl2形成的晶体属于分子晶体,分子晶体是由分子构成的晶体,故熔融状态下不导电,A项正确;根据题目提供的信息“BeCl2化学性质与AlCl3相似”,由于AlCl3溶液中的Al3+能发生水解[Al3++3H2OAl(OH)3+3H+]使溶液显酸性,所以BeCl2水溶液显酸性,B项错误;BeCl2和BeBr2形成的晶体都是分子晶体,且二者结构相似,故随着相对分子质量的增大,熔沸点也逐渐增大,C项错误;由“AlCl3能与NaOH反应”可知BeCl2也能与NaOH反应,D项错误。

答案:A

3.水的沸点是100 ℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是-60.7 ℃,引起这种差异的主要原因是( )

A.范德华力

B.共价键

C.氢键

D.相对分子质量

解析:水分子之间存在氢键,氢键是一种较强的分子间作用力,氢键的存在使水的沸点比硫化氢的高。

答案:C

4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是(

A.钠与W可能形成Na2W2化合物

B.由Z与Y组成的物质在熔融时能导电

得电子能力比Q强

有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体

解析:由题意知,X、Y属于第二周期元素,Z、W、Q为第三周期元素。X为碳元素,Y为氧元素,Z为硅元素,W为硫元素,Q为氯元素。

A项,钠与硫可形成Na2S2。B项,Z与Y形成SiO2,SiO2为共价化合物,熔融时不导电。C项,硫的非金属性比氯的非金属性弱,故得电子能力差。D项,碳可形成同素异形体,如金刚石、石墨等;氧可形成同素异形体,如O2、O3。

答案:A

5.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是( )

A.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键

B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定

既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子

D.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态

解析:SiO2晶体中1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,A项错误;晶体中分子间作用力影响的是物质的物理性质,如熔、沸点等,分子的稳定性与分子内化学键的强弱有关,B项错误;虽然分子晶体的熔、沸点很低,但在常温下也有呈固态的,如白磷。

答案:C

6.下列说法中,正确的是( )

A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂

B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高

C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔点一定越高

D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定

解析:A项,冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,A项错误。B项,原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱,共价键越强,熔点越高,B项正确。分子晶体熔点的高低取决于分子间作用力,而共价键的强弱决定了分子的稳定性,所以C项错误,D项也错误。

答案:B

稀溶液可作为手术刀的消毒剂,已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是( )

晶体属于分子晶体

属于离子化合物

属于电解质,且属于强电解质

属于非电解质

解析:由信息①可知HgCl2晶体属于分子晶体,A项正确;由信息②③可知HgCl2属于共价化合物,且为弱电解质,故B、C、D均错误。

答案:A

8.正硼酸(H3BO3)是一种层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是( )

A.正硼酸晶体属于原子晶体

分子的稳定性与氢键有关

C.分子中硼原子最外层为8e-稳定结构

D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键

解析:正硼酸分子为层状结构,分子间以氢键结合,故为分子晶体,A项错误;分子的稳定性由分子内的共价键决定的,与氢键无关,B项错误;分子中硼原子的最外层为6e-,C项错误;从图看,每个正硼酸分子形成六个氢键,每个氢键为两个硼酸分子所共有,故每个正硼酸分子可形成3个氢键,D项正确。

答案:D

9.图A所示的转化关系中(具体反应条件略),a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质,其余均为它们的化合物,i的溶液为常见的酸。a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。

图A

图B

回答下列问题:

(1)图B对应的物质名称是,其晶胞中的原子数为,晶体的类型为。

(2)d中元素的原子核外电子排布式为。

(3)图A中由两种元素组成的物质中,沸点最高的是,原因是,该物质的分子构型为,中心原子的杂化轨道类型为。

(4)图A中的双原子分子中,极性最大的分子是。

(5)k的分子式为,中心原子的杂化轨道类型为,属于(填“极性”或“非极性”)分子。

解析:由图B晶胞可知a单质中一个a原子与另外4个a原子相连,形成正四面体结构,一个晶胞中含有8个a原子,所以a为碳原子,晶胞为原子晶体金刚石的晶胞;a与H2O反应生成b单质为H2,f

为CO,H2与c单质反应生成H2O,c为O2、g为CO2;H2与单质d反应的生成物溶于水形成常见的酸,可知d为Cl2、i为HCl,k中含有C、O、Cl三种元素,分子式为COCl2;(3)判断物质的熔沸点高低,一般先考虑晶体类型,再分析是否形成氢键;H2O中的O原子形成2个σ键,孤对电子对数==2, sp3杂化有2对孤对电子,为V形分子或角形分子;(4)双原子分子中H、Cl的电负性差最大,电子对的偏

移最多;(5)COCl2中碳原子形成3个σ键,无孤电子对, sp2杂化,其构型为平面三角形,三个化学键不完全相同,且分子不对称,为极性分子。

答案:(1)金刚石8 原子晶体

(2)1s22s22p63s23p5

(3)H2O 分子间形成氢键V形(或角形) sp3

(4)HCl

(5)COCl2sp2极性

10.(2014福建理综)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。

六方相氮化硼

(1)基态硼原子的电子排布式为。

(2)关于这两种晶体的说法,正确的是(填序号)。

a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大

b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软

c.两种晶体中的B—N键均为共价键

d.两种晶体均为分子晶体

(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为,其结构与石墨相似

却不导电,原因是。

(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是。

(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有 mol配位键。

解析:(1)硼原子核外有5个电子,电子排布式为1s22s22p1;(2)六方相氮化硼与石墨相似,层间是分子间作用力;立方相氮化硼中都是单键,无π键,二者均不是分子晶体,b、c正确;(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与3个氮原子形成平面三角形结构,最外层电子全部成键,没有自由移动的电

子存在,故不能导电;(4)立方相氮化硼晶体中,每个硼原子与4个氮原子形成4个σ键,因此为sp3杂化,根据其存在的环境可知反应条件为高温高压;(5)在1 mol NH4BF4中含有1 mol N→H和1 mol B←F键。

答案:(1)1s22s22p1

(2)bc

(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子

(4)sp3高温高压

(5)2

B组

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.原子晶体的熔沸点较高

C.分子晶体中有的水溶液能导电