1、第2课时共价晶体、分子晶体和晶体结构的复杂性基础过关练 题组一共价晶体的结构和性质1.(2020山东济南模拟)利用反应CCl4+4Na C(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列有关说法错误的是()A.C(金刚石)属于共价晶体B.该反应利用了Na的强还原性C.CCl4和C(金刚石)中C的杂化方式相同D.NaCl晶体中每个Cl-周围与其距离最近的Na+有8个2.(2019吉林长春外国语学校高二下期中)下列关于SiO2晶体网状结构(如图)的叙述正确的是()A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角B.最小环上有3个Si原子和3个O原子C.最小环上Si和O原子数之比为12D.最小环
2、上有6个Si原子和6个O原子3.(2020山东枣庄三中高二下月考)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,下图为其晶胞,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是()A.磷化硼晶体中每个原子均形成4条共价键B.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体C.磷化硼晶体的熔点很低D.磷化硼晶体结构中微粒的空间堆积方式与氯化钠晶体相同题组二分子晶体的结构和性质4.(2020四川雅安高二上期末)甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是()A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子C.甲烷晶体熔化时需克服共价键D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子5.(2
3、020山东潍坊高三上期末)天工开物记载:“凡火药以硝石、硫黄为主,草木灰为辅而后火药成声”。其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3C K2S+3CO2+N2。下列说法正确的是()A.电负性NOB.CO2分子中C原子为sp杂化C.单质硫属于共价晶体D.KNO3中化学键只有键6.(2020上海金山高三一模)SiF4与SiCl4分子都是正四面体结构。下列判断正确的是()A.键长:SiF键SiCl键B.键能:SiF键SiCl键C.沸点:SiF4SiCl4D.共用电子对偏移程度:SiCl键SiF键7.(2020山东济南外国语学校高二下月考)正硼酸(H3BO3)是一种层状结构白色晶体,有与石墨相似的层状结
4、构,受热易分解,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示),则下列有关说法中不正确的是()A.正硼酸属于分子晶体B.正硼酸分子的稳定性与氢键无关C.含有1 mol H3BO3分子的正硼酸晶体中含有3 mol氢键D.B原子杂化轨道的类型为sp2,层间的H3BO3分子通过共价键相连题组三四种晶体类型的判断8.(2020上海普陀高三一模)常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A.共价晶体B.离子晶体C.分子晶体D.金属晶体9.(2019黑龙江牡丹江一中高二下期中)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.B.C.D.10.(2
5、020山东枣庄三中高二下月考)根据下列性质判断,属于共价晶体的是()A.熔点2 700 ,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点3 500 ,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点800 ,熔化时能导电D.熔点-56.6 ,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电11.(2019黑龙江牡丹江一中高二下期中)下列各组物质中,“化学键类型相同,晶体类型也相同”的是()SiO2和SO3晶体硼和HClCO2和SO2晶体硅和金刚石晶体氖和晶体氮硫黄和碘A.B.C.D.题组四四种晶体性质的比较12.(2020上海嘉定高三一模)某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是()A.不
6、可能有很高的熔、沸点B.不可能是双原子分子形成的单质C.可能是有机物D.可能是离子晶体13.(2020四川雅安高二上期末)下列晶体性质的比较中,错误的是()A.熔点:金刚石碳化硅晶体硅B.沸点:NH3PH3C.硬度:白磷冰二氧化硅D.熔点:SiI4SiBr4SiCl4题组五晶体的综合考查14.(2019山东济宁高二下期末)在单质的晶体中,一定不存在的粒子是()A.原子B.分子C.阳离子D.阴离子15.(2020四川雅安高二上期末)下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是()A.CaO与干冰B.NaCl与HClC.SiC与SiO2D.Cl2与I216.(2020浙江绍兴高一上期末)下列说法
7、不正确的是()A.液溴易挥发,是因为Br2分子间的作用力较弱B.葡萄糖、二氧化硅和足球烯(C60)都是共价化合物C.氯化钠和氧化镁晶体所含化学键的类型相同D.NaHCO3受热分解,既破坏了离子键,又破坏了共价键17.如图为一些晶体中的结构,它们均为NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。(1)其中代表金刚石的是(填字母),其中每个碳原子与个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于晶体。(2)其中代表石墨的是(填字母),其中每个正六边形占有的碳原子平均数为个。(3)其中表示NaCl的是(填字母),每个Na+与个Na+紧邻。(4)代表CsCl的是(填字母),它属于晶体,每个Cs+与个Cl-紧邻
8、。(5)代表干冰的是(填字母),它属于晶体,每个CO2分子与个CO2分子紧邻。18.(2019吉林长春外国语学校高二下期中)(1)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列各种晶体:晶体硅硝酸钾金刚石碳化硅干冰冰,它们的熔点由高到低的顺序是(填序号)。(2)4种离子晶体的晶胞立体构型示意图如下所示。用M代表阳离子,用N代表阴离子,写出各离子晶体的组成表达式。A:,B:,C:,D:。(3)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的立体结构。FeS2晶体中具有的化学键类型是。若晶体A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm,用NA代表阿伏加德罗常数的值,
9、则FeS2晶体的密度是gcm-3。能力提升练 题组一共价晶体的结构和性质1.(2019福建三明一中高二下期中,)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,但不能导电。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。关于这两种晶体的说法正确的是()A.立方相氮化硼含配位键BNB.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软、熔点低C.两种氮化硼中的硼原子都是sp2杂化D.六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是没有可以自由移动的电子题组二分子晶体的结构和性质2.(2019江苏无锡高二上期末,)下列说法正确的是()A.分子晶
10、体中一定都存在共价键B.SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合C.分子晶体中的分子间作用力越大,则分子越稳定D.氯化氢气体溶于水电离出H+、Cl-,所以氯化氢是离子化合物题组三四种晶体类型的判断3.(2020山东枣庄高二下月考,)下列关于微粒间作用力与晶体的说法不正确的是()A.某物质呈固体时不导电,熔融状态下能导电,则该物质一定是离子晶体B.H2O和CCl4的晶体类型相同,且每个原子的最外层都达到8电子稳定结构C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高,是因为分子间作用力逐渐增大D.干冰溶于水中,既有分子间作用力的破坏,也有共价键的断裂题组四四种晶体性质的比较4.()下列关于晶
11、体的叙述中,正确的是()A.共价晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定C.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体题组五晶体的综合考查5.(2019福建三明一中高二下期中,)下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释AMg原子的第一电离能大于Al原子Mg原子3s能级全充满BCO2为直线形分子CO2分子中键角为10928C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是共价晶体DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物6.(2
12、019山东滨州高二下期末,)晶体的结构决定了晶体的性质。下面为几种晶体或晶胞的示意图:请回答下列问题:(1)图中晶体或晶胞所表示的物质以共价键结合所形成的是。(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为。(3)NaCl晶体与MgO晶体类型相同,NaCl晶体的晶格能(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是。(4)干冰晶胞中每个CO2分子与个CO2分子紧邻,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为。(5)铜晶胞中,晶胞边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜密度为 gcm-3,则阿伏加德罗常数的数值NA可表示为。答案全解全析基础过关练1.D2.D3.A4.B
13、5.B6.B7.D8.C9.B10.B11.A12.A13.C14.D15.C16.B1.D金刚石属于共价晶体,故A正确;反应中Na元素的化合价由0升高为+1,Na在该反应中作还原剂,还原剂具有还原性,反应利用了钠的强还原性,故B正确;CCl4和C(金刚石)中的C原子的价电子对数都是4,根据价电子对互斥理论知CCl4和C(金刚石)中C的杂化方式都是sp3,故C正确;NaCl晶体中每个Cl-周围与其距离最近的Na+有6个,故D错误。2.D二氧化硅晶体中存在四面体结构单元,每个硅原子能构成四个共价键,每个氧原子能形成2个共价键,Si处于四面体中心,O处于四面体4个顶角,故A错误;最小的环上,有6个
14、Si原子和6个O原子,所以最小的环上硅、氧原子数之比为11,故B、C错误,D正确。3.A根据磷化硼晶胞结构可知,晶体中每个原子均形成4条共价键,故A正确;白球位于立方晶胞内,1个晶胞中有4个,而黑球位于顶点和面心,1个晶胞中黑球个数为818+612=4,所以磷化硼晶体的化学式为BP,由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料知其属于共价晶体,故B错误;磷化硼晶体是共价晶体,熔点很高,故C错误;磷化硼晶体中微粒的空间堆积方式与氯化钠晶体不相同,故D错误。4.B甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子,所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子,故A错误;晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数为3812=12,故B正确;甲烷晶
15、体为分子晶体,熔化时需要克服分子间作用力,故C错误;1个CH4晶胞中CH4分子个数=818+612=4,故D错误。5.B同周期主族元素自左向右电负性增大,电负性:NO,故A错误;CO2分子为直线形分子,C原子为sp杂化,故B正确;单质硫属于分子晶体,故C错误;KNO3中既含离子键又含共价键,故D错误。6.B原子半径越大,其键长越长,原子半径FCl,所以键长SiF键SiCl键,B正确;SiF4和SiCl4都是分子晶体且结构相似,分子间都不含氢键,其沸点与相对分子质量成正相关,相对分子质量SiF4SiCl4,沸点SiF4SiCl4,故C错误;两个原子电负性相差越大,共用电子对偏移程度越大,所以共用
16、电子对偏移程度:SiCl键SiF键,D错误。7.D正硼酸晶体中存在H3BO3分子,且该晶体中存在氢键,说明正硼酸晶体由分子构成,正硼酸是分子晶体,故A正确;正硼酸分子的稳定性与分子内的BO、HO共价键有关,正硼酸的熔、沸点与氢键有关,故B正确;一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,所以含有1 mol H3BO3分子的正硼酸晶体中含有3 mol氢键,故C正确;硼原子最外层只有3个电子,与氧原子形成3对共用电子对,价电子对数为3,杂化轨道数为3,杂化轨道类型为sp2,层间的H3BO3分子之间的作用力是范德华力,故D错误。8.C常温常压下化合物呈气态,说明对应晶体的沸点
17、较低,应为分子晶体,故选C。9.B从结构上看,都是向外延伸和扩展的,符合离子晶体和共价晶体的结构特点,而和没有这种特点,不能再以化学键与其他原子结合,这种结构可以看成一个分子,其表示的物质最有可能是分子晶体,故选B。10.BA项,熔点2 700 ,导电性好,延展性强,是金属晶体具有的物理性质;B项,无色晶体,熔点3 500 ,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂,是共价晶体的物理性质;C项,无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点800 ,熔化时能导电,是离子晶体的物理性质;D项,熔点-56.6 ,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电,是分子晶体的物理性质。11.ASO3是分子晶体,SiO2是共价晶体,
18、故错误;HCl是分子晶体,晶体硼是共价晶体,故错误;CO2和SO2都是分子晶体,二者都只含共价键,故正确;晶体硅和金刚石都是共价晶体,二者都只含共价键,故正确;晶体氖和晶体氮都是分子晶体,晶体氖不含共价键,晶体氮含共价键,故错误;硫黄和碘都是分子晶体,二者都只含共价键,故正确。12.A含有极性键的晶体可能是共价晶体,如二氧化硅晶体,其熔、沸点很高,故A错误;含有极性键的物质不可能是双原子分子形成的单质,故B正确;有机物中含有极性键,故C正确;离子晶体中也可能含有极性键,如NaOH中含有OH极性键,故D正确。13.C共价晶体中,共价键键长越短,键能越大,熔点越高,由于原子半径CSi,键长:CC键
19、CSi键碳化硅晶体硅,A正确;NH3分子间存在氢键,沸点较高,所以沸点:NH3PH3,B正确;二氧化硅为共价晶体,三者中其硬度最大,C错误;不含氢键且结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,所以熔点:SiI4SiBr4SiCl4,D正确。14.D单质的晶体中可能存在原子,如共价晶体硅中存在硅原子;单质的晶体中可能存在分子,如稀有气体分子晶体中;单质的晶体中可能存在阳离子,如金属晶体;在单质的晶体中,不可能存在阴离子,如有阴离子就不可能是单质,而是化合物。故选D。15.CA项,CaO为离子化合物,熔化断裂离子键,而干冰是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,与键能无关;B项,NaCl为离
20、子化合物,熔化断裂离子键,而HCl是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,与键能无关;C项,SiC与SiO2都是共价晶体,熔化断裂的是共价键,与键能有关;D项,Cl2与I2是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,与键能无关。16.B液溴易挥发,是因为Br2分子间的作用力较弱,故A正确;足球烯(C60)是单质,而不是化合物,故B不正确;氯化钠和氧化镁晶体所含化学键的类型相同,均只含离子键,故C正确;NaHCO3为离子化合物,含有离子键和共价键,受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,阴、阳离子间的离子键断裂,同时破坏共价键,故D正确。17.答案(1)D4共价(2)E2(3)A12(4)C离子8
21、(5)B分子12解析根据不同晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-与6个Na+紧邻,但观察与Na+最近且等距离的Na+时要抛开Cl-,从空间结构上看是12个Na+。CsCl晶体由Cs+、Cl-构成体心立方结构。干冰也是立方体结构,但在立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子,称为“面心立方”,所以每个CO2分子与12个CO2分子紧邻。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形构成,每个碳原子紧邻3个碳原子,即每个正六边形占有1个碳原子的13,所以每个正六边形占有的碳原子数是613=2个。18.答案(1)(2)MNM
22、N2MN2MN(3)离子键、非极性共价键60NAa3解析(1)题述6种晶体中属于共价晶体的为,属于离子晶体的为,属于分子晶体的为;一般来说,共价晶体的熔点离子晶体的熔点分子晶体的熔点;对于共价晶体,原子半径越大,键长越长,键能越小,熔点越低,键长:SiSi键SiC键CC键,相应键能:SiSi键SiC键碳化硅晶体硅;分子晶体中有氢键的熔点较高,熔点:冰干冰,所以它们的熔点由高到低的顺序是。(2)A晶胞中,M位于顶点,数目为418=12,N位于顶点,数目为418=12,微粒数目比为11,即组成表达式为MN;B晶胞中,M位于晶胞的体心和顶点位置,体心占1个,顶点占818=1个,共2个,N位于面上和体
23、内,面上412=2个,体内2个,共4个,即晶胞中M、N两种微粒数目之比为12,组成表达式为MN2;C晶胞中,M位于顶点,数目为418=12,N位于体心,数目为1,组成表达式为MN2;D晶胞中,M位于顶点,数目为818=1,N位于体心,数目为1,组成表达式为MN。(3)根据FeS2晶体的晶胞结构可知,晶体中阳离子与阴离子个数比为11,所以晶体中存在亚铁离子与S22-,亚铁离子与S22-之间是离子键,S22-中存在非极性共价键,所以FeS2晶体中存在离子键和非极性共价键。晶体A中相邻的阴、阳离子间的距离为a cm,所以每个晶胞的体积为a3 cm3,每个晶胞中含有的阴、阳离子的个数都是12,所以Fe
24、S2晶体的密度为56+64NAa312 gcm-3=60NAa3 gcm-3。能力提升练1.D2.B3.B4.A5.A1.DB原子最外层有3个电子,存在空轨道,N原子最外层有5个电子,存在孤电子对,所以立方相氮化硼含配位键BN,A错误;六方相氮化硼具有层状结构,层间作用力小,所以质地软,但其熔点很高,B错误;立方相氮化硼中每个硼原子形成4个共价键,所以立方相氮化硼中硼原子都是sp3杂化,C错误;六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子,所以不导电,D正确。2.B单原子分子晶体中不存在共价键,只存在分子间作用力,故A错误;SiO2晶体中每个硅原子能形成4个共价键,即每个Si与4个氧原子以共价键相
25、结合,故B正确;分子间作用力影响物理性质,分子稳定性属于化学性质,分子的稳定性与分子间作用力无关,故C错误;氯化氢是通过共价键形成的共价化合物,而不是离子化合物,故D错误。3.B离子化合物固态时不导电,熔融状态下能导电,故A正确;水中的氢原子达2电子的稳定结构,故B不正确;结构相似且不含氢键的分子晶体相对分子质量越大,分子间作用力越大,晶体的沸点越高,故C正确;干冰变为CO2气体破坏了分子间作用力,二氧化碳与水反应生成碳酸,共价键发生了断裂,故D正确。4.A共价晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高,故A正确;分子晶体中,分子间作用力越大,熔、沸点越高,共价键的键能越大,分子稳定性越强,故B、
26、C错误;部分分子晶体、离子晶体溶于水都可电离出自由移动的离子,如HCl、NaCl,而熔融状态下能电离出自由移动的离子的化合物一定是离子晶体,故D错误。5.AA项,镁原子3s能级全充满,比较稳定,所以镁原子的第一电离能大于铝原子;B项,CO2分子是直线形,CO2分子中的键角为180;C项,金刚石是共价晶体,金刚石的熔点低于石墨,是由于金刚石中碳碳键的键长比石墨中碳碳键的键长长;D项,共价化合物的水溶液可能导电,如氯化氢的水溶液能够导电,P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电,是因为二者均为非电解质。故选A。6.答案(1)金刚石(2)金刚石MgOCaCl2冰干冰(3)小于MgO中的离子所带电荷
27、数大于NaCl中离子所带电荷数,且离子半径Mg2+Na+,O2-干冰;MgO和CaCl2均为离子晶体,半径Mg2+Ca2+,O2-CaCl2,熔点:MgOCaCl2,故熔点由高到低的顺序为金刚石MgOCaCl2冰干冰。(3)离子所带电荷越多,晶格能越大,离子的半径越小,晶格能越大;离子半径:Mg2+Na+,O2-NaCl。(4)干冰晶胞中,以一个顶点上的二氧化碳分子为中心,距离它最近的是晶胞面对角线上的二氧化碳分子,将8个晶胞“无隙并置”组成1个大的正方体,可知每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子;由氯化钙的晶胞可看出,每个Ca2+周围与它距离最近的Cl-有8个,故Ca2+的配位数为8。(5)每个铜晶胞中含有的Cu原子数为818+612=4,每个铜晶胞的质量为464NA g,金属铜密度为464NAa3 gcm-3,所以NA=256a3。
