3.2.2共价晶体与分子晶体 课时练习（含答案）高中化学鲁科版（2019）选择性必修2

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1、共价晶体与分子晶体1下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()ASO2和SiO2 BCO2和H2OCNaCl和HCl DCCl4和KCl解析：选BSO2是分子晶体，SiO2是共价晶体，A不符合题意；CO2和H2O均是分子晶体，均含极性共价键，B符合题意；NaCl是离子晶体，HCl是分子晶体，C不符合题意；CCl4是分子晶体，KCl是离子晶体，D不符合题意。2.二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如图所示，下列关于二氧化硅晶体的说法中正确的是()A1 mol SiO2晶体中SiO键为2 molB二氧化硅晶体的分子式是SiO2C晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构D晶体中最小

2、环上的原子数为8解析：选CA选项错误，SiO2晶体中，1个硅原子与周围4个氧原子形成SiO键，所以1 mol SiO2晶体中SiO键为4 mol；B选项错误，晶体中1个硅原子与周围4个氧原子形成共价键，1个氧原子与周围2个硅原子形成共价键，SiO2表示晶体中Si、O原子个数比为12，并不是分子式；C选项正确，1个硅原子分别与4个氧原子形成4对共用电子对，1个氧原子分别与2个硅原子形成2对共用电子对，所以Si、O原子最外电子层都满足8电子结构；D选项错误，晶体中最小环上硅与氧交替连接，SiO2晶体中最小环上的原子数为12，其中6个为硅原子，6个为氧原子。3分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于

3、共价晶体的是()A碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ，熔融态不导电B溴化铝，无色晶体，熔点98 ，熔融态不导电C五氧化二钒，无色晶体，熔点19.5 ，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中D溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水时都能导电解析：选AA项中熔点很高且熔融态不导电，为共价晶体；D项中熔融时或溶于水时都能导电，为离子晶体；B、C项为分子晶体。4下列说法正确的是()A冰融化时，分子中HO键发生断裂B共价晶体中，共价键越强，熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，分子晶体的熔、沸点越高D分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析：选BA项，冰融化时，破坏分子间作用力(主要是氢键)，分子内的HO键不发生断裂

4、；C项，分子晶体中，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，与分子内共价键的键能大小无关；D项，分子晶体中，分子内共价键的键能越大，该分子越稳定。5下列有关晶体的叙述，错误的是()A离子晶体熔化时离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键未被破坏B白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键相结合C石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体D构成分子晶体的粒子中不一定存在共价键解析：选B离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以离子晶体熔化时离子键被破坏；而分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以分子晶体熔化时，被破坏的只是分子间作用力，A正确；白磷晶体是分子晶体，

5、在P4内部存在共价键，而结构粒子(P4)之间是通过范德华力结合的，B错误；石英晶体是共价晶体，C正确；稀有气体在固态时属于分子晶体，而稀有气体全是单原子分子，在分子内部不存在共价键，D正确。6SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行下列推测，不正确的是()ASiCl4晶体是分子晶体B常温、常压下SiCl4是气体CSiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子DSiCl4的熔点高于CCl4解析：选BSiCl4和CCl4都属于分子晶体，影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子晶体中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量，所以SiCl4的范德华力较大，

6、熔、沸点应该比CCl4高。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。7下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是()A金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅BMgOH2OO2Br2C对羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸D金刚石生铁纯铁钠解析：选C原子半径：SiCO，共价晶体组成元素的原子半径越小，共价键键能越大，熔、沸点越高，应为金刚石二氧化硅碳化硅晶体硅，故A错误；离子晶体的熔、沸点大于分子晶体，水中含有氢键，熔、沸点比氮气、溴的大，溴沸点高于氧气，则熔、沸点为MgOH2OBr2O2，故B错误；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键、邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，所以

7、熔、沸点：对羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸，故C正确；熔、沸点：共价晶体一般大于金属晶体，合金的熔点比纯金属的低，则熔、沸点为金刚石纯铁生铁钠，故D错误。8(1)苯胺(NH2)的晶体类型是_。苯胺与甲苯(CH3)的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(5.9 )、沸点(184.4 )分别高于甲苯的熔点(95.0 )、沸点(110.6 )，原因是_。(2)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小

8、环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面。解析：(1)大多数有机物都是分子晶体，除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺比甲苯的熔、沸点都高，同一种晶体类型熔、沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔、沸点高。(2)每个C原子参与形成3个六元环，每个碳原子对六元环的贡献为，则每个六元环占有62个C原子；每个C原子周围形成4个共价键，最小的环为6元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4312个六元环；根据数学知识，3个C原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成1个正四面体，所以六元环中最多有4个C原子

9、共面。答案：(1)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(2)分子321249常用CH3CHONaOH2Cu(OH)2CH3COONaCu2O3H2O检验醛类。(1)Cu2基态核外电子排布式为_。(2)CH3COONa中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol CH3COONa中含有键的数目为_。(3)与OH离子互为等电子体的阴离子为_。(4)沸点高低：乙酸钠乙酸乙醛，这是因为_。(5)Cu2O晶体结构可能是_(填字母)。(6)SO的空间结构为_。解析：(1)核外电子排布式要遵循构造原理，当原子轨道电子排布为全充满、半充满或全空时，能量最低。故Cu的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63

10、d104s1，当原子失去电子形成阳离子时，失电子的顺序则从最外层开始，故Cu2核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，也可简化为Ar3d9；(2)甲基碳为sp3杂化，羧基碳为sp2杂化。共价单键为键，共价双键中有一个键和一个键，故1 mol CH3COONa中含有键的物质的量为6 mol，数目为6NA；(3)将OH中的O原子进行同主族替换，可得到与其互为等电子体的阴离子。即将O原子换为S原子，可得到HS，二者原子数为2，价电子数均为8，互为等电子体；(4)乙酸钠是离子晶体，乙酸和乙醛是分子晶体，故乙酸钠的沸点最高。乙酸分子间存在氢键，而乙醛分子间不能形成氢键，故乙酸的沸点高于乙醛

11、；(5)A是分子晶体的晶胞结构，不符合，可排除。Cu2O中离子数目之比为21，用切割法计算B和C晶胞中各离子的数目进行判断。B中黑色球和白色球的数目之比为11，不符合；C中黑色球与白色球的数目之比为4221，符合Cu2O中离子数目之比。故选C；(6)SO的中心S原子价电子对数为34，孤电子对数为1，故其空间结构为三角锥形。答案：(1)Ar3d9(2)sp3、sp2 6NA(3)HS(4)乙酸钠是离子晶体，乙酸和乙醛是分子晶体，乙酸分子间存在氢键(5)C(6)三角锥形10下列有关共价晶体的叙述不正确的是()A金刚石和二氧化硅晶体的基本结构单元都是正四面体B含1 mol C的金刚石中CC键为2 m

12、ol,1 mol SiO2晶体中SiO键为4 molC水晶和干冰在熔化时，晶体中的共价键都会断裂DSiO2晶体是共价晶体，所以晶体中不存在分子，SiO2不是它的分子式解析：选C金刚石是1个中心碳原子连接4个碳原子，二氧化硅是1个中心硅原子连接4个氧原子，均为正四面体，A选项正确；金刚石中，1个C原子与另外4个C原子形成4个CC键，平均每个C形成的碳碳键的个数为42，所以1 mol C原子形成的CC键为4 mol2 mol，而二氧化硅晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个SiO键，则1 mol SiO2晶体中SiO键为4 mol，B选项正确；干冰熔化时只破坏分子间作用力，共价键不会断裂，C选

13、项错误；共价晶体的构成微粒是原子不是分子，D选项正确。11根据图中相关信息，判断下列说法不正确的是()A在 NaCl 晶体中，距离Na最近的 Cl形成正八面体B在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为 12C在 CaF2 晶体中，Ca2的配位数为8，F的配位数为4D锌晶体采取六方最密堆积，配位数为8解析：选D以顶点Na为研究对象，与之最近的Cl处于晶胞棱心且关于钠离子对称，故Na周围最近的Cl有6个，形成正八面体，故A正确；在金刚石晶体中，每个碳原子形成4个CC键，每个CC键为2个碳原子共用，晶体中碳原子数与碳碳键个数的比为112，故B正确；在CaF2晶体中，F的配位数为4，Ca2的配位数为42

14、8，故C正确；锌晶体采取六方最密堆积，配位数为12，故D错误。12已知氮化碳晶体是新发现的高硬度材料，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于该晶体的说法错误的是()A氮化碳属于共价晶体，比金刚石的硬度更大B该晶体中每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连，氮化碳的化学式为C3N4C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空间网状结构解析：选D氮化碳为高硬度材料且是由非金属元素组成的，因此该晶体为共价晶体。又因为CC键键长大于CN键键长，故CN键的键能大于CC键，硬度更大的是氮化碳，A正确；每个C原子与4个N原子形成共价单键，

15、每个N原子与3个C原子形成共价单键，C原子和N原子的最外层都达到8电子稳定结构，所以氮化碳的化学式为C3N4，N的非金属性大于C的非金属性，氮化碳中C显4价，N显3价，B和C均正确；氮化碳晶体原子间以NC极性键形成空间网状结构，D不正确。13美国LawtcceLirermre国家实验室(LLNL)的VLotaCSYoo和HCynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的共价晶体，下列关于CO2共价晶体的说法正确的是()ACO2的共价晶体和分子晶体互为同素异形体B在一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化CCO2共价晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质D在CO2的共价晶体中

16、，每一个碳原子周围结合四个氧原子，每一个氧原子周围结合两个碳原子解析：选D同素异形体是同种元素形成的不同单质，CO2是化合物，故A错误； CO2共价晶体转化为分子晶体，结构发生了改变，是化学变化，故B错误； CO2的共价晶体和CO2分子晶体具有不同的物理性质，比如熔、沸点不同，故C错误； CO2共价晶体具有类似SiO2的结构，因此每一个碳原子周围结合四个氧原子，每一个氧原子周围结合两个碳原子，故D正确。14通常情况下，下列各组物质的物理性质排列顺序正确的是()A溶解度(20 )：HClSO2NH3B熔点：H2OHBrHClC沸点：乙烷丁烷己烷D密度：KNaLi解析：选BNH3可与水形成氢键，溶

17、解性最大，HCl极易溶于水，则溶解度：NH3HClSO2，选项A错误；不存在氢键的非金属氢化物的相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，H2O分子间含有氢键，所以熔点：H2OHBrHCl，选项B正确；烷烃相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，所以沸点：乙烷丁烷KLi，选项D错误。15.现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。其中如图所示是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是()A该物质的分子式为S4N4B该物质具有很大的硬度C该物质具有很高的熔、沸点D该物质与化合物S2N2互为同素异形体解析：选A根据分子结构可知，该物质的分子式为S4N4，选项A正确；

18、该物质形成的晶体是分子晶体，分子晶体的硬度一般较小，熔、沸点一般较低，选项B、C错误；由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体，该物质是化合物，不是单质，选项D错误。16如图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是()A冰晶体中每个水分子与另外4个水分子形成四面体B冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体C水分子间通过HO键形成冰晶体D冰融化后，水分子之间空隙增大解析：选A水分子形成氢键时沿O的4个sp3杂化轨道形成氢键，每个水分子可以与4个水分子形成氢键，从而形成空间四面体结构，A项正确；冰晶体是分子晶体，冰晶体中的水分子是靠氢键结合在一起的，氢键不是化学键，而是一种分子间

19、作用力，B、C项错误；因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，因此冰融化成液态水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D项错误。17下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是()A液溴和苯分别受热变为气体B干冰升华和氯化铵受热分解C二氧化硅和铁分别受热熔化D食盐和葡萄糖分别溶解在水中解析：选A溴和苯都属于共价化合物，由液体转化为气体时克服分子间作用力，故A正确；干冰属于分子晶体，转化为气体时克服分子间作用力，氯化铵属于离子晶体，受热分解生成氯化氢和氨气，克服离子键和共价键，故B错误；二氧化硅属于共价晶体，熔化时克服共价键，铁属于金属晶体，熔化

20、时克服金属键，故C错误；食盐属于离子晶体，溶于水时克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，溶于水时克服分子间作用力，故D错误。18(1)金刚砂(SiC)的硬度为9，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为_；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为_；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为_(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。GaN晶体与该硅晶体相似。则GaN晶体中，每个Ga原子与_个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为_。若该硅晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为_cm(用代数式表示即

21、可)。解析：(1)金刚砂(SiC)的硬度为9，硬度大，属于共价晶体，每个碳原子周围最近的碳原子数目为12；该晶胞中C原子个数为864，Si原子个数为4，晶胞边长为a1010 cm，体积V(a1010 cm)3， gcm3。(2)根据物质的晶体结构可知，在GaN晶体中，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体形。在晶体Si的晶胞中含有Si原子的数目是8648，则根据晶胞的密度可知V cm3 cm3，晶胞的边长a cm，在晶胞中两个最近的Si原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即 cm。答案：(1)共价晶体12 gcm3(2)4正四面体形 19请回答下列问题

22、：(1)下列物质变化，只与范德华力有关的是_(填字母)。a干冰熔化b乙酸汽化c石英熔融dCHONCH3CH3溶于水e碘溶于四氯化碳(2)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。据此判断FeCl3的晶体类型为_。(3)某石蕊分子结构如下图所示：石蕊分子所含元素中，基态原子2p轨道有两个成单电子的是_(填元素符号)；由其中两种元素形成的三角锥形结构的一价阳离子有_(填化学式)；该石蕊易溶解于水，分析可能的原因是_。(4)已知：Cu2的核外电子排布式为_；X难溶于水、易溶于有机溶剂，其晶体类型为_；M中所含元素的电负性由大到小顺

23、序为_，N原子以_轨道与O原子形成键；上述反应中断裂和生成的化学键有_(填字母)。a离子键b配位键c金属键d范德华力e共价键(5)白磷(P4)是磷的一种单质，它属于分子晶体，其晶胞结构如图。已知该晶体的密度为 gcm3，晶胞的边长为a cm，则阿伏加德罗常数为_mol1(用含、a的式子表示)。解析：(1)干冰熔化只破坏分子间作用力；乙酸汽化破坏分子间作用力和分子间氢键；石英熔融破坏共价键；CHONCH3CH3分子间不存在氢键，溶于水破坏范德华力，但与水分子间形成氢键；碘溶于四氯化碳只破坏范德华力，故只有a、e符合要求。(2)FeCl3熔、沸点不高，且易升华，易溶于水，故知FeCl3为分子晶体。

24、(3)2p轨道有两个成单电子的原子价电子排布式为2s22p2、2s22p4，故为C和O元素。C和H形成CH，H和O形成H3O，N和H形成NH，其中CH和H3O为三角锥形结构，NH为正四面体结构。(4)由X难溶于水、易溶于有机溶剂可知其为分子晶体。分子中N原子形成3个键和1个键，故N原子杂化类型为sp2杂化；同周期由左到右元素电负性逐渐增大，电负性：ONC，由H与非金属元素C形成的化合物中H表现出正价可推知电负性：CH。该反应中断裂苯环上OH的OH键，N与羟基相连的氮氢键，形成CuO配位键，CuN配位键，故选b、e。(5)每个白磷晶胞中含有P4个数为864，每个晶胞质量为4，体积为a3 cm3，故 gcm3，NA mol1。答案：(1)ae(2)分子晶体(3)C、OCH、H3O该石蕊分子中含有OH和NH2，均能与H2O形成氢键；且由结构知，该分子为极性分子，根据相似相溶原理，易溶于水(4)1s22s22p63s23p63d9分子晶体ONCHsp2杂化be(5)