【名师一号】2022学年高中化学 第三章 晶体结构与性质 分子晶体与原子晶体双基限时练 新人教版选修3

双基限时练(十)　分子晶体与原子晶体1．(双选)干冰气化时，下列所述内容发生变化的是(　　)A．分子内共价键B．分子间作用力C．分子间距离D．分子间氢键解析　干冰是分子晶体，气化时需要克服分子间作用力，由固态到气态，分子间的距离也变大了。答案　BC2．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、沸点一定越高D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定解析　冰融化时，破坏的是氢键，H—O并不断裂，A项错；原子晶体熔化时，破坏共价键，共价键越强，越不易破坏，熔点越高，B项正确；分子晶体的熔沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，故C、D项错误。答案　B3．下列性质符合分子晶体的是(　　)A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点97.81℃，质软、能导电、密度是0.97g·cm－3C．熔点10.31℃，液体不导电，水溶液能导电D．熔点2030℃，熔化时能导电，水溶液也能导电解析　A、D项中物质熔点较高，D项中物质熔化时能导电，都是离子化合物，B项中物质固态能导电，应为金属单质。答案　C4．在amol金刚石中含有C—C键的个数为(　　)A．a×6.02×1023B．2a×6.02×1023C．4a×6.02×1023D．8a×6.02×1023解析　金刚石晶体中每个C原子与4个C原子相连，每2个C原子形成一个共价键，因此每个C原子可形成4×＝2个C—C键，故选B项。答案　B5．干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是(　　)A．二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量B．C===O键键能比Si—O键键能小C．干冰为分子晶体，二氧化硅为原子晶体D．干冰易升华，二氧化硅不能解析　干冰和二氧化硅晶体尽管同属ⅣA族元素的最高价氧化物，但干冰是分子晶体，二氧化硅为原子晶体，干冰的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小，而不是共价键键能的强弱，而二氧化硅的熔、沸点则由Si—O共价键键能的强弱所决定。答案　C56．据报道：用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物比金刚石更坚硬，则下列分析正确的是(　　)A．该碳氮化合物呈片层状结构B．该碳氮化合物呈空间立体网状结构C．该碳氮化合物中C—N键键长比金刚石的C—C键键长长D．该碳氮化合物的化学式为C4N3解析　因碳氮化合物硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子晶体，故是空间立体网状结构；与金刚石相比，C原子半径大于N原子半径，所以C—N键键长小于C—C键键长；由碳的四价、氮的三价原理分析，该化合物的化学式应为C3N4。答案　B7．下列各组物质发生状态改变时，所克服的微粒间的相互作用，属于同种类型的是(　　)A．金刚石和硫的熔化B．食盐和石蜡的熔化C．碘和干冰的升华D．二氧化硅和氧化钠的熔化解析　金刚石是原子晶体，熔化时克服共价键，硫是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；食盐是离子晶体，熔化时克服离子键，石蜡是非晶体，没有固定的熔沸点；碘和干冰均为分子晶体，升华时克服的是分子间作用力；二氧化硅是原子晶体，熔化时克服共价键，氧化钠是离子化合物，熔化时克服离子键。答案　C8.金刚石是由碳原子所形成的正四面体结构向空间无限延伸而得到的具有空间网状结构的原子晶体。在立方体中，若一碳原子位于立方体体心，则与它直接相邻的四个碳原子位于该立方体互不相邻的四个顶角上〔如右图中的小立方体〕。请问图中与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子数为多少，它们分别位于大立方体的什么位置(　　)A．12，大立方体的12条棱的中点B．8，大立方体的8个顶角C．6，大立方体的6个面的中心D．14，大立方体的8个顶角和6个面的中心解析　与小立方体顶角的四个碳原子直接相邻的碳原子分别位于大立方体的12条棱的中点，共12个。答案　A9．下列晶体性质的比较中不正确的是(　　)A．沸点：NH3>PH3B．熔点：SiI4>SiBr4>SiCl4C．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅5解析　A项中注意NH3分子间存在氢键，故沸点NH3>PH3；B项中三种物质组成和结构相似，且均为分子晶体，熔点随相对分子质量的增大而升高，B项正确；C项中白磷和冰都是分子晶体，硬度小，而二氧化硅是原子晶体，硬度大，C项错误；D项中的三种物质都是原子晶体，由于原子半径C<si，所以键长c—c<c—si<si—si，故键能c—c>C—Si>Si—Si，而键能越大，原子晶体的硬度越大，D项正确。答案　C10．观察下列模型并结合有关信息进行判断，下列说法错误的是(　　)　HCNS8SF6B12结构单元结构模型示意图备注/易溶于CS2/熔点1873KA.HCN的结构式为H—C≡N，分子中“C≡N”键含有1个σ键和2个π键B．固态硫S8属于原子晶体C．SF6是由极性键构成的非极性分子D．单质硼属原子晶体解析　在“C≡N”键中含有1个σ键和2个π键，A项正确；S8属于分子晶体，B项错；SF6是正八面体对称结构是非极性分子，C项正确；晶体硼熔点高为原子晶体，D项正确。答案　B11．(1)下图为固态CO2的晶体结构示意图。通过观察分析，可得出每个CO2分子周围与之紧邻、等距的CO2有________个。(2)试判断：①SiO2、②SiC、③CS2晶体的熔点由高到低的排列顺序是________(填相应物质的编号)。解析　(1)每个CO2分子周围有12个CO2分子(同层4个，上层4个，下层4个)。(2)先判断晶体类型，SiO2、SiC为原子晶体，CS2为分子晶体，C—Si的键长比Si—O长，SiO2熔点比SiC高，CS2最低。答案　(1)12(2)①＞②＞③512．白磷分子中P—P键易断开，若一个白磷分子中的每个P—P键均断开插入一个氧原子，则一共可结合__________个氧原子，这样得到磷的一种氧化物，其分子式为__________。由C、H、N三种元素组成的某化合物，其分子内含4个氮原子排成内空的正四面体(同白磷)，每两个氮原子间都有一个碳原子，且分子内无C—C和C===C，则化合物的分子式__________。解析　白磷分子空间结构图中，分子内共有6个P—P键，由题意，可嵌入6个O原子，分子式为P4O6；同理4个N原子也可构成正四面体，在N—N之间嵌入6个C原子，因无C—C和C===C，为满足碳4价，化合物分子应由4个N原子和6个CH2组成，故分子式为C6H12N4。答案　6　P4O6　C6H12N413．德国和美国科学家首次研制出了由20个碳原子组成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由多个正五边形构成的(如图所示)。请回答：(1)C20分子中共有________个正五边形，共有________条棱。C20晶体属于________(填晶体类型)。(2)固体C60与C20相比较，熔点较高的应为________，理由是________________________。解析　(1)C20分子中的棱边数为＝30(每个碳原子形成三条键)，所以含五边形的个数为×2＝12(每条棱被2个五边形共用)。在题中明确提出为空心笼状分子，故C20为分子晶体。(2)C60与C20均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大熔点越高。答案　(1)12　30　分子晶体(2)C60　结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高14．有A、B、C、D4种元素，A元素的气态氢化物分子式为AH4，其中A的质量分数为75%，该元素核内有6个中子，能与B形成AB2型化合物，B在它的氢化物中含量为88.9%，核内质子数和中子数相等，C、D为同周期元素，D的最高价氧化物的水化物为酸性最强的酸，C的氧化物为两性氧化物。(1)A元素的一种无色透明的单质，名称为________，其晶体类型是________。(2)B的氢化物的电子式为________，属________分子(填“极性”或“非极性”)。(3)A和B形成化合物的分子空间构型为________，属________分子，其晶体类型是________，俗名________。(4)C元素位于周期表中第________周期________族，A、C、D三种元素的最高价氧化物的水化物按酸性由强到弱的顺序排列为____________________________(用分子式表示)。5(5)C和D的化合物溶于水后滴入过量KOH，现象是____________________________，离子方程式为__________________________________________。解析　由已知×100%＝75%，得ArA＝12，该元素核内有6个中子，则质子数为6，A为碳。同样可推出B为氧，AB2为CO2。最高价氧化物水化物酸性最强者为HClO4，D为Cl，同周期氧化物为两性的C为Al。答案　(1)金刚石　原子晶体(2)H：：H　极性(3)直线形　非极性　分子晶体　干冰(4)三　ⅢA　HClO4＞H2CO3＞H3AlO3(5)先有白色沉淀，滴入过量KOH时白色沉淀消失Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O5</si，所以键长c—c<c—si<si—si，故键能c—c>