3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2

第三章 第二节 分子晶体与共价晶体 1.下列物质中属于共价晶体的是( ) ①干冰 ② 2SiO ③晶体硅 ④白磷 ⑤氨基乙酸 ⑥固态 He A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③ D.①②⑤⑥ 2.下列有关分子晶体的叙述正确的是（ ） A.分子内均存在共价键 B.分子晶体的熔点较高 C.分子晶体中一定存在氢键 D.分子晶体熔化时一定破坏了范德华力 3.下列晶体性质的比较正确的是( ) A.熔点：金刚石>晶体硅>晶体锗>硫 B.熔点： 4 4 4 4SiI SiBr SiCl SiF   C.沸点： 2 2 3H S H O HF NH   D.硬度：金刚石>白磷>冰>水晶 4.下列关于分子晶体的说法不正确的是（ ） A.分子晶体中含有分子 B.固态或熔融态时均能导电 C.分子间以分子间作用力相结合 D.熔、沸点一般比较低 5. 4SiCl 的分子结构与 4CCl 类似，对其作出如下推断，其中正确的是( ) ① 4SiCl 晶体是分子晶体 ②常温常压下 4SiCl 不是 气体 ③ 4SiCl 的分子是由极性共价键形成的 ④的熔 4SiCl 点高于 4CCl A.全部 B.只有①② C.只有②③ D.只有① 6.化合物形成的晶体结构多种多样。如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.①④ B.②③ C.①② D.④⑤ 7.下列说法中，正确的是( ) A．冰熔化时，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 8.新型材料 4B C 可用于制作切割工具和高温热交换器。下列推断正确的是( ) A. 4B C 是分子晶体 B. 4B C 是该物质的分子式 C. 4B C 是共价晶体 D. 4B C 的电子式为 9.氮化碳结构如下图所示，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 C3N4 C. 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 10.回答下列问题： （1）金刚砂（SiC）的硬度很大，摩氏硬度为 9.5 级，仅次于金刚石，其晶胞结构如 图甲所示，则金刚砂的晶体类型为_______________；在 SiC 中，与每个 C 原子距离相 等且最近的 C 原子数目为_____________________；若晶胞的边长为 pma ，则金刚砂 的密度表达式为_________________。 （2）硅的某种单质的晶胞结构如图乙所示。GaN 晶体的结构与该硅晶体的结构相似， 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 3g cm g ，阿伏加德罗常数的值为 AN ，则晶体中相距最近的两个硅原子之间的距离为 ______________cm（用代数式表示）。 答案以及解析 1.答案：C 解析：干冰、白磷、氨基乙酸和固态 He 属于分子晶体， 2SiO 和晶体硅属于共价晶体。 2.答案：D 解析：稀有气体分子内无化学键，A 项错误；分子晶体有低熔点的特性，B 项错误； 分子晶体中不一定存在氢键，如 2CO 晶体，C 项错误；分子晶体中分子间一定存在范 德华力，可能存 在氢键，所以分子晶体熔化时一定破坏了范德华力，D 项正确。 3.答案：A 解析：A 项，金刚石、晶体硅和晶体锗都是共价晶体，硫是分子晶体，且原子半径： C晶体锗>硫；B 项， 4SiI 、 4SiBr 、 4SiCl 和 4SiF 是组成 和结构相似的分子晶体，相对分子质量： 4 4 4 4SiI SiBr SiCl SiF   ，故熔点： 4 4 4 4SiI SiBr SiCl SiF   ；C 项， 2H O 、HF 和 3NH 分子间都存在氢键， 2H O 分子之间的 氢键作用最强， 3NH 分子之间的氢键作用最弱， 2H S 分子之间只存在范德华力，故沸 点： 2 3 2H O HF NH H S   ；D 项，白磷和冰是分子晶体，硬度小，金刚石和水晶是共 价晶体，硬度大。 4.答案：B 解析：A 项，分子晶体是由分子构成的；B 项，固态或熔融态时，分子晶体既不电离也 没有自由移动的电子，均不能导电；C 项，分子间以分子间作用力相结合；D 项，分 子晶体的熔、 沸点一般比较低。 5.答案：A 解析： 4CCl 属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。① 4SiCl 与 4CCl 结构相 似，则 4SiCl 是分子晶体，正确； ② 4SiCl 与 4CCl 结构相似，且 4SiCl 的相对分子质量较 大、 4CCl 是 液体，则常温常压下 4SiCl 不可能是气体，正确；③ 4SiCl 中 Si 与 Cl 形成共 价键，则 4SiCl 是由极性共价键形成的分子，正确；④分 子晶体的相对分子质量越大， 熔点越高，则 4SiCl 的熔点高于 4CCl ，正确。故选 A。 6.答案：A 解析：②③⑤的结构都是向外延伸和扩展的，而①和④的结构没有这种特点，所表示 的物质最有可能是分子晶体，A 项符合题意。 7.答案：B 解析：A．冰熔化克服氢键，属于物理变化，H-O 键没有断裂，故 A 错误； B．影响原子晶体熔沸点高低的因素是键能的大小，共价键的键长越短，键能越大， 熔点就越高，故 B 正确； C．影响分子晶体熔沸点高低的因素是相对分子质量大小，与共价键的键能无关，故 C 错误； D．分子的稳定性与分子间作用力无关，稳定性属于化学性质，分子间作用力影响物 理性质，故 D 错误． 8.答案：C 解析：A 项，新型材料 4B C 可用于制作切割工具和高温热交换器，说明 4B C 具有硬度 大、熔点高的特性，而分子晶体的硬度小、熔点低，错误。B 项， 4B C 属于共价晶 体，构成微粒是 B、C 原子，不含分子，错误。D 项，共价晶体中原子间以共价键相 结合， 4B C 中 C 和 B 形成 4 个共用电子对，错误。 9.答案：B 解析：据β-氮化碳硬度超过金刚石晶体判断，氮化碳属于原子晶体，A 项正确；氮的 非金属性强于碳的非金属性，氮化碳中碳显+4 价，氮显-3 价，B 项错误；氮化碳的化 学式为 C3N4，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与 3 个碳原子相连，C、D 两项正确。 10.答案：（1）共价晶体；12；   1 310 23 1 4 40 g mol 10 cm 6.02 10 mola        g （2）4；正四面体形； 3 A 3 224 4 N g 解析：（1）由题述信息可知，金刚砂（SiC）属于共价晶体；以晶胞顶点的 C 原子为 例，距离该碳原子最近的碳原子位于晶胞的面心上，每个顶点 C 原子被 8 个晶胞共 用，故与每个碳原子距离相等且最近的碳原子数目为 3 8 122   ；该晶胞中 C 原子个数 为 1 18 6 48 2     ，Si 原子个数为 4，相当于每个晶胞中含有 4 个 SiC，晶胞边长为 1010 cma  ，故   1 310 23 1 4 40 g mol 10 cm 6.02 10 mol m V a          g 。 （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 的 Si 原子的数目是 1 18 6 4 88 2      ，则根据晶体的密度= m V 可知， 3 3A A 28 8 224cm cmNV N     g ，晶胞的边长= 3 3 A 224 cmV N g ，在晶胞中两个相距最近的 Si 原子之间的距离为晶胞体对角线长的 1 4 ，即 3 A 3 224 cm4 N g 。