《分子晶體與原子晶體》同步練習(xí)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分)\a\vs4\al(2015·福建荷山中學(xué)高二檢測)下列晶體中不屬于原子晶體的()A．干冰B．金剛砂C．金剛石D．水晶解析：A.干冰是固體CO2，屬于分子晶體，A正確；B.金剛砂屬于原子晶體，B不符合題意；C.金剛石屬于原子晶體，C不符合題意；D.水晶屬于原子晶體，D不符合題意。答案：A\a\vs4\al(2015·遼寧遼陽高二檢測)下列屬于分子晶體性質(zhì)的是()A．組成晶體的微粒是離子B．能溶于CS2，熔點為℃，沸點為℃C．熔點為1400℃，可作半導(dǎo)體材料，難溶于水D．熔點高，硬度大解析：分子晶體的主要性質(zhì)有熔沸點低，硬度小，極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，晶體固態(tài)和熔化時均不導(dǎo)電。答案：B\a\vs4\al(2015·江蘇鹽城中學(xué)檢測)根據(jù)下表中給出的有關(guān)數(shù)據(jù)，判斷下列說法中錯誤的是()AlCl3SiCl4晶體硼金剛石晶體硅熔點/℃190－682300>35501410沸點/℃17857255048272355是分子晶體B．晶體硼是原子晶體C．AlCl3是分子晶體，加熱能升華D．金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵弱解析：SiCl4、AlCl3的熔沸點低，都是分子晶體，AlCl3的沸點低于其熔點，即在未熔化的溫度下它就能汽化，故AlCl3。加熱能升華，A、C正確；單質(zhì)硼的熔沸點高，所以晶體硼是原子晶體，B正確；C原子的半徑比Si原子的半徑小，金剛石中的C—C鍵鍵長比晶體硅中的Si—Si鍵鍵長短，金剛石中的C—C鍵比晶體硅中的Si—Si鍵強，D錯誤。答案：D\a\vs4\al(2015·孝感高二檢測)美國《科學(xué)》雜志曾報道：在40GPa的高壓下，用激光加熱到1800K，人們成功制得了原子晶體CO2，下列對該物質(zhì)的推斷一定不正確的是()A．該原子晶體中含有極性鍵B．該原子晶體易汽化，可用作制冷材料C．該原子晶體有很高的熔、沸點D．該原子晶體硬度大，可用作耐磨材料解析：CO2由固態(tài)時形成的分子晶體變?yōu)樵泳w，其成鍵情況也發(fā)生了變化，由原來的碳氧雙鍵變?yōu)樘佳鯁捂I，但化學(xué)鍵依然為極性共價鍵，故A項正確。由于晶體類型及分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，物質(zhì)的熔、沸點等性質(zhì)也發(fā)生了變化。CO2原子晶體具有高硬度，高熔、沸點等特點，故C、D項正確，B項錯誤。答案：B5．下列物質(zhì)，按沸點降低順序排列的一組是()A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF4解析：HF和H2O分子間含有氫鍵，沸點反常；對組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，沸點隨相對分子質(zhì)量的增加而增大。答案：D6．某原子晶體A，其空間結(jié)構(gòu)中的一部分如右圖所示。A與某物質(zhì)B反應(yīng)生成C，其實質(zhì)是在每個A—A鍵中插入一個B原子，則C的化學(xué)式為()A．ABB．A5B4C．AB2D．A2B5解析：由于處于中心的A原子實際結(jié)合的B原子為eq\f(1,2)×4＝2，故C的化學(xué)式為AB2。(如圖：)。答案：C7．下列說法錯誤的是()A．只含分子的晶體一定是分子晶體B．原子晶體中原子以共價鍵結(jié)合，具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性C．幾乎所有的酸都屬于分子晶體D．互為同素異形體的單質(zhì)的晶體類型一定相同解析：金剛石、石墨、C60是碳元素的同素異形體，分別屬于原子晶體、混合晶體、分子晶體，D項錯誤。答案：D8．(雙選)觀察下列模型并結(jié)合有關(guān)信息進行判斷，下列說法錯誤的是()HCNS8SF6B12結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)模型示意圖備注—易溶于CS2—熔點1873K的結(jié)構(gòu)式為HCN，分子中含有1個σ鍵和2個π鍵B．固態(tài)硫S8屬于原子晶體C．SF6是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子D．單質(zhì)硼屬原子晶體，結(jié)構(gòu)單元中含有30個B—B鍵解析：“CN”鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵，A項不正確；S8屬于分子晶體，B項錯；SF6是正八面體對稱結(jié)構(gòu)，是非極性分子，C項正確；硼晶體的結(jié)構(gòu)單元中有12個B原子，每個原子形成5個B—B鍵，而每個B—B鍵為2個原子所共有，所以B—B鍵數(shù)為12×5/2＝30個，D項正確。答案：AB\a\vs4\al(2015·重慶清華中學(xué)高二化學(xué)試題)在xmol石英晶體中，含有Si—O鍵數(shù)是()A．xmolB．2xmolC．3xmolD．4xmol解析：由石英的晶體結(jié)構(gòu)可以看出一個硅原子周圍有四個氧原子，即一個硅原子形成4個Si—O鍵，所以在xmol石英晶體中含有Si—O鍵數(shù)是4xmol。答案：D\a\vs4\al(2015·試題調(diào)研)現(xiàn)在已能在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO2原子晶體的說法中正確的是()A．CO2的原子晶體中存在范德華力，每1molCO2原子晶體中含有2NAπ鍵B．在一定條件下，CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為CO2分子晶體是物理變化C．熔點：金剛石>原子晶體CO2D．在CO2的原子晶體中，每個C原子周圍結(jié)合4個O原子，每個O原子與兩個C原子相結(jié)合解析：原子晶體中不存在分子間作用力，A不正確；兩者的晶體類型不同，CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為CO2分子晶體時存在化學(xué)鍵的斷裂和生成，屬于化學(xué)變化，B不正確；由于氧原子的半徑小于碳原子的半徑，所以熔點應(yīng)該是原子晶體CO2>金剛石，C不正確；由題意知CO2原子晶體與SiO2結(jié)構(gòu)相似，所以D正確。答案：D二、非選擇題(本題包括5小題，共50分)11．(10分)eq\a\vs4\al(2015·試題調(diào)研)據(jù)報道，科研人員應(yīng)用計算機模擬出結(jié)構(gòu)類似于C60的物質(zhì)N60。已知：①N60分子中每個氮原子均以N—N鍵結(jié)合三個N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；②N—N鍵的鍵能為167kJ/mol。請回答下列問題：(1)N60分子組成的晶體為________晶體，其熔沸點比N2________(填“高”或“低”)，原因是______________________________________________。(2)1molN60分解成N2時吸收或放出的熱量是________kJ(已知NN鍵的鍵能為942kJ/mol)，表明穩(wěn)定性N60________(填“>”“<”或“＝”)N2(3)由(2)列舉N60的用途：________。解析：(1)N60、N2形成的晶體均為分子晶體，因Mr(N60)>Mr(N2)，故N60晶體中分子的范德華力比N2晶體大，N60晶體的熔沸點比N2晶體高。(2)因每個氮原子形成三個N—N鍵，每個N—N鍵被2個N原子共用，故1molN60中存在N—N鍵1mol×60×3×eq\f(1,2)＝90mol。發(fā)生的反應(yīng)為N60=30N2△H，故△H＝90×167kJ/mol－30×942kJ/mol＝－13230kJ/mol<0，為放熱反應(yīng)，表明穩(wěn)定性N2>N60。(3)由于反應(yīng)放出大量的熱，因此N60可用作高能炸藥。答案：(1)分子高N60、N2均形成分子晶體，且N60的相對分子質(zhì)量大，分子之作用力大，故熔沸點高(2)13230<(3)N60可作炸藥12．(10分)eq\a\vs4\al(2015·山東濰坊高二檢測)二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示，請認真觀察該模型后回答下列問題：(1)二氧化硅晶體中最小環(huán)上有__________個原子，晶體結(jié)構(gòu)中存在以__________原子為中心、__________原子為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)。(2)晶體中每個最小環(huán)上有__________個硅原子，__________個氧原子。(3)晶體中存在的作用力有__________。A．共價鍵B．離子鍵C．配位鍵D．范德華力E．氫鍵解析：二氧化硅晶體中，最小環(huán)上有6個硅原子和6個氧原子，并形成以硅原子為中心、氧原子(或硅原子)為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)。原子晶體中只存在共價鍵，且Si—O鍵為極性鍵，不是配位鍵。答案：(1)12SiO(或Si)(2)66(3)A13．(10分)(1)如圖為CO2分子晶體結(jié)構(gòu)的一部分，觀察圖形。試說明每個CO2分子周圍有__________個與之緊鄰且等距的CO2分子；該結(jié)構(gòu)單元平均占有__________個CO2分子。CO2分子晶體(2)在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K時，人們成功制得原子晶體干冰，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與SiO2原子晶體相似，下列說法正確的是__________。A．原子晶體干冰易升華，可用作制冷劑B．原子晶體干冰有很高的熔點和沸點C．原子晶體干冰的硬度小，不能用作耐磨材料D．原子晶體干冰在一定條件下可與氫氧化鈉反應(yīng)E．每摩爾原子晶體干冰中含有4molC—O鍵解析：(1)題給出CO2分子晶體的一部分。取任一頂角的CO2分子，則與之距離最近且等距的是共用該頂角的三個面面心上的CO2分子，共3個；而該頂角被8個同樣晶胞共用，而面心上的分子被2個晶胞共用，這樣符合題意的CO2分子有：3×8/2＝12個；在此結(jié)構(gòu)中，8個CO2分子處于頂角，為8個同樣結(jié)構(gòu)共用，6個CO2分子處于面心，為2個同樣結(jié)構(gòu)共用。所以，該結(jié)構(gòu)單元平均占有的CO2分子數(shù)為：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個；(2)該題應(yīng)從SiO2的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)來判斷。答案：(1)124(2)BDE14．(10分)eq\a\vs4\al(2015·貴州六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)下面是C60、金剛石的模型。請回答下列問題：(1)硅與碳同主族，寫出硅原子基態(tài)時的核外電子排布式：__________。(2)從晶體類型來看，C60屬于__________晶體。(3)二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個O原子。觀察圖乙中金剛石的結(jié)構(gòu)，可知二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是__________。(4)有機化合物中碳原子的成鍵方式有多種，這也是有機化合物種類繁多的原因之一。丙烷分子中2號碳原子的雜化方式是__________，丙烯分子中2號碳原子的雜化方式是__________，丙烯分子中最多有__________個原子共平面。解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查學(xué)生對相關(guān)知識的理解。(1)基態(tài)硅原子核外有14個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)C60屬于分子晶體。(3)金剛石中最小環(huán)含有6個碳原子，根據(jù)題意分析知二氧化硅中最小環(huán)上含有6個O原子。(4)丙烷分子中2號碳原子為飽和碳原子，雜化類型為sp3，丙烯分子中2號碳原子與1號碳原子形成一個雙鍵，2號碳原子的雜化類型為sp2。乙烯分子中6個原子在同一平面，丙烯可以看成是甲基取代乙烯中的1個氫，丙烯的甲基中有3個氫，最多有1個氫與其余6個原子在同一平面，因此丙烯中最多有7個原子在同一平面。答案：(1)1s22s22p63s23p2(2)分子(3)6(4)sp3sp2715．(10分)A的單質(zhì)與B的單質(zhì)在常溫下劇烈反應(yīng)，得到化合物X，X的蒸氣密度是同溫度下的空氣密度的倍，X遇過量水劇烈反應(yīng)，反應(yīng)完全后的混合物加熱蒸干，得一難溶物，后者在空氣中經(jīng)1000℃以上高溫灼燒，得到化合物Y。Y晶體的晶胞與金剛石類似，A原子的位置相當(dāng)于碳原子在金剛石晶胞中的位置，但Y晶胞中A原子并不直接相連，而是通過E原子相連。X與過量氨反應(yīng)完全后得到含A的化合物Z，Z經(jīng)高溫灼燒得化合物G，G是一種新型的固體材料。求：(1)X________，Y________，Z________，G________(化學(xué)式)。(2)你預(yù)計G有什么用途？并用一兩句話說明理由。________________________________________________________________________________解析：本題考查原子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。本題的特征信息為：“Y的晶胞與金剛石類似，且A原子的位置相當(dāng)于碳原子在金剛石晶胞中的位置”，可推出A為Si(類似于金剛石結(jié)構(gòu)的晶體有晶體硅、二氧化硅等)。由于Y晶體中Si是通過E原子相連的，故Y為SiO2?！癝i能與B單質(zhì)在常溫下劇烈反應(yīng)”，可推測B為鹵素單質(zhì)，根據(jù)：M(X)＝×29g·mol－1＝171g·mol－1，驗證出B為C