高中化學(xué)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)3.2分子晶體與原子晶體同步測試新人教版選修3

1、天才是百分之一的靈感加百分之九十九的勤奮第二節(jié) 分子晶體與原子晶體基礎(chǔ)鞏固I 1下列物質(zhì)在室溫下均是分子晶體的是（）A.H2Q CH、HFB.紅磷、硫、碘C.CQ、SO、NODHSO、CHCHOH HCHO答案：B解析：里目的核心是“室溫”,在該條件下H2。HSO、CHCHOH均為?體，而CH、HRCO、NO、SO、HCHO勻?yàn)闅怏w，故B項(xiàng)正確。2下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是（）IA.原子晶體硬度通常比分子晶體大B.原子晶體的熔、沸點(diǎn)較高C.分子晶體中有的水溶液能導(dǎo)電D.金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體答案：D解析：|由于原子晶體中粒子間以共價(jià)鍵結(jié)合 ，而分子晶體中分子間以分子間

2、作用力結(jié)合 ，故原子晶 體比分子晶體的熔、沸點(diǎn)高，硬度大。有些分子晶體溶于水后能電離出自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電，如HSQ、HCL D選項(xiàng)中白干冰（CO2）是分子晶體，D錯(cuò)。I 3我國的激光技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。據(jù)報(bào)道，有科學(xué)家用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，與此同時(shí)再用射頻電火花噴射氮?dú)?，此時(shí)，碳原子與氮原子結(jié)合成碳氮化合物薄膜。據(jù)稱，這種化合物可能比金剛石更堅(jiān)硬。其原因可能是（）A.碳、氮原子構(gòu)成平面結(jié)構(gòu)的晶體B.碳氮鍵比金剛石中的碳碳鍵鍵長更短C.氮原子電子數(shù)比碳原子電子數(shù)多D.碳、氮的單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)均不活潑答案：B解析：M“這種化合物可能比金剛石更堅(jiān)硬”可知該晶體應(yīng)該是一種原子晶

3、體，原子晶體是一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu) ，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于氮原子的半徑比碳原子的半徑要小 ，所以二者所 形成的共價(jià)鍵的鍵長要比碳碳鍵的鍵長短 ，所以該晶體比金剛石的熔、沸點(diǎn)更高，硬度更大，B選項(xiàng) 正確；原子的電子數(shù)和單質(zhì)的活潑性一般不會(huì)影響到所形成的晶體的硬度等物理性質(zhì)，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。匚4下列各組物質(zhì)的晶體中，化學(xué)鍵類型和晶體類型都相同的是（）A.SQ 和 SiO2B.CQ和 H2OC.BN 和 HClD.CC14和 KCl牌案：B解析：A項(xiàng)中SQ和SiO2的化學(xué)鍵相同，都是極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，SO2晶體屬于分子晶 體,SiO 2晶體屬于原子晶體;B項(xiàng),CO2和H2O中的化學(xué)鍵

4、都是極性共價(jià)鍵 ,且都屬于分子晶體；C項(xiàng)中 BN和HCl的化學(xué)鍵相同，都為極性共價(jià)鍵，但晶體類型不同，BN晶體屬于原子晶體，HCl晶體屬于分 子晶體；D項(xiàng),CC14和KCl中的化學(xué)鍵不同，CCl4中為極性共價(jià)鍵,KCl中為離子鍵，且晶體類型也不 同,CCl 4晶體屬于分子晶體,KCl晶體屬于離子晶體。I 5醫(yī)院在進(jìn)行外科手術(shù)時(shí)，常用HgCl2稀溶液作為手術(shù)刀的消毒劑。已知HgCl2有如下性質(zhì)：HgCl2晶體熔點(diǎn)較低；HgCl2熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；HgCl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于 HgCL的敘述正確的是（）A.HgCl 2晶體屬于分子晶體B.HgCl2屬于離子化合物C.HgCl2屬于電

5、解質(zhì)，且屬于強(qiáng)電解質(zhì)D.HgCl2屬于非電解質(zhì)答案：A解析：信息可知HgCl2晶體屬于分子晶體，A項(xiàng)正確；由信息可知 HgCl2屬于共價(jià)化合物，且為弱電解質(zhì)，故B、C、D均錯(cuò)誤。1.6在高壓下可以將CO轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO原子晶體的說法正確的是（）A.CQ的原子晶體和分子晶體互為同素異形體B.在一定條件下，CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化C.CQ的原子晶體和CO的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)D.在CO的原子晶體中，每個(gè)碳原子周圍結(jié)合 4個(gè)氧原子，每個(gè)氧原子與兩個(gè)碳原子相結(jié)合r D咿口素異形體的研究對象是單質(zhì) ；CO2的晶體類型的轉(zhuǎn)變已生成了新物質(zhì),故為化學(xué)變化

6、；CO2 的不同晶體具有不同的物理性質(zhì) ；CO2晶體類似于SiO2晶體，屬原子晶體，每個(gè)碳原子結(jié)合 4個(gè)氧原 子，每個(gè)氧原子結(jié)合2個(gè)碳原子。，、7（雙選）碳化硅（SiC）晶體有類似金剛石的結(jié)構(gòu)。其中碳原子和硅原子的位置是交替出現(xiàn)的。它與晶體硅和金剛石相比較，正確的是（）A.熔點(diǎn)從高到低的順序是：金剛石 >碳化硅 >晶體硅B.熔點(diǎn)從高到低的順序是：金剛石 >晶體硅 >碳化硅C.三種晶體中的基本單元都是正四面體結(jié)構(gòu)D.三種晶體都是原子晶體且均為電的絕緣體答案：Rc押析：作題意,金剛石、碳化硅和晶體硅都是原子晶體,且都應(yīng)有類似金剛石的四面體結(jié)構(gòu)單元。因鍵長由長到短的順序是Si

7、-Si>Si -C>G-C（可由原子半徑來推斷）,則鍵能為C-C>Si-C>Si-Si,所以破壞這些鍵時(shí)所需能量依次降低，從而熔點(diǎn)依次降低。上述三種原子晶體中晶體硅是半導(dǎo)體，具有一定的導(dǎo)電性。I 8X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素 ，Z在地殼中的含量僅次于Y,W可以形成自然界最硬的原子晶體。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.WX是沼氣的主要成分B.固態(tài)X2Y是分子晶體C.ZW是原子晶體D.ZY2的水溶液俗稱“水玻璃”答案：D解析：|由題給條件可知,X為氫元素,Y為氧元素，Z為硅元素，W為碳元素。則WX為CH;X2Y為H2O, 其晶體為分子晶體；ZW為SiC,屬

8、于原子晶體；ZY2為SiO2,SiO2難溶于水，也不能與水反應(yīng)。: 9下列晶體性質(zhì)的比較中不正確的是（）A.沸點(diǎn)：NH3>PHB.熔點(diǎn):Sil 4>SiBr 4>SiCl 4C.硬度：白磷 >冰>二氧化硅D.硬度：金岡J石 >碳化硅 > 晶體硅答案：c解析：A項(xiàng)中注意NH3分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)NH3>PH,正確；B項(xiàng)中三種物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)相似,且均為分子晶體，熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量的增大而升高，正確；C項(xiàng)中白磷和冰都是分子晶體，硬度小，而二氧化硅是原子晶體，硬度大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)中的三種物質(zhì)都是原子晶體，由于原子半徑 C<Si,所以鍵長C-C&l

9、t;C-Si<Si Si,故鍵能C-C>C-Si>Si Si,而鍵能越大,原子晶體的硬度越大,正確。1o 10(2016全國乙，節(jié)選)(1)比較下列錯(cuò)鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/ C-49.526146沸點(diǎn)/ C83.1186約400(2)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為 ,微粒之間存在的作用力是式是(4)Q分別與Y、Z形成的共價(jià)化合物的化學(xué)式是 和 4與Y形成的分子的電子式是 ，屬于(填“極性”或“非極性” )分 子?？偘福?1)分子 干冰(2)正四面體形 非極性(3)三角錐形H H(4) CS 2 CC145

10、 非極性解析：(1)Q為C,其最高價(jià)氧化物為 CO,為分子晶體，俗名為干冰。(2)R為Si,其氫化物為SiH4,其分子的立體構(gòu)型是正四面體形，為非極性分子。(3)N的常見氫化物為NH,立體構(gòu)型為三角錐形,N 2H的結(jié)構(gòu)式為，其電子式金戈鐵制卷(4)C分別和S、Cl形成的共價(jià)化合物為 CS、CCl4,CS2和CO結(jié)構(gòu)相似，都是直線形非極性分子，其結(jié)構(gòu)式為 Sc-S ,其電子式為又 12通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量I化學(xué)鍵白強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(AH，化學(xué)反應(yīng)的A H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵 的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和

11、的差?；瘜W(xué)鍵Si 一OSi 一ClH HH 一ClSi 一SiSi 一C鍵能360436 4131176347kJ mot460 )請回答下列問題(1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低Si;SiCl 4SO。(2)右圖中立方體中心的“ ”表示硅晶體中的一個(gè)原子，請?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“ ”表示出與之緊鄰的硅原子。(3)工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制取SiCl 4(g)+2H2(g)3 Si(s)+4HCl(g)1該反應(yīng)的反應(yīng)熱A H=kJ mol。件案：(1)>< (2)如圖+236解析：(1)SiC和Si皆為原子晶體，由于SiC鍵鍵能大于 Si-Si鍵鍵能，故SiC的熔點(diǎn)比Si 高;SiCl

12、 4為分子晶體，SiO2為原子晶體，前者的熔點(diǎn)低于后者。(2)根據(jù)硅原子與硅原子可形成四個(gè) 相等的硅硅鍵可知除立方體中心的硅原子外，與它相鄰的硅原子應(yīng)處于可形成正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上。(3)根據(jù)題意，所給反應(yīng)的舊化學(xué)鍵鍵能之和為4X 360 kJ mol-1+2X436 kJ mol-l =2 312kJ - mol-1,新化學(xué)鍵鍵能之和為4X 431 kJ - mol-1+2X 176 kJ - mol-1(每摩爾硅原子形成的晶體中含有 2 mol Si Si 鍵)=2 076 kJ mol-1,所以反應(yīng)熱為 2 312 kJ mol-1-2 076 kJ mol-1=236 kJ mol-1

13、。1.13據(jù)報(bào)道，科研人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)*II擬出結(jié)構(gòu)類似G0的物質(zhì)N60O已知：N60分子中每個(gè)氮原子均以N- N鍵結(jié)合三個(gè)N原子而形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；N- N鍵的鍵能為167 kJ mol-1。請回答 下列問題。(1)N 60分子組成的晶體為 晶體，其熔、沸點(diǎn)比N2(填“高”或“低”)，原因是 一(2)1 mol N 60分解成Nb時(shí)(填“吸收”或“放出”)的熱量是 kJ(已知N M |鍵 的鍵能為942 kJ mol-1),表明穩(wěn)定性N60(填“>” “<”或“=")由。 由(2)列舉N6。的一種用途 _。答案：|(1)分子高尺0、N2均形成分子晶體，N60的相對分子質(zhì)

14、量大，分子間作用力大，故熔、沸點(diǎn)(2)放出 13 230< (3)N 60可作高能炸藥解析：(1)N 60、N2形成的晶體均為分子晶體，因M(N60)> M(N2),故N60晶體中分子間的范德華力比N2晶體中的大，N60晶體的熔、沸點(diǎn)比N2晶體的高。(2)因每個(gè)氮原子形成三個(gè)N N鍵，每個(gè)N N鍵被2個(gè)N原子共用,故1 mol N 60中存在 N N鍵:1 mol X 60 x 3m ； = 90 mol。發(fā)生的反應(yīng)為 N6030N2 AH=90X 167 kJ mol-1-30 x 942 kJ - mol-1=-13 230 kJ mol-1<0,為放熱反應(yīng)，表明穩(wěn)定性N

15、2>N。（3）由于反應(yīng)放出大量的熱同時(shí)生成大量氣體，因此N。可用作高能炸藥。能力提升I 1下列各組晶體物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是（）SiO2和SQ晶體硼和HClCO和SO晶體硅和金剛石晶體窟和晶體氮硫黃和碘A.B. C. D.忤案：CI 2下列性質(zhì)符合分子晶體的是（）A.熔點(diǎn)1 070 C ,易溶于水，水溶液能導(dǎo)電B.熔點(diǎn)97.81 C,質(zhì)軟、能導(dǎo)電、密度是 0.97 g cm3C.熔點(diǎn)10.31 C,液體不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電D.熔點(diǎn)2 030 C ,熔化時(shí)能導(dǎo)電，水溶液也能導(dǎo)電慳案：C:3下列關(guān)于CH和CO的說法正確的是（）A.固態(tài)CO屬于分子晶體B.CH4分子中含有極

16、性共價(jià)鍵，是極性分子C.因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵 ，所以CH熔點(diǎn)低于COD.CH4和CO分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp2答案：A解析：巾態(tài) CO是分子晶體,A項(xiàng)正確；CH4分子是正四面體對稱結(jié)構(gòu)，其為含有極性鍵的非極性分子,B選項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4和CO都是分子晶體，分子晶體的相對分子質(zhì)量越大 ，分子間作用力越大，熔、沸 點(diǎn)越高，與鍵能無關(guān),C選項(xiàng)錯(cuò)誤；CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子的雜化類型是 sp3雜化,CQ為直線形 分子，碳原子的雜化類型是 sp雜化,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。1.4碳及其化合物廣泛存在于自然界中。回答下列問題：（1）CO能與金屬Fe形成Fe（CO）5,該化合物白熔點(diǎn)為 253 K,

17、沸點(diǎn)為376 K,其固體屬于 晶 體。(2)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有 子。個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接中最多有個(gè)C原子在同一平面。忤案：(1)分子(2)3 212 4解析：(1)Fe(CO) 5熔、沸點(diǎn)低，屬于分子晶體。(2)在石墨烯晶體中每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán)；并且每個(gè)C原子被3個(gè)六元環(huán)共用，則每“ 1個(gè)TK兀環(huán)占有的碳原子數(shù)為6乂3=2二,kJ在金剛石晶體中，每個(gè)C原子連接12個(gè)六元環(huán)；每個(gè)六元環(huán)中最多有 4個(gè)C原子共面。匚5碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖

18、依次是 G0、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖C附石墨 金剛石晶胞回答下列問題(1)金剛石、石墨、G0、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為 。(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化方式分別為 、。(3)C 60屬于 晶體，石墨屬于 晶體。石墨晶體中，層內(nèi)c C鍵的鍵長為142 pm,而金剛石中C C鍵的鍵長為154 pm。其原因是金 剛石中只存在 C C間的 共價(jià)鍵，而石墨層內(nèi)的 C C間不僅存在 共價(jià)鍵，還有鍵。(5)金剛石晶胞含有 個(gè)碳原子。若碳原子半徑為 r,金剛石晶胞的邊長為 a,根據(jù)硬球接觸模型，則r=a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率 (不要求計(jì)算結(jié)答案：同素異形體 (2)sp 3 sp2 分子 混合 （4） （T 0-兀（或大?；騪-p兀）4 .8 x 把產(chǎn)8 ，濟(jì)3.方/ 二三解析二|（1）由同一元素形成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體。（2）金剛石為正四面體形結(jié)構(gòu)，所以C原子采用sp3雜化。石墨烯（指單層石墨）為平面形結(jié)構(gòu)，C原子采用sp2雜