2019高中化學課下能力提升（七）分子晶體與原子晶體精練新人教版.docx

分子晶體與原子晶體一、選擇題1下列有關分子晶體的說法中正確的是()A分子內均存在共價鍵B分子晶體中一定存在范德華力C分子間一定存在氫鍵D其結構一定不能由原子直接構成2下列關于原子晶體和分子晶體說法不正確的是()A原子晶體硬度通常比分子晶體大B原子晶體的熔、沸點較高C有些分子晶體的水溶液能導電D金剛石、水晶和干冰屬于原子晶體3(2016邢臺高二檢測)近年來，科學家合成一系列具有獨特化學特性的氫鋁化合物(AlH3)n。已知，最簡單的氫鋁化合物Al2H6的球棍模型如圖所示，它的熔點為150 ，燃燒熱極高。下列說法肯定錯誤的是()AAl2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體BAl2H6在空氣中完全燃燒，產物為氧化鋁和水C氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料D氫鋁化合物中可能存在組成為AlnH2n2的一系列物質(n為正整數)4(2016上海十三校高二檢測)下列關于二氧化硅晶體的描述錯誤的是()A分子式為SiO2B熔化時共價鍵斷裂C屬于酸性氧化物D1 mol SiO2中含有4 mol SiO鍵5SiCl4的分子結構與CCl4相似，對其進行下列推測，不正確的是()ASiCl4晶體是分子晶體B常溫、常壓下SiCl4是氣體CSiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子DSiCl4的熔點高于CCl46(2016蚌埠高二檢測)某研究所合成了一種球形分子，它的分子式為C60Si60，其結構中包含有C60和Si60。下列對該分子的敘述中正確的是()A分子中Si60被包裹在C60里面B形成的晶體屬于分子晶體C其摩爾質量為2 400D熔點高、硬度大7(2016六安高二檢測)下列關于SiO2和金剛石的敘述正確的是()ASiO2晶體結構中，每個Si原子與2個O原子直接相連B通常狀況下，60 g SiO2晶體中含有的分子數為NA(NA表示阿伏加德羅常數)C金剛石網狀結構中，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子D1 mol金剛石含4 mol CC鍵8下列敘述中，結論(事實)和對應的解釋(事實)均不正確的是()A金剛石的熔、沸點高于晶體硅，因為CC鍵的鍵能大于SiSi鍵的鍵能B二氧化硅晶體中不存在SiO2分子，因為它含有硅氧四面體的空間網狀結構C稀有氣體的晶體屬于原子晶體，因為其組成微粒是原子，不存在分子間作用力D立體構型為正四面體結構的分子中，化學鍵的鍵角不一定是10928，有可能為609(2016太原高二檢測)碳化硅的結構類似于金剛石的晶體，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體中，它們的熔點從高到低的順序是()金剛石 晶體硅 碳化硅A B C D10干冰晶體是一種面心立方結構，如圖所示，即每8個CO2構成立方體，且在6個面的中心又各有1個CO2分子，在每個CO2周圍距離為 a (其中a為立方體棱長)的CO2有()A4個 B8個 C12個 D6個11(2016黃石高二檢測)晶體硼的結構如圖所示。已知晶體硼結構單元是由硼原子組成的正二十面體，其中有20個等邊三角形的面和一定數目的頂點，每個項點上各有1個B原子。下列有關說法不正確的是()A每個硼分子含有12個硼原子B晶體硼是空間網狀結構C晶體硼中鍵角是60D每個硼分子含有30個BB12(2016衡水高二檢測)X和Y兩種元素的核電荷數之和為22，X的原子核外電子數比Y的少6個。下列說法中不正確的是()AX的單質固態(tài)時為分子晶體BY的單質為原子晶體CX與Y形成的化合物固態(tài)時為分子晶體DX與碳形成的化合物為分子晶體二、非選擇題13有下列幾種晶體：A.水晶B冰醋酸C白磷D金剛石E晶體氬F干冰(1)屬于分子晶體的是_(填字母，下同)，直接由原子構成的分子晶體是_。(2)屬于原子晶體的化合物是_。(3)直接由原子構成的晶體是_。(4)受熱熔化時，化學鍵不發(fā)生變化的是_，需克服共價鍵的是_。14(2016東北師大附中高二檢測)硼及其化合物在現代工業(yè)、生活和國防中有著重要的應用價值。(1)基態(tài)硼原子的電子排布式是_；最簡單的硼烷是B2H6(乙硼烷)，結構如圖所示，其中B原子的雜化方式為_。(2)三氯化硼和三氟化硼常溫下都是氣體，都有強烈的接受孤電子對的傾向。推測它們固態(tài)時的晶體類型為_；三氟化硼與氨氣相遇，立即生成白色固體，寫出該白色固體結構式，并標注出其中的配位鍵_。(3)經結構研究證明，硼酸晶體中B(OH)3單元結構如圖所示。各單元中的氧原子通過OHO氫鍵連結成層狀結構，其片層結構及鍵長、層間距數據如圖所示。層與層之間以微弱的分子間力相結合構成整個硼酸晶體。H3BO3是一元弱酸，寫出它與水反應的化學方程式_；根據結構判斷下列說法正確的是_；a硼酸晶體有滑膩感，可作潤滑劑bH3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關c含1 mol H3BO3的晶體中有3 mol氫鍵dH3BO3分子中硼原子最外層為8e穩(wěn)定結構(4)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，如圖為其晶胞結構示意圖。該功能陶瓷的化學式為_；第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。15參照如圖所示SiO2的晶體結構模型分析SiO2晶體的結構，并回答下列問題。二氧化硅的晶體結構模型(1)在二氧化硅晶體中有若干環(huán)狀結構，最小的環(huán)狀結構由_個原子構成。(2)在二氧化硅晶體中，硅原子的價電子層原子軌道發(fā)生了雜化，雜化的方式是_，SiOSi鍵與SiOSi鍵的夾角是_。(3)二氧化硅屬于重要的無機非金屬材料，請列舉兩項二氧化硅的主要用途：_。_。(4)下列說法中正確的是_。凡是原子晶體都含有共價鍵凡是原子晶體都有正四面體結構凡是原子晶體都具有空間立體網狀結構凡是原子晶體都具有很高的熔點能力提升16有A、B、C、D四種元素，A元素的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，其中A元素的質量分數為75%，該元素核內有6個中子，能與B形成AB2型化合物，B在它的氫化物中含量為88.9%，核內質子數和中子數相等；C、D為同周期元素，D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，C的氧化物為兩性氧化物。(1)A元素的一種無色透明的單質，名稱叫_，其晶體類型是_。(2)B的氫化物的電子式為_，屬于_(填“極性”或“非極性”)分子。(3)A和B形成AB2型化合物的分子立體構型為_，屬_(填“極性”或“非極性”)分子，其晶體類型為_。(4)C元素位于周期表中第_周期第_族，A、C、D三元素的最高價氧化物的水化物按酸性由強到弱的順序為_(用化學式表示)。(5)C、D組成的化合物溶于水后滴入過量KOH，現象是_，離子方程式為_。17(2016來賓高二檢測)氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質及其化合物在農藥、化肥等方面有重要應用。請回答下列問題。(1)氮、磷、砷的電負性的大小關系是_，砷原子M層電子排布式為_。(2)K3Fe(CN)6晶體中Fe3與CN之間的鍵型為_，該化學鍵能夠形成的原因是_。(3)已知：CH4SiH4NH3PH3沸點(K)101.7161.2239.7185.4分解溫度(K)8737731073713.2分析上表中四種物質的相關數據，請回答：CH4和SiH4比較，沸點高低的原因是_。NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是_。 A B(4)金剛石是原子晶體，含有的最小環(huán)是六元環(huán)(如B圖)，每個碳原子連接_個六元環(huán)，如A圖是金剛石的晶胞，若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，碳原子在晶胞中的空間占有率_(不要求計算過程)。課下能力提升(七)1解析：選B稀有氣體元素組成的晶體中，不存在由多個原子組成的分子，而是原子間通過范德華力結合成晶體，所以不存在任何化學鍵，且分子為單原子分子，故A、D項錯誤。分子間作用力包括范德華力和氫鍵，范德華力存在于所有的分子晶體中，而氫鍵只存在于含有與電負性較強的N、O、F原子結合的氫原子的分子間或者分子內，故B項正確，C項錯誤。2解析：選D原子晶體中原子間通過共價鍵結合成立體網狀結構，因此硬度大，熔、沸點較高。分子晶體在固態(tài)熔融時不導電，但有的溶于水時能導電，如H2SO4等。干冰是二氧化碳晶體，屬于分子晶體。3解析：選D分子晶體的熔點較低，通過題中給出的Al2H6的熔點為150 ，推出Al2H6為分子晶體，故A正確；根據題中信息Al2H6的燃燒熱極高，判斷Al2H6能燃燒，根據原子守恒，Al2H6的組成元素只有Al、H兩種元素，又由于是在氧氣中燃燒，推出燃燒產物為氧化鋁和水，故B正確；根據氫鋁化合物組成元素為Al和H兩種元素，而Al和H2都是很好的燃料，但氫氣的在儲存盒運輸中是極不方便，將其轉化成氫鋁化合物后，就解決這一矛盾，同時氫鋁化合物的燃燒熱極高因此可以作為未來的儲氫材料和火箭燃料，故C正確；根據化合物中正負化合價的代數和為0，在AlnH2n2組成中，有3n(2n2)0，則有3n2n2，n2，推出化學式為：Al2H6符合要求，但這僅是一種情況，當n1時，得出化學式為：AlH4不符合要求，所以AlnH2n2不具有普遍性，故D錯誤。4解析：選A二氧化硅屬于原子晶體，不存在分子，SiO2是表示二氧化硅中原子比的化學式，故A錯誤；二氧化硅屬于原子晶體，原子間通過共價鍵結合，熔化時共價鍵斷裂，故B正確；二氧化硅能夠與堿和堿性氧化物反應，屬于酸性氧化物，故C正確；在SiO2中，每一個SiO鍵都是一個Si原子全部占有，沒有其他Si原子與它共享，而1個Si原子同樣連有4個SiO鍵，所以1 mol SiO2中有4 mol SiO鍵，故D正確。5解析：選B由于SiCl4具有分子結構，所以一定屬于分子晶體。影響分子晶體熔、沸點的因素是分子間作用力的大小，在這兩種分子中都只有范德華力，SiCl4的相對分子質量大于CCl4的相對分子質量，所以SiCl4的分子間作用力大，熔、沸點比CCl4高一些，常溫、常壓下為液體。CCl4的分子是正四面體結構，SiCl4與它結構相似，因此也應該是正四面體結構，是含極性鍵的非極性分子。6解析：選B硅的原子半徑比碳大，所以硅化合物Si60C60，外層球殼為Si60，內層球殼為C60，故A錯誤；由題目中的信息可知是一種新的球形分子，分子式為C60Si60，所以該物質有分子存在，屬于分子晶體，故B正確；它的分子式為C60Si60，所以該物質的相對分子質量(1228)602 400，摩爾質量為2 400 g/mol，故C錯誤；由分子式及信息可知該物質為分子晶體，分子晶體的熔點低、硬度小，故D錯誤。7解析：選CSiO2晶體結構中，每個Si原子與4個O原子直接相連，每個O原子與2個Si原子直接相連，故A錯誤；SiO2晶體是原子晶體，不存在分子，故B錯誤；金剛石是原子晶體，在原子晶體里，原子間以共價鍵相互結合，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個碳原子，故C正確；一個碳原子含有2個CC鍵，所以1 mol金剛石含2 mol CC鍵，故D錯誤。8解析：選C稀有氣體的晶體屬于分子晶體，存在分子間作用力，不存在共價鍵，C項符合題意。9解析：選A金剛石里是CC鍵，碳化硅是CSi鍵，顯然CC鍵長短一些，斷開它需要消耗更多能量，因此金剛石熔點大于碳化硅，同理，碳化硅熔點大于晶體硅，故熔點最高是金剛石，最低是晶體硅，選項A符合題意。10解析：選C在每個CO2分子周圍距離為 a 的CO2分子即為每個面心上的CO2分子，共有8(3)12個。11解析：選B結構中每個硼原子由5個三角形共有，每個三角形含有個硼原子，每個硼分子含有2012個硼原子，A正確；晶體硼不是原子晶體，屬于分子晶體，因此不是空間網狀結構，B錯誤；晶體硼中每個面都是等邊三角形，鍵角是60，C正確；硼分子中每個BB由2個三角形共有，每個三角形含有個BB，每個硼分子含有2030個BB，D正確。12解析：選C令X的質子數為a，Y的質子數為b，X和Y兩元素的質子數之和為22，則ab22；X的原子核外電子數比Y的原子核外電子數少6個，則a6b，聯立解得a8，b14。故X為氧元素，Y為硅元素。X為氧元素，其單質氧氣，臭氧固態(tài)為分子晶體，故A正確；Y為硅元素，單質晶體硅是原子晶體，故B正確；X與Y形成的化合物為二氧化硅，是原子晶體，故C錯誤；X為氧元素，與碳元素形成的二氧化碳，在固態(tài)為干冰，屬于分子晶體，故D正確。13解析：根據構成晶體的粒子不同，分子晶體僅由分子組成，原子晶體中無分子。分子晶體有B、C、E、F，其中晶體氬是單原子分子構成的晶體；原子晶體和單原子分子晶體都由原子直接構成，原子晶體有A、D，但化合物只有A；分子晶體熔化時，一般不破壞化學鍵；原子晶體熔化時，破壞化學鍵。答案：(1)B、C、E、FE(2)A(3)A、D、E(4)B、C、E、FA、D14解析：(1)B元素為5號元素，原子核外有5個電子，分兩層排布，第一層2個，第二層3個，所以核外電子排布式為：1s22s22p1；乙硼烷分子中每個硼原子含有4個共價鍵，所以B原子采用sp3雜化。(2)常溫下為氣體，說明晶體構型為分子晶體；硼元素具有缺電子性，其化合物可與具有孤電子對的分子或離子形成配合物，BF3能與NH3反應生成BF3NH3，B與N之間形成配位鍵，N原子含有孤電子對，所以氮原子提供孤電子對，BF3NH3結構式為：。(3)硼酸為一元弱酸，在水溶液里，和水電離出的氫氧根離子形成配位鍵，其電離方程式為：H3BO3H2OB(OH)4H ；a.硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構白色晶體，片層狀結構晶體有滑膩感，可作潤滑劑，故a正確；b.分子的穩(wěn)定性與分子內的BO、HO共價鍵有關，熔沸點與氫鍵有關，故b錯誤；c.1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的，所以平均含3個氫鍵，則含有1 mol H3BO3的晶體中有3 mol氫鍵，故c正確；d.硼原子最外層只有3個電子，與氧原子形成3對共用電子對，因此B原子不是8e穩(wěn)定結構，故d錯誤。(5)根據原子半徑大小知，B原子半徑大于N原子，所以大球表示B原子，利用均攤法得B原子個數182，N原子個數142，B原子和N原子個數之比為2211，所以其化學式為BN；同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第A族、第A族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O，所以有3種。答案：(1)1s22s22p1sp3雜化(2)分子晶體 (3)H3BO3H2OB(OH)4Ha、c(4)BN315解析：本題以二氧化硅為例考查原子晶體的結構。可通過對比碳原子與硅原子結構的相似性、金剛石晶體與二氧化硅晶體結構的相似性進行分析。判斷二氧化硅晶體中硅原子的雜化方式可根據金剛石中碳原子的原子軌道雜化方式進行判斷。根據原子軌道雜化方式，即可確定鍵角。不同的原子晶體可能結構不同，并不是所有的原子晶體都具有正四面體結構。答案：(1)12(2)sp310928(3)制造石英玻璃制造石英表中的壓電材料(也可以答制造光導纖維等)(4)16解析：根據A的氣態(tài)氫化物分子式為AH4，A的質量分數為75%知A的相對原子質量為12，A原子核內有6個質子，則A為碳元素。根據B的氫化物中B的含量為88.9%，B與A形成AB2型化合物，則B為2價，B為氧元素。D的最高價氧化物的水化物為酸性最強的酸，D為氯元素，則C為鋁元素。答案：(1)金剛石原子晶體(2) 極性(3)直線形非極性分子晶體(4)三A