課時追蹤檢測（十）分子晶體與原子晶體1．以下物質固態時必定是分子晶體的是()A．酸性氧化物B．堿性氧化物C．含氧酸D．非金屬單質解析：選C利用舉特例法解題。A項，SiO2為酸性氧化物，屬于原子晶體；B項，Na2O、CaO等堿性氧化物屬于離子晶體；D項，金剛石、晶體硅等非金屬單質屬于原子晶體。2．以下說法中錯誤的選項是()A．干冰與二氧化硅晶體消融時，所戰勝的微粒間相互作用不同樣B．C2H5OH與C2H5Br比較，前者的相對分子質量遠小于后者，而沸點卻遠高于后者，其原因是前者的分子間存在氫鍵C．非金屬單質只能形成分子晶體D．金剛石消融時斷裂共價鍵解析：選C干冰消融時損壞范德華力，二氧化硅、金剛石等原子晶體消融時損壞共價鍵，A、D項正確；乙醇的分子間易形成氫鍵，故其沸點高于C2H5Br，B項正確；C、Si、O是非金屬元素，但金剛石、晶體硅、二氧化硅都是原子晶體，C項不正確。3．據報道，用激光可將置于鐵室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一個射頻電火花發射出氮氣，可使碳、氮原子聯合成碳氮化合物的薄膜，該碳氮化合物的硬度比金剛石更堅硬，則以下解析正確的選項是()A．該碳氮化合物呈片層狀構造B．該碳氮化合物呈立體網狀構造C．該碳氮化合物中C—N鍵長比金剛石的C—C鍵長長D．相鄰主族非金屬元素形成的化合物的硬度比單質小解析：選B由題意知，碳氮化合物的硬度比金剛石還大，說明該碳氮化合物為原子晶體，因此是立體網狀構造，與金剛石比較，C原子半徑大于N原子半徑，因此C—N鍵長小于C—C鍵長。4．如圖為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延長，請問該冰中的每個水分子有幾個氫鍵()A．2B．4C．8D．12解析：選A每個水分子與四個方向的其他4個水分子形成氫鍵，因此每個水分子擁有的氫鍵個數為4×＝2。5．以下說法正確的選項是()A．冰消融時，分子中H—O鍵發生斷裂B．原子晶體中，共價鍵越強，熔點越高C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，分子晶體的熔、沸點越高D．分子晶體中，分子間作使勁越大，該物質越牢固解析：選BA項，冰消融時，損壞分子間作使勁(主假如氫鍵)，分子內的H—O鍵不發生斷裂；C項，分子晶體中，分子間作使勁越強，分子晶體的熔、沸點越高，與分子內共價鍵的鍵能大小沒關；D項，分子晶體中，分子內共價鍵的鍵能越大，該分子越牢固。6．以下性質符合分子晶體的是()A．熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導電B．熔點10.31℃，液體不導電，水溶液能導電C．熔點97.81℃，質軟，能導電，密度是0.97g·cm－3D．熔點63.65℃，消融時能導電，水溶液也能導電解析：選BA項中的熔點太高，C項中能導電的說法不符合題意，D項中消融時能導電的說法也不符合題意。7．在以下三種晶體：①金剛石，②晶體硅，③碳化硅中，它們的熔點從高到低的次序是()A．①③②B．②③①C．③①②D．②①③解析：選A由于碳的原子半徑小于硅的原子半徑，因此，共價鍵鍵長：C—C鍵＜C—Si鍵＜Si—Si鍵，而共價的鍵長越短，鍵能越大，因本題中三種物質的熔點從高到低的次序是金剛石＞碳化硅＞晶體硅。8．二氧化硅有晶體和無定形兩種形態，晶態二氧化硅主要存在于石英礦中。除石英外，SiO2還有磷石英和方英石等多種變體。方英石構造和金剛石相像，其構造單元如圖。以下有關說法正確的選項是()A．方英石晶體中存在著SiO4構造單元B．1molSi形成2molSi—O鍵C．圖示構造單元中實質占有18個硅原子D．方英石晶體中，Si—O鍵之間的夾角為90°解析：選A由方英石構造表示圖，知方英石晶體中存在著SiO4的構造單元，A項正確；1molSi形成4molSi—O鍵，B項錯誤；題圖所示的構造單元實質占有的硅原子數：8×＋6×＋4＝8個，C項錯誤；方英石晶體中存在著SiO4的構造單元，說明Si—O鍵之間的夾角為109°28′，D項錯誤。9．(1)如圖為CO2分子晶體構造的一部分，察看圖形。每個CO2分子周圍有________個與之緊鄰且等距的CO2分子；該構造單元平均占有________個CO2分子。(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，其構造和性質與SiO2原子晶體相像，以下說法正確的選項是________。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，不可以用作耐磨資料D．原子晶體干冰在必定條件下可與氫氧化鈉反響E．每摩爾原子晶體干冰中含有4molC—O鍵解析：(1)題給CO2分子晶體的一部分，取任一極點的CO2分子，則與之距離近來且等距的是共用該極點的三個面心上的CO2分子，共3個；而該極點被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；在此構造中，8個CO2分子處于極點，6個CO2分子處于面心。因此，該構造單元平均占有的CO2分子數為：8×＋6×＝4；(2)該題應從SiO2的構造和性質來判斷。答案：(1)124(2)BDE10．碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體構造以下列圖：(1)在石墨烯晶體中，每個C原子連結________個六元環，每個六元環占有________個C原子。(2)在金剛石晶體中，C原子所連結的最小環也為六元環，每個C原子連結________個六元環，六元環中最多有__________個C原子在同一平面。解析：(1)由石墨烯的構造可知，每個C原子連結3個六元環，每個六元環占有的C原子數為×6＝2。(2)由金剛石的構造可知，每個C可參加形成4條C—C鍵，其中隨意兩條邊(共價鍵)可以組成2個六元環。依據組合知識可知四條邊(共價鍵)任選其中兩條有6組，6×2＝12。因此每個C原子連結12個六元環。六元環中C原子采用sp3雜化，為空間六邊形構造，最多有4個C原子位于同一平面。答案：(1)32(2)1241．以下各組晶體物質中，化學鍵種類同樣，晶體種類也同樣的是()①SiO2和SO3②金剛石和白磷③CO2和SO2④晶體硅和金剛石⑤晶體氖和晶體氮⑥硫黃和單質碘A．①②③B．④⑤⑥C．③④⑥D．①③⑤解析：選C屬于分子晶體的有SO3、CO2、SO2、白磷、晶體氖、晶體氮、硫黃和單質碘，屬于原子晶體的有SiO2、晶體硅和金剛石。但晶體氖是由罕有氣體單原子分子組成，晶體中不存在化學鍵。2．以下晶體性質的比較中，正確的選項是()A．熔點：單質硫>磷>晶體硅B．沸點：NH3>H2O>HFC．硬度：白磷>冰>二氧化硅D．熔點：SiI4>SiBr4>SiCl4解析：選D硫與磷是分子晶體，晶體硅是原子晶體，其中晶體硅的熔點遠高于硫與磷的熔點，A項錯誤；氟化氫、冰、氨都是分子晶體，三種物質之中都存在氫鍵，水在常溫下是液體，氟化氫、氨常溫下是氣體，則水的沸點最高，氨的最低，B項錯誤；二氧化硅是原子晶體，硬度大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C項錯誤；鹵化硅為分子晶體，它們的組成和構造相像，分子間不存在氫鍵，故相對分子質量越大，熔點越高，D項正確。3．干冰和二氧化硅晶體同屬第ⅣA族元素的最高價氧化物，它們的熔、沸點差別很大的原因是()A．二氧化硅的相對分子質量大于二氧化碳的相對分子質量B．C===O鍵鍵能比Si—O鍵鍵能小C．干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體D．干冰易升華，二氧化硅不可以解析：選C干冰和二氧化硅晶體只管同屬第ⅣA族元素的最高價氧化物，但干冰是分子晶體，二氧化硅為原子晶體。原子晶體微粒間以較強的共價鍵聯合，其熔、沸點較高，而分子晶體以較弱的分子間作使勁聯合，熔、沸點較低。4．SiCl4的分子構造與CCl4相像，對其進行以下推斷，不正確的選項是()A．SiCl4晶體是分子晶體B．常溫、常壓下SiCl4是氣體C．SiCl4的分子是由極性鍵形成的非極性分子D．SiCl4的熔點高于CCl4解析：選B由于SiCl4擁有分子構造，因此必定屬于分子晶體。影響分子晶體熔、沸點的因素是分子間作使勁的大小，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，因此SiCl4的分子間作使勁較大，熔、沸點應當比CCl4高。CCl4的分子是正周圍體構造，SiCl4與它構造相像，因此也應當是正周圍體構造，是含極性鍵的非極性分子。5．以下表達中，結論(事實)和對應的解說(事實)均不正確的選項是()A．金剛石的熔、沸點高于晶體硅，由于C—C鍵的鍵能大于Si—Si鍵的鍵能B．二氧化硅晶體中不存在SiO2分子，由于它含有硅氧周圍體的空間網狀構造C．罕有氣體的晶體屬于原子晶體，由于其組成微粒是原子，不存在分子間作使勁D．立體構型為正周圍體構造的分子中，化學鍵的鍵角不用然是109°28′，有可能為60°解析：選C罕有氣體的晶體屬于分子晶體，存在分子間作使勁，不存在共價鍵，C項符合題意。6．下面對于SiO2晶體網狀構造的表達正確的選項是()A．存在周圍體構造單元，O處于中心，Si處于4個極點B．最小的環上，有3個Si原子和3個O原子C．最小的環上，Si和O原子數之比為1∶2D．最小的環上，有6個Si原子和6個O原子解析：選D二氧化硅是原子晶體，為空間網狀構造，存在硅氧周圍體構造，硅處于中心，氧處于4個極點，A項錯誤；在SiO2晶體中，每6個Si原子和6個O原子形成一個12元環(最小環)，D正確，B、C錯誤。7．以下說法中正確的選項是()①金剛石晶體中的最小碳原子環由6個碳原子組成②金剛石晶體中的碳原子是sp3雜化的③1molSiO2晶體中含2molSi—O鍵④金剛石化學性質牢固，即便在高溫下也不會和O2反響A．①②B．②③C．③④D．①④解析：選A在金剛石晶體中的最小環為六元環，為空間六邊形，由六個碳原子組成，①正確；金剛石晶體中每個碳原子形成4個共價鍵，是sp3雜化，②正確；在SiO2晶體中1個硅原子與四個氧原子形成4個共價鍵，因此1molSiO2晶體中含4molSi—O鍵，③錯誤；金剛石的化學性質很牢固，但在高溫下可以和氧氣反響生成CO2，④錯誤。8．干冰晶體是一種面心立方構造，以下列圖，即每8個CO2組建立方體，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()A．4個B．8個C．12個D．6個解析：選C在每個CO2周圍距離為a的CO2即為每個面心上的CO2分子，共有8×＝12個。9．硅是一種重要的非金屬單質，硅及其化合物的用途特別寬泛。依據所學知識回答硅及其化合物的有關問題。(1)基態硅原子的核外電子排布式為________________。(2)晶體硅的微觀構造與金剛石相像，晶體硅中Si—Si鍵之間的夾角大小約為____________。(3)請在框圖中補充達成SiO2晶體的構造表示圖(部分原子已畫出)，并進行必要的注明。(4)下表列有三種物質(晶體)的熔點：物質SiO2SiCl4SiF4熔點/℃1710－70.5－90.2簡要解說熔點產生差其他原因：①SiO2和SiCl4：________________________________________________________；②SiCl4和SiF4：_______________________________________________________。解析：(2)晶體硅以一個硅原子為中心，與其他4個硅原子形成正周圍體構造，因此Si—Si鍵之間的夾角大小約為109°28′。(3)圖中給出的是硅晶體的構造，SiO2晶體相當于在硅晶體構造中的每個Si—Si鍵中插入一個氧原子，因此只需在每兩個硅原子之間畫一個半徑比硅原子小的原子，再用實線連起來即可。(4)晶體種類不同樣，其熔點擁有很大的差別，一般原子晶體的熔點高，而分子晶體的熔點低。答案：(1)1s22s22p63s23p2(2)109°28′(3)以下列圖：(4)①SiO2是原子晶體，微粒間作使勁為共價鍵。SiCl4是分子晶體，微粒間作使勁為范德華力，故SiO2熔點高于SiCl4②SiCl4和SiF4均為分子晶體，微粒間作使勁為范德華力，構造相像時相對分子質量越大，范德華力越大，故SiCl4熔點高于SiF410．(1)BN是一種新式的無機資料，由于碳單質與BN屬于等電子體，其構造和性質擁有極大的相像性，故可推知，在BN的晶體中，一種是近似于__________的空間網狀構造的晶體，可用作耐磨資料。(2)單質硼有無定形體和晶體兩種，參照下表數據：金剛石晶體硅晶體硼熔點/K>355014102573沸點/K4827