第三章晶體結構與性質第二節分子晶體與共價晶體第2課時共價晶體培優第一階——基礎過關練1．（2022·黑龍江·雞西市英橋高級中學高二期中）下列物質屬于共價晶體的是A．SO2 B．SiO2 C．HNO3 D．葡萄糖【答案】B【詳解】A．SO2屬于分子晶體，故A不符合；B．二氧化硅是原子構成的，通過共價鍵形成空間網狀結構，屬于共價晶體，故B符合；C．硝酸分子為平面共價分子，屬于分子晶體，故C不符合；D．葡萄糖是共價化合物，是通過分子間作用力形成的分子晶體，故D不符合；答案選B。2．（2021·浙江·海亮高級中學高二期中）下列說法中，正確的是A．冰融化時，分子中H－O發生斷裂B．共價晶體中，共價鍵越強，熔點越高C．分子晶體中，分子間作用力越大，對應的物質越穩定D．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點一定越高【答案】B【詳解】A．冰融化時，破壞了水分子間的分子間作用力和氫鍵，沒有破壞分子中的氫氧鍵，故A錯誤；B．共價晶體中，原子形成的共價鍵越強，原子間的作用力越強，晶體的熔點越高，故B正確；C．分子晶體的穩定性與共價鍵的強弱有關，與分子間作用力的大小無關，故C錯誤；D．分子晶體的熔、沸點與分子間作用力的大小有關，與共價鍵的強弱無關，故D錯誤；故選B。3．（2022·天津東麗·高二期末）下列說法中錯誤的是A．p能級的能量一定比s能級的能量高B．相鄰的陽離子和陰離子之間強烈的相互作用稱為離子鍵C．干冰晶體中存在共價鍵和分子間作用力D．金剛石晶體中只存在共價鍵，不存在分子間作用力【答案】A【詳解】A．同一能層時p能級比s能級的能量高，不同能層時如3s能級的能量大于2p能級的能量，故A錯誤；B．離子鍵為靜電作用力，則相鄰的陽離子和陰離子之間強烈的相互作用稱為離子鍵，故B正確；C．干冰晶體為分子晶體，C原子與O原子之間形成共價鍵，則干冰晶體中存在共價鍵和分子間作用力，故C正確；D．金剛石晶體為共價晶體，構成微粒為原子，不存在分子間作用力，且C原子之間形成共價鍵，故D正確；故答案選A。4．（2022·廣東·新會陳經綸中學高二期中）下列有關晶體的說法中正確的是A．共價晶體中共價鍵越強，熔點越高 B．冰融化時水分子中共價鍵發生斷裂C．分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩定 D．氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞【答案】A【詳解】A．共價晶體的熔沸點與共價鍵強弱有關，共價鍵越強，熔沸點越高，A正確；B．冰融化時，水由固態變為液態，破壞氫鍵和分子間作用力，水分子中共價鍵沒有斷裂，B錯誤；C．一般來說，分子晶體中分子間作用力越大，熔沸點越高，分子晶體的穩定性與共價鍵有關，與分子間作用力無關，C錯誤；D．氯化鈉熔化解離為鈉離子和氯離子，離子鍵被破壞，D錯誤；答案選A。5．（2022·黑龍江·七臺河市第一中學高二期末）下列說法不正確的是A．SiO2、GeO2結構相似均為原子晶體，但SiO2熔點較高，其原因是Ge原子半徑大于Si，Si-O鍵長小于Ge-O鍵長，SiO2鍵能更大，熔點更高B．只含原子的晶體一定是共價晶體C．干冰為分子晶體采用密堆積方式，一個CO2為中心，其周圍最多可以有12個緊鄰的分子D．根據對角線規則Li元素的某些性質與Mg元素的相似【答案】B【詳解】A．SiO2、GeO2結構相似均為原子晶體，但SiO2熔點較高，其原因是Ge原子半徑大于Si，Si-O鍵長小于Ge-O鍵長，SiO2鍵能更大，熔點更高，故A正確；B．稀有氣體是單原子分子，稀有氣體中只含原子，屬于分子晶體，只含原子的晶體不一定是共價晶體，故B錯誤；C．干冰為分子晶體，采用密堆積方式，一個CO2為中心，其周圍最多可以有12個緊鄰的二氧化碳分子，故C正確；D．根據對角線規則，Li元素的某些性質與Mg元素的相似，故D正確；選B。6．（2022·山東·菏澤一中高二階段練習）根據下列性質判斷，屬于共價晶體的物質是。A．熔點為2700℃，導電性好，延展性強B．無色晶體，熔點大于3500℃，不導電，質硬，難溶于水和有機溶劑C．無色晶體，能溶于水，質硬而脆，熔點為801℃，熔化時能導電D．沸點為-78℃，微溶于水，硬度小，固態或液態時不導電【答案】B【詳解】A.原子晶體的熔點高，但不能導電，因此熔點2700℃，導電性好，延展性強應該是金屬晶體，選項A錯誤；B.無色晶體，熔點3500℃，不導電，質硬，難溶于水和有機溶劑，符合原子晶體的性質特點，選項B正確；C.無色晶體，能溶于水，質硬而脆，熔點800℃，熔化時能導電，符合離子晶體的性質，屬于離子晶體，選項C錯誤；D.熔點-56.6℃，微溶于水，硬度小，固態或液態時不導電，符合分子晶體的性質，屬于分子晶體，選項D錯誤。答案選B。7．（2022·新疆·昌吉州行知學校高二期中）下列關于共價晶體、分子晶體的敘述中，正確的是A．HI的相對分子質量大于HF，所以HI的沸點高于HFB．晶體中分子間作用力越大，分子越穩定C．金剛石為網狀結構，碳原子與周圍4個碳原子形成正四面體結構D．在SiO2晶體中，1個硅原子和2個氧原子形成2個共價鍵【答案】C【詳解】A．氟化氫分子間存在氫鍵，沸點更高，A錯誤；B．分子間作用力影響物質的物理性質，共價鍵越強，分子越穩定，B錯誤；C．金剛石為網狀結構，碳原子以共價鍵與周圍4個碳原子相連形成正四面體結構，C正確；D．在SiO2晶體中，1個硅原子和4個氧原子形成4個共價鍵，D錯誤；故選C。8．（2022·四川·射洪中學高二階段練習）下列關于物質的結構或性質及解釋均正確的是選項物質的結構或性質解釋A鍵角：水分子中O上孤電子對數比氨分子中N上的多B穩定性：分子間氫鍵強于分子間作用力C熔點：碳化硅＞金剛石的鍵能大于的鍵能D穩定性：CH3CH3＞CH2=CH2CH2=CH2中存在有不穩定的π鍵容易斷裂【答案】D【詳解】A．隨著孤電子對數增多，孤電子對與成鍵電子對的斥力增大，鍵角減小，故H2O和NH3的鍵角大小為H2O＜NH3，故A錯誤；B．非金屬氫化物的穩定性跟其對應的非金屬的非金屬性有關，非金屬性越強，越穩定，所以HF和HCl的穩定性大小為HF＞HCl，但解釋錯誤，故B錯誤；C．原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高，則的鍵能小于的鍵能，碳化硅和金剛石的熔點大小為金剛石＞碳化硅，故C錯誤；D．CH2=CH2中存在有不穩定的π鍵，容易斷裂，故穩定性：CH3CH3＞CH2=CH2，故D正確；故選D。9．（2022·福建省泉州實驗中學高二期中）前后兩種作用力，前者大的是A．氨分子內與水分子內 B．碘分子間與氨分子間C．比分子間與分子間 D．金剛石中原子間與石墨晶體中原子間【答案】D【詳解】A．氨分子內氮氫鍵的鍵能小于水分子內氫氧鍵的鍵能，則分子內的共價鍵小于水分子，故A不符合題意；B．碘分子間只存在分子間作用力，氨分子間存在分子間作用力和氫鍵，則碘分子間的作用力小于氨分子，故B不符合題意；C．甲烷和硅烷是結構相似的分子晶體，硅烷的相對分子質量大于甲烷，分子間作用力大于甲烷，故C不符合題意；D．金剛石中原子間的共價鍵氫氧石墨晶體中原子間的共價鍵，所以金剛石的熔沸點、硬度都大于石墨，故D正確；故選D。10．（2022·浙江·杭州市源清中學高二期中）下列說法正確的是A．沸點：>B．NH3比PH3穩定是因為NH3分子間存在氫鍵C．SiO2屬于共價晶體，熔化時破壞共價鍵和分子間作用力D．NH4NO3、NaOH中既有離子鍵，又有極性共價鍵，其中NH4NO3中還有配位鍵【答案】D【詳解】A．鄰羥基苯甲酸形成分子內氫鍵，對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵，對羥基苯甲酸分子間作用力強于鄰羥基苯甲酸，沸點高于鄰羥基苯甲酸，故A錯誤；B．氨分子比磷化氫穩定是因為氮元素的非金屬性強于磷元素，與氫鍵無關，故B錯誤；C．二氧化硅屬于共價晶體，熔化時只需破壞共價鍵，故C錯誤；D．硝酸銨和氫氧化鈉都是既有離子鍵，又有極性共價鍵的離子化合物，但硝酸銨中還含有氮氫配位鍵，故D正確；故選D。11．（2022·陜西·寶雞市金臺區教育體育局教研室高二期末）干冰本是分子晶體，但在40GPa的高壓下，用激光器加熱到1800K時，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是A．原子晶體干冰有很高的熔、沸點 B．原子晶體干冰易氣化，可用作制冷劑C．分子晶體干冰硬度大，可用于耐磨材料 D．每摩爾原子晶體干冰中含2molC－O鍵【答案】A【詳解】A．原子晶體具有很高的熔、沸點，故原子晶體干冰有很高的熔、沸點，A正確；B．原子晶體干冰有很高的沸點，不易氣化，不可用作制冷劑，B錯誤；C．原子晶體硬度大，所以原子晶體干冰的硬度大，可用于耐磨材料，C錯誤；D．原子晶體干冰中，1個C原子形成4個C-O鍵，故每摩爾原子晶體干冰中含4molC－O鍵，D錯誤；故答案為A。培優第二階——拓展培優練12．（2022·黑龍江·雙鴨山一中高二期末）氮化碳結構如下圖所示，其硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料。下列有關氮化碳的說法正確的是A．氮化碳屬于分子晶體B．氮化碳中碳顯-4價，氮顯＋3價C．氮化碳的化學式為C3N4D．每個碳原子與兩個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連【答案】C【詳解】A．氮化碳的硬度超過金剛石晶體，又C和N都屬于非金屬元素，則其是通過共價鍵形成原子晶體，故A錯誤；B．N元素的非金屬性強于C，則N顯-3價，C顯+4介，故B錯誤；C．由結構圖可知，在一個晶胞內(慮線框)有四個N原子，有8個C原子，其中有四個位于四邊形的頂點上，有四個位于四邊形的邊上，根據均攤法，可知C原子數目為4×+4×=3，化學式為C3N4，故C正確；D．由結構圖可看出，每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連，故D錯誤；答案選C。13．（2022·重慶市育才中學高二期中）我國科學家合成了富集11B的非碳導熱材料立方氮化硼晶體，該晶體是硬度僅次于金剛石的超硬材料，具有金剛石的許多優良特性，立方氮化硼晶體的晶胞結構如圖。下列說法錯誤的是A．11B和10B互為同位素 B．N原子周圍等距且最近的B原子數為4C．該晶胞中含有4個B原子，4個N原子 D．立方氮化硼晶體屬于共價晶體【答案】B【詳解】A．11B和10B的質子數相同、中子數不同，互為同位素，故B．由晶胞結構可知，位于頂點的硼原子與位于體對角線上的氮原子的距離最近，所以N原子周圍等距且最近的硼原子數為8，故B錯誤；C．由晶胞結構可知，位于頂點和面心的硼原子的個數為8×+6×=4，位于體內的氮原子個數為4，故C正確；D．由立方氮化硼晶體是硬度僅次于金剛石的超硬材料，具有金剛石的許多優良特性可知，該晶體屬于共價晶體，故D正確；故選B。14．（2022·黑龍江·哈爾濱市第六中學校高二期中）下列關于物質性質或結構的比較錯誤的是A．硬度：金剛石>碳化硅>晶體硅 B．熔點：C．沸點： D．熱穩定性：HF>HCl>HBr【答案】C【詳解】A．金剛石、碳化硅、晶體硅都是共價晶體；共價晶體中，原子半徑越小，組成的共價鍵越短，共價鍵越強，硬度越大，原子半徑：C＜Si，共價鍵強度：C-C＞C-Si＞Si-Si，故硬度：金剛石＞碳化硅＞晶體硅，A正確；B．CI4、CBr4、CCl4、CF4都是分子晶體；分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高，故熔點：CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4，B正確；C．H2O、H2S、H2Se都是分子晶體；分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高，但H2O分子間存在氫鍵，使得H2O的沸點高于H2Se，故沸點：H2O＞H2Se＞H2S，C錯誤；D．元素的非金屬性越強，其簡單氫化物的熱穩定性越強；同一主族，從上到下，元素的非金屬性依次減弱，即非金屬性：F＞Cl＞Br，故熱穩定性：HF＞HCl＞HBr，D正確；答案選C。15．（2022·上海交大附中高二階段練習）“天問一號”采用了我國自主研制的高性能碳化硅材料。碳化硅也叫金剛砂，硬度大，具有耐熱性、耐氧化性和耐腐蝕性等性能，結構如圖，下列敘述不正確的是A．碳化硅中只含有極性鍵 B．碳化硅的熔點比金剛石低C．碳化硅中含鍵 D．碳化硅為原子晶體【答案】C【詳解】A．由圖可知，碳化硅中只含有碳硅極性鍵，故A正確；B．碳化硅和金剛石都是原子晶體，碳化硅中碳硅鍵的鍵能小于金剛石中碳碳鍵、鍵長大于金剛石中碳碳鍵，共價鍵弱于金剛石中碳碳鍵，所以碳化硅的熔點比金剛石低，故B正確；C．由圖可知，碳化硅中，1個碳原子與4故硅原子形成碳硅極性鍵，所以1mol碳化硅中含4mol碳硅鍵，故C錯誤；D．由碳化硅也叫金剛砂，硬度大，具有耐熱性可知，碳化硅為熔沸點高、硬度大的原子晶體，故D正確；故選C。16．（2022·天津·耀華中學高二期末）下列有關晶體的敘述中正確的是A．在晶體中，最小的環是由6個硅原子組成的六元環B．在124g白磷(P4))晶體中，含P-P共價鍵個數為4NAC．28g晶體硅中含有Si-Si的個數為4NAD．12g金剛石中含C原子與C-C個數之比為【答案】D【詳解】A．在SiO2晶體中，最小的單元環是由6個硅原子和6個氧原子所組成的12元環，A不正確；B．白磷分子中有6個共價鍵，124g白磷(P4)的物質的量為1mol，因此，在124g白磷(P4)晶體中，含P—P共價鍵個數為6NA，B不正確；C．硅晶體中，每個硅原子與周圍4個硅原子形成4個共價鍵，每個共價鍵被2個硅原子共用，所以28g硅晶體中含有2NA個Si-Si鍵，C不正確；D．12g金剛石的物質的量為1mol，其中每個碳原子形成共價鍵，兩個碳原子之間只能形成一個共價鍵，故其中含1molC原子和2molC—C鍵，因此，C原子與C—C鍵之比為1:2，D正確；故選D。17．（2022·新疆·烏蘇市第一中學高二期中）下面關于晶體網狀結構的敘述正確的是A．晶體中鍵為B．二氧化硅晶體的分子式是C．晶體中、O原子最外電子層都滿足8電子結構D．最小的環上，有3個原子和3個O原子【答案】C【詳解】A．每個Si原子形成四個共價鍵，則1molSiO2晶體中含4molSi-O鍵，故A錯誤；B．由二氧化硅晶體結構圖可知，每個硅原子周圍連有四個氧原子，每個氧原子周圍連有2個硅原子，則Si、O原子個數比為1：2，不存在分子，故B錯誤；C．在晶體中硅原子周圍有4對共用電子對，氧原子有2對共用電子對，而氧原子最外層就是6個電子，這樣兩種原子都滿足8電子結構，故C正確；D．由二氧化硅晶體結構圖可知，晶體中最小環上含有6個硅原子和6個氧原子，故D錯誤。故選：C。18．共價晶體的通性①熔點_______。共價晶體中，原子間以較強的共價鍵相結合，要使物質熔化就要克服共價鍵，需要很高的能量。②硬度_______。③一般不導電，但晶體硅是半導體。④難溶于一般溶劑。【答案】

很高

很大19．（2022·四川·成都市龍泉驛區教育科學研究院高二期中）常見晶體的結構分析(1)金剛石晶體

①在晶體中每個碳原子以共價單鍵與相鄰的_______個碳原子相結合，成為_______構型。②晶體中C-C-C夾角為_______，碳原子采取了_______雜化。③最小環上有_______個碳原子。④晶體中碳原子個數與C-C鍵數之比為_______。⑤在一個晶胞中，碳原子位于立方體的8個頂點、6個面心以及晶胞內部，由“均攤法”可求出該晶胞中實際含有的碳原子數為_______。(2)二氧化硅晶體①每個硅原子與相鄰的四個氧原子以共價鍵相結合構成正四面體結構，硅原子在正四面體的中心，4個氧原子在正四面體的4個頂點。晶體中Si原子與O原子個數比為_______。②每個Si原子與4個O原子成鍵，每個O原子與_______個Si原子成鍵，1molSiO2晶體中含Si-O鍵數目為_______。【答案】(1)

4

正四面體

109°28'

sp3

6

1：2

8(2)

1：2

2

4NA【解析】(1)①在金剛石晶體中每個碳原子以共價單鍵與相鄰的4個碳原子相結合，為sp3雜化，無孤對電子，成為正四面體構型；②在金剛石晶體里，每個碳原子以四個共價鍵對稱的與相鄰的4個碳原子結合，碳原子采取sp3雜化方式形成共價鍵，所以碳原子與其周圍的4個碳原子形成正四面體結構，所以夾角是109°28′；③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，形成三維的空間網狀結構，最小的環上有6個C原子；④最小的環是立體六元環，每個C原子周圍有4條共價鍵，而每2個碳原子形成1個共價鍵，則金剛石晶體中C原子數與C-C鍵數之比為1：2；⑤碳原子位于立方體的8個頂點、6個面心以及晶胞內部，由“均攤法”該晶胞中實際含有的碳原子數為；(2)①晶體中每個Si原子連接4個O原子、每個O原子連接2個Si原子，所以石英晶體中Si原子與O原子的原子個數比為1：2；②每個Si原子與4個O原子成鍵，每個O原子與2個Si原子成鍵，每個Si原子和4個氧原子形成4個Si-O鍵，1molSiO2晶體中含Si-O鍵數目為4NA。20．（2022·甘肅·慶陽第六中學高二期末）如圖為幾種晶體或晶胞的結構示意圖。請回答下列問題：(1)金剛石屬于___________晶體，其中每個碳原子與__