PAGE9-分子晶體與共價(jià)晶體1．下列物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)，肯定屬于分子晶體的是()A．非金屬單質(zhì)B．非金屬氧化物C．含氧酸D．金屬氧化物2．下列有關(guān)分子晶體熔點(diǎn)凹凸的敘述中，正確的是()A．氯氣>碘單質(zhì)B．四氯化硅>四氟化硅C．NH3<PH3D．異戊烷>正戊烷3．氮化硼是一種新合成的結(jié)構(gòu)材料，它是超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)，下列各組物質(zhì)熔化時(shí)所克服的粒子間的作用力與氮化硼熔化時(shí)所克服的粒子間作用力相同的是()A．C60和金剛石B．晶體硅和水晶C．冰和干冰D．碘和金剛砂4．下列物質(zhì)，按沸點(diǎn)降低依次排列的一組是()A．HF、HCl、HBr、HIB．F2、Cl2、Br2、I2C．H2O、H2S、H2Se、H2TeD．CI4、CBr4、CCl4、CF45．某化學(xué)愛好小組，在學(xué)習(xí)了分子晶體后，查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn)，記錄如下：氯化物NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔點(diǎn)/℃801712190－68782沸點(diǎn)/℃14651418178571600依據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，屬于分子晶體的是()A．NaCl、MgCl2、CaCl2B．AlCl3、SiCl4C．NaCl、CaCl2D．全部6．如圖為某晶體中分子間形成氫鍵的結(jié)構(gòu)模型，大球代表O原子，小球代表H原子。下列有關(guān)說法正確的是()A．該晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以不是分子晶體B．1mol該晶體中含有4×6.02×1023個(gè)氫鍵C．該晶體受熱熔化時(shí)，水分子之間的空隙將增大D．該晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成四面體結(jié)構(gòu)7.晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中可重復(fù)出現(xiàn)的最小的結(jié)構(gòu)單元，C60晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是()A．C60摩爾質(zhì)量是720B．C60與苯互為同素異形體C．在C60晶胞中有14個(gè)C60分子D．每個(gè)C60分子四周與它距離最近等距離的C60分子有12個(gè)8．下列物質(zhì)的晶體干脆由原子構(gòu)成的一組是()①CO2②SiO2③晶體Si④白磷⑤氨基乙酸⑥固態(tài)HeA．①②③④⑤⑥B．②③④⑥C．②③⑥D(zhuǎn)．①②⑤⑥9．下列說法錯(cuò)誤的是()A．干冰晶體中每個(gè)分子四周最近的分子有12個(gè)，而二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子四周只有4個(gè)氧原子B．C2H5OH與C2H5Br相比，前者的相對(duì)分子質(zhì)量小于后者，而沸點(diǎn)卻高于后者，其緣由是前者的分子間存在氫鍵C．非金屬單質(zhì)只能形成分子晶體D．金剛石熔化時(shí)斷裂共價(jià)鍵10．下列有關(guān)物質(zhì)的熔點(diǎn)凹凸依次正確的是()A．HF<HCl<HBrB．金剛石<碳化硅<晶體硅C．CH3—CH2—CH2—CH2—CH2>CH3(CH2)8CH3D．H2O>H2S，SO2<SeO211．氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相像，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑，但不能導(dǎo)電。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是()A．立方相氮化硼含配位鍵B→NB．六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟，熔點(diǎn)低C．兩種氮化硼中的硼原子都是采納sp2雜化D．六方相氮化硼晶體其結(jié)構(gòu)與石墨相像卻不導(dǎo)電，緣由是沒有可以自由移動(dòng)的電子12．鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物，XX′型鹵素互化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相像、性質(zhì)相近。試回答下列問題：

(1)如圖是部分鹵素單質(zhì)和XX′型鹵素互化物的熔點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖。它們的熔點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而上升，其緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)鹵素互化物可發(fā)生的反應(yīng)：H2O＋BrCl=HBrO＋HCl、KBr＋BrCl=KCl＋Br2①寫出KI與IBr反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②若要驗(yàn)證①反應(yīng)能否發(fā)生，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)潔的試驗(yàn)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)試推想ICl的熔點(diǎn)所處的最小范圍________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13．氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)砷原子核外電子排布式為________________________________________________________________________。(2)已知：CH4SiH4NH3PH3沸點(diǎn)(K)101.7161.2239.7185.4分解溫度(K)8737731073713.2分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答：①CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點(diǎn)凹凸的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度凹凸的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③綜合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律推斷，肯定壓強(qiáng)下HF和HCl的混合氣體降溫時(shí)________先液化。(3)磷酸分子結(jié)構(gòu)式如圖(POOHHOOH)，磷酸晶體中分子間的作用力除了范德華力，還存在________，三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子之間脫去兩個(gè)水分子的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為________________________________________________________________________。14．氮化硅是化工行業(yè)已合成的一種硬度很大的晶體，若已知在此化合物中各元素均處于其最高或最低價(jià)態(tài)，據(jù)此推斷：(1)氮化硅的化學(xué)式可能是________。晶體中N和Si的雜化方式為________。(2)氮化硅的晶體類型為________，該晶體中存在的作用力是________。氮化硅硬度大于單質(zhì)硅，緣由為________________________________________________________________________。(3)氮化硅可能具有的性質(zhì)或特點(diǎn)有________。①硬度大②熔點(diǎn)高③可以導(dǎo)電④不存在單個(gè)分子⑤具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)15．鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。(2)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其改變規(guī)律及緣由________________________________________________________________________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(3)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的依次是________。(4)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______________。(5)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為(1/2,0,1/2)；C為(1/2,1/2,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________；②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形態(tài)。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)apm，其密度為________g·cm－3(列出計(jì)算式即可)。課時(shí)作業(yè)111．解析：非金屬單質(zhì)中的金剛石、非金屬氧化物中的SiO2均為共價(jià)晶體；而金屬氧化物通常為離子化合物，屬離子晶體。故C正確。答案：C2．解析：A、B選項(xiàng)屬于無氫鍵存在的分子結(jié)構(gòu)相像的狀況，相對(duì)分子質(zhì)量大的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高；C選項(xiàng)屬于有氫鍵存在差別的分子結(jié)構(gòu)相像的狀況，存在氫鍵的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高；D選項(xiàng)屬于相對(duì)分子質(zhì)量相同，但分子結(jié)構(gòu)不同的狀況，支鏈多的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)低。答案：B3．解析：氮化硼是由兩種非金屬元素形成的化合物，依據(jù)該化合物的性質(zhì)可知其為共價(jià)晶體，微粒間作用力為共價(jià)鍵。C60和金剛石熔化時(shí)分別克服的是分子間作用力和共價(jià)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；冰和干冰熔化時(shí)均克服的是分子間作用力，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碘和金剛砂熔化時(shí)分別克服的是分子間作用力和共價(jià)鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4．解析：A、C中HF和H2O分子間含有氫鍵，沸點(diǎn)反常；對(duì)結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì)，B中沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大；D中沸點(diǎn)依次降低。答案：D5．解析：由分子構(gòu)成的晶體，分子與分子之間以分子間作用力相互作用，而分子間作用力較小，克服分子間作用力所需能量較低，故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸點(diǎn)很高，很明顯不屬于分子晶體，AlCl3、SiCl4熔、沸點(diǎn)較低，應(yīng)為分子晶體，B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B6．解析：由圖可知該晶體是晶體冰(H2O)，屬于分子晶體。晶體中每個(gè)水分子與另外四個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，每個(gè)氫鍵為兩個(gè)H2O所共有，因此，平均每個(gè)H2O相當(dāng)于形成2個(gè)氫鍵，即1mol晶體冰中含有2mol氫鍵，也就是2×6.02×1023個(gè)氫鍵。盡管氫鍵比共價(jià)鍵弱得多，不屬于化學(xué)鍵，卻和共價(jià)鍵一樣具有方向性，從而1個(gè)水分子與另外4個(gè)水分子形成了四面體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)存在較大空隙，空間利用率不高，當(dāng)晶體受熱熔化時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)解體，水分子間的空隙變小，密度增大。答案：D7．答案：D8．解析：CO2、白磷、氨基乙酸、固態(tài)He是分子晶體，其晶體由分子構(gòu)成，稀有氣體He由單原子分子構(gòu)成；SiO2、晶體Si屬于共價(jià)晶體，其晶體干脆由原子構(gòu)成。答案：C9．解析：干冰晶體采納分子密積累，每個(gè)分子四周最近的分子有12個(gè)，而共價(jià)鍵有飽和性和方向性，所以二氧化硅晶體中，每個(gè)硅原子四周只有4個(gè)氧原子A項(xiàng)正確；乙醇的分子間易形成氫鍵，故其沸點(diǎn)高于C2H5Br，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)Si、O是非金屬元素，但金剛石、晶體硅、二氧化硅都是共價(jià)晶體，C項(xiàng)不正確；干冰熔化時(shí)破壞范德華力，二氧化硅、金剛石等共價(jià)晶體熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，D項(xiàng)正確。答案：C10．解析：HCl、HBr，SO2、SeO2均為組成和結(jié)構(gòu)相像的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高。HF、H2O分子中均存在氫鍵，所以熔點(diǎn)出現(xiàn)“反常”現(xiàn)象。金剛石、碳化硅和晶體硅中，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)：C—C<C—Si<Si—Si共價(jià)鍵鍵能：C—C>C—Si>Si—Si共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，則共價(jià)晶體的熔點(diǎn)越高。所以三者的熔點(diǎn)由高到低的依次是金剛石>碳化硅>晶體硅。答案：D11．解析：B原子最外層有3個(gè)電子，存在一個(gè)空軌道，N原子最外層有5個(gè)電子，存在一個(gè)孤電子對(duì)，由晶體結(jié)構(gòu)可知，立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與金剛石類似，立方相氮化硼中B形成4個(gè)共價(jià)鍵，其中1個(gè)為B←N配位鍵，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；六方相氮化硼具有層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力小，所以質(zhì)地軟，但層內(nèi)原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合，導(dǎo)致熔點(diǎn)很高，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；立方相氮化硼中硼原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以立方相氮化硼中硼原子采納的是sp3雜化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體中存在可以自由移動(dòng)的電子能導(dǎo)電，六方相氮化硼晶體中沒有可以自由移動(dòng)的電子，所以不導(dǎo)電，故D項(xiàng)正確。答案：D12．解析：(1)鹵素單質(zhì)及XX′型鹵素互化物都是雙原子分子，組成和結(jié)構(gòu)相像，其相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高。(2)①主要考查學(xué)生運(yùn)用信息、模擬信息的實(shí)力，KI＋I(xiàn)Br=KBr＋I(xiàn)2。②欲驗(yàn)證反應(yīng)能否發(fā)生，事實(shí)上是證明是否有I2生成，檢驗(yàn)I2生成的方法是向混合物中滴加幾滴淀粉溶液，若變藍(lán)，則反應(yīng)能發(fā)生，否則，反應(yīng)不能發(fā)生。(3)依據(jù)圖像給出的信息，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，熔點(diǎn)漸漸上升，計(jì)算ICl的相對(duì)分子質(zhì)量，最小范圍介于Br2和IBr的熔點(diǎn)之間。答案：(1)相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間的作用力越強(qiáng)(2)①KI＋I(xiàn)Br=KBr＋I(xiàn)2②向反應(yīng)物混合液中滴加幾滴淀粉溶液，若變藍(lán)，證明能反應(yīng)，否則不能反應(yīng)(3)介于Br2的熔點(diǎn)和IBr的熔點(diǎn)之間13．解析：(1)砷原子核外33個(gè)電子分4層排布，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)①CH4與SiH4的結(jié)構(gòu)相像，液態(tài)的CH4、SiH4汽化時(shí)克服的只有分子間作用力，而相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高，所以SiH4的沸點(diǎn)高于CH4，但NH3分子間還存在氫鍵，而PH3分子間只存在分子間作用力，所以NH3的沸點(diǎn)高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物質(zhì)的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵強(qiáng)弱有關(guān)，非金屬性越強(qiáng)，與H化合實(shí)力越強(qiáng)，生成的化學(xué)鍵的鍵能也越大，其分子也越穩(wěn)定。③由于HF分子間存在氫鍵，分子和分子間更易結(jié)合在一起，所以它優(yōu)先液化。(3)磷酸分子中含有“O—H”鍵，故分子間可形成氫鍵；三聚磷酸形成過程中共失去2分子水，不同磷酸的磷通過氧原子連接起來。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(2)①結(jié)構(gòu)相像時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此SiH4沸點(diǎn)高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點(diǎn)高于PH3②C—H鍵鍵能大于Si—H鍵，因此CH4分解溫度高于SiH4；N—H鍵鍵能大于P—H鍵，因此NH3分解溫度高于PH3③HF(3)氫鍵14．解析：(1)因?yàn)镹和Si分別要形成3個(gè)與4個(gè)共價(jià)鍵，所以氮化硅的化學(xué)式為Si3N4；二者的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，所以均實(shí)行sp3雜化。(2)因?yàn)榈璧挠捕葮O大，所以它屬于共價(jià)晶體，晶體中存在的作用力是共價(jià)鍵，由于N原子半徑比Si小，所以鍵長(zhǎng)短，鍵能大，硬度大；(3)Si3N4為共價(jià)晶體，其性質(zhì)為硬度大熔點(diǎn)高，又因它是由原子以共價(jià)鍵形成的晶體，所以不存在單個(gè)分子，且為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。選①②④⑤。答案：(1)Si3N4sp3雜化(2)共價(jià)晶體共價(jià)鍵N原子半徑小于Si，所以N—Si鍵長(zhǎng)比Si—Si鍵長(zhǎng)短，鍵能大(3)①②④⑤1