3.2分子晶体与共价晶体 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.2分子晶体与共价晶体同步练习2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 A．4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA B．电解饱和食盐水时，每得到1molNaOH，在阳极上反应的离子就得到1mol电子 C．78gNa2O2固体含有的阴离子数为2NA D．标准状况下，0.5NA个CCl4所占的体积约为11.2L 2．水晶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅属于（    ） A．分子晶体 B．离子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体 3．下列有关分子晶体的说法中，正确的是 A．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B．分子晶体中，共价键越强，键能越大，熔点越高 C．冰融化时水分子间的共价键发生断裂 D．在冰的晶体结构中由于氢键的存在，其熔点较高 4．我国首辆火星车“祝融号”的车身选用高强㓞性的新型铝基碳化硅复合材料。碳化硅()属于    A．共价晶体 B．分子晶体 C．离子晶体 D．金属晶体 5．美国《科学》杂志曾报道：在40GPa的高压下，用激光加热到1800K，人们成功制得了共价晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是 A．该共价晶体中含有极性键 B．该共价晶体易汽化，可用作制冷材料 C．该共价晶体有很高的熔沸点 D．该共价晶体的硬度大，可用作耐磨材料 6．碳化硼()是自然界中超硬材料之一，其硬度仅次于金刚石和立方氮化硼()。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．碳化硼、金刚石、立方氮化硼的晶体类型相同 C．酸性强弱： D．原子半径： 7．有关晶体的结构如图所示，下列说法错误的是 A．在NaCl晶胞中，距Na+最近的Cl-有6个 B．在晶胞中，每个晶胞平均有4个 C．钛酸钙的化学式为 D．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数之比为 8．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它的制备方法如图所示，下列说法错误的是 SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯) A．硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应 B．熔融固体，可在石英坩埚中进行 C．步骤③的反应属于置换反应 D．步骤①中易产生杂质，属于共价晶体 9．三氟化氮()和六氟化硫()都是微电子工业中的优良蚀刻剂，随着纳米技术及电子工业的发展，它们的需求量日益增加。下列说法正确的是 A．是含有极性键的非极性分子 B．三氟化磷的沸点低于三氟化氮 C．第一电离能： D．三氟化氮和甲烷中N、C的杂化方式不同 10．全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程圆满完成168小时连续运行考验，正式投入商业运行。下列说法正确的是 A．利用核能发电时，转化率可达到100% B．以石墨为慢化剂，石墨属于混合型晶体 C．以气体氦为冷却剂，气体氦液化的过程中， D．慢中子与核燃料铀发生有效反应，与互为同素异形体 11．分子晶体具有某些特征的本质原因是 A．组成晶体的基本微粒是分子 B．熔融时不导电 C．基本构成微粒间以分子间作用力相结合 D．熔点一般比较低 12．“低碳”、“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关的说法错误的是 A．是极性键构成的非极性分子 B．“低碳”要求我们要不断地改进燃烧工艺，让燃料更充分燃烧 C．大棚种植中可作为植物生长的“肥料” D．如果把干冰晶体内原子连接变成与一样的方式，“干冰”的熔点将高于晶体 13．下列说法不正确的是 A．冰刚好融化成水时，破坏的是范德华力和氢键，空隙减小 B．碳化硅、石英和足球烯均为空间网状结构的共价晶体 C．干冰晶体中一个二氧化碳分子周围有12个紧邻分子 D．金刚石晶体中碳原子数与碳碳单键之比为1∶2 14．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X与Z同族，Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，W的原子序数是X原子价电子数的4倍，下列说法正确的是 A．氢化物的沸点：W>X B．Y在元素周期表中一定位于p区 C．最高价含氧酸的酸性：W>X>Z D．X、Z元素形成的单质的晶体类型一定相同 15．如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。下列说法错误的是 A．1mol冰晶体中含有2mol氢键 B．MgO晶胞中b坐标参数为，则c坐标参数为 C．I2晶体属于分子晶体，每个I2晶胞中实际占有8个I原子 D．冰、金刚石、MgO、I2四种晶体的熔点： 16．碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。甲、乙、丙分别是石墨烯、金刚石、C60(一个小黑点代表一个C60分子)的晶胞模型，下列说法正确的是 A．与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是N B．C60为共价晶体，一个C60晶胞中含有4个C60分子 C．二氧化硅结构跟金刚石结构相似，二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是6 D．石墨烯中每个C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2 17．下列对一些实验事实的理论解释正确的是 选项 实验事实 理论解释 A 氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能 氮原子2p能级半充满，氧原子失去2p能级上的1个电子能达到稳定结构 B CO2为直线形分子 CO2分子中碳原子采取sp2杂化 C 金刚石的熔点低于石墨的熔点 金刚石是分子晶体，石墨是混合型晶体 D HF的沸点高于HCl的沸点 HF的相对分子质量小于HCl的相对分子质量 A．A B．B C．C D．D 18．工业上可用反应制备粗品，进而制取高纯硅。下列说法正确的是为阿伏加德罗常数的值) A．晶体硅属于分子晶体 B．用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程示意图： C．中含有分子的数目为 D．每生成转移电子数目为 19．下列有关微粒间作用力的说法不正确的是 A．碘晶体升华只破坏了分子间的作用力 B．氯化钠熔化或氯化氢溶于水都要破坏化学键 C．分子之间可以形成氢键，导致熔沸点 D．属于离子化合物，含有离子键、极性共价键和非极性共价键 20．少量Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，下列说法正确的是    A．Na2O2的电子式为 B．Na2CO3仅含离子键 C．干冰晶胞如图所示，配位数为12 D．16O和18O互为同素异形体 21．正硼酸()是一种片层状结构的白色晶体，层内分子之间通过氢键相连(层状结构如图所示，图中“虚线”表示氢键)。下列有关说法正确的是 A．含的晶体中有6mol氢键 B．分子中硼原子、氧原子最外层均为的稳定结构 C．正硼酸晶体属于共价晶体 D．分子的稳定性与氢键无关 22．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是 A．1mol硅晶体中含有4NA个Si—Si键 B．将1molCl2通入水中，溶液中Cl-、ClO-、HClO的数目之和为2NA C．46gNO2与足量的H2O反应转移的电子数为2NA D．标准状况下，11.2L1H37Cl气体中含有的中子数为10NA 23．ZnO广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷等行业。利用某厂产生的废渣(主要含有ZnO，另含有少量FeO、、MnO等)制取高纯ZnO，下列说法正确的是 A．属于分子晶体 B．Zn位于周期表的第四周期第Ⅷ族 C．MnO粒子间的相互作用力仅为共价键 D．基态铁原子的核外电子有15种不同的空间运动状态 24．科研人员发现在-50℃环境中，用水可制得直径在的光纤，其性能与石英光纤相似。下列说法正确的是 A．石英光纤的主要成分是硅 B．1mol冰比1mol液态水含有更多的氢键 C．冰光纤是一种胶体，具有丁达尔现象 D．冰光纤和石英光纤都是分子晶体 25．一种化合物的结构如图所示，Q、X、Y、Z、W为相邻两个短周期主族元素，原子序数依次增大，W元素的最外层电子数等于其电子总数的三分之一。下列说法正确的是 A．通常所用的农药中含有Z、W等元素 B．氢化物的沸点一定是Y>Z>X C．由Q、Y、W形成的正盐只有一种 D．Q的单质在空气中燃烧的产物具有强氧化性 二、填空题 26．分子晶体的物理性质：熔沸点 ，硬度 。影响分子晶体的主要因素是 。组成和结构相似且晶体中没有氢键的分子晶体来说，相对分子量越大，分子间作用力 ，熔沸点 。 27．碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物，而且还能形成多种无机化合物，同时自身可以形成多种单质，碳及其化合物的用途广泛.、金刚石和石墨的结构模型如图所示（石墨仪表示出其中的一层结构）. (1)、金刚石和石墨三者互为 ； (2)请比较与金刚石的熔点，并说明理由 。 28．二氧化硅在工业上可用于生成光导纤维，与二氧化碳相比，物理性质差异很大，请结合晶体结构知识解释两者在熔点上的差异 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．4.5g二氧化硅的物质的量为0.075mol，每摩尔SiO2含4mol硅氧键，故4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA，A正确； B．在电解池中，阳极上参加反应的离子是失去电子，发生氧化反应，B错误； C．78gNa2O2固体(物质的量为1mol)的阴离子是，其数目为NA，C错误； D．标准状况下， CCl4不是气体，不能用气体摩尔体积计算，D错误； 答案选A。 2．C 【详解】水晶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅是硅原子与氧原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体，是原子晶体。 答案选C。 3．D 【详解】A．分子间作用力的大小决定分子的物理性质，而分子的稳定性则取决于化学键的强弱，故A项错误； B．共价键是化学键，共价键的强弱与物质的熔点无关，故B项错误； C．冰融化时克服范德华力和氢键，水分子内的共价键没有断裂，故C项错误； D．在冰的晶体结构中存在分子间氢键，使其熔点较高，故D项正确。 故选：D。 4．A 【详解】结构中一个碳原子通过共价键结合4个硅原子，一个硅原子通过共价键结合4个碳原子，构成空间网状结构，形成共价晶体，所以BCD错误，A正确， 故选A。 5．B 【详解】A、CO2固态时由分子晶体变为共价晶体，其成键情况也发生了变化，由原来的变为，但化学键依然为极性共价键，A项正确; B、CO2由分子晶体变成共价晶体，熔沸点高，不易汽化，不适合作制冷材料，B不正确; C、CO2由分子晶体变成共价晶体，共价晶体有很高的熔沸点，故C正确; D、CO2由分子晶体变成共价晶体，共价晶体具有硬度大耐磨等特点，D项正确; 答案选Ｂ。 6．B 【详解】A．同周期从左向右第一电离能是增大的趋势，因此三种元素的第一电离能大小顺序是I1(N)＞I1(C)＞I1(B)，故A错误； B．碳化硼、金刚石、立方氮化硼均属于共价晶体，故B正确； C．C的非金属性强于B，因此碳酸的酸性强于硼酸，故C错误； D．同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径大小顺序为r(B)＞r(C)＞r(N)，故D错误； 答案为B。 7．D 【详解】A．从氯化钠晶胞图可以看出，在氯化钠晶胞中，距离钠离子最近的氯离子有6个，A项正确； B．在氟化钙晶胞中，钙离子位于晶胞的顶点和面心，每个晶胞平均有个钙离子，B项正确； C．钛酸钙晶胞中，Ca位于顶点，每个晶胞中有个Ca,Ti位于体心，每个晶胞有个O，则钛酸钙的化学式为，C项正确； D．在金刚石晶体中，每个碳原子都和4个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，所以每个碳原子平均连有2个碳碳键，则碳原子与碳碳键个数比为1：2，D项错误； 答案选D。 8．B 【详解】A．硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应，A正确； B．石英中的SiO2能与反应，不能选用石英坩埚熔融固体，B错误； C．氢气置换生成单质硅的反应是置换反应，C正确； D．步骤①中碳和硅高温下可反应产生SiC杂质，SiC属于共价晶体，D正确； 故选B。 9．C 【详解】A．的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4，NF3为三角锥形结构，故为含有极性键的极性分子，而价层电子对数为6+=6，SF6是正八面体结构，其为含有极性键的非极性分子，A错误； B．F3和PF3均为分子晶体，二者均为三角锥形构型，且NF3的相对分子质量小于PF3的相对分子质量，故NF3的分子间作用力小于PF3的，则三氟化氮的沸点低于三氟化磷，，B错误； C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：，C正确； D．的中心原子N原子的价层电子对数为3+=4，则N原子的杂化方式为sp3，CH4中心原子上价层电子对数为：4+=4，则C原子的杂化方式为sp3，故三氟化氮和甲烷中的N、C杂化方式相同，D错误； 故选C。 10．B 【详解】A．核能转化为电能，转化率不能达到100%，A错误； B．石墨晶体中含有分子间作用力和共价键，所以石墨属于混合型晶体，B正确； C．气体氦液化时，，C错误； D．与互为同位素，D错误； 故选B。 11．C 【详解】分子晶体相对于其他晶体来说，熔、沸点较低，硬度较小，本质原因是其基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键相对于化学键来说比较弱。故选C。 12．B 【详解】A．CO2的结构式为O=C=O，空间构型为直线形，CO2是由极性键构成的非极性分子，故A说法正确； B．“低碳”是减少CO2排放，改进燃烧工艺，让燃料更充分燃烧，不能减少CO2排放，故B说法错误； C．植物利用光合作用，将CO2转化成淀粉等，故C说法正确； D．SiO2为共价晶体，如果把干冰晶体内原子连接变成SiO2一样方式，则也为共价晶体，因为C的半径小于Si，则“C-O”键长比“Si-O”键长短，“C-O”键能强于“Si-O”键能，因此有“干冰”的熔点将高于SiO2晶体，故D说法正确； 答案为B。 13．B 【详解】A．冰融化成水，破坏的是范德华力和氢键，分子间空隙减小，密度增大，A正确； B．足球烯为分子晶体，不是共价晶体，B错误； C．干冰晶体属于面心立方结构，以顶点处分子为例，离顶点分子距离最近的二氧化碳分子位于面心，一个平面上有4个二氧化碳分子与顶点处分子紧邻，共三个面，则一个二氧化碳分子周围有12个紧邻分子，C正确； D．金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每条共价键为2个碳原子共用，则每个碳原子形成的共价键为，故碳原子与碳碳键之比为1：2，D正确； 故答案选B。 14．C 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子序数是X原子价电子数的4倍，则X为C元素、W为S元素；X与Z同族，则Z为Si元素；Y的第一电离能高于同周期的相邻元素，则Y可能为N元素或Mg元素。 【详解】A．碳元素形成的氢化物可能为液态烃和固态烃，液态烃和固态烃的沸点都高于硫化氢，故A错误； B．镁元素的原子序数为12，基态原子的价电子排布式为3s2，位于元素周期表的s区，故B错误； C．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，元素非金属性强弱顺序为S>C>Si，则最高价含氧酸的酸性强弱顺序为W>X>Z，故C正确； D．碳单质的晶体类型可能为共价晶体，如金刚石，也可能为分子晶体，如C60，还可能为混合型晶体，如石墨，而硅单质形成的晶体只能为共价晶体，则碳元素和硅元素形成的单质的晶体类型不一定相同，故D错误； 故选C。 15．D 【详解】A．由图可知，1个H2O分子可形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共用，则1mol冰晶体中含有4mol×=2mol氢键，A正确； B．MgO晶胞中b坐标参数为，则棱长为1，c点在x轴上位于棱的中点，在y、z轴上与0点的距离都等于棱长，则c坐标参数为，B正确； C．I2晶体属于分子晶体，每个I2晶胞中实际占有I2分子的个数为=4，则含8个I原子，C正确； D．常温下，水呈液态，而碘呈固态，则I2的熔点高于冰，所以冰、金刚石、MgO、I2四种晶体的熔点：，D错误； 故选D。 16．C 【详解】 A．碳原子的价电子轨道表示式为，与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素，其2p轨道上应有4个电子，其应为O，A不正确； B．C60由分子构成，属于分子晶体，一个C60晶胞中含有C60分子的数目为=4，B不正确； C．二氧化硅和金刚石都呈空间网状结构，都属于共价晶体，在二氧化硅晶体中，Si、O形成的最小环为六元环，分别含有6个O原子和6个Si原子，C正确； D．石墨烯中每个C原子与周围3个C原子形成三对共用电子，价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化类型为sp2，D不正确； 故选C。 17．A 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，所以氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能，故A正确， B．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，原子的杂化方式为sp杂化，故B错误； C．金刚石是共价晶体，不是分子晶体，故C错误； D．氟化氢能形成分子间氢键，氯化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的分子间作用力大于氯化氢，沸点高于氯化氢，故D错误； 故选A。 18．B 【详解】A．晶体硅是由硅原子通过共价键形成的空间网状结构，不属于分子晶体，而是共价晶体，A错误； B．氢元素只有1个1s电子，s电子云为球形，用原子轨道描述氢分子中化学键的形成为，B正确； C．题干未告知HCl所处的状态，故无法计算中含有分子的数目，C错误； D．由题干方程式可知，每生成转移电子数目为，D错误； 故答案为：B。 19．D 【详解】A．碘是分子晶体，升华时只破坏了分子间的作用力，故A正确； B．氯化钠熔化时破坏了离子键，氯化氢溶于水时破坏了共价键，则氯化钠熔化或氯化氢溶于水都要破坏化学键，故B正确； C．氨分子能形成分子间氢键，而磷化氢分子不能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力大于磷化氢，沸点高于磷化氢，故C正确； D．过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，化合物中不含有极性共价键，故D错误； 故选D。 20．C 【详解】A．Na2O2的电子式为，故A错误； B．Na2CO3中碳酸根离子内部C和O之间存在共价键，故B错误； C．由晶胞结构可知二氧化碳分子位于顶点和面心，以顶点分子为观察对象，与其距离最近且等距的分子数有12个，则配位数为12，故C正确； D．16O和18O互为同位素，故D错误； 故选：C。 21．D 【详解】A．由题图可看出，1个H3BO3分子周围共有6个氢键，1个氢键为2个H3BO3分子所共有，因此1 mol H3BO3的晶体中只含有3 mol氢键，选项A错误； B．硼原子有3个价电子，与相邻的氧原子形成共价单键，硼原子的最外层只有6个电子，选项B错误； C．H3BO3是以分子形成晶体，为分子晶体，选项C错误； D．分子的稳定性与化学键有关，与氢键无关，选项D正确； 答案选D。 22．D 【详解】A．Si晶体中，一个Si原子与周围4个Si原子成键，属于这个Si原子的Si-Si键有4×=2，所以1mol硅晶体中含有Si-Si键数为1mol×2×NA/mol=2NA，A错误； B．将1molCl2通入水中，氯气不能反应完全，由原子守恒可知2n(Cl2)+n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)=2×1mol=2mol，故溶液中Cl-、ClO-、HClO的数目之和小于2NA，B错误； C．46gNO2的物质的量为=1mol，NO2与H2O反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，与足量的H2O反应转移的电子数为NA，C错误； D．标准状况下，11.2L1H37Cl气体中含有的中子数为×20×NA/mol=10NA，D正确； 综上所述答案为D。 23．D 【详解】A．属于共价晶体，故A项错误； B．由元素周期表可知，Zn位于周期表的第四周期第ⅡB族，故B项错误； C．MnO是离子晶体，构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用力为离子键，故C项错误； D．基态铁原子的核外电子排布式为，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，故电子所占原子轨道数为15，故共有15种不同空间运动状态电子。故D项正确。 故答案选D。 24．B 【详解】A． 石英光纤的主要成分是二氧化硅，故A错误； B． 冰中水分子有序排列，分子间更容易形成氢键，1mol冰比1mol液态水含有更多的氢键，故B正确； C． 冰光纤是纯净物，不是胶体，故C错误； D． 冰光纤是分子晶体，石英光纤是共价晶体，故D错误； 故选B。 25．A 【分析】从结构图可知，Y共用2对电子，达到稳定结构，Y最外层有6个电子，X共用4对电子达到稳定结构，则X最外层有4个电子，Z共用1对电子，则Z最外层有7个电子，W得一个电子后形成6个共价键，W元素的最外层电子数等于其电子总数的三分之一，则W最外层有5个电子，又因为Q、X、Y、Z、W为相邻两个短周期主族元素，原子序数依次增大，故Q为Li，X为C，Y为O，Z为F，W为P。 【详解】A．通常所用的农药中含有F、P等元素，A正确； B．未说明是最简单氢化物，无法比较沸点高低，B错误； C．由Li、P、O形成的正盐有、等，C错误； D．Li在空气中燃烧生成，其不具有强氧化性，D错误； 故选A。 26． 低 小 分子间作用力 越大 越高 【解析】略 27．(1)同素异形体 (2)晶体为分子晶体，熔化破坏较弱的分子间作用力，金刚石为共价晶体，熔化破坏强烈的共价键，共价晶体熔点高于分子晶体 【详解】（1）、金刚石和石墨均由碳元素形成的单质，三者互为同素异形体； （2）晶体为分子晶体，熔化破坏较弱的分子间作用力，金刚石为共价晶体，熔化破坏强烈的共价键，共价晶体熔点高于分子晶体，则的熔点低于金刚石。 28．二氧化碳属于分子晶体，熔化时仅克服较弱的分子间作用力，所以熔点较低；而二氧化硅属于共价晶体，熔化时需要克服共价键，所以熔点很高 【详解】二氧化碳属于分子晶体，熔化时仅克服较弱的分子间作用力，所以熔点较低；而二氧化硅属于共价晶体，熔化时需要克服共价键，所以熔点很高。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$