3.2分子晶体与共价晶体课后练习2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.2分子晶体与共价晶体课后练习2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列物质属于共价晶体的是 A．SO2 B．SiO2 C．HNO3 D．葡萄糖 2．美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体可能具有的结构或性质是 A．该晶体仍属于分子晶体 B．硬度与金刚石相近 C．熔点较低 D．硬度较小 3．第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个分子或1个游离的分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了分子，另外2个笼被游离分子填充，则“可燃冰”的平均组成可表示为 A． B． C． D． 4．下列属于分子晶体的一组物质是 A．CaO、NO、CO B．CCl4、H2O、He C．CO2、SO2、NaCl D．CH4、O2、Na2O 5．观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A．晶体堆积属于分子密堆积 B．晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C．石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D．原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 6．下列说法正确的是 A．Cl2比F2沸点高，因为其相对分子质量较大 B．分子中键长越短，键能越大，熔沸点越高 C．用纯碱溶液洗涤油脂，符合相似相溶原理 D．水加热到很高的温度都难分解，因为水分子间存在氢键 7．检验微量砷的原理为。常温下为无色气体。下列说法正确的是 A．As的基态核外电子排布式为 B．的空间构型为平面三角形 C．固态属于共价晶体 D．既含离子键又含共价键 8．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是 A． B． C．石墨>金刚石>>钠 D．>>硫磺> 9．B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，下列关于B3N3H6的说法错误的是 A．分子中B和N的杂化方式相同 B．形成大π键的电子全部由N提供 C．其熔点主要取决于所含化学键的键能 D．该分子中属于非极性分子 10．下列说法中正确的是 A．C－H键比Si－H键的键长更短，故CH4比SiH4更稳定 B．只有非金属原子之间才能形成共价键 C．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成 D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高 11．结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：对氨基苯甲醛>邻氨基苯甲醛 氢键类型 B 熔点：SiC(2830℃)>SiF4 (-90℃) 晶体类型 C 电离常数Kₐ：F3CCOOH>Cl3CCOOH 范德华力 D 在CCl4中的溶解度：I2>ICl 分子极性 A．A B．B C．C D．D 12．C60具有完美的球形结构，如图所示。之后Si60、N60等球形分子被不断制备出来。下列选项正确的是 A．Si 的核外电子排布式为3s23p2 B．C 和 N 元素中第一电离能较大的是C C．C60属于共价晶体，C 原子的杂化类型为sp2 D．一个 N60的分子中含有 90 个共价单键 13．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol过氧化氢所含的共价键数目为 B．等物质的量的和中含有π键的数目均为 C．1mol白磷含个键，1mol二氧化硅中含个 D．金刚石晶体中1mol碳原子含有个键 14．下列叙述正确的是 A．标准状况下，22.4L氨水含有NA个NH3分子 B．12g金刚石中含有化学键的数目为2NA C．1L0.1mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA D．室温下，1LpH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH–离子数目为0.1NA 15．碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成众多无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。下列说法不正确的是 A．基态碳原子的外围电子轨道表示式为 B．碳的同素异形体金刚石、石墨和C60晶体中，能溶于有机溶剂的是C60 C．金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性 D．碳原子与相邻碳原子形成的键角∠1<∠2 16．下列关于物质的结构与性质描述错误的是 A．CS2为直线形分子，在苯中溶解度大于水中的 B．基态原子的第二电离能，O高于N和F的 C．苯甲醇分子中，碳原子与氧原子间的共价键类型为sp3-p σ键 D．晶体硅的熔点、硬度均低于金刚石 17．近年来，我国航空工业发展迅速。下列说法错误的是 A．“天问一号”探测器用到聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺属于高分子材料 B．C919飞机发动机用到大量碳纤维材料，碳纤维属于有机高分子材料 C．“嫦娥五号”月壤样品中发现天然玻璃，玻璃属于无机非金属材料 D．“祝融号”火星车选用新型铝基碳化硅复合材料，碳化硅(SiC)属于共价晶体 18．2023年，我国科技事业收获丰硕成果。下列与科技成就相关的描述正确的是 A．开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将热能转化为电能 B．实施海底封存——液化时，其共价键被破坏 C．打造北斗卫星系统——与星载铆钟所用的物理性质不同 D．突破量子通信技术——作为传输介质的光纤，其主要成分为晶体硅 19．原子半径有多种计量方式。其中范德华半径是指分子晶体中相邻分子之间的两原子核间距的一半。晶体中分子的局部排列如图所示。其中可看作氟的范德华半径的是 A． B． C． D． 20．N，N－二甲基甲甲酰胺[ ]是良好的溶剂。下列说法不正确的是 A．原子半径：C＜N B．元素的电负性：N＜O C．该分子中的碳原子有sp2、sp3两种杂化方式 D．该物质分子间存在范德华力 21．下列说法正确的是 A．非金属元素组成的单质中一定存在共价键 B．非金属原子间不可能形成离子化合物 C．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键 D．分子晶体中一定含有共价键 22． 氧、硫及其化合物应用广泛。O2可用作燃料电池的氧化剂。S8在液态SO2中被AsF5氧化成S，反应方程式为S8+3AsF5S8(AsF6)2+AsF3。氧能形成H2O、H2O2、Na2O2、SO2、V2O5等重要氧化物。SO2是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物(CaSO4+C+SiO2SO2↑+CO↑+CaSiO3)等方法来制取。SO2在V2O5催化作用下与O2反应生成SO3。下列说法正确的是 A．H2O2分子中既有极性键，又有非极性键 B．S2、S4、S6、S8互为同位素 C．S8(AsF6)2阴阳离子个数比为4：1 D．SiO2中Si原子与Si原子之间有强烈的相互作用 23．科学家探测了催化和制备双氧水和水的过程，如图所示。 下列叙述错误的是 A．催化剂能提高氧气中活化分子百分率 B．制备等物质的量的和时转移电子数之比为1：1 C．沸点： D．上述合成过程中存在非极性键的断裂和极性键、非极性键的形成 24．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．25℃，101kPa下，28L氢气中质子的数目为2.5 B．1mol Fe和Cu分别与足量的S反应，转移的电子数均为2 C．在晶体中，每摩Si原子与4个O原子形成共价键 D．将2mol 与1mol 置于密闭容器中充分反应，产物的分子数为2 25．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是 A．化学式是Al2Cl6 B．不存在离子键和非极性共价键 C．在固态时所形成的晶体是分子晶体 D．在熔融状态下能导电 二、填空题 26．根据下表中有关数据分析，并填写表下面的空白。 晶体 键能/(kJ·mol-1) 熔点/℃ 硬度* 金刚石 (C—C)347 大于3500 10 碳化硅 (C—Si)301 2830 9 晶体硅 (Si—Si)226 1412 7 (1)键能：C—C C—Si Si—Si；熔点：金刚石 碳化硅 晶体硅；硬度：金刚石 碳化硅 晶体硅(用“>”或“<”填空)。 (2)规律：对结构相似的共价晶体来说，原子半径 ，键长 ，键能 ，晶体的熔点就越高。 27．有很多固体，气体化合物的内部组成结构都是晶体，某科学小组研究晶体的相关性质，阿伏伽德罗常数用NA表示。 (1)下列说法正确的是 。 A．冰分子内部有共价键，所以冰是分子晶体                 B．冰分子之间产生分子间作用力，所以冰是分子晶体 C．一种化合物只能形成一种晶体结构 (2)如上图所示晶胞对应的化学式为 ，如果A代表Cl，B代表H，X代表O，晶胞的参数为acm，则此时晶胞的密度为 ，并写出其与H2S的离子方程式 。(提示，会产生一种会造成酸雨的气体)，若反应产生1344mL的气体(标准情况下)，则转移了 个电子。 28．有人说，冰属于共价晶体。这种说法为什么是错误的 ？ 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．B 【详解】A． SO2属于分子晶体，故A不符合； B． 二氧化硅是原子构成的，通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体，故B符合； C． 硝酸分子为平面共价分子，属于分子晶体，故C不符合； D． 葡萄糖是共价化合物，是通过分子间作用力形成的分子晶体，故D不符合； 答案选B。 2．B 【详解】根据题意可知在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体，则此状态下的二氧化碳应为原子晶体，具有高熔点、高硬度的特点，硬度与金刚石相近； 故答案为B。 3．D 【详解】“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个分子构建8个笼，每个笼内可容纳一个分子，另外2个笼被游离的分子填充，因此6个笼中有6个甲烷分子，共48个水分子，则“可燃冰”平均分子组成可表示为：；故选D。 4．B 【详解】A．CaO属于离子晶体，选项A不符合； B．CCl4、H2O、He均属于分子晶体，选项B符合； C．NaCl属于离子晶体，选项C不符合； D．Na2O属于离子晶体，选项D不符合； 答案选B。 5．D 【详解】A．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，A正确； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1：4，B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2：1，C正确； D．金刚石和碳化硅中1个原子周围均存在4个最近的原子，则原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：1，D错误； 故选D。 6．A 【详解】A．Cl2比F2相对分子质量较大，范德华力较强，则沸点更高，所以Cl2比F2沸点高，故A正确； B．影响分子晶体熔沸点的是分子间作用力，和键能、键长无关，故B错误； C．油脂属于酯类，在纯碱溶液中能水解为易溶于水的甘油和高级脂肪酸钠，与“相似相溶”原理无关，故C错误； D．水分子的热稳定性由H-O键的键能大小决定，与氢键无关，故D错误； 故选A。 7．B 【详解】A．As的基态核外电子排布式为，A错误； B．的中心原子N的价层电子对数为3，没有孤电子对，中心原子N的杂化类型为sp2，空间构型为平面三角形，B正确； C．固态属于分子晶体，C错误； D．只含共价键，D错误； 故选B。 8．C 【详解】A．碱金属元素的单质其熔点从上到下逐渐减小，则熔点：Rb＜K＜Na＜Li，A错误； B．H2O、H2S、H2Se、H2Te都为同主族元素所形成的分子晶体，分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，晶体的熔点越高，水分子间存在氢键，熔点最高，应为H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，B错误； C．石墨是混合型晶体，金刚石、二氧化硅是原子晶体，钠是金属晶体，碳原子半径小于硅原子半径，金刚石熔点大于二氧化硅，则熔点：石墨＞金刚石＞SiO2＞钠，C正确； D．水分子间存在氢键，氢气的相对分子质量最小，硫磺常温下是固体，则熔点：硫磺＞H2O＞CH4＞H2，D错误； 故选C。 9．C 【详解】A．无机苯与苯互为等电子体，分子中含有大π键，故分子中B和N的杂化方式相同，均为sp2杂化，故A正确； B．B原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大π键的电子全部由N提供，故B正确； C．无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，故C错误； D．无机苯与苯互为等电子体，结构相似，具有中心对称结构，属于非极性分子，故D正确； 答案选C。 10．A 【详解】A．C与Si位于同一主族原子半径C<Si，所以，C－H键比Si－H键的键长更短，故CH4比SiH4更稳定，A正确； B．AlCl3为分子晶体，Al为金属原子，B错误； C．CH4分子中的sp3杂化轨道是中心原子C的2s轨道和C原子的3个2p轨道混杂形成，C错误； D．分子中的共价键键能决定分子的稳定性，为化学性质，分子的熔沸点由分子间作用力决定，D错误； 故答案选A。 11．C 【详解】A．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间氢键作用力大于分子内氢键的作用力，故沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，与氢键有关，故A正确； B．SiC是共价晶体，SiF4属于分子晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体，晶体类型不同，则熔点：SiC(2830℃)>SiF4 (-90℃)，故B正确； C．F的电负性比Cl强，吸引电子能力强，使羟基的极性增强，更容易电离出H+，则电离常数Kₐ：F3CCOOH>Cl3CCOOH，故C错误； D．CCl4是非极性分子，I2是非极性分析，ICl是极性分子，I2在CCl4中溶解度大于ICl在CCl4中溶解度和分子极性有关，故D正确； 故选C。 12．D 【详解】A．Si为14号元素，其核外电子排布式为[Ne]3s23p2，A错误； B．C和N为第二周期相邻主族元素，C的价电子排布式为2s22p2，N的价电子排布式为2s22p3，N的2p能级电子半充满，较C稳定，第一电离能较大，B错误； C．由C60的结构可知，C60为分子晶体，C错误； D．1个N原子与周围3个N原子形成共价单键，平均每个氮原子形成1.5个共价氮氮单键，所以一个 N60的分子中含有1.5×60=90 个共价单键，D正确； 答案选D。 13．C 【详解】A．过氧化氢结构式为H―O―O―H，1mol过氧化氢所含的共价键数目为3NA，A错误； B．1个CO2和N2均含有2个π键，但等物质的量并不一定是1mol，B错误； C．白磷(P4)为正四面体结构，含有6个P−P共价键，所以1mol白磷(P4)中含有6NA个P−P键，二氧化硅中1个Si原子含4 Si−O，1mol二氧化硅中含4NA个Si−O键，C正确； D．金刚石中与一个碳原子相连的共价键有4个，但每个键只有属于这个碳原子，所以一个碳原子有2个C―C键，1mol金刚石中有2NA个C―C键，D错误； 故答案为：C。 14．B 【详解】A．氨水为氨气的水溶液，且标准状况下不是气态，不能用气体摩尔体积计算NH3的物质的量，故A错误； B．金刚石中每一个碳原子有4条共价键，但一个碳碳键被2个碳原子共用，即一个碳原子只分摊2个共价键，12g金刚石中，即1mol金刚石中含有化学键的数目为2NA，故B正确； C．乙酸为弱酸，在水溶液中不完全电离，则1L0.1mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量小于0.1NA，故C错误； D．室温下，1LpH=13的NaOH溶液中氢离子浓度为110-13mol/L，由于氢氧根离子抑制了水的电离，溶液中氢离子是水电离的，所以由水电离的OH–离子数目与H+数目相同，都为110-13NA，故D错误； 答案选B。 15．D 【详解】A．基态碳原子核外电子排布式为，外围电子轨道表示式为，A项正确； B．是分子晶体，能溶于有机溶剂，B项正确； C．金刚石为共价晶体，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性，导致金刚石不具有延展性等性质，C项正确； D．石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为杂化，为平面结构，键角为120°，被氧化后碳原子形成3个C—C键及1个C—O键，碳原子的杂化轨道类型为杂化，与周围原子形成四面体形结构，碳原子与相邻碳原子形成的键角，D项不正确。 故选D。 16．C 【详解】A．中心原子的杂化方式为sp，为直线形分子，同时还是非极性分子，苯也是非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶判断在苯中溶解度大于水中的，故A正确； B．基态原子的第二电离能，O需要破坏的半充满的稳定结构，因此高于N和F的，故B正确； C．苯甲醇中，碳原子与氧原子间的共价键类型为- σ键，故C错误； D．晶体硅中Si-Si键长大于金刚石中C-C键长，Si-Si共价键键能小于C-C键的，因此熔点、硬度均低于金刚石的，故D正确。 答案选C。 17．B 【详解】A．聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环()的一类聚合物，聚酰亚胺属于高分子材料，A正确； B．碳纤维是主要由碳元素组成的一类高强度、高模量、耐高温纤维，属于无机非金属材料，B错误； C．玻璃是硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C正确； D．碳化硅与金刚石、晶体硅结构相似，属于共价晶体，D正确； 故答案选B。 18．C 【详解】A．氢氧燃料电池工作时可将化学能转化为电能，故A错误； B．二氧化碳是分子晶体，所以二氧化碳液化时，只改变分子间的分子间作用力，不破坏分子内的共价键，故B错误； C．与质子数相同、中子数不同，互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质不同，故C正确； D．光纤的主要成分是二氧化硅，故D错误； 故选C。 19．B 【分析】由范德华半径的定义可知：范德华半径是指分子晶体中相邻分子之间的两原子核间距的一半。 【详解】A．是分子内相邻两原子核间距一半，A不符合； B．是分子晶体中相邻分子之间的两原子核间距的一半，B符合； C．不是原子核间距离的一半，B不符合； D．不是相邻的原子，D不符合； 答案选B。 20．A 【详解】A．已知C、N为同一周期元素，同一周期从左往右原子半径依次减小，即原子半径：C＞N，A错误；     B．N、O为同一周期元素，同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故元素的电负性：N＜O，B正确； C．由题干有机物分子结构简式可知，该分子中-CH3上的碳原子采用sp3，醛基上的碳原子采用sp2杂化，故该有机物中有sp3、sp22种杂化方式，C正确； D．题干图示有机物为分子晶体，故该物质分子间存在范德华力，D正确； 故答案为：A。 21．C 【详解】A．非金属元素构成的单质中不一定存在化学键，如稀有气体中不含化学键，故A错误； B．非金属元素构成的化合物可能是离子化合物，如铵盐，故B错误； C．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键，如如氯化铝是只含共价键的共价化合物，故C正确； D．分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体是不含有共价键的分子晶体，故D错误； 故选C。 22．A 【详解】A．H2O2中O-O为非极性共价键，O-H键为极性共价键，A正确； B．S2、S4、S6、S8为硫元素形成的不同单质，互为同分异构体，B错误； C．根据题目信息可知，S8在液态SO2中被AsF5氧化成，则S8(AsF6)2阴阳离子个数比为2：1，C错误； D．SiO2是原子晶体，与金刚石的空间结构相似，只是相当于在Si-Si之间插了一个O原子，所以1个硅原子的周围与它成键的原子是4个氧原子，Si原子与Si原子之间没有强烈的相互作用，D错误； 故选 A。 23．C 【详解】A．催化剂能降低活化能，提高反应物活化分子百分率，A项正确； B．都是由制备、，制备或都转移2mol电子，B项正确； C．和都是分子晶体，因为分子间容易形成氢键，故沸点比高，C项错误； D．、分子中都只存在非极性键，分子中存在极性键和非极性键，D项正确； 故选C。 24．C 【详解】A．25℃，101kPa下，气体摩尔体积不是22.4L/mol，则28L氢气的物质的量不是1.25mol，质子的数目不是1.25mol×2=2.5mol，故A错误； B．铁和硫反应生成FeS，1molFe失去2mol电子，铜和硫反应生成Cu2S，1molCu失去1mol电子，故B错误； C．在 SiO2 晶体中，每个Si原子与4NA个O原子形成共价键，故C正确； D．二氧化硫和氧气的反应是可逆反应，产物SO3的分子数小于2NA，故D错误； 故选C。 25．D 【详解】A．将二聚分子变成单分子，得BA3化学式，根据两种元素都处于第三周期，可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子是不可能的，所以只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，A正确； B．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只存在Cl-Al键，Cl与Cl之间没有形成非极性共价键，所以也不存在非极性共价键， B正确； C．该化合物是无机化合物的形成的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体， C正确； D．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，也不是离子化合物，在熔融状态下不能导电，D错误； 故选D。 26．(1) > > > > > > (2) 越小 越短 越大 【解析】略 27．(1)B (2) ABX3 【详解】（1）A．冰分子之间产生分子间作用力，所以冰是分子晶体，A错误；                 B．冰分子之间产生分子间作用力，所以冰是分子晶体，B正确； C．一种化合物可能由于原子排列方式不同而形成不同的晶体，C错误； 故选B。 （2）由晶胞结构可知，一个晶胞中含有1个B，个A，个X，则晶胞对应的化学式为ABX3，如果A代表Cl，B代表H，X代表O，则晶胞的化学式为HClO3，则此时晶胞的密度为，HClO3为强酸，具有强氧化性，与H2S反应会产生一种会造成酸雨的气体为二氧化硫，离子方程式为，当有1mol二氧化硫生成时，转移6mol电子，若反应产生1344mL的气体(标准情况下)，物质的量为0.06mol，则转移了个电子。 28．共价晶体构成微粒是原子，原子之间以共价键结合，而在冰中，构成微粒是H2O分子，H2O分子之间以氢键(氢键属于分子间作用力)结合，分子间作用力比共价键弱 【详解】共价晶体构成微粒是原子，原子之间以共价键结合；而在冰晶体中，构成微粒是H2O分子，H2O分子存在氢键(氢键属于分子间作用力)，H2O分子之间的氢键比共价键弱很多，导致其熔沸点比共价晶体的低，密度比共价晶体的小。 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 $$