3.2 分子晶体与共价晶体 -【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练（人教版2019选择性必修2）

第三章 晶体结构与性质 第二节　分子晶体与共价晶体 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.通过分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点与性质。 2.能够从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理特征。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、分子晶体 1．分子晶体的概念及粒子间的相互作用力 (1)概念：只含 的晶体称为分子晶体。 (2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以 相互吸引，分子内原子之间以 结合(单原子分子除外)。 2．常见的分子晶体及其物理性质 (1)常见的分子晶体 ①所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。 ②部分非金属单质，如卤素(X2)、氧气(O2)、硫(S8)、氮气(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)、稀有气体等。 ③部分非金属氧化物，如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。 ④几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。 ⑤绝大多数有机物，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。 (2)物理性质 分子晶体熔、沸点较 ，硬度较 。 3．分子晶体的结构特征 (1)分子晶体的堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 微粒间作用力 范德华力和氢键 空间特点 通常每个分子周围 有 个紧邻的分子(见图Ⅰ) 每个分子周围紧邻的分子小于 个，空间利用率不高(见图Ⅱ) 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 (2)两种典型的分子晶体的组成和结构 ①冰中水分子之间的主要作用力是 ，在冰的晶体中，每个水分子周围只有 个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有 (见图Ⅱ)。 ②干冰是 的晶体，干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰低得多，在常压下极易 ，由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有 个紧邻分子(见图Ⅲ)，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作 。 二、共价晶体 1．共价晶体的结构特点及物理性质 (1)构成微粒及作用力 ①构成微粒： ②微粒间的作用力： (2)空间结构：整块晶体是一个三维的共价键 结构，不存在 的小分子，是一个“巨分子”。　 (3)物理性质 共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点 ，硬度 。 2．共价晶体与物质的类别 物质种类 实例 某些 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些 二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等 3．典型的共价晶体 (1)金刚石的结构特点 ①在晶体中每个碳原子以 对称地与相邻的4个碳原子相结合，成为正四面体。 ②晶体中C—C—C夹角为 ，碳原子采取 杂化。 ③最小环上有 个碳原子。 ④晶体中C原子个数与C—C键个数之比为1∶＝1∶2。 (2)SiO2晶体的结构特点 ①二氧化硅晶体中，每个硅原子均以 对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。晶体结构中最小的环上有 个硅原子和 个氧原子，晶体中硅、氧原子个数比为1：2。晶体中Si原子个数与Si—O键个数比为1∶4。 ②最常见的是低温石英，其结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性。 【特别提醒】共价晶体中，没有独立存在的分子，如SiO2仅是代表二氧化硅晶体的元素组成的化学式，而不是二氧化硅晶体的分子式。 4．共价晶体的物理特性及熔点比较 (1)共价晶体的物理性质 ①一般熔点都很高、硬度都很大。 ②一般不导电，但晶体硅是半导体。 ③难溶于常见的溶剂。 (2)共价晶体熔点比较 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 。如金刚石、碳化硅、晶体硅的物理性质见下表： 晶体 键能/(kJ·mol－1) 熔点/℃ 硬度 金刚石 (C—C)347 3350 10 碳化硅 (C—Si)301 2600 9 晶体硅 (Si—Si)226 1415 7 由于金刚石、碳化硅、晶体硅的结构相似，C原子半径小于Si原子半径，键能：C—C键>C—Si键>Si—Si键，所以三者的熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 5．共价晶体、分子晶体的判断方法 (1)依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断 构成共价晶体的微粒是原子，微粒间的作用力是共价键；构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。 (2)依据晶体的熔点判断 共价晶体的熔点高，常在1000 ℃以上；而分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。 (3)依据晶体的导电性判断 分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HCl。共价晶体多数为非导体，但晶体Si、晶体Ge为半导体。 (4)依据晶体的硬度和机械性能判断 共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆。 (5)依据物质的分类判断 大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、所有非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 [典例分析] 　知识点一　分子晶体的结构特点和物理性质 [典例1]下列有关分子晶体结构特点的说法中正确的是 A．分子晶体在常温下都是气态 B．分子晶体中都存在化学键 C．分子晶体中分子间的作用力主要是范德华力 D．分子间一定存在氢键 [变式1]甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是    A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子 [变式2]干冰的晶胞结构如图，晶胞边长为apm，下列说法错误的是 A．干冰属于分子晶体 B．该晶胞中含有的CO2分子数为4 C．相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为pm D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子数为4 [变式3]下列性质描述符合分子晶体的是 A．能溶于，熔点112.8℃，沸点444.6℃ B．熔点2853℃，液态不导电，水溶液也不导电 C．熔点1070℃，易溶于水，熔融态能导电 D．熔点97.81℃，质软导电，密度为 知识点二　 共价晶体的结构特点和物理特性 [典例2]下表是某些共价晶体的熔点和硬度。 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗 熔点/℃ 大于3500 3000 2830 1710 1412 1211 硬度 10 9.5 9 7 7 6.0 分析表中的数据，下列叙述正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低 C．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大 D．构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大 [变式1]碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 [变式2]下列关于和金刚石的叙述正确的是 A．的晶体结构中，每个原子与2个原子直接相连 B．金刚石中含有2NA个键(表示阿伏加德罗常数的值) C．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子，且6个碳原子共平面 D．通常状况下，晶体中含有的分子数为(表示阿伏加德罗常数的值) [变式3]根据下列物质的性质判断为原子晶体的是 A．微溶于水，硬度小，熔点，固体或液体不导电 B．熔点，电的良导体，加压可变形 C．熔点，不导电，不溶于水和有机溶剂，硬度大 D．熔点，易溶于水，熔化时导电 [基础达标训练] 1．下列叙述正确的是 A．由分子构成的物质其熔点一般较低 B．分子晶体在熔化时，共价键被破坏 C．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定 D．物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变 2．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 ①SiO2和SO3　②金刚石和白磷　③CO2和SO2　 ④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和单质碘 A．③④⑥ B．④⑤⑥ C．①②③ D．①③⑤ 3．下列说法正确的是 A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅 B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛 C．电负性：Na＜P＜Cl D．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI 4．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是 B的结构单元(有12个B原子) 分子 分子 冰晶体 结构模型示意图 备注 熔点 — 易溶于 — A．单质B属于共价晶体，结构单元中有30个键，含20个正三角形 B．是由极性键构成的非极性分子 C．固态属于分子晶体 D．冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大 5．已知氯化硼的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃；在氯化硼分子中，的键角为120°；氯化硼可以发生水解反应，水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述，正确的是 A．氯化硼是共价晶体 B．熔化时，氯化硼能导电 C．氯化硼分子是一种极性分子 D．氯化硼水解反应式： 6．下列关于物质性质或结构的比较错误的是 A．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4 C．沸点：H2O>H2S>H2Se D．键角：NH> H3O+>H2O 7．金刚石结构如图所示，晶体 Si、立方 SiC 具有类似金刚石结构。下列说法错误的是 A．熔沸点：金刚石>晶体Si B．晶体 Si 晶胞中含有 8 个 Si C．根据等电子原理推测，BN 可形成类似金刚石的晶体 D．立方 SiC 晶胞顶点从1号位分别平移至2号位和3号位，所得晶胞中Si 位置相同 8．下列说法正确的是 A．冰融化时,分子中H—O键发生断裂 B．分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高 C．分子晶体中,共价键键能越大,分子的熔、沸点越高 D．分子晶体中,分子间作用力越大,分子越稳定 9．下列说法错误的是 A．稀有气体形成的晶体属于分子晶体 B．干冰升华时，干冰分子内共价键断裂 C．离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键 D．共价晶体中的共价键既可能是极性键也可能是非极性键 10．下表是某些共价晶体的熔点 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗 熔点/℃ 大于3500 3000 2830 1710 1412 1211 分析表中的数据，下列叙述正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．硬度：晶体硅金刚石 C．键能：C—C<Si—Si<Si—O D．石英的分子式： [能力提升训练] 11．化学学习中常采用“类推”思维，下列类推合理的是 A．硫粉易溶于CS2，可类推硫粉易溶于CCl4 B．是分子晶体，可类推为分子晶体 C．属于共价晶体，可类推属于共价晶体 D．由于键能大而结构稳定，则键能也大，结构也很稳定 12．中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为：，M代表金属离子(人工合成时通常为Na)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是 A．、、冰都是典型的共价晶体 B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 C．熔点： D．沸点： 13．下列各组晶体物质中：①SiO2和SO3；②晶体硼和HCl；③CO2和SO2；④晶体硅和金刚石；⑤晶体氖和晶体氮；⑥硫黄和碘，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 14．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是 A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体 C．水分子间通过键形成冰晶体 D．冰融化后，水分子之间的空隙增大 15．下列有关分子晶体的说法正确的有 ①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时，分子中H-O键发生断裂 ③分子晶体在水溶液中均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的沸点一定越高 ⑥所有的非金属氢化物都是分子晶体 ⑦所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 16．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是 A．在晶体中，每个硅原子和2个氧原子形成2个共价键 B．石墨中含有键的物质的量为 C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF D．1 mol金刚石中的C—C键数是2 17．AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是 A．晶体中所有原子的配位数均相同 B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中的外围电子排布式为 D．的熔点高于 18．氮化硅(Si3N4)是新型的非金属高温陶瓷材料，其晶胞结构如图所示，可通过氨气和四氯化硅为原料制备：。若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，含有的杂化轨道数目为3NA B．1mol晶胞中含有的化学键数目为12NA C．每参加反应，转移的电子数为4NA D．常温下，溶液中个数为0.1NA 19．下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中H—O发生断裂 B．分子晶体熔融时化学键不被破坏 C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 20．水是生命之源，水的状态除了气、液、固之外，还有玻璃态。玻璃态水是由液态水急速冷却到-108℃时形成的一种无定形状态，其密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是 A．玻璃态水中也存在范德华力与氢键 B．玻璃态水是分子晶体 C．玻璃态中水分子间距离比普通液态水中分子间距离大 D．玻璃态水中氧原子为杂化 21．美国某实验室成功地在高压下将转化为具有类似结构的共价晶体，下列关于的共价晶体的说法正确的是 A．的共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．在一定条件下，的共价晶体转化为的分子晶体是物理变化 C．的共价晶体和的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质 D．在的共价晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子跟2个C原子相结合 22．根据下列几种物质的熔点和沸点数据判断，下列有关说法错误的是 物质 单质B 熔点/℃ 190 2300 沸点/℃ 182.7 57.6 2500 注：熔点在条件下测定。 A．是分子晶体 B．单质B是共价晶体 C．加热能升华 D．单质B和晶体类型相同 23．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．124 g P4含有的P-P键的个数为6NA B．28 g晶体硅中含有的Si-Si键的个数为4NA C．12 g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5NA D．60 g SiO2中含Si-O键的个数为2NA 24． 分子和晶胞示意图如图所示。下列关于晶体的说法不正确的是 A．晶体可能具有很高的熔、沸点 B．晶体可能易溶于四氯化碳中 C．晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240 D．晶体中每个分子与12个C60分子紧邻 25．回答下列问题： (1)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。 ①氮化硅的硬度 (填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是 。 ②已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式： 。 (2)第ⅢA族、第VA族元素组成的化合物、、等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。 ①在晶体中，每个原子与 个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间结构为 ，属于 晶体。 ②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 晶体结构与性质 第二节　分子晶体与共价晶体 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.通过分子晶体、共价晶体等模型认识晶体的结构特点与性质。 2.能够从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理特征。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、分子晶体 1．分子晶体的概念及粒子间的相互作用力 (1)概念：只含分子的晶体称为分子晶体。 (2)粒子间的相互作用力：分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引，分子内原子之间以共价键结合(单原子分子除外)。 2．常见的分子晶体及其物理性质 (1)常见的分子晶体 ①所有非金属氢化物，如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等。 ②部分非金属单质，如卤素(X2)、氧气(O2)、硫(S8)、氮气(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)、稀有气体等。 ③部分非金属氧化物，如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。 ④几乎所有的酸，如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。 ⑤绝大多数有机物，如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。 (2)物理性质 分子晶体熔、沸点较低，硬度较小。 3．分子晶体的结构特征 (1)分子晶体的堆积方式 分子密堆积 分子非密堆积 微粒间作用力 范德华力 范德华力和氢键 空间特点 通常每个分子周围有12个紧邻的分子(见图Ⅰ) 每个分子周围紧邻的分子小于12个，空间利用率不高(见图Ⅱ) 举例 C60、干冰、I2、O2 HF、NH3、冰 (2)两种典型的分子晶体的组成和结构 ①冰中水分子之间的主要作用力是氢键，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有方向性(见图Ⅱ)。 ②干冰是CO2的晶体，干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰低得多，在常压下极易升华，由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力，不存在氢键，一个分子周围有12个紧邻分子(见图Ⅲ)，密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂。 二、共价晶体 1．共价晶体的结构特点及物理性质 (1)构成微粒及作用力 ①构成微粒：原子 ②微粒间的作用力：共价键 (2)空间结构：整块晶体是一个三维的共价键网状结构，不存在单个的小分子，是一个“巨分子”。　 (3)物理性质 共价晶体中，由于各原子均以强的共价键相结合，因此一般熔点高，硬度大。 2．共价晶体与物质的类别 物质种类 实例 某些非金属单质 晶体硼、晶体硅、晶体锗、金刚石等 某些非金属化合物 二氧化硅(SiO2)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氮化硼(BN)等 3．典型的共价晶体 (1)金刚石的结构特点 ①在晶体中每个碳原子以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合，成为正四面体。 ②晶体中C—C—C夹角为109°28′，碳原子采取sp3杂化。 ③最小环上有6个碳原子。 ④晶体中C原子个数与C—C键个数之比为1∶＝1∶2。 (2)SiO2晶体的结构特点 ①二氧化硅晶体中，每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合，每个氧原子与2个硅原子相结合，向空间扩展，形成三维骨架结构。晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子，晶体中硅、氧原子个数比为1：2。晶体中Si原子个数与Si—O键个数比为1∶4。 ②最常见的是低温石英，其结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链，这一结构决定了它具有手性。 【特别提醒】共价晶体中，没有独立存在的分子，如SiO2仅是代表二氧化硅晶体的元素组成的化学式，而不是二氧化硅晶体的分子式。 4．共价晶体的物理特性及熔点比较 (1)共价晶体的物理性质 ①一般熔点都很高、硬度都很大。 ②一般不导电，但晶体硅是半导体。 ③难溶于常见的溶剂。 (2)共价晶体熔点比较 对结构相似的共价晶体来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。如金刚石、碳化硅、晶体硅的物理性质见下表： 晶体 键能/(kJ·mol－1) 熔点/℃ 硬度 金刚石 (C—C)347 3350 10 碳化硅 (C—Si)301 2600 9 晶体硅 (Si—Si)226 1415 7 由于金刚石、碳化硅、晶体硅的结构相似，C原子半径小于Si原子半径，键能：C—C键>C—Si键>Si—Si键，所以三者的熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 5．共价晶体、分子晶体的判断方法 (1)依据构成晶体的微粒种类和微粒间的作用力判断 构成共价晶体的微粒是原子，微粒间的作用力是共价键；构成分子晶体的微粒是分子，微粒间的作用力是分子间作用力。 (2)依据晶体的熔点判断 共价晶体的熔点高，常在1000 ℃以上；而分子晶体熔点低，常在数百度以下甚至更低温度。 (3)依据晶体的导电性判断 分子晶体为非导体，但部分分子晶体溶于水后能导电，如HCl。共价晶体多数为非导体，但晶体Si、晶体Ge为半导体。 (4)依据晶体的硬度和机械性能判断 共价晶体硬度大；分子晶体硬度小且较脆。 (5)依据物质的分类判断 大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、所有非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。 [典例分析] 　知识点一　分子晶体的结构特点和物理性质 [典例1]下列有关分子晶体结构特点的说法中正确的是 A．分子晶体在常温下都是气态 B．分子晶体中都存在化学键 C．分子晶体中分子间的作用力主要是范德华力 D．分子间一定存在氢键 【答案】C 【详解】A．分子晶体常温下不全为气态，如磷常温下是晶体，故A错误； B．稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以不存在任何化学键，故B错误； C．分子晶体中分子间的作用力包括范德华力和氢键，但主要是范德华力，故C正确； D．分子间作用力包括范德华力和氢键，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子内，故D错误， 答案选C。 [变式1]甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是    A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子 B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子 C．甲烷晶体熔化时需克服共价键 D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子 【答案】B 【详解】A．甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子，所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子，A错误； B．晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数，B正确； C．甲烷晶体为分子晶体，所以甲烷晶体熔化时需要克服分子间作用力，C错误； D．1个CH4晶胞中CH4分子个数，D错误； 故选B。 [变式2]干冰的晶胞结构如图，晶胞边长为apm，下列说法错误的是 A．干冰属于分子晶体 B．该晶胞中含有的CO2分子数为4 C．相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为pm D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子数为4 【答案】D 【详解】A．干冰形成的晶体类型属于分子晶体，A正确； B．该晶胞中含有的CO2分子数为＝4，B正确； C．二氧化碳分子位于顶点和面心处，因此晶胞中相邻且距离最近的两个CO2分子之间的距离为面对角线的一半，即为pm，C正确； D．该晶胞中，CO2分子周围等距且距离最近的CO2分子位于面心处，个数为＝12，D错误； 答案选D。 [变式3]下列性质描述符合分子晶体的是 A．能溶于，熔点112.8℃，沸点444.6℃ B．熔点2853℃，液态不导电，水溶液也不导电 C．熔点1070℃，易溶于水，熔融态能导电 D．熔点97.81℃，质软导电，密度为 【答案】A 【详解】A．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃，单质硫是分子晶体，A正确； B．熔点2853℃，液态不导电，水溶液也不导电，熔点高，不符合分子晶体的特点，液态时导电，是由于液态时，存在离子，符合离子晶体特点 ，B错误； C．分子晶体是由分子构成，许多物质在常温下呈气态或液态，其溶解性遵守“相似相溶”原理，熔点1070°C，与分子晶体的特点严重不符，C错误； D．金属钠熔点为97.81°C，质软、导电、密度0.97g/cm-3，金属钠为金属晶体，D错误； 故选A。 知识点二　 共价晶体的结构特点和物理特性 [典例2]下表是某些共价晶体的熔点和硬度。 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗 熔点/℃ 大于3500 3000 2830 1710 1412 1211 硬度 10 9.5 9 7 7 6.0 分析表中的数据，下列叙述正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．构成共价晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越低 C．构成共价晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大 D．构成共价晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大 【答案】D 【详解】共价晶体的熔点和硬度与构成共价晶体的原子间的共价键键能有关，而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。即原子半径越小，键能越大，熔点越高，硬度越大。 [变式1]碳化硅(SiC)晶体结构与金刚石相似，俗称金刚砂。下列说法正确的是 A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为1∶1 B．SiC晶体的熔点较高 C．SiC晶体的硬度较小 D．SiC属于分子晶体 【答案】B 【详解】A．SiC晶体中硅、碳元素的质量比为28∶12=7∶3，A项错误； B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点较高，B项正确； C．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，硬度较大，C项错误； D．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，D项错误； 答案选B。 [变式2]下列关于和金刚石的叙述正确的是 A．的晶体结构中，每个原子与2个原子直接相连 B．金刚石中含有2NA个键(表示阿伏加德罗常数的值) C．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子，且6个碳原子共平面 D．通常状况下，晶体中含有的分子数为(表示阿伏加德罗常数的值) 【答案】B 【详解】A．SiO2的晶体结构中，每个Si原子与4个O原子直接相连，A错误； B．金刚石中每个C原子与另外四个C原子形成4个C-C键，每个C-C键为两个C原子共享，因此属于每个C原子的成键数目是 ，1mol金刚石中含有 NA 个C原子，故含有 2NA 个C-C键，B正确； C．金刚石的网状结构中，每个碳原子与周围的4个成键碳原子共同组成正四面体结构，每个碳原子都是sp3杂化，键角109°28′，由共价键形成的最小环上有6个碳原子，C错误； D．SiO2属于共价晶体，不存在SiO2分子，D错误； 故选B。 [变式3]根据下列物质的性质判断为原子晶体的是 A．微溶于水，硬度小，熔点，固体或液体不导电 B．熔点，电的良导体，加压可变形 C．熔点，不导电，不溶于水和有机溶剂，硬度大 D．熔点，易溶于水，熔化时导电 【答案】C 【详解】A．原子晶体的硬度很大，熔点很高，描述与原子晶体不符，故A不选； B．原子晶体大多不导电，硬度强度很大，不易加压变形，描述与原子晶体不符，故B不选； C．原子晶体的熔点很高，硬度很大，大多不导电，不易溶于水和有机溶剂，描述与原子晶体性质相符，故C选； D．原子晶体难溶于水，且熔化时不能导电，描述与原子晶体不符，故D不选； 故选：C。 [基础达标训练] 1．下列叙述正确的是 A．由分子构成的物质其熔点一般较低 B．分子晶体在熔化时，共价键被破坏 C．分子晶体中分子间作用力越大，其化学性质越稳定 D．物质在溶于水的过程中，化学键一定会被破坏或改变 【答案】A 【详解】A．由分子构成的物质为分子晶体，其熔点一般较低，故A正确； B．分子晶体熔化时共价键未被破坏，只破坏了分子间作用力，故B错误； C．分子晶体的稳定性与共价键有关，与分子间作用力无关，故C错误； D．物质溶于水化学键不一定被破坏或改变，例如蔗糖溶于水，化学键没被破坏，故D错误； 故答案：A。 2．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 ①SiO2和SO3　②金刚石和白磷　③CO2和SO2　 ④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和单质碘 A．③④⑥ B．④⑤⑥ C．①②③ D．①③⑤ 【答案】A 【详解】①二氧化硅为原子晶体，三氧化硫为分子晶体，故①不符合题意； ②金刚石为原子晶体，白磷为分子晶体，故②不符合题意； ③CO2和SO2均只含极性共价键，二者都属于分子晶体，故③符合题意； ④晶体硅和金刚石均只含非极性共价键，二者都属于原子晶体，故④符合题意； ⑤二者均为分子晶体，但晶体氖为单原子分子，不含化学键，晶体氮中含非极性共价键，故⑤不符合题意； ⑥硫磺和单质碘都是分子晶体，二者都只含非极性共价键，故⑥符合题意； 综上所述符合题意的有③④⑥，答案为A。 3．下列说法正确的是 A．熔点：金刚石＞晶体硅＞碳化硅 B．熔点：邻羟基苯甲醛＞对羟基苯甲醛 C．电负性：Na＜P＜Cl D．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI 【答案】C 【详解】A．三者都为原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，因此熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故A错误； B．由于对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B错误； C．同周期从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：Na＜P＜Cl，故C正确； D．HF含有分子间氢键，分子间氢键使得熔点升高，因此熔沸点：HCl＜HF，HCl、HBr、HI三者，结构和组成相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，故D错误； 答案选C。 4．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是 B的结构单元(有12个B原子) 分子 分子 冰晶体 结构模型示意图 备注 熔点 — 易溶于 — A．单质B属于共价晶体，结构单元中有30个键，含20个正三角形 B．是由极性键构成的非极性分子 C．固态属于分子晶体 D．冰晶体融化时，水分子之间的空隙增大 【答案】D 【分析】根据结构模型示意图判断原子成键的特点，根据均摊法计算实际含有的化学键等；根据分子的结构模型利用同种元素原子形成的是非极性键，不同种元素原子形成的是极性键进行判断键的类型；根据物质的溶解性判断分子的晶体类型；根据物质状态的变化判断密度的变化，或者利用氢键的变化判断密度的大小； 【详解】A．单质B属于共价晶体，由图可知1个B与5个B形成化学键，键=，1个B又形成5个三角形，而每个三角形用了3个B，故三角形个数=，则结构图中实际含有的三角形其结构单元中有30个键，含20个正三角形，A正确； B．中含有6个相同的极性键，且分子结构对称，是非极性分子，B正确； C．硫单质中存在S8分子，根据相似相溶原理，易溶于CS2，则固态S8属于分子晶体，C正确； D．冰晶体中含有大量分子间氢键，所占空间较大；当冰晶融化时，氢键被破坏，水分子之间空隙间小，D错误。 故本题选D。 5．已知氯化硼的熔点为10.7℃，沸点为12.5℃；在氯化硼分子中，的键角为120°；氯化硼可以发生水解反应，水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述，正确的是 A．氯化硼是共价晶体 B．熔化时，氯化硼能导电 C．氯化硼分子是一种极性分子 D．氯化硼水解反应式： 【答案】D 【详解】A．的熔、沸点较低，则分子间以范德华力相结合，故其应为分子晶体，A错误； B．为分子晶体，分子晶体熔化时不导电，B错误； C．的键角为120°，则可确定为平面三角形结构，分子中正、负电中心重合，为非极性分子，C错误； D．由题给信息结合原子守恒可推知氯化硼水解的另一产物为硼酸，D正确； 故选D。 6．下列关于物质性质或结构的比较错误的是 A．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4 C．沸点：H2O>H2S>H2Se D．键角：NH> H3O+>H2O 【答案】C 【详解】A．原子晶体中原子半径越小共价键越强，硬度越大，原子半径C<Si，则硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，故A正确； B．4种物质都是分子晶体，对于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则熔点由高到低：CI4>CBr4>CCl4>CF4，故B正确； C．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，但水分子间存在氢键，熔沸点最高，则氢化物的沸点：H2O >H2Se>H2S，故C错误； D．NH、H3O+和H2O的VSEPR模型均为四面体，但NH无孤电子对，H3O+有1对孤电子对，H2O有2对孤电子对，由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，所以键角由大到小：NH> H3O+>H2O，故D正确； 答案选C。 7．金刚石结构如图所示，晶体 Si、立方 SiC 具有类似金刚石结构。下列说法错误的是 A．熔沸点：金刚石>晶体Si B．晶体 Si 晶胞中含有 8 个 Si C．根据等电子原理推测，BN 可形成类似金刚石的晶体 D．立方 SiC 晶胞顶点从1号位分别平移至2号位和3号位，所得晶胞中Si 位置相同 【答案】D 【详解】A．碳碳键键长比硅硅键键长短，键能大，故金刚石的熔沸点大于Si，A正确； B．利用均摊法，可得金刚石晶胞中有8个C原子，所以晶体硅晶胞中含有8个Si，B正确； C．根据等电子原理，BN与 C2互为等电子体，故BN可能形成与金刚石相似的结构，C正确； D．1号，2号位置原子相同，但1号与3号不同，故将晶胞顶点平移至3号时SiC晶胞中Si位置不同，D错误； 故选D。 8．下列说法正确的是 A．冰融化时,分子中H—O键发生断裂 B．分子晶体中,分子间作用力越大,通常熔点越高 C．分子晶体中,共价键键能越大,分子的熔、沸点越高 D．分子晶体中,分子间作用力越大,分子越稳定 【答案】B 【详解】冰融化时，破坏的是氢键和范德华力，水分子中的共价键不被破坏，分子晶体的熔、沸点高低与分子间作用力的大小有关，与化学键的强弱无关,而分子的稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关。 9．下列说法错误的是 A．稀有气体形成的晶体属于分子晶体 B．干冰升华时，干冰分子内共价键断裂 C．离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键 D．共价晶体中的共价键既可能是极性键也可能是非极性键 【答案】B 【详解】A．稀有气体形成的晶体属于分子晶体，A项正确； B．干冰升华时变化的是分子间的距离，分子内的共价键不会断裂，B项错误； C．氢氧化钠晶体中既含有离子键又含有共价键，C项正确； D．共价晶体中有只含有非极性共价键的物质，如金刚石，也有含极性键的物质，如等，D项正确； 故答案选B。 10．下表是某些共价晶体的熔点 共价晶体 金刚石 氮化硼 碳化硅 石英 晶体硅 晶体锗 熔点/℃ 大于3500 3000 2830 1710 1412 1211 分析表中的数据，下列叙述正确的是 A．构成共价晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高 B．硬度：晶体硅金刚石 C．键能：C—C<Si—Si<Si—O D．石英的分子式： 【答案】B 【详解】A．共价晶体的熔点与构成晶体的原子种类无关，与原子间的共价键键能有关，键能越大熔点越高，故A错误； B．原子半径C<Si，构成共价晶体的原子半径越小，其共价键的键能越大硬度越大，键能：C—C＞Si—C＞Si—Si，硬度：金刚石>碳化硅>硅，故B正确； C．构成共价晶体的原子半径越小，其共价键的键能越大，则C—C＞Si—Si，Si—O＞Si—Si，故C错误； D．石英是共价晶体，不属于分子晶体、不存在分子，其化学式为，故D错误； 故选B。 [能力提升训练] 11．化学学习中常采用“类推”思维，下列类推合理的是 A．硫粉易溶于CS2，可类推硫粉易溶于CCl4 B．是分子晶体，可类推为分子晶体 C．属于共价晶体，可类推属于共价晶体 D．由于键能大而结构稳定，则键能也大，结构也很稳定 【答案】A 【详解】A．硫单质属于分子晶体，CS2、CCl4都是非极性分子，依据相似相溶原理，硫粉易溶于CS2，也易溶于CCl4，A正确； B．CO2是分子晶体，SiO2虽然组成与CO2相类似，但结构和性质与CO2差别很大，则其为共价晶体，B不正确； C．Al2O3由Al3+和O2-构成，Na2O由Na+和O2-构成，Al2O3属于离子晶体，则可类推Na2O属于离子晶体，C不正确； D．中σ键和π键的键能大，且π键的键能更大，所以结构稳定，但中π键的键能远小于σ键的键能，虽然总键能大，但π键易断裂，所以结构不稳定，D不正确； 故选A。 12．中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为：，M代表金属离子(人工合成时通常为Na)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是 A．、、冰都是典型的共价晶体 B．硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 C．熔点： D．沸点： 【答案】B 【详解】A．是共价晶体，Al2O3是离子晶体，冰是分子晶体，A不正确； B．金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，原子半径C＜Si，则键长C-C＜C-Si＜Si-Si，共价键能C-C＞C-Si＞Si-Si，所以硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B正确； C．SiO2为共价晶体，Na2O、Al2O3为离子晶体，Al3+半径小于Na+，但带电荷比Na+高，晶格能Al2O3大于Na2O，H2O为分子晶体，所以熔点：，C不正确； D．H2O分子间能形成氢键，而H2S分子间不能形成氢键，所以沸点：，D不正确； 故选B。 13．下列各组晶体物质中：①SiO2和SO3；②晶体硼和HCl；③CO2和SO2；④晶体硅和金刚石；⑤晶体氖和晶体氮；⑥硫黄和碘，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A．①②③ B．④⑤⑥ C．③④⑥ D．①③⑤ 【答案】C 【详解】①二氧化硅是含有共价键的共价晶体，三氧化硫是含有共价键的分子晶体，两者的晶体类型不同，故不符合题意； ②晶体硼是含有共价键的共价晶体，氯化氢是含有共价键的分子晶体，两者的晶体类型不同，故不符合题意； ③二氧化碳是含有共价键的分子晶体，二氧化硫是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意； ④晶体硅是含有共价键的共价晶体，金刚石是含有共价键的共价晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意； ⑤晶体氖是不含有共价键的分子晶体，晶体氮是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型不同，故不符合题意； ⑥硫黄是含有共价键的分子晶体，碘是含有共价键的分子晶体，两者的化学键类型相同，晶体类型也相同，故符合题意； ③④⑥符合题意，故选C。 14．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是 A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体 C．水分子间通过键形成冰晶体 D．冰融化后，水分子之间的空隙增大 【答案】A 【详解】A．如图所示，每个水分子可以与另外四个水分子之间形成氢键，从而形成四面体结构，A正确； B．冰晶体属于分子晶体，B错误； C．冰晶体中的水分子主要是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，C错误； D．冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性，故水分子间由氢键连接后，分子间空隙变大，而冰融化成水后，体积减小，水分子之间空隙减小，D错误； 故选A。 15．下列有关分子晶体的说法正确的有 ①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时，分子中H-O键发生断裂 ③分子晶体在水溶液中均能导电 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点越高 ⑤分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的沸点一定越高 ⑥所有的非金属氢化物都是分子晶体 ⑦所有分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 【答案】B 【详解】①分子晶体的构成微粒是分子，只含有分子间作用力的分子晶体具有分子密堆积的特征，而含有氢键的分子晶体不是密堆积，故①错误； ②冰是分子晶体，熔化时只克服氢键和分子间作用力，不破坏化学键，水分子中H—O键没有断裂，故②错误； ③分子晶体在水溶液中能电离的电解质，水溶液能导电，如硫酸，而在水溶液中不能电离的非电解质，水溶液不能导电，如蔗糖，故③错误； ④分子晶体的熔点与分子间作用力的大小有关，通常分子间作用力越大，分子的熔、沸点越高，故④正确； ⑤分子晶体熔化时，只破坏分子间作用力，不破坏分子内共价键，分子晶体的熔点高低与分子间作用力有关，与分子内共价键键能大小无关，故⑤错误； ⑥所有的非金属氢化物都是由分子构成的分子晶体，故⑥正确； ⑦并非所有的分子晶体中既存在分子间作用力又存在化学键，如稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，故⑦错误； 只有④⑥两项正确，故选B。 16．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是 A．在晶体中，每个硅原子和2个氧原子形成2个共价键 B．石墨中含有键的物质的量为 C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF D．1 mol金刚石中的C—C键数是2 【答案】D 【详解】A．在晶体中，每个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，故A错误； B．由晶胞结构可知，1个碳原子与周围3个碳原子成键，则属于1个碳原子的共价键数为：，石墨晶体中含有键的物质的量为，故B错误； C．由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF的沸点高于HI，故C错误； D．金刚石中每个碳原子周围有四个碳原子，每个碳碳键被两个碳原子共有，则每个C原子形成两条C-C键，故1mol金刚石中含有C-C键的数目为2NA，故D正确； 故答案选D。 17．AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是 A．晶体中所有原子的配位数均相同 B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中的外围电子排布式为 D．的熔点高于 【答案】D 【分析】由题意可知，AlN、GaN都形成共价晶体，每个Al或Ga原子周围有4个N原子，每个N原子周围有4个Al或Ga原子。 【详解】A．AlN、GaN都形成共价晶体，晶体结构类似于金刚砂(SiC)，则晶体中所有原子的配位数均为4，A正确； B．晶体中所有化学键都由不同元素的原子形成，则均为极性键，B正确； C．Ga为第四周期元素，与Al同主族，则晶体中的外围电子排布式为，C正确； D．AlN、GaN都形成共价晶体，Ga原子半径大于Al原子半径，则的熔点低于，D错误； 故选D。 18．氮化硅(Si3N4)是新型的非金属高温陶瓷材料，其晶胞结构如图所示，可通过氨气和四氯化硅为原料制备：。若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，含有的杂化轨道数目为3NA B．1mol晶胞中含有的化学键数目为12NA C．每参加反应，转移的电子数为4NA D．常温下，溶液中个数为0.1NA 【答案】B 【详解】A．标准状况下，的物质的量为1mol，NH3中的N原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，则1molNH3含有的杂化轨道数目为4NA，A不正确； B．1个晶胞中，含有Si原子个数为=3，含有N原子的个数为4，每个Si原子平均形成2个共价键，每个N原子平均形成1.5个共价键，则1mol晶胞中含有的化学键数目为(3×2+4×1.5)NA=12NA，B正确； C．该反应为非氧化还原反应，没有发生电子的转移，C不正确； D．常温下，NH4Cl溶液中的会发生水解，则溶液中个数小于0.1NA，D不正确； 故选B。 19．下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中H—O发生断裂 B．分子晶体熔融时化学键不被破坏 C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 【答案】B 【详解】A．冰为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，A项错误； B．分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是分子间作用力，B项正确； C．稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，C项错误； D．分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力大小，而共价键强弱决定了分子的稳定性强弱，D项错误； 答案选B。 20．水是生命之源，水的状态除了气、液、固之外，还有玻璃态。玻璃态水是由液态水急速冷却到-108℃时形成的一种无定形状态，其密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是 A．玻璃态水中也存在范德华力与氢键 B．玻璃态水是分子晶体 C．玻璃态中水分子间距离比普通液态水中分子间距离大 D．玻璃态水中氧原子为杂化 【答案】A 【详解】A．普通水变成玻璃态水属于物理过程，水的分子组成不变，故玻璃态水中也存在范德华力与氢键，A正确； B．玻璃态水属于无定形物质，不存在晶体结构，不是分子晶体， B错误； C．由题干信息可知，玻璃态水“密度与普通液态水的密度相同”知，则两种状态的水中分子间距离相同，C错误； D．水分子中中心原子O周围的价层电子对数为：2+=4，故氧原子均为sp3杂化，D错误； 故答案为：A。 21．美国某实验室成功地在高压下将转化为具有类似结构的共价晶体，下列关于的共价晶体的说法正确的是 A．的共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．在一定条件下，的共价晶体转化为的分子晶体是物理变化 C．的共价晶体和的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质 D．在的共价晶体中，每个C原子结合4个O原子，每个O原子跟2个C原子相结合 【答案】D 【详解】A．同素异形体是由同种元素形成的不同种单质的互称，二氧化碳是共价化合物，所以二氧化碳的共价晶体和分子晶体不可能互为同素异形体，故A错误； B．二氧化碳的共价晶体的结构和分子晶体的结构不同，所以在一定条件下，二氧化碳的共价晶体转化为二氧化碳的分子晶体时，有共价键的破坏和形成，属于化学变化，故B错误； C．二氧化碳的分子晶体和的共价晶体的构成微粒相同，但空间构型不同，所以物理性质不同，故C错误； D．由二氧化碳的共价晶体的结构类似二氧化硅可知，共价晶体中，每个碳原子结合4个氧原子，每个氧原子跟2个碳原子相结合，故D正确； 故选D。 22．根据下列几种物质的熔点和沸点数据判断，下列有关说法错误的是 物质 单质B 熔点/℃ 190 2300 沸点/℃ 182.7 57.6 2500 注：熔点在条件下测定。 A．是分子晶体 B．单质B是共价晶体 C．加热能升华 D．单质B和晶体类型相同 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，四氯化硅是熔、沸点较低的分子晶体，故A正确； B．由表中数据可知，单质B是熔、沸点很高的共价晶体，故B正确； C．由表中数据可知，氯化铝的沸点比熔点低，所以氯化铝加热能发生升华，故C正确； D．由表中数据可知，单质B是熔、沸点很高的共价晶体，氯化铝是熔、沸点较低的分子晶体，两者晶体类型不同，故D错误； 故选D。 23．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．124 g P4含有的P-P键的个数为6NA B．28 g晶体硅中含有的Si-Si键的个数为4NA C．12 g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5NA D．60 g SiO2中含Si-O键的个数为2NA 【答案】A 【详解】A．白磷是正四面体结构，1个白磷分子中含有6个P-P键键，124 g白磷的物质的量是n(P4)=，则124 g P4中含P-P键的个数为6NA，A正确； B．28 g晶体硅中n(Si)=，在晶体Si中，每个Si原子与相邻的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键由2个Si原子共用，则28 g晶体硅中含Si-Si键的数目为2NA，B错误； C．12 g金刚石中含有C原子的物质的量是1 mol，在金刚石中，每个C原子与相邻的4个C原子形成4个C-C键，每个C-C键由2个C原子共用，则在含有1 mol C原子金刚石中含有C-C的物质的量是2 mol，故其中含有的C-C的个数为2NA，C错误； D．60 g SiO2的物质的量为1 mol，在二氧化硅晶体中，平均每个硅原子与相邻的4个O原子形成4个Si-O键，则60 g SiO2中含Si-O键的个数为4NA，D错误； 故合理选项是A。 24． 分子和晶胞示意图如图所示。下列关于晶体的说法不正确的是 A．晶体可能具有很高的熔、沸点 B．晶体可能易溶于四氯化碳中 C．晶体的一个晶胞中含有的碳原子数为240 D．晶体中每个分子与12个C60分子紧邻 【答案】A 【详解】A.构成晶体的基本微粒是分子，因此晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点，A错误； B.由于是非极性分子，其可能易溶于四氯化碳中，B正确； C.每个的晶胞中含有的分子数为，因此含有的碳原子数为，C正确； D.如果以晶胞中一个顶点的分子为研究对象，则共用这个顶点的面的面心的分子与其距离最近且相等，有个，D正确； 故选A。 25．回答下列问题： (1)氮化碳和氮化硅晶体结构相似，是新型的非金属高温陶瓷材料，它们的硬度大、熔点高，化学性质稳定。 ①氮化硅的硬度 (填“大于”或“小于”)氮化碳的硬度，原因是 。 ②已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式： 。 (2)第ⅢA族、第VA族元素组成的化合物、、等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。 ①在晶体中，每个原子与 个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间结构为 ，属于 晶体。 ②三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为 。 【答案】小于 氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中键的键长比氮化碳中键的键长长，键能小 4 正四面体形 共价 【详解】(1)①氮化硅和氮化碳均为共价晶体，氮化硅中键的键长比氮化碳中键的键长长，键能小，所以氮化硅硬度比氮化碳小； ②由题意知氮化硅晶体中每个原子连接4个原子，每个原子连接3个原子，和原子均达到8电子稳定结构，其化学式为； (2)①与单晶硅结构相似，所以每个原子与4个原子形成共价键，每个原子与4个原子形成共价键，与同一个原子相连的原子构成正四面体形结构，与晶体硅结构相似，属于共价晶体； ②原子半径越小，共价键越强，共价晶体的熔点越高，则三种新型半导体材料的熔点由高到低的顺序为。 ( 6 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