课时梯级训练(14) 分子晶体(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版2019 单选）

课时梯级训练(14)　分子晶体 1．下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是 (　　) A．非金属单质 B．非金属氧化物 C．含氧酸 D．金属氧化物 C　解析：含氧酸都是由分子构成的晶体，是分子晶体，C正确。 2．SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是 (　　) A．SiCl4晶体是分子晶体 B．常温、常压下SiCl4是气体 C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D．SiCl4的熔点高于CCl4 B　解析：SiCl4与CCl4结构相似，CCl4是分子晶体，故SiCl4是分子晶体，A正确；影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些，CCl4在常温常压下为液体，故SiCl4在常温常压下不可能是气体，B错误，D正确；CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子，C正确。 3．下列各组物质各自形成的晶体，都属于分子晶体的化合物的是 (　　) A．H2O、HD、C3H8 B．P2O5、CO2、H3PO4 C．SO2、Na2O2、CS2 D．CCl4、(NH4)2S、H2O2 B　解析：HD是氢气分子，属于单质，不是化合物，A错误；P2O5、CO2、H3PO4均属于分子晶体，且属于化合物，B 正确；SO2、CS2均属于分子晶体，Na2O2是离子化合物，不属于分子晶体，C错误；CCl4、H2O2属于分子晶体，(NH4)2S是离子化合物，不是分子晶体，D错误。 4．下列有关分子晶体的说法正确的有 (　　) ①分子晶体的构成粒子是分子，都具有分子密堆积的特征 ②冰融化时，分子中H—O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，该分子晶体的熔点一定越高 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个 B．2个 C．3个 D．4个 B　解析：冰中水分子间存在特殊分子间作用力——氢键，所以水分子形成的固态的冰，不具有分子密堆积特征，①错误；冰融化时，分子间作用力被破坏，不是H—O断键，②错误；分子晶体中有很多是非电解质，甚至既不是电解质也不是非电解质，其水溶液不能导电，例如葡萄糖、乙醇等，③错误；分子晶体在物态变化时，破坏分子间作用力，故分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越高，④正确，⑤错误；所有的非金属氢化物都是分子晶体，⑥正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，⑦错误。 5．某化学兴趣小组在学完分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下： 氯化物 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2 熔点/℃ 801 712 190 －70．4 782 沸点/℃ 1 465 1 418 178 57 1 600 根据表中数据分析，属于分子晶体的是 (　　) A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4 C．NaCl、CaCl2、AlCl3 D．NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4、CaCl2 B　解析：一般情况下，分子晶体的熔、沸点较低，大多低于500 ℃。由分析可知，SiCl4、AlCl3的熔、沸点都很低，因此形成的晶体是分子晶体。NaCl、MgCl2、CaCl2的熔、沸点很高，故形成的晶体不是分子晶体。 6．科学家将水置于一个足够强的电场中，在20 ℃时，水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法错误的是 (　　) A．“暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体 B．水凝固形成20 ℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化 C．若“暖冰”为晶体，则其类型最可能为分子晶体 D．在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰” B　解析：“暖冰”即是固态水，分子内通过共价键形成水分子，分子间通过分子间作用力主要是氢键结合而成的固体，A正确；水凝固形成20 ℃时的“暖冰”，只是水的存在状态发生了变化，没有生成新的物质，发生的是物理变化，B错误；水为共价化合物，故若“暖冰”是由分子通过分子间作用力构成的晶体，则其类型最可能为分子晶体，C正确；在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰”，否则20 ℃时，水分子不能瞬间凝固形成冰，D正确。 7．观察模型并结合相关信息，下列说法不正确的是 (　　) 物质 晶体硼的 结构单元 P4 S8 HCN 结构 模型 示意图 备注 熔点 1 873 K — 易溶于CS2 — A．晶体硼不属于分子晶体，结构单元中通过B—B可形成20个正三角形 B．P4是非极性分子，键角为109°28′ C．固态硫(S8)属于分子晶体，其分子由非极性键构成 D．HCN是极性分子，分子中σ键与π键的数目比为1∶1 B　解析：晶体硼的熔点很高，不属于分子晶体，由图可知，每个硼原子具有5×＝2．5个共价键，12个硼原子共含有12×5×＝30个共价键，含有的正三角形数目为30÷(×3)＝20，A正确；P4中四个磷原子排列于正四面体的四个顶角上(和甲烷中四个氢原子的位置一样)，分子结构对称，是非极性分子，其键角为60°，B错误；固态硫(S8)属于分子晶体，分子中只含非极性键(S—S)，C正确；HCN的结构式为H—C≡N，故分子中σ键与π键的数目比为1∶1，D正确。 8．常温下，硫单质主要以S8形式存在，加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当蒸气温度达到750 ℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法不正确的是 (　　) A．S8转化为S6、S4、S2属于化学变化 B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2 C．常温条件下，S8晶体为分子晶体 D．将硫单质在空气中加热到750 ℃即得到S2 D　解析：S8转化为S6、S4、S2的过程涉及化学键的断裂和形成，属于化学变化，A正确；各种硫分子都由硫元素组成，完全燃烧时都生成SO2，B正确；常温条件下，硫单质主要以S8分子形式存在，属于分子晶体，C正确；将硫单质在空气中加热到750 ℃时，S与氧气反应生成SO2，得不到S2分子，D错误。 9．正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，有与石墨相似的层状结构。层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列说法不正确的是 (　　) A．正硼酸晶体属于分子晶体 B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C．分子中硼原子杂化轨道的类型为sp2 D．1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键 B　解析：正硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明正硼酸由分子构成，属于分子晶体，A正确；分子的稳定性与分子内的B—O、H—O有关，与氢键无关，B错误；B只形成了3个单键，没有孤电子对，故硼原子采取sp2杂化，C正确；根据图示，1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用，因此平均一个硼酸分子含3个氢键，则1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键，D正确。 10．氯化铍在气态时存在BeCl2分子(a)，固态时存在长链状分子(b)。下列说法不正确的是 (　　) A．分子(a)属于非极性分子 B．分子(b)的结构可能是 C．电解熔融氯化铍制备金属铍时加入氯化钠以增强熔融氯化铍的导电性 D．BeCl2与过量NaOH溶液反应生成呈正四面体的阴离子[Be(OH)4]2- B　解析：BeCl2中心原子价层电子对数为2＋×(2－2×1)＝2，且不含孤电子对，空间结构为直线形，正、负电中心重合，为非极性分子，A正确；BeCl2固态时存在长链状分子，该分子中Be提供空轨道，Cl提供孤电子对形成配位键，结构可能是，B错误；熔融氯化钠中含有自由移动的钠离子和氯离子，能够导电，电解熔融氯化铍制备金属铍时加入氯化钠以增强熔融氯化铍的导电性，C正确；根据“对角线”规则，Be和Al的性质相似，BeCl2与过量NaOH溶液反应生成呈正四面体的阴离子[Be(OH)4]2-，D正确。 11．冰的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A．硫化氢晶体结构和冰相似 B．冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合 C．晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d D．冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小 A　解析：硫化氢分子间不存在氢键，冰中水分子间存在氢键，因此两者结构不相似，A错误；在冰晶体中，每个水分子与4个水分子通过氢键相结合，B正确；氢键键长可以表示为通过氢键相连的两个氧原子的核间距，z方向上距离最近的两个氧原子所在的水分子通过氢键相连，C正确；在冰的晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小，D正确。 12．已知干冰晶胞结构(如图所示)中最近的相邻两个CO2分子之间距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 (　　) A．晶胞中一个CO2分子的配位数是8 B．一个晶胞中平均含有6个CO2分子 C．晶胞的密度表达式为 g/cm3 D．CO2是直线形分子，中心碳原子采取sp2杂化 C　解析：由CO2晶胞结构可知，与CO2分子等距离且最近的CO2分子处于面心，共12个，故CO2分子的配位数为12，A错误；CO2分子处于晶胞的8个顶角和6个面心，根据均摊法可得，1个晶胞中含有CO2分子个数为8×＋6×＝4，B错误；最近的相邻两个CO2分子之间距离为a pm，则晶胞的棱长为a pm＝a×10-10 cm，V(晶胞)＝(a×10-10 cm)3＝2a3×10-30 cm3；一个CO2晶胞的质量为m(晶胞)＝ g，则该晶体的密度为ρ＝＝＝ g/cm3，C正确；CO2的结构式为O===C===O，分子的空间结构为直线形，中心碳原子形成2个σ键，且不含孤电子对，则碳原子采取sp杂化，D错误。 13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物；甲、乙分别是元素Y、W的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体；K是红棕色气体；丙的浓溶液具有强氧化性。上述物质的转化关系如图所示。下列说法不正确的是 (　　) A．K、L、M形成的晶体都是分子晶体 B．X和Z形成的分子晶体中可能存在非极性键 C．L的沸点一定比X、Y组成的化合物沸点高 D．由X、Y、Z、W构成的化合物中可能只含有共价键 C　解析：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，K、L、M均是由这些元素组成的氧化物，甲、乙分别是元素Y、W的单质，乙是常见的气体。由K是红棕色气体，丙的浓溶液具有强氧化性，可知K为NO2，丙为HNO3，NO2和H2O、O2按一定比例反应最终生成HNO3，则乙为O2、L为H2O；甲是常见的固体，则甲为C，C与浓硝酸在加热条件下反应生成NO2、H2O和CO2，即M为CO2，则X为H，Y为C，Z为N，W为O。K为NO2，L为H2O，M为CO2，这三种物质都是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体，A正确；X为H，Z为N，X和Z形成的分子晶体可以为N2H4，在N2H4分子中存在N—N非极性键，B正确；X为H，Y为C，X、Y组成的化合物可以是有机高分子，其沸点远大于H2O，C错误；X为H，Y为C，Z为N，W为O，由X、Y、Z、W构成的化合物可以是氨基酸，氨基酸分子中只含有共价键，D正确。 14．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。 请回答下列问题。 (1)砷原子核外电子排布式为 ________________________________________________________________________。 (2)已知四种物质的相关数据： 物质 CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点/K 101．7 161．2 239．7 185．4 分解温度/K 873 773 1 073 713．2 ①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③综合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。 (3)磷酸分子结构式为，磷酸晶体中分子间的作用力除了范德华力，还存在________，三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子的产物，其结构式为________________________________________________________________________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2)①结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4沸点高于CH4；NH3分子间还存在氢键作用，因此NH3的沸点高于PH3 ②C—H键能大于Si—H，因此CH4分解温度高于SiH4；N—H键能大于P—H，因此NH3分解温度高于PH3 ③HF (3)氢键　 解析：(1)砷原子核外33个电子分4层排布，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (2)①CH4与SiH4的结构相似，液态的CH4、SiH4汽化时克服的只有分子间作用力，而相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，所以SiH4的沸点高于CH4，但NH3分子间还存在氢键，而PH3分子间只存在分子间作用力，所以NH3的沸点高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物质的稳定性与共价键强弱有关，非金属性越强，与H化合能力越强，生成的化学键的键能也越大，其分子也越稳定。③由于HF分子间存在氢键，分子和分子间更易结合在一起，所以它优先液化。 (3)磷酸分子中含有O—H，故分子间可形成氢键；三聚磷酸形成过程中共失去2分子水，不同磷酸的磷通过氧原子连接起来。 15．水在不同的温度和压强下可形成11种不同结构的冰晶体，其中冰­Ⅶ的晶体结构如图所示。 (1)水分子的空间结构为__________，中心氧原子的杂化轨道类型是________。 (2)在酸性溶液中，水分子容易结合1个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)，应用价层电子对互斥模型推测H3O＋的空间结构为__________。 (3)H2O由液态形成晶体时密度______(填“增大”“减小”或“不变”)，分析主要原因： ________________________________________________(用文字叙述)。 (4)实验测得冰中氢键的键能为18．5 kJ/mol，而冰的熔化热为5．0 kJ/mol，这说明 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)V形　sp3　(2)三角锥形 (3)减小　水形成晶体时，每个水分子与4个水分子形成氢键，构成空间正四面体网状结构，水分子空间利用率低，密度反而减小 (4)冰融化为水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键 解析：(1)H2O中氧原子的价层电子对数为2＋×(6－2×1)＝4，含有2个孤电子对，中心氧原子采取sp3杂化，则水分子为V形结构。 (2)H3O＋中氧原子的价层电子对数为3＋×(6－3×1－1)＝4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，略去孤电子对，则H3O＋的空间结构为三角锥形。 (3)H2O分子之间存在分子间氢键，由液态水形成冰的过程中，每个水分子与4个水分子形成氢键，构成空间正四面体网状结构，水分子空间利用率低，密度反而减小。 (4)冰中氢键的键能为18．5 kJ/mol，若冰融化为液态水时，氢键全部被破坏，则冰的熔化热应为18．5 kJ/mol，而冰的熔化热为5．0 kJ/mol，说明冰融化为水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键。 学科网（北京）股份有限公司 $$