3.2 第1课时 分子晶体-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步练习（人教版）

第三章晶体结构与性质。 学家获得了1987年的诺贝 (2)根据(1)所推出的化合物的组成， 尔物理学奖。实验测定表 计算其中Cu元素的平均化合价为 明，其晶胞结构如图所示： (该化合物中各元素的化 (1)根据所示晶胞结构， 合价分别为、品、品和)。试 推算晶体中Y、Cu、 计算化合物中这两种价态Cu原子 Ba和O的原子个数 数之比为 比，确定其化学式为 第二节 分子晶体与共价晶体 第1课时 分子晶体 基础练)习 1.干冰熔点很低的原因是() 5.如图为甲烷晶体的晶胞 A.CO2是共价化合物 结构，下列有关说法正 B.C=O键的键能很小 确的是( C.C0,化学性质不活泼 A.甲烷晶胞中的球体 D.CO,分子间的作用力较弱 只代表1个碳原子 2.当$03晶体熔化或气化时，下述各项中 B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧 未发生变化的是( 邻的甲烷分子 A.分子内化学键 B.分子间距离 C.CH,晶体熔化时需克服共价键 C.分子的内能 D.分子间作用力 D.1个甲烷晶胞中含有8个CH4分子 3.支持固态氨是分子晶体的事实是() 6. C的结构形似足球，俗称足球烯（如 A.氮原子不能形成阳离子 图)，下列有关说法 B.铵离子不能单独存在 错误的是() C.常温下，氨是气态物质 A.Co是一种新型的 D.氨极易溶于水 化合物 4.下列分子晶体：①HCl;②HBr;③HI; B.C和和金刚石、石墨都是碳的同素异 ④C0;⑤N,;⑥H,熔、沸点由高到低 形体 的顺序是（) C.C0的晶体属于分子晶体 A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ D.Co中的碳原子间以sp2杂化形成σ键 C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④3②① 练 49 高中化学选择性必修2（人教版） 7.SF。分子为正八面体构型 A.SF。各原子最外层均达到8电子稳定 (球棍模型如图)，难溶 结构 于水，在高温下仍有良 B.SF。在O,中易燃烧生成S0, 好的绝缘性，在电器工 C.SF。分子是含有非极性键的非极性分子 业方面具有广泛用途。下列推测正确的 D.SF。晶体是分子晶体 是() 提升练习 1.下列有关分子晶体熔点高低的比较，正4.据报道，科研人员应用电子计算机模拟 确的是() 出类似C的物质N0。试推测该物质不 A.Cl>I 可能具有的性质是() B.SiCl>SiF A.No不易溶于水 C.NH,<PH B.No晶体属于分子晶体 D.CHCH,CH(CH),>CH (CH)CH C.稳定性：No<N2 2.下列说法正确的是（) D.熔点：No<N2 A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键 5. 据报道，国外研究发现了一种新的球形 B.分子晶体一般熔、沸点低，硬度小， 分子，它的分子式为C0Si0,其分子结 不导电 构好似中国传统工艺品“镂雕”，其中 C.分子晶体中共价键的键能越大，该分 既包含“足球形”C6o结构，也有“足 子晶体的熔、沸点一定也越高 球形”Si结构，且C、Si原子间以共价 D.分子晶体中，分子间作用力越大，该 键结合。下列叙述正确的是() 分子越稳定 A. 该物质是两种单质组成的混合物 3.硼酸(HB03)是一种片层状结构白色晶 B.该物质形成的晶体属于分子晶体 体，层内的H,B03分子通过氢键相连 C.该物质分子中Sio被包裹在Co里面 (如图)。下列有关说法错误的是() D.该物质的相对分子质量为1200 6. 如图为C02分子晶体的晶胞示意图。 B 00 。H 9p1 A.硼酸晶体属于分子晶体 B.H,BO,分子的稳定性与氢键无关 C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构 (1)干冰常压下极易升华，在工业上用 D.含1 mol H.BO3的晶体中有3mol氢键 50)练 第三章晶体结构与性质。 作制冷剂，其原因是 (1)每个C0分子中含有 个σ 键。 (2)在一定温度下，测得干冰晶胞的边 (2) Co晶胞中，与每个C0分子距离最 长a=5.72×10-8cm,则该温度下干 近且相等的C0分子有 个， 冰的密度为 g·cm3 其距离为 cm(列出计 (3)C02和CS2中熔、沸点较高的是 算式即可)。 (3)C0晶体的密度是 7.已知Co分子结构和C0晶胞结构如图 (计算结果保留两位小数) 所示： 1.42×10-7cm C分子结构 C晶胞示意图 第2课时 共价晶体 基础练)习 1.下列晶体中，不属于共价晶体的是 A.共价晶体中可能存在非极性共价键 B.共价晶体的熔点和硬度都较高 A.干冰 B.金刚砂 C.共价晶体中不存在独立的分子 C.金刚石 D.水晶 D.共价晶体熔化时不破坏共价键 2.金刚石是典型的共价晶体，下列关于金 4.干冰和二氧化硅晶体同属第ⅣA族元素 刚石的说法错误的是( 的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别 A.金刚石晶体中不存在独立的“分子” 很大的原因是() B.金刚石中的碳原子间以共价键相结合 A.Si0,的相对分子质量大于C0,的相 C.金刚石是所有已知晶体中硬度最大的 对分子质量 单质 B.C一O键键能比Si一O键键能小N D.金刚石化学性质稳定，即使在高温下 C.干冰为分子晶体，Si0,为共价晶体 也不会与氧气发生反应 D.干冰易升华，SiO2不能 3.下列有关共价晶体的叙述错误的是(（) 5.以下有关共价化合物的说法： 练(51N 高中化学选择性必修2（人教版） 完全被这1个晶胞占有，B分别在顶点和面心，顶点上 的离子被1个晶胞占有8，面心上的离子被1个晶胞占 有子，所以1个晶胞实际占有的B离子为8x日6×了 4,则该晶体的化学式为A,B。 5.A【解析】X射线衍射实验不能确定晶体所含元 素的种类，只能确定晶胞中原子的数目和位置，并通过 计算判断晶体中的化学键类型。 6.1:3:3:1 【解析】晶胞中含A原子：8x日-1个，B原子：12 ×-3个，C原子：63个，D原子：1个 提升练习 1.B 2.B【解析】根据晶体结构可知，在六棱柱顶点上 的La原子被6个六棱柱共用，在上下底面上的La原子被 2个六棱柱共用，故该晶体结构单元中L原子的个数为2 k/ 号+2x6x行=3：六棱柱上下底面各有6个M原子，均 被2个六棱柱共用，六棱柱6个侧面的面心各有1个N原 子，也被2个六棱柱共用，此外，该结构单元内还有6个 Ni原子，即该晶体结构单元中i原子的个数为18×2+6 15,二者的原子个数比为3：15=1：5，化学式为LaNi5。 3.C【解析】晶胞是晶体结构的基本重复单元，为 平行六面体形状。晶体由晶胞“无隙并置”而成，“无 隙”，即相邻晶胞之间没有间隙；“并置”，即所有晶胞 平行排列，取向相同。A中，8个顶点的分子取向不同， 无法并置；B中，8个顶点的原子有2种，也无法并置： D为六方柱状结构，不是平行六面体，因此，不是晶胞。 【注意】D也不是图1所示的3个晶胞，因为这3个 晶胞不是平行关系；D中应有2个平行的晶胞（图2中 粗线画出的部分)，其余部分则为2个“半个”晶胞。 同样，图3也不是晶胞。 图1 图2 图3 58 4.D【解析】拟晶具有合金的某些优良物理性能，合 金的硬度一般比各成分金属大，故A正确；拟晶 Ales Cuz Fe2由三种金属元素组成，由于金属无负价，根 据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视 作0价，故B正确；Ales Cuz Fe2与海水可以构成原电 池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水 中的材料，故C正确；溶于过量硝酸时，Al与F均变 为+3价，Cu变为+2价，故1 mol Als Cuz Fe2失电子的 数目为65×3+23×2+12×3=277mol,故D错误。 5.A【解折】如图3，灰色球(e):4x+1=2, 小黑色球(N):2x=1,N(N):NFe)=1:2。 00000000.000000 0p-90000.00000a00 0.©-⊙0o00000 。.0为0 00.00000.0000000 000.0000.000000 图1 图2 图3 【注意】图1中虚线框部分并不是结构重复单元， 因为无法做到“无隙并置”，图2、图3中的虚线框部分 才是结构中的重复单元。 1)YBa,Cu02(2)+32 【解析】()晶胞中含Cu:8x名+8×-3个，含 Ba:2个，含Y:1个.含0：12x8x=7。 2)6u的平均份态为7子22子则0为7 3 -2×3=1(个)，Cu2+为3-1=2（个），Cú2+与Cu+数目 之比为2：1。 “第二节分子晶体与共价晶体 第1课时分子晶体 基础练习 1.D【解析】干冰属于分子晶体，其熔点低是由于 分子间的作用力较羽。 2.A【解析】$0，晶体属于分子晶体，其熔化或气 化，分子内化学键和分子构型不发生变化，分子内能增 加，分子间作用力减小，距离增大。 3.C【解析】分子晶体具有较低的熔点、沸点。 4.C【解析】分子晶体中，相对分子质量越大， 熔、沸点越高：C0和N,的相对分子质量相同，但C0 是极性分子，八，是非极性分子，极性分子的熔、沸 点较高。 5.B【解析】甲烷是分子晶体，熔化时需克服范德 华力。晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子，并不是1 个碳原子，A、C错误；以该甲烷晶胞为单元，位于顶点 的某1个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而 这3个甲烷分子在面心上，因此每个都被共用2次，故 与1个甲烧分子紧邻的甲烷分子有3x8×?12个，B正 确；甲烷晶胞中的球体代表1个甲烷分子，该晶胞含有 甲婉的分子个数为x名+64，D结误。 6.A【解析】C0和金刚石、石墨都是由碳形成的 结构不同的单质，属于碳的同素异形体，A错误，B正 确；C0分子间以范德华力结合，形成分子晶体，C正 确；C0分子中，每个碳原子与周围3个碳原子以σ键连 接，碳原子的杂化方式为sp,D正确。 7.D【解析】根据SF。结构，S的6个价电子分别 与6个F原子形成6个S一F极性共价键，每个F原子最 外层均达到8个电子稳定结构，而$原子最外层则达到 12个电子；因SF。分子为正八面体构型，结构对称，为 非极性分子，故SF。晶体为分子晶体；SF。中S元素为 +6价，若燃烧生成S0,则S元素化合价降低，0元素 化合价也降低，则F元素化合价要升高，但非金属性F> O,故B错误。 提升练习 1.B【解析】A、B选项中两组物质分子间无氢键 存在且分子结构相似，相对分子质量大的物质熔、沸点 高；C选项中NH,分子间有氢键存在，其熔、沸点高； D选项中物质互为同分异构体，支链多的物质熔、沸 点低。 2.B【解析】稀有气体元素形成的分子晶体不含共 价键，A错误；构成分子晶体的微粒间的相互作用是分 子间作用力，分子晶体熔、沸点的高低和硬度大小取决 于分子间作用力的大小，因分子间作用力一般较小，因 此分子晶体一般熔、沸点较低，硬度较小，不导电，B 正确；多数分子晶体的分子中存在共价键，但共价键键 能的大小与分子晶体的熔、沸点无关，C错误；分子的 稳定性与分子中的化学键有关，与分子间作用力无关， D错误。 3.C【解析】由结构可知硼酸属于分子晶体，A正 确；分子的稳定性与分子内的共价键键能大小有关，与 氢键无关，B正确：分子中硼原子最外层为6电子结构， 参考答案与解析⊙ C错误；一个H,B0,形成6个氢键，每个氢键被两个 H,B0,分子共用，即每个分子占有的氢键数为，×6=3， D正确。 4.D【解析】No是非极性分子，根据“相似相 溶”原理，N不易溶于水，A正确；N有明确的分子 组成，故晶体为分子晶体，B正确；No中存在的是N一N 单键，N,分子中存在的是N=N三键，三键比单键键能 大，故N2更稳定，C正确；晶体No和N2均为分子晶 体，N的相对分子质量大，熔点高，D错误。 5.B【解析】由分子式及信息可知该物质形成的晶 体为分子晶体，B正确；C、Si原子间以共价键结合，说 明它是一种化合物，不是由两种单质组成的混合物，A 错误；Si的原子半径大于C,所以Sio的体积大于Cw 的，C错误；相对分子质量=(12+28)×60=2400，D 错误。 6.(1)C02分子间作用力较羽，易克服分子间作用 力，克服分子间作用力要吸热 (2)1.56(3)CS, 【解析】(2)每个晶胞中含有4个C0,分子。每个晶胞 的质量为。税4，每个品题的体积为（任7以0 44 g/mol am,所以干冰的若度为5.02x10mF4 =1.56g/cm。 (5.72×108)3cm3 (3)固态C02、CS,都是分子晶体，CS,的相对分子 质量大于C0,分子间作用力大于C02,熔、沸点高于 C02 7.(1)90(2)120.71×√2×107 (3)1.67g/cm 【解析】(1)从C0分子结构图可以看出，Co分子 中每个C原子与其他3个C原子形成2个碳碳单键和1 个碳碳双键，共3个σ键，根据均摊法，一个C原子实 际含有，键？个，所以一个C。分子中含有的。键数为 60x3=90个。 2 (2)Co的晶胞是面心立方结构，所以与每个C0分 子距离最近且相等的C0分子有12个；最近的距离为晶 胞面对角线的一半，为0.71×√2×10'cm。 (3)1个C。晶胞中含有的C。分子个数是8x名+6x 720X4 了=4，晶胞的质量m=。O2x10g，而晶胞的体积V= 59 高中化学选择性必修2（人教版） 142x10)》m,所以C。晶体的密度p=g 720x4 6.02×108 (1.42x10'7)Pcm≈1.67g/cm2。 第2课时共价晶体 基础练习 1.A【解析】干冰属于分子晶体；金刚砂的成分是 SiC,其结构类似于金刚石，属于共价晶体；水晶的成分 是Si02,属于共价晶体。 2.D【解析】在金刚石中，碳原子之间以共价键的 形式结合形成空间网状结构，不存在独立的“分子”。 由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能大 所以金刚石是所有已知晶体中硬度最大的单质，因此A、 B、C正确。金刚石是碳的单质，高温条件下可以在空气 或氧气中燃烧生成C02,故D错误。 3.D【解析】同种元素的原子构成的共价晶体中存 在非极性键，如金刚石，A正确；共价晶体熔化时会破 坏原子间的共价键，而共价键一般强度较大，因此共价 晶体的熔点和硬度都较高，B正确，D错误；共价晶体 中，原子间均通过共价键连接，因此，无法确定哪些原 子组成1个分子，即不存在独立的分子，C正确。 4.C【解析】干冰和$i0,所属晶体类型不同，干冰 为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；S0,为共价晶 体，熔化时破坏共价键，而共价键的强度远大于分子间 作用力，所以S0,熔点较高。 5.D【解析】共价化合物可能是分子晶体或共价晶 体，故①③④错误；共价化合物也可能是电解质，如HC1, 故②错误：共价化合物液态时一般不电离，⑤正确。 6.A【解析】金刚石、晶体硅、碳化硅的晶体均属 于共价晶体，可通过键长比较共价晶体的熔点高低。金 刚石是C一C键，碳化硅是C一Sǐ键，显然C一C键长短 一些，断开它需要消耗更多能量，因此金刚石熔点大于 碳化硅，同理，碳化硅熔点大于晶体硅，故熔点最高的 是金刚石，最低的是晶体硅，选项A符合题意。 7.C【解析】Si02晶体结构中，每个Si原子与4个 0原子直接相连，每个0原子与2个Sⅰ原子直接相连， A错误；SO2晶体是共价晶体，不存在分子，B错误； 金刚石是共价晶体，在共价晶体里，原子间以共价键相 互结合，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6 个碳原子，C正确；碳原子的最外层电子数是4个，所 以1个碳原子可以形成4÷2=2个C一C键，所以1mol 金刚石含2molC一C键，D错误。 60 提升练习 1.A【解析】干冰为分子晶体；而B选项和C选项 都为单质。 2.D【解析】氮氧化铝和石英都是共价晶体，化学 键类型相同，A、B正确；A1ON中A1为+3价，0为-2 价，N为-1价，C正确；熔融状态下只会断裂离子键， 而氮氧化铝中只存在共价键，D错误。 3.B【解析】A组物质均属于共价晶体，熔、沸点 的高低与共价键的强羽有关，因原子半径：C<$i,所以 键长：C一Si<Si一Si,故键能：碳化硅>晶体硅，碳化硅 的熔、沸点高于晶体硅，A错误；B组物质组成和结构 相似，晶体类型属于分子晶体，熔、沸点与相对分子质 量呈正相关，B正确；C中H,0分子间含有氢键，熔、 沸点高于H,S,C错误；D中生铁为铁合金，熔点应低 于纯铁，D错误。 4.D【解析】由方英石结构示意图，知方英石晶体 中存在着Si0,结构单元，A正确；方英石的空间最小环 由6个Si原子和6个0原子构成，B正确；题图所示的 结构单元实际占有的硅原子数为8x日6x了4-8，C 正确；方英石晶体中存在着S0,结构单元，说明Si0 键之间的夹角为10928'，D错误。 5.D【解析】根据图示结构及硬度超过金刚石的信 息可知氮化碳晶体为共价晶体，因N的原子半径小于C 的原子半径，所以C一N键的键长要小于C一C键的键 长，键能更大，其化学键比金刚石更牢固，A正确；C 原子最外层有4个电子，N原子最外层有5个电子，晶 体中每个C原子以单键连接4个N原子、每个N原子以 单键连接3个C原子，C原子和原子的最外层都满足 8电子结构，化学式为C,N4,B、C正确；由于N的非 金属性比C的强，所以氮化碳中C为+4价，N为-3价， D错误。 6.C【解析】由题表知，每个B原子具有5x 2 三个共价建，12个B原子共含有12x-0个共价建， 5 含有的三角形数目为，30 =20，A正确：SF。的空间构 1 23 型为对称结构，分子极性抵消，正、负电荷的重心重合， 电荷分布均匀，为非极性分子，B正确；固态硫是由S8 构成的，该晶体中存在的微粒是分子，所以属于分子晶 体，C错误；HCN分子中有1个碳原子、1个氮原子和1