3.2 几种简单的晶体结构模型 第2课时（分层作业）化学鲁科版选择性必修2

第二节 几种简单的晶体结构模型 课时2 共价晶体 分子晶体 晶体结构的复杂性 分层作业 1．（25-26高一上·上海·期中）下列物质中属于分子晶体的化合物是 A． B． C．NaCl D． 【答案】B 【详解】A．氢气为单质，不属于化合物，A不符合题意； B．CO2是分子晶体且为化合物，B符合题意； C．NaCl是离子化合物，属于离子晶体，C不符合题意； D．SiO2是原子（共价）晶体，D不符合题意； 故选B。 2．（2025·山东·三模）反应可用于合成农药。下列说法正确的是 A．P的原子结构示意图为 B．的电子式为 C．中P的杂化方式为 D．属于分子晶体 【答案】C 【详解】 A．磷是15号元素，核外电子排布为2、8、5，原子结构示意图应为，A错误； B．NH3的电子式中N原子最外层有一对孤对电子，应表示为，B错误； C．PO(NH2)3中P原子连接1个O和3个-NH2，形成4个σ键（含1个P=O双键，双键视为1个σ键），价层电子对数为4，无孤对电子，杂化方式为sp3，C正确； D．NH4Cl由和通过离子键构成，属于离子晶体，而非分子晶体，D错误； 故选C。 3．（2025·山东·三模）下列物质中能表示熔点最高且融化时不破坏化学键的是 A．二氧化硅 B．硫黄 C．干冰 D．氯化钠 【答案】B 【详解】已知SiO2是原子晶体，而NaCl是离子晶体，原子晶体和离子晶体熔化时破坏化学键(共价键或离子键)，而干冰和硫黄为分子晶体，分子晶体熔化时仅需克服分子间作用力，不破坏化学键，且硫黄常温下为固体，而干冰在常温下会逐渐升华变成二氧化碳气体，故硫磺的熔点比干冰高，综上，熔化时不破坏化学键的物质(干冰和硫黄)中，硫黄的熔点最高，故答案为B。 4．（2025高二上·全国·专题练习）下列关于晶体性质的说法正确的是 A．共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 B．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体 D．离子晶体由离子构成，其在固态、熔融态和水溶液中均可导电 【答案】C 【详解】A．共价晶体的熔点不一定比金属晶体高，如钨(金属晶体)的熔点高于石英晶体(共价晶体)，A错误； B．分子晶体的熔点不一定比金属晶体低，如碘(分子晶体)的熔点高于汞(金属晶体)，B错误； C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体，可能为分子晶体，如干冰等，C正确； D．离子晶体在固态时不存在自由移动的离子，不能导电；在熔融态和水溶液中存在自由移动的离子，能导电，D错误； 故选C。 5．（2024·山东·高考真题）下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是 A．金刚石(C) B．单晶硅() C．金刚砂() D．氮化硼(，立方相) 【答案】B 【详解】金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径越大，键长越长，键能越小，熔沸点越低，在这几种晶体中，键长Si-Si>Si-C>B-N>C-C，所以熔点最低的为单晶硅。 故选B。 6．（24-25高二下·四川成都·期末）下列说法错误的是 A．烷烃基是推电子基，烷烃基中碳原子数越多，推电子能力越强，故胺的碱性：＞ B．和乙醇溶于水破坏的作用力相同 C．，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，易溶于，故晶体属于分子晶体 D．晶体熔点高低：金刚石＞晶体Si＞冰醋酸＞正丁烷 【答案】B 【详解】A．烷烃基（如甲基、乙基）具有推电子诱导效应，碳原子数越多，推电子能力越强，使胺的氮原子上电子云密度越大，更易结合形成配位键，碱性也就越强，故碱性：CH3CH2NH2＞CH3NH2，A正确； B．HCl溶于水破坏共价键（电离为H+和Cl⁻），而乙醇溶于水仅破坏分子间作用力（氢键和范德华力），两者破坏的作用力不同，B错误； C．TiCl4的低熔沸点和易溶于CCl4的性质符合分子晶体的特征，C正确； D．共价晶体中半径越小，键长越短，共价键越强，熔点越大，因键长C−C＜Si−Si，则熔沸点为金刚石>晶体硅；而冰醋酸和正丁烷均为分子晶体，其熔沸点低于共价晶体，且冰醋酸分子间能形成氢键，熔点高于正丁烷，故熔点：金刚石＞晶体Si＞冰醋酸＞正丁烷，D正确； 故选B。 7．（24-25高二下·辽宁·阶段练习）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于中的配位数 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1:2 D．石墨晶体中，既有共价键，也有范德华力，属于分子晶体 【答案】C 【详解】A．晶体为离子晶体，不存在分子的说法，根据均摊法，每个晶胞中含有4个()和4个()，A错误； B．中离最近的氯离子有6个，则钠离子的配位数为6；干冰（）晶体为面心立方结构，分子的配位数为12，B错误； C．金刚石中每个C原子与4个C原子形成键，每个键被2个C原子共用，故每个C原子实际形成2个键，故碳原子与碳碳键个数比为1:2，C正确； D．石墨晶体中，层内存在碳碳共价键，层间存在范德华力，同时石墨能导电，使其具有金属键特性，故石墨属于混合晶体而非分子晶体，D错误； 故答案选C。 8．（24-25高二下·湖南益阳·期末）下列关于晶体的说法正确的是 A．Si与C同属ⅣA族，因此SiO2和CO2两种晶体中的微粒间作用力完全相同 B．分子晶体中，共价键键能越大，该晶体的熔沸点越高 C．NaHSO4固体加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键 D．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定 【答案】D 【详解】A．SiO2是共价晶体，微粒间以共价键结合；CO2是分子晶体，微粒间以分子间作用力为主，两者作用力不同，A错误； B．分子晶体的熔沸点由分子间作用力决定，而非共价键键能，B错误； C．NaHSO4固体熔化时仅破坏离子键（Na+与分离），内部的共价键未被破坏，C错误； D．晶体具有规则结构，X射线衍射可检测其衍射图谱，非晶体无此特征，D正确； 故答案选D。 9．（2025高二上·全国·专题练习）下列晶体性质的比较中，正确的是 A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．沸点：NH3>H2O>HF C．硬度：白磷>冰>二氧化硅 D．熔点：SiI4<SiBr4<SiCl4 【答案】A 【详解】A．金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，因原子半径：C<Si，则键长：C—C<C—Si<Si—Si，键长越短，键能越大，共价晶体的熔点越高，所以熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，A正确； B．NH3、H2O、HF都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，且三种物质都存在分子间氢键，H2O分子间氢键作用最强，常温下为液体，沸点最高；HF氢键强度次之，NH3最弱，则沸点：H2O>HF>NH3，B错误； C．二氧化硅为共价晶体，其硬度远大于分子晶体，白磷是分子晶体，分子间作用力弱，硬度很小；冰也是分子晶体，但存在分子间氢键，硬度较小，则硬度：二氧化硅>冰>白磷，C错误； D．SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，且组成和结构相似，分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，其熔点越高，则熔点：SiCl4<SiBr4<SiI4，D错误； 故选A。 10．（25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中）以下说法正确的是 A．臭氧晶体中，每个周围有8个距离最近且相等的分子 B．60克晶体中有2mol的键 C．电负性：，酸性 D．中键角小于分子中的键角 【答案】C 【详解】A．臭氧晶体属于分子晶体，分子间不存在氢键，其晶胞结构类似于干冰（面心立方堆积），属于密堆积，每个O3分子周围有12个最近且相等的O3分子，而非8个，A错误； B．60克SiO2的物质的量为=1mol，在SiO2共价晶体中，每个Si原子形成4个Si-O键，因此1mol SiO2含有4mol Si-O键，而非2mol，B错误； C．F的电负性大于Cl，吸电子效应更强，使CF3COOH中羧基的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，CF3COOH酸性强于CCl3COOH，C正确； D．NH3分子中心N原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，形成[Zn(NH3)4]2+时，NH3中孤对电子参与配位，孤电子对具有较大的斥力，则中键角大于分子中的键角，D错误； 故选C。 11．（25-26高二上·上海杨浦·月考）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 Ⅱ．（2021·浙江·高考真题）(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表： 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ ＞3550 2600 1415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。 (2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。 【答案】Ⅰ．(1)CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； (2)原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3 Ⅱ． 金刚石和晶体硅均为原子晶体，原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小 【详解】Ⅰ．（1）CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4； （2）稳定性强的物质分解温度高，原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3。 Ⅱ．(1)金刚石和晶体硅均为原子晶体，原子半径的大小决定键长大小，键长越短键能越大，此时物质的熔、沸点越高，在C和Si组成的物质中原子半径C＜Si（或键长C-C＜Si-Si），键能C-C＞Si-Si，故金刚石的熔点高于晶体硅的熔点； (2) 当调节溶液pH至甘氨酸主要以两性离子的形态存在时（即等电点，此时两性离子间相互吸引力最大），溶解度最小，此时析出的固体为甘氨酸，可以实现甘氨酸的提纯。 12．（2014·福建·高考真题）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。 ⑴基态硼原子的电子排布式为 。 ⑵关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。 a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c.两种晶体中的B－N键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体 ⑶六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。 ⑷立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。 ⑸NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有 mol配位键。 【答案】 1s22s22p1 b、c 平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 sp3 高温、高压 2 【分析】B位于第2周期ⅢA族，核外电子排布式1s22s22p1，形成的六方相氮化硼，每一个B与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形成平面六边形结构，向平面发展成层状结构．六方相氮化硼，不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起；B原子的电子全部成键，晶体中没有自由移动的电子，不导电．立方相氮化硼每个B原子与4个N原子相连，每个N与4个B原子相连，构成正四面体，向空间发展形成网状结构．B原子的杂化方式为sp3，由于六方相氮化硼比立方相氮化硼稳定，立方相氮化硼的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现，说明由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压．根据配位键理论，NH4BF4有1个N-H和一个B-F属于配位键。 【详解】（1）基态硼原子核外有5个电子，分别位于1s、2s、2p能级，根据构造原理知其基态的电子排布式1s22s22p1，故答案为1s22s22p1； （2）a．立方相氮化硼N原子和B原子之间只存在共价单键，N和B的价电子全部参与成键，所以该化合物中含有σ键，不存在π键，故错误； b．六方相氮化硼层间为分子间作用力，作用力小，导致其质地软，故正确； c．非金属元素之间易形成共价键，所以N原子和B原子之间存在共价键，故正确； d．立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，为原子晶体，故错误； 故选bc； （3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子形成3个共价单键，且B原子不存在孤电子对，所以硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为平面三角形。该物质的层状结构中不存在自由移动的电子，所以不导电，故答案为平面三角形；层状结构中没有自由移动的电子； （4）立方相氮化硼晶体中，硼原子和四个N原子形成4个共价单键，所以B原子的杂化轨道类型为sp3，在地壳内部，离地面越深，其压强越大、温度越高，根据题干知，实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温高压，故答案为sp3；高温高压； （5）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH4BF4含有2mol配位键，故答案为2。 1．（25-26高三上·广西河池·阶段练习）钙镁矿、 的结构模型如图所示。下列说法正确的是 A．钙镁矿中，2号硫原子的坐标为( B．钙镁矿晶胞中，阴阳离子个数比为2：1 C．CO2晶胞中，CO2分子的排列方式只有3种取向 D．结构中与Fe2+、与离子之间的作用力相同 【答案】A 【详解】A．钙镁矿晶胞中，A点坐标为(1,0,0)，2号硫原子沿x轴位于处，沿y轴位于处，沿z轴位于处，分数坐标为(,,)，A正确； B．钙镁矿中阳离子为Ca2+、Mg2+（+2价），阴离子为S2-（-2价），电荷守恒要求阴阳离子个数比为1:1，B错误； C．CO2晶胞为面心立方结构，CO2分子取向沿立方体体对角线，有4种不同取向（对应4个体对角线方向），C错误； D．H2O与Fe2+之间为配位键（化学键），H2O与SO42-之间为氢键（分子间作用力），作用力不同，D错误； 故选A。 2．（25-26高三上·北京·阶段练习）下列关于晶体的说法正确的组合是 ①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③晶格能由大到小顺序： ④晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥离子化合物在室温下可能是液体 A．①②③ B．①②④ C．③ D．③⑥ 【答案】D 【详解】①中分子晶体如稀有气体为单原子分子，不存在共价键，①错误； ②中金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，有阳离子但无阴离子，②错误； ③中NaF、NaCl、NaBr、NaI阳离子均为Na⁺，阴离子半径F⁻<Cl⁻<Br⁻<I⁻，离子半径越小晶格能越大，顺序正确，③正确； ④晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合，④错误； ⑤分子的稳定性与共价键有关，和分子间作用力无关，⑤错误； ⑥中离子化合物为离子液体（如题干所示结构）在室温下可呈液态，⑥正确； 故答案选D。 3．（2025·陕西·模拟预测）CO2和NaCl是中学化学中两种常见的物质，其中固态CO2(俗称干冰)常压下在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图1所示，而NaCl晶体硬而脆，其熔点为801℃，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是 A．CO2升华和NaCl晶体融化所克服的粒子间作用力分别为共价键和离子键 B．CO2晶胞中每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子 C．干冰不导电，而NaCl晶体可以导电 D．依据元素周期律，CsCl晶胞与NaCl晶胞结构类似 【答案】B 【详解】A．属于分子晶体，升华时破坏的是范德华力；NaCl晶体熔点803 ℃，含有离子键故为离子晶体，熔化时破坏离子键，A错误； B．以顶点处的分子为例，每个CO2分子周围与其紧邻的CO2分子位于面心，一个面上有4个这样的CO2分子，共有3个这样互相垂直的面，因此每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子，，B正确； C．干冰属于分子晶体，含有共价键不导电，而NaCl晶体含有离子键。但因其不能自由移动，故NaCl晶体不可以导电，C错误； D．CsCl晶胞中Cs位于体心则Cl位于顶点处，NaCl晶胞中Na位于棱心则Cl位于顶点核面心，结构不同，D错误； 故选B。 4．（25-26高二上·山东青岛·月考）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ 【答案】B 【详解】①分子稳定性由分子内共价键决定，与分子间作用力无关，错误； ②共价晶体中共价键越强，键能越大，熔点就越高，正确； ③6 g SiO2为=0.1 mol，每个Si形成4个Si-O键，总键数0.4 NA，正确； ④在 Na2O 和 Na2O2 晶体中，阴、阳离子数之比都是1：2，正确； ⑤正四面体构型的分子，键角可以是60°，如白磷分子，错误； ⑥稀有气体均为分子晶体，晶体中没有化学键，错误； ⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中，碳原子的物质的量为0.4 mol，一个碳原子周围有4个共价键，每个共价键又被两个碳原子共有，故其中共价键的物质的量为0.8 mol，正确； 综上，②③④⑦正确； 故选B。 5．（25-26高一上·上海·期中）下列有关晶体的描述正确的是 A．共价晶体熔化，破坏分子间作用力 B．离子晶体的熔点一定比共价晶体高 C．分子晶体一定是共价化合物 D．只有金属晶体中一定不存在共价键 【答案】D 【详解】A．共价晶体熔化时破坏的是共价键，而非分子间作用力，A错误； B．离子晶体的熔点不一定比共价晶体高，例如，NaCl的熔点（约801℃）远低于金刚石（超过3500℃），B错误； C．分子晶体不一定是共价化合物，还可以是单质（如O2、I2、稀有气体等），C错误； D．金属晶体中通过金属键结合（自由电子与阳离子间的静电作用），无共用电子对，一定不含共价键，D正确； 故答案选D。 6．（25-26高二上·北京·期中）某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 【答案】D 【详解】A．同素异形体为单质，二氧化碳是共价化合物，故A错误； B．CO2共价晶体转化为CO2分子晶体，结构已发生改变，且二者的性质也有较大差异，故二者是不同的物质，所以二者的转变是化学变化，故B错误； C．CO2共价晶体与SiO2结构类似，每个碳原子与4个氧原子通过1对共用电子对连接，每个氧原子与2个碳原子通过1对共用电子对连接，故C错误； D．在CO2分子晶体中，每个CO2分子独立存在，分子内部的碳原子与氧原子通过共价键连接（结构为O=C=O，包含2个σ键和2个π键），但晶体中分子间仅通过较弱的分子间作用力结合，不形成额外的共价键，当碳原子数目为n时，共价键总数主要来自分子内部，每个碳原子对应2个共价键（C=O双键），故总共价键数约为2n；在CO2的共价晶体中，碳原子与氧原子通过共价键形成三维网状结构，类似于SiO2晶体，每个碳原子与4个氧原子形成共价键，每个氧原子连接两个碳原子，当碳原子数目为n时，每个碳原子贡献4个共价键，但每个键被两个原子共享，故总共价键数为，故D正确； 故答案为D。 7．（2025·辽宁沈阳·三模）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 【答案】A 【详解】A．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，A正确； B．由图可知晶胞中分子的取向不完全相同，如1和2，B错误； C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误； D．由晶胞图可知，分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含个分子，含有8个O原子，D错误； 故答案选A。 8．（25-26高三上·北京顺义·阶段练习）晶体具有周期性的微观结构，表现出许多独特的性质，用于制造各种材料。 (1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。 ①干冰晶胞的配位数（一个分子周围最邻近的分子的数目）为 个。 ②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Cu与Au原子数之比为 。 ③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是 （填字母序号）。 a．二氧化碳分子的质量大于水分子             b．水分子极性强，分子间作用力大 c．干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集         d．冰中氢键存在方向性，晶体有较大空隙，空间利用率低 (2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。 ①单晶硅中最小的环上有 个Si原子。 ②0.5mol单晶硅中含有 mol键。 (3)是一种碳的单质。 世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其运动原因： 。 (4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。 ①NiO的熔点远高于NaCl，结合下表说明理由： 。 晶体 离子间距/pm 熔点/℃ NaCl 801 NiO 1960 ②设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a cm，则晶体的密度为 g·cm-3（列出计算式）。 ③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为。若该晶体的化学式为，则 。 【答案】(1) 12 3：1 acd (2) 6 1 (3)a处通过σ单键相连，可以绕键轴旋转 (4) NiO和NaCl晶体类型相同；和中都是二价离子，和都是一价离子；和间距比和间距更小，NiO晶体中作用力更强 1.94 【详解】（1）①以顶点的二氧化碳分子研究，与之最近的二氧化碳分子位于相邻的3个面心上，将晶胞补全可知，顶点的二氧化碳分子有8个晶胞共用，每个面心的二氧化碳分子又被2个晶胞共用，故则1个CO2分子周围等距且最近的CO2分子的个数为=12，故答案为：12； ②若顶点为Au、面心为Cu，晶胞中含有Au原子数目为=1，晶胞中含有Cu原子数目为=3，则铜金合金晶体中Cu与Au原子数之比为3:1，故答案为：3:1； ③a．二氧化碳分子的质量大于水分子，则相同体积的二氧化碳分子质量比水大，其密度也比水大，a正确； b．水分子极性强，分子间作用力大，不能说明干冰的密度比冰大，b错误； c．干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集，则说明干冰的密度比冰大，c正确； d．冰中氢键存在方向性，晶体有较大空隙，空间利用率低，能说明干冰的密度比冰大，d正确； 故选：acd。 （2）①每个Si原子连接4个Si原子，其结构和金刚石的结构相似，最小的环中含有6个Si原子；故答案为6。 ②单晶硅中每个Si原子平均形成2个Si-Si键，则0.5 mol单晶硅中含有1 molSi-Si键；故答案为1。 （3）a处通过σ单键相连，可以绕键轴旋转，因此单分子“纳米小车”的四个轮子向前滚动；故答案为a处通过σ单键相连，可以绕键轴旋转。 （4）①NiO的晶体结构类型与氯化钠相同，NiO和NaCl晶体类型相同；和中都是二价离子，和都是一价离子；和间距比和间距更小，NiO晶体中作用力更强，NiO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子间距小，其离子键的键能更大，熔点更高，故答案为：NiO和NaCl晶体类型相同；和中都是二价离子，和都是一价离子；和间距比和间距更小，NiO晶体中作用力更强。 ②NiO的晶体结构类型与氯化钠相同，则位于顶点和面心，位于棱上和体心，根据均摊法计算，可知1个晶胞中有4个和4个，故晶胞质量为，距离最近的两个间距为晶胞棱长的，则棱长为 cm，晶胞体积为V=，故晶胞密度为：= g·cm-3；故答案为。 ③因为氧化镍样品中与的离子数之比为6：91，所以镍元素的平均价为，根据化合物化合价代数和为零，得，则x=1.94，故答案为：1.94。 1．（2023·山东·高考真题）石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是    A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中的键长比短 D．1mol(CF)x中含有2xmol共价单键 【答案】B 【详解】A．石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A错误； B．(CF)x中C原子的所有价键均参与成键，未有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强，B正确； C．已知C的原子半径比F的大，故可知(CF)x中的键长比长，C错误； D．由题干结构示意图可知，在(CF)x 中C与周围的3个碳原子形成共价键，每个C-C键被2个碳原子共用，和1个F原子形成共价键，即1mol(CF)x中含有2.5xmol共价单键，D错误； 故答案为：B。 2．（2024·吉林·高考真题）下列化学用语或表述正确的是 A．中子数为1的氦核素： B．的晶体类型：分子晶体 C．的共价键类型：键 D．的空间结构：平面三角形 【答案】C 【详解】A．中子数为1的He核素其质量数为1+2=3，故其表示应为He，A错误； B．SiO2晶体中只含有共价键，为共价晶体，B错误； C．两个F原子的2p轨道单电子相互重叠形成p-p σ键，C正确； D．PCl3的中心原子存在1对孤电子对，其VSEPR模型为四面体型，PCl3的空间结构为三角锥型，D错误； 故答案选C。 3．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角： B．分子的极性： C．共价晶体熔点： D．热稳定性： 【答案】B 【分析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。 【详解】A．为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为平面正三角形，键角为120°；为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为，A正确；     B．为，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为，B不正确； C．金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C键的键能大于Si—Si键的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C正确；     D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D正确； 综上所述，本题选B。 4．（2025·山东·高考真题）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是 性质差异 主要原因 A 沸点： 电离能： B 酸性： 电负性： C 硬度：金刚石>晶体硅 原子半径： D 熔点： 离子电荷： A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键，而非O的电离能大于S，电离能与沸点无直接关联，A错误； B．HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br，导致O-H键极性更强，更易解离H+，B正确； C．金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si，C-C键键能更大，共价结构更稳定，C正确； D．MgO和NaF均属于离子晶体，离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小，离子半径越小、离子电荷越多的，其晶格能一般较大，其熔点更高；MgO熔点高于NaF是因为Mg2+和O2−的电荷高于Na+和F−，且其阴、阳离子的半径对应较小，故离子键强度更大，晶格能更高，D正确； 故选A。 6．（2024·贵州·高考真题）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是 A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 【答案】C 【详解】A．富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确； B．由题图可知，中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确； C．全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误； D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确； 故合理选项是C。 6．（2023·重庆·高考真题）配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是 A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2 C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体 【答案】D 【详解】A．由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确； B．由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为=2，B正确； C．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确； D．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D错误； 故答案为：D。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 几种简单的晶体结构模型 课时2 共价晶体 分子晶体 晶体结构的复杂性 分层作业 1．（25-26高一上·上海·期中）下列物质中属于分子晶体的化合物是 A． B． C．NaCl D． 2．（2025·山东·三模）反应可用于合成农药。下列说法正确的是 A．P的原子结构示意图为 B．的电子式为 C．中P的杂化方式为 D．属于分子晶体 3．（2025·山东·三模）下列物质中能表示熔点最高且融化时不破坏化学键的是 A．二氧化硅 B．硫黄 C．干冰 D．氯化钠 4．（2025高二上·全国·专题练习）下列关于晶体性质的说法正确的是 A．共价晶体的熔点一定比金属晶体的高 B．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 C．某晶体不导电，但其水溶液可导电，该晶体不一定为离子晶体 D．离子晶体由离子构成，其在固态、熔融态和水溶液中均可导电 5．（2024·山东·高考真题）下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是 A．金刚石(C) B．单晶硅() C．金刚砂() D．氮化硼(，立方相) 6．（24-25高二下·四川成都·期末）下列说法错误的是 A．烷烃基是推电子基，烷烃基中碳原子数越多，推电子能力越强，故胺的碱性：＞ B．和乙醇溶于水破坏的作用力相同 C．，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，易溶于，故晶体属于分子晶体 D．晶体熔点高低：金刚石＞晶体Si＞冰醋酸＞正丁烷 7．（24-25高二下·辽宁·阶段练习）几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示，下列说法正确的是 A．晶体中，每个晶胞中含有4个分子 B．干冰晶体中，分子的配位数小于中的配位数 C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数比为1:2 D．石墨晶体中，既有共价键，也有范德华力，属于分子晶体 8．（24-25高二下·湖南益阳·期末）下列关于晶体的说法正确的是 A．Si与C同属ⅣA族，因此SiO2和CO2两种晶体中的微粒间作用力完全相同 B．分子晶体中，共价键键能越大，该晶体的熔沸点越高 C．NaHSO4固体加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键 D．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定 9．（2025高二上·全国·专题练习）下列晶体性质的比较中，正确的是 A．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 B．沸点：NH3>H2O>HF C．硬度：白磷>冰>二氧化硅 D．熔点：SiI4<SiBr4<SiCl4 10．（25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中）以下说法正确的是 A．臭氧晶体中，每个周围有8个距离最近且相等的分子 B．60克晶体中有2mol的键 C．电负性：，酸性 D．中键角小于分子中的键角 11．（25-26高二上·上海杨浦·月考）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： (1)利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因 。 (2)利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因 。 Ⅱ．（2021·浙江·高考真题）(1)已知3种原子晶体的熔点数据如下表： 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ ＞3550 2600 1415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是 。 (2)提纯含有少量氯化钠的甘氨酸样品：将样品溶于水，调节溶液的pH使甘氨酸结晶析出，可实现甘氨酸的提纯。其理由是 。 12．（2014·福建·高考真题）氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。 ⑴基态硼原子的电子排布式为 。 ⑵关于这两种晶体的说法，正确的是 (填序号)。 a.立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c.两种晶体中的B－N键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体 ⑶六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ，其结构与石墨相似却不导电，原因是 。 ⑷立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。 ⑸NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有 mol配位键。 1．（25-26高三上·广西河池·阶段练习）钙镁矿、 的结构模型如图所示。下列说法正确的是 A．钙镁矿中，2号硫原子的坐标为( B．钙镁矿晶胞中，阴阳离子个数比为2：1 C．CO2晶胞中，CO2分子的排列方式只有3种取向 D．结构中与Fe2+、与离子之间的作用力相同 2．（25-26高三上·北京·阶段练习）下列关于晶体的说法正确的组合是 ①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③晶格能由大到小顺序： ④晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑤分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ⑥离子化合物在室温下可能是液体 A．①②③ B．①②④ C．③ D．③⑥ 3．（2025·陕西·模拟预测）CO2和NaCl是中学化学中两种常见的物质，其中固态CO2(俗称干冰)常压下在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图1所示，而NaCl晶体硬而脆，其熔点为801℃，其晶胞结构如图2所示。下列说法正确的是 A．CO2升华和NaCl晶体融化所克服的粒子间作用力分别为共价键和离子键 B．CO2晶胞中每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子 C．干冰不导电，而NaCl晶体可以导电 D．依据元素周期律，CsCl晶胞与NaCl晶胞结构类似 4．（25-26高二上·山东青岛·月考）下列说法中正确的是 ①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③6g二氧化硅晶体中含有的键数为 ④在和晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为 A．①②③④⑤ B．②③④⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦ 5．（25-26高一上·上海·期中）下列有关晶体的描述正确的是 A．共价晶体熔化，破坏分子间作用力 B．离子晶体的熔点一定比共价晶体高 C．分子晶体一定是共价化合物 D．只有金属晶体中一定不存在共价键 6．（25-26高二上·北京·期中）某国家实验室成功在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构(如下图所示)的晶体，下列关于CO2的共价晶体的说法正确的是 A．CO2共价晶体和分子晶体互为同素异形体 B．一定条件下，CO2共价晶体转化为分子晶体是物理变化 C．CO2共价晶体中，每个C原子周围结合2个O原子，每个O原子与4个碳原子结合 D．CO2共价晶体和分子晶体中若碳原子数目相同时，共价键的总数也相同 7．（2025·辽宁沈阳·三模）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是 A．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个 B．晶胞中分子的取向相同 C．1号和2号S原子间的核间距为 D．一个晶胞中含有4个O原子 8．（25-26高三上·北京顺义·阶段练习）晶体具有周期性的微观结构，表现出许多独特的性质，用于制造各种材料。 (1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。 ①干冰晶胞的配位数（一个分子周围最邻近的分子的数目）为 个。 ②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Cu与Au原子数之比为 。 ③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是 （填字母序号）。 a．二氧化碳分子的质量大于水分子             b．水分子极性强，分子间作用力大 c．干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集         d．冰中氢键存在方向性，晶体有较大空隙，空间利用率低 (2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。 ①单晶硅中最小的环上有 个Si原子。 ②0.5mol单晶硅中含有 mol键。 (3)是一种碳的单质。 世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其运动原因： 。 (4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。 ①NiO的熔点远高于NaCl，结合下表说明理由： 。 晶体 离子间距/pm 熔点/℃ NaCl 801 NiO 1960 ②设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a cm，则晶体的密度为 g·cm-3（列出计算式）。 ③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为。若该晶体的化学式为，则 。 1．（2023·山东·高考真题）石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是    A．与石墨相比，(CF)x导电性增强 B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C．(CF)x中的键长比短 D．1mol(CF)x中含有2xmol共价单键 2．（2024·吉林·高考真题）下列化学用语或表述正确的是 A．中子数为1的氦核素： B．的晶体类型：分子晶体 C．的共价键类型：键 D．的空间结构：平面三角形 3．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角： B．分子的极性： C．共价晶体熔点： D．热稳定性： 4．（2025·山东·高考真题）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是 性质差异 主要原因 A 沸点： 电离能： B 酸性： 电负性： C 硬度：金刚石>晶体硅 原子半径： D 熔点： 离子电荷： A．A B．B C．C D．D 6．（2024·贵州·高考真题）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是 A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 6．（2023·重庆·高考真题）配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是 A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2 C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $