第3章 第2节 课时1 分子晶体-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

第二节 分子晶体与共价晶体 课时1分子晶体 白题基础过关 限时：15min 题型1分子晶体及其判断 有机溶剂 1.下列说法中错误的是 C.能溶于CS2,熔点为112.8℃，沸点为444.6℃ A.只含分子的晶体一定是分子晶体 D.熔点为97.81℃，质软，导电，密度为 B.所有的非金属氢化物都属于分子晶体 0.97g·cm3 C.几乎所有的酸都属于分子晶体 题型3分子晶体的结构 D.碘升华时破坏了共价键 5.（2024·四川遂宁高二期末)干冰的晶胞结构 2.(2024·云南曲靖高二期末)下列各组物质各 如图所示，下列说法正确的是 自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是 A.CS2、P4、H202 B.NH3、S03、H2S04 C.S02、Si3N4、P205 0代表C0 D.NH,Cl、Na2S、C6H4 A.C02分子中含极性共价键，C0,属于极性 题型2分子晶体的性质 分子 3.下列有关分子晶体的说法正确的有 ( B.干冰升华时破坏共价键 ①分子晶体的构成微粒是分子，都具有分子 C.干冰晶体中每个C0,分子与12个C0,分子 密堆积的特征 紧邻 ②冰融化时，分子中H一0键发生断裂 D.平均每个干冰晶胞中有14个C0, ③分子晶体在水溶液中均能导电 6.(2024·安徽阜阳高二期末)根据图中“冰的 ④分子晶体中，分子间作用力越大，通常熔点 结构模型”，判断下列说法正确的是（) 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.冰晶体具有空间网状结构，以共价键连接 A.1个 B.2个 B.在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个 C.3个 D.4个 紧邻的水分子 4.下列性质适合于分子晶体的是 C.水分子仅以范德华力形成晶体 A.熔点为1070℃，易溶于水，水溶液导电 D.当冰刚刚融化为液态水时，分子间空隙 B.熔点为3500℃，不导电，质硬，难溶于水和 变大 选择性必修第二册·RJ黑白题60 黑题应用提优 限时：35min 1.某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了5.(2023·广东广州高二期末)下列有关晶体的 几种氯化物的熔、沸点，记录如下： 说法中正确的是 ( NaCl MgCl2 AlCl SiCl CaCl2 A.分子晶体的分子内均存在共价 熔点/℃ 801 712 190 -68 782 键，可能存在氢键 沸点/℃1465 1418 230 57 1600 B.通过晶体X射线衍射实验，可 得出晶体的晶胞结构 根据这些数据分析，属于分子晶体的是( C.分子晶体的结构为分子密堆积 o Na A.NaCl、MgCl2、CaCl2B.AlCL3、SiCl4 o cr D.Na和Cl在50~300GPa的高压下反应生 C.NaCl、CaCl2 D.全部 成晶体的一种晶胞如图所示，该晶体的化 2.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是 学式为NaCl, 6.如图是某无机化合物的二聚分子，该分子 ①HCI②HBr③HⅡ④CO ⑤N2⑥H2 中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子 A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ 中所有原子的最外层都达到8个电子的稳定 C.③②①④⑤⑥ D.⑥⑤④③②① 结构。下列说法不正确的是 ( 3.AB型物质形成的晶体多种多样，下列图示的 几种结构最有可能是分子晶体的是( A.该化合物的化学式是A1,C1。 ② B.该化合物是离子化合物，在熔融状态下能 导电 C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子 ④ ⑤ 晶体 A.①②③④ B.②③⑤⑥ D.该化合物中不存在离子键，也不含有非极 C.②③ D.①④⑤⑥ 性共价键 4.（2024·广东广州高二期中)甲烷晶体的晶胞 7.（2024·江西宜春高二月考)在20世纪90年 结构如图所示，下列说法正确的是 代末，科学家发现碳有新的单质形态C60存 在。后来人们又相继得到了C0、C6、C4、C0、 C,等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家 又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大 丰富了碳元素单质的家族。下列有关碳元素 A.甲烷晶胞中的球代表碳原子 单质的说法错误的是 B.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子 C.甲烷晶体熔化时需克服共价键 D.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的 CH4分子 (a球碳分子 第三章黑白题61 露 N=N键的键能为942kJ·mol1),表明稳定 性No (填“>”“<”或“=”)N20 b)管状碳分子 (3)由(2)列举N0的用途（举一种）： A.金刚石和石墨的相互转化是化学变化 B.熔点：C60<C70<C0 10.（1)德国和美国科学 C.球碳分子、管状碳分子和洋葱状碳分子都 家制出了由20个碳 不能与0，发生反应 原子构成的空心笼状 D.Co、Co、管状碳分子和洋葱状碳分子以分 分子C0,该笼状结构 子形式的粒子存在，属于分子晶体；这些碳 是由许多正五边形构 单质互为同素异形体 成的（如图所示）。C0晶体属于 晶 8.(2023·广东佛山高二期末)自从第一次合成 体，C0分子共有 个共价键，共有 稀有气体元素的化合物XePF。以来，人们又 个正五边形。 相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4 (2)目前科学家拟合成一种“二重结构”的球 等。图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF, 形分子，即把足球形C0分子容纳在足球 晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是 形Si分子中，外面的硅原子与里面的碳原 ( 子以共价键相结合。下列关于这种物质的 叙述不正确的是 (填字母)。 A.该物质是一种新型化合物 B.该物质是两种单质组成的混合物 C.该晶体属于分子晶体 A.XeF,是由极性键构成的非极性分子 D.该物质具有极高的熔、沸点 B.XeF2晶体属于分子晶体 压轴挑战∥ C.一个XeF2晶胞中实际拥有4个XeF2 11.(2023·安徽安庆高二月考) D.XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的 C可用作储存氢气的材料， 距离为(a为品胞边长) 结构如图所示。继Co后，科学家又合成 了Sio、No,三种物质结构相似。下列有关 9,据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似 说法正确的是 Co的物质No。已知：①No分子中每个氮原子 A.Co、Sio、No都属于分 均以N一N键结合三个N原子而形成8电子稳 子晶体 定结构：②N一N键的键能为167kJ·mol-1。 B.Co、Sio、N0分子内共 请回答下列问题： 用电子对数目相同 (1)N0分子组成的晶体为 足球烯C 晶体，其 C.由于N一N键能小于N=N键，故No的 熔、沸点比N2 （填“高”或“低”)，原 稳定性强于N。 因是 D.由于C一C键长小于Si一Si键，所以Co (2)1 mol No分解成N2时 (填“吸 熔、沸点低于Si6o 收”或“放出”)的热量是 kJ(已知 进阶突破拔高练P11 选择性必修第二册·RJ黑白题621:4:2,故选B。 2.C解析：B原子位于顶点，个数为8×日=1，A原子位于内部，个数 为1，所以化学式为AB,A错误：E、F分别占据4个顶点，个数相同， 化学式为E,B错误；Z原子位于顶点，个数为8x8=1,X原子位于 内部，个数为1，Y原子位于面心，个数为6×号=3，所以化学式为 8+6x XY3Z,C正确；A原子位于顶点和面心，个数为8× 2 -=4,B原 子位于棱上和内部，个数为1+12x子=4，所以化学式为AB,D错误。 3.C解析：根据均摊法，一个δ-Fe晶胞中含有铁原子个数为8×8+ 1=2,一个y-Fe晶胞含有铁原子个数为日×8+×6=4，一个a-e 晶胞中含有铁原子个数为号×8=1，A正确；y-Fe位于顶点的Fe原 子，被晶胞的三个平面共有，每个平面上有四个铁原子与顶点处铁原 子距离最短，则共有3×4=12个，B正确；三种铁晶体的结构不同，空 间利用率不同，密度也不相同，C错误：依据得到晶体的条件可知，在 急速冷却时（立即降温到912℃）得到α-F,缓慢冷却时（缓慢冷却 到1394℃)得到y-Fe,两种晶体类型不同，D正确。 4.B解析：已知晶胞面心上硒与顶点硒之间距离为anm,则晶胞参数 为√2anm,据此计算；Se与Zn原子之间的最近距离为体对角线的 子，由于面心上硒与顶点循之间距离为am,体对角线的}为 4amm,A正确；Z2+周围最近的Zm2+的个数为12，B错误；A点原子 坐标为(00,0)，由图乙可知，B点原子分数坐标为（子，子，子）， 79+65x4 NA 144√2 C正确；硒化锌晶体密度为 (2ax10-7)3NAa3 ×1021(g·cm3), D正确。 压轴挑战 5.D解折：e位于8个顶点，6个面心，共有8×日+6x=4个，N位 于体心，N为1个，故铁氮化合物化学式为FaN,A正确：晶体中与每 个N原子距离最近且等距离的N原子为6个，分别在与之相邻的上 下左右前后位置，B正确；两个b位置Fe的最近距离为大立方体面 对角线的一半，故为2：pm,C正确：Cu替代a位置Pe型能量更佃 更稳定，替代型产物化学式为Fe,CuN,D错误。 第二节 分子晶体与共价晶体 课时1分子晶体 白题基础过关 题号123456 答案D BBC C B 1.D 2.B解析：P4不是化合物，A错误；NH3、S03、H2S04均为化合物且都 是分子晶体，B正确：Si3N4是共价晶体，C错误；NH,Cl、Na2S是离子 晶体，D错误。 3.B解析：①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，不具有分子密堆积的特征，①错误；②冰融化时，是 分子间作用力被破坏，不是H一0键断裂，②错误；③很多分子构成 的物质都能形成分子晶体，但这些物质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；④分子晶体在物态变化时，破坏的是分子间作用力，所以 分子间作用力越大，分子晶体熔点越高，④正确：分子晶体熔点高低 主要是分子间作用力大小决定的，⑤错误；⑥所有非金属元素与H 元素形成的非金属氢化物均是分子，构成分子晶体，⑥正确：⑦稀有 气体中的各种单质构成的晶体也是分子晶体，但这些晶体中不存在 化学键，⑦错误。 选择性必修第二册·RJ 四归纳总结 在分子晶体中，相邻分子靠分子间作用力相互作用。由于分 子间作用力较弱，分子晶体熔化时，只需克服分子间作用力，不破 坏化学键，所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外，还具有硬 度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。 4.C解析：分子晶体熔、沸点较低，硬度小，不导电，故C正确。 5.C解析：二氧化碳是直线形分子，结构对称，是非极性分子，A错误： 干冰升华时破坏范德华力，B错误；在干冰晶体中，每个C02分子周 围紧邻的C02分子有12个；由题图得，以右下角C02分子为研究对 象，与其紧邻的为面心上的3个C0,分子，而被选为研究对象的C0, 分子被8个立方体所共有，所以紧邻的C02分子的个数是3×8三 24个，又考虑到面心上的C02分子被2个这样的立方体共有，故紧 邻的C0,分子的个数是24÷2=12，C正确；根据均摊法，平均每个干 冰晶胞中C02分子数为8×8+6×2=4，共4个，D错误。 6.B解析：水分子间通过氢键连接形成冰晶体，A错误；由图可知，冰 晶体中每个水分子可以与4个水分子形成分子间氢键，所以每个水 分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体，B正确：水分子间通过氢 键形成冰晶体，C错误；由于氢键有方向性，分子之间的空隙较大，当 晶体熔化时，氢键被部分破坏，水分子之间的空隙减小，D错误。 黑题应用提优 题号123456 7811 答案BCCD BB 1.B2.C 3.C解析：从结构上看：①④⑤⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸 和扩展的，符合离子晶体和共价晶体的结构特点，而②和③的结构没 有这种特点，不能再以化学键与其他原子结合，该结构可以看成一个 分子，所以可能是分子晶体 4.D解析：甲烷品胞中的一个球代表一个甲烷分子，A错误：1个CH, 晶胞中含有8x名+6x了=4个CH,分子，B错误，甲烷晶体是分子晶 体，熔化时需克服范德华力，C错误：由甲烷的一个晶胞分析可知，与 位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有3个，而这3 个甲烷分子在品胞的面心上，因此被2个品胞所共用，故与1个甲烷 分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×)=12，D正确。 5.B解析：稀有气体分子内没有共价键，A错误；通过X射线衍射实 验，可得出晶体的内部结构，B正确：分子间只存在范德华力的分子 品体才是分子密堆积，C错误：用均摊法推知，一个晶胞内含有3个 钠离子，1个氯离子，故晶体化学式为NCl,D错误。 6.B解析：由于该分子是二聚分子，故其固态时形成分子晶体，B 错误。 7.C解析：金刚石和石墨的相互转化过程中有化学键的生成和断裂， 属于化学变化，A正确；分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，因 此熔点：C<C0<C0,B正确；球碳分子、管状碳分子和洋葱状碳分 子都能在02中充分燃烧生成C02,C错误；C和、C0、管状碳分子和洋 葱状碳分子属于分子晶体，这些碳单质互为同素异形体，D正确。 8.C解析：根据XeF4的结构示意图可判断，Xe和F之间形成极性键 该分子为平面正方形结构，所以是由极性键构成的非极性分子 故A正确；由于XF2晶体是由分子构成的，所以是分子晶体，故 B正确；根据XF2品体的品胞结构可知，一个XeF2品胞中实际拥有 的Xe,个数为8xg+1=2,故C错误；根据XeB,晶体的晶胞结构 可知，立方体体心的XeF,与每个顶点的Xef,之间的距离最近且相 等，该距离为晶胞体对角线的一半，即为)，故D正确。 9.(1)分子高N60、N2均形成分子晶体，而N0的相对分子质量大 分子间作用力大，故熔、沸点高(2)放出13230<(3)N0可作 高能炸药（其他答案合理也可） 10.(1)分子3012(2)BD 解析：(1)根据“由20个碳原子构成的空心笼状分子”可判断该物 质一定是分子晶体。根据其结构可知每个碳原子形成3个C一C 键，每个共价键被2个碳原子共享，所以含有的共价键数是0，X 30。因为每个共价键被2个正五边形共享，所以平均每个正五边形 黑白题22 含有的共价键数是)=2.5，故C分子共有正五边形的个数为 2.512。(2)该物质中碳原子和硅原子间形成共价键，因此它是化 30 合物，A正确，B错误；该品体是由分子构成的，属于分子品体，C正 确；该晶体属于分子晶体，熔、沸点较低，D错误。 压轴挑战 11.A解析：三种晶体均为分子晶体，A项正确：由于C、Si、N原子的价 电子不完全相同，因此C60、Si0、N0分子内共用电子对数目不相同 B项错误：物质分子内含有的化学键键能越小，原子结合的牢固性 就越差，物质的稳定性就越弱。由于N一N键键能小于N=N键， 故N0的稳定性弱于N2,C项错误；Si0与C的结构相似，Si0相对 分子质量比C0大，分子间作用力大，故熔、沸点比C0高，与分子内 化学键的键长或键能无关，D项错误。 课时2共价晶体 白题 基础过关 题号 1 2 3 5 6 7 答案DDABBC C 1.D 2.D解析：立方BN的硬度仅次于金刚石，属于共价晶体，A正确：根 据均摊法，该晶胞中位于顶点和面心的原子个数为8×8+6×2=4， 位于晶胞内部的原子个数为4，则1个晶胞中含有4个B和4个N B正确；根据晶胞结构可知，每个B最近的N有4个，每个N最近的 B有4个，C正确；立方BN中每个B形成4个B一N键，1mol立方 BN中含有4mol共价键，D错误。 3.A4.B 5.B解析：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，A错误：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一C>Si一C>Si一Si,硬度：金刚石>碳化硅>硅，B正确：构成共价晶体 的原子半径越小，其共价键的键能越大，则键能：C一C>Si一Si Si一0>Si一Si,C错误：石英是共价晶体，不属于分子晶体，不存在分 子式，其化学式为Si02,D错误。 四归纳总结 共价晶体熔点和硬度的比较 共价晶体熔，点和硬度的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，熔点越高，硬度越大。以金刚 石、硅、绪为例，同主族从碳元素到错元素，原子核外电子层数增 多，原子半径依次增大，C一C键、Si一Si键、Ge一Ge键的键长依次 变长，键能依次减小，故金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次下降。 重难聚焦 6.C解析：组成干冰和二氧化硅晶体的化合物虽然均属于第VA族元 素的最高价氧化物，但干冰是分子晶体，二氧化硅为共价晶体，干冰 的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小，而二氧化硅的熔、沸点由 硅氧共价键的强度决定。 7.C解析：C02共价晶体与Si02结构类似，每个碳原子与4个氧原子 分别通过1对共用电子连接，每个氧原子与2个碳原子分别通过1 对共用电子连接，A正确；该二氧化碳晶体结构和二氧化硅晶体结构 相似，都为共价晶体，共价晶体的熔、沸点较高，硬度较大，所以该二 氧化碳晶体的熔、沸点较高，硬度较大，B正确；二氧化碳晶体中每个 碳原子和4个氧原子形成正四面体结构，其键角是109°28'，C错误； 每个碳原子与4个氧原子分别通过1对共用电子连接，每个氧原子 与2个碳原子分别通过1对共用电子连接，所以该晶体中C、0原子 最外层电子都满足8电子结构，D正确。 黑题 应用提优 题号12345678 答案BABDADCC 1.B2.A3.B 4.D解析：P4为正四面体结构，则1molP4中含有的磷磷键数目为 1mol×6×Na mol-1=6NA,A错误；碳化硅中每个碳原子与4个硅原子 形成4个碳硅键，则1mol碳化硅中含有碳硅键数目为1mol× 4 KNa mol1=4WA,B错误；二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形 成4个硅氧键，则1mol二氧化硅中含有硅氧键数目为1mol× 正本参考答案 4×Na mol-1=4NA,C错误；晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成 硅硅键，每个硅硅键被2个硅原子所共有，则每个硅原子含有的硅硅 键为4×2 =2,则含1mol硅原子的晶体硅中含有硅硅键数目为 1mol×2 KNa mol-1=2NA,D正确。 5.A解析：由B-氨化碳的结构示意图可知，晶体中形成4个共价键的 饱和碳原子和形成3个共价键的饱和氨原子都为即杂化，A错误； 由B-氨化碳薄膜为超硬新材料可知，氨化碳属于硬度很高的共价晶 体，B正确；由B-氨化碳的结构示意图可知，虚线部分为晶体的最小 4+4 结构单元，位于正方形顶点和边上的碳原子个数为4× 23, 位于正方形内的氮原子个数为4，则氮化碳的化学式为C3N4,C正 确；氨原子的原子半径小于碳原子，则碳氨键的共价键强于碳碳键， 所以氮化碳硬度超过金刚石晶体，D正确。 6.D解析：金刚石晶胞中C原子个数=4+8×8+6×2=8，T-碳的结 构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子构成的正四 面体结构单元取代，每个T-碳晶胞中含C原子个数为8×4=32，A错 误；T-碳与石墨、金刚石均是由碳元素组成的性质不同的单质，故互 为同素异形体，而不是同分异构体，B错误：T-碳晶体和金刚石晶体 中均只含有C一C键，即含有的化学键相同，C错误；T-碳是碳的 种新型三维立体晶体结构，由C原子通过共价键构成的，与金刚石晶 体类似，同属于共价晶体，熔点高、硬度大，D正确。 7.C解析：根据立方相氮化硼是超硬材料，其结构与金刚石相似，则立 方相氨化硼属于共价晶体，故A正确；六方相氮化硼层间是分子间作 用力，其层间作用力小，所以质地软，故B正确；根据六方相氮化硼结 构知，一个正六边形有3个B原子、3个N原子、6个B一N键，每个 B一N对一个正六元环贡献率为50%，因此每个正六边形单独拥有 6X2=3个B-N键，则1mol六方相氮化硼含3m0lB-N共价键， 故C错误；六方相氮化硼中每个B原子或N原子与周围的三个N原 子或B原子形成平面三角形结构，所以每个B原子和N原子杂化轨 道类型均为$p2杂化，故D正确。 8.C解析：根据图像中坐标系的建立情况，a原子在x、y、z轴上的投影 313 分别为4,4’4 313 坐标参数为（子，4，），A错误；金刚砂、二氧 化硅、金刚石都是共价品体，键长：C一C<0一Si<C一Si,故熔点：金刚 石>二氧化硅>金刚砂；石墨是混合型晶体，石墨的层内共价键键长 比金刚石的键长短，作用力更大，所以熔点：石墨>金刚石，即熔点：石 墨>金刚石>二氧化硅>金刚砂，B错误；该品胞中含有4个SC,晶胞 的质量为4×40 NA ,晶胞的体积为a3×100cm3,该晶体的密度为p= 4×40 心8 号。x10c外9 -1.6x102g·cm3,C正确；金刚砂中只含有共 价键，硬度大，在较大外力的锤击下，共价键将发生断裂，D错误。 9.(1)共价晶体硼的熔、沸点高，硬度大(2)C（3)1260°30 解析：(3)从题图可得出，每个顶点上的硼原子均被5个正三角形所 共有，故B一B键的键角为60°，分摊到每个正三角形的硼原子为 个，每个正三角形含有了×3个硼原子，每个结构单元含硼原子数 5 为20×了×3=12，而每个B一-B键被2个正三角形所共有，故每个结 构单元含B一B键的个数为20×2 x3=30。 压轴挑战 4×(12+28)g·mol1 10.(1)共价晶体12（ax100m)X6.02x10mar(（2)4正四 面体形 3 3224 4ANp·NA 解析：(1)金刚砂(SC)的硬度为9.5，硬度大，属于共价晶体；每个 碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其他3个碳原子，所以 每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个 数为8× 名+6x分4，s原子个数为4，晶胞边长为ax10”m,体 积V=(a×10-10cm)3,p= m 4×(12+28)g·mol-1 V(a×10-10cm)3x6.02x1023mol70 黑白题23