2017届二轮复习分子晶体与原子晶体专题练习课件（共38张）（全国通用） 38页

2017 届高考化学二轮总复习 分子晶体与原子晶体 专题练习 A 1. 下列叙述中正确的是（　　） A ． P 4 和 NO 2 形成的晶体均为分子晶体 B ． CH 4 和铵盐的晶体均为分子晶体 C ． C 60 汽化和 I 2 升华克服的作用力不同 D ．共价键的本质是电子云的重叠，且电子云重叠的方式都完全相同 【 解析 】 B 选项，铵盐晶体属于离子晶体； C 选项， C 60 汽化和 I 2 升华克服的都是范徳华力； D 选项，电子云重叠的方式有“头碰头”重叠 (σ 键 ) 和“肩并肩”重叠 (π 键 ) 。 【 答案 】A 2. 最近媒体报道了一些化学物质，如：爆炸力极强的 N 5 、比黄金还贵的 18 O 2 、太空中的甲醇气团等。下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ． 18 O 16 O 是由极性键形成的极性分子 B ．甲醇 (CH 3 OH) 属于离子化合物 C ． N 5 和 N 2 是氮元素的两种同位素 D ．由 N 5 变成 N 2 是化学变化 【 解析 】 选 D 。 18 O 16 O 是由非极性键形成的非极性分子， A 错误； CH 3 OH 中只含有共价键，所以属于共价化合物， B 错误； N 5 和 N 2 是单质， C 错误。 【 答案 】D D 3. 下列有关分子晶体的说法中正确的是 ( 　　 ) A ．分子内均存在共价键 B ．分子间一定存在范德华力 C ．分子间一定存在氢键 D ．其结构一定为分子密堆积 B 【 解析 】 　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 A 项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，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间或者分子内，所以 B 项正确， C 项错误。只有只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以 D 选项也是错误的。 【 答案 】B 4. 下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 ( 　　 ) A ． SO 2 和 SiO 2 B ． CO 2 和 H 2 O C ． BN 和 HCl D ． CCl 4 和 KCl 【 解析 】 A 、 C 、 D 三项中的晶体类型均不相同， SO 2 、 HCl 、 CCl 4 是分子晶体， SiO 2 、 BN 是原子晶体， KCl 是离子晶体。 【 答案 】B B 5. ( 双选 ) 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： HH 3 >H 2 O>HF C ．硬度：白磷 > 冰 > 二氧化硅 D ．熔点： Sil 4 >SiBr 4 >SiCl 4 【 解析 】 由 C—C 、 C—Si 、 Si—Si 键的键能和键长可判断 A 项正确；由 SiI 4 、 SiBr 4 、 SiCl 4 的相对分子质量可判断 D 项正确；沸点 H 2 O>HF>NH 3 ，二氧化硅是原子晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度小， B 、 C 项错误。 【 答案 】AD AD 6. 根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是 ( 　　 ) A ．熔点 2700 ℃，导电性好，延展性强 B ．无色晶体，熔点 3550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C ．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为 800 ℃，熔化时能导电 D ．熔点－ 56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 B 【 解析 】 本题考查的是各类晶体的物理性质特征。 A 项中延展性好，不是原子晶体的特征，因为原子晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使原子晶体的质硬而脆， A 项不正确， B 项符合原子晶体的特征， C 项应该是离子晶体， D 项符合分子晶体的特征，所以应该选择 B 项。 【 答案 】B 7. 碘的熔、沸点低，其原因是 ( 　　 ) A ．碘的非金属性较弱 B ． I—I 键的键能较小 C ．碘晶体属于分子晶体 D ． I—I 共价键的键长较长 【 解析 】 分子晶体的熔、沸点低，是因为分子晶体内部的分子间作用力小。 【 答案 】C C 8. 我国的激光技术在世界上处于领先地位，据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。其原因可能是 ( 　　 ) A ．碳、氮原子构成平面结构的晶体 B ．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短 C ．氮原子电子数比碳原子电子数多 D ．碳、氮的单质的化学性质均不活泼 B 【 解析 】 由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种原子晶体，原子晶体是一种空间网状结构而不是平面结构，所以 A 选项是错误的。由于氮原子的半径比碳原子的半径要小，所以二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短，所以该晶体的熔、沸点和硬度应该比金刚石更高，因此 B 选项是正确的。而原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响到所形成的晶体的硬度等，所以 C 、 D 选项也是错误的。 【 答案 】B 9. 最近科学家在实验室里成功地将 CO 2 在高压下转化为类似 SiO 2 的原子晶体。下列关于该 CO 2 晶体的叙述中，不正确的是 ( 　　 ) A ．该晶体中 C 、 O 原子个数比为 1  2 B ．该晶体中 C—O—C 的键角为 180° C ．该晶体的熔、沸点高，硬度大 D ．该晶体中 C 、 O 原子最外层都满足 8 电子结构 B 【 解析 】 若为原子晶体，则不再是直线形分子，而是转化为与石英 (SiO 2 ) 相似的空间立体网状结构。 【 答案 】B 10. 氯化硼的熔点为 10.7 ℃，沸点为 12.5 ℃。在氯化硼分子中，氯 — 硼 — 氯键角为 120° ，它可以水解，水解产物之一是氯化氢，下列对氯化硼的叙述正确的是 ( 　　 ) A ．氯化硼是原子晶体 B ．熔化时，氯化硼能导电 C ．氯化硼分子是一种极性分子 D ．水解方程式： BCl 3 ＋ 3H 2 O  H 3 BO 3 ＋ 3HCl D 【 解析 】 因为 BCl 3 的熔、沸点较低，故应为分子晶体，分子晶体熔化时不导电；又由氯 — 硼 — 氯键角为 120° ，则可确定 BCl 3 为非极性分子。水解反应为非氧化还原反应，故产物为 H 3 BO 3 [ 或 B(OH) 3 ] 和 HCl 。 【 答案 】D C 【 解析 】 从①、③、④、⑥的结构上看，构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体或原子晶体的结构特点，而②、⑤的结构没有这种特点，该结构可看成是一个分子，形成晶体时为分子晶体。 【 答案 】C 12. 下列叙述正确的是（　　） A ． 1 个甘氨酸分子中存在 9 对共用电子对 B ． PCl 3 和 BCl 3 分子中所有原子的最外层都达到 8 电子稳定结构 C ． H 2 S 和 CS 2 分子都是含极性键的极性分子 D ．熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 D 13. 二氧化硅晶体是空间立体网状结构，如下图所示。下列关于二氧化硅晶体的说法中不正确的是 ( 　　 ) A ． 1 mol SiO 2 晶体中含 2 mol Si—O 键 B ．晶体中 Si 、 O 原子个数比为 1  2 C ．晶体中 Si 、 O 原子最外电子层都满足 8 电子稳定结构 D ．晶体中最小环上的原子数为 12 A 14. 下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是 ( 　　 ) A ． NH 3 、 HD 、 C 10 H 8 B ． PCl 3 、 CO 2 、 H 2 SO 4 C ． SO 2 、 SiO 2 、 P 2 O 5 D ． CCl 4 、 Na 2 S 、 H 2 O 2 【 解析 】 A 中 HD 是单质，不是化合物； C 中 SiO 2 为原子晶体，不是分子晶体； D 中 Na 2 S 是离子晶体，不是分子晶体。 【 答案 】B B 15. 下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是 ( 　　 ) A ． HF 、 HCl 、 HBr 、 HI B ． F 2 、 Cl 2 、 Br 2 、 I 2 C ． H 2 O 、 H 2 S 、 H 2 Se 、 H 2 Te D ． CI 4 、 CBr 4 、 CCl 4 、 CF 4 【 解析 】 A 、 C 中 HF 和 H 2 O 分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质， B 中沸点随相对分子质量的增加而增大； D 中沸点依次降低。 【 答案 】D D 16. 下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是 ( 　　 ) A ．氯气＞碘单质 B ．四氯化硅＞四氟化硅 C ． NH 3 ＜ PH 3 D ．异戊烷＞正戊烷 【 解析 】 A 、 B 选项属于无氢键存在，分子结构相似的情况，相对分子质量大的物质熔、沸点高； C 选项属于有氢键存在，分子结构相似的情况，存在氢键的物质熔、沸点高； D 选项属于相对分子质量相同的同分异构体，支链多的物质熔、沸点低。 【 答案 】B B 17. SiCl 4 的分子结构与 CCl 4 相似，对其进行的下列推测不正确的是 ( 　　 ) A ． SiCl 4 晶体是分子晶体 B ．常温、常压下 SiCl 4 是气体 C ． SiCl 4 的分子是由极性键形成的非极性分子 D ． SiCl 4 的熔点高于 CCl 4 B 【 解析 】 由于 SiCl 4 具有分子结构，所以一定属于分子晶体。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， SiCl 4 的相对分子质量大于 CCl 4 ，所以 SiCl 4 的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些。 CCl 4 的分子是正四面体结构， SiCl 4 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。 【 答案 】B 18. 据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似 C 60 的物质 N 60 。已知：① N 60 分子中每个氮原子均以 N—N 键结合三个 N 原子而形成 8 电子稳定结构；② N—N 键的键能为 167 kJ·mol － 1 。请回答下列问题： (1)N 60 分子组成的晶体为 ________ 晶体，其熔、沸点比 N 2 ________( 填“高”或“低” ) ，原因是 ________________________ ； (2)1 mol N 60 分解成 N 2 时吸收或放出的热量是 ________ kJ( 已知 N ≡ N 键的键能为 942 kJ·mol － 1 ) ，表明稳定性 N 60 ________( 填“ > ”、“ < ”或“＝” )N 2 ； (3) 由 (2) 列举 N 60 的用途 ( 举一种 )________________________ 。 【 解析 】 (1)N 60 、 N 2 形成的晶体均为分子晶体，因 M r (N 60 )>M r (N 2 ) ，故 N 60 晶体中分子的范德华力比 N 2 晶体大， N 60 晶体的熔、沸点比 N 2 晶体高。 (2) 因每个氮原子形成三个 N—N 键，每个 N—N 键被 2 个 N 原子共用，故 1 mol N 60 中存在 N—N 键： 1 mol×60×3×1/2 ＝ 90 mol 。发生的反应为 N 60 ===30N 2 Δ H ，故 Δ H ＝ 90×167 kJ·mol － 1 － 30×942 kJ·mol － 1 ＝－ 13 230 kJ·mol － 1 <0 ，为放热反应，表明稳定性 N 2 >N 60 。 (3) 由于反应放出大量的热同时生成大量气体，因此 N 60 可用作高能炸药。 【 答案 】 (1) 分子　高　 N 60 、 N 2 均形成分子晶体，且 N 60 的相对分子质量大，分子间作用力大，故熔、沸点高 (2)13230 　 < (3)N 60 可作高能炸药 19. 氮化铝 (AlN) 是一种重要的功能材料，如下流程图所示，以三乙基铝 [(C 2 H 5 ) 3 Al] 和氨为原料，采用溶胶一凝胶法可合成 AlN 。 请回答下列问题： (1) 基态 N 原子的电子排布式为 ________ ， H 、 C 、 N 三种元素的电负性由大到小的顺序为 ________ ； (2) 中间体分子中 Al 与 N 之间的相互作用力为 ________ ，中间体分子中采取 sp 3 杂化的原子有 ________ ； (3) 在 C 2 H 6 分子中，存在下列作用中的 ________ ； ( 填序号 ) ① σ 键　② π 键　③极性键　④非极性键 (4)AlN 的晶体结构与金刚石类似， AlN 晶体中 Al—N—Al 键角为 ________ ， AlN 晶胞中含有 ________ 个 Al 原子，若 AlN 的密度为 ρ g·cm － 3 ，阿伏加德罗常数为 N A ，则 AlN 晶胞的边长为 ________cm 。 20. 前四周期中的 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 六种元素，原子序数依次增大。其中 A 元素的一种核素的质量数为 12 ，中子数为 6 ； B 是空气中含最多的元素； C 的基态原子核外 5 个原子轨道上填充了电子，且有 2 个未成对电子； D 与 C 同一主族， E 的原子序数为 22 ， F 3 ＋ 最外层 M 层 3d 轨道电子为半满状态。 回答下列问题 ( 答题时用对应元素符号表示 ) ： (1)AC 2 分子中 A 原子轨道的杂化类型为 ________ ，含有 σ 键与 π 键数目之比为 ________ ； (2)B 、 C 、 D 三种元素电负性由大到小的顺序为 ________ ； (3) 由氢与 B 组成的一种化合物化学式为 BH 5 ，其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构，试写出该化合物的电子式： ________ ，该物质属于 ________( 填“离子”或“共价” ) 化合物； (4)C 和 D 元素的氢化物 ( 分子式分别为 H 2 C 2 、 H 2 D) 的主要物理性质如下表： 氢化物 熔点 /K 沸点 /K 标准状况时在水中的溶解度 /g H 2 D 187 202 2.6 H 2 272 423 以任意比互溶 H 2 D 和 H 2 C 2 的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是 ( 要求详细叙述 ) ： ________________ ； (5)F 和 G( 质子数为 25) 两种元素的第三电离能分别为 2957 kJ/mol 和 3248 kJ/mol ， G 的第三电离能大于 F 的第三电离能的原因是 ________ ； (6)E 的一种氧化物晶胞结构如上图所示，该氧化物的化学式为 ________ ；若该晶胞的三个晶胞参数为 a ＝ b ＝ 460 pm ， c ＝ 300 pm ，则该氧化物的密度为 ________( 写出表达式即可 )g/cm 3 。