1、第二节 分子晶体与原子晶体1某化学兴趣小组在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2熔点/ 801 712 190 68 782沸点/ 1 465 1 418 230 57 1 600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是( ) 【导学号：90990073】ANaCl 、MgCl 2、CaCl 2 BAlCl 3、 SiCl4CNaCl、CaCl 2 D全部【解析】 由于由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔沸点较低，表中的 MgCl2、N
2、aCl、CaCl2 熔、沸点很高，很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4 熔、沸点较低，应为分子晶体，所以 B 项正确，A 、C、D 三项错误。【答案】 B2AB 型物质形成的晶体多种多样，下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是( )A BC D【解析】 、 构成的晶体为一维、二 维或三维空间结构，且在空间中微粒通过化学键连接，故它们不可能是分子晶体；而、都不能再以化学键与其他原子结合，故可能 为分子晶体。【答案】 C3下列有关冰和干冰的叙述不正确的是( )A干冰和冰都是由分子密堆积形成的晶体B冰晶体中每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子C干冰比冰的熔点低得多，常压下易升华D干冰中
3、只存在范德华力不存在氢键，一个分子周围有 12 个紧邻的分子【解析】 干冰晶体中 CO2 分子间作用力只是范德 华力，分子采取密堆积，一个分子周围有 12 个紧邻的分子；冰晶体中水分子间除了范德华力之外还存在氢键，由于 氢键具有方向性和 饱和性，故每个水分子周围只有 4 个紧邻的水分子，采取非密堆积的方式，空间 利用率小，因而密度小。干冰熔化只需克服范德 华力，冰融化需要克服范德华力和氢键，由于氢键作用力比范德华力大，所以干冰比冰的熔点低得多，而且常压下易升华。【答案】 A4HF 分子晶体、NH 3 分子晶体与冰的结构极为相似，在 HF 分子晶体中，与 F 原子距离最近的 HF 分子有( )A
4、3 个 B4 个C5 个 D12 个【解析】 根据 HF 分子晶体与冰结构相似可知，每个 HF 分子周围有 4 个HF 分子与之最近，构成四面体，故 B 项正确。【答案】 B5中学教材上介绍的干冰晶体的晶胞是一种面心立方结构，如图所示，即每 8 个 CO2 构成立方体，且在 6 个面的中心又各占据 1 个 CO2 分子，在每个CO2 周围距离 a(其中 a 为立方体棱长)的 CO2 有( ) 22A4 个 B8 个C12 个 D6 个【解析】 如图在每个 CO2 周围距离 a 的 CO2 即为每个面心上的 CO2 分22子，共有 8 12 个。(312)【答案】 C6下列属于分子晶体性质的是(
5、 )A熔点 1 070 ，易溶于水，水溶液能导电B能溶于 CS2，熔点 112.8 ，沸点 444.6 C熔点 1 400 ，可作半导体材料，难溶于水D熔点 97.81 ，质软，导电，密度 0.97 gcm 3【解析】 分子晶体的主要性质有熔、沸点低，硬度小；极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂；晶体不导电，熔化时也不导电。【答案】 B7SiCl 4 的分子结构与 CCl4 类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )SiCl 4 晶体是分子晶体 常温、常压下 SiCl4 是液体 SiCl 4 的分子是由极性键形成的非极性分子 SiCl 4 的熔点高于 CCl4A只有 B只有C只有
6、 D全部【解析】 我们熟悉的 CCl4 在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4 的结构与 CCl4 相似，都是由极性 键形成的非极性分子，故 SiCl4 形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子 质量 SiCl4CCl4，故 SiCl4 的熔点高于 CCl4。【答案】 D8(1)比较下列化合物熔、沸点的高低(填“ ”或 “ (2)分子 在熔融状态下，试验其是否导电，若不导电是共价化合物，若导电是离子化合物9下列物质不属于原子晶体的是( )A金刚石 B碳化硅C水晶 D食盐【解析】 食盐属于离子化合物，形成离子晶体。【答案】 D10金刚石是典型的原子晶体，下列关于金刚石的说法中错误的是(
7、)A晶体中不存在独立的“分子”B碳原子间以共价键相结合C是硬度最大的物质之一D化学性质稳定，即使在高温下也不会与氧气发生反应【解析】 在金刚石中，碳原子以共价键结合成空间网状结构，不存在具有有限固定组成的分子。由于碳的原子半径比较小，碳与碳之间的共价键键能高，所以金刚石的硬度很大，因此 A、B、C 选项是正确的；但是由于金刚石是碳的单质，可以在空气或氧气中燃 烧生成 CO2 分子，故 D 选项的说法是错误的。【答案】 D11我们可以将 SiO2 的晶体结构想象为：在晶体硅的 SiSi 键之间插入O 原子。根据 SiO2 晶体结构图，下列说法不正确的是( )A石英晶体中每个 Si 原子通过 Si
8、O 极性键与 4 个 O 原子作用B每个 O 原子也通过 SiO 极性键与 2 个 Si 原子作用C石英晶体中 Si 原子与 O 原子的原子个数比为 12，可用“SiO 2”来表示石英的组成D在晶体中存在石英分子，故能叫分子式【解析】 晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构，其中有一个位于正四面体的中心，另外四个位于四面体的顶点，故 SiO2 的结构为每个硅原子周围有四个氧原子，而每个氧原子周围有两个硅原子，在晶体中 Si 原子与 O 原子的原子个数比为 12， “SiO2”仅表示石英的组成，故没有单个的 SiO2 分子。【答案】 D12根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是( )A熔点 2
9、 700 ，导电性好，延展性强B无色晶体，熔点 3 550 ，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【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，使原子晶体质 硬而脆， A 项不正确，B 项符合原子晶体的特征；C 项不符合原子晶体的特征；D 项符合分子晶体的特征。所以应该选择 B 项。【答案】 B13下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是( ) SiO 2 和 SO3
10、 金刚石和白磷 CO 2 和 SO2晶体硅和金刚石 晶体氖和晶体氮硫黄和单质碘A BC D【解析】 属于分子晶体的有 SO3、CO2、SO2、白磷、晶体 氖、晶体氮、硫黄和单质碘。属于原子晶体的有 SiO2、晶体硅和金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子构成，晶体中不存在化学键。【答案】 C14氮化碳结构如图，其中 氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是( )A氮化碳属于原子晶体B氮化碳中碳显4 价，氮显3 价C氮化碳的化学式为 C3N4D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连【解析】 根据 氮化碳硬度超 过金刚石晶体判断，氮化碳属于原子晶
11、体，A 项正确；氮的非金属性大于碳的非金属性，氮化碳中碳显4 价，氮显3 价，B 项错误 ；氮化碳的化学式为 C3N4，每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，C 项和 D 项正确。故答案为 B 项。【答案】 B15下列有关物质的熔点高低顺序正确的是( )AHFSiO2DH 2OH2S，SO 2CSiSiSi共价键键长越短，键能越大，则原子晶体的熔点越高。所以三者的熔点由高到低的顺序是金刚石碳化硅 晶体硅。【答案】 D16C 和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。(1)SiC 的晶体结构与晶体硅的相似，其中 C 原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_。SiC 和晶体 S
12、i 的熔沸点高低顺序是 _。(2)C、 Si 为同一主族的元素，CO 2 和 SiO2 的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。CO 2 中 C 与 O 原子间形成 键和 键， SiO2 中 Si 与 O 原子间不形成上述 键。从原子半径大小的角度分析，为何 C、O 原子间能形成上述 键，而 Si、O 原子间不能形成上述 键：_，SiO2 属于_ 晶体， CO2 属于_晶体，所以熔点CO2_SiO2(填“” “”或“”)。(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅、CO 2 四种晶体的构成微粒分别是_，熔化时克服的微粒间的作用力分别是_。【解析】 (1)晶体硅中一个硅原子周围与 4 个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是 sp3，因为 SiC 的键长小于 SiSi 的键长，所以熔沸点碳化硅晶体硅。(2)SiO2为原子晶体，CO 2为分子晶体，所以熔点 SiO2CO 2。(3)金刚石、晶体硅、二氧化硅均 为原子晶体，构成微粒为原子，熔化 时破坏共价键；CO 2为分子晶体，由分子构成，CO 2 分子间 以分子间作用力结合。【答案】 (1)sp 3 共价键 SiCSi(2)Si 的原子半径较大，Si、O 原子间距离较大，pp 轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的 键 原子 分子 (3)原子、原子、原子、分子 共价键、共价键、共价键、分子间作用力
