发布时间 : 星期三 文章2020高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.2 分子晶体与原子晶体同步测试 新人教版选修3更新完毕开始阅读
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第二节 分子晶体与原子晶体
基础巩固
1下列物质在室温下均是分子晶体的是( ) A.H2O、CH4、HF B.红磷、硫、碘 C.CO2、SO2、NO2 D.H2SO4、CH3CH2OH、HCHO 答案：B 解析：题目的核心是“室温”,在该条件下H2O、H2SO4、CH3CH2OH均为液体,而CH4、HF、CO2、NO2、SO2、HCHO均为气体,故B项正确。
2下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是 ( ) A.原子晶体硬度通常比分子晶体大 B.原子晶体的熔、沸点较高 C.分子晶体中有的水溶液能导电 D.金刚石、水晶和干冰都属于原子晶体 答案：D 解析：由于原子晶体中粒子间以共价键结合,而分子晶体中分子间以分子间作用力结合,故原子晶体比分子晶体的熔、沸点高,硬度大。有些分子晶体溶于水后能电离出自由移动的离子而导电,如H2SO4、HCl。D选项中的干冰(CO2)是分子晶体,D错。
3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,碳原子与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键长更短 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 答案：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,A选项错误;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,所以该晶体比金刚石的熔、沸点更高,硬度更大,B选项正确;原子的电子数和单质的活泼性一般
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不会影响到所形成的晶体的硬度等物理性质,C、D选项错误。
4下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是( ) A.SO2和SiO2 C.BN和HCl 答案：B 解析：A项中SO2和SiO2的化学键相同,都是极性共价键,但晶体类型不同,SO2晶体属于分子晶体,SiO2晶体属于原子晶体;B项,CO2和H2O中的化学键都是极性共价键,且都属于分子晶体;C项中BN和HCl的化学键相同,都为极性共价键,但晶体类型不同,BN晶体属于原子晶体,HCl晶体属于分子晶体;D项,CCl4和KCl中的化学键不同,CCl4中为极性共价键,KCl中为离子键,且晶体类型也不同,CCl4晶体属于分子晶体,KCl晶体属于离子晶体。
5医院在进行外科手术时,常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂。已知HgCl2有如下性质:①HgCl2晶体熔点较低;②HgCl2熔融状态下不导电;③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离。下列关于HgCl2的叙述正确的是( ) A.HgCl2晶体属于分子晶体 B.HgCl2属于离子化合物
C.HgCl2属于电解质,且属于强电解质 D.HgCl2属于非电解质 答案：A 解析：由信息①可知HgCl2晶体属于分子晶体,A项正确;由信息②③可知HgCl2属于共价化合物,且为弱电解质,故B、C、D均错误。
6在高压下可以将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2原子晶体的说法正确的是( ) A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化 C.CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质
D.在CO2的原子晶体中,每个碳原子周围结合4个氧原子,每个氧原子与两个碳原子相结合 答案：D 解析：同素异形体的研究对象是单质;CO2的晶体类型的转变已生成了新物质,故为化学变化;CO2的不同晶体具有不同的物理性质;CO2晶体类似于SiO2晶体,属原子晶体,每个碳原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个碳原子。
7(双选)碳化硅(SiC)晶体有类似金刚石的结构。其中碳原子和硅原子的位置是交替出现的。它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是( )
B.CO2和H2O D.CCl4和KCl
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A.熔点从高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅 B.熔点从高到低的顺序是:金刚石>晶体硅>碳化硅 C.三种晶体中的基本单元都是正四面体结构 D.三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体 答案：AC 解析：依题意,金刚石、碳化硅和晶体硅都是原子晶体,且都应有类似金刚石的四面体结构单元。因键长由长到短的顺序是Si—Si>Si—C>C—C(可由原子半径来推断),则键能为C—C>Si—C>Si—Si,所以破坏这些键时所需能量依次降低,从而熔点依次降低。上述三种原子晶体中晶体硅是半导体,具有一定的导电性。
8X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是( ) A.WX4是沼气的主要成分 B.固态X2Y是分子晶体 C.ZW是原子晶体
D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃” 答案：D 解析：由题给条件可知,X为氢元素,Y为氧元素,Z为硅元素,W为碳元素。则WX4为CH4;X2Y为H2O,其晶体为分子晶体;ZW为SiC,属于原子晶体;ZY2为SiO2,SiO2难溶于水,也不能与水反应。
9下列晶体性质的比较中不正确的是( ) A.沸点:NH3>PH3
B.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4 C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅 答案：C 解析：A项中注意NH3分子间存在氢键,故沸点NH3>PH3,正确;B项中三种物质的组成和结构相似,且均为分子晶体,熔点随相对分子质量的增大而升高,正确;C项中白磷和冰都是分子晶体,硬度小,而二氧化硅是原子晶体,硬度大,错误;D 项中的三种物质都是原子晶体,由于原子半径C
10(2016全国乙,节选)(1)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因
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。
GeClGeBr 4GeI4 4 熔点-49.26 146 /℃ 5 沸点83.1 186 /℃
(2)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为 ,微粒之间存在的作用力是 。
答案：(1)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强 (2)sp3 共价键
解析：(1)锗卤化物均为分子晶体,对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高。
(2)金刚石中C为sp3杂化,C与C之间为非极性共价键,Ge单晶与金刚石结构相似,杂化方式与存在的作用力也与金刚石一样。
11Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种,Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,R与Q同族,Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同且Y的原子序数小于Z。 (1)Q的最高价氧化物,其固态属于 晶体,俗名叫 。
(2)R的氢化物分子的立体构型是 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)X的常见氢化物的立体构型是 ;它的另一种氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分,其电子式是
。
(4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是 和 ;Q与Y形成的分子的电子式是 , 属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 答案：(1)分子 干冰 (2)正四面体形 非极性
(3)三角锥形
400 约(4) CS2 CCl4
解析：(1)Q为C,其最高价氧化物为CO2,为分子晶体,俗名为干冰。
(2)R为Si,其氢化物为SiH4,其分子的立体构型是正四面体形,为非极性分子。