选择性必修2 3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习题(含解析)
文档属性
| 名称 | 选择性必修2 3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习题(含解析) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 988.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-03 14:14:02 | ||
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文档简介
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第三章 第二节 分子晶体与共价晶体 同步练习题
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体可能具有的结构或性质是( )
A．该晶体仍属于分子晶体 B．硬度与金刚石相近
C．熔点较低 D．硬度较小
2． 目前，科学界拟合成一种“二重构造”的球型分子，即把“足球型”的C60分子溶进“足球型”的Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列关于这种分子的说法中不正确的是( )
A．该晶体是一种新型的化合物 B．该晶体属于分子晶体
C．是两种单质组成的混合物 D．相对分子质量为2400
3． 下列说法中，正确的是( )
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
4． 近年来，科学家合成一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。已知，最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150 ℃，燃烧热值极高。下列说法错误的是( )
A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D．氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n＋2的一系列物质(n为正整数)
5． SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是( )
A．SiCl4晶体是分子晶体
B．常温、常压下SiCl4是气体
C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子
D．SiCl4的熔点高于CCl4
6． 将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是( )
A．SiCl4、Si3N4的晶体类型相同
B．Si3N4晶体是立体网状结构
C．原子晶体C3N4的熔点比Si3N4的低
D．SiCl4晶体在熔化过程中化学键断裂
7． NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A．28 g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
B．124 g白磷(P4)晶体中含有P—P键的个数为4NA
C．12 g金刚石中含有C—C键的个数为4NA
D．SiO2晶体中每摩尔硅可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O键)
8． B和Al为同族元素，下列说法错误的是( )
A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键
B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性
C．共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性
D．B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点
9． 氮化碳的硬度比金刚石大，其结构如图所示。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C3N4
D．每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连
10．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元。下列有关说法正确的是( )
A．磷化硼的化学式为B2P
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体属于共价晶体
D．磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．(10分)有下列物质：①水晶、②冰醋酸、③氧化钙、④白磷、⑤晶体氩、⑥氢氧化钠、⑦铝、⑧金刚石、⑨过氧化钠、⑩碳化钙、 碳化硅、 干冰、 过氧化氢。根据要求填空：
(1)属于共价晶体的化合物是________。
(2)直接由原子构成的晶体是________。
(3)直接由原子构成的分子晶体是________。
(4)由极性分子构成的晶体是________，属于分子晶体的单质是________。
(5)在一定条件下，能导电且不发生化学变化的单质是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，受热熔化需克服共价键的是________。
12．(10分)根据SiO2晶体的结构，回答下列问题。
(1)在二氧化硅晶体中有若干环状结构，最小的环状结构由________个原子构成。
(2)在二氧化硅晶体中，硅原子的价电子层原子轨道发生了杂化，杂化的方式是________，O—Si—O夹角是________。
(3)二氧化硅属于重要的无机非金属材料之一，请列举两项二氧化硅的主要用途：①________；② 。
(4)下列说法中正确的是________。
①凡是共价晶体都含有共价键
②凡是共价晶体都有正四面体结构
③凡是共价晶体都具有空间立体网状结构
④凡是共价晶体都具有很高的熔点
13．(12分)诺贝尔化学奖曾授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如足球状的多面体(如图所示)，该结构的建立基于以下理论：
(1)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。
(2)C60分子只含有五边形和六边形。
(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数 棱边数=2
据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题：
(1)固体C60与金刚石相比较，熔点较高的应是___________，理由是____________________。
(2)试估计C60跟F2在一定条件 （填“可能”或“不可能”)发生反应生成C60F60，
并简述其理由：_________________________________。
(3)通过计算，确定C60分子所含单键数为_______________。
14．(14分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是________________________。
(2)CS2分子中，共价键的类型有____________，C原子的杂化轨道类型是__________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：______________。
(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(4)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接_______个六元环，每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接______个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。
15．(14分)在我国南海300～500 m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。请回答下列问题：
(1)甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 （填序号）。
A．甲烷晶胞中的球只代表一个C原子
B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子
C．CH4熔化时需克服共价键
D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
E．CH4是非极性分子
(2)水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰 Ⅶ的晶体结构如下图所示。
①水分子的立体结构是 形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋），水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有 ，应用价层电子对互斥理论（或模型）推测H3O＋的形状为 。
②实验测得冰中氢键的作用能为18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0 kJ·mol－1，这说明___________________________________________________________________。
(3)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点（℃），则x、y、z的大小关系是 ，其判断依据是______________________________________________________。
1．答案 B
解析： 根据题意可知在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体，则此状态下的二氧化碳应为共价晶体，具有高熔点、高硬度的特点，硬度与金刚石相近；故答案为B。
2．答案 C
解析：球型分子的化学式为Si60C60，是一种化合物而不是混合物。由原子构成的分子属于分子晶体，其相对分子质量为2400。
3．答案 B
解析：A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，故A项错误；B项，共价晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，故B项正确；C项，分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，所以C项错误，D项也错误。故选B。
4．答案 D
解析：分子晶体的熔点较低，通过题中信息Al2H6的熔点为150 ℃，结合Al2H6的球棍模型可推出Al2H6为分子晶体，A正确；根据题中信息Al2H6的燃烧热值极高，判断Al2H6能燃烧，Al2H6的组成元素只有Al、H两种，故在空气中燃烧的产物为氧化铝和水，B正确；氢铝化合物组成元素为Al和H两种，而氢气是很好的燃料，但氢气的储存和运输极不方便，将其转化成氢铝化合物后，就可以解决这一难题，同时氢铝化合物的燃烧热值极高，因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料，C正确；根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，在AlnH2n＋2中，有(＋3)×n＋(－1)×(2n＋2)＝0，则有3n＝2n＋2，故n＝2，进而推出化学式为Al2H6，所以AlnH2n＋2不是氢铝化合物的通式，D错误。
5．答案 B
解析：由于SiCl4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，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些；CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4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。
6．答案 B
解析：SiCl4是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作用力，化学键不断裂。Si3N4是共价晶体，其晶体为立体网状结构。根据C、Si的原子半径推知C—N键的键能比Si—N键的键能大，故C3N4的熔点比Si3N4的高。
7．答案 A
解析：晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围4个原子形成4个共价键，依据“均摊法”，1个硅(或碳)原子分得的共价键数为4×=2，A正确、C错误；白磷为正四面体结构，每个P4分子中含有6个P—P键，B错误；SiO2晶体中每个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键，D错误。8．答案 B
解析：BF3和AlF3中B和Al均有空轨道，F－有孤电子对，因此BF3和AlF3都可以与F－形成配位键，A正确；H3BO3为一元弱酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，具有两性，B错误；晶体B为共价晶体，共价键的方向性使晶体B有脆性，Al为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al有延展性，C正确；B和Al分别与N通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D正确。
9．答案 B
解析：A项，根据氮化碳的硬度比金刚石晶体大判断，氮化碳属于共价晶体；B项，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；C项，晶体结构模型中虚线部分(正方形)是晶体的最小结构单元，该正方形顶点的原子被4个正方形共用，边上的原子被2个正方形共用，则其含有的碳原子数为4×+4×=3，氮原子数为4，故氮化碳的化学式为C3N4；D项，碳形成4个共价键，每个碳原子与4个氮原子相连；氮形成3个共价键，每个氮原子与3个碳原子相连。
10．答案 C
解析：A．由磷化硼的晶胞结构可知，P位于晶胞的顶点和面心，数目为，B位于晶胞内，数目为4，故磷化硼的化学式为BP，A错误；B．磷化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，B错误；C．由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料可知磷化硼晶体属于共价晶体，C正确；
D．磷化硼晶体为共价晶体，熔化时需克服共价键，D错误；故答案选C。
11.答案：(1)① (2)①⑤⑧ (3)⑤ (4)② ④⑤ (5)⑦ ②④ ①⑧
解析：本题考查的是共价晶体、分子晶体、金属晶体的辨别及晶体内作用力类型的分析。属于共价晶体的有：金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有：晶体氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而共价晶体、离子晶体、金属晶体熔化时破坏化学键。
12.答案：(1)12 (2)sp3 109°28′
(3)①制造石英玻璃 ②制造石英表中的压电材料(也可以答制造光导纤维等)
(4)①③④
解析：本题以SiO2为例考查共价晶体的结构。可通过对比碳原子与硅原子结构的相似性、金刚石晶体与二氧化硅晶体结构的相似性，判断二氧化硅晶体中硅原子的原子轨道杂化的方式。有了原子轨道杂化方式，即可确定键角。不同的共价晶体可能结构不同，并不是所有的共价晶体都具有正四面体结构。
13．答案：(1)金刚石 金刚石是共价晶体，而固体C60不是，所以金刚石熔点较高
(2)可能 C60分子中含30个双键，它与极活泼的F2发生加成反应，可能生成C60F60
(3)60
14．答案（1）C有4个价电子且半径小，难以通过得、失电子达到稳定电子结构
（2）σ键和π键 sp CO2、SCN (或COS等)
（3）分子
（4）①3 2 ②12 4
解析：（1）碳原子有4个价电子，且碳原子半径小，很难通过得、失电子达到稳定电子结构，所以碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。（2）CS2中C为中心原子，采用sp1杂化，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子有CO2、SCN 等。（3）Fe(CO)5的熔、沸点较低，符合分子晶体的特点，故其固体为分子晶体。4）①由石墨烯晶体结构图可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为×6=2。②观察金刚石晶体的空间构型，以1个C原子为标准计算，1个C原子和4个C原子相连，则它必然在4个六元环上，这4个C原子中每个C原子又和另外3个C原子相连，必然又在另外3个六元环上，3×4=12，所以每个C原子连接12个六元环；六元环中最多有4个C原子在同一平面。
15.答案（1）BE （2）①V 孤电子对 三角锥形 ②冰熔化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键 （3）x＞z＞y 水分子间可以形成氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S，故有沸点：H2O＞H2Se＞H2S
解析：（1）CH4是分子晶体，熔化时克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个C原子。以该甲烷晶胞分析，位于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个而这3个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×1/2＝12（个）。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的个数为8×1/8＋6×1/2＝4（个）。CH4分子为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，结构对称，CH4是非极性分子。
（2）①水分子中O原子的价电子对数＝＝4，孤电子对数为2，所以水分子为V形，H2O分子能与H＋形成配位键，其原因是在O原子上有孤电子对，H＋有空轨道。H3O＋价电子对数＝4，含有1对孤电子对，故H3O＋为三角锥形。②冰中氢键的作用能为18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0 kJ·mol－1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍存在氢键。
（3）水分子间存在氢键，H2Se与H2S分子间不存在氢键，但H2Se的相对分子质量大于H2S相对分子质量，H2Se分子间范德华力大于H2S分子间范德华力。
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第三章 第二节 分子晶体与共价晶体 同步练习题
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）
1． 美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们，在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体可能具有的结构或性质是( )
A．该晶体仍属于分子晶体 B．硬度与金刚石相近
C．熔点较低 D．硬度较小
2． 目前，科学界拟合成一种“二重构造”的球型分子，即把“足球型”的C60分子溶进“足球型”的Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列关于这种分子的说法中不正确的是( )
A．该晶体是一种新型的化合物 B．该晶体属于分子晶体
C．是两种单质组成的混合物 D．相对分子质量为2400
3． 下列说法中，正确的是( )
A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂
B．共价晶体中，共价键越强，熔点越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高
D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
4． 近年来，科学家合成一系列具有独特化学特性的氢铝化合物(AlH3)n。已知，最简单的氢铝化合物Al2H6的球棍模型如图所示，它的熔点为150 ℃，燃烧热值极高。下列说法错误的是( )
A．Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体
B．Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
C．氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料
D．氢铝化合物中可能存在组成为AlnH2n＋2的一系列物质(n为正整数)
5． SiCl4的分子结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是( )
A．SiCl4晶体是分子晶体
B．常温、常压下SiCl4是气体
C．SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子
D．SiCl4的熔点高于CCl4
6． 将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。将该化合物在无氧条件下高温灼烧，可得到氮化硅(Si3N4)固体，氮化硅是一种新型耐高温、耐磨材料，在工业上有广泛的应用。下列推断可能正确的是( )
A．SiCl4、Si3N4的晶体类型相同
B．Si3N4晶体是立体网状结构
C．原子晶体C3N4的熔点比Si3N4的低
D．SiCl4晶体在熔化过程中化学键断裂
7． NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A．28 g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
B．124 g白磷(P4)晶体中含有P—P键的个数为4NA
C．12 g金刚石中含有C—C键的个数为4NA
D．SiO2晶体中每摩尔硅可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O键)
8． B和Al为同族元素，下列说法错误的是( )
A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键
B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性
C．共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性
D．B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点
9． 氮化碳的硬度比金刚石大，其结构如图所示。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C3N4
D．每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连
10．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元。下列有关说法正确的是( )
A．磷化硼的化学式为B2P
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体属于共价晶体
D．磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力
二、填空题（本题包括5个小题，共60分）
11．(10分)有下列物质：①水晶、②冰醋酸、③氧化钙、④白磷、⑤晶体氩、⑥氢氧化钠、⑦铝、⑧金刚石、⑨过氧化钠、⑩碳化钙、 碳化硅、 干冰、 过氧化氢。根据要求填空：
(1)属于共价晶体的化合物是________。
(2)直接由原子构成的晶体是________。
(3)直接由原子构成的分子晶体是________。
(4)由极性分子构成的晶体是________，属于分子晶体的单质是________。
(5)在一定条件下，能导电且不发生化学变化的单质是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，受热熔化需克服共价键的是________。
12．(10分)根据SiO2晶体的结构，回答下列问题。
(1)在二氧化硅晶体中有若干环状结构，最小的环状结构由________个原子构成。
(2)在二氧化硅晶体中，硅原子的价电子层原子轨道发生了杂化，杂化的方式是________，O—Si—O夹角是________。
(3)二氧化硅属于重要的无机非金属材料之一，请列举两项二氧化硅的主要用途：①________；② 。
(4)下列说法中正确的是________。
①凡是共价晶体都含有共价键
②凡是共价晶体都有正四面体结构
③凡是共价晶体都具有空间立体网状结构
④凡是共价晶体都具有很高的熔点
13．(12分)诺贝尔化学奖曾授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。C60分子是形如足球状的多面体(如图所示)，该结构的建立基于以下理论：
(1)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。
(2)C60分子只含有五边形和六边形。
(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数 棱边数=2
据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题：
(1)固体C60与金刚石相比较，熔点较高的应是___________，理由是____________________。
(2)试估计C60跟F2在一定条件 （填“可能”或“不可能”)发生反应生成C60F60，
并简述其理由：_________________________________。
(3)通过计算，确定C60分子所含单键数为_______________。
14．(14分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是________________________。
(2)CS2分子中，共价键的类型有____________，C原子的杂化轨道类型是__________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：______________。
(3)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(4)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接_______个六元环，每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接______个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。
15．(14分)在我国南海300～500 m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。请回答下列问题：
(1)甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 （填序号）。
A．甲烷晶胞中的球只代表一个C原子
B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子
C．CH4熔化时需克服共价键
D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
E．CH4是非极性分子
(2)水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰 Ⅶ的晶体结构如下图所示。
①水分子的立体结构是 形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H＋，形成水合氢离子（H3O＋），水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有 ，应用价层电子对互斥理论（或模型）推测H3O＋的形状为 。
②实验测得冰中氢键的作用能为18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0 kJ·mol－1，这说明___________________________________________________________________。
(3)用x、y、z分别表示H2O、H2S、H2Se的沸点（℃），则x、y、z的大小关系是 ，其判断依据是______________________________________________________。
1．答案 B
解析： 根据题意可知在40Gpa的高压容器中， 用Nd：YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800K，二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体，则此状态下的二氧化碳应为共价晶体，具有高熔点、高硬度的特点，硬度与金刚石相近；故答案为B。
2．答案 C
解析：球型分子的化学式为Si60C60，是一种化合物而不是混合物。由原子构成的分子属于分子晶体，其相对分子质量为2400。
3．答案 B
解析：A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，故A项错误；B项，共价晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，故B项正确；C项，分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，所以C项错误，D项也错误。故选B。
4．答案 D
解析：分子晶体的熔点较低，通过题中信息Al2H6的熔点为150 ℃，结合Al2H6的球棍模型可推出Al2H6为分子晶体，A正确；根据题中信息Al2H6的燃烧热值极高，判断Al2H6能燃烧，Al2H6的组成元素只有Al、H两种，故在空气中燃烧的产物为氧化铝和水，B正确；氢铝化合物组成元素为Al和H两种，而氢气是很好的燃料，但氢气的储存和运输极不方便，将其转化成氢铝化合物后，就可以解决这一难题，同时氢铝化合物的燃烧热值极高，因此可以作为未来的储氢材料和火箭燃料，C正确；根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，在AlnH2n＋2中，有(＋3)×n＋(－1)×(2n＋2)＝0，则有3n＝2n＋2，故n＝2，进而推出化学式为Al2H6，所以AlnH2n＋2不是氢铝化合物的通式，D错误。
5．答案 B
解析：由于SiCl4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，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些；CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4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。
6．答案 B
解析：SiCl4是分子晶体，在熔化过程中克服的是分子间作用力，化学键不断裂。Si3N4是共价晶体，其晶体为立体网状结构。根据C、Si的原子半径推知C—N键的键能比Si—N键的键能大，故C3N4的熔点比Si3N4的高。
7．答案 A
解析：晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围4个原子形成4个共价键，依据“均摊法”，1个硅(或碳)原子分得的共价键数为4×=2，A正确、C错误；白磷为正四面体结构，每个P4分子中含有6个P—P键，B错误；SiO2晶体中每个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键，D错误。8．答案 B
解析：BF3和AlF3中B和Al均有空轨道，F－有孤电子对，因此BF3和AlF3都可以与F－形成配位键，A正确；H3BO3为一元弱酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，具有两性，B错误；晶体B为共价晶体，共价键的方向性使晶体B有脆性，Al为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al有延展性，C正确；B和Al分别与N通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D正确。
9．答案 B
解析：A项，根据氮化碳的硬度比金刚石晶体大判断，氮化碳属于共价晶体；B项，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；C项，晶体结构模型中虚线部分(正方形)是晶体的最小结构单元，该正方形顶点的原子被4个正方形共用，边上的原子被2个正方形共用，则其含有的碳原子数为4×+4×=3，氮原子数为4，故氮化碳的化学式为C3N4；D项，碳形成4个共价键，每个碳原子与4个氮原子相连；氮形成3个共价键，每个氮原子与3个碳原子相连。
10．答案 C
解析：A．由磷化硼的晶胞结构可知，P位于晶胞的顶点和面心，数目为，B位于晶胞内，数目为4，故磷化硼的化学式为BP，A错误；B．磷化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，B错误；C．由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料可知磷化硼晶体属于共价晶体，C正确；
D．磷化硼晶体为共价晶体，熔化时需克服共价键，D错误；故答案选C。
11.答案：(1)① (2)①⑤⑧ (3)⑤ (4)② ④⑤ (5)⑦ ②④ ①⑧
解析：本题考查的是共价晶体、分子晶体、金属晶体的辨别及晶体内作用力类型的分析。属于共价晶体的有：金刚石、碳化硅和水晶；属于分子晶体的有：晶体氩(无化学键)、白磷(非极性分子)、干冰(由极性键构成的非极性分子)、过氧化氢和冰醋酸(由极性键和非极性键构成的极性分子)；晶体熔化时，分子晶体只需克服分子间作用力，不破坏化学键，而共价晶体、离子晶体、金属晶体熔化时破坏化学键。
12.答案：(1)12 (2)sp3 109°28′
(3)①制造石英玻璃 ②制造石英表中的压电材料(也可以答制造光导纤维等)
(4)①③④
解析：本题以SiO2为例考查共价晶体的结构。可通过对比碳原子与硅原子结构的相似性、金刚石晶体与二氧化硅晶体结构的相似性，判断二氧化硅晶体中硅原子的原子轨道杂化的方式。有了原子轨道杂化方式，即可确定键角。不同的共价晶体可能结构不同，并不是所有的共价晶体都具有正四面体结构。
13．答案：(1)金刚石 金刚石是共价晶体，而固体C60不是，所以金刚石熔点较高
(2)可能 C60分子中含30个双键，它与极活泼的F2发生加成反应，可能生成C60F60
(3)60
14．答案（1）C有4个价电子且半径小，难以通过得、失电子达到稳定电子结构
（2）σ键和π键 sp CO2、SCN (或COS等)
（3）分子
（4）①3 2 ②12 4
解析：（1）碳原子有4个价电子，且碳原子半径小，很难通过得、失电子达到稳定电子结构，所以碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。（2）CS2中C为中心原子，采用sp1杂化，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子有CO2、SCN 等。（3）Fe(CO)5的熔、沸点较低，符合分子晶体的特点，故其固体为分子晶体。4）①由石墨烯晶体结构图可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为×6=2。②观察金刚石晶体的空间构型，以1个C原子为标准计算，1个C原子和4个C原子相连，则它必然在4个六元环上，这4个C原子中每个C原子又和另外3个C原子相连，必然又在另外3个六元环上，3×4=12，所以每个C原子连接12个六元环；六元环中最多有4个C原子在同一平面。
15.答案（1）BE （2）①V 孤电子对 三角锥形 ②冰熔化为液态水时只破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键 （3）x＞z＞y 水分子间可以形成氢键，H2Se的相对分子质量大于H2S，故有沸点：H2O＞H2Se＞H2S
解析：（1）CH4是分子晶体，熔化时克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个C原子。以该甲烷晶胞分析，位于顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个而这3个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×1/2＝12（个）。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的个数为8×1/8＋6×1/2＝4（个）。CH4分子为正四面体结构，C原子位于正四面体的中心，结构对称，CH4是非极性分子。
（2）①水分子中O原子的价电子对数＝＝4，孤电子对数为2，所以水分子为V形，H2O分子能与H＋形成配位键，其原因是在O原子上有孤电子对，H＋有空轨道。H3O＋价电子对数＝4，含有1对孤电子对，故H3O＋为三角锥形。②冰中氢键的作用能为18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0 kJ·mol－1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍存在氢键。
（3）水分子间存在氢键，H2Se与H2S分子间不存在氢键，但H2Se的相对分子质量大于H2S相对分子质量，H2Se分子间范德华力大于H2S分子间范德华力。
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