3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习 （含解析）2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习 （含解析）2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 563.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-10 11:09:22 | ||
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文档简介
3.2 分子晶体与共价晶体 同步练习
一、单选题
1．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B．晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C．甲烷晶体熔化时需克服共价键
D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
2．下列说法正确的是（ ）
A．CO2与SiO2的晶体类型相同
B．SiCl4与SiHCl3分子中的键角相等
C．1mol晶体硅中含有2molSi-Si键
D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp2
3．下列固体中，属于原子晶体的共价化合物是（ ）
A．NaCl B．Si C．SiO2 D．CH3COOH
4．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．其结构一定不能由原子直接构成
5．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥
6．晶体硼的结构如图所示。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。下列有关说法错误的是（ ）
A．每个硼分子含有12个硼原子 B．晶体硼是空间网状结构
C．晶体硼中键角是60° D．每个硼分子含有30个硼硼单键
7．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是（ ）
A．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体中每个原子均形成4条共价键
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
8．类比法是研究物质结构与性质的重要方法。下列说法正确的是（ ）
A．CO2和SiO2的沸点低，常温下都为气体
B．纯液态HCl和熔融NaCl都能够产生自由离子，具有导电性
C．CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用 sp3杂化，为四面体形分子
D．CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，能发生催化氧化反应生成醛
9．下列两组命题中，M组命题能用N组命题加以解释的是（ ）
选项 M组 N组
A Br2易溶于CCl4 Br2和CCl4均为非极性分子
B 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是共价晶体
C 通常状况下，H2O为液态，NH3为气态 H2O分子间存在氢键，而NH3分子间不存在氢键
D HI的沸点比HCl的高 H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A．A B．B C．C D．D
10．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是（ ）
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体
C．水分子间通过键形成冰晶体
D．冰融化后，水分子之间的空隙增大
11．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C。存在。后来人们又相继得到了C70、C76 、C90、C94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。下列有关说法错误的是：（ ）
A．熔点：C60＜C70＜C90
B．已知C(石墨，s)=C( 金刚石，s) △H>0， 则石墨比金刚石稳定
C．C60晶胞结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有10个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧
12．氢氟酸可用于雕刻玻璃，其反应原理为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。下列有关说法正确的是（ ）
A．HF中的共价键为s-pσ键
B．H2O、SiF4均为极性分子
C．SiO2晶体为分子晶体
D．基态氧原子的价层电子轨道表示式为
13．下列说法正确的是（ ）
A．BF3和NCl3中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
B．金刚石和石英晶体的熔点差别大的主要原因是共价键键长不同
C．NaOH熔化的过程中，既破坏了离子键又破坏了共价键
D．常温常压下，H2O是液态，H2S是气态，说明H2O的热稳定性更好
14．下列说法正确的是（ ）
A．NH4Cl晶体中只有离子键
B．液态HI受热分解的过程中，只破坏分子间作用力
C．Si3N4和CCl4均属于原子晶体
D．C4H10的2种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同
15．氮氧化铝(AlON)是一种硬度超强透明材料，下列描述正确的是（ ）
A．AlON和石英的化学键类型相同 B．AlON不属原子晶体
C．AlON和Al2O3的组成微粒相同 D．AlON和AlCl3晶型相同
16．《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅……而后火药成声”。其中涉及的主要反应为：。下列说法正确的是（ ）
A．电负性： B．分子中C原子为杂化
C．单质硫属于共价晶体 D．中化学键只有键
17．X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．X的一种晶体具有很大的硬度，1 mol该晶体中含有4molX-X键
B．Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C．[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D．Q2Z晶胞中，距离每个Q+最近的Z2-有2个
18．科学家成功将转化为类似结构的共价晶体，下列说法正确的是（ ）
A．共价晶体易升华
B．共价晶体硬度小于
C．共价晶体中C原子的杂化方式为sp
D．由分子晶体转化为共价晶体是化学变化
19．我国科学家预言的碳已被合成。碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，金刚石和碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．金刚石中每个碳原子被12个最小环共用
B．碳中最小环由24个碳原子组成
C．碳属于分子晶体
D．碳中键角是
20．下列说法不正确的是（ ）
A．Mg2＋和S2－的最外电子层都形成了8个电子的稳定结构
B．石英和金刚石都是原子间通过共价键结合形成的原子晶体
C．浓硫酸和H2O混合时放出热量与微粒之间的作用力有关
D．H2O2易分解是因为H2O2分子间作用力弱
二、综合题
21．离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成，结构如图所示。回答下列问题：
（1）碳原子价层电子的轨道表达式为 ，基态碳原子中，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）根据价层电子对互斥理论，NH3、NO3-、NO2-中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是 。NH3比PH3的沸点高，原因是 。
（3）氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是 。
（4）EMIM+离子中，碳原子的杂化轨道类型为 。分子中的大π键可用符号Π 表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数（如苯分子中的大π键可表示为Π ），则EMIM+离子中的大π键应表示为 。
（5）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于 晶体，其中硼原子的配位数为 。已知：立方氮化硼密度为dg/cm3，B原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为 （列出化简后的计算式）。
22．碳元素的单质有多种形式，如图依次是金刚石、石墨和C60的结构示意图：
分析上图可知：
（1）金刚石的晶体类型是 ，晶体中每个最小环上的碳原子的个数是 。
（2）石墨晶体呈层状结构，层内每个正六边形拥有的碳原子的个数是 ，层与层之间的作用力是 。
（3）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则Co分子中σ键与π键数目之比为 。
23．钯(46Pd)催化剂在有机合成中有着重要的地位。请回答以下问题：
（1）钯与镍是同族元素，它们位于周期表的 (选填s、p、d、ds、f)区。
（2）四(三苯基膦)钯( )是一种常见的钯催化剂，也是一种配合物，其配位数为 ，其中“三苯基膦”中磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为 。
（3） 是苯并咪唑类卡宾化合物之一(-Ph代表苯基)，常用作有机合成的催化剂，其晶体类型为 。配体中碳原子的杂化类型有 ，其中氯原子的价电子轨道表达式为 。
24．科学工作者合成了含镁、镍、碳3种元素的超导材料，具有良好的应用前景。回答下列问题：
（1）Ni的基态原子价电子排布式为 。元素Mg与C中，第一电离能较小的是 (填元素符号)。
（2）科学家研究发现Ni与CO在60~80℃时反应生成Ni(CO)4气体，在Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是 (填元素符号)，Ni(CO)4晶体类型是 。
（3）下列分子或离子与CO2具有相同类型化学键和立体构型的是____(填标号)。
A．SO2 B．SCN- C．NO D．I
（4）MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为anm，则r(O2-)为 nm(用含a的表达式表示)。
（5）铂镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。结构中有两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成，另一种由铂原子和镍原子共同构成(如)。晶体中完全由镍原子构成的八面体空隙与由铂原子和镍原子共同构成的八面体空隙数目之比为 ，两种八面体空隙中心的最近距离为 pm。
25．原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，W元素的原子结构中3d能级有4个未成对电子。回答下列问题：
（1）Y2X2分子中σ键和π键个数比为 。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。
（4）元素W能形成多种配合物，如：W(CO)5等。
①基态的M层电子排布式为 。
②W(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于 (填晶体类型)。
（5）Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞密度为，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a= nm。(用含ρ、NA的计算式表示)
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】题图所示 的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C原子，A不符合题意；
由甲烷的晶胞结构图分析可知，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个甲烷分子位于晶胞的面心，上，因此被2个晶胞所共用，顶点上的甲烷分子为8个晶胞所共用，故晶体中与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12，B符合题意；
甲烷晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力，C不符合题意；
甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的数目为8×+6×=4，D不符合题意。
【分析】)A．甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子，所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子；
B．晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数=3×8÷2=12；
C．分子晶体熔化时需要克服分子间作用力；
D．图中晶胞结构中，顶点上分子个数：8=1，面上的分子个数：6=3。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．CO2为分子晶体，而SiO2为共价晶体，故A不符合题意；
B．SiCl4为正四面体形，键角为109.5°，而SiHCl3分子不是正四面体形，键角不等于109.5°，故B不符合题意；
C．晶体硅中每个硅原子都连接4个硅原子形成Si-Si共价键，每个Si-Si键被2个Si共有，所以相当于每个Si原子连有2个Si-Si键，故C符合题意；
D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体；
B.SiCl4为正四面体形，SiHCl3为四面体形；
C.晶体硅中每个Si原子连有2个Si-Si键；
D.CO2分子的结构式为O=C=O，C原子采用sp杂化。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.NaCl晶体是由Na+和Cl-通过离子键结合而成的离子晶体，A不符合题意；
B.Si晶体是全部由Si原子通过共价键结合而成的原子晶体的单质，B不符合题意；
C.SiO2晶体是由Si原子和O原子通过共价键结合而成的原子晶体的共价化合物，C符合题意；
D.CH3COOH晶体全部是由CH3COOH分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.氯化钠由阴、阳离子通过离子键结合而成的离子晶体；
B.单质是由同种元素组成的纯净物；
C.全部由共价键结合而成的化合物叫共价化合物；原子晶体中所有原子都以共价键相互结合的共价键网状结构；
D.只含分子且通过分子间作用力结合而成的晶体称为分子晶体。
4．【答案】B
【解析】【解答】稀有气体分子组成的晶体中，不存在任何化学键，单原子分子间通过范德华力结合，故A、D项不符合题意。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，而氢键只存在于某些满足氢键形成条件的晶体内，故B项符合题意，C项不符合题意。
【分析】分子晶体构成的基本微粒为分子，分子间存在范德华力，也包括氢键，分子间作用比共价键弱，分子晶体构成微粒如为单原子分子，则分子内不存在共价键。
5．【答案】B
【解析】【解答】从结构上看：①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和原子晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其它原子结合，该结构可以看成一个分子，所以可能是分子晶体。
故答案为：B。
【分析】本题考查分子晶体的判断。根据分子晶体是分子间通过分子间作用力构成的晶体分析；再结合
图示物质中各原子之间的连接情况分析；结合分子晶体中的原子不能再以化学键与其他原子结合分析判断得出答案。
6．【答案】B
【解析】【解答】A、结构中每个硼原子由5个三角形共有，每个三角形含有 个硼原子，每个硼分子含有 ×20=12个硼原子，A不符合题意；
B、晶体硼不是原子晶体，属于分子晶体，因此不是空间网状结构，B符合题意；
C、晶体硼中每个面都是等边三角形，键角是60°，C不符合题意；
D、硼分子中每个硼硼单键由2个三角形共有，每个三角形含有 个硼硼单键，每个硼分子含有 ×20=30个硼硼单键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据占用率进行计算，一个B原子被5个三角性共用
B.原子晶体一般是网状结构
C.都是等边三角形，故键角是相等，都是60°
D.根据一个硼硼单键被两个三角进行共用，可以计算出总键进行计算
7．【答案】C
【解析】【解答】A．晶胞中：P位于顶点和面心，数目为8×+6×=4，B位于晶胞内，数目为4，则磷化硼晶体的化学式为BP，由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，属于原子晶体，故A不符合题意；
B．磷化硼晶体是原子晶体，熔点高，但熔融状态下没有自由的离子所以不能导电，故B不符合题意；
C．该晶胞配位数为4，即每个原子均形成4条共价键，故C符合题意；
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠不相同。磷化硼晶体堆积方式与CuS晶胞类型相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据均摊法计算，BP超硬耐磨，属于原子晶体；
B.磷化硼晶体是原子晶体，熔融状态下没有自由的离子；
D.该晶胞配位数为4，而NaCl晶胞结构中阴阳离子的配位数均为6。
8．【答案】C
【解析】【解答】A：CO2常温下为气体，沸点低，SiO2常温下为固体，沸点高，故A不符合题意；
B：HCl是共价化合物，分子内没有离子键，液体HCl不能产生自由离子，不能导电，故B不符合题意；
C：CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子，故C符合题意；
D：CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，(CH3)2CHOH 发生催化氧化反应生成酮，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】SiO2常温下为固体，为共价晶体，沸点高。
HCl是共价化合物，分子内没有离子键。
CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子。
与羟基相连的碳有两个或三个氢时羟基催化氧化为醛基，与羟基相连的碳有一个氢时羟基催化氧化为酮基。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．非极性分子易溶于非极性溶剂，Br2、CCl4均为非极性分子，所以溴单质易溶于四氯化碳，故A符合题意；
B．金刚石是原子晶体，石墨中的共价键的键长比金刚石中共价键的键长短，石墨中的共价键的键能大，所以石墨的熔点高于金刚石，故B不符合题意；
C．NH3分子间存在氢键，但水中含有的氢键数目较多，沸点较高，故C不符合题意；
D．HI和HCl都为分子晶体，影响沸点高低的因素为分子间作用力，HI分子间作用力较大，沸点较高，键能影响物质的稳定性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据相似相溶原理判断；
B.金刚石是原子晶体；
C.NH3分子间存在氢键；
D.HI和HCl都为分子晶体，沸点与分子间作用力有关。
10．【答案】A
【解析】【解答】A、 水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都可以与另外四个水分子形成氢键结合成四面体结构，故A正确；
B、冰是分子晶体，故B错误；
C、水分子之间存在氢键，水分子间通过H-O H键形成冰晶体，故C错误；
D、氢键有方向性，分子之间的空隙较大，当晶体熔化时，氢键被破坏，水分子之间的空隙减小，故D错误；
故答案为：A。
【分析】 冰是分子晶体，每个水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都与另外四个水分子形成氢键，而氢键具有方向性和饱和性。
11．【答案】C
【解析】【解答】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，熔点就越高熔点： C60＜C70＜C90，故A不符合题意；
石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在相邻3个面的面心上，顶点C。分子被8个晶胞共用，相邻的2个晶胞共用1个面心C60分子，所以有=12个分子与其等距且最近，故C符合题意；
金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都是碳的单质，都能与O2发生反应，生成碳的氧化物，故D不符合题意。
【分析】一般同素异形体的物理性质不同，化学性质相同。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．HF是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-pσ键，A项符合题意；
B．H2O为极性分子，SiF4和CH4的空间结构一样，都是正四面体结构，结构对称，为非极性分子，B项不符合题意；
C．SiO2中原子间以共价键相结合，构成空间网状结构，为共价晶体，C项不符合题意；
D．基态氧原子的价层电子轨道表示式为，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.HF中的H-F是H原子中的s轨道与F原子中的p轨道形成的s-pσ键；
B.水正负电荷中心不重合，为极性分子；
C.二氧化硅为原子晶体；
D. O是8号元素，价电子排布式为2s22p4，轨道表示式为。
13．【答案】B
【解析】【解答】A. BF3分子中B最外层6个电子，不具有8电子稳定结构，A不符合题意；
B. 金刚石和石英晶体都是原子晶体，原子之间通过共价键结合，二者的熔点差别大的主要原因是共价键键长不同，键能大小不同，B符合题意；
C. NaOH是离子化合物，离子之间通过离子键结合，所以熔化的过程中只破坏了离子键而没有破坏共价键，C不符合题意；
D. H2O、H2S的热稳定性与物质的状态无关；O的原子半径比S的小，则O-H键的键长较短，键能较大，所以H2O的热稳定性更好；D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据成键情况判断是否达到稳定结构
B.键的长短影响熔沸点
C.氢氧化钠溶解时电离出钠离子和氢氧根离子
D.稳定性主要和键有关
14．【答案】D
【解析】【解答】A．NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键，A不符合题意；
B．液态HI受热分解的过程中发生化学变化 ，故不仅仅破坏分子间作用力，还破坏了共价键，B不符合题意；
C．Si3N4属于原子晶体，而CCl4属于分子晶体，C不符合题意；
D．C4H10的2种同分异构体即正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷(CH3)2CHCH3，由于正丁烷中没有支链，故分子间的距离较近，分子间作用力较大，而异丁烷有一个支链，分子间距离较远，分子间作用力较小不同，它们均为分子晶体，因而沸点不同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、N-H属于共价键
B、受热分解产生氢气和碘，还断开了分子内的键
C、氮化硅属于原子型晶体
15．【答案】A
【解析】【解答】A. AlON和石英都属于原子晶体，它们的化学键都是共价键，所以化学键类型相同，故A符合题意；
B. AlON属于原子晶体，故B不符合题意；
C. 原子晶体AlON的组成微粒是原子，离子晶体Al2O3的组成微粒是离子，它们的组成微粒不同，故C不符合题意；
D. 原子晶体AlON和分子晶体AlCl3晶型不同，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】氮氧化铝(AlON)因硬度超强而属于原子晶体。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．O的非金属性大于N，所以电负性N＜O，故A不符合题意；
B．CO2分子为直线型对称结构，C原子为sp杂化，故B符合题意；
C．单质硫是由分子通过分子间作用力结合而成，属于分子晶体，故C不符合题意；
D．KNO3中既含离子键又含共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．非金属性越强，电负性越大；
B．CO2分子为直线型对称结构；
C．单质硫是由分子通过分子间作用力结合而成，属于分子晶体；
D．KNO3中含离子键和共价键。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．C的一种晶体硬度很大，则该晶体为金刚石，金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连，每个C-C键被2个C共有，所以每个C相等于连接2个C-C键，所以1mol金刚石中含有2molC-C键，故A不符合题意；
B．N2和O2晶体中存在的是分子间作用力，为分子晶体，故B不符合题意；
C．[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构，所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，故C不符合题意；
D．根据阴阳离子个数比可知，在Cu2O晶胞中，顶点和体心为O2-，内部的4个离子为Cu+，则距离每个Cu+最近的O2-有2个，距离每个O2-最近的Cu+有4个，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X为C元素，X的一种晶体具有很大的硬度，则该晶体为金刚石；
B.N2和O2晶体为分子晶体；
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
18．【答案】D
【解析】【解答】A． 共价晶体沸点高难升华，故A不符合题意；
B． C-O键的键长小于Si-O键，共价晶体硬度大于，故B不符合题意；
C． 一个碳原子与4个O原子形成4个σ键，共价晶体中C原子的杂化方式为sp3，故C不符合题意；
D． CO2原子晶体与CO2分子晶体结构不同，是不同的物质的，CO2原子晶体转化为分子晶体是化学变化，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.共价晶体与 结构类似，其熔点高，难升华；
B.构成共价晶体的原子的半径越大，共价键能能越小，晶体的硬度越小；
C.共价晶体与 结构类似，则共价晶体中一个碳原子与4个O原子形成4个σ键。
19．【答案】A
【解析】【解答】A、金刚石中，1个碳原子为4个碳原子共同拥有，每个碳原子可以形成3个六元环，则每个碳原子为12个最小环共同拥有，A正确
B、T-碳晶胞中，正四面体分别占据8个顶点、6个面心和4个体心，即晶胞中正四面体的个数为，每个正四面体有4个碳原子，则最小环由32个碳原子组成，B错误；
C、T-碳结构类似于金刚石，属于共价晶体，C错误；
D、正四面体中，每三个碳原子的夹角为60°，D错误；
故答案为：A
【分析】A、根据碳原子所连接其他碳原子和正四面体的碳原子个数计算；
B、结合晶胞中顶点、面心和体心占据情况计算；
C、金刚石为共价晶体，以正四面体替换碳原子，形成的晶体为共价晶体；
D、正四面体为四个正三角形构成的四面体，正四面体的夹角为60°。
20．【答案】D
【解析】【解答】A. Mg2+和S2―分别是10电子和18电子微粒，其最外层电子都形成了8个电子的稳定结构，A不符合题意；
B. 原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体，石英和金刚石都是原子间通过共价键结合形成的原子晶体，B不符合题意；
C. 浓硫酸和水混合后会生成硫酸的水合物及水合离子，该过程有化学键形成，所以浓H2SO4和H2O混合时放出热量与微粒之间的作用力有关，C不符合题意；
D. H2O2易分解是因为H2O2分子中化学键键能较小，易断键，分子间作用力只能影响物质的物理性质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】本题考查核外电子排布、原子晶体判断等，易错选项是D，一定要注意分子间作用力影响的只是物质的物理性质，不能影响物质的稳定性。
21．【答案】（1）；哑铃
（2）NH3；氨分子间存在氢键
（3）基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定
（4）sp2、sp3；Π
（5）原子；4；
【解析】【解答】（1）碳原子价电子数为4，价电子排布式为2s22p2，所以价层电子的轨道表达式为 ；基态碳原子核外电子占据的最高能级为2p，2p轨道的电子云轮廓图为哑铃形；（2）NH3中N原子价层电子对数为 ，
中N原子价层电子对数 ，
中N原子价层电子对数 ，所以中心原子价层电子对数不同于其他其他两种粒子的是NH3； NH3比PH3的沸点高是因为NH3分子间存在氢键，而PH3分子间只有范德华力；（3）第VA族比同周期相邻元素都大，是因为最高能级p轨道上电子数为特殊的半充满状态，能量低、较稳定，所以氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定；（4）根据图中EMIM+离子中键总数为5个，根据图像，EMIM+离子中C原子的空间构型有四面体和平面三角形两种，即C原子采用sp3、sp2杂化；EMIM+离子有6个电子可形成大π键，形成的大π键原子数为5，故可用符号Π 表示；（5）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是原子晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，氮化硼化学式BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子，即硼原子的配位数为4；晶胞中N原子数为4， B原子数 ，晶胞质量为 ，晶胞体积为 ，B、N原子的总体积为 ，晶胞中原子的空间利用率为 ；
【分析】根据核外电子排布原则确定电子排布图，根据价层电子对互斥理论计算价层电子对数，根据第一电离能的规律比较第一电离能，根据轨道杂化理论确定杂化轨道类型，根据大π键形成的原理确定大π键的表示，根据晶体知识确定晶胞类型、配位数及空间占有率。
22．【答案】（1）共价晶体(原子晶体)；6
（2）2；范德华力
（3）3：1
【解析】【解答】(1)金刚石是由原子靠共价键聚集而成的共价晶体(原子晶体)；晶体中每个最小环上的碳原子的个数是6；
(2)石墨层状结构中每个碳原子被3个六元环共用，所以每个正六边形拥有的碳原子的个数是 =2；层与层之间的作用力为范德华力；
(3)C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则每个C形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个C原子最外层才满足8电子稳定结构，双键数应该是C原子数的一半，而双键中有1个σ键、1个π键，显然π键数目为30，一个C跟身边的3个C形成共价键，每条共价键只有一半属于这个C原子，所以σ键为 =90，则C60分子中σ键与π键的数目之比为90：30=3：1。
【分析】（1）根据金刚石的连接方式以及物理性质，可以确定金刚石的晶体类型，根据结构式即可找出最小环的原子个数
（2）石墨晶体是层状结构，可以根据碳原子的共用情况，即可计算出碳原子的个数，层与层之间主要是范德华力
（3）碳原子最外层电子数是4个，但是只形成了3个键，因此3个单键必有1个双键
23．【答案】（1）d
（2）4；三角锥形
（3）分子晶体；sp2、sp3杂化；
【解析】【解答】(1)46号钯与镍是同族元素，它们在元素周期表中位于第VIII族，属于d区元素；(2)根据物质结构可知：四钯中的Pd原子为中心原子，三苯基膦为配位体，1个Pd与4个三苯基膦形成配位键，故四钯的配位数为4；
三苯基膦中磷原子键合三个碳原子，形成3个σ键，则P还有一对孤电子对，价层电子对数为3+1=4，VSEPR模型为四面体，略去孤电子对，所以磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为三角锥形；(3)根据物质结构可知：该物质是由分子构成，在固态时为分子晶体；在配位体中含有的C原子中，苯环上C原子为sp2杂化；饱和C原子为sp3杂化；Cl是17号元素，根据构造原理可知Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，价层电子排布式是3s23p5，其轨道表达式为 。
【分析】(1)根据元素在周期表的位置与原子结构关系分析判断；(2)根据与Pd原子形成的配位原子数确定；根据价层电子对数目，结合中心原子含有的孤电子对数确定微粒空间构型；(3)物质由分子构成，为分子晶体；根据C原子形成化学键类型判断原子杂化类型；结合原子核外电子排布确定Cl原子的价电子轨道表达式。
24．【答案】（1）3d84s2；Mg
（2）C；分子晶体
（3）B；C
（4）
（5）1：3；a
【解析】【解答】（1）基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则价电子排布式为3d84s2；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素，从上往下，第一电离能逐渐减小，Mg外围电子排布为3s2，该轨道处于全满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：Mg（2）CO分子中C、O原子均有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是C原子；根据题意可知Ni(CO)4的沸点较低，是由Ni(CO)4分子构成的分子晶体；
（3）CO2只含极性共价键，空间构型为直线形；
A．SO2分子中只含极性共价键，但S原子为sp2杂化，含一对孤电子对，空间构型为V形，A不正确；
B．SCN-只含极性共价键，与CO2为等电子体，所以其空间构型为直线形，B正确；
C．只含极性共价键，与CO2为等电子体，所以其空间构型为直线形，C正确；
D．I离子只含非极性共价键，中心原子周围有2个σ键，根据价层电子对互斥理论，孤电子对对数==3，空间构型是直线型， D不正确；
综上所述答案为BC；
（4）O2-是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2-半径的4倍，即4r=，解得r=；
（5）完全由镍原子构成的八面体空隙在晶胞的体心，铂原子和镍原子共同构成的八面体空隙在棱心，二者的数目之比为1：3，而两种八面体空隙中心最近的距离是棱心和体心的距离，为apm。
【分析】（1）Ni的基态原子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素，从上往下，第一电离能逐渐减小；
（2）沸点较低，为分子晶体；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（4）面心立方最密堆积方式，面对角线是O2-半径的4倍；
（5）晶胞中两种八面体空隙中心的最近距离要结合两个晶胞判断。
25．【答案】（1）3∶2
（2）分子间存在氢键
（3）
（4）；分子晶体
（5）立方体；
【解析】【解答】 原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，W元素的原子结构中3d能级有4个未成对电子。X为H、Y为C、Z为N、Q为O、W为Fe；
（1） Y2X2分子为C2H2，含有三键和三键，含有2个π键和3个σ键 ，故 σ键和π键个数比为3∶2 ；
（2） 化合物ZX3是NH3的沸点比化合物YX4是CH4的高。主要是氨气分子易形成氢键；
（3） 元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，可以是CO2和N2O；
（4）①铁原子的核外电子排布为1s2s2p63s23p63d7s1，铁离子失去3个电子，即可得到排布式为1s2s2p63s23p63d5，M层为 ；
② Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂， 该晶体属于分子晶体；
（5）钠与氧形成离子化合物如图所示，钠离子半径小于氧离子，因此阳离子处于立方体中间，形成立方体，氧离子在面心和顶点，一个晶胞含有氧离子个数为：6x1/2+8x1/8=4，钠离子有8个，因此物质为Na2O，一个晶胞质量为4x62/NA，密度为 ， 即可计算出体积为=4x62/NA/ρ=a3，因此a= ；
【分析】（1）根据结构式判断；
（2）考虑形成氢键；
（3）等电子体是电子总数和原子总数均相等找出即可；
（4）①写出原子核外电子排布即可写出离子；
②根据物质的物理性质判断为分子晶体；
（5）根据离子半径大小判断钠离子和氧离子位置，即可找出形状，利用占位计算出个数即可计算出单个晶胞质量。计算出边长即可。
一、单选题
1．甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B．晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C．甲烷晶体熔化时需克服共价键
D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
2．下列说法正确的是（ ）
A．CO2与SiO2的晶体类型相同
B．SiCl4与SiHCl3分子中的键角相等
C．1mol晶体硅中含有2molSi-Si键
D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp2
3．下列固体中，属于原子晶体的共价化合物是（ ）
A．NaCl B．Si C．SiO2 D．CH3COOH
4．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．其结构一定不能由原子直接构成
5．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A．①③ B．②⑤ C．⑤⑥ D．③④⑤⑥
6．晶体硼的结构如图所示。已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。下列有关说法错误的是（ ）
A．每个硼分子含有12个硼原子 B．晶体硼是空间网状结构
C．晶体硼中键角是60° D．每个硼分子含有30个硼硼单键
7．磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是（ ）
A．磷化硼晶体的化学式为BP，属于离子晶体
B．磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电
C．磷化硼晶体中每个原子均形成4条共价键
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同
8．类比法是研究物质结构与性质的重要方法。下列说法正确的是（ ）
A．CO2和SiO2的沸点低，常温下都为气体
B．纯液态HCl和熔融NaCl都能够产生自由离子，具有导电性
C．CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用 sp3杂化，为四面体形分子
D．CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，能发生催化氧化反应生成醛
9．下列两组命题中，M组命题能用N组命题加以解释的是（ ）
选项 M组 N组
A Br2易溶于CCl4 Br2和CCl4均为非极性分子
B 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是共价晶体
C 通常状况下，H2O为液态，NH3为气态 H2O分子间存在氢键，而NH3分子间不存在氢键
D HI的沸点比HCl的高 H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A．A B．B C．C D．D
10．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是（ ）
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体
C．水分子间通过键形成冰晶体
D．冰融化后，水分子之间的空隙增大
11．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C。存在。后来人们又相继得到了C70、C76 、C90、C94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。下列有关说法错误的是：（ ）
A．熔点：C60＜C70＜C90
B．已知C(石墨，s)=C( 金刚石，s) △H>0， 则石墨比金刚石稳定
C．C60晶胞结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有10个
D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳一定条件下都能燃烧
12．氢氟酸可用于雕刻玻璃，其反应原理为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。下列有关说法正确的是（ ）
A．HF中的共价键为s-pσ键
B．H2O、SiF4均为极性分子
C．SiO2晶体为分子晶体
D．基态氧原子的价层电子轨道表示式为
13．下列说法正确的是（ ）
A．BF3和NCl3中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
B．金刚石和石英晶体的熔点差别大的主要原因是共价键键长不同
C．NaOH熔化的过程中，既破坏了离子键又破坏了共价键
D．常温常压下，H2O是液态，H2S是气态，说明H2O的热稳定性更好
14．下列说法正确的是（ ）
A．NH4Cl晶体中只有离子键
B．液态HI受热分解的过程中，只破坏分子间作用力
C．Si3N4和CCl4均属于原子晶体
D．C4H10的2种同分异构体因为分子间作用力大小不同，因而沸点不同
15．氮氧化铝(AlON)是一种硬度超强透明材料，下列描述正确的是（ ）
A．AlON和石英的化学键类型相同 B．AlON不属原子晶体
C．AlON和Al2O3的组成微粒相同 D．AlON和AlCl3晶型相同
16．《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅……而后火药成声”。其中涉及的主要反应为：。下列说法正确的是（ ）
A．电负性： B．分子中C原子为杂化
C．单质硫属于共价晶体 D．中化学键只有键
17．X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．X的一种晶体具有很大的硬度，1 mol该晶体中含有4molX-X键
B．Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C．[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D．Q2Z晶胞中，距离每个Q+最近的Z2-有2个
18．科学家成功将转化为类似结构的共价晶体，下列说法正确的是（ ）
A．共价晶体易升华
B．共价晶体硬度小于
C．共价晶体中C原子的杂化方式为sp
D．由分子晶体转化为共价晶体是化学变化
19．我国科学家预言的碳已被合成。碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，金刚石和碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．金刚石中每个碳原子被12个最小环共用
B．碳中最小环由24个碳原子组成
C．碳属于分子晶体
D．碳中键角是
20．下列说法不正确的是（ ）
A．Mg2＋和S2－的最外电子层都形成了8个电子的稳定结构
B．石英和金刚石都是原子间通过共价键结合形成的原子晶体
C．浓硫酸和H2O混合时放出热量与微粒之间的作用力有关
D．H2O2易分解是因为H2O2分子间作用力弱
二、综合题
21．离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成，结构如图所示。回答下列问题：
（1）碳原子价层电子的轨道表达式为 ，基态碳原子中，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）根据价层电子对互斥理论，NH3、NO3-、NO2-中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是 。NH3比PH3的沸点高，原因是 。
（3）氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是 。
（4）EMIM+离子中，碳原子的杂化轨道类型为 。分子中的大π键可用符号Π 表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数（如苯分子中的大π键可表示为Π ），则EMIM+离子中的大π键应表示为 。
（5）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于 晶体，其中硼原子的配位数为 。已知：立方氮化硼密度为dg/cm3，B原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率为 （列出化简后的计算式）。
22．碳元素的单质有多种形式，如图依次是金刚石、石墨和C60的结构示意图：
分析上图可知：
（1）金刚石的晶体类型是 ，晶体中每个最小环上的碳原子的个数是 。
（2）石墨晶体呈层状结构，层内每个正六边形拥有的碳原子的个数是 ，层与层之间的作用力是 。
（3）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则Co分子中σ键与π键数目之比为 。
23．钯(46Pd)催化剂在有机合成中有着重要的地位。请回答以下问题：
（1）钯与镍是同族元素，它们位于周期表的 (选填s、p、d、ds、f)区。
（2）四(三苯基膦)钯( )是一种常见的钯催化剂，也是一种配合物，其配位数为 ，其中“三苯基膦”中磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为 。
（3） 是苯并咪唑类卡宾化合物之一(-Ph代表苯基)，常用作有机合成的催化剂，其晶体类型为 。配体中碳原子的杂化类型有 ，其中氯原子的价电子轨道表达式为 。
24．科学工作者合成了含镁、镍、碳3种元素的超导材料，具有良好的应用前景。回答下列问题：
（1）Ni的基态原子价电子排布式为 。元素Mg与C中，第一电离能较小的是 (填元素符号)。
（2）科学家研究发现Ni与CO在60~80℃时反应生成Ni(CO)4气体，在Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是 (填元素符号)，Ni(CO)4晶体类型是 。
（3）下列分子或离子与CO2具有相同类型化学键和立体构型的是____(填标号)。
A．SO2 B．SCN- C．NO D．I
（4）MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为anm，则r(O2-)为 nm(用含a的表达式表示)。
（5）铂镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相，其立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。结构中有两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成，另一种由铂原子和镍原子共同构成(如)。晶体中完全由镍原子构成的八面体空隙与由铂原子和镍原子共同构成的八面体空隙数目之比为 ，两种八面体空隙中心的最近距离为 pm。
25．原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，W元素的原子结构中3d能级有4个未成对电子。回答下列问题：
（1）Y2X2分子中σ键和π键个数比为 。
（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是 。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是 。
（4）元素W能形成多种配合物，如：W(CO)5等。
①基态的M层电子排布式为 。
②W(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断晶体属于 (填晶体类型)。
（5）Q和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞密度为，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a= nm。(用含ρ、NA的计算式表示)
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】题图所示 的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个C原子，A不符合题意；
由甲烷的晶胞结构图分析可知，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个甲烷分子位于晶胞的面心，上，因此被2个晶胞所共用，顶点上的甲烷分子为8个晶胞所共用，故晶体中与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12，B符合题意；
甲烷晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力，C不符合题意；
甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞中甲烷分子的数目为8×+6×=4，D不符合题意。
【分析】)A．甲烷晶体的构成微粒是甲烷分子，所以甲烷晶胞中的球表示甲烷分子；
B．晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数=3×8÷2=12；
C．分子晶体熔化时需要克服分子间作用力；
D．图中晶胞结构中，顶点上分子个数：8=1，面上的分子个数：6=3。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．CO2为分子晶体，而SiO2为共价晶体，故A不符合题意；
B．SiCl4为正四面体形，键角为109.5°，而SiHCl3分子不是正四面体形，键角不等于109.5°，故B不符合题意；
C．晶体硅中每个硅原子都连接4个硅原子形成Si-Si共价键，每个Si-Si键被2个Si共有，所以相当于每个Si原子连有2个Si-Si键，故C符合题意；
D．CO2分子中碳原子轨道杂化类型为sp，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体；
B.SiCl4为正四面体形，SiHCl3为四面体形；
C.晶体硅中每个Si原子连有2个Si-Si键；
D.CO2分子的结构式为O=C=O，C原子采用sp杂化。
3．【答案】C
【解析】【解答】A.NaCl晶体是由Na+和Cl-通过离子键结合而成的离子晶体，A不符合题意；
B.Si晶体是全部由Si原子通过共价键结合而成的原子晶体的单质，B不符合题意；
C.SiO2晶体是由Si原子和O原子通过共价键结合而成的原子晶体的共价化合物，C符合题意；
D.CH3COOH晶体全部是由CH3COOH分子通过分子间作用力结合而成的分子晶体，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.氯化钠由阴、阳离子通过离子键结合而成的离子晶体；
B.单质是由同种元素组成的纯净物；
C.全部由共价键结合而成的化合物叫共价化合物；原子晶体中所有原子都以共价键相互结合的共价键网状结构；
D.只含分子且通过分子间作用力结合而成的晶体称为分子晶体。
4．【答案】B
【解析】【解答】稀有气体分子组成的晶体中，不存在任何化学键，单原子分子间通过范德华力结合，故A、D项不符合题意。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，而氢键只存在于某些满足氢键形成条件的晶体内，故B项符合题意，C项不符合题意。
【分析】分子晶体构成的基本微粒为分子，分子间存在范德华力，也包括氢键，分子间作用比共价键弱，分子晶体构成微粒如为单原子分子，则分子内不存在共价键。
5．【答案】B
【解析】【解答】从结构上看：①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和原子晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其它原子结合，该结构可以看成一个分子，所以可能是分子晶体。
故答案为：B。
【分析】本题考查分子晶体的判断。根据分子晶体是分子间通过分子间作用力构成的晶体分析；再结合
图示物质中各原子之间的连接情况分析；结合分子晶体中的原子不能再以化学键与其他原子结合分析判断得出答案。
6．【答案】B
【解析】【解答】A、结构中每个硼原子由5个三角形共有，每个三角形含有 个硼原子，每个硼分子含有 ×20=12个硼原子，A不符合题意；
B、晶体硼不是原子晶体，属于分子晶体，因此不是空间网状结构，B符合题意；
C、晶体硼中每个面都是等边三角形，键角是60°，C不符合题意；
D、硼分子中每个硼硼单键由2个三角形共有，每个三角形含有 个硼硼单键，每个硼分子含有 ×20=30个硼硼单键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据占用率进行计算，一个B原子被5个三角性共用
B.原子晶体一般是网状结构
C.都是等边三角形，故键角是相等，都是60°
D.根据一个硼硼单键被两个三角进行共用，可以计算出总键进行计算
7．【答案】C
【解析】【解答】A．晶胞中：P位于顶点和面心，数目为8×+6×=4，B位于晶胞内，数目为4，则磷化硼晶体的化学式为BP，由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，属于原子晶体，故A不符合题意；
B．磷化硼晶体是原子晶体，熔点高，但熔融状态下没有自由的离子所以不能导电，故B不符合题意；
C．该晶胞配位数为4，即每个原子均形成4条共价键，故C符合题意；
D．磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠不相同。磷化硼晶体堆积方式与CuS晶胞类型相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据均摊法计算，BP超硬耐磨，属于原子晶体；
B.磷化硼晶体是原子晶体，熔融状态下没有自由的离子；
D.该晶胞配位数为4，而NaCl晶胞结构中阴阳离子的配位数均为6。
8．【答案】C
【解析】【解答】A：CO2常温下为气体，沸点低，SiO2常温下为固体，沸点高，故A不符合题意；
B：HCl是共价化合物，分子内没有离子键，液体HCl不能产生自由离子，不能导电，故B不符合题意；
C：CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子，故C符合题意；
D：CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，(CH3)2CHOH 发生催化氧化反应生成酮，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】SiO2常温下为固体，为共价晶体，沸点高。
HCl是共价化合物，分子内没有离子键。
CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子。
与羟基相连的碳有两个或三个氢时羟基催化氧化为醛基，与羟基相连的碳有一个氢时羟基催化氧化为酮基。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．非极性分子易溶于非极性溶剂，Br2、CCl4均为非极性分子，所以溴单质易溶于四氯化碳，故A符合题意；
B．金刚石是原子晶体，石墨中的共价键的键长比金刚石中共价键的键长短，石墨中的共价键的键能大，所以石墨的熔点高于金刚石，故B不符合题意；
C．NH3分子间存在氢键，但水中含有的氢键数目较多，沸点较高，故C不符合题意；
D．HI和HCl都为分子晶体，影响沸点高低的因素为分子间作用力，HI分子间作用力较大，沸点较高，键能影响物质的稳定性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据相似相溶原理判断；
B.金刚石是原子晶体；
C.NH3分子间存在氢键；
D.HI和HCl都为分子晶体，沸点与分子间作用力有关。
10．【答案】A
【解析】【解答】A、 水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都可以与另外四个水分子形成氢键结合成四面体结构，故A正确；
B、冰是分子晶体，故B错误；
C、水分子之间存在氢键，水分子间通过H-O H键形成冰晶体，故C错误；
D、氢键有方向性，分子之间的空隙较大，当晶体熔化时，氢键被破坏，水分子之间的空隙减小，故D错误；
故答案为：A。
【分析】 冰是分子晶体，每个水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都与另外四个水分子形成氢键，而氢键具有方向性和饱和性。
11．【答案】C
【解析】【解答】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，熔点就越高熔点： C60＜C70＜C90，故A不符合题意；
石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故B不符合题意；
以晶胞顶点上的C60为例，与之距离最近的分子在相邻3个面的面心上，顶点C。分子被8个晶胞共用，相邻的2个晶胞共用1个面心C60分子，所以有=12个分子与其等距且最近，故C符合题意；
金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都是碳的单质，都能与O2发生反应，生成碳的氧化物，故D不符合题意。
【分析】一般同素异形体的物理性质不同，化学性质相同。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．HF是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-pσ键，A项符合题意；
B．H2O为极性分子，SiF4和CH4的空间结构一样，都是正四面体结构，结构对称，为非极性分子，B项不符合题意；
C．SiO2中原子间以共价键相结合，构成空间网状结构，为共价晶体，C项不符合题意；
D．基态氧原子的价层电子轨道表示式为，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.HF中的H-F是H原子中的s轨道与F原子中的p轨道形成的s-pσ键；
B.水正负电荷中心不重合，为极性分子；
C.二氧化硅为原子晶体；
D. O是8号元素，价电子排布式为2s22p4，轨道表示式为。
13．【答案】B
【解析】【解答】A. BF3分子中B最外层6个电子，不具有8电子稳定结构，A不符合题意；
B. 金刚石和石英晶体都是原子晶体，原子之间通过共价键结合，二者的熔点差别大的主要原因是共价键键长不同，键能大小不同，B符合题意；
C. NaOH是离子化合物，离子之间通过离子键结合，所以熔化的过程中只破坏了离子键而没有破坏共价键，C不符合题意；
D. H2O、H2S的热稳定性与物质的状态无关；O的原子半径比S的小，则O-H键的键长较短，键能较大，所以H2O的热稳定性更好；D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.根据成键情况判断是否达到稳定结构
B.键的长短影响熔沸点
C.氢氧化钠溶解时电离出钠离子和氢氧根离子
D.稳定性主要和键有关
14．【答案】D
【解析】【解答】A．NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键，A不符合题意；
B．液态HI受热分解的过程中发生化学变化 ，故不仅仅破坏分子间作用力，还破坏了共价键，B不符合题意；
C．Si3N4属于原子晶体，而CCl4属于分子晶体，C不符合题意；
D．C4H10的2种同分异构体即正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷(CH3)2CHCH3，由于正丁烷中没有支链，故分子间的距离较近，分子间作用力较大，而异丁烷有一个支链，分子间距离较远，分子间作用力较小不同，它们均为分子晶体，因而沸点不同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、N-H属于共价键
B、受热分解产生氢气和碘，还断开了分子内的键
C、氮化硅属于原子型晶体
15．【答案】A
【解析】【解答】A. AlON和石英都属于原子晶体，它们的化学键都是共价键，所以化学键类型相同，故A符合题意；
B. AlON属于原子晶体，故B不符合题意；
C. 原子晶体AlON的组成微粒是原子，离子晶体Al2O3的组成微粒是离子，它们的组成微粒不同，故C不符合题意；
D. 原子晶体AlON和分子晶体AlCl3晶型不同，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】氮氧化铝(AlON)因硬度超强而属于原子晶体。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．O的非金属性大于N，所以电负性N＜O，故A不符合题意；
B．CO2分子为直线型对称结构，C原子为sp杂化，故B符合题意；
C．单质硫是由分子通过分子间作用力结合而成，属于分子晶体，故C不符合题意；
D．KNO3中既含离子键又含共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．非金属性越强，电负性越大；
B．CO2分子为直线型对称结构；
C．单质硫是由分子通过分子间作用力结合而成，属于分子晶体；
D．KNO3中含离子键和共价键。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．C的一种晶体硬度很大，则该晶体为金刚石，金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连，每个C-C键被2个C共有，所以每个C相等于连接2个C-C键，所以1mol金刚石中含有2molC-C键，故A不符合题意；
B．N2和O2晶体中存在的是分子间作用力，为分子晶体，故B不符合题意；
C．[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构，所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，故C不符合题意；
D．根据阴阳离子个数比可知，在Cu2O晶胞中，顶点和体心为O2-，内部的4个离子为Cu+，则距离每个Cu+最近的O2-有2个，距离每个O2-最近的Cu+有4个，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.X为C元素，X的一种晶体具有很大的硬度，则该晶体为金刚石；
B.N2和O2晶体为分子晶体；
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
18．【答案】D
【解析】【解答】A． 共价晶体沸点高难升华，故A不符合题意；
B． C-O键的键长小于Si-O键，共价晶体硬度大于，故B不符合题意；
C． 一个碳原子与4个O原子形成4个σ键，共价晶体中C原子的杂化方式为sp3，故C不符合题意；
D． CO2原子晶体与CO2分子晶体结构不同，是不同的物质的，CO2原子晶体转化为分子晶体是化学变化，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.共价晶体与 结构类似，其熔点高，难升华；
B.构成共价晶体的原子的半径越大，共价键能能越小，晶体的硬度越小；
C.共价晶体与 结构类似，则共价晶体中一个碳原子与4个O原子形成4个σ键。
19．【答案】A
【解析】【解答】A、金刚石中，1个碳原子为4个碳原子共同拥有，每个碳原子可以形成3个六元环，则每个碳原子为12个最小环共同拥有，A正确
B、T-碳晶胞中，正四面体分别占据8个顶点、6个面心和4个体心，即晶胞中正四面体的个数为，每个正四面体有4个碳原子，则最小环由32个碳原子组成，B错误；
C、T-碳结构类似于金刚石，属于共价晶体，C错误；
D、正四面体中，每三个碳原子的夹角为60°，D错误；
故答案为：A
【分析】A、根据碳原子所连接其他碳原子和正四面体的碳原子个数计算；
B、结合晶胞中顶点、面心和体心占据情况计算；
C、金刚石为共价晶体，以正四面体替换碳原子，形成的晶体为共价晶体；
D、正四面体为四个正三角形构成的四面体，正四面体的夹角为60°。
20．【答案】D
【解析】【解答】A. Mg2+和S2―分别是10电子和18电子微粒，其最外层电子都形成了8个电子的稳定结构，A不符合题意；
B. 原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体，石英和金刚石都是原子间通过共价键结合形成的原子晶体，B不符合题意；
C. 浓硫酸和水混合后会生成硫酸的水合物及水合离子，该过程有化学键形成，所以浓H2SO4和H2O混合时放出热量与微粒之间的作用力有关，C不符合题意；
D. H2O2易分解是因为H2O2分子中化学键键能较小，易断键，分子间作用力只能影响物质的物理性质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】本题考查核外电子排布、原子晶体判断等，易错选项是D，一定要注意分子间作用力影响的只是物质的物理性质，不能影响物质的稳定性。
21．【答案】（1）；哑铃
（2）NH3；氨分子间存在氢键
（3）基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定
（4）sp2、sp3；Π
（5）原子；4；
【解析】【解答】（1）碳原子价电子数为4，价电子排布式为2s22p2，所以价层电子的轨道表达式为 ；基态碳原子核外电子占据的最高能级为2p，2p轨道的电子云轮廓图为哑铃形；（2）NH3中N原子价层电子对数为 ，
中N原子价层电子对数 ，
中N原子价层电子对数 ，所以中心原子价层电子对数不同于其他其他两种粒子的是NH3； NH3比PH3的沸点高是因为NH3分子间存在氢键，而PH3分子间只有范德华力；（3）第VA族比同周期相邻元素都大，是因为最高能级p轨道上电子数为特殊的半充满状态，能量低、较稳定，所以氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定；（4）根据图中EMIM+离子中键总数为5个，根据图像，EMIM+离子中C原子的空间构型有四面体和平面三角形两种，即C原子采用sp3、sp2杂化；EMIM+离子有6个电子可形成大π键，形成的大π键原子数为5，故可用符号Π 表示；（5）立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是原子晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，氮化硼化学式BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子，即硼原子的配位数为4；晶胞中N原子数为4， B原子数 ，晶胞质量为 ，晶胞体积为 ，B、N原子的总体积为 ，晶胞中原子的空间利用率为 ；
【分析】根据核外电子排布原则确定电子排布图，根据价层电子对互斥理论计算价层电子对数，根据第一电离能的规律比较第一电离能，根据轨道杂化理论确定杂化轨道类型，根据大π键形成的原理确定大π键的表示，根据晶体知识确定晶胞类型、配位数及空间占有率。
22．【答案】（1）共价晶体(原子晶体)；6
（2）2；范德华力
（3）3：1
【解析】【解答】(1)金刚石是由原子靠共价键聚集而成的共价晶体(原子晶体)；晶体中每个最小环上的碳原子的个数是6；
(2)石墨层状结构中每个碳原子被3个六元环共用，所以每个正六边形拥有的碳原子的个数是 =2；层与层之间的作用力为范德华力；
(3)C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则每个C形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个C原子最外层才满足8电子稳定结构，双键数应该是C原子数的一半，而双键中有1个σ键、1个π键，显然π键数目为30，一个C跟身边的3个C形成共价键，每条共价键只有一半属于这个C原子，所以σ键为 =90，则C60分子中σ键与π键的数目之比为90：30=3：1。
【分析】（1）根据金刚石的连接方式以及物理性质，可以确定金刚石的晶体类型，根据结构式即可找出最小环的原子个数
（2）石墨晶体是层状结构，可以根据碳原子的共用情况，即可计算出碳原子的个数，层与层之间主要是范德华力
（3）碳原子最外层电子数是4个，但是只形成了3个键，因此3个单键必有1个双键
23．【答案】（1）d
（2）4；三角锥形
（3）分子晶体；sp2、sp3杂化；
【解析】【解答】(1)46号钯与镍是同族元素，它们在元素周期表中位于第VIII族，属于d区元素；(2)根据物质结构可知：四钯中的Pd原子为中心原子，三苯基膦为配位体，1个Pd与4个三苯基膦形成配位键，故四钯的配位数为4；
三苯基膦中磷原子键合三个碳原子，形成3个σ键，则P还有一对孤电子对，价层电子对数为3+1=4，VSEPR模型为四面体，略去孤电子对，所以磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为三角锥形；(3)根据物质结构可知：该物质是由分子构成，在固态时为分子晶体；在配位体中含有的C原子中，苯环上C原子为sp2杂化；饱和C原子为sp3杂化；Cl是17号元素，根据构造原理可知Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，价层电子排布式是3s23p5，其轨道表达式为 。
【分析】(1)根据元素在周期表的位置与原子结构关系分析判断；(2)根据与Pd原子形成的配位原子数确定；根据价层电子对数目，结合中心原子含有的孤电子对数确定微粒空间构型；(3)物质由分子构成，为分子晶体；根据C原子形成化学键类型判断原子杂化类型；结合原子核外电子排布确定Cl原子的价电子轨道表达式。
24．【答案】（1）3d84s2；Mg
（2）C；分子晶体
（3）B；C
（4）
（5）1：3；a
【解析】【解答】（1）基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则价电子排布式为3d84s2；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素，从上往下，第一电离能逐渐减小，Mg外围电子排布为3s2，该轨道处于全满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：Mg
（3）CO2只含极性共价键，空间构型为直线形；
A．SO2分子中只含极性共价键，但S原子为sp2杂化，含一对孤电子对，空间构型为V形，A不正确；
B．SCN-只含极性共价键，与CO2为等电子体，所以其空间构型为直线形，B正确；
C．只含极性共价键，与CO2为等电子体，所以其空间构型为直线形，C正确；
D．I离子只含非极性共价键，中心原子周围有2个σ键，根据价层电子对互斥理论，孤电子对对数==3，空间构型是直线型， D不正确；
综上所述答案为BC；
（4）O2-是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2-半径的4倍，即4r=，解得r=；
（5）完全由镍原子构成的八面体空隙在晶胞的体心，铂原子和镍原子共同构成的八面体空隙在棱心，二者的数目之比为1：3，而两种八面体空隙中心最近的距离是棱心和体心的距离，为apm。
【分析】（1）Ni的基态原子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素，从上往下，第一电离能逐渐减小；
（2）沸点较低，为分子晶体；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形；
（4）面心立方最密堆积方式，面对角线是O2-半径的4倍；
（5）晶胞中两种八面体空隙中心的最近距离要结合两个晶胞判断。
25．【答案】（1）3∶2
（2）分子间存在氢键
（3）
（4）；分子晶体
（5）立方体；
【解析】【解答】 原子序数依次递增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五种元素，其中X是原子半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Q原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，W元素的原子结构中3d能级有4个未成对电子。X为H、Y为C、Z为N、Q为O、W为Fe；
（1） Y2X2分子为C2H2，含有三键和三键，含有2个π键和3个σ键 ，故 σ键和π键个数比为3∶2 ；
（2） 化合物ZX3是NH3的沸点比化合物YX4是CH4的高。主要是氨气分子易形成氢键；
（3） 元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，可以是CO2和N2O；
（4）①铁原子的核外电子排布为1s2s2p63s23p63d7s1，铁离子失去3个电子，即可得到排布式为1s2s2p63s23p63d5，M层为 ；
② Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂， 该晶体属于分子晶体；
（5）钠与氧形成离子化合物如图所示，钠离子半径小于氧离子，因此阳离子处于立方体中间，形成立方体，氧离子在面心和顶点，一个晶胞含有氧离子个数为：6x1/2+8x1/8=4，钠离子有8个，因此物质为Na2O，一个晶胞质量为4x62/NA，密度为 ， 即可计算出体积为=4x62/NA/ρ=a3，因此a= ；
【分析】（1）根据结构式判断；
（2）考虑形成氢键；
（3）等电子体是电子总数和原子总数均相等找出即可；
（4）①写出原子核外电子排布即可写出离子；
②根据物质的物理性质判断为分子晶体；
（5）根据离子半径大小判断钠离子和氧离子位置，即可找出形状，利用占位计算出个数即可计算出单个晶胞质量。计算出边长即可。