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分子晶体与共价晶体 专项练
2025年高考化学一轮复习备考
一、单选题(共15题)
1.下列关于分子晶体的说法正确的是
A.分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力无方向性
B.在分子晶体中一定存在氢键
C.冰和Br2都是分子晶体
D.稀有气体不能形成分子晶体
2.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分子中有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
3.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是
A.CCl4、HD、H2O2 B.PCl3、SiC、H2SO4
C.SO2、SO3、P2O5 D.NH3、Na2S、C10H18
4.干冰()的晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是
A.干冰晶体属于分子晶体
B.干冰晶胞中,含有4个分子
C.干冰晶体中,每个周围等距且紧邻的有6个
D.干冰晶体中分子间作用力较小,常压下易升华
5.下列关于和的说法错误的是
A.固态时两者均属于分子晶体
B.分子中含有极性共价键是非极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧双键,所以的熔点低于
D.和分子中碳原子的杂化类型分别是和
6.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是
①HCl②HBr③HI④HF
A.①②③④ B.①④③②
C.①④②③ D.④③②①
7.下列性质可能符合分子晶体特点的是(深度解析)
①熔点,易溶于水,水溶液能导电
②熔点,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于,熔点,沸点
④熔点,质软,固态能导电,密度为
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
8.下列说法错误的是
A.凡是共价晶体都含有共价键 B.凡是共价晶体都有正四面体结构
C.凡是共价晶体都具有三维骨架结构 D.凡是共价晶体都具有很高的熔点
9.下列物质属于共价晶体的是
①干冰②③晶体硅④白磷⑤氨基乙酸⑥固态
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③ D.①②⑤⑥
10.如图是金刚石的晶胞结构,下列有关说法错误的是
A.金刚石属于共价晶体
B.该晶胞中含有4个碳原子
C.该晶胞中碳原子采用杂化
D.金刚石的熔点很高,其熔化时克服的作用力是共价键
11.一种新型陶瓷的化学成分为BN晶体,该晶体具有高熔点、高硬度的特性,关于BN晶体的说法不正确的是
A.该晶体为共价晶体,具有类似金刚石的结构特征
B.该晶体易溶于水,熔融状态能导电
C.该晶体中只存在共价键
D.该晶体可作耐高温、耐磨材料
12.碳化硅的一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三种晶体:①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
13.根据下列物质的性质判断为原子晶体的是
A.微溶于水,硬度小,熔点,固体或液体不导电
B.熔点,电的良导体,加压可变形
C.熔点,不导电,不溶于水和有机溶剂,硬度大
D.熔点,易溶于水,熔化时导电
14.下列说法不正确的是
A.SiO2属于共价晶体,熔化时破坏共价键
B.H2O、CH4、C2H2是含有极性键的非极性分子
C.晶体具有固定的熔沸点,而非晶体没有固定的熔沸点
D.冰中1个H2O可通过氢键与4个水分子相连,所以冰中H2O分子与氢键的比值为1:2
15.下列两组命题中,M组命题能用组命题加以解释的是
选项 组 组
A 易溶于 和均为非极性分子
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 白磷为正四面体分子 白磷分子中键间的夹角是
D 的沸点比的高 键的键能大于键的键能
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共2题)
16.水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如下图所示:
(1)1 mol冰中有 mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能的原因是 。
(3)在冰的结构中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是 (填字母)。
17.下表给出了三组物质的相关性质数据
A组(沸点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/kJ mol )
金刚石:3350 : NaCl:a
石墨:3850 :117.6 NaBr:b
碳化硅: :34.5 MgO:c
回答下列问题:
(1)A组中的碳化硅属于 晶体,碳化硅的沸点 3350(填“大于”、“小于”或“等于”),石墨沸点高于金刚石的原因是 。
(2)判断B组中甲醇沸点的范围 。
a.>117.6 b.34.5~117.6 c.<34.5
(3)在水中的溶解度,远大于,原因是 。
(4)C组物质,其晶体中微粒之间的作用力名称是 。该组物质可能具有的性质是 。
①硬度小②熔融状态能导电③固体能导电④熔点较低
参考答案:
1.C
分子晶体中的共价键有方向性,而分子间作用力中的氢键也有方向性,故A错误;在分子晶体中不一定存在氢键,如甲烷分子间及分子内都不存在氢键,故B错误;冰和Br2均由分子构成,均属于分子晶体,故C正确;稀有气体构成微粒是单原子分子,可形成分子晶体
2.B
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,A错误;
B.晶体中1个CH4分子周围紧邻的CH4分子个数,B正确;
C.甲烷晶体为分子晶体,所以甲烷晶体熔化时需要克服分子间作用力,C错误;
D.1个CH4晶胞中CH4分子个数,D错误;
3.C
A.HD是单质,不是化合物,A项错误;
B.SiC是由硅原子和碳原子形成的共价晶体,属于共价晶体的化合物,B项错误;
C.SO2、SO3、P2O5均属于分子晶体,C正确;
D.构成Na2S晶体的微粒是钠离子和硫离子,属于离子晶体,不是分子晶体,D项错误。
4.C
A.干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,为分子晶体,A正确;
B.CO2分子在晶胞的顶点和面心,顶点上的CO2分子被8个晶胞共有,面心上的CO2分子被2个晶胞共有,所以每个晶胞中含有=4个CO2分子,B正确;
C.干冰晶体为分子密堆积,二氧化碳的配位数为12,即每个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子,C错误;
D.干冰晶体是由CO2分子通过分子间作用力结合而成的,又分子间作用力较小,即常压下易升华,D正确;
5.C
A.非金属氧化物(不包括SiO2)、非金属氢化物、酸、NH3 H2O、烃类及烃类衍生物(不包括有机盐类)这些基本微粒由分子构成的物质,固态时均为分子晶体,描述正确,不符题意;
B.CH4中C—H键成键原子不同,是极性共价键,但是CH4分子空间构型是正四面体形,呈中心对称,分子正电中心与负电中心重合,所以分子为非极性分子,描述正确,不符题意;
C.分子熔沸由分子质量大小为主决定,与化学键键能无关,描述错误,符合题意;
D.C原子以四条单键连接其它原子,C原子杂化类型是sp3;C原子有一条双键连接其它原子,C原子杂化类型是sp2,C原子以两条双键或者以一条三键连接其它原子,C原子杂化类型是是sp,所以本选项描述正确,不符题意;
6.D
分子晶体的熔沸点主要由相对分子质量决定,一般情况下,相对分子质量越大,该晶体的熔沸点越高。但HF中含有分子间氢键,导致其熔沸点高。故分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是④③②①。
7.B
在分子晶体中,相邻分子靠分子间作用力相互吸引。分子晶体熔化时,只需克服分子间作用力,不破坏化学键,所以分子晶体一般具有较低的熔点。此外,分子晶体还具有硬度小、易升华、有较强的挥发性、一般不导电等特点。
①熔点高,不是分子晶体的性质;
②熔点低,不导电,可能是分子晶体的性质;
③熔沸点不高,可能是分子晶体的性质;
④固态能导电,不是分子晶体的性质;
8.B
A.共价晶体是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体,所以共价晶体中都含有共价键,故A正确;
B.共价晶体具有空间网状结构,并不都是正四面体结构,故B错误;
C.共价晶体是原子间通过共价键结合形成的空间网状结构的晶体,具有三维骨架结构,故C正确;
D.共价晶体由于原子间以较强的共价键相结合,熔化时必需破坏共价键,而破坏它们需要很高的温度,所以共价晶体具有很高的熔点,故D正确;
9.C
干冰、白磷、氨基乙酸和固态属于分子晶体,和晶体硅属于共价晶体。故选C。
10.B
A.金刚石中碳原子间均以共价键相连,形成空间立体网状结构,则金刚石属于共价晶体,A正确;
B.该晶胞中,碳原子位于8个顶点、6个面心,另外晶胞内还含有4个碳原子,则含有碳原子的个数为=8,B错误;
C.该晶胞中,每个碳原子均与其它4个碳原子以单键相连,则碳原子采用杂化,C正确;
D.金刚石属于共价晶体,其熔化时克服的作用力是共价键,所以熔点很高,D正确;
11.B
A.由题中信息可知,BN晶体具有高熔点、高硬度的特性,所以其为共价晶体,其结构应与金刚石相似,A正确;
B.由题意“一种新型陶瓷的化学成分为BN晶体”推测该晶体极难溶于水,由于是共价晶体,其熔融状态不能导电,B错误;
C.B和N均是非金属元素,且BN为共价晶体,因此该晶体中只含共价键,C正确;
D.由题中信息可知,BN晶体具有高熔点、高硬度的特性,因此该晶体可作耐高温、耐磨材料,D正确;
12.A
在共价晶体中,原子半径越小、键长越短、键能越大,熔、沸点越高,题目中所给的信息是有关SiC的结构知识,通过加工信息,并比较碳原子和硅原子的半径,应得出Si-Si键的键长比Si-C键的键长长,Si-C键比C-C键的键长长,所以键能由高到低的顺序应该是:C-C键>C-Si键>Si-Si键,由此可推出熔点由高到低的顺序是:① ③ ②,故选A。
13.C
A.原子晶体的硬度很大,熔点很高,描述与原子晶体不符,故A不选;
B.原子晶体大多不导电,硬度强度很大,不易加压变形,描述与原子晶体不符,故B不选;
C.原子晶体的熔点很高,硬度很大,大多不导电,不易溶于水和有机溶剂,描述与原子晶体性质相符,故C选;
D.原子晶体难溶于水,且熔化时不能导电,描述与原子晶体不符,故D不选;
14.B
A.二氧化硅是含有共价键的共价晶体,熔化时需要破坏共价键,故A正确;
B.水分子的空间结构为结构不对称的V形,所以水分子是含有极性键的极性分子,故B错误;
C.晶体有自范性,非晶体无自范性,所以晶体具有固定的熔沸点,而非晶体没有固定的熔沸点,故C正确;
D.冰中1个水分子可通过氢键与4个水分子相连,每个氢键为2个水分子所共有,所以冰中水分子与氢键的比值为1:2,故D正确;
15.A
A.由相似相溶原理可知,非极性分子易溶于非极性溶剂,溴和四氯化碳均为非极性分子,所以溴单质易溶于四氯化碳,故A正确;
B.金刚石是共价晶体,石墨是混合型晶体,石墨中的共价键的键长比金刚石短,共价键的键能比金刚石大,所以石墨的共价键强于金刚石,熔点高于金刚石,故B错误;
C.白磷为正四面体分子,分子中的磷磷键的夹角是60°,故C错误;
D.碘化氢和硫化氢都为分子晶体,影响沸点高低的因素为分子间作用力,碘化氢的相对分子质量大于氯化氢,分子间作用力大于氯化氢,沸点高于氯化氢,则碘化氢的沸点高于氯化氢与键能大小无关,故D错误;
16.(1)2
(2) H2O+H2OH3O++OH- 双氧水分子之间存在更多的氢键
(3)20
(4)b
(1)每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,而每个氢键为两个水分子共有,一个水分子只占到氢键的,故每个水分子形成的氢键数为=2, 1 mol冰中有2mol氢键。
(2)H2O电离生成的H+与另一个H2O以配位键结合形成H3O+,形成和氢氧根电子数相同的离子,故水分子电离方程式为:H2O+H2OH3O++OH-,在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能的原因是是双氧水分子间形成的氢键个数较多。
(3)
=20 kJ·mol-1。
(4)根据一水合氨的电离出铵根离子和氢氧根离子分析,一水合氨的结合方式为b。
17.(1) 共价 小于 石墨中碳碳之间除σ键,还存在大π键,石墨中碳碳键的键长短于金刚石,键能大于金刚石,沸点更高
(2)b
(3)能与水形成分子间氢键,乙醚不能
(4) 离子键 ②
(1)碳化硅沸点较高,为共价晶体;其中硅原子的半径大于碳原子半径,碳化硅中共价键键能较小,故其沸点低一些,故小于335℃;石墨是混合型晶体在石墨中,碳碳之间除σ键,还存在大π键,石墨中碳碳键的键长短于金刚石,键能大于金刚石,沸点更高;
(2)甲醇和1—丁醇都可以形成分子间氢键,都属于分子晶体,但是其分子量小于1—丁醇,故其沸点低于1—丁醇的沸点;和乙醚相比,乙醚不能形成分子间氢键,故其沸点大于乙醚的沸点,故答案为:b;
(3)可以和水形成分子间氢键,从而增大其溶解度,故原因是:能与水形成分子间氢键,乙醚不能;
(4)C组物质属于离子晶体,则其晶体中微粒之间的作用力名称是离子键;离子晶体中晶格能较大,离子键键能较大,则其熔点较高,硬度较大,熔融状态下可以导电,固态是阴阳离子不能自由移动,则固态时不能导电,故选②。
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