2020-2021学年高中化学-第三章-晶体结构与性质-第2节-分子晶体与原子晶体作业新人教版选修3.doc

2020-2021学年高中化学 第三章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与原子晶体作业新人教版选修3

2020-2021学年高中化学 第三章 晶体结构与性质 第2节 分子晶体与原子晶体作业新人教版选修3

年级：
姓名：

- 5 -

第2节 分子晶体与原子晶体
一、单项选择题
1．(2019·陕西咸阳高二检测)下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(　　)
A．NH3、HD、C8H10 B．PCl3、CO2、H2SO4
C．SO2、SO3、C60 D．CCl4、Na2S、H2O2
【答案】B
2．(2019·江苏盐城高二检测)BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2(　　)
A．熔融态不导电 B．水溶液呈中性
C．熔点比BeBr2高 D．不与NaOH溶液反应
【答案】A
3．(2019·江苏连云港高二检测)在标准大气压条件下，水的沸点是100 ℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7 ℃，引起这种差异的主要原因是(　　)
A．范德华力 B．共价键
C．氢键 D．相对分子质量
【答案】C
4．(2019·江苏宿迁高二检测)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。
5．(2019·河南郑州高二质检)下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中，正确的是(　　)
A．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．C6H5OH既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子
D．分子晶体的熔、沸点低，常温下均呈液态或气态
【答案】C
【解析】SiO2晶体中1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A项错误；晶体中分子间作用力影响的是物质的物理性质，如熔、沸点等，分子的稳定性与分子内化学键的强弱有关，B项错误；虽然分子晶体的熔、沸点很低，但在常温下也有呈固态的，如白磷，D项错误。
6．(2019·湖南益阳高二检测) 下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
B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体
C．水分子间通过H—O键形成冰晶体
D．冰融化时，水分子之间空隙增大
【答案】A
【解析】冰中的水分子是靠氢键结合在一起，氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，故B、C两项均错误。H2O分子形成氢键时沿O的四个sp3杂化轨道形成氢键，可以与4个水分子形成氢键，这4个水分子形成空间四面体构型，A项正确。水分子靠氢键连接后，分子间空隙变大，因此融化时，水的体积缩小，D项错误。
二、非选择题
7．碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。
(3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。
(4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在______共价键，还有______键。
【答案】(1)同素异形体　(2)sp3　sp2　(3)分子　混合
(4)σ　σ　π(或大π或p－pπ)
【解析】(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们的组成相同，结构不同、性质不同，互称为同素异形体。
(2)金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式)，构成正四面体，石墨烯中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六角形的平面层状结构。
(3)C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键结合，层与层之间以分子间作用力结合，所以石墨属于混合晶体。
(4)在金刚石中只存在C—C之间的σ键；石墨层内的C—C之间不仅存在σ键，还存在π键。
8．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。

(1)基态硼原子的电子排布式为______________。
(2)关于这两种晶体的说法，正确的是______(填字母)。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B—N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为______，其结构与石墨相似却不导电，原因是____________________________________________。
(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为__________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是__________________________________。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有______ mol配位键。
【答案】(1)1s22s22p1　(2)bc
(3)平面三角形　层状结构中没有自由移动的电子
(4)sp3　高温高压　(5)2
【解析】(1)硼原子核外有5个电子，电子排布式为1s22s22p1。(2)六方相氮化硼与石墨相似，层间是分子间作用力；立方相氮化硼中都是单键，无π键，二者均不是分子晶体，b、c正确。(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与3个氮原子形成平面三角形结构，最外层电子全部成键，没有自由移动的电子存在，故不能导电。(4)立方相氮化硼晶体中，每个硼原子与4个氮原子形成4个σ键，因此为sp3杂化，根据其存在的环境可知反应条件为高温高压。(5)在1 mol NH4BF4中含有1 mol N→H和1 mol B←F键。