【精准解析】2021化学人教版选择性必修第二册课后提升训练：第三章　第二节　分子晶体与共价晶体

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第二节　分子晶体与共价晶体
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.下列关于共价晶体和分子晶体的说法不正确的是(　　)
A.共价晶体硬度通常比分子晶体大
B.共价晶体的熔点较高
C.有些分子晶体的水溶液能导电
D.金刚石、水晶和干冰都属于共价晶体
答案 D
解析由于共价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,故共价
晶体比分子晶体的熔点高,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(固态 CO2)是分子晶体,D 错误。
2.下列晶体中,其中任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸
展成网状结构的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A.C60 B.冰C.金刚石 D.水晶
答案 C
解析 C60 和冰都是分子晶体,A、B两项均不符合题意;金刚石和水晶都是共价晶体,在金刚石中,
每个碳原子周围都有四个等距离的碳原子与之形成正四面体结构,C 项符合题意;在水晶中,每
个硅原子与四个氧原子以共价键相连形成正四面体结构,但是每个氧原子只与两个硅原子直接
相连,D 项不符合题意。
3.我们可以将 SiO2的晶体结构想象为:在晶体硅的 Si—Si 键之间插入 O原子。根据 SiO2晶体
结构图,下列说法不正确的是(　　)
A.石英晶体中每个 Si 原子通过 Si—O 极性键与 4个O原子作用
B.每个 O原子通过 Si—O 极性键与 2个Si 原子作用
C.石英晶体中 Si 原子与 O原子的原子个数比为 1 2,∶ 可用“SiO2”来表示石英的组成
D.在晶体中存在石英分子,故“SiO2”可以叫做分子式
答案 D
解析晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有一个位于正四面体的中心,另外四
个位于四面体的顶点;SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子周围有两个硅
原子,在晶体中 Si 原子与 O原子的原子个数比为 1 2,“SiO∶2”仅表示石英中 Si、O原子个数比,
没有单个的 SiO2分子。
4.AB 型物质形成的晶体多种多样,下列图示的几种结构中最有可能是分子晶体的是(　　)
A.①②③④ B.②③⑤⑥
C.②③ D.①④⑤⑥
答案 C
解析①④⑤⑥构成的晶体为在一维、二维或三维空间中的结构,且在空间中微粒通过化学键相
互连接,故它们不可能是分子晶体;而②③所示结构都不以化学键与其他结构结合,故可能为分
子晶体。
5.如图是冰的晶胞示意图,冰以此为单位向空间延伸,则冰中的每个水分子均摊氢键(　　)
A.2 个　　　　　　B.4 个
C.8 个　　　　　　D.12 个
答案 A
解析每个水分子中的氧原子上含有两对孤电子对,可以分别与另外两个水分子形成 2个氢键;
每个水分子含有两个氢原子,也可以分别与另外两个水分子形成 2个氢键;不过每个氢键都为两
个水分子所共有,因而每个水分子均摊氢键数为 4×
1
2
=2。
6.根据下列性质判断,属于共价晶体的物质是(　　)
A.熔点为 2 700 ℃,导电性好,延展性强
B.无色晶体,熔点为 3 550 ℃,不导电,质硬,难溶于水和无机溶剂
C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为 800 ℃,熔化时能导电
D.熔点为-56.6 ℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电
答案 B
解析因为共价晶体中原子与原子之间以共价键结合,共价键的作用比较强,使共价晶体质硬而
脆;B 项符合共价晶体的特征。
7.X 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
以形成自然界中硬度最大的共价晶体。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 是共价晶体
D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”
答案 D
解析氢原子的核外只有一个电子,X 为氢元素;地壳中含量前两位的元素是氧、硅,故Y和Z分
别是氧和硅;金刚石是自然界中硬度最大的物质,W 元素是碳元素。CH4是沼气的主要成分,A
项正确;H2O形成的晶体为分子晶体,B 项正确;SiC 结构与金刚石相似,C 项正确;水玻璃是
Na2SiO3的水溶液,D 项错误。
8.下列各组物质的熔点按由高到低的次序排列,其中熔点高低均与键能大小有关的是(　　)
A.钠、干冰 B.金刚石、晶体硅
C.碘化氢、溴化氢 D.二氧化硅、二氧化碳
答案 B
解析干冰为分子晶体,熔点较低,是由于分子间作用力弱,而不是因为键能小,A 错误;晶体硅、金
刚石都为共价晶体,原子半径 C<Si,原子半径越小,共价键键能越大,则熔点越高,B 正确;HI、HBr
为同主族元素所形成的分子晶体,分子的相对分子质量越大,分子间作用力越大,晶体的熔点越
高,故熔点:HI>HBr,C 错误;二氧化碳形成的是分子晶体,其熔点低是由于分子间作用力小,熔点
低不是由键能引起的,D 错误。
9.碳元素的单质有多种,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,它们互为　　　　。Ï
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化方式分别为　　　　、　　　　。Ï
(3)C60 属于　　　　晶体,石墨属于　　　　晶体。Ï
(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。金刚石
中只存在碳碳间的　　　　共价键,而石墨层内的碳碳之间不仅存在　　　　共价键,还有　
键。Ï
答案(1)同素异形体　(2)sp3　sp2
(3)分子　混合　(4)σ　σ　π(或大 π)
解析(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们的组成相同,结构不同、性质
不同,互为同素异形体。(2)金刚石中每一个碳原子与相邻四个碳原子通过 4个共价单键(碳原
子采取 sp3杂化)结合形成正四面体结构;石墨中的碳原子采用 sp2杂化轨道与相邻的三个碳原
子以 σ键结合,形成正六边形的平面层状结构。
(3)C60 的构成微粒是 C60 分子,所以属于分子晶体;石墨层内原子间以共价键结合,层与层之
间通过范德华力结合,所以石墨属于混合晶体。
(4)在金刚石中只存在碳碳之间的 σ键;石墨层内的碳原子之间不仅存在 σ键,还存在 π键。
提升能力跨越等级
1.(双选)下列物质的沸点变化顺序正确的是(　　)
A.CH4<SiH4<GeH4<SnH4
B.NH3<PH3<AsH3<SbH3
C.H2O>H2S>H2Se>H2Te
D.HF>HI>HBr>HCl
答案 AD
解析同主族元素形成的气态氢化物的分子结构和性质相似,且相对分子质量随着原子序数增大
而增大。一般情况下,范德华力随着相对分子质量的增大而增大;但由于氨、水和 HF 分子间分
别可以形成氢键,所以其沸点在同主族元素气态氢化物中最高,故B、C两项错误,A、D正确。
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