课时跟踪检测（十）分子晶体与原子晶体

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课时跟踪检测（十）分子晶体与原子晶体

1．下列物质固态时一定是分子晶体的是(　　)

A．酸性氧化物　　　　　　　B．碱性氧化物

C．含氧酸 D．非金属单质

解析：选C　利用举特例法解题。A项，SiO2为酸性氧化物，属于原子晶体；B项，

Na2O、CaO 等碱性氧化物属于离子晶体；D项，金刚石、晶体硅等非金属单质属于原子晶

体。

2．下列说法中错误的是(　　)

A．干冰与二氧化硅晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用不相同

B．C2H5OH 与C2H5Br 相比，前者的相对分子质量远小于后者，而沸点却远高于后者，

其原因是前者的分子间存在氢键

C．非金属单质只能形成分子晶体

D．金刚石熔化时断裂共价键

解析：选C　干冰熔化时破坏范德华力，二氧化硅、金刚石等原子晶体熔化时破坏共价

键，A、D项正确；乙醇的分子间易形成氢键，故其沸点高于 C2H5Br，B项正确；C、Si、O

是非金属元素，但金刚石、晶体硅、二氧化硅都是原子晶体，C项不正确。

3．据报道，用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”，再用一个射频电火

花喷射出氮气，可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜，该碳氮化合物的硬度比金刚石

更坚硬，则下列分析正确的是(　　)

A．该碳氮化合物呈片层状结构

B．该碳氮化合物呈立体网状结构

C．该碳氮化合物中 C—N 键长比金刚石的 C—C 键长长

D．相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小

解析：选B　由题意知，碳氮化合物的硬度比金刚石还大，说明该碳氮化合物为原子

晶体，因此是立体网状结构，与金刚石相比，C原子半径大于 N原子半径，所以 C—N 键

长小于 C—C 键长。

4．如图为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸，请问该

冰中的每个水分子有几个氢键(　　)

A．2 B．4

C．8 D．12

解析：选A　每个水分子与四个方向的其他 4个水分子形成氢键，

因此每个水分子具有的氢键个数为 4×＝2。

5．下列说法正确的是(　　)

A．冰熔化时，分子中 H—O 键发生断裂

B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高

C．分子晶体中，共价键键能越大，分子晶体的熔、沸点越高

D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

解析：选B　A项，冰熔化时，破坏分子间作用力(主要是氢键)，分子内的 H—O 键不

发生断裂；C项，分子晶体中，分子间作用力越强，分子晶体的熔、沸点越高，与分子内共

价键的键能大小无关；D项，分子晶体中，分子内共价键的键能越大，该分子越稳定。

6．下列性质符合分子晶体的是(　　)

A．熔点 1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电

B．熔点 10.31 ℃，液体不导电，水溶液能导电

C．熔点 97.81 ℃，质软，能导电，密度是 0.97 g·cm－3

D．熔点 63.65 ℃，熔化时能导电，水溶液也能导电

解析：选B　A项中的熔点太高，C项中能导电的说法不符合题意，D项中熔化时能

导电的说法也不符合题意。

7．在下列三种晶体：①金刚石，②晶体硅，③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序

是(　　)

A．①③②　　　　　　　　B．②③①

C．③①② D．②①③

解析：选A　由于碳的原子半径小于硅的原子半径，因此，共价键键长：C—C 键＜C

—Si 键＜Si—Si 键，而共价的键长越短，键能越大，所以题中三种物质的熔点从高到低的

顺序是金刚石＞碳化硅＞晶体硅。

8．二氧化硅有晶体和无定形两种形态，晶态二氧化硅主要存在于

石英矿中。除石英外，SiO2还有磷石英和方英石等多种变体。方英石结

构和金刚石相似，其结构单元如图。下列有关说法正确的是(　　)

A．方英石晶体中存在着 SiO4结构单元

B．1 mol Si 形成 2 mol Si—O 键

C．图示结构单元中实际占有 18 个硅原子

D．方英石晶体中，Si—O 键之间的夹角为 90°

解析：选A　由方英石结构示意图，知方英石晶体中存在着 SiO4的结构单元，A项正

确；1 mol Si 形成 4 mol Si—O 键，B项错误；题图所示的结构单元实际占有的硅原子数：

8×＋6×＋4＝8个，C项错误；方英石晶体中存在着 SiO4的结构单元，说明 Si—O 键之间

的夹角为 109°28′，D项错误。

9．(1)如图为 CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。每个 CO2

分子周围有________个与之紧邻且等距的 CO2分子；该结构单元平

均占有________个CO2分子。

(2)在40 GPa 高压下，用激光器加热到 1 800 K 时，人们成功制

得原子晶体干冰，其结构和性质与 SiO2原子晶体相似，下列说法正

确的是________。

A．原子晶体干冰易升华，可用作制冷剂

B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点

C．原子晶体干冰的硬度小，不能用作耐磨材料

D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应

E．每摩尔原子晶体干冰中含有 4 mol C—O 键

解析：(1)题给 CO2分子晶体的一部分，取任一顶点的 CO2分子，则与之距离最近且等

距的是共用该顶点的三个面心上的 CO2分子，共 3个；而该顶点被 8个同样晶胞共用，而

面心上的分子被 2个晶胞共用，这样符合题意的 CO2分子有：3×8/2＝12 个；在此结构中，

8个CO2分子处于顶点，6个CO2分子处于面心。所以，该结构单元平均占有的 CO2分子数

为：8×＋6×＝4；(2)该题应从 SiO2的结构和性质来判断。

答案：(1)12　4　(2)BDE

10．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。

解析：(1)由石墨烯的结构可知，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)由金刚石的结构可知，每个 C可参与形成 4条C—C 键，其中任意两条边(共价键)

可以构成 2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有 6组，6×2＝12。

因此每个 C原子连接 12 个六元环。六元环中 C原子采取 sp3杂化，为空间六边形结构，最

多有 4个C原子位于同一平面。

答案：(1)3　2　(2)12　4

1．下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是(　　)

①SiO2和SO3　②金刚石和白磷　③ CO2和SO2

④晶体硅和金刚石　⑤晶体氖和晶体氮　⑥硫黄和单质碘

A．①②③ B．④⑤⑥

C．③④⑥ D．①③⑤

解析：选C　属于分子晶体的有 SO3、CO2、SO2、白磷、晶体氖、晶体氮、硫黄和单质碘，

属于原子晶体的有 SiO2、晶体硅和金刚石。但晶体氖是由稀有气体单原子分子组成，晶体中

不存在化学键。

2．下列晶体性质的比较中，正确的是(　　)

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