人教版最新高二化学选修三同步训练32分子晶体与原子晶体第3课时.docx

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人教版最新高二化学选修三同步训练32分子晶体与原子晶体第3课时

人教版【最新】高二化学选修三同步训练：

3.2分子晶体与原子晶体（第3课时）

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．水的沸点为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

2．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是

A．熔点2700℃，导电性好，延展性强

B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂

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－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电

3．下列性质适合分子晶体的是（　　）

A．熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电

B．熔点1003.1℃，液态时导电，水溶液导电

C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃

D．熔点97.81℃，易液化，液态时不导电

4．下列说法中正确的是（　　）

A．金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成

B．AlCl3晶体属于原子晶体

C．1molSiO2晶体中含2molSi-O键

D．金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和O2反应

5．碳化硅（SiC）晶体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。

它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是（　　）

A．熔点从高到低的顺序是碳化硅>金刚石>晶体硅

B．熔点从高到低的顺序是金刚石>晶体硅>碳化硅

C．三种晶体中的单元都是正四面体结构

D．三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体

6．下列推论正确的

A．

的沸点高于

，可推测

的沸点高于

B．

为正四面体结构，可推测出

也为正四面体结构

C．

晶体是分子晶体，可推测

晶体也是分子晶体，

D．

是碳链为直线型的非极性分子，可推测

也是碳链为直线型的非极性分子

7．干冰和二氧化硅晶体同属于第IVA族元素的最高价氧化物，它们的熔、沸点差别很大的原因是（）

A．二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量

B．C—O的键能比Si—O的键能小

C．干冰为分子晶体，二氧化硅为共价晶体

D．干冰易升华，二氧化硅不易升华

8．有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X+与M2-具有相同的电子层结构；离子半径：

Z2-＞W-；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。

下列说法中，正确的是

A．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂

B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D．X、M两种元素只能形成X2M型化合物

9．据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。

据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬。

其原因可能是

A．碳、氮原子构成平面结构的晶体

B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短

C．氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多

D．碳、氮的单质化学性质均不活泼

二、原理综合题

10．

（1）如图为CO2分子晶体结构的一部分，观察图形。

试说明每个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40GPa高压下，用激光器加热到1800K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4molC—O键

11．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，Q、W、Z是非金属元素。

五种元素核电荷数之和为54，对应原子最外层电子数之和为20。

W、Z最外层电子数相同，但Z的核电荷数是W的2倍。

（1）X、Y各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水，该反应的离子方程式为______________________________________________________。

（2）X与W可形成X2W和X2W2两种化合物，X2W2的电子式为_____________。

（3）Q与W可形成化合物QW2，这种化合物固态时属于________晶体。

（4）Y的硝酸盐水溶液显________性，用离子方程式解释原因___________________。

（5）Z的氢化物与W的氢化物发生反应生成Z的单质和水，其化学方程式为_____________________。

（6）W、X、Y、Z四种元素原子半径由大到小的顺序是：

________（用元素符号表示）。

（7）0.5molQ的单质与足量的W单质完全反应，放出196.75kJ的热量。

写出该反应的热化学方程式：

____________________________________________。

12．已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表前四周期的元素，它们的核电荷数：

B＜A＜C＜D＜E＜F。

B、C两种元素都能引起水体富营养化。

E原子得到一个电子后3p轨道全充满。

A＋比E原子形成的离子少1个电子层。

D可以形成两种氧化物，其中一种氧化物是形成酸雨的主要气体之一。

F的原子序数为26。

请回答下列问题：

（1）C、D、E的第一电离能由小到大的顺序为________（用元素符号表示）。

（2）写出B的氢化物与水反应的离子方程式：

________________，B的氢化物极易溶于水的原因是____________________________________________________________。

（3）化合物BE3的分子空间构型为________________。

（4）F元素原子的核外电子排布式为________。

F的一种常见化合物F（CO）5在常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，则F（CO）5的晶体类型为__________________。

（5）将FE3的饱和溶液滴入沸水中，请写出有关反应的离子方程式：

___________________________。

（6）比较B、C两种元素的氢化物稳定性并说明理由：

____________________。

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

水和H2S的结构相似，二者形成的晶体也都是分子晶体。

但由于水分子间存在氢键，所以导致水的沸点反常，高于H2S的沸点，答案选C。

2．B

【详解】

A.原子晶体的熔点高，但不能导电，因此熔点2700℃，导电性好，延展性强应该是金属晶体，故A错误；

B.无色晶体，熔点3500℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂，符合原子晶体的性质特点，故B正确；

C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点800℃，熔化时能导电，符合离子晶体的性质，属于离子晶体，故C错误；

D.熔点-56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电，符合分子晶体的性质，属于分子晶体，故D错误。

故选B。

【点睛】

离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体，分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体，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，由金属阳离子和自由电子构成的晶体是金属晶体。

由于范德华力和氢键，作用力小，所以分子晶体的熔沸点比较低，硬度小。

原子晶体的熔沸点高，不导电，一般不溶于其它溶剂，离子晶体的熔沸点也较高，水溶液或在熔融状态下可以导电，金属晶体的一般具有良好的导电和导热性，具有延展性。

3．C

【解析】

①熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体，不合题意；②熔点10.31℃，液态不导电，说明液态时，只存在分子，没有离子，溶于水后，电离出自由移动的离子，水溶液中能导电，属于分子晶体，符合题意；③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃，符合分子晶体的特点，符合题意；④金属钠熔点97.81℃，质软、导电，密度为0.97g·cm－3，属于金属晶体的特点，不符合题意；综上，只有②③符合题意，C正确；正确选项C。

4．A

【详解】

A．金刚石是原子晶体，原子间以共价键相结合，形成三维的空间网状结构，最小的环上有6个碳原子，A正确；

B．AlCl3熔沸点较低，其晶体属于分子晶体，B错误；

C．1个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si-O键，其中一半Si-O键属于该硅原子，而1个氧原子能形成2个Si-O键，其中有一半Si-O键属于氧原子，1molSiO2晶体有1mol硅原子和2mol氧原子，含有Si-O为4×

+2×

=4mol，C错误；

D．金刚石为碳元素形成的单质，高温下与O2反应，D错误。

答案选A。

5．C

【详解】

A.三种晶体均为原子晶体，结构相似，晶体内部的结合力是呈现空间网状的共价键，共价键键长C-C

C-C>C-Si>Si-Si；共价键键长越短，键能越大，原子晶体的熔点越高，所以三者熔点从高到低的顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅，A错误；

B.根据A项分析可知，三者熔点从高到低的顺序是金刚石>碳化硅>晶体硅，B错误；

C.碳、硅原子均能够形成4个共价键，则三种晶体中的结构单元都是正四面体结构，C正确；

D.三种晶体都是原子晶体，但晶体硅为半导体，D错误；

答案选C。

【点睛】

原子晶体熔、沸点的高低，取决于共价键的键长和键能，键长越短，键能越大，熔沸点就越高。

6．B

【详解】

A.

分子间不能形成氢键，而

分子间可以形成氢键，因此，

的沸点低于

，A不正确；

B.

和

的中心原子均属于sp3杂化，因此，

为正四面体结构，可推测出

也为正四面体结构，B正确；

C.

晶体中每个Si原子与邻近的4个O原子形成共价键，每个O原子与邻近的2个Si原子形成共价键，这种结构向空间发展形成立体空间网状结构，故其属于原子晶体，C不正确；

D.

也是碳链不是直线型的，因为其中的碳原子均为sp3杂化的，键角不是180°，D不正确。

本题选B。

7．C

【详解】

干冰和二氧化硅晶体尽管同属于第VA族元素的最高价氧化物，但干冰是分子晶体，二氧化硅为共价晶体，干冰的熔、沸点高低取决于其分子间作用力的强弱，而不是共价键键能的大小，而二氧化硅的熔、沸点则由

键能决定，故C正确；

故选：

C。

8．A

【详解】

有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，Y为Si元素；X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X+与M2-具有相同的电子层结构，离子半径：

Z2-＞W-，则X是Na，Z是S，W是Cl，M是O；

A.O3、Cl2都可作为水处理中的消毒剂，故A正确；

B.W、Z、M的氢化物依次为HCl、H2S、HCl，由于水分子间存在氢键，故三者中水的沸点最高，B错误；

C.Y、Z、W的单质依次为硅、硫、Cl2，硅单质是原子晶体，硫单质、氯气是分子晶体，故C错误；

D.X、M能形成Na2O、Na2O2两种常见化合物，故D错误；

答案选A。

9．B

【详解】

A．碳、氮原子结合成碳氮化合物比金刚石更坚硬，说明形成的碳氮化合物为原子晶体，原子晶体为立体网状结构，故A错误；

B．由于原子半径N＜C，原子半径越小，共价键的键长越短，则键能越大，所以碳氮化合物比金刚石更坚硬，故B正确；

C．原子晶体的熔沸点和硬度，与共价键有关，与电子数多少无关，故C错误；

D．碳、氮的单质的化学性质均不活泼，与其化合物的性质无关，故D错误，

故选：

B。

10．124BDE

【解析】

（1）取任意一顶角的CO2分子，则与之紧邻且等距离的是共用该顶角的各面面心上的CO2分子，共有3个，而该顶角被8个晶胞共用，面心上的分子被2个晶胞共用，这样符合题意的CO2分子数为3×8÷2=12；在此结构中8个CO2分子处于顶角，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8×1/8+6×1/2=4；正确答案：

12；4。

（2）原子晶体的结构特点为空间网状结构，硬度大，可做耐磨材料，熔沸点高，很难升华；SiO2为原子晶体，1molSiO2晶体中含4molSi—O键，二氧化硅为酸性氧化物，能够与强碱反应；现制得原子晶体干冰，结构和性质与SiO2原子晶体相似，有关该物质的说法正确的有B．原子晶体干冰有很高的熔点和沸点；D．原子晶体干冰在一定条件下可与氢氧化钠反应；E．1mol原子晶体干冰中含有4molC—O键；正确答案：

BDE。

11．）Al（OH）3＋OH－===AlO2－＋2H2ONa＋[··

··

··]2－Na＋分子酸Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋H2S＋H2O2===S↓＋2H2ONa＞Al＞S＞OC（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1

【解析】

W、Z最外层电子数相同，但是Z的核电荷数是W的2倍，短周期元素中只有O、S符合；X、Y各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水，因为Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，所以X是钠、Y是铝；根据五种元素核电荷数之和为54，对应原子最外层电子数之和为20，得出Q为碳元素。

（1）氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al（OH）3＋OH－===AlO2－＋2H2O；正确答案：

Al（OH）3＋OH－===AlO2－＋2H2O。

（2）钠与氧形成氧化钠和过氧化钠两种氧化物，过氧化钠的电子式为

；正确答案：

。

（3）二氧化碳固态时为分子晶体；正确答案：

分子晶体。

（4）硝酸铝为强酸弱碱盐，水解显酸性，离子方程式为Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋；正确答案：

酸性；Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋。

（5）硫化氢与双氧水发生氧化还原反应生成单质硫和水，其化学方程式为H2S＋H2O2===S↓＋2H2O；正确答案：

H2S＋H2O2===S↓＋2H2O。

（6）Na、Al、S三种元素位于同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，所以

原子半径大小为Na>Al>S；O与S为同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，OAl>S>O；正确答案：

Na>Al>S>O。

（7）0.5molC与足量的O2完全反应生成CO2气体，放出196.75kJ的热量；反应的热化学方程式：

1/2C（s）＋1/2O2（g）===1/2CO2（g）　ΔH＝－196.75kJ·mol－1或C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1；正确答案：

1/2C（s）＋1/2O2（g）===1/2CO2（g）　ΔH＝－196.75kJ·mol－1或C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH＝－393.5kJ·mol－1。

点睛：

本题中X、Y元素的推断技巧：

X、Y是金属元素，且X、Y各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水，只有第三周期中钠元素对应的氢氧化钠溶液与铝元素对应的氢氧化铝发生反应，而镁元素对应的氢氧化镁与氢氧化钠不反应，与氢氧化铝不反应；X、Y两种金属元素很快就确定为钠和铝。

12．S＜P＜ClNH3＋H2O

NH3·H2O

NH4＋＋OH－　NH3与H2O之间能形成氢键；NH3和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，NH3在H2O中的溶解度较大三角锥形1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2分子晶体Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3H＋稳定性：

NH3＞PH3，键长越短，键能越大，化合物越稳定

【解析】

能引起水体富营养化的元素为氮、磷，由题意可知B为氮元素、C为磷元素；D可以形成两种氧化物，其中一种氧化物是形成酸雨的主要气体之一可知D为硫元素；F的原子序数为26可知F为铁元素；E原子得到一个电子后3p轨道全充满，E原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p5，E为氯元素；A＋比E原子形成的离子少1个电子层，A为钠元素；

（1）在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小；但是磷的电子排布3s23p3，3p轨道为半充满状态较稳定，而硫的电子排布为3s23p43p轨道不是全满，不稳定，所以第一电离能S＜P；据此可以判断出S、P、Cl的第一电离能由小到大的顺序S＜P＜Cl；正确答案：

S＜P＜Cl。

（2）NH3与H2O反应生成NH3·H2O，NH3·H2O又有少量发生电离生成NH4＋和OH－，离子方程式为NH3＋H2O

NH3·H2O

NH4＋＋OH－；NH3与H2O之间能形成氢键；NH3和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，NH3在H2O中的溶解度较大，所以NH3极易溶于水；正确答案：

NH3＋H2O

NH3·H2O

NH4＋＋OH－；NH3与H2O之间能形成氢键；NH3和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，NH3在H2O中的溶解度较大。

（3）化合物BE3为NCl3其分子构型与氨气相似，分子空间构型为三角锥形；正确答案：

三角锥形。

（4）铁元素的核电荷数26，铁元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；Fe（CO）5在常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，根据以上表现出来的性质，该晶体为分子晶体；正确答案：

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；分子晶体。

（5）将FeCl3的饱和溶液滴入沸水中,铁离子水解生成氢氧化铁胶体，离子方程式：

Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3H＋；正确答案:

Fe3＋＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3H＋。

（6）原子半径r（N）

N-H

所以氢化物稳定性：

NH3＞PH3；正确答案：

稳定性：

NH3＞PH3，键长越短，键能越大，化合物越稳定。

点睛：

此题

（1）问题中判断元素电离能大小时，即要掌握一般规律，还要把握一些特殊性：

在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小；但是第VA和第VIA元素第一电离能反常。