第二节 分子晶体与原子晶体
基础巩固
1下列物质在室温下均是分子晶体的是( ) A.H2O、CH4、HF B.红磷、硫、碘 C.CO2、SO2、NO2 D.H2SO4、CH3CH2OH、HCHO 答案：B 解析：题目的核心是“室温”,在该条件下H2O、H2SO4、CH3CH2OH均为液体,而CH4、HF、CO2、NO2、SO2、HCHO均为气体,故B项正确。
2下列关于原子晶体和分子晶体的说法不正确的是 ( ) A.原子晶体硬度通常比分子晶体大 B.原子晶体的熔、沸点较高 C.分子晶体中有的水溶液能导电 D.金刚石、水晶和干冰都属于原子晶体 答案：D 解析：由于原子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,故原子晶体比分子晶体的熔、沸点高,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(CO2)是分子晶体,D错。
3我国的激光技术在世界上处于领先地位。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,碳原子与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键长更短 C.氮原子电子数比碳原子电子数多 D.碳、氮的单质的化学性质均不活泼 答案：B 解析：由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种原子晶体,原子晶体是一种
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空间网状结构而不是平面结构,A选项错误;由于氮原子的半径比碳原子的半径要小,所以二者所形成的共价键的键长要比碳碳键的键长短,所以该晶体比金刚石的熔、沸点更高,硬度更大,B选项正确;原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响到所形成的晶体的硬度等物理性质,C、D选项错误。
4下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是( ) A.SO2和SiO2 C.BN和HCl 答案：B 解析：A项中SO2和SiO2的化学键相同,都是极性共价键,但晶体类型不同,SO2晶体属于分子晶体,SiO2晶体属于原子晶体;B项,CO2和H2O中的化学键都是极性共价键,且都属于分子晶体;C项中BN和HCl的化学键相同,都为极性共价键,但晶体类型不同,BN晶体属于原子晶体,HCl晶体属于分子晶体;D项,CCl4和KCl中的化学键不同,CCl4中为极性共价键,KCl中为离子键,且晶体类型也不同,CCl4晶体属于分子晶体,KCl晶体属于离子晶体。
5医院在进行外科手术时,常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂。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。
6在高压下可以将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2原子晶体的说法正确的是( )
A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化 C.CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质
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B.CO2和H2O D.CCl4和KCl
D.在CO2的原子晶体中,每个碳原子周围结合4个氧原子,每个氧原子与两个碳原子相结合 答案：D 解析：同素异形体的研究对象是单质;CO2的晶体类型的转变已生成了新物质,故为化学变化;CO2的不同晶体具有不同的物理性质;CO2晶体类似于SiO2晶体,属原子晶体,每个碳原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个碳原子。
7(双选)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出现的。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:金刚石>碳化硅>晶体硅 B.熔点从高到低的顺序是:金刚石>晶体硅>碳化硅 C.三种晶体中的基本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 答案：AC 解析：依题意,金刚石、碳化硅和晶体硅都是原子晶体,且都应有类似金刚石的四面体结构单元。因键长由长到短的顺序是Si—Si>Si—C>C—C(可由原子半径来推断),则键能为C—C>Si—C>Si—Si,所以破坏这些键时所需能量依次降低,从而熔点依次降低。上述三种原子晶体中晶体硅是半导体,具有一定的导电性。
8X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可以形成自然界最硬的原子晶体。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是原子晶体
D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃” 答案：D 解析：由题给条件可知,X为氢元素,Y为氧元素,Z为硅元素,W为碳元素。则WX4为CH4;X2Y为H2O,其晶体为分子晶体;ZW为SiC,属于原子晶体;ZY2为SiO2,SiO2难溶于水,也不能与水反应。
9下列晶体性质的比较中不正确的是( ) A.沸点:NH3>PH3
B.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4 C.硬度:白磷>冰>二氧化硅
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