高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 几种简单的晶体结构模型第4课时课后复习题

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1.科学家发现的C60是一种新的分子，它具有空心、类似于足球的结构。最近科学家又确认存在着另一种分子N60，它与C60的结构相似，在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。下列关于N60的说法正确的是（ ）
A．N60是由共价键结合而成的空心球状结构，是一种共价晶体
B．N60和14N都是氮的同位素
C．N60与NO2互为同素异形体
D．N60的发现开发出了新的能源，可能成为很好的火箭燃料
2．下列有关分子晶体的说法中一定正确的是（ ）
A．分子内均存在共价键
B．分子间一定存在范德华力
C．分子间一定存在氢键
D．分子晶体全部为化合物
3．分子晶体具有的本质特征是（ ）
A．组成晶体的基本构成微粒是分子
B．熔融时不导电
C．晶体内微粒间以分子间作用力相结合
D．熔点一般比原子晶体低
4．某分子晶体结构模型如图，下列说法正确的是（ ）
A．该模型可以表示H2O的分子模型
B．图中每个线段代表化学键
C．表示的是非极性分子
D．空间网状结构，熔沸点高
5．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是（ ）
A．①③ B．②⑤
C．⑤⑥ D．③④⑤⑥
6．如图分别表示冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的结构，下列关于这些晶体的说法正确的是（ ）
A．冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力
B．沸点：金刚石>干冰>冰
C．冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构
D．干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有10个
7.下列分子晶体的熔、沸点由高到低的顺序是（ ）
①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2 ⑦H2O
A．①②③④⑤⑥⑦ B．⑦③②①⑤④⑥
C．⑦③②①④⑤⑥ D．⑥⑤④③⑦②①
8．分子晶体在通常情况下不具有的性质是（ ）
A．晶体构成微粒是分子
B．干燥或熔化时均能导电
C．分子间以范德华力结合
D．熔点、沸点一般低于共价晶体和离子晶体
9．下列说法正确的是（ ）
A．二氧化硅与二氧化碳都是共价化合物，且晶体类型相同
B．氧气生成臭氧的过程中有化学键的断裂和生成
C．因为N≡N键的键能比O===O键的键能大，所以氮气的沸点比氧气的高
D．硫晶体与氖晶体均是由单原子构成的分子晶体
10．如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子，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，是共价晶体
C．水分子间通过H—O键形成冰晶体
D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大
11.下列说法正确的是（ ）
A．石墨为共价晶体
B．C和Si为同主族元素，Na2CO3和Na2SiO3的结构相同
C．有些晶体居于金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体之间的过渡状态，形成过渡晶体
D．即使有些物质的组成复杂，其晶体结构中仍只存在一种作用力
12．石墨晶体中碳原子的杂化轨道类型及同层原子间的主要作用力分别是（ ）
A．sp、范德华力 B．sp2、范德华力
C．sp2、共价键 D．sp3、共价键
13．硅酸盐与二氧化硅一样，都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成，其中白球表示氧原子，黑球表示硅原子。硅氧四面体通过不同的连接方式可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单链的多聚硅酸根离子的结构，试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为（ ）
A．1∶2 B．1∶3
C．1∶4 D．2∶5
14．石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是（ ）
A．从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B．石墨中的碳原子采用sp2杂化，每个sp2杂化轨道含 eq \f(2,3) s轨道与 eq \f(1,3) p轨道
C．石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，存在类似金属键的作用力
D．石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
一、选择题
1．下列关于分子晶体的说法正确的是（ ）
A．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
B．在分子晶体中一定存在共价键
C．冰和Br2都是分子晶体
D．稀有气体不能形成分子晶体
2．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推测，其中错误的是（ ）
A．SiCl4晶体是分子晶体
B．常温常压下SiCl4是气体
C．SiCl4的分子内部原子间以共价键结合
D．SiCl4熔点高于CCl4
3．下列说法正确的是（ ）
A．干冰和石英晶体中的化学键类型相同，熔化时需要克服的微粒间的作用力类型也相同
B．CO2和CS2每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C．H2O、H2S、H2Se由于分子间作用力依次增大，所以熔、沸点依次升高
D．某晶体固态时不导电，水溶液能导电，该晶体不可能是分子晶体
4．下列说法中正确的是（ ）
①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②共价晶体中共价键越强，熔点越高 ③干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体 ④在Na2O和Na2O2晶体中，阴、阳离子数目之比相等 ⑤正四面体结构的分子，键角都是109°28′，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8 ml
A．①②③④⑤ B．②④⑦
C．②④⑥⑦ D．③④⑤⑥⑦
5．某科学家将水置于一个足够强的电场中，在20 ℃时，水分子瞬间凝固成“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法正确的是（ ）
A．与Na2O晶体类型相同
B．与SiO2所含化学键类型相同
C．其分子与CO2分子的空间结构相同
D．其分子与CH4分子的极性相同
6．某些物质的熔点数据如表所示，据此作出的判断错误的是（ ）
A.表中BCl3晶体和CO2晶体均是分子晶体
B．铝的化合物形成的晶体均是离子晶体
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
7．如图是甲烷晶体的晶胞结构，图中每个小球代表一个甲烷分子（甲烷分子分别位于立方体的顶点和面心），下列有关该晶体的说法正确的是（ ）
A．该晶体与HI的晶体类型不同
B．该晶体熔化时只需要破坏共价键
C．SiH4的稳定性比甲烷的强
D．与每个顶点上的甲烷分子距离相等且最近的甲烷分子有12个
8．自从首次合成了第一种稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了Xe的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是（ ）
A．XeF4是由极性键构成的非极性分子
B．XeF2晶体属于分子晶体
C．一个XeF2晶胞含有4个XeF2
D．XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为 eq \f(\r(3)a,2) （a为晶胞边长）
9．某化学兴趣小组，在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：
根据表中数据分析，属于分子晶体的是（ ）
A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4
C．NaCl、CaCl2 D．全部
10.
石墨晶体是层状结构，在每一层内的每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，如图所示，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是（ ）
A．10个 B．14个
C．18个 D．24个
11.
（双选）六氟化硫分子为正八面体形结构（分子结构如图所示），难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。下列推测正确的是（ ）
A．SF6各原子均达8电子稳定结构
B．SF6易燃烧生成SO2
C．SF6分子是含有极性键的非极性分子
D．SF6是分子晶体
12.
（双选）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．冰晶胞内水分子间以共价键结合
B．每个冰晶胞平均含有8个水分子
C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D．已知冰中氢键的作用力为18.5 kJ·ml－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成水，氢键部分被破坏（假设熔化热全部用于破坏氢键）
13．你认为下列对晶体概况的描述合理的组合是（ ）
①金属晶体中存在离子，却不存在离子键 ②共价晶体、分子晶体、金属晶体中一定都存在化学键 ③共价晶体的硬度一般比分子晶体大，分子晶体的熔点不一定比金属晶体低 ④固态能导电的一定是金属晶体 ⑤共价晶体和金属晶体都由原子构成 ⑥不同金属晶体的熔点相差较大，熔点最低的是汞
A．①③⑥ B．①②④
C．②④⑥ D．①②⑥
14．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。关于这两种晶体的说法，正确的是（ ）
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．两种晶体中既有极性键又有非极性键
D．两种晶体均为共价晶体
二、非选择题
15．如图所示，甲、乙、丙分别表示C60、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。
请回答下列问题：
（1）C60的熔点为280 ℃，从晶体类型来看，C60属 晶体。
（2）二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14，实际上一个二氧化碳晶胞中含有 个二氧化碳分子，二氧化碳分子中σ键与π键的个数比为 。
（3）①碘晶体属于 晶体。
②碘晶体熔化过程中克服的作用力为 。
③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为a cm、b cm、c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则碘晶体的密度为 g·cm－3。
16．（1）下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的有 （填物质代号）。
（2）
如图为干冰的晶胞结构示意图。
①将CO2分子视作质点，设晶胞边长为a pm，则距离最近的两个CO2分子的距离为 pm。
②CO2、CS2晶体的沸点： > （填化学式）。
③干冰常压下极易升华，在工业上用作制冷剂，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.
石墨是一种混合型晶体，具有多种晶体结构，其中一种晶胞的结构如图所示。回答下列问题：
（1）基态碳原子的轨道表示式为 。
（2）碳、氮、氧三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
（3）石墨晶体中碳原子的杂化方式为 ，晶体中微粒间的作用力有 （填字母），石墨的熔点高于金刚石是因为存在 （填字母）。
A．离子键 B．共价键
C．π键 D．氢键
E．范德华力
（4）该晶胞中的碳原子有 种原子坐标；若该晶胞底面边长为a pm，高为c pm，则石墨晶体中碳碳键的键长为 pm，密度为 g·cm－3。（设阿伏加德罗常数的值为NA）
18．磷及含磷化合物是重要的化工原料，广泛应用于洗涤剂、农药、医药、水处理等行业。回答下列问题：
（1）基态P原子的轨道表示式为 （填字母）。
（2）黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图所示：
其中最小的环为 元环，每个环平均含有 个P原子。
（3）杀虫剂敌敌畏是有机磷化合物，其结构简式如图所示，其中C原子的杂化方式为 ，甲基得到一个电子后变为CH eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，其空间结构为 。
（4）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，晶体中磷原子以四面体结构堆积，硼原子填入四面体空隙中。
①PH3、NH3、BP三种物质的熔、沸点由大到小的顺序为 。
②磷化硼晶胞结构如图所示，晶胞边长为478 pm，则磷化硼的密度是 g·cm－3。（列出计算表达式，设阿伏加德罗常数的值为NA）
第4课时 分子晶体 晶体结构的复杂性
必备知识基础练
1．答案：D
解析：由于C60晶体为分子晶体，而N60结构与之相似，应为分子晶体，A错误；同位素是质子数相同中子数不同的同种元素，N60是一种分子而非元素，B错误；同素异形体是指同种元素形成的性质不同的单质，C错误；D项可由所给信息推出。
2．答案：B
解析：稀有气体元素组成的晶体中，不存在由多个原子组成的分子，分子间通过范德华力结合成晶体，分子内不存在任何化学键，故A项错误；分子间作用力包括范德华力和氢键，范德华力存在于所有的分子晶体中，而氢键只存在于含有与电负性较强的氮、氧、氟等原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，故B项正确，C项错误；部分非金属单质也是分子晶体，故D项错误。
3．答案：C
解析：分子晶体的熔、沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用——范德华力及氢键，相对于化学键来说是极其微弱的。
4．答案：C
解析：由图可知，该晶体为分子晶体，熔、沸点较低，分子为AB2型，结构为直线形，H2O为角形，A错误；连接分子与分子间的作用力为分子间作用力，不属于化学键，B错误；分子为AB2型，结构为直线形，正负电荷重心重合，是由极性键构成的非极性分子，C正确；分子晶体的熔、沸点较低，D错误。
5．答案：B
解析：从结构上看①③④⑥构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的，符合离子晶体和共价晶体的结构特点，而②和⑤的结构没有这种特点，不能再以化学键与其他原子结合，所以可能是分子晶体。
6．答案：C
解析：冰晶体中还存在H—O共价键，故A错误；金刚石是共价晶体，冰、干冰是分子晶体，所以金刚石的沸点最高，由于冰中存在氢键，故其沸点比干冰高，故B错误；根据冰晶体和金刚石晶体的结构可知，冰晶体中1个O原子与邻近的4个O原子可形成四面体结构，金刚石中1个C原子与邻近的4个C原子可形成正四面体结构，故C正确；每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个，故D错误。
7．答案：C
解析：相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，分子晶体的熔、沸点越高，相对分子质量接近的分子，极性越强，熔、沸点越高，故④>⑤。
8．答案：B
解析：分子晶体一般含有共价键，所以干燥或熔化时不能电离出离子，故不能导电。分子间以范德华力结合成晶体，熔点、沸点较低，一般低于共价晶体和离子晶体。
9．答案：B
解析：SiO2中Si与O形成共价键，CO2中C与O形成共价键，所以二者都是共价化合物，但SiO2形成的是共价晶体，CO2形成的是分子晶体，A项错误。N2与O2形成的晶体都是分子晶体，二者沸点的高低取决于分子间作用力的相对大小，与分子中共价键的键能无关，C项错误。硫晶体不是由单原子构成的分子晶体，D项错误。
10．答案：A
解析：冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体，A正确；冰晶体虽然具有空间网状结构，但分子之间的作用力是氢键，是分子晶体，B错误；水分子间通过氢键形成冰晶体，C错误；由于氢键的影响，冰晶体熔化时，水分子之间的空隙减小，D错误。
11．答案：C
解析：石墨为混合型晶体，A项错误；Na2CO3和Na2SiO3的结构不同，在Na2SiO3固体中不存在单个的简单SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ，Si通过共价键与4个O相连，形成硅氧四面体，B项错误；有些物质的组成复杂，导致其晶体中存在多种不同微粒以及不同的微粒间作用力，D项错误。
12．答案：C
解析：石墨晶体中每个碳原子形成3个σ键，无孤对电子，故采取sp2杂化；同层原子间形成共价键，层与层之间的作用力为范德华力。
13．答案：B
解析：由题给无限长单链的多聚硅酸根离子的结构图可知，重复结构单元为，白球表示氧原子，黑球表示硅原子，则结构单元中硅原子个数为1，氧原子个数为2＋2×eq \f(1,2)＝3，所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为1∶3。
14．答案：C
解析：石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，层内存在共价键，每个C原子形成3个σ键，且每个C原子为3个环共有，据此解答该题。
石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，A错误；石墨中的碳原子采用sp2杂化，每个sp2杂化轨道含eq \f(1,3)s轨道与eq \f(2,3)p轨道，B错误；石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子间存在共价键，石墨能导电，存在类似金属键的作用力，C正确；每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为6×eq \f(1,3)＝2，D错误。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：分子晶体的稳定性与化学键有关，共价键越强，稳定性越大，而分子间作用力只影响物质的熔、沸点，A错误；稀有气体形成的分子晶体，不含有共价键，B错误；冰和Br2都是由分子构成的分子晶体，C正确；稀有气体的构成微粒是分子，能形成分子晶体，D错误。
2．答案：B
解析：SiCl4与CCl4结构相似，CCl4属于分子晶体，则SiCl4晶体也是分子晶体，A正确；SiCl4与CCl4结构相似，都可以形成分子晶体，前者相对分子质量较大，故其分子间作用力较大，常温常压下CCl4是液体，故SiCl4也是液体，B错误；CCl4分子是由极性键形成的非极性分子，则SiCl4分子也是由极性键形成的非极性分子，内部原子间以极性共价键结合，C正确；结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4，D正确。
3．答案：B
解析：干冰为分子晶体，含有极性共价键，石英为共价晶体，含有极性共价键，熔化时干冰破坏的是分子间作用力，石英破坏的是共价键，A错误；CO2的结构式为O===C===O，CS2的结构式为S===C===S，O和S属于同一主族，最外层都具有8电子稳定结构，B正确；H2O分子间存在氢键，另外两种物质不含有分子间氢键，因此H2O的熔、沸点最高，随着相对分子质量的增大，熔、沸点升高，H2S比H2Se的熔、沸点低，因此熔、沸点高低顺序是H2O>H2Se>H2S，C错误；该晶体可能是分子晶体，如AlCl3固态时不导电，水溶液能导电，AlCl3属于分子晶体，D错误。
4．答案：B
解析：①分子的稳定性取决于分子内共价键键能的大小，与分子间作用力无关，不正确；②共价晶体中共价键越强，破坏它所需的能量越大，熔点越高，正确；③CO2分子间不能形成氢键，不正确；④在Na2O和Na2O2晶体中，阴离子分别为O2－、O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(2)) ，阳离子都为Na＋，阴、阳离子数目之比都为1∶2，正确；⑤正四面体结构的分子，AB4型键角都是109°28′，A4型，键角为60°，其晶体类型是分子晶体，不正确；⑥稀有气体形成的分子晶体中不含有化学键，不正确；⑦4.8g碳原子为0.4ml，金刚石晶体中平均每个碳原子形成2个共价键，所以共价键的物质的量为0.4ml×2＝0.8ml，正确。综合以上分析，②④⑦正确。
5．答案：B
解析：“暖冰”是由H2O分子构成的，为分子晶体，Na2O是离子晶体，二者晶体类型不同，A错误；“暖冰”中H原子和O原子之间形成极性共价键，SiO2中Si原子和O原子之间形成极性共价键，二者所含化学键类型相同，B正确；“暖冰”分子的空间结构为V形，CO2的空间结构为直线形，二者空间结构不同，C错误；“暖冰”分子是极性分子，而CH4是非极性分子，二者分子极性不同，D错误。
6．答案：B
解析：由表中数据可知，BCl3、CO2的熔点都较低，二者形成的晶体均是分子晶体，故A项正确；由表中数据可知，AlCl3的熔点较低，形成的晶体为分子晶体，故B项错误；C和Si同主族，由表中数据知CO2、SiO2的晶体类型不同，二者分别属于分子晶体和共价晶体，故C项正确；Na和Mg位于不同主族，由表中数据可知其对应的氧化物都为离子晶体，故D项正确。
7．答案：D
解析：甲烷、HI晶体均属于分子晶体，A项错误；甲烷晶体属于分子晶体，熔化时只需要破坏分子间作用力，不需要破坏共价键，B项错误；C的非金属性比Si的强，所以SiH4的稳定性比甲烷的弱，C项错误；根据晶胞的结构可知，以晶胞中顶点上的甲烷分子为研究对象，与它距离相等且最近的甲烷分子分布在立方体的3个面心上，每个顶点上的甲烷分子被8个立方体共用，每个面心上的甲烷分子被2个立方体共用，所以与顶点上的甲烷分子距离相等且最近的甲烷分子个数为eq \f(3×8,2)＝12，D项正确。
8．答案：C
解析：Xe和F之间形成的是极性键，根据XeF4的结构示意图可知，该分子为平面正方形结构，正电中心和负电中心重合，所以该分子是由极性键构成的非极性分子，A项正确；XeF2晶体是由XeF2分子通过范德华力构成的分子晶体，B项正确；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，一个XeF2晶胞中含有的XeF2分子的个数为8×eq \f(1,8)＋1＝2，C项错误；根据XeF2晶体的晶胞结构可知，立方体体心的XeF2与每个顶点的XeF2之间的距离相等且最近，该距离为晶胞体对角线长的一半，即eq \f(\r(3)a,2)，D项正确。
9．答案：B
解析：分子晶体中，分子与分子之间以分子间作用力相结合，而分子间作用力较弱，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低。表中NaCl、MgCl2、CaCl2的熔、沸点很高，不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4的熔、沸点较低，应为分子晶体，所以B项正确，A、C、D项错误。
10．答案：B
解析：每个碳环由6个碳原子组成，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合，即为3个碳环所共有，因此，平均每个碳环含有2个碳原子。
11．答案：CD
解析：据信息“六氟化硫分子为正八面体形结构”知SF6为分子晶体；SF6中S为＋6价，不能和氧气反应生成SO2；据图知S原子不是8电子稳定结构。
12．答案：BD
解析：冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，A项错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的分子个数为4＋8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝8，B项正确；水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C项错误；冰中氢键的作用力为18.5kJ·ml－1，1ml冰中含有2ml氢键，而常见的冰的熔化热为336J·g－1，即6.048kJ·ml－1，说明冰变为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍存在氢键，D项正确。
13．答案：A
解析：①金属晶体中存在金属阳离子和自由电子，存在金属键，不存在离子键，正确；②共价晶体、金属晶体中都存在化学键，分子晶体中不一定存在化学键，如稀有气体，错误；③共价晶体的硬度一般比分子晶体的大，分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低，正确；④固态能导电的不一定是金属晶体，如石墨等，错误；⑤共价晶体由原子构成，金属晶体由金属阳离子和自由电子构成，错误；⑥不同金属晶体中金属键的强弱差别较大，导致其熔点相差较大，熔点最低的是汞，正确。
14．答案：B
解析：由题图可知立方相氮化硼中都是单键，所以都是σ键，A项错误。六方相氮化硼与石墨的结构相似，层间存在的分子间作用力比化学键弱得多，所以质地软，B项正确。六方相氮化硼与立方相氮化硼中只有极性键(B—N键)，C项错误。六方相氮化硼与石墨的结构相似，所以为混合型晶体；立方相氮化硼为空间网状结构，不存在分子，应为共价晶体，D项错误。
15．答案：(1)分子 (2)4 1∶1 (3)①分子 ②分子间作用力 ③eq \f(1016,abcNA)
解析：(1)C60不属于空间网状结构，熔、沸点低，应为分子晶体。
(2)二氧化碳晶胞中，二氧化碳分子分布于晶胞的顶点和面心位置，则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，二氧化碳的分子结构为O===C===O，每个分子中含有2个σ键和2个π键，所以σ键与π键的个数比为1∶1。
(3)观察碘晶胞不难发现，一个晶胞中含有碘分子数为8×1/8＋6×1/2＝4，即含有8个碘原子。一个晶胞的体积为abccm3，其质量为eq \f(4×254,NA)g，则碘晶体的密度为eq \f(1016,abcNA)g·cm－3。
16．答案：(1)X、Y、Z、W
(2)①eq \f(\r(2),2)a ②CS2 CO2
③CO2分子间作用力较弱，易克服分子间作用力，克服分子间作用力要吸热
解析：(1)分子晶体的熔、沸点一般比较低，硬度较小，固态时不导电。M的熔点高，肯定不是分子晶体；N是金属钠的性质；X、Y、Z、W均为分子晶体。
(2)①离顶点的CO2分子最近的是面心的CO2分子，二者的距离为面对角线长的一半，即eq \f(\r(2),2)apm。
②CO2、CS2都是分子晶体，CS2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量，CS2的分子间作用力大于CO2的分子间作用力，故CS2的沸点高于CO2的沸点。
17．答案：(1) (2)N>O>C (3)sp2 BCE C (4)4 eq \f(\r(3)a,3) eq \f(32\r(3),a2cNA)×1030
解析：(1)根据构造原理，基态碳原子的轨道表示式为。(2)根据元素周期律可知，碳、氮、氧元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。(3)石墨晶体为平面层状结构，层内每个碳原子与周围三个碳原子形成共价键，键角为120°，则碳原子为sp2杂化。层内相邻碳原子间以共价键结合，未杂化的p轨道形成大π键，层间以范德华力结合。金刚石中碳原子间以单键结合，而石墨中碳原子间还有大π键，使其键能增大，故石墨的熔点高于金刚石。(4)每个石墨晶胞中有碳原子8×eq \f(1,8)＋4×eq \f(1,4)＋2×eq \f(1,2)＋1＝4个，则有4种原子坐标；晶胞底面图为，设碳碳键的键长为xpm，则x2＝(x/2)2＋(a/2)2，解得x＝eq \f(\r(3)a,3)；晶胞底面的高＝eq \r(a2－（a/2）2)＝eq \f(\r(3)a,2)，一个晶胞的体积＝(a×10－10)×(eq \f(\r(3)a,2)×10－10)×(c×10－10) cm3，一个晶胞的质量＝eq \f(4×12,NA)g，故石墨晶体的密度为eq \f(32\r(3),a2cNA)×1030g·cm－3。
18．答案：(1)a (2)六 2 (3)sp3、sp2 三角锥形
(4)①BP>NH3>PH3 ②eq \f(42×4,4783×10－30NA)
解析：(1)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3，则轨道表示式为[Ne]。
(2)根据题给图示，黑磷晶体结构片段中最小的环为六元环，每个环含有6个P原子，每个P原子被三个环共用，每个环只占有一个P原子的三分之一，因此每个环平均含有2个P原子。
(3)由题图可知，在该有机化合物中含有全部由单键连接的C(甲基)，还含有碳碳双键，全部为单键连接的碳是sp3杂化，双键连接的碳为sp2杂化，因此碳原子的杂化方式为sp3、sp2；甲基得一个电子后为CH eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，中心原子为碳，其价电子对数＝3＋eq \f(1,2)(4＋1－3×1)＝4，该离子由四个原子构成，空间结构为三角锥形。
(4)①磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，熔、沸点最高，NH3中含有氢键，则三种物质的熔、沸点由大到小的顺序为BP>NH3>PH3。②磷原子半径大，硼原子半径小，因此题图中的灰球为磷原子，白球为硼原子。晶胞中磷原子的个数＝eq \f(1,8)×8＋eq \f(1,2)×6＝4，硼原子的个数＝4；晶胞边长为478pm，晶胞密度ρ＝eq \f(N·M,NA·V)＝eq \f(4×（11＋31）,NA×4783×10－30)g·cm－3＝eq \f(42×4,4783×10－30NA)g·cm－3。
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点1
分子晶体及其结构
知识点2
分子晶体的性质
知识点3
晶体结构的复杂性
关键能力综合练
进阶训练第二层
物质
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
熔点
1 275 ℃
801 ℃
1 040 ℃
194 ℃
物质
BCl3
MgO
CO2
SiO2
熔点
－107.3 ℃
2 800 ℃
－78.5 ℃
1 650 ℃
氯化物
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
CaCl2
熔点/℃
801
712
190
－70.4
782
沸点/℃
1 465
1 418
178
57
1 600
物质
性质
X
熔点为10. 31 ℃，呈液态时不导电，在水溶液中能导电
Y
易溶于CCl4，熔点为11.2 ℃，沸点为44.8 ℃
Z
常温下为气态，极易溶于水，溶液的pH>7
W
常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体
M
熔点为1 070 ℃，易溶于水，在水溶液中能导电
N
熔点为97.81 ℃，质软，固体能导电，密度为0. 97 g·cm－3