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第三章 晶体结构与性质
第二节 分子晶体与共价晶体
第一课时 分子晶体
一．选择题
1.下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是（ ）
A． 固态氢 B． 固态氖 C． 磷 D． 三氧化硫
2.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
3.甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是( )
A． 甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B． 晶体中1个CH 分子有12个紧邻的CH 分子
4 4
C． 甲烷晶体熔化时需克服共价键
D． 1个CH 晶胞中含有8个CH 分子
4 4
4.二茂铁[（C H ） Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属
5 5 2
化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是1 73 ℃（在100 ℃以上能升华），沸点是249 ℃，
不溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法不正确的是（ ）
A． 二茂铁属于分子晶体
B． 在二茂铁中，C H 与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键
5
C． 已知环戊二烯的结构式为 ，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D． C H 中一定含有π键
5
5.如果分子间作用力只是范德华力，则该分子晶体将采取密堆积，原因是分子晶体中( )
A． 范德华力无方向性和饱和性
B． 占据晶格结点的微粒是原子
C． 化学键是共价键
D． 三者都是
6.下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是( )
A． Cl＞I B． SiCl ＞CCl
2 2 4 4
C． PH ＞NH D． C(CH)＞CHCHCHCHCH
3 3 3 4 3 2 2 2 3
7.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4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·mol－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)
8.下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，是原子晶体
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
9.下列性质适合于分子晶体的是( )
A． 熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液导电B． 熔点2853 ℃，液态不导电，水溶液也不导电
C． 能溶于CS，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
2
D． 熔点97.81 ℃，质软导电，密度为0.97 g·cm－3
10.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
11.正硼酸(H BO)是一种片层状结构白色晶体，层内的HBO 分子通过氢键相连(如下图)。下列有
3 3 3 3
关说法正确的是 ( )
A． 正硼酸晶体属于原子晶体
B． HBO 分子的稳定性与氢键有关
3 3
C． 分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D． 含1 mol H BO 的晶体中有3 mol氢键答案 D解析 A项，正硼酸应属于分子晶体；B项，
3 3
HBO 分子稳定性与分子内部的共价键有关，与分子间的氢键无关；C项，分子中的硼原子不符合
3 3
8电子稳定结构；D项，BHOOHOH中的3个氢均形成氢键。
12.晶胞是晶体结构中可重复出现的最小的结构单元，C 晶胞结构如下图所示，下列说法正确的是(
60
)
A． C 摩尔质量是720
60
B． C 与苯互为同素异形体
60
C． 在C 晶胞中有14个C 分子
60 60
D． 每个C 分子周围与它距离最近等距离的C 分子有12个答案 D
60 60二、填空题
13 .（1）如图为干冰的晶体结构示意图。
通过观察分析，每个CO 分子周围紧邻等距离的CO 分子有 个，有 种取向不同的
2 2
CO 分子。将 CO 分子视作质点，设晶胞边长为 apm，则紧邻的两个 CO 分子的距离为
2 2 2
pm。
（2）在冰晶体中，水分子之间的主要作用力是 ，还有 ，由于该主要作用力与共
价键一样具有 性，故1个水分子周围只有 个紧邻的水分子，这些水分子位于
的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率 （填“较高”或“较低”），故冰
的密度比水的密度要 （填“大”或“小”）。
14.在我国南海300～500 m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物
在常温、常压下它会分解成水和甲烷，因而得名。请回答下列问题：
（1）甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是 （填序号）。
A.甲烷晶胞中的球只代表一个C原子
B.晶体中1个CH 分子中有12个紧邻的CH 分子
4 4
C.CH 熔化时需克服共价键
4
D.1个CH 晶胞中含有8个CH 分子
4 4
E.CH 是非极性分子
4
（2）水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰Ⅶ
的晶体结构如下图所示。①水分子的立体结构是 形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个 H＋，形成水合氢离子
（HO＋），水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有 ，应用价层电子
3
对互斥理论（或模型）推测HO＋的形状为 。
3
②实验测得冰中氢键的作用能为 18.5 kJ·mol－1，而冰的熔化热为 5.0 kJ·mol－1，这说明
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
（3）用x、y、z分别表示HO、HS、HSe的沸点（℃），则x、y、z的大小关系是 ，其
2 2 2
判断依据是___________________________________
___________________________________________________________。
15.下表数据是对应物质的熔点：
（1）BCl 分子构型为平面三角形，则BCl 分子为 （填“极性”或“非极性”，下同）分
3 3
子，其分子中的共价键类型为 键。
（2）BF 的熔点比BCl （填“高”、“低”或“无法确定”）；下列化学用语中，能正
3 3
确表示BF 分子的是 （填编号）。
3
（3）氯化铝是 （填“离子”或“共价”）化合物，AlCl 属于 （填“强”或
3
“弱”）电解质，它的晶体类型为 ，AlCl （填“难”或“易”）溶于苯和
3
CCl 。设计一个可靠的实验，判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是
4
_________________________________
___________________________________________________________。
（4）AlCl 在177.8 ℃时升华，气态或熔融态以Al Cl 形式存在，则可推知Al Cl 在固态属于
3 2 6 2 6晶体，Al Cl 中 （填“存在”或“不存在”）配位键。
2 6
16.据报道科研人员应用计算机模拟出结构类似C 的物质N 。
60 60
已知：①N 分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构；
60
②N—N键的键能为167 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)N 分子组成的晶体为________晶体，其熔、沸点比N________(填“高”或“低”)，原因是
60 2
________________________________________________________________________。
(2)1 mol N 分解成N 时________(填“吸收”或“放出”)的热量是______kJ(已知N≡N键的键能为
60 2
942 kJ·mol－1)，表明稳定性N ______(填“>”“<”或“＝”)N 。
60 2
(3)由(2)列举N 的用途(举一种)：_____________________________________________。
60
17.卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结
构相似、性质相近。试回答下列问题：
(1)如图是部分
卤素单质和XX′型卤素互化物的熔点与其相对分子质量的关系图。它们的熔点随着相对分子质量的
增大而升高，其原因是____________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)卤素互化物可发生的反应：
HO＋BrCl===HBrO＋HCl
2
KBr＋BrCl===KCl＋Br
2
①写出KI与IBr反应的化学方程式__________________________________________________
____________。
②若要验证①反应能否发生，请你设计一个简单的实验：______________________
________________________________________________________________________。
(3)试推测ICl的熔点所处的最小范围________________________________________
________________________________________________________________________。
18.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识，请你回答下列问题：
(1)请按要求任意写一个相应物质：(填化学式)
含有非极性键的离子化合物________，既含有非极性键又含极性键的非极性分子________，既含有非极性键又含极性键的极性分子________，全部由非金属元素组成的离子化合物________，由金属
元素和非金属元素组成的共价化合物________。
(2)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健
康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构，则其在
水 中 的 溶 解 度 会 ________( 填 “ 增 大 ” 或 “ 减 小 ” ) ， 原 因 是
________________________________________________________________________。
(3)已知Ti3＋可形成配位数为6，颜色不同的两种配合物晶体，一种为紫色，另一种为绿色。两种晶
体的组成皆为TiCl ·6H O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
3 2
a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；
b．分别往待测溶液中滴入AgNO 溶液，均产生白色沉淀；
3
c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉
淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的 2/3。则绿色晶体配合物的化学式为
________________，由Cl－所形成的化学键类型是________。
(4)下图中A，B，C，D四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物的沸点，其
中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线是________；表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是________；
同 一 族 中 第 3 、 4 、 5 周 期 元 素 的 氢 化 物 沸 点 依 次 升 高 ， 其 原 因 是
________________________________________________________________________；
A，B，C曲线中第二周期元素的氢化物的沸点显著高于第三周期元素的氢化物的沸点，其原因是
________________________________________________________________________。
