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3.2.1 分子晶体（分层作业）
1．下列各组晶体都属于化合物组成的分子晶体是
A．HO、O、CCl B．CCl 、NH Cl、HO
2 3 4 4 4 2 2
C．SO 、SiO、CS D．PO、CO、HPO
2 2 2 2 5 2 3 4
【答案】D
【解析】A．O 是单质不是化合物，A错误；
3
B．NH Cl晶体是离子晶体不是分子晶体，B错误；
4
C．SiO 晶体是共价晶体不是分子晶体，C错误；
2
D． PO、CO、HPO 均为化合物，且都是共价分子，它们的晶体均是分子晶体，D正确；
2 5 2 3 4
答案选D。
2．下列物质中属于分子晶体，而且既含δ键又含π键的是
A．NaCN B．CS C．HO D．Ca(OH)
2 2 2 2
【答案】B
【解析】A．NaCN是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，A错误；
B．CS 是分子晶体，结构与二氧化碳相似，碳原子与硫原子间形成碳硫双键，故既含δ键又含π键，符合题意，
2
B正确；
C．HO 是分子晶体，但原子间均由单键相连，只含δ键而不含π键，不符合题意，C错误；
2 2
D．Ca(OH) 是由阴阳离子组成的离子晶体，不符合题意，D错误；
2
故选B。
3．下列有关分子晶体结构特点的说法中正确的是
A．分子晶体在常温下都是气态
B．分子晶体中都存在化学键
C．分子晶体中分子间的作用力主要是范德华力
D．分子间一定存在氢键
【答案】C
【解析】A．分子晶体常温下不全为气态，如磷常温下是晶体，故A错误；
B．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，而是原子间通过范德华力结合成晶体，所以
不存在任何化学键，故B错误；
C．分子晶体中分子间的作用力包括范德华力和氢键，但主要是范德华力，故C正确；
D．分子间作用力包括范德华力和氢键，而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分
子之间或者分子内，故D错误，
答案选C。4．下列关于物质性质的说法，不正确的是
A．I 晶体升华时破坏了分子内共价键
2
B．丙氨酸(CHCH(NH)COOH)分子是手性分子
3 2
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱
D．酸性：CFCOOH>CCl COOH>CH COOH
3 3 3
【答案】A
【解析】A．碘是分子晶体，升华时只会破坏分子间作用力，不会破坏共价键，A错误；
B．丙氨酸[CHCH(NH)COOH]分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示：
3 2
，B正确；
C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I的非金属逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定
性逐渐减弱，C正确；
D．-F、-Cl为吸电子基团，F的电负性强于Cl，F-C的极性大于Cl-C的极性，使-CF 的极性大于-CCl 的极性，
3 3
导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，-CH 为推电子基团，烃基越长推电子效应越大，
3
使羧基中的羟基的极性减小，羧酸的酸性越弱，酸性强弱：CFCOOH＞CCl COOH＞CHCOOH，D正确；
3 3 3
故选A。
5．干冰的晶胞如图。下列说法错误的是
A．C元素和O元素均位于元素周期表P区
B．每个晶胞中CO 分子数目为4
2
C．该晶体属于分子晶体
D．每个CO 分子周围紧邻等距的CO 分子数为4
2 2
【答案】D
【解析】A．C元素和O元素均位于元素周期表P区，A项正确；
1 1
B．每个晶胞中CO 分子数目为8× +6× =4，B项正确；
2 8 2C．干冰属于分子晶体，C项正确；
D．由晶胞结构可知，每个CO 分子周围紧邻等距的CO 分子数为12，D项错误；
2 2
故选D。
6．某晶体的晶胞结构如图所示，黑球、白球均为C 分子。下列说法正确的是
60
A．C 的配位数为6 B．该晶体属于共价晶体
60
C．其硬度决定于共价键 D．1个晶胞中含有240个碳原子
【答案】D
【解析】A．以晶胞顶点的C 分子为例，这个晶胞中周围距离最近的C 分子有位于面心的3个C 分子，通过
60 60 60
此顶点C 分子的晶胞有8个，而每个面心的C 分子被重复了2次，所以每个C 分子周围距离最近且相等的
60 60 60
3×8
C 有 =12个，C 的配位数为12，A错误；
60 2 60
B．该晶体由C 分子组成，属于分子晶体，B错误；
60
C．该晶体属于分子晶体，其硬度决定于分子间作用力，C错误；
1 1
D．1个晶胞中含有8× +6× =4个C 分子，则含240个碳原子，D正确；
8 2 60
故选D。
7．邻苯二胺的结构简式为 ，下刻说法错误的是
A．邻苯二胺属于分子晶体 B．邻苯二胺中C、N的杂化方式均为
C．邻苯二胺组成元素中电负性最大的是N D．邻苯二胺比对苯二胺的熔点低
【答案】B
【解析】A．邻苯二胺是共价化合物，其晶体由分子通过分子间作用力形成的晶体，故属于分子晶体，A正确；
B．邻苯二胺中C周围的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2、而N周围的价层电子对数为4，则其杂化方式
为sp3，B错误；
C．电负性：N>C>H，电负性最大的是N，C正确；
D．邻苯二胺易形成分子内氢键，对苯二胺易形成分子间氢键，故邻苯二胺比对苯二胺的熔点低，D正确；
故答案为：B。
8．下列说法不正确的是
A．只存在范德华力的分子，以一个分子为中心，其周围最多可以有12个紧邻的分子B．臭氧是极性分子，所以其在水中溶解度高于在四氯化碳中的溶解度
C．核糖和脱氧核糖是生物体遗传物质的重要组成部分，它们都属于戊糖
D．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理可以金属防腐
【答案】B
【解析】A．只存在范德华力的分子的堆积方式为密堆积，则配位数为12，A正确；
B．臭氧极性很弱，且臭氧在四氯化碳中的溶解度要比在水中的溶解度大，B错误；
C．核糖和脱氧核糖是五碳糖，它们都属于戊糖，C正确；
D．部件表面进行发蓝处理，可以在钢铁表面形成一层致密的氧化物薄膜，从而防止钢铁部件被腐蚀，D正确；
故选B。
9．水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H O) 。在冰中每个水分
2 n
子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如下图所
示：
(1)1 mol冰中有 mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒，其电离方程式为 。已知在相同条件下双氧水的
沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是 。
(3)在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力(11
kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1，则冰晶体中氢键的能量是 kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH 溶于水后，形成的NH ·H O的合理结构是
3 3 2
(填字母)。
【答案】(1)2
(2) H O＋HO⇌HO＋＋OH- 双氧水分子之间存在更多的氢键
2 2 3
(3)20(4)b
【解析】（1）每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，而每个氢键为两个水分子共有，一个水分子只占到氢
1 4
键的 ，故每个水分子形成的氢键数为 =2， 1 mol冰中有2mol氢键。
2 2
（2）HO电离生成的H＋与另一个HO以配位键结合形成HO＋，形成和氢氧根电子数相同的离子，故水分子
2 2 3
电离方程式为：HO＋HO⇌HO＋＋OH-，在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能的原因是是
2 2 3
双氧水分子间形成的氢键个数较多。
51−11
（3） =20 kJ·mol-1。
2
（4）根据一水合氨的电离出铵根离子和氢氧根离子分析，一水合氨的结合方式为b。
10．下列物质性质的比较，与氢键无关的是
A．密度：水>冰
B．熔点：NH Cl>HCl.
4
C．沸点：
D．与碱基 配对的能力：
【答案】B
【解析】A．冰中一个水分子与周围四个水分以分子间氢键形成四面体结构，氢键有方向性，水结成冰分子间
空隙增大，因此密度比水小，故A不符合题意；
B．NH Cl固体是离子晶体，固体HCl为分子晶体，则熔点：NH Cl>HCl，与氢键无关，故B符合题意；
4 4
C．对羟基苯甲醛存在分子间氢键，邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，分子间氢键致使熔沸点升高，分子内氢键
致使熔沸点降低，因此沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故C不符合题意；
D． 可与碱基形成氢键，更易配对，所以与碱基 配对的能力：，故D不符合题意；
故选B。
11．下列对物质性质解释合理的是
选项 性质 解释
A 酸性：F-CH -COOH>Cl-CH -COOH 电负性：F>Cl
2 2
B 熔点：晶体硅<碳化硅 碳化硅中分子间作用力较大
C 热稳定性：HF(g)>HCl(g) HF中存在氢键
D 熔点：Br H O>NH B．热稳定性：
3 2 3
C．沸点：HF>H O>NH D．第一电离能：P>S>Si
2 3
【答案】D
【解析】A．BF 中B价层电子对数为3，无孤电子对，为平面三角形，HO中O的价层电子对数4，有2个孤
3 2
电子对，NH 中N的价层电子对数为4，有1个孤电子对，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小，键角大小
3
顺序是BF＞NH ＞HO，故A错误；
3 3 2
B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性：O＞N＞C，则热稳定：HO＞NH ＞CH，故B错误；
2 3 4
C．常温下水为液体，其余为气体，三种物质，水的沸点最大，故C错误；
D．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅤA＞ⅥA，因此第一电离能大小顺序是P＞S＞Si，故D正确；
答案为D。
15．下列说法正确的是A．如图碘晶胞中 分子的排列有4种不同取向
B．沸点：对二甲苯>间二甲苯>邻二甲苯
C．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的晶体
D．能层、能级和轨道可以描述一个电子的运动状态
【答案】C
【解析】A．碘晶胞中，I 分子在顶点和面心的取向不同，I 分子有2种不同取向，故A错误；
2 2
B．苯的同系物中，整个分子的对称性越好其沸点越低，所以沸点：邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯沸点，故B
错误；
C．晶体具有自范性，缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的晶体，故C正确；
D．用能层、能级、轨道、自旋状态描述一个电子的运动状态，故D错误；
选C。
16．下列说法中正确的是
A．冰融化时，分子中H—O发生断裂
B．分子晶体熔融时化学键不被破坏
C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键
D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定
【答案】B
【解析】A．冰为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，A项错误；
B．分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的
只是分子间作用力，B项正确；
C．稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，C项错误；
D．分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力大小，而共价键强弱决定了分子的稳定性强弱，D项错误；
答案选B。
17．填空。
(1)X、Y两者物理性质有差异的主要原因是 。
代
结构简式 水中溶解度/g(25℃) 熔点/℃ 沸点/℃
号X 0.2 45 100
Y 1.7 114 295
(2)CO(NH) 分子中C原子的杂化方式为 ，1mol该分子中σ键的数目为 ，该物质易溶
2 2
于水的主要原因是 。
(3)F 与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF 、BrF 等。已知反应Cl(g)＋3F(g)=2ClF (g)
2 3 3 2 2 3
ΔH=-313kJ·mol-1，F—F键的键能为159kJ·mol-1，Cl—Cl键的键能为242kJ·mol-1，则ClF 中Cl—F键的平均键能
3
为 kJ·mol-1.ClF 的熔、沸点比BrF 的 (填“高”或“低”)。
3 3
(4)一定条件下，CH、CO 都能与HO形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH 与
4 2 2 4
HO形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
2
“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO 置
2
换CH 的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据下述图表，从物质结构及性质的角度分析，
4
该设想的依据是 。
参数
分子 分子直径/nm 分子与HO的结合能
2
E/kJ·mol-1
CH 0.436 16.40
4
CO 0.512 29.91
2
(5)维生素B 的结构式如图，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 。
1【答案】(1)X物质形成分子内氢键，Y物质形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大
(2) sp2 7N CO(NH ) 分子与水分子之间能形成氢键
A 2 2
(3) 172 低
(4) 氢键、范德华力 CO 的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与HO的结合能大于CH
2 2 4
(5)离子键、氢键、范德华力
【解析】（1）X、Y两者物理性质有差异的主要原因是X物质形成分子内氢键在水中溶解度低，溶沸点低，Y
物质与水形成分子间氢键水中溶解度高，分子间氢键使分子间作用力增大，溶沸点高，答案为：X物质形成分
子内氢键，Y物质形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大；
（2）CO(NH) 分子的结构简式为： C原子周围3个价层电子对，杂化方式为sp2，1个分
2 2
子中σ键的数目是7个，所以1mol该分子中σ键的数目为7N ，该物质易溶于水的主要原因是CO(NH) 分子与
A 2 2
水分子之间能形成氢键，答案为：sp2，7N ，CO(NH) 分子与水分子之间能形成氢键；
A 2 2
（3）设Cl—F键的平均键能为XkJ·mol-1，根据反应的焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知，
VH=242KJ·mol-1+3×159KJ·mol-1-6XJK·mol-1=-313JK·mol-1，解得：X=172JK·mol，ClF 和 BrF 为结构相似的分
3 3
子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，因ClF 相对分子质量小于和BrF，故ClF 熔、沸点低于BrF，
3 3 3 3
答案为：172，低；
（4）“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是氢键、范德华力，科学家提出用CO 置换CH 的设想依据是：
2 4
CO 的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与HO的结合能大于CH，答案为：氢键、范德华力，CO 的分子
2 2 4 2
直径小于笼状结构空腔直径，且与HO的结合能大于CH；
2 4
（5）维生素B 的结构中存在离子键、氢键、范德华力和共价键，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力
1
有：离子键、氢键、范德华力，答案为：离子键、氢键、范德华力。
