3.2 分子晶体与共价晶体 课后练习
一、单选题
1．化学与生产、生活密切相关，下列叙述正确的是
A．高吸水性树脂都含有羟基、烷基等亲水基团
B．燃煤脱硫脱氮有利于实现碳中和
C．用于砂轮磨料的碳化硅属于共价晶体
D．5G技术中使用的光导纤维属于有机高分子材料
2．碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料。关于SiC说法正确的是（ ）
A．易挥发 B．能导电
C．熔化时破坏共价键 D．属于分子晶体
3．下列有关我国科技成果的叙述错误的是（ ）
A．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，氮化硅属于分子晶体
B．无磁镍铬钛合金钢常用于舰体材料，其强度高于纯铁
C．火箭使用偏二甲肼作为燃料，偏二甲肼为烃的衍生物
D．月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体，其结构可用射线衍射仪测定
4．下列物质中属于共价晶体的是（ ）
A． B． C．K D．
5．下列有关分子晶体的说法中正确的是（ ）
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．其结构一定不能由原子直接构成
6．一种以苦卤水(主要成分是、)为原料制备无水的工艺流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．滤液中大量存在、、
B．“煅烧”后的产物溶于稀盐酸，将所得溶液加热蒸干也可得到无水
C．1个干冰晶胞(见右图)中含14个
D．“高温氯化”时的反应为
7．自从第一次合成稀有气体元素的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。如图甲为XeF4的结构示意图，图乙为XeF2晶体的晶胞结构图。下列有关说法正确的是（ ）
A．XeF4是极性分子
B．XeF2晶体中，Xe原子和F原子之间形成共价键，属于共价晶体
C．一个XeF2晶胞中实际拥有2个XeF2
D．XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为(a为晶胞边长)
8．硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p-n结，此时自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法正确的是（ ）
A．1 mol Si晶体中含有的Si-Si键数目为4NA
B．若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体
C．p-n结中，n型一侧带负电，p型一侧带正电
D．光伏电池的能量转化形式为：光能→化学能→电能
9．下列说法错误的是
A． 、 的晶体结构类型不同
B．加热硅、硫晶体使之熔化，克服的作用力不同
C．HCl、NaCl溶于水，破坏的化学键类型相同
D．NaOH、 晶体中既有离子键又有共价键
10．我国力争于2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、下列关于和说法正确的是（ ）
A．固态属于共价晶体
B．键角小于键角
C．分子中含有极性共价键，是极性分子
D．干冰中每个分子周围紧邻6个分子
11．下列物质中属于分子晶体的是（ ）
①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰
A．①②④ B．②③⑤ C．②④⑤ D．①②④⑤
12．下图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子
B．晶体中1个 分子有12个紧邻的甲烷分子
C． 晶体熔化时需克服共价键
D．一个甲烷晶胞中含有8个 分子
13．新能源公交、轻轨、云轨等使淮安交通更加快捷。“车联网”技术定位车辆运行轨迹的光纤材料二氧化硅功不可没，二氧化硅属于（ ）
A．分子晶体 B．离子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体
14．下列物质中，属于含有非极性共价键的分子晶体的是
A．Si B．HCl C．N2 D．NH4Cl
15．2021年5月15日，我国探测车“祝融号”成功登陆火星。其核心元器件封装用的是超轻的铝硅合金，下列说法错误的是（ ）
A．Si的电负性大于Al
B．和都属于分子晶体
C．Al和Si都位于元素周期表的同一个周期，金属和非金属交界处
D．由于硅原子最外层4个电子，相对稳定，在自然界中有单质硅存在
16．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与氢元素形成的二元化合物为五核10电子；X元素价电子排布式为nsnnpn+2；X、Y同主族相邻。下列说法正确的是（ ）
A．WY2属于极性分子
B．W的某种单质可能是共价晶体
C．YX 的空间构型为平面三角形
D．氧化物对应水化物的酸性：W＜Y＜Z
17．黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列说法不正确的是（ ）
A．含离子键和共价键
B．与具有相同的电子层结构
C．的结构式为
D．干冰的晶体类型为共价晶体
18．SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断，其中正确的是( )
①SiCl4晶体是分子晶体 ②常温、常压下，SiCl4是液体 ③SiCl4分子是由极性键形成的非极性分子 ④SiCl4的熔点高于CCl4的
A．① B．①② C．②③ D．①②③④
19．化学知识繁杂，充分利用归纳、类比、迁移等方法有助于化学的学习，下列有关知识的类比迁移正确的是
选项 课本知识 类比迁移
A 分子中碳为杂化 乙烷分子中碳均为杂化
B 苯、乙酸固态时均为分子晶体 所有的有机物固态时均为分子晶体
C 分子间存在氢键 分子间也存在氢键
D 电负性：O＞N 第一电离能：O＞N
A．A B．B C．C D．D
20．下列有关金属的说法中正确的是（ ）
A．金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B．镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C．金属原子在化学变化中失去的电子数越多，其还原性越强
D．温度升高，金属的导电性将变大
二、综合题
21．不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成下列填空：
（1）写出碳原子最外层电子的轨道表示式 ，其最外层有 种不同运动状态的电子。
（2）硅烷(SiH4)可用于制备高纯硅，已知硅烷的分解温度远低于甲烷，从原子结构角度解释其原因： 。
（3）下面是工业上冶炼Cr时涉及到的反应：
①请将方程式补充完整并配平。
CrO42－+ S+ H2O→ Cr(OH)3↓+ S2O32－+
②上述反应中，若转移了3mol电子，得到的还原产物是 mol。
③Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)3的电离方程式 。
（4）镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。Ni(CO)4是 晶体，Ni(CO)4易溶于下列 （填序号）。
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液
22．钯(46Pd)催化剂在有机合成中有着重要的地位。请回答以下问题：
（1）钯与镍是同族元素，它们位于周期表的 (选填s、p、d、ds、f)区。
（2）四(三苯基膦)钯( )是一种常见的钯催化剂，也是一种配合物，其配位数为 ，其中“三苯基膦”中磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为 。
（3） 是苯并咪唑类卡宾化合物之一(-Ph代表苯基)，常用作有机合成的催化剂，其晶体类型为 。配体中碳原子的杂化类型有 ，其中氯原子的价电子轨道表达式为 。
23．
（1）单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。Ni与CO在60~80℃时反应生成 Ni(CO)4气体，在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是 ，Ni(CO)4晶体类型是 。
（2）非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题：
①SiO2、GeO2具有类似的晶体结构，其中熔点较高的是 ，原因是 。
②正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，如图为硼酸晶体的片层结构，层内的H3BO3分子之间通过氢键相连图中“虚线”表示氢键)其中硼的杂化方式为sp2，H3BO3在热水中比冷水中溶解度显著增大的主要原因是 。
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。CsSiB3O7属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为a pm、b pm、c pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为 。CsSiB3O7的摩尔质量为M g·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则CsSiB3O7晶体的密度为 g·cm-3(用代数式表示)。
24．铝、磷、硫及其化合物在生产生活及科研中应用广泛。
（1）可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。
①分子中硫原子的杂化类型为 ，分子中P原子的化合价为 。
②分子可以形成配合物，该配合物中Mo的配位数为 ；1个该配合物分子中键数目为 。
（2）磷化铝熔点为2000℃，它与晶体硅互为等电子体，磷化铝晶胞结构如图2所示。
①磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为 ，晶胞中由4个铝原子围成的空间构型是 。
②已知相邻的P原子和Al原子的核间距是d nm，B原子的分数坐标为 ，磷化铝晶胞的密度为 。
25．某研究性学习小组用重铬酸钾测定土壤中的有机质，其反应原理可简化为:2K2Cr2O7+
3C + 8H2SO4→2Cr2(SO4)3+
2K2SO4 + 3CO2↑+8H2O
（1）上述反应涉及的元素中，非金属性最强的是 ，硫原子核外有 种运动状态的电子。
（2）干冰属于 晶体，该晶体中存在的作用力有 、 。
（3）该反应的氧化剂是 ；标准状况下每生成2.24
L CO2转移 个电子。
（4）有小组成员用盐酸代替硫酸进行实验，发现产生了黄绿色气体，该气体为 。产生该气体的原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．高吸水性树脂作为功能高分子材料，要具有吸水和保水功能，就必须在分子结构中含有亲水性基团，如羟基、羧基等，但烷基属于疏水基，A不符合题意；
B．燃煤脱硫脱氮，除去燃煤中的硫元素、氮元素，但并不影响二氧化碳的排放，B不符合题意；
C．碳化硅陶瓷具有超硬性能，属于共价晶体，C符合题意；
D．光导纤维属于新型无机非金属材料，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、烷基不是亲水基团；
B、碳中和指的是减少二氧化碳的排放；
C、碳化硅硬度大，为共价晶体；
D、光导纤维为二氧化硅，属于无机非金属材料。
2．【答案】C
【解析】【解答】碳化硅（SiC）常用于电炉的耐火材料，说明SiC的熔点高、具有原子晶体的性质，所以为原子晶体，不易挥发，A、D均不符合题意；碳化硅（SiC）不导电，B不符合题意；碳化硅（SiC）存在Si-C共价键，熔化时破坏共价键，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。在原子晶体这类晶体中，晶格上的质点是原子，而原子间是通过共价键结合在一起，这种晶体称为原子晶体。如金刚石晶体，单质硅，SiO2等均为原子晶体。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、氮化硅是一种耐高温结构材料，因此氮化硅属于共价晶体，A不符合题意。
B、合金刚的硬度比纯铁高，所以其强度高于纯铁，B不符合题意。
C、偏二甲肼是烃的衍生物，C不符合题意。
D、可用X射线衍射实验判断物质是否属于晶体，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】A、氮化硅属于共价晶体。
B、合金的硬度高。
C、偏二甲肼为烃的衍生物。
D、可用X射线衍射实验判断物质是否属于晶体。
4．【答案】A
【解析】【解答】】A．SiO2中Si原子和O原子通过共价键形成的立体网状结构，硬度大、熔点高，是共价晶体，故A正确；
B．N2是分子晶体，故B错误；
C．K是金属，属于金属晶体，故C错误；
D．Na2O是由钠离子和氧离子形成的离子晶体，故D错误；
故答案为：A。
【分析】共价晶体是以共价键形式结合，形成空间立体网状结构的物质。
5．【答案】B
【解析】【解答】稀有气体分子组成的晶体中，不存在任何化学键，单原子分子间通过范德华力结合，故A、D项不符合题意。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，而氢键只存在于某些满足氢键形成条件的晶体内，故B项符合题意，C项不符合题意。
【分析】分子晶体构成的基本微粒为分子，分子间存在范德华力，也包括氢键，分子间作用比共价键弱，分子晶体构成微粒如为单原子分子，则分子内不存在共价键。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析知，加入CaO后溶液呈碱性，溶液中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，滤液中含有、Ca2+、，A不符合题意；
B．煅烧后产物是MgO，溶于稀盐酸得溶液，但加热蒸干促进镁离子水解，得到产物是Mg(OH)2，不是无水，B不符合题意；
C．干冰晶胞是面心立方结构，分子处于立方体的八个顶点和六个面心，根据均摊法，晶胞中含有分子数为，C不符合题意；
D．氯化过程加入C和Cl2反应生成MgCl2和CO，发生反应为，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，滤液中含有、Ca2+、；
B．考虑水解，得到Mg(OH)2；
C．根据均摊法计算；
D．氧化镁与C和Cl2反应生成MgCl2和CO。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．根据的结构示意图可判断，和F之间形成极性键，该分子为平面正方形结构，所以是由极性键构成的非极性分子，选项A不符合题意；
B．由于晶体是由分子构成的，Xe原子和F原子之间形成共价键，所以是分子晶体，选项B不符合题意；
C．根据晶体的晶胞结构可知，一个晶胞中实际拥有的个数为，选项C符合题意；
D．根据晶体的晶胞结构可知，立方体体心的与每个顶点的之间的距离最近且相等，该距离为晶胞体对角线长的一半，即为，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. XeF4正负电荷中心重合；
B. XeF2晶体由分子构成；
C.根据均摊法计算；
D.XeF2晶体中距离最近的两个XeF2之间的距离为体对角线的一半。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．在硅晶体中，每个硅原子与4个硅原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为2个硅原子共用，平均1molSi晶体中含有的Si-Si键数目为2NA，A不符合题意；
B．若在Si晶体中掺入P元素，P最外层是5个电子，可形成多电子的n型半导体，B符合题意；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，自由电子的浓度低，P型一侧带负电；而n型半导体的自由电子浓度高，空穴浓度低，N型一侧带正电，C不符合题意；
D．光伏电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，能量转化形式为：光能→电能，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A．硅原子最外层四个电子，每个硅原子可以和四个硅原子形成共用电子对；
B．AS和P元素均为第五主族元素；
C．p-n结中，p型半导体的空穴浓度高，可以吸引更多电子，P型一侧带负电；而n型则相反；
D．光伏电池是太阳能直接转化为电能。
9．【答案】C
【解析】【解答】A.CO2属于分子晶体，SiO2属于原子晶体，CO2、SiO2晶体结构类型不同，A项不符合题意；
B.硅晶体属于原子晶体，加热硅晶体使之熔化克服共价键，硫晶体属于分子晶体，加热硫晶体使之熔化克服分子间作用力，加热硅、硫晶体使之熔化时克服的作用力不同，B项不符合题意；
C.HCl中含共价键，HCl溶于水破坏共价键，NaCl中含离子键，NaCl溶于水破坏离子键，HCl、NaCl溶于水破坏的化学键类型不同，C项符合题意；
D.NaOH的电子式为 ，NH4Cl的电子式为 ，NaOH、NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据常见晶体类型进行判断；
B.硅单质属于原子晶体，硫属于分子晶体；
C.HCl属于共价化合物，NaCl属于离子化合物；
D.NaOH、NH4Cl都是离子化合物，但OH-、NH4+中都存在共价键。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、固体CO2是由CO2分子，通过分子间作用力结合的，属于分子晶体，A不符合题意。
B、CH4为以碳原子为中心的正四面体结构，其键角为109°28′；CO2为直线型结构，其键角为180°。因此CH4的键角小于CO2的键角，B符合题意。
C、CH4中含有4个C－H键，为正四面体结构，其中正负电荷的重心重合，属于非极性分子，C不符合题意。
D、干冰中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子数为，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、固态CO2为分子晶体。
B、根据CH4、CO2的空间结构确定其键角大小。
C、CH4为正四面体结构，属于非极性分子。
D、干冰中每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。
11．【答案】C
【解析】【解答】①二氧化硅属于共价晶体②碘属于分子晶体③镁属于金属晶体④蔗糖属于分子晶体⑤冰属于分子晶体，故答案为：C
【分析】根据给出的物质判断晶体种类即可。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子，并不是1个碳原子，A选项不符合题意；
B．以该甲烷晶胞为单元，位于顶点的某1个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在面心上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8× =12个，B选项符合题意；
C．甲烷构成的晶体是分子晶体，熔化时需克服范德华力，C选项不符合题意；
D．甲烷晶胞属于面心立方晶胞，甲烷晶胞中的球体代表1个甲烷分子，该晶胞含有甲烷的分子个数为8× +6× =4，D选项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．甲烷晶胞中的球表示甲烷分子；
B．以顶点甲烷分子为研究对象，与之最近的甲烷分子位于面心，每个甲烷分子为12个面共用；
C. 分子晶体熔化时需克服范德华力，据此分析；
D. 根据均摊法计算晶胞所含的原子数目，处于晶胞顶点上粒子，每个粒子有属于晶胞；处于晶胞面上粒子，每个粒子有属于晶胞，据此分析.
13．【答案】C
【解析】【解答】二氧化硅是由硅原子和氧原子构成的正四面体空间网状结构，属于原子晶体，
故答案为：C。
【分析】二氧化硅结构和金刚石结构类似，都是原子晶体，熔点高
14．【答案】C
【解析】【解答】A．Si是原子间通过非极性共价键形成的空间网状结构，为共价晶体，A不符合题意；
B．HCl中含有的是极性共价键，B不符合题意；
C．N2分子内为非极性键，分子间为范德华力，所以N2为分子晶体 ，C符合题意；
D．NH4Cl为离子化合物，形成离子晶体，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】同种原子之间的共价键为非极性键；大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
15．【答案】D
【解析】【解答】A．同周期从左到右元素的电负性增大，则硅元素的电负性大于铝元素，故A不符合题意；
B．氯化铝和氯化硅都是熔沸点低、硬度小的分子晶体，故B不符合题意；
C．铝元素和硅元素都位于元素周期表的第三周期，都处于金属和非金属交界处，故C不符合题意；
D．硅是亲氧元素，在自然界中只以化合态存在，没有单质硅存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．同周期从左到右元素的电负性增大；
B．依据分子晶体的熔沸点低、硬度小；
C．依据元素在元素周期表的位置判断；
D．硅是亲氧元素。
16．【答案】B
【解析】【解答】A． 属于非极性分子，故A不符合题意；
B．C元素形成的单质有石墨、金刚石、足球烯、C60等，均为共价晶体，故B符合题意；
C． 中，中心原子S为 杂化，因为存在孤对电子，为三角锥形结构，故C不符合题意；
D．非金属元素最高价氧化物对应的水化物酸性与非金属性正相关，未说明是否最高价的时候不能确认酸性强弱，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由题意，W与H形成二元化合物为五核10电子，该化合物为 ，即W为C元素；根据电子排布的规律，s轨道最多容纳2个电子，所以n=2，即X的价电子排布式为 ，为O元素；Y与X同主族，且相邻，则Y为S元素；Z为Cl元素。
17．【答案】D
【解析】【解答】A.KNO3为离子晶体，钾离子和硝酸根之间为离子键，硝酸根内部为共价键，故A正确；
B.钾离子是钾原子失去最外层一个电子形成，硫离子由硫原子得到两个电子形成，最后都为三层，18个电子的结构，所以B正确；
C.氮气分子内为氮氮三键，所以结构式正确；
D.干冰为固态二氧化碳，二氧化碳是由分子构成的，所以属于分子晶体；
故答案为：D.
【分析】共价晶体是由原子构成。
18．【答案】D
【解析】【解答】我们熟悉的CCl4在常温下是液体，形成的晶体是分子晶体，而SiCl4的结构与CCl4相似，都是由极性键形成的非极性分子，故SiCl4形成的晶体也是分子晶体，由于相对分子质量：SiCl4>CCl4，故SiCl4的熔点高于CCl4的。
【分析】分子晶体熔沸点高低比较，对于组成结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。所以SiCl4的熔点高于CCl4的 。
19．【答案】A
【解析】【解答】A．烷烃分子中碳原子形成四个单键，均为杂化sp3，A符合题意；
B． 大多有机物是分子晶体，但有一部分是离子晶体，B不符合题意；
C．磷的电负性较小，磷化氢分子间不能形成氢键，C不符合题意；
D．氮的轨道半充满，能量低较稳定，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．烷烃分子中碳原子形成四个单键，均为杂化sp3；
B． 大多有机物是分子晶体，但有一部分是离子晶体；
C．磷的电负性较小，磷化氢分子间不能形成氢键；
D．氮的轨道半充满，能量低较稳定。
20．【答案】B
【解析】【解答】A.一般金属原子的最外层电子才能称为自由电子，A不符合题意。
C.金属原子的还原性强弱和失去电子的难易程度有关系，而与多少没有关系，C符合题意。
D.升高温度，金属的电阻变大，导电性减弱，D不符合题意。
故答案是B。
【分析】A.金属原子的自由电子指的是最外层电子，而不是所有的核外电子。
B.镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率为74%，是最高的。
C.影响金属原子还原性强弱的因素是其失去电子的能力，而不是失去电子的多少。
D.升高温度会减弱金属的导电性。
21．【答案】（1）；4
（2）C和Si最外层电子数相同，C原子半径小于Si，所以硅元素的非金属性弱于碳元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷
（3）4；6；7；4；3；2；OH－；1；CrO2－+ H++ H2O Cr(OH)3 Cr3++3OH－
（4）分子晶体；b、c
【解析】【解答】(1) 碳原子最外层有4个电子，2s能级上有2个电子、2p能级上有2个电子，根据构造原理、泡利原理、洪特规则，其最外层电子的轨道表示式为 ；每个电子的运动状态都是不一样的，所以有4种不同运动状态的电子。(2) C和Si最外层电子数相同（是同主族元素），C原子半径小于Si，Si元素的非金属性弱于C元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷，故硅烷的分解温度远低于甲烷。(3) ①该反应中S元素化合价由0价变为+2价、Cr元素化合价由+6价变为+3价，根据化合价总变化相等，可知CrO42－与S的比值为2:3，再根据原子守恒可以配平Cr(OH)3与S2O32－，生成物中缺的物质是OH-，可利用电荷守恒配平，最后配水即可，4CrO42－+6S+7H2O →4Cr(OH)3↓+3S2O32－+2OH－。②该反应中还原产物是Cr(OH)3，根据还原产物和转移电子之间的关系式可知若转移了3mol电子，得到的还原产物的物质的量3mol/3=1 mol。③根据氢氧化铝的电离方程式，可知Cr(OH)3的电离方程式为CrO2－+ H++ H2O Cr(OH)3 Cr3++3OH－。(4) 根据该物质的熔沸点可知，该物质属于分子晶体，该物质的结构为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，苯和四氯化碳都是非极性分子，所以该物质易溶于苯和四氯化碳。
【分析】不用类型的晶体熔沸点高低不一样，分子晶体一般熔沸点较低，有时可用这种方法判断是否是分子晶体。
22．【答案】（1）d
（2）4；三角锥形
（3）分子晶体；sp2、sp3杂化；
【解析】【解答】(1)46号钯与镍是同族元素，它们在元素周期表中位于第VIII族，属于d区元素；(2)根据物质结构可知：四钯中的Pd原子为中心原子，三苯基膦为配位体，1个Pd与4个三苯基膦形成配位键，故四钯的配位数为4；
三苯基膦中磷原子键合三个碳原子，形成3个σ键，则P还有一对孤电子对，价层电子对数为3+1=4，VSEPR模型为四面体，略去孤电子对，所以磷原子与键合的三个碳原子构成的立体结构为三角锥形；(3)根据物质结构可知：该物质是由分子构成，在固态时为分子晶体；在配位体中含有的C原子中，苯环上C原子为sp2杂化；饱和C原子为sp3杂化；Cl是17号元素，根据构造原理可知Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，价层电子排布式是3s23p5，其轨道表达式为 。
【分析】(1)根据元素在周期表的位置与原子结构关系分析判断；(2)根据与Pd原子形成的配位原子数确定；根据价层电子对数目，结合中心原子含有的孤电子对数确定微粒空间构型；(3)物质由分子构成，为分子晶体；根据C原子形成化学键类型判断原子杂化类型；结合原子核外电子排布确定Cl原子的价电子轨道表达式。
23．【答案】（1）C；分子晶体
（2）SiO2；二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，熔点更高；热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；4；
【解析】【解答】(1)CO分子中C、O原子均有孤电子对，但C的电负性较小，更容易给出电子，所以在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是C原子；根据题意可知Ni(CO)4的沸点较低，是由Ni(CO)4分子构成的分子晶体；
(2)①根据题意可知二者均为原子晶体，Ge 原子半径大于 Si，Si-O 键长小于 Ge-O 键长，SiO2 键能更大，所以SiO2熔点更高；
②热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水形成分子间氢键，使溶解度增大；
③原子分数坐标为(0.5，0.2，0.5)的Cs原子位于晶胞体内，原子分数坐标为(0，0.3，0.5)及(1.0，0.3，0.5)的Cs原子分别位于晶胞的左侧面、右侧面上，原子分数坐标为(0.5，0.8，1.0)及(0.5，0.8，0)的Cs原子分别位于晶胞的上底面、下底面，原子分数坐标为(0，0.7，1.0)及(1.0，0.7，1.0)(0，0.7，0)及(1.0，0.7，0)的Cs原子位于晶胞平行于y轴的棱上，则晶胞中Cs原子数目为： =4；由化学式CsSiB3O7，可知晶胞相当于含有4个“CsSiB3O7”，故晶胞质量为 g，则晶体密度= g÷(a×10-10 cm×b×10-10 cm×c×10-10 cm)= g cm-3。
【分析】（1）根据化学式即可判断碳原子与Ni形成配位键，根据沸点较低即可判断晶体类型
（2）①均为原子晶体，键越短，熔点越大 ②热水破坏了分子内的氢键，促进了分子间的氢键形成 ③ 根据坐标确定原子的位置，Cs在体心和面心和棱上计算出原子个数，根据ρ=m/v计算
24．【答案】（1）；、；6；20
（2）极性共价键(或共价键)；正四面体；；
【解析】【解答】(1)①由图1可知，
分子中硫原子的价层电子对数为2+
=4，S原子采用sp3杂化；
分子中上面P原子连接了3个硫原子，电负性硫大于磷，则P的化合价为+3，下面P原子只连接了1个硫原子，化合价为+1，故P原子的化合价为
、
；
②分子可以形成配合物
，该配合物中配体为5个CO、1个
，故Mo的配位数为6；单键均为σ键，双键中含有1个σ键，1个
中有9个σ键，1个CO中有1个σ键，1个配位键中有1个σ键，则1个该配合物分子中
键数目共有20个；
(2)①等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团；有些等电子体化学键和构型类似。磷化铝熔点为2000℃，它与晶体硅互为等电子体，为原子晶体；故磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为极性共价键(或共价键)；由图2可知，晶胞中由4个铝原子围成的空间构型是正四面体；
②B原子位于晶胞上方四分之一晶胞的小立方体的体心，则其B原子的分数坐标为
；
磷化铝晶胞中P原子为顶点和面心，原子个数为
，Al原子位于晶胞内部，一个晶胞中Al原子数目为4，则晶胞质量为
；相邻的P原子和Al原子的核间距为体对角线的四分之一，已知相邻的P原子和Al原子的核间距是d nm，则晶胞棱长为
；则晶胞体积为
，所以密度为
。
【分析】（1） ① 杂化轨道数等于价层电子对数；观察图一可知S为-2价，4个P+6价，其中一个P与3个S相连为+3价，其余3个为+1价；
② 该配合物中配体有5个CO和1个
；单键都是
键键，双键和三键中有一个
键 ；
（2） ① 磷化铝熔点高，与晶体硅互为等电子体，所以是共价晶体，观察图可知是正四面体形；
② 用均摊法求出一个晶胞中P和Al的数目，再求质量，再求一个晶胞的体积，最后求密度；
25．【答案】（1）O元素；16
（2）分子；极性共价键；范德华力
（3）K2Cr2O7；
（4）氯气（Cl2）；盐酸具有还原性，重铬酸钾将其氧化生成氯气
【解析】【解答】(1)反应2K2Cr2O7+ 3C + 8H2SO4→2Cr2(SO4)3+ 2K2SO4 + 3CO2↑+8H2O中涉及的非金属元素C、O、H、S中，非金属性最强的是O元素，硫原子核外有16个电子，故有16种运动状态的电子；(2)干冰属于分子晶体，该晶体中存在的作用力有极性共价键、范德华力；(3) 反应2K2Cr2O7+ 3C + 8H2SO4→2Cr2(SO4)3+ 2K2SO4 + 3CO2↑+8H2O中，K2Cr2O7中铬元素化合价由+6价降为+3价被还原，故该反应的氧化剂是K2Cr2O7；标准状况下每生成2.24 L CO2（碳元素的化合价由0价变为+4价）转移 个电子；(4)有小组成员用盐酸代替硫酸进行实验，发现产生了黄绿色气体，该气体为氯气（Cl2）。产生该气体的原因是盐酸具有还原性，重铬酸钾将其氧化生成氯气。
【分析】（1）电子能量不同，且电子的自旋方向不同，所以每一个电子的运动状态都不一样。
（2）干冰是分子构成的，为分子晶体，微粒间的作用力是分子间作用力，分子内部原子以共价键结合。
（3） 生成0.1mol 时CO2，转移0.4mol电子。
