1、（2）为什么冰融化为水时，密度增大？（3）为什么干冰的熔沸点比冰低，密度却比冰大？（4）干冰晶体中，每个CO2分子紧邻的CO2分子有几个？如何判断？若图乙为干冰的一个晶胞，则此晶胞中CO2的分子数是多少？答案（1）由于氢键的方向性，使冰晶体中每个水分子与四面体顶角的4个分子相互吸引，形成空隙较大的网状晶体，密度比水小，所以结的冰会浮在水面上。（2）在冰晶体中，每个分子周围只有4个紧邻的水分子，由于水分子之间的主要作用力是氢键，氢键跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙
2、。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大。（3）由于冰中除了范德华力外还有氢键作用，破坏分子间作用力较难，所以熔沸点比干冰高。由于水分子间氢键的方向性，导致冰晶体不具有分子密堆积特征，晶体中有相当大的空隙，所以相同状况下冰体积较大。由于CO2分子的相对分子质量H2O分子的相对分子质量，所以干冰的密度大。（4）每个CO2分子紧邻12个CO2分子；三个互相垂直的平面上各4个；此晶胞中 CO2分子数为4。一、分子晶体及其判断【例1】下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是（）ANH3、HD、C10H8 BPCl3、CO2、H2SO4CSO2、Si
3、O2、P2O5 DCCl4、Na2S、H2O2答案B解析A中HD是单质，不是化合物；C中SiO2为原子晶体，不是分子晶体；D中Na2S是离子晶体，不是分子晶体。规律总结1分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体。如：干冰、碘晶体、冰等。构成分子晶体的粒子只有分子。2常见的典型的分子晶体有（1）所有非金属氢化物，如水、氨、甲烷等；（2）部分非金属单质，如卤素、O2、S8、P4、C60等；（3）部分非金属氧化物，如CO2、SO3、P4O10等；（4）几乎所有的酸；（5）绝大多数有机物的晶体。3两种典型的分子晶胞（1）干冰型堆积特征：分子密堆积。（2）冰型堆积特征：四面体型。变式训练1下列晶
4、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三氧化硫解析稀有气体分子都属于单原子分子，因此稀有气体形成的晶体属于分子晶体且由原子直接构成。其他分子晶体一般由分子构成，如干冰、冰等。二、分子晶体的物理性质及应用【例2】下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是（）AHF、HCl、HBr、HIBF2、Cl2、Br2、I2CH2O、H2S、H2Se、H2TeDCI4、CBr4、CCl4、CF4答案D解析A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。1分子晶体具有熔、沸点较低，硬度较小，固态不导电等物理特性。所有在
5、常温下呈气态的物质、常温下呈液态的物质（除汞外）、易升华的固体物质都属于分子晶体。2分子间作用力的大小决定分子晶体的物理性质。分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。变式训练2下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是（）A氯气碘单质 B四氯化硅四氟化硅CNH3PH3D异戊烷正戊烷解析A、B选项属于无氢键存在，分子结构相似的情况，相对分子质量大的物质熔、沸点高；C选项属于有氢键存在，分子结构相似的情况，存在氢键的物质熔、沸点高；D选项属于相对分子质量相同的同分异构体，支链多的物质熔、沸点低。1下列晶体中，不是分子晶体的是（）A氯化铵 B硫酸C氦气 D三氧化硫答案A2SiCl4的分子
6、结构与CCl4相似，对其进行的下列推测不正确的是（）ASiCl4晶体是分子晶体B常温、常压下SiCl4是气体CSiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子DSiCl4的熔点高于CCl4解析由于SiCl4具有分子结构，所以一定属于分子晶体。影响分子晶体熔、沸点的因素是分子间作用力的大小，在这两种分子中都只有范德华力，SiCl4的相对分子质量大于CCl4，所以SiCl4的分子间作用力更大一些，熔、沸点更高一些。CCl4的分子是正四面体结构，SiCl4与它结构相似，因此也应该是正四面体结构，是含极性键的非极性分子。3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
7、分子间一定存在氢键D其结构一定为分子密堆积解析稀有气体元素组成的分子晶体中，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N、O、F原子结合的氢原子的分子之间或者分子之内，所以B项正确，C项错误；只存在范德华力的分子晶体才采取分子密堆积的方式，所以D选项也是错误的。4某化学兴趣小组，在学习分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：NaClMgCl2AlCl3SiCl4CaCl2熔点/80171219068782沸点/1 4651 418230
8、571 600根据这些数据分析，他们认为属于分子晶体的是（）ANaCl、MgCl2、CaCl2 BAlCl3、SiCl4CNaCl、CaCl2 D全部解析由于由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小，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，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸点很高，很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4熔、沸点较低，应为分子晶体，所以B项正确，A、C、D三项错误。5中学教材上介绍的干冰晶体是一种立方面心结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离a（其中a
9、为立方体棱长）的CO2有（）A4个 B8个 C12个 D6个答案C解析如图在每个CO2周围距离a的CO2即为每个面心上的CO2分子，共有8（3）12个。6Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同且Y的原子序数小于Z。（1）Q的最高价氧化物，其固态属于_晶体，俗名叫_。（2）R的氢化物分子的空间构型是_，属于_分子（填“极性”或“非极性”）。（3）X的常见氢化物的立体构型是_；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是_。（4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是_和_；Q与Y形成的分子
10、的电子式是_，属于_分子（填“极性”或“非极性”）。答案（1）分子干冰（2）正四面体形非极性（3）三角锥形解析根据问题（4）中Q和Y、Z能形成共价化合物，则Y和Z为非金属元素，又由于Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同，且Y的原子序数小于Z，因此Y和Z分别为S和Cl。根据问题（3）X的氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，因此X为N，Q的低价氧化物与N2的电子数相同，因此Q为C，R与Q又在同族，因此R为Si。（1）Q为C，其最高价氧化物为CO2，为分子晶体，俗名为干冰。（2）R为Si，其氢化物为SiH4，因此空间构型是正四面体结构，非极性分子。（3）N的常见氢化物为NH3，空间构型为三角锥形，
11、N2H4的结构式为，因此其电子式为。（4）C分别和S、Cl形成的共价化合物为CS2、CCl4，CS2和CO2结构相同，都是直线形非极性分子，其结构式为s=c=s，因此其电子式为 经典基础题1干冰熔点很低是由于（）ACO2是非极性分子BC=O键的键能很小CCO2化学性质不活泼DCO2分子间的作用力较弱2下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是（）A非金属单质 B非金属氧化物C含氧酸 D金属氧化物解析非金属单质中的金刚石、非金属氧化物中的SiO2均为原子晶体；而金属氧化物通常为离子化合物，属离子晶体。故C正确。3下列说法正确的是（）A分子晶体都具有分子密堆积的特征B分子晶体中，分子间作用力越大，通常
12、熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，分子的熔、沸点越高D分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定解析含有氢键的分子晶体不具有分子密堆积的特征，如冰，A错误；分子晶体的熔、沸点高低与分子间作用力的大小有关，与化学键的强弱无关，B正确，C错误；分子的稳定性与化学键的强弱有关，与分子间作用力的大小无关，D错误。4下列物质在室温下均是分子晶体的是（）AH2O、CH4、HFB红磷、硫、碘CCO2、SO2、NO2DH2SO4、CH3CH2OH、HCHO5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（）A2 B4C8 D12解析每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每
13、个氢键为2个水分子共用，故其氢键个数为42。6水的沸点是100 ，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是60.7 ，引起这种差异的主要原因是（）A范德华力 B共价键C氢键 D相对分子质量解析水分子间可以形成氢键，从而使该物质的熔、沸点升高。7已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190 ，则下列结论不正确的是 （）A氯化铝是电解质B固态氯化铝是分子晶体C固态氯化铝是离子晶体D氯化铝为非极性分子8据报道，科研人员应用电子计算机模拟出来类似C60的物质N60，试推测下列有关N60的说法正确的是（）AN60易溶于水BN60是一种分子晶体，有较高的熔点和硬度CN60的熔点高于N2DN60的稳定性比
14、N2强解析C60是一种单质，属于分子晶体，而N60类似于C60，所以N60也是单质，属于分子晶体，即具有分子晶体的一些性质，如硬度较小、熔沸点较低。分子晶体相对分子质量越大，熔沸点越高。单质一般是非极性分子，难溶于水这种极性溶剂，因此A、B项错误，C项正确。N2分子以NN结合，N60分子中只存在NN，而NN比NN牢固得多，所以D项错误。9下列分子晶体在熔化时，只破坏范德华力的是_，既破坏范德华力，又破坏氢键的是_。H2O2P4（白磷）SO2CO2H2O2HFH2NCH2CH2COOHC2H6答案解析有氢键的分子晶体，其分子中应含有HF键、HO键、HN键中的任何一个键，在熔化时其中的氢键被破坏。
15、能力提升题10水分子间可通过氢键彼此结合而形成（H2O）n，在冰中n值为5，即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体，右图所示为（H2O）5单元，由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体，即冰。下列有关叙述正确的是（）A1 mol冰中含有4 mol氢键B1 mol冰中含有45 mol氢键C平均每个水分子只含有2个氢键D平均每个水分子只含有个氢键解析由图可知，每个水分子（处于四面体的中心）与4个水分子（处于四面体的四个顶角）形成四个氢键，因为每个氢键都是由2个水分子共同形成的，所以每个水分子形成的氢键数为411自从英国化学家巴特列（N.Bartlett）首次合成了第一种稀有气体的
16、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。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。（1）请根据XeF4的结构示意图（下图1）判断这个分子是极性分子还是非极性分子？_。（2）XeF2晶体是一种无色晶体，下图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体？_。,图1图2）答案（1）非极性分子（2）分子晶体解析由其结构示意图可知，XeF4是非极性分子，XeF2是分子晶体。12（1）比较下列化合物熔沸点的高低（填“”或“”）。CO2_SO2NH3_PH3O3_O2Ne_ArCH3CH2OH_CH3OHCO_N2（2）已知AlCl3的熔点为190 （2.20
17、2105 Pa），但它180 即开始升华。请回答：AlCl3固体是_晶体。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_。答案（1）（2）分子在熔融状态下，验证其是否导电，若不导电是共价化合物解析（1）各组物质均为分子晶体，根据分子晶体熔沸点的判断规律，较容易比较六组物质熔沸点的高低。（2）由AlCl3的熔点低以及在180 时开始升华判断AlCl3晶体为分子晶体。若验证一种化合物是共价化合物还是离子化合物，可测其熔融状态下是否导电，若不导电是共价化合物，导电则是离子化合物。13.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C
18、是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为12。D是一种有毒的有机物。（1）组成A分子的原子的元素符号是_。（2）从B分子的立体结构判断，该分子属于_分子（填“极性”或“非极性”）。（3）C分子中都包含_个键，_个键。（4）D的熔、沸点比C2H6的熔、沸点高，其主要原因是（需指明D是何物质）：.CO的结构可表示为CO，N2的结构可表示为NN。（5）下表是两者的键能数据：（单位：kJmol1）ABA=BABCO357.7798.91 071.9N2154.8418.4941.7结合数据说明CO比N2活泼的原因：_。.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关
19、。（6）基态Ni原子的核外电子排布式为_，基态Cu原子的价电子排布式为_。（7）Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为20.5 ，沸点为103 ，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于_（填晶体类型）。答案.（1）Ar（2）极性（3）50（4）D是CH3OH，分子之间能形成氢键.（5）CO中断裂1 mol 键需吸收能量273 kJ，N2中断裂1 mol 键需吸收能量523.3 kJ，所以CO分子中的键比N2分子中的键更容易发生反应.（6）1s22s22p63s23p63d84s23d104s1（7）分子晶体解析（1）18个电子的单原子分子是氩。（2）B是由两种元素的3原子构成的含有18
20、个电子的分子，则B是H2S，是极性分子。（3）C是由两种元素的6原子构成的含有18个电子的分子，原子个数比为12，则C是N2H4，N原子采取sp3杂化，分子内有5个键，无键。（4）D是由6原子构成的含有18个电子有毒的有机物，应是甲醇。CH3OH分子之间能形成氢键，因此熔、沸点比C2H6的熔、沸点高。（5）CO分子中的一个键的键能1 071.9 kJmol1798.9 kJmol1273 kJmol1。N2分子内的一个键的键能941.7 kJmol1418.4 kJmol1523.3 kJmol1，键能越大越稳定，CO分子中的键比N2更容易断裂，所以CO比N2活泼。（6）基态Ni原子的核外电子
21、排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（7）Fe（CO）5熔、沸点低，易溶于非极性溶剂，是分子晶体。14溴化碘（IBr）是一种卤素互化物。它有很高的化学活性，有许多性质跟卤素单质很相似。它在常温、常压下是深红色固体，熔点为41 ，沸点为116 。固体溴化碘是_晶体，含有_键。溴化碘与水反应，生成一种无氧酸和一种含氧酸，反应方程式是_。答案分子极性共价IBrH2O=HBrHIO15已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对的电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3
22、，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是_；（2）Y元素原子的价层电子排布图为_，该元素的名称是_；（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的立体构型为_；（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_；（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_。答案（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3As（2）氧（3）三角锥形（4）As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O（5）稳定性：NH3PH3AsH
23、3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3AsH3PH3，NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高解析（1）由X元素原子4p轨道上有3个未成对电子可知，X元素原子基态时电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As元素；（2）Y元素原子最外层2p轨道上有2个未成对电子，结合题意可知就为氧元素，则其价层电子排布图为；由X、Y和Z三种元素的原子序数之和为42可知Z为H元素。（3）AsH3与NH3结构类似，立体构型应为三角锥形。（4）结合题干中信息写出反应物和生成物，再根据电子守恒法配平该化学方程式。（5）其氢化物分别为NH3、PH3、AsH3。其稳定性由化学键决定，键能越大，化合物越稳定；沸点由分子间作用力（含氢键）决定。
