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3.2 练习1　分子晶体
1. 下列关于分子晶体的说法，正确的是(　B　)
A. 固态时能导电
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
【解析】 分子晶体固态时不导电，A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，而氢键只存在于与电负性很大的氮、氧、氟原子结合的氢原子与另一个电负性很大的原子之间，可以存在于分子之间或分子之内，B正确，C错误；部分非金属单质也是分子晶体，如N2，D错误。
2. 将下列分子按其晶体的熔、沸点由高到低的顺序排列是(　C　)
①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2
A. ①②③④⑤⑥
B. ③②①⑤④⑥
C. ③②①④⑤⑥
D. ⑥⑤④③②①
【解析】 相对分子质量越大，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。
3. 干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较，正确的是(　B　)
A. 晶体的熔点：干冰＞冰
B. 晶体中的空间利用率：干冰＞冰
C. 晶体中分子间相互作用力相同
D. 晶体中键的极性和分子的极性相同
【解析】 冰的结构中，由于H2O分子间存在氢键且氢键具有方向性，故晶胞中存在空隙，空间利用率较低，B正确；冰的分子间既有氢键又有范德华力，而干冰的分子间只有范德华力，C错误；CO2和H2O中均存在极性键，由于分子空间结构不同，CO2是非极性分子，H2O是极性分子，D错误。
4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，如图所示为层内的H3BO3分子通过氢键相连。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 正硼酸晶体不属于分子晶体
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. H3BO3分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D. 含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
【解析】 正硼酸晶体属于分子晶体，A错误；H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关，与氢键无关，B错误；H3BO3分子中的硼原子最外层不符合8电子稳定结构，C错误；1个H3BO3分子中含有3个氢键，D正确。
5. SiCl4的分子结构与CCl4的分子结构类似，对其作出如下推断，其中正确的是(　A　)
①SiCl4晶体是分子晶体　②常温常压下SiCl4不是气体　③SiCl4是由极性共价键形成的分子　④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点
A. 全部
B. 只有①②
C. 只有②③
D. 只有①
【解析】 CCl4属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。SiCl4与CCl4结构相似，则SiCl4是分子晶体，①正确；CCl4在常温常压下是液体，SiCl4与CCl4结构相似，且SiCl4的相对分子质量较大，则常温常压下SiCl4不可能是气体，②正确；SiCl4中Si与Cl形成共价键，则SiCl4是由极性共价键形成的分子，③正确；对组成和结构相似的分子晶体来说，相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4的熔点，④正确。
6. 如图所示为干冰晶胞。下列说法中，错误的是(　A　)
A. 1个CO2分子周围有4个紧邻的分子
B. “水立方”变为“冰立方”，密度减小
C. 用干冰制冷比用氟利昂制冷环保
D. 1个干冰晶胞的质量约为 g
【解析】 由干冰晶胞可知，位于晶胞顶点的某一CO2分子与其距离最近的CO2分子有3个，而这3个CO2分子位于晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故1个CO2分子周围紧邻的CO2分子数目为3×8×=12，A错误；在冰晶体中，每个水分子周围只有四个紧邻的水分子，水分子之间的主要作用力为氢键，而氢键具有饱和性和方向性，所以冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，使得冰的密度比液态水的小，故“水立方”变为“冰立方”，密度减小，B正确；氟利昂排放到大气中会破坏臭氧层，干冰不会，C正确；由干冰的晶胞可知，1个晶胞中含CO2的个数为8×＋6×=4，则1个干冰晶胞的质量约为 g= g，D正确。
7. “冰面为什么滑 ”这与冰层表面的结构有关。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B. 第一层“固态冰”中，水分子间通过共价键形成空间网状结构
C. 第二层“准液体”中，水分子间形成共价键的机会减少，形成氢键的机会增加
D. 当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
【解析】 水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；水分子间不存在共价键，水分子间通过氢键形成空间网状结构，B错误；水分子间不存在共价键，应该是形成氢键的机会减少，C错误；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，使冰面变滑，D正确。
8. 如图所示为冰晶体的晶胞结构。下列说法中，正确的是(　D　)
A. 冰晶胞内水分子间作用力只有氢键
B. 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C. 氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D. 已知冰中氢键的键能为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成液态水时，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
【解析】 冰晶胞内水分子间作用力既有氢键又有范德华力，A错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的水分子数为4＋8×＋6×=8，B错误；氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C错误；冰中氢键的键能为18.5 kJ·mol－1，1 mol冰中含有2 mol氢键，完全破坏1 mol冰中氢键需要能量37.0 kJ，常见的冰的熔化热为336 J·g－1，1 mol 冰完全融化需要吸收能量6.048 kJ，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正确。
9. 下列说法中，正确的是(　D　)
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
【解析】 液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，A错误；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导电，B错误；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，2个水分子间只能形成1个氢键，故冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶2，C错误；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时，水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。
10. 如图所示为C60分子和C60晶胞示意图。下列关于C60晶体的说法，错误的是(　A　)
C60分子　　 C60晶胞
A. C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B. C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C. C60晶体的1个晶胞中含有的碳原子数为240
D. C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
【解析】 构成C60晶体的基本微粒是C60分子，因此C60晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点；由于C60是非极性分子，根据“相似相溶”规律，其可能易溶于四氯化碳中；每个C60晶胞中含有的C60分子个数为8×＋6×=4，因此含有的碳原子数为4×60=240；如果以晶胞中一个顶角的C60分子为研究对象，则共用这个顶角的三个面的面心的C60分子与其距离最近且相等，有=12(个)。
11. (2024·杭州西湖高级中学高二检测)在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法中，正确的是(　C　)
A. 甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B. 甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C. 可燃冰属于分子晶体
D. 水分子的键角大于甲烷分子的键角
【解析】 CH4的VSEPR模型为正四面体形，H2O的VSEPR模型是四面体形，A错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B错误；H2O的键角为105°，CH4的键角为109°28'，D错误。
12. 有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)见下表：
第一组 第二组 第三组 第四组
A －268.8 F2 －187.0 HF 19.4 H2O 100.0
B －249.5 Cl2 －33.6 HCl －84.0 H2S －60.2
C －185.8 Br2 58.7 HBr －67.0 H2Se －42.0
D －151.7 I2 184.0 HI －35.3 H2Te －1.8
下列说法中，正确的是(　B　)
A. 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B. 第三组与第四组相比，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C. 第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D. 第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
【解析】 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A错误；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C错误；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体，D错误。
13. 如图所示为甲烷晶体的晶胞结构。下列说法中，正确的是(　B　)
A. 甲烷晶胞中的球只代表1个碳原子
B. 晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子
C. 甲烷晶体熔化时需克服共价键
D. 1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
【解析】 由题图可知，甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子，并不是1个碳原子，A错误；由甲烷晶胞可知，位于晶胞顶点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12，B正确；甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C错误；1个甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×＋6×=4，D错误。
14. (2024·春晖中学高二检测)据某杂志报道，科研人员在20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图所示为水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。请回答下列问题：
(1)以上信息体现了水分子具有　极　性，水分子中氧原子的杂化方式为　sp3杂化　。
(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)： 　。
(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热时无液体产生，俗称“干冰”。如图所示为干冰的晶胞结构。
一个晶胞中有　4　个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为　2个σ键，2个π键　。
②取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为　镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成　， 发生反应的化学方程式是　2Mg＋CO22MgO＋C　。
15. 氢气是一种清洁能源，我们必须解决它的储存问题来对其加以利用，C60可用作储氢材料，请根据要求回答下列问题：
(1)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞结构如图所示，该物质在低温时是一种超导体，该物质的K原子和C60分子的个数之比为　3∶1　。
(2)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子的最外层都满足8电子稳定结构，则28 g Si60分子中π键的数目为　0.5NA　。
【解析】 (1)根据均摊法可知，晶胞中C60分子的数目为1＋8×=2、K原子的数目为12×=6，则K原子和C60分子的个数比为6∶2=3∶1。(2)Si60分子中每个硅原子只能跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，所以每个硅原子和其中两个硅原子形成共价单键，和另外的一个硅原子形成共价双键，平均每个Si原子含有0.5个π键，28 g S60分子中 Si原子物质的量为=1 mol，分子中含有0.5 mol π键，其中含有π键的数目为0.5 NA。3.2 练习1　分子晶体
1. 下列关于分子晶体的说法，正确的是( )
A. 固态时能导电
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
2. 将下列分子按其晶体的熔、沸点由高到低的顺序排列是( )
①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2
A. ①②③④⑤⑥
B. ③②①⑤④⑥
C. ③②①④⑤⑥
D. ⑥⑤④③②①
3. 干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比较，正确的是( )
A. 晶体的熔点：干冰＞冰
B. 晶体中的空间利用率：干冰＞冰
C. 晶体中分子间相互作用力相同
D. 晶体中键的极性和分子的极性相同
4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，如图所示为层内的H3BO3分子通过氢键相连。下列说法中，正确的是( )
A. 正硼酸晶体不属于分子晶体
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. H3BO3分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D. 含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
5. SiCl4的分子结构与CCl4的分子结构类似，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不是气体　③SiCl4是由极性共价键形成的分子　④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点
A. 全部
B. 只有①②
C. 只有②③
D. 只有①
6. 如图所示为干冰晶胞。下列说法中，错误的是( )
A. 1个CO2分子周围有4个紧邻的分子
B. “水立方”变为“冰立方”，密度减小
C. 用干冰制冷比用氟利昂制冷环保
D. 1个干冰晶胞的质量约为 g
7. “冰面为什么滑 ”这与冰层表面的结构有关。下列说法中，正确的是( )
A. 由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B. 第一层“固态冰”中，水分子间通过共价键形成空间网状结构
C. 第二层“准液体”中，水分子间形成共价键的机会减少，形成氢键的机会增加
D. 当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
8. 如图所示为冰晶体的晶胞结构。下列说法中，正确的是( )
A. 冰晶胞内水分子间作用力只有氢键
B. 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C. 氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D. 已知冰中氢键的键能为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成液态水时，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
9. 下列说法中，正确的是( )
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
10. 如图所示为C60分子和C60晶胞示意图。下列关于C60晶体的说法，错误的是( )
C60分子　　 C60晶胞
A. C60晶体可能具有很高的熔、沸点
B. C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C. C60晶体的1个晶胞中含有的碳原子数为240
D. C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
11. (2024·杭州西湖高级中学高二检测)在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列说法中，正确的是( )
A. 甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B. 甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C. 可燃冰属于分子晶体
D. 水分子的键角大于甲烷分子的键角
12. 有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)见下表：
第一组 第二组 第三组 第四组
A －268.8 F2 －187.0 HF 19.4 H2O 100.0
B －249.5 Cl2 －33.6 HCl －84.0 H2S －60.2
C －185.8 Br2 58.7 HBr －67.0 H2Se －42.0
D －151.7 I2 184.0 HI －35.3 H2Te －1.8
下列说法中，正确的是( )
A. 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B. 第三组与第四组相比，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C. 第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D. 第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
13. 如图所示为甲烷晶体的晶胞结构。下列说法中，正确的是( )
A. 甲烷晶胞中的球只代表1个碳原子
B. 晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子
C. 甲烷晶体熔化时需克服共价键
D. 1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
14. (2024·春晖中学高二检测)据某杂志报道，科研人员在20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图所示为水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。请回答下列问题：
(1)以上信息体现了水分子具有 性，水分子中氧原子的杂化方式为 。
(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)： 。
(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热时无液体产生，俗称“干冰”。如图所示为干冰的晶胞结构。
一个晶胞中有 个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为 。
②取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为 ， 发生反应的化学方程式是 。
15. 氢气是一种清洁能源，我们必须解决它的储存问题来对其加以利用，C60可用作储氢材料，请根据要求回答下列问题：
(1)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞结构如图所示，该物质在低温时是一种超导体，该物质的K原子和C60分子的个数之比为 。
(2)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子的最外层都满足8电子稳定结构，则28 g Si60分子中π键的数目为 。 (共34张PPT)
二、 分子晶体与共价晶体
练习1　分子晶体
晶体结构与性质
第三章
高中化学 选择性必修2 物质结构与性质
必备知识练
1. 下列关于分子晶体的说法，正确的是(　　)
A. 固态时能导电
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
【解析】 分子晶体固态时不导电，A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，而氢键只存在于与电负性很大的氮、氧、氟原子结合的氢原子与另一个电负性很大的原子之间，可以存在于分子之间或分子之内，B正确，C错误；部分非金属单质也是分子晶体，如N2，D错误。
B
2. 将下列分子按其晶体的熔、沸点由高到低的顺序排列是
(　　)
①HCl　②HBr　③HI　④CO　⑤N2　⑥H2
A. ①②③④⑤⑥ B. ③②①⑤④⑥
C. ③②①④⑤⑥ D. ⑥⑤④③②①
【解析】 相对分子质量越大，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。
C
3. 干冰和冰是两种常见的分子晶体，下列关于两种晶体的比
较，正确的是(　　)
A. 晶体的熔点：干冰＞冰
B. 晶体中的空间利用率：干冰＞冰
C. 晶体中分子间相互作用力相同
D. 晶体中键的极性和分子的极性相同
【解析】 冰的结构中，由于H2O分子间存在氢键且氢键具有方向性，故晶胞中存在空隙，空间利用率较低，B正确；冰的分子间既有氢键又有范德华力，而干冰的分子间只有范德华力，C错误；CO2和H2O中均存在极性键，由于分子空间结构不同，CO2是非极性分子，H2O是极性分子，D错误。
B
4. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白
色晶体，如图所示为层内的H3BO3分子
通过氢键相连。下列说法中，正确的是
(　　)
A. 正硼酸晶体不属于分子晶体
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. H3BO3分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D. 含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
D
【解析】 正硼酸晶体属于分子晶体，A错误；H3BO3分子的稳定性与分子内部的共价键有关，与氢键无关，B错误；H3BO3分子中的硼原子最外层不符合8电子稳定结构，C错误；1个H3BO3分子中含有3个氢键，D正确。
5. SiCl4的分子结构与CCl4的分子结构类似，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不是气体　
③SiCl4是由极性共价键形成的分子　
④SiCl4的熔点高于CCl4的熔点
A. 全部 B. 只有①②
C. 只有②③ D. 只有①
A
【解析】 CCl4属于分子晶体，常温常压下为液体，含有共价键。SiCl4与CCl4结构相似，则SiCl4是分子晶体，①正确；CCl4在常温常压下是液体，SiCl4与CCl4结构相似，且SiCl4的相对分子质量较大，则常温常压下SiCl4不可能是气体，②正确；SiCl4中Si与Cl形成共价键，则SiCl4是由极性共价键形成的分子，③正确；对组成和结构相似的分子晶体来说，相对分子质量越大，熔点越高，则SiCl4的熔点高于CCl4的熔点，④正确。
6. 如图所示为干冰晶胞。下列说法中，错误的是(　　)
A. 1个CO2分子周围有4个紧邻的分子
B. “水立方”变为“冰立方”，密度减小
C. 用干冰制冷比用氟利昂制冷环保
D. 1个干冰晶胞的质量约为 g
A
【解析】 由干冰晶胞可知，位于晶胞顶点的某一CO2分子与其距离最近的CO2分子有3个，而这3个CO2分子位于晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故1个CO2分子周围紧邻的CO2分子数目为3×8×=12，A错误；在冰晶体中，每个水分子周围只有四个紧邻的水分子，水分子之间的主要作用力为氢键，而氢键具有饱和性和方向性，所以冰晶体中水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，使得冰的密度比液态水的小，故“水立方”变为“冰立方”，密度减小，B正确；氟利昂排放到大气中会破坏臭氧层，干冰不会，C正确；由干冰的晶胞可知，1个晶胞中含CO2的个数为8×＋6×=4，则1个干冰晶胞的质量约为 g= g，D正确。
7. “冰面为什么滑 ”这与冰层表面的结构有关。下列说法
中，正确的是(　　)
A. 由于氢键的存在，水
分子的稳定性好，高
温下也很难分解
B. 第一层“固态冰”
中，水分子间通过共
价键形成空间网状结构
C. 第二层“准液体”中，水分子间形成共价键的机会减少，形成氢键的机会增加
D. 当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
D
【解析】 水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；水分子间不存在共价键，水分子间通过氢键形成空间网状结构，B错误；水分子间不存在共价键，应该是形成氢键的机会减少，C错误；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，使冰面变滑，D正确。
8. 如图所示为冰晶体的晶胞结构。下列说法
中，正确的是(　　)
A. 冰晶胞内水分子间作用力只有氢键
B. 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C. 氢键具有方向性和饱和性，也是σ键的一种
D. 已知冰中氢键的键能为18.5 kJ·mol－1，而常见的冰的熔化热为336 J·g－1，这说明冰变成液态水时，氢键部分被破坏(假设熔化热全部用于破坏氢键)
D
【解析】 冰晶胞内水分子间作用力既有氢键又有范德华力，
A错误；由冰晶胞的结构可知，每个冰晶胞平均占有的水分子数为4＋8×＋6×=8，B错误；氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，C错误；冰中氢键的键能为18.5 kJ·mol－1，1 mol冰中含有2 mol氢键，完全破坏1 mol冰中氢键需要能量37.0 kJ，常见的冰的熔化热为336 J·g－1，1 mol 冰完全融化需要吸收能量6.048 kJ，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正确。
关键能力练
9. 下列说法中，正确的是(　　)
A. 范德华力普遍存在于分子之间，如液态水中因范德华力的存在使水分子发生缔合
B. H2SO4为强电解质，硫酸晶体是能导电的
C. 冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，所以冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶4
D. 氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时体积会变大
D
【解析】 液态水中因分子间氢键的存在使水分子发生缔合，
A错误；虽然H2SO4为强电解质，但是硫酸晶体是分子晶体，不能导电，B错误；冰中1个H2O分子可通过氢键与4个水分子相连，2个水分子间只能形成1个氢键，故冰中H2O分子与氢键的数目之比为1∶2，C错误；氢键有饱和性和方向性，所以液态水结成冰时，水分子之间的空隙变大，故其体积会变大，D正确。
10. 如图所示为C60分子和C60晶胞示意图。下列关于C60晶体的说法，错误的是(　　)
C60分子　　 C60晶胞
A. C60晶体可能具有很高的熔、
沸点
B. C60晶体可能易溶于四氯化碳中
C. C60晶体的1个晶胞中含有的碳原子数为240
D. C60晶体中每个C60分子与12个C60分子紧邻
A
【解析】 构成C60晶体的基本微粒是C60分子，因此C60晶体是分子晶体，不可能具有很高的熔、沸点；由于C60是非极性分子，根据“相似相溶”规律，其可能易溶于四氯化碳中；每个C60晶胞中含有的C60分子个数为8×＋6×=4，因此含有的碳原子数为4×60=240；如果以晶胞中一个顶角的C60分子为研究对象，则共用这个顶角的三个面的面心的C60分子与其距离最近且相等，有=12(个)。
11. (2024·杭州西湖高级中学高二检测)在海洋深处的沉积物中含有大量可燃冰，其主要成分是甲烷水合物。甲烷水合物的结构可以看成是甲烷分子装在由水分子形成的“笼子”里。下列
说法中，正确的是(　　)
A. 甲烷分子和水分子的VSEPR模型都是正四面体形
B. 甲烷分子通过氢键与构成“笼子”的水分子相结合
C. 可燃冰属于分子晶体
D. 水分子的键角大于甲烷分子的键角
C
【解析】 CH4的VSEPR模型为正四面体形，H2O的VSEPR模型是四面体形，A错误；甲烷分子与构成“笼子”的水分子间不能形成氢键，B错误；H2O的键角为105°，CH4的键角为109°28'，D错误。
12. 有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)见下表：
第一组 第二组 第三组 第四组
A －268.8 F2 －187.0 HF 19.4 H2O 100.0
B －249.5 Cl2 －33.6 HCl －84.0 H2S －60.2
C －185.8 Br2 58.7 HBr －67.0 H2Se －42.0
D －151.7 I2 184.0 HI －35.3 H2Te －1.8
下列说法中，正确的是(　　)
A. 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最大
B. 第三组与第四组相比，化合物的稳定性：HBr＞H2Se
C. 第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI
D. 第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
B
【解析】 第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A错误；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故氢化物的稳定性：HBr＞H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C错误；第一组物质是分子晶体，但分子中不一定含有共价键，如稀有气体，D错误。
拓展突破练
13. 如图所示为甲烷晶体的晶胞结构。下列说法中，正确的是
(　　)
A. 甲烷晶胞中的球只代表1个碳原子
B. 晶体中1个CH4分子有12个紧邻的CH4分子
C. 甲烷晶体熔化时需克服共价键
D. 1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
B
【解析】 由题图可知，甲烷晶胞中的球代表的
是1个甲烷分子，并不是1个碳原子，A错误；由
甲烷晶胞可知，位于晶胞顶点的某一个甲烷分
子与其距离最近的甲烷分子有3个，而这3个甲
烷分子在晶胞的面上，因此每个都被2个晶胞共用，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×=12，B正确；甲烷晶体是分子晶体，熔化时克服范德华力，C错误；1个甲烷晶胞中甲烷分子的个数为8×＋6×=4，D错误。
14. (2024·春晖中学高二检测)据某杂志报道，科研人员在
20 ℃、1个大气压和其他一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”。如图所示为水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。请回答下列问题：
(1)以上信息体现了水分子具有__________性，水分子中氧原子的杂化方式为__________。
(2)参照热冰的图示，以一个水分子为中心，画出水分子间最基
本的连接方式(用结构式表示)： __________________。
极
sp3杂化
(3)①固体二氧化碳外形似冰，受热时无液体产生，俗称“干冰”。如图所示为干冰的晶胞结构。
一个晶胞中有__________个二氧化碳分子；在一个二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目为___________________。
4
2个σ键，2个π键
②取两块大小相同的干冰，在一块干冰中央挖一个小穴，撒入镁粉，用红热的铁棒引燃后，再盖上另一块干冰，出现的现象为____________________________________________________ _______， 发生反应的化学方程式是______________________
___________。
镁粉在干冰中继续燃烧，发出耀眼的白光，并有黑色物质生成
2Mg＋CO2
2MgO＋C
15. 氢气是一种清洁能源，我们必须解决它的储存问题来对其加以利用，C60可用作储氢材料，请根据要求回答下列问题：
(1)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞结构如图所示，该物质在低温时是一种超导体，该物质的K原子和C60分子的个数之比为__________。
(2)继C60后，科学家又合成了Si60、
N60，Si60分子中每个硅原子只跟相
邻的3个硅原子形成共价键，且每个
硅原子的最外层都满足8电子稳定结
构，则28 g Si60分子中π键的数目为
__________。
3∶1
0.5NA
【解析】 (1)根据均摊法可知，晶胞中C60分子的数目为1＋8×=2、K原子的数目为12×=6，则K原子和C60分子的个数比为6∶2=3∶1。(2)Si60分子中每个硅原子只能跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，所以每个硅原子和其中两个硅原子形成共价单键，和另外的一个硅原子形成共价双键，平均每个Si原子含有0.5个π键，28 g S60分子中 Si原子物质的量为=1 mol，分子中含有
0.5 mol π键，其中含有π键的数目为0.5 NA。

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