学年人教版化学选修3第3章第2节分子晶体和原子晶体第2课时作业Word文档下载推荐.docx

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D.晶体中最小环上的原子数为12

知识点二　原子晶体性质的考查

4.美国《科学》杂志曾报道:

在40GPa的高压下,用激光加热到1800K,人们成功制得了原子晶体CO2,下列对该物质的推断一定不正确的是（　　）

A.该原子晶体中含有极性键

B.该原子晶体易升华,可用作制冷材料

C.该原子晶体有很高的熔、沸点

D.该原子晶体硬度大,可用作耐磨材料

5.碳化硅（SiC）晶体有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。

它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是（　　）

A.熔点从高到低的顺序是碳化硅>

金刚石>

晶体硅

B.熔点从高到低的顺序是金刚石>

晶体硅>

碳化硅

C.三种晶体中的结构单元都是正四面体结构

D.三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体

6.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法中错误的是（　　）

AlCl3

SiCl4

晶体硼

金刚石

熔点/℃

190

-60

2300

>

3550

1410

沸点/℃

183

57

2550

4827

2355

A.SiCl4是分子晶体

B.晶体硼是原子晶体

C.AlCl3是分子晶体,加热能升华

D.金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键弱

7.根据下列性质判断,属于原子晶体的物质是（　　）

A.熔点2700℃,导电性好,延展性强

B.无色晶体,熔点3550℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂

C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃,熔化时能导电

D.熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电

8.下列晶体性质的比较正确的是（　　）

A.熔点:

碳化硅>

金刚石　

B.沸点:

NH3>

H2O>

HF

C.硬度:

白磷>

冰>

二氧化硅　　　

D.熔点:

SiI4>

SiBr4>

9.[2018·

河北邢台联考]下列说法中,正确的是（　　）

A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂

B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高

C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点一定越高

D.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定

10.下表是某些原子晶体的熔点和硬度。

原子晶体

氮化硼

石英

硅

锗

3000

2700

1710

1211

硬度

10

9.5

7.5

7.0

6.0

分析表中的数据,判断下列叙述正确的是（　　）

A.构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高

B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越高

C.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大

D.构成原子晶体的原子的相对分子质量越大,晶体的硬度越大

11.[2017·

黑龙江鸡西十九中期中]某原子晶体A,其空间结构中的一部分如图L3-2-8所示。

A与某物质B反应生成C,其实质是在每个A—A键中插入一个B原子,则C的化学式为（　　）

图L3-2-8

A.ABB.A5B4

C.AB2D.A2B5

12.

（1）六方氮化硼在高温高压下可转化为立方氮化硼,其晶胞结构如图L3-2-9所示,晶胞边长为dcm,该晶胞中含有　　　　个氮原子、　　　　个硼原子。

（2）N与砷（As）是同族元素,B与镓（Ga）是同族元素,立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是　　　　（填写名称）;

立方砷化镓晶体的晶胞边长为apm（1pm=10-12m）,则其密度为　　　　（用含a的式子表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值）g·

cm-3。

图L3-2-9

13.单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据:

熔点/K

沸点/K

2335

（1）晶体硼的晶体类型属于　　　　晶体,理由是　 

　。

（2）已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有1个B原子。

通过观察图形及推算,此晶体结构单元由　　　　个硼原子构成。

其中B—B键的键角为　　　　。

图L3-2-10

14.C60、金刚石和石墨的结构模型如图L3-2-11所示（石墨仅表示出其中的一层结构）:

图L3-2-11

（1）C60、金刚石和石墨三者的关系是互为　　　　。

A.同分异构体B.同素异形体

C.同系物D.同位素

（2）固态时,C60属于　　　　（填“原子”或“分子”）晶体,C60分子中含有双键的数目是

　　　　个。

（3）晶体硅的结构跟金刚石相似,1mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是　　　　NA。

（4）石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是　　　　。

15.有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素,原子序数E<

Q<

T<

X<

Z。

E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,且I1（E）<

I1（T）<

I1（Q）,其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态,且Q与ET2互为等电子体。

X为周期表前四周期中电负性最小的元素,Z的原子序数为28。

请回答下列问题（答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号）:

（1）写出Q的电子式:

　　　　　　　　　,基态Z原子的核外电子排布式为　　　　　　　。

（2）Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等两种。

（3）化合物甲由T、X两元素组成,其晶胞如图L3-2-12所示,则甲的化学式为　　　　。

图L3-2-12

（4）化合物乙的晶胞如图L3-2-13所示,乙由E、Q两元素组成,硬度超过金刚石。

图L3-2-13

①乙的晶体类型为　　　　　　,其硬度超过金刚石的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为　　　　。

第2课时　原子晶体

1.A　[解析]稀有气体形成的晶体只存在范德华力,A项错误;

晶胞是描述晶体结构的基本单元,通过晶胞的组成可推知晶体的组成,B项正确;

分子晶体在固态和熔融态下均不能电离出离子,不导电,C项正确;

原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体属于原子晶体,原子晶体只存在共价键,不存在其他类型的化学键,D项正确。

2.B　[解析]因N原子半径比C原子半径小,则C3N4晶体中,C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要短,A项错误;

由信息可知,C3N4晶体很可能具有比金刚石还大的硬度,且原子间均以单键结合,所以C3N4为原子晶体,与二氧化硅的晶体类型相同,B项正确;

原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子,C项错误;

C3N4晶体是原子晶体,不存在范德华力,D项错误。

3.A　[解析]由二氧化硅晶体的空间结构图可以看出,1个硅原子与周围4个氧原子形成了4个Si—O键,其中有一半Si—O键（2个Si—O键）属于该硅原子,而1个氧原子能形成2个Si—O键,其中有一半Si—O键（1个Si—O键）属于该氧原子,1molSiO2含有1mol硅原子和2mol氧原子,故1molSiO2晶体中含有的Si—O键为4mol,A项错误;

SiO2晶体中,硅原子与氧原子的个数比为1∶2,B项正确;

通过上面的分析可知,在SiO2晶体中,硅原子与氧原子最外层都达到了8电子稳定结构,C项正确;

由结构图可以看出,晶体中最小环上的原子数为12,其中包括6个硅原子和6个氧原子,D项正确。

4.B　[解析]在一定条件下,CO2由分子晶体变为原子晶体,其成键情况发生了变化,由原来的碳氧双键变为碳氧单键,但化学键依然为极性共价键,A项正确;

由于晶体类型及分子结构发生变化,物质的熔、沸点等性质也发生了变化,原子晶体CO2具有高硬度、高熔沸点等特点,C、D项正确,B项错误。

5.C

6.D　[解析]SiCl4、AlCl3的熔、沸点低,都是分子晶体,AlCl3的沸点低于其熔点,即在未熔化的温度下它就能气化,故AlCl3加热能升华,A、C项正确;

晶体硼的熔、沸点高,所以晶体硼是原子晶体,B项正确;

碳原子的半径比硅原子的半径小,金刚石中的C—C键键长比晶体硅中的Si—Si键键长短,金刚石中的C—C键键能比晶体硅中的Si—Si键键能大,金刚石中的C—C键比晶体硅中的Si—Si键强,D项错误。

7.B　8.D

9.B　[解析]冰为分子晶体,融化时破坏的是分子间作用力,与H—O键无关,A项错误;

原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱,共价键越强,熔点越高,B项正确;

分子晶体熔沸点的高低取决于分子间作用力的大小,而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小,C、D项错误。

10.B　[解析]原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关,而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。

11.C　[解析]由于处于中心的A原子实际结合的B原子为×

4=2个,故C的化学式为AB2（如图）。

12.

（1）4　4　

（2）氮化硼　

[解析]

（1）晶胞中N原子数目为4,B原子数目为8×

+6×

=4。

（2）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,均属于原子晶体,原子半径:

N<

As、B<

Ga,故氮化硼中共价键更强,氮化硼晶体熔点更高。

晶胞中As、Ga原子数目均为4,晶胞质量为4×

g,晶胞密度为4×

g÷

（a×

10-10cm）3=g·

13.

（1）原子　晶体硼的熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间,熔沸点很高,硬度很大

（2）12　60°

14.

（1）B　

（2）分子　30　（3）2　（4）2

15.

（1）[:

:

N:

]+　1s22s22p63s23p63d84s2

（2）这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键

（3）KO2　（4）①原子晶体　C—N键的键长小于C—C键,键能大于C—C键　②sp3

[解析]由题意知,E、Q、T、X、Z五种元素分别为C、N、O、K、Ni。

（1）CO2、N互为等电子体,电子式相似,故N的电子式为[:

]+,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。

（2）Q的简单氢化物NH3极易溶于T的简单氢化物H2O,其主要原因有这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成氢键。

（3）由化合物甲的晶胞可知,甲的化学式为KO2。

（4）①由化合物乙的晶胞可知,乙的化学式为C3N4,属于原子晶体,其硬度超过金刚石的原因是C—N键的键长小于C—C键,键能大于C—C键。

②C3N4晶体中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp3。