【红对勾】高中化学 第三章 第二节 分子晶体与原子晶体课时训练 新人教版选修3.DOC_第1页
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课时作业14分子晶体与原子晶体一、选择题(共44分)1关于sio2晶体的叙述中,正确的是()a通常状况下,60 g sio2晶体中含有的分子数为na(na表示阿伏加德罗常数)b60 g sio2晶体中,含有2na个sio键c晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点dsio2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子解析:60 g sio2晶体即1 mol sio2,晶体中含有sio键数目为4 mol(每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子,各拿出一个单电子形成sio共价键),含4na个sio键;sio2晶体中含有无数的硅原子和氧原子,只是硅、氧原子个数比为1:2。在sio2晶体中,每个硅原子和与其相邻且最近的4个氧原子形成正四面体结构,硅原子处于该正四面体的中心,而4个氧原子处于该正四面体的4个顶点上。答案:c2下列晶体性质的比较中,正确的是()a熔点:单质硫磷晶体硅b沸点:nh3h2ohfc硬度:白磷冰二氧化硅d熔点:sii4sibr4sicl4解析:硫与磷是分子晶体,晶体硅是原子晶体,其中晶体硅的熔点远高于硫与磷的熔点,a项错误;氟化氢、水、氨都是分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有关,因为这三种物质之中都存在氢键,且水分子间氢键最强,氨分子间氢键最弱,故水的沸点最高,氨的最低,b项错误;二氧化硅是原子晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,c项错误;卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,熔点越高,d项正确。答案:d3最近科学家在实验室里成功地将co2在高压下转化为类似sio2的原子晶体。下列关于该co2晶体的叙述中,不正确的是()a该晶体中c、o原子个数比为1:2b该晶体中oco的键角为180c该晶体的熔、沸点高,硬度大d该晶体中c、o原子最外层都满足8电子稳定结构解析:由sio2原子晶体的结构,可以得出co2原子晶体的结构。将co2由分子晶体转化为原子晶体,其c、o组成比不变,只是化学键和原子排列发生变化,故a项正确;该晶体是以c原子为中心的四面体结构,故oco键角不可能为180,b项错误;由于晶体中co键键长比sio键键长短,故该晶体熔、沸点高,硬度大,c项正确;晶体中每个c原子通过4个单键与o原子相连达到8电子稳定结构,而每个o原子也通过2个单键与c原子相连达到8电子稳定结构,故d项正确。答案:b4干冰和二氧化硅晶体同属a族元素的最高价氧化物,它们的熔、沸点差别很大的原因是()a二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量bc、o键键能比si、o键键能小c干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体d干冰易升华,二氧化硅不能解析:干冰和sio2所属晶体类型不同,干冰为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力;sio2为原子晶体,熔化时破坏化学键,所以熔点较高。答案:c5下列物质的晶体直接由原子构成的一组是()co2sio2晶体si白磷氨基乙酸固态heabc d解析:co2、白磷、氨基乙酸、固态he是分子晶体,其晶体由分子构成,稀有气体he由单原子分子构成;sio2、晶体si属于原子晶体,其晶体直接由原子构成。答案:c6下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是()a水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键b由极性键形成的分子可能是非极性分子c水和冰中都含有氢键d分子晶体中一定存在范德华力,可能有共价键解析:a项h2o中,o具有很强的得电子能力,因此与h形成的共价键很稳定,不容易被破坏,这与水中存在氢键无关,氢键影响的是物质的物理性质,则a错;大多数分子晶体中存在共价键,但稀有气体中就无共价键的存在,故d正确。答案:a7据报道:用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是()a该碳氮化合物呈片层状结构b该碳氮化合物呈立体网状结构c该碳氮化合物cn键键长比金刚石中cc键键长长d该碳氮化合物中存在分子间作用力解析:因碳氮化合物硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,故是立体网状结构。与金刚石相比,c原子半径大于n原子半径,所以cn键键长小于cc键键长。答案:b8有x、y、z、w、m五种短周期元素,其中x、y、z、w同周期,z、m同主族;x与m2具有相同的电子层结构;离子半径z2w;y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是()ax、m两种元素只能形成x2m型化合物b由于w、z、m元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低c元素y、z、w的单质晶体属于同种类型的晶体d元素w和m的某些单质可作为水处理中的消毒剂解析:x与m2具有相同的电子层结构且均属于短周期元素,可推知x为钠元素,m为氧元素,由此可知z为硫元素;x、y、z、w属于同周期元素,由离子半径:z2w,可推知w为氯元素;y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料,不难判断,y为硅元素。na与o两种元素可形成na2o和na2o2两种化合物,故a项错误;虽然hcl、h2s、h2o的相对分子质量依次减小,但因h2o分子间存在氢键,沸点高于hcl和h2s,故b项错误;单质si属于原子晶体,单质s和cl2属于分子晶体,故c项错误;o3和cl2都具有强氧化性,可作为水处理的消毒剂,故d项正确。答案:d9金刚石是典型的原子晶体,下列关于金刚石的说法中错误的是()a晶体中不存在独立的“分子”b碳原子间以共价键相结合c金刚石是硬度最大的物质之一d化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应解析:在金刚石中,碳原子间以共价键结合成空间立体网状结构,不存在具有固定组成的分子。由于碳的原子半径比较小,碳和碳之间的共价键键能高,所以金刚石的硬度很大。故a、b、c三项均正确。但是由于金刚石是碳的单质,所以它可以在空气或氧气中燃烧生成co2,故d错。答案:d10下列事实能说明刚玉(al2o3)是一种原子晶体的是()al2o3是两性氧化物硬度很大它的熔点为2 045 几乎不溶于水自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石a bc d解析:指的是al2o3的分类,指的是刚玉的种类,这两项都无法说明al2o3是一种原子晶体。答案:b11已知c3n4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于c3n4晶体的说法正确的是()ac3n4是分子晶体bc3n4晶体中,cn键的键长比金刚石中的cc键的键长长cc3n4晶体中每个碳原子连接4个氮原子,而每个氮原子连接3个碳原子dc3n4晶体中微粒间通过分子间作用力结合解析:根据c3n4的性质可知其为原子晶体;cn键为极性共价键,由于原子半径:r(n)3 550 li:181 hf:83 晶体硅:1 410 na:98 hcl:114 晶体硼:2 573 k:63 hbr:87 二氧化硅:1 723 rb:39 hi:51 根据上表回答下列问题:(1)a组属于_晶体,其熔化时克服的微粒间作用力是_。(2)b组晶体的共同物理性质是_(填序号)。有金属光泽有导电性有导热性有延展性(3)c组中hf熔点反常是由于_。解析:a组熔点都很高,为原子晶体,原子晶体熔化时破坏的是共价键;b组均为金属晶体,故具有金属的物理通性;c组都是分子晶体,且组成和结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,hf的相对分子质量最小,熔点却比hcl高,由分子熔点的反常可以联想到氢键,hf熔化时,除了破坏分子间作用力外还要破坏氢键,所需能量更多,导致熔点较高。答案:(1)原子共价键(2)(3)hf分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多13(16分)回答下列各题:(1)h2h2、h2oh2o、ch3ohh2o、ccl4h2o,上述各对分子之间只存在范德华力的有_,存在氢键的有_。(填序号)(2)在物质苯、nh3、c3h8、对羟基苯甲醛、ch3ch2oh中,能形成分子间氢键的有_,能形成分子内氢键的有_,不能形成氢键的有_。(填序号)(3)在晶体nacl、干冰、金刚石、金属钠中,其构成微粒之间的作用力分别是_、_、_、_。其中熔点最高的是_,最低的是_(填序号)。(4)冰融化时,要克服h2o分子间的_和_。硫粉溶于cs2时依靠它们之间的_作用。(5)在ncl3、pcl3、ascl3、sbcl3中沸点最低的是_;在kf、kcl、kbr、ki中,熔点最高的是_。解析:(1)根据氢键形成的条件,xhy,x、y必须为电负性大的非金属,如n、o、f;且y上应有孤电子对,由此可以判断可以形成氢键。(2)与(1)解法相似。(3)各晶体依次为离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体,然后判断微粒间作用力强弱。根据各晶体性质,熔点最高的一般为原子晶体;最低的一般为分子晶体。(4)h2o中存在氢键,故冰融化需克服范德华力和氢键;s溶于cs2依靠范德华力。(5)结构和组成相似的分子在不存在氢键时,相对分子质量越大,沸点越高,故ncl3沸点最低。离子晶体中,晶格能(第四节会学到)越大,沸点越高,因半径fclbr”“mr(n2),故n60晶体中分子的范德华力比n2晶体大,n60晶体的熔、沸点比n2晶体高。(2)因每个氮原子形成三个nn键,每个nn键被2个n原子共用,故1 mol n60中存在nn键:1 mol60390 mol。发生的反应为n60=30n2,故h90167 kjmol130942 kjmol113 230 kjmol1n60。(3)由于反应放出大量的热同时生成大量气体,因此n60可用作高能炸药。答案:(1)分子高n60、n2均形成分子晶体,且n60的相对分子质量大,分子间作用力大,故熔、沸点高(2)13 230(3)n60可作高能炸药(其他答案合理也可)15(16分)有e、q、t、x、z五种前四周期元素,原子序数eqtxz。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qt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qt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,其晶胞如下图,则甲的化学式为_。(4)化合物乙的晶胞如下图,乙由e、q两元素组成,硬度超过金刚石。乙的晶体类型为_,其硬度超过金刚石的原因是_。乙的晶体中e、q两种元素原子的杂化方式均为_。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、no为等电子体,电子式相似,故no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h

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