鲁科版选修3 原子晶体与分子晶体 作业4.doc

自主广场我夯基 我达标1.下列叙述正确的是（ ）a.同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高b.同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子c.同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高d.稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高思路解析：同一主族的金属元素，原子半径越大，其单质的熔点越低，故a错；同一周期元素的原子，半径越小越难失去电子，b也错；同一主族的元素的氢化物，有些氢化物的沸点反常，如hf、h2o、nh3，c亦错；稀有气体分子属于分子晶体，原子序数越大，相对分子质量越大，分子间作用力越大，其单质的沸点一定越高，所以d正确。答案：d2.根据相关化学原理，下列判断正确的是（ ）a.若x是原子晶体，y是分子晶体，则熔点：xyb.若a2+2d-=2a-+d2，则氧化性：d2a2.c.若r2-和m+的电子层结构相同，则原子序数：rmd.若弱酸ha的酸性强于弱酸hb，则同浓度钠盐溶液的碱性:naanab思路解析：原子晶体的熔点均大于分子晶体的熔点，应为xy，所以a错；根据氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性，故b错；r的原子序数+2=m的原子序数-1，所以原子序数：rm不正确，c错；根据“越弱越水解”，naa的水解程度小于nab的水解程度，故d正确。答案：d3.下列说法正确的是（ ）a.h与d，16o与18o互为同位素；h216o、d218o互为同素异形体；甲醇、乙二醇和丙三醇互为同系物b.在sio2晶体中，1个si原子和2个o原子形成2个共价键c.hi的相对分子质量大于hf，所以hi的沸点高于hfd.由a族和a族元素形成的原子个数比为11、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子型化合物思路解析：同素异形体是指单质，同系物要求结构相似，a错；sio2晶体中1个si原子和4个o原子形成4个共价键，b错；hi的相对分子质量虽然大于hf，但hf分子间存在氢键，c错。答案：d4.下列说法错误的是（ ）a.原子晶体中只存在非极性共价键b.分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力c.金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性d.离子晶体在熔化状态下能导电思路解析：本题是有关晶体结构和性质的考查，对离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体这四种晶体应从构成微粒、作用方式、常规性质、实例等多方面全面掌握。a项中如果是不同种元素的原子构成的原子晶体，就会存在极性键，故a错；b项中分子晶体各微粒间的作用力只有分子间作用力，故b正确；c项中导电、导热、延展性是金属晶体的通性，故c正确;d项中离子晶体在受热熔化时因离解出了自由移动的离子而能导电，故d正确。答案：a5.氮化铝（aln）具有耐高温、耐冲击、导热性能好等优良性质，被广泛应用于电子工业、推测陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：al2o3+n2+3c2aln+3co，下列叙述正确的是（ ）a.在氮化铝的合成反应中，n2是还原剂，al2o3是氧化剂b.上述反应中每生产2 mol aln，n2得到3 mol电子c.氮化铝中氮元素的化合价为-3d.氮化铝晶体属于分子晶体思路解析：本题主要考查氧化还原反应知识和晶体结构知识，侧重考查审题能力和分析问题、解决问题的能力。由反应方程式看出，反应中n元素由0价降为-3价，al和o元素价态未变，而c元素由0价升高为+2价，因此反应中n2应为氧化剂，al2o3既不是氧化剂，也不是还原剂，碳应为还原剂，a错。b项中生成2 mol aln，n2应得6 mol电子，b错。根据题设条件“aln有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质”可知，aln不属于分子晶体，d错。答案：c6.分子晶体具有的本质特征是（ ）a.组成晶体的基本构成微粒是分子b.熔融时不导电c.晶体内微粒间以分子间作用力相结合,这种作用很弱d.熔点一般比原子晶体低思路解析：分子晶体相对于其他晶体来说，熔沸点较低，硬度较小，导致这些性质特征的本质原因是基本构成微粒间的相互作用范德华力及氢键相对于化学键来说是极其微弱的。答案：c7.下列有关晶体的叙述中，错误的是（ ）a.离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时化学键不被破坏b.白磷晶体中，结构粒子之间通过共价键结合c.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键所形成的空间网状结构的晶体d.构成分子晶体的结构粒子中一定存在共价键思路解析：离子晶体是通过离子键将阴、阳离子结合在一起的，所以熔化时，离子键遭破坏；而分子晶体是通过范德华力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是范德华力，则a正确；白磷晶体是分子晶体，在p4内部存在共价键，而结构粒子（p4）之间是通过范德华力结合的，则b错误；石英晶体是原子晶体，则c正确；稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体全是单原子分子，在分子内部不存在共价键，则d错误。答案：bd8.熔化时，必须破坏非极性共价键的是（ ）a.冰 b.金刚石 c.铁 d.二氧化硅思路解析：熔化时必须破坏共价键的肯定是原子晶体，非极性共价键只存在于非金属单质中。尽管二氧化硅也是原子晶体，但sio共价键是极性键。答案：b9.干冰熔点很低是由于（ ）a.co2是非极性分子 b.c=o键的键能很小c.co2化学性质不活泼 d.co2分子间的作用力较弱思路解析：干冰属于分子晶体，决定干冰熔沸点高低的是分子间的作用力，与分子内的成键情况无关，与分子的化学性质更无关；分子的极性也只能通过影响分子间作用力间接影响分子晶体的熔沸点。答案：d10.石墨晶体具有一些独特的性质，质地较软，但熔点很高，还具有导电性，这主要是因为石墨具有一种独特的结构，石墨晶体是（ ）a.原子晶体 b.金属晶体 c.分子晶体 d.前三种晶体混合型思路解析：石墨是层状结构，层内原子之间靠共价键结合，共价键是一种强作用力而不容易断裂，故石墨的熔点很高；层与层间靠范德华力结合，范德华力是一种弱作用力而容易断裂，故石墨的质地较软；每一层的所有原子各提供一个电子和一个空轨道形成一个平面大键，构成大键的这些电子在外加电场的作用下可以在层内做定向运动。这些特殊的结构决定了石墨具有原子晶体、分子晶体和金属晶体的特性，所以石墨是混合型晶体。答案：d11.根据下表给出的几种物质的熔沸点数据，判断下列有关说法中错误的是（ ）naclmgcl2alcl3sicl4单质b熔点/810710180682 300沸点/1 4651 418160572 500a.sicl4是分子晶体 b.单质b可能是原子晶体c.alcl3加热能升华 d.nacl的键的强度比mgcl2小思路解析：由表中所给熔沸点数据，可知sicl4熔沸点最低，应为分子晶体；单质b的熔沸点最高，因此为原子晶体；alcl3的沸点低于熔点，故可升华；nacl的熔点高于mgcl2的熔点，表明nacl键断裂较mgcl键难，所以nacl的键强度比mgcl2大。答案：d12.下列物质的熔沸点高低顺序中，正确的是（ ）a.金刚石晶体硅二氧化硅碳化硅 b.ci4cbr4ccl4ch4c.mgoh2oo2n2 d.金刚石生铁纯铁钠思路解析：对于a选项，同属于原子晶体，熔沸点高低，主要看共价键的强弱，显然对键能而言，晶体硅碳化硅，错误；b选项，同为组成结构相似的分子晶体，熔沸点高低要看相对分子质量大小，正确；c选项，对于不同晶型熔点高低一般为：原子晶体离子晶体分子晶体，mgo（h2o、o2、n2），又h2oo2n2，正确。d选项，生铁为铁合金，熔点要低于纯铁，错误。答案：bc13.下列说法中，正确的是（ ）a.构成分子晶体的微粒一定含有共价键b.在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔沸点越高c.分子晶体中共价键的键能越大，该分子晶体的熔沸点一定也越高d.分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔沸点一般较低思路解析：构成分子晶体的微粒不一定含有共价键，如稀有气体元素形成的晶体；在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔沸点越高；分子晶体熔沸点的高低决定于分子间作用力的大小，与共价键键能的大小无关；分子晶体中基本构成微粒间的相互作用是分子间的作用力，多数分子中存在化学键，但化学键不影响分子晶体的熔沸点。答案：b14.固体乙醇晶体中不存在的作用力是（ ）a.极性键 b.非极性键c.离子键 d.氢键思路解析：固体乙醇晶体是乙醇分子间作用力结合的，在乙醇分子里有cc之间的非极性键，ch、co、oh之间的极性键，在分子之间还有o和h原子产生的氢键，没有离子键。答案：c15.在a mol金刚石中含cc键数为（ ）a.4a6.021023 b.a6.021023c.2a6.021023 d.8a6.021023思路解析：在金刚石晶体中，每一个碳原子与4个碳原子构成4个共价键，但属于这个碳原子的化学键只有一半，因此，每个碳原子可形成4=2个cc共价键。即a mol c原子可形成a26.021023个共价键。答案：c16.金刚石晶体的网状结构中含有共价键形成的碳原子环，其中最小的碳环中的碳原子数是_，每个最小碳环绝对占有的碳原子数是_，1 mol金刚石约含有_个最小碳环，cc键之间的夹角是_。金刚石结构模型图3-23思路解析：金刚石晶体中每个c原子处于其他4个c原子构成的正四面体的内部，向周围无限延伸形成空间立体网状结构，最小的环是立体六元环，每个c原子周围有4条共价键，每2条键可以形成1个夹角，总共可以形成6个夹角（即c24=6），每个夹角形成2个六元环，所以每个c原子可以被12个六元环分享，每个六元环上绝对占有的c原子数为6=，1 mol金刚石约含有最小碳环的个数为6.021023=1.2041024。答案：6 1.2041024 1092817.图3-24所示的金刚石的一个基本重复结构单元，其中结构单元的立方体边长为a cm，求金刚石的密度。图3-24思路解析：首先确定一个基本单元中绝对占有的c原子数为8+6+4=8，然后确定1 mol 金刚石中含有基本单元的个数为，最后计算密度为=。答案：= gcm-3。我综合 我发展18.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（ ）a.hf、hcl、hbr、hi的热稳性依次减弱 b.金刚石的硬度大于硅，其熔沸点也高于硅c.naf、nacl、nabr、nai的熔点依次降低 d.f2、cl2、br2、i2的熔沸点逐渐升高思路解析：hf、hcl、hbr、hi热稳定性依次减弱是因为它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关，a不选；金刚石硬度大于硅，熔沸点高于硅是因cc键键能大于sisi键键能，b不选；naf、nacl、nabr、nai熔点依次降低是它们的离子键键能随离子半径增大逐渐减小的原因，c也不选；f2、cl2、br2、i2为分子晶体，熔沸点高低由分子间作用力决定，与键能无关。答案：d19.1919年郎缪尔提出等电子体假说：“凡原子数和总电子数均相等的物质，其结构相同，物理性质相近，相应的物质称为等电子体。”例如，co和n2就是等电子体。现有一种新型层状结构的无机材料bn的一种同分异构体bn，其平面结构如图3-25所示，则关于该物质的性质和用途说法正确的是（ ）图3-25a.它是一种高温润滑材料，也可做电器材料 b.它是一种坚硬耐磨材料，也可用做钻具 c.它是一种化学纤维，可用做织物 d.以上判断均不正确思路解析：从化学式和结构图看，该物质与石墨是等电子体，性质应该非常相似，四个选项中只有a满足石墨的性质要求。答案：a20.石英晶体的平面示意图如图3-26所示，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数比是mn，有关叙述正确的是（ ）图3-26a.mn=12b.mn=21c.原硅酸根的结构为，则二聚硅酸根中的x=6d.六聚硅酸根si6o18y-中的y=10思路解析：题给石英平面图可知si、o化合物或离子中没有sisi或oo键，只有sio键。抓住这个关键可得出每个硅原子与四个氧原子结合，而每个氧原子与两个硅原子结合，即m个硅原子与2m个氧原子结合，所以mn=12。又由si为+4价，o为-2价可得出酸根电荷数；c中x=6，d中y=12。答案：ac21.单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据，完成下列问题：金刚石晶体硅晶体硼熔点/k3 8231 6832 573沸点/k5 1002 6282 823硬度/moh107.09.5（1）晶体硼的晶体类型属于_晶体。（2）已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子构成的正二十面体，如图3-27所示，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子，通过观察图形及推算，可知此结构单元是由_个硼原子构成，其中bb键间的键角是_（填度数）。硅晶体示意图图3-27思路解析：比较给出的金刚石、晶体硅及晶体硼的熔沸点的数据，可得出晶体硼为原子晶体。硼原子形成了正三角形，所以bb键间的角度为60。由题给信息和图示可看出，要构成二十面体，在图示的另一面的中间部分，还应该有三个硼原子，即晶体硼的结构单元中有十二个硼原子。答案：（1）原子 （2）12 60我创新 我超越22.1996年诺贝尔化学奖授予对发现c60有重大贡献的三位科学家。c60分子是形如足球状的多面体（如图3-28所示），该结构的建立基于以下理论：c60的结构图3-28c60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；c60分子只含有五边形和六边形；多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数+面数棱边数=2。据上所述，可推知c60分子有12个五边形和20个六边形，c60分子所含的双键数为30。请完成下列问题：（1）固体c60与金刚石相比较，熔点较高者应是_，理由是_。（2）试估计c60跟f2在一定条件下，能否发生反应生成