鲁科版选修3 第3章第3节 原子晶体与分子晶体 作业.doc

第3节 原子晶体与分子晶体(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1干冰、碘易升华是由于()a干冰、碘是非极性分子 b键能小c化学性质不活泼 d分子间的作用力较弱2碳化硅(sic)的晶体具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。在下列三种晶体金刚石、晶体硅、碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是()a bc d3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4下列说法正确的是()a分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键b分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸c含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体d元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强5碳家族的新成员c60，它具有空心的类似足球的结构，被称为足球烯，下列有关c60的说法正确的是()ac60是一种新型的化合物 bc60和石墨都是碳的同分异构体cc60中含有非极性键，是原子晶体 dc60相对分子质量为7206某元素的最高正价和最低负价的绝对值相等，其最高价氧化物的相对分子质量与其气态氢化物的相对分子质量之比是158，该元素的最高价氧化物形成的晶体是()a分子晶体 b离子晶体c原子晶体 d以上晶体都不是7干冰和二氧化硅晶体同属第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二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量bco键键能比sio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8四氯化硅的分子结构与四氯化碳类似，对其作出如下推测：四氯化硅晶体是分子晶体常温常压下四氯化硅是液体四氯化硅分子是由极性键形成的分子四氯化硅熔点高于四氯化碳。其中正确的是()a只有 b只有c只有 d9下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是()anaoh bsio2 cfe dc3h810下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是()acl2i2 bsicl4ccl4cn2o2 dc(ch3)4ch3ch2ch2ch2ch311下列性质适合于分子晶体的是()a熔点1 070 ，易溶于水，水溶液导电b熔点2 853 ，液态不导电，水溶液也不导电c能溶于cs2，熔点112.8 ，沸点444.6 d熔点97.81 ，质软导电，密度为0.97 gcm312下列推论正确的是()asih4的沸点高于ch4，可推测ph3的沸点高于nh3bnh为正四面体结构，可推测ph也为正四面体结构cco2晶体是分子晶体，可推测sio2晶体也是分子晶体dc2h6是碳链为直线形的非极性分子，可推测c3h8也是碳链为直线形的非极性分子13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相结合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构成分子晶体的粒子中不一定存在共价键14如图为甲烷晶体的晶胞结构，下列有关说法正确的是()a甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子b晶体中1个ch4分子有12个紧邻的甲烷分子cch4晶体熔化时需克服共价键d一个甲烷晶胞中含有8个ch4分子15通常情况下，氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示：下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是()a同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构b氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构，它们具有相似的物理性质c二氧化碳晶体是分子晶体，其中不仅存在分子间作用力，而且也存在共价键d二氧化硅晶体不是密堆积结构题号123456789101112131415答案二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16(10分)在第3周期各元素(稀有气体除外)中，原子半径最大的原子是_，其单质晶体属于_晶体；原子半径最小的原子是_，其单质晶体属于_晶体，用电子式表示两元素形成化合物的过程：_，该化合物的晶体属于_晶体，最低负化合价的绝对值等于最高正化合价的原子是_，其单质晶体类型为_。17(9分)x、y、z、r为前四周期元素且原子序数依次增大。x的单质与氢气可化合生成气体g，其水溶液ph7；y的单质是一种黄色晶体；r基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。y、z分别与钠元素可形成化合物q和j，j的水溶液与agno3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀l；z与氢元素形成的化合物与g反应生成m。 请回答下列问题： (1)m固体的晶体类型是_。(2)y基态原子的核外电子排布式是_；g分子中x原子的杂化轨道类型是_。(3)l的悬浊液中加入q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是_。(4)r的一种含氧酸根ro具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是_。18(12分)(1)下列三种晶体的状态变化，克服的微粒间的作用力分别是氯化钾熔化：_；二氧化硅熔化：_；碘的升华：_；三种晶体的熔点由高到低的顺序是_。(2)a、b、c、d为四种晶体，性质如下：a固态时能导电，能溶于盐酸 b能溶于cs2，不溶于水c固态时不导电，液态时能导电，可溶于水 d固态、液态时均不导电，熔点为3 500 试判断它们的晶体类型。a_；b._ _；c._ _；d._。19(12分)氧是地壳中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。(2)h2o分子内的oh键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。的沸点比高，原因是_。(3) h可与h2o形成h3o，h3o中o原子采用_杂化。h3o中hoh键角比h2o中hoh键角大，原因为_。(4)cao与nacl的晶胞同为面心立方结构，已知cao晶体密度为a gcm3, na表示阿伏加德罗常数，则cao晶胞体积为_cm3。20(12分)氮化硼(bn)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为_。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大 b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的bn键均为共价键 d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_，其结构与石墨相似却不导电，原因是_。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。(5)nh4bf4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol nh4bf4含有_ mol配位键。参考答案与解析1解析：选d。干冰和碘均属于分子晶体，升华时只需要克服较弱的分子间作用力。2解析：选a。原子晶体中，熔点高低与键长有关，因键长sisisiccc，所以熔点从高到低的顺序为。3解析：选c。非金属单质中金刚石、晶体硅、硼均为原子晶体，非金属氧化物中的二氧化硅为原子晶体，金属氧化物中的活泼金属氧化物为离子晶体，只有含氧酸一定为分子晶体。4解析：选a。稀有气体分子内没有化学键，a正确；分子中含有两个氢原子的酸不一定是二元酸，关键看一个分子是否能电离出两个氢离子，b错误；金属晶体也含有金属阳离子，c错误；非金属性是原子得电子能力，而单质的活泼性与物质的结构有关，d错误。5解析：选d。c60是碳元素形成的一种单质分子，它和石墨互为同素异形体，其相对分子质量是720。6解析：选c。该元素的气态氢化物化学式可写作rh4，最高价氧化物为ro2，设r相对原子质量为x，则，x28，该元素为si，sio2为原子晶体，故选c。7解析：选c。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，熔化时破坏共价键，所以熔点较高。8解析：选d。四氯化硅的分子结构与四氯化碳类似，均为分子晶体，二者结构相似，四氯化硅的相对分子质量大，熔、沸点高。9解析：选d。naoh是离子晶体，离子晶体的化学式表示的是阴、阳离子的最简个数比，并不表示它的真实组成。sio2是原子晶体，原子间以共价键结合，是呈空间网状结构的巨型分子。fe为金属晶体，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的晶体，金属晶体的化学式也不能表示该微粒的真实组成。10解析：选b。a、b、c、d选项中均无氢键，且都为分子晶体，物质结构相似，相对分子质量大的熔点高，故a、c错误，b正确；d中同分异构体，支链越多，熔点越低，故d错误。11解析：选c。a选项熔点高，不是分子晶体，分子晶体熔点低；b选项是原子晶体的性质；d选项是金属钠的性质。12解析：选b。由于氨分子之间存在氢键，故其沸点比磷化氢的高；co2是分子晶体，sio2为原子晶体；丙烷的碳链不是直线形，而是锯齿形。13解析：选b。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，离子键被破坏；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，由上述分析知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，b错误；石英晶体是原子晶体，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，d正确。 14解析：选b。甲烷是分子晶体，熔化时需克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子，并不是一个碳原子。以该甲烷晶胞为单元，位于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个甲烷分子在面上，因此每个都被共用2次，故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3812(个)。甲烷晶胞属于面心立方晶胞，该晶胞含有甲烷的分子个数为864(个)。综上所述，只有b项正确。15解析：选b。sio2和co2的化学式相似，但其晶体结构不同，a项正确；二氧化碳为分子晶体，因此分子间存在分子间作用力，而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键，氯化钠和氯化铯为离子晶体，所以三者物理性质不同，b项错误，c项正确；由于共价键具有方向性和饱和性，由此形成的晶体不是密堆积结构，d项正确。16解析：同周期从左到右，原子半径依次减小；|最低负化合价|最高正价，必为第a族元素。答案：na金属cl分子na离子si原子晶体17解析：氢化物的水溶液显碱性的物质中学阶段接触的只有nh3，故x为n元素；黄色单质为硫单质，故y为s元素；根据电子排布规律，电子先排布4s轨道后排布3d轨道，故r基态原子的外层电子排布式为3d64s2，r为fe元素；能与agno3溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀的离子为cl，故z为cl元素。(1)nh4cl固体属于离子晶体。(2)s基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4；在nh3分子中n原子采用sp3杂化方式。(3)agcl中加入na2s后，由于ag2s的溶解度小于agcl的溶解度，发生了沉淀的转化。(4)加入硫酸后溶液变为黄色，说明生成了fe3，加入硫酸后生成的无色气体只能为o2，根据电子守恒和原子守恒可以写出离子方程式为4feo20h=4fe33o210h2o。答案：(1)离子晶体(2)1s22s22p63s23p4sp3杂化(3)ag2s的溶解度小于agcl的溶解度(4)4feo20h=4fe33o210h2o18解析：晶体熔化时破坏的是微粒间的作用力，而微粒间作用力的强弱顺序一般为原子晶体离子晶体分子晶体，金属晶体的差别很大。答案：(1)离子键共价键分子间作用力二氧化硅氯化钾碘(2)金属晶体分子晶体离子晶体原子晶体19解析：(1)氧原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个。(2)oh键属于共价键，键能最大；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴，但氢键要强于分子间的范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为oh键、氢键、分子间的范德华力；氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键，而在分子之间不存在氢键；对羟基苯甲醛正好相反，只能在分子间形成氢键，而在分子内不能形成氢键，分子间氢键强于分子内氢键，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。(3)依据价层电子对互斥理论知h3o中o上的孤对电子对数(531)1，由于中心o的价层电子对数共有314对，所以h3o为四面体，因此h3o中o原子采用的是sp3杂化；同理可以计算出h2o中o原子上的孤电子对对数(621)2，因此排斥力较大，水中hoh键角较小。(4)氯化钠的晶胞如图所示，因此晶胞中含有的氯离子个数为81/861/24，同样也可以计算出钠离子个数为4。由于cao与nacl的晶胞同为面心立方结构，所以cao晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此cao晶胞体积为。答案：(1)2(2)oh键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3h2o中o原子上有2对孤电子对，h3o只有1对孤电子对，排斥力较小(4)20解析：(1)b的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有键和键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b正确；b和n都是非金属元素，两种晶体中的bn键都是共价键，c正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼