《原子晶体与分子晶体》习题2

原子晶体与分子晶体原子晶体与分子晶体 习题习题 一 选择题一 选择题 1 下列物质直接由原子构成的一组是 CO2 SiO2 晶体Si 白磷 乙酸 Fe Na2O 固态He A B C D 解析 原子晶体都是由原子构成 如 离子晶体由阴 阳离子构成 如 分子 晶体由分子构成 如 但 也可称由原子构成 金属晶体由金属阳离子和自 由电子构成 如 答案 C 2 下列有关分子晶体的说法中正确的是 A 分子内均存在共价键 B 分子间一定存在范德华力 C 分子间一定存在氢键 D 其结构一定为分子密堆积 解析 稀有气体元素的单质组成的晶体中 不存在由多个原子组成的分子 而是原子 间通过范德华力结合成晶体 所以不存在任何化学键 A项错误 范德华力存在于所 有的分子晶体中 而氢键只存在于含有与电负性较大的N O F原子结合的氢原子的 分子之间或者分子内 所以B项正确 C项错误 只有只存在范德华力的分子晶体才采 取分子密堆积的方式 所以D项错误 答案 B 3 SiCl4的分子结构与CCl4类似 对其作出如下推测 其中不正确的是 A SiCl4晶体是分子晶体 B 常温常压下SiCl4是气体 C SiCl4的分子是由极性键形成的非极性分子 D SiCl4熔点高于CCl4 解析 CCl4是分子晶体 则SiCl4也是分子晶体 结构相似的分子晶体 其熔 沸点随 相对分子质量的增大而升高 由于SiCl4的相对分子质量大于CCl4 所以SiCl4的熔 沸 点应比CCl4的高 而CCl4在常温常压下是液体 所以SiCl4在常温常压下不可能是气体 答案 B 4 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 解析 乙醇晶体是乙醇分子通过分子间作用力结合形成的 在乙醇分子里有C C之间 的非极性键 C H C O O H之间的极性键 在分子之间还存在范德华力和氢键 没有离子键 答案 C 5 碳化硅 SiC 的一种晶体 具有类似金刚石的结构 其中C原子和Si原子的位置是交 替的 在下列三种晶体中 金刚石 晶体硅 碳化硅 它们的熔点从高到低的顺 序是 A B C D 解析 C与Si同为 A族元素 它们的相似性表现在金刚石是原子晶体 晶体硅 碳化 硅也是原子晶体 硅的原子半径比碳大 形成共价键的键长更长 键能更小 可推断 碳化硅的熔点应在晶体硅与金刚石之间 即熔点从高到低分别是金刚石 碳化硅 晶 体硅 答案 A 6 氮化硼是一种新合成的无机材料 它是一种超硬耐磨 耐高温 抗腐蚀的物质 下 列各组物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硼熔化所克服的微粒间的作用力类 型相同的是 A 硫酸钠和金刚石 B 冰和干冰 C 晶体硅和水晶 D 苯和四氯化碳 解析 氮化硼超硬耐磨 耐高温 是一种原子晶体 熔化时破坏共价键 A选项中的 硫酸钠是离子晶体 熔化时破坏离子键 A选项错误 C选项中的两种物质均为原子晶 体 熔化时均破坏共价键 C选项正确 B D两选项中的四种物质都是分子晶体 熔 化时都破坏范德华力 B D两选项都错误 答案 C 7 根据下列几种物质的熔点和沸点数据 判断下列有关说法中 错误的是 NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B 熔点 810710190 682 300 沸点 1 4651 418 182 7572 500 注 AlCl3的熔点在2 5 105Pa条件下测定 A SiCl4是分子晶体 B 单质B是原子晶体 C AlCl3加热能升华 D MgCl2所含离子键的强度比NaCl大 解析 三类不同的晶体由于形成晶体的微粒和微粒间的作用力不同 因而表现出不同 的性质 原子晶体具有高的熔 沸点 硬度大 不能导电 而离子晶体也具有较高的 熔沸点 较大的硬度 在水溶液中或熔化状态下能导电 分子晶体熔 沸点低 硬度 小 不导电 熔化时无化学键断裂 根据这些性质可确定晶体的类型 根据上述性质 特点及表中数据进行分析 NaCl的熔 沸点均比MgCl2高 所以NaCl晶体中的离子键 应比MgCl2强 故D不正确 答案 D 二 非选择题二 非选择题 8 有下列8种晶体 A 水晶 B 冰醋酸 C 氧化镁 D 白磷 E 晶体氩 F 氯化铵 G 铝 H 金刚石 用序号回答下列问题 1 属于原子晶体的化合物是 直接由原子构成的晶体是 直接由原子构成的分子晶体是 2 由极性分子构成的晶体是 含有共价键的离子晶体是 属于 原子晶体的单质是 3 在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 受热熔化后化学键不发生变化的 是 需克服共价键的是 解析 做此类题一定要注意选项的 关键词 如 1 中属于原子晶体的化合物 则不能选 H 因为金刚石为单质 直接由原子构成的晶体不仅有原子晶体 还要注意分子晶体 中稀有气体的特殊性 稀有气体为单原子分子 2 中注意选项中的 定语 即关键词 如极性分子 含有共价键 单质等 只有注意到这些词 才能不犯低级错误 答案 1 A A E H E 2 B F H 3 G B D E A H 9 单质硼有无定形和晶体两种 参考下表数据 金刚石晶体硅晶体硼 熔点 K3 5501 4152 573 沸点 K4 8272 6282 823 摩氏硬度107 09 5 1 晶体硼的晶体类型属于 理由是 2 已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体 如图所示 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 得 出此基本结构单元由 个硼原子构成 其中B B键的键角为 共含有 个B B键 解析 1 晶体硼的熔 沸点和硬度都介于晶体硅和金刚石之间 而金刚石和晶体硅均 为原子晶体 且从周期表中的位置看硼与碳相邻 与硅处于对角线处 相似 也能推 知晶体硼属于原子晶体 2 用切割法计算B原子个数为20 3 12 个 正三角形键角为60 B B键键数为 1 5 20 3 30 1 2 答案 1 原子晶体 晶体硼的熔 沸点和硬度均介于金刚石和晶体硅之间 而金刚石 和晶体硅都是原子晶体 2 12 60 30 10 如图所示表示一些晶体中的某些结构 它们分别是NaCl CsCl 干冰 金刚石 石墨结构中的某一种的某一部分 1 代表金刚石的是 填编号字母 下同 其中每个碳原子与 个碳原 子最接近且距离相等 金刚石属于 晶体 2 代表石墨的是 每个正六边形占有的碳原子数平均为 个 3 代表NaCl的是 每个Na 周围与它最接近且距离相等的Na 有 个 4 代表CsCl的是 它属于 晶体 每个Cs 与 个Cl 紧邻 5 代表干冰的是 它属于 晶体 每个CO2分子与 个CO2分子紧邻 解析 根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质 NaCl晶体是简单的立 方单元 每个Na 与6个Cl 紧邻 每个Cl 又与6个Na 紧邻 但观察与Na 距离最近 且等距离的Na 数时要抛开Cl 从空间结构上看是12个Na 即x轴面上 y轴面上 z轴面上各4个 CsCl晶体由Cs Cl 分别构成立方结构 且由Cs 组成的立方体中心 有1个Cl 由Cl 组成的立方体中心有一个Cs 可称为 体心立方 结构 Cl 紧邻8个 Cs Cs 紧邻8个Cl 干冰也是立方结构 但在立方体每个正方形面的中央都有一 个CO2分子 称为 面心立方 实际上各面中央的CO2分子也组成立方体结构 彼此相 互套入面的中心 所以每个CO2分子在三维空间的三个面各紧邻4个CO2 共12个CO2 分子 金刚石的基本单元是正四面体 每个碳原子紧邻4个其他碳原子 石墨的片层由 正六边形结构组成 每个碳原子紧邻另外3个碳原子 即每个六边形占有1个碳原子的 1 3 每个六边形占有的碳原子数是6 1 3 2个 答案 1 D 4 原子 2 E 2 3 A 12 4 C 离子 8 5 B 分子 12 11 1985年 科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的 它的形状像足球 图C 因此又叫足球烯 1991年科学家又发现一种碳的单质 碳纳米管 它是由六边环形 的碳原子构成的管状大分子 图D 图A 图B分别是金刚石和石墨的结构示意图 图 中小黑点或小黑圈均代表碳原子 试回答下列问题 1 金刚石 石墨 足球烯和碳纳米管的物理性质存在较大差异的原因是 2 常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨的活泼 填 活 泼 或 一样 理由是 3 由B图可推算在石墨晶体中 每个正六边形平均所占有的C原子数与C C键数之比 为 4 在金刚石的网状结构中 含有共价键形成的碳原子环 其中最小的环上有 填数字 个碳原子 每个碳原子上的任两个C C键的夹角都是 填角度 5 燃氢汽车之所以尚未大面积推广 除较经济的制氢方法尚未完全解决外 制得H2后 还需解决贮存问题 在上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是 解析 1 由题干信息知 几种晶体的类型不同 金刚石 原子晶体 石墨 混合键型 晶体 足球烯 碳纳米管为分子晶体 所以物理性质差别大 2 足球烯和碳纳米管都含有键能较小的 键 因此易断裂发生化学反应 3 石墨中 一个正六边形所占有的碳原子数 6 2 C C键数 6 3 所以 1 3 1 2 碳原