2012高中化学 第3章第2节 分子晶体与原子晶体智能提高测验同步导学 新人教版选修3

用心 爱心 专心 1 第第 3 3 章章 第第 2 2 节节 本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 本题包括 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 1 下列有关分子晶体的说法中一定正确的是 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 故 A 项错误 分子间作用力包括范德华力和 氢键 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强的 N O F 原 子结合的氢原子的分子间或者分子内 所以 B 项正确 C 项错误 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 选项也是错误的 答案 B 2 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 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 碳原子以共价键结合成空间网状结构 不存在具有有限固定组成 的分子 由于碳的原子半径比较小 碳与碳之间的共价键键能高 所以金刚石的硬度很高 因此 A B C 选项是正确的 但是由于金刚石是碳的单质 可以在空气或氧气中燃烧生成 CO2分子 故 D 选项的说法是错误的 答案 D 3 水的沸点是 100 硫化氢的分子结构跟水相似 但它的沸点却很低 是 60 7 引起这种差异的主要原因是 A 范德华力 B 共价键 C 氢键 D 相对分子质量 解析 水分子之间存在氢键 氢键是一种较强的分子间作用力 氢键的存在使水的沸 点比硫化氢的高 答案 C 4 2011 东明一摸 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 用心 爱心 专心 2 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 某分子晶体的熔 沸点越高 分子晶体中共价键的键能越大 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 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 B 5 六氟化硫分子为正八面体构型 分子结构如图 难溶于水 在 高温下仍有良好的绝缘性 在电器工业方面具有广泛用途 下列推测 正确的是 A SF6各原子均达 8 电子稳定结构 B SF6易燃烧生成 SO2 C SF6分子是含有极性键的非极性分子 D SF6是原子晶体 解析 据信息六氟化硫分子为正八面体构型知 SF6为分子晶体 而非原子晶体 据信 息六氟化硫分子在高温下仍有良好的绝缘性 说明 SF6不易燃 据图示知 6 个 F 原子均达 8 电子稳定结构而 S 原子不是 8 电子 综上所述选 C 项 答案 C 6 碳化硅 SiC 是一种具有类似金刚石结构的晶体 其中碳原子和硅原子的位置是交替 的 下列三种晶体 金刚石 晶体硅 碳化硅中 它们的熔点由高到低的顺序是 A B C D 解析 在原子晶体中 原子半径越小 键长越短 键能越大 熔 沸点越高 题目中 所给的信息是有关 SiC 的结构知识 通过加工信息 并比较碳原子和硅原子的半径 应得出 Si Si 键的键长比 Si C 键的键长长 Si C 键比 C C 键的键长长 所以键能由高到低的 顺序应该是 C C 键 C Si 键 Si Si 键 由此可推出熔点由高到低的顺序是 答案 A 7 氮化铝 AlN 常用做砂轮及高温炉衬材料 熔化状态下不导电 可知它属于 A 离子晶体 B 原子晶体 C 分子晶体 D 无法判断 解析 熔化状态下不导电的化合物必定是共价化合物 排除是离子化合物的可能 又 因为具有耐高温的性能 所以必定是原子晶体 答案 B 用心 爱心 专心 3 8 晶体 AB 型共价化合物 若原子最外层电子数之和为 8 常是具有半导体性质的原子 晶体 已知金刚石不导电而导热 锆石 ZrO2 不导电 不导热 却硬似钻石 近期用制耐热 器的碳化硅也制成假钻石 则识别它们的可靠方法是 A 能在玻璃上刻画出痕迹的为金刚石B 很硬不导电而导热的是金刚石 C 既可导电又可导热的是碳化硅D 不导电的为锆石 解析 比玻璃硬度大的物质比较多 用刻画玻璃的方法不可靠 由题干知金刚石导热 不导电 而锆石不导电也不导热 故选 B 答案 B 9 制造光导纤维的材料是一种纯度很高的硅氧化物 它是具有立体网状结构的晶体 下图是其简化了的平面示意图 下列关于这种材料的说法中正确的是 A 晶体中 Si 与 O 的数目比是 1 4B 晶体中 Si 与 O 的数目比是 1 6 C 该物质是原子晶体D 该物质是分子晶体 解析 为了确定晶体中 Si 与 O 的数目比 可以考查任意一个多边形 每一个多边形 有 6 个硅原子和 6 个氧原子 但是 每个氧原子都是由两个多边形共用的 每个硅原子都是 由 4 个多边形共用 所以属于一个多边形的氧原子是 3 个 硅原子是 1 5 个 Si 与 O 的数目 比是 1 2 A B 选项都是错误的 该晶体是 具有立体网状结构的晶体 因此是原子晶体 而非分子晶体 所以 C 选项正确 而 D 选项错误 答案 C 10 短周期元素 W X Y Z 的原子序数依次增大 W 与 Y X 与 Z 分别位于同一主族 W 与 X 可形成共价化合物 WX2 Y 原子的内层电子总数是其最外层电子数的 2 5 倍 下列叙述 中不正确的是 A WZ2分子中所有原子最外层都为 8 电子结构 B WX2 ZX2的化学键类型和晶体类型都相同 C WX2是以极性键结合成的非极性分子 D 原子半径大小顺序为 X W YS C O 故 D 选项不正确 答案 D 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 50 分 11 12 分 金刚石和金刚砂 SiC 具有相似的晶体结构 在金刚砂的空间网状结构中 碳原子 硅原子交替以单键相结合 试回答 1 金刚砂属于 晶体 金刚砂熔点比金刚石熔点 2 在金刚砂的结构中 一个硅原子周围结合 个碳原子 键角是 3 金刚砂的结构中含有由共价键形成的原子环 其中最小的环上有 个硅原子 解析 根据题意可知金刚砂属于原子晶体 由于 Si C 键键长大于 C C 键键长 故 Si C 键键能小 金刚砂的熔点比金刚石的熔点低 Si 原子与 C 原子交替以共价单键相结合 且 Si C 原子都形成四个单键 故一个碳原子周围结合 4 个硅原子 同时一个硅原子周围结 合 4 个碳原子 由于硅原子周围的四个碳原子在空间呈正四面体形排列 故键角为 109 28 类比金刚石中最小的原子环中有 6 个碳 得在金刚砂中 最小的环上应有 3 个硅原子 和 3 个碳原子 答案 1 原子 低 2 4 109 28 3 3 12 13 分 如图为一些晶体中的结构 它们分别是 NaCl CsCl 干冰 金刚石 石墨 中的某一种 1 其中代表金刚石的是 填字母 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 其中代表石墨的是 其中每个正六边形占有的碳原子平均数为 个 3 其中表示 NaCl 的是 每个 Na 周围与它最近的 个 Na 紧邻 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 用心 爱心 专心 5 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 晶胞是立方单元 每个 Na 与 6 个 Cl 紧邻 每个 Cl 又与 6 个 Na 紧邻 但观察 Na 与最近且等距离的 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 构成体心立方结构 干冰也是立方体结构 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 所以每个 CO2分子在三维空间里x y z三个 面各紧邻 4 个 CO2分子 共 12 个 CO2分子 金刚石中每个碳原子紧邻 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 3 个碳原子 即每个六边形占有 1 个碳原子的 1 3 所以大的结构中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 13 12 分 2009 福建高考 Q R X Y Z 五种元素的原子序数依次递增 已知 Z 的原子序数为 29 其余的均为短周期主族元素 Y 原子价电子 外围电子 排布 msnmpn R 原子核外 L 层电子数为奇数 Q X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4 请回答下列问题 1 Z2 的核外电子排布式是 2 在 Z NH3 4 2 中 Z2 的空轨道接受 NH3分子提供的 形成配位键 3 Q 与 Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲 乙 下列判断正确的是 a 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙b 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 c 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙d 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 4 Q R Y 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 用元素符号作 答 5 Q 的一种氢化物相对分子质量为 26 其中分子中的 键与 键的键数之比为 6 五种元素中 电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 解析 由题意可知 Q 为碳 R 为氮 X 为氧 Y 为硅 Z 为铜 1 Cu2 的核外电子排布是 1s22s22p63s23p63d9 2 在 Cu NH3 4 2 中 NH3分子提供孤对电子 Cu2 提供空轨道形成配位键 3 非金属性越强 气态氢化物越稳定 而相对分子质量越大 分子晶体的沸点也往往 越高 4 非金属性由小到大的顺序为 Si C N 第一电离能数值由小到大的顺序为 Si C N 5 该氢化物为 C2H2 乙炔 其分子中存在 2 个 C H 键 一个碳碳 键和 2 个碳碳 之间的 键 6 电负性最大的非金属为 O 电负性最小的非金属为 Si 其组成的化合物 SiO2是原子 用心 爱心 专心 6 晶体 答案 1 1s22s22p63s23p63d9 2 孤对电子 孤电子对 3 b 4 Si C N 5 3 2 6 原子晶体 14 13 分 知能提升 Al 和 Si Ge 和 As 在元素周期表金属和非金属过渡位置上 其 单质和化合物在建筑业 电子工业和石油化工等方面应用广泛 请回答下列问题 1 As 的价层电子构型为 2 AlCl3是化工生产中的常用催化剂 熔点为 192 6 熔融状态以二聚体 Al2Cl6形式 存在 其中铝原子与氯原子的成键类型是 3 超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝 AlN 在绝缘材料中的应用广泛 AlN 晶体与金刚石 类似 每个 Al 原子与 个 N 原子相连 与同一个 Al 原子相连的 N 原子构成的空间构 型为 在四大晶体类型中 AlN 属于 晶体 4 Si 和 C 同主族 Si C 和 O 成键情况如下 C OC OSi OSi O 键能 kJ mol 1 360803464640 在 C 和 O 之间可以形成双键形成 CO2分子 而 Si 和 O 则不能和碳那样形成有限分子原因 是 5 SiCl4常用作烟雾剂 原因 Si 存在 3d 轨道 能同 H2O l 配位而剧烈水解 在潮湿的 空气中发烟 试用化学方程式表示其原理 解析 根据金属非金属分界线的知识知道 As 为第四周期第 A 族元素 因此可以写 出其价电子的电子排布式为 4s24p3 AlCl3是化工生产中的常用催化剂 熔点为 192 6 熔融状态以二聚体 Al2Cl6形式存在 可以推出其分子为共价化合物 因此原子间形成化学键 为共价键 超高导