2015-2016学年高中化学-3.3共价键-原子晶体练习-苏教版选修3

3 3 共价键 原子晶体 课时训练 达标巩固区 一 选择题一 选择题 1 2015 烟台高二检测 下列晶体中属于原子晶体的是 A 干冰 B 食盐 C 胆矾 D 晶体硅 解析 选 D 常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石 晶体硅 晶体硼等 属于非 金属化合物的有二氧化硅 碳化硅 氮化硅等 2 下列说法中不正确的是 A 双键 叁键都有 键 B 成键原子间原子轨道重叠越多 共价键越牢固 C 因每个原子未成对电子数是一定的 故配对原子个数也一定 D 所有原子轨道在空间都有自己的方向性 解析 选 D s s 键无论 s 轨道从哪个方向重叠都相同 因此这种共价键没有方向性 易错提醒 1 碳碳叁键和碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的 3 倍和 2 倍 原因是这些键 的类型不完全相同 2 键长约等于成键两原子的半径之和 实际上 由于轨道的重叠 前者比后者略短一些 3 对 键的认识不正确的是 A s s 键与 s p 键的对称性相同 B 键不属于共价键 是另一种化学键 C 若分子中含有共价键 则至少含有一个 键 D 含有 键的化合物与只含 键的化合物的化学性质不同 解析 选 B 因 s 轨道为球形对称 因此 s s 键与 s p 键的对称性相同 A 正确 键是 共价键的一种 B 错 若分子中含有共价键 则至少有一个 键 C 正确 形成 键时 一般会形 成双键或叁键 因此与只含有 键的化合物的化学性质不同 D 正确 方法规律 键 键判断方法 共价单键是 键 共价双键中有一个是 键 另一个是 键 共价叁键中有一个是 键 另 两个是 键 如 CH2CH2中的碳碳双键 一个是 键 一个是 键 CH CH 中的碳碳叁键 一 个是 键 两个是 键 补偿训练 下列说法正确的是 A 非金属元素之间只能形成共价键 而不能形成离子键 B 共价键的方向性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系 C 烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的 键比烯烃中的 键稳定 D 乙醇分子中不存在 键 解析 选 D 全由非金属元素构成的物质 只要含有铵根就一定含离子键 共价键的饱和性 决定了原子形成分子时相互结合的数量关系 烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中有 键 4 双选 已知 C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度 且原子间均以单键结合 下列关于晶体的说 法正确的是 A C3N4晶体是离子晶体 B C3N4晶体中 C N 键的键长比金刚石中 C C 键的键长要短 C C3N4晶体中微粒间通过离子键结合 D C3N4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 解析 选 B D C3N4晶体原子间均以单键结合 则原子间为共价键 且硬度比金刚石大 所以 C3N4晶体是原子晶体 A C 错 因为氮原子比碳原子半径小 所以 C N 键比 C C 键 的键长要短 B 正确 因为碳原子最外层有 4 个孤电子对 易形成 4 个共价键 氮原子最外层有 3 个孤电子对 易形成 3 个共价键 所以 C3N4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 D 正确 补偿训练 用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松 同时用射频电火花喷射氮气 此时 碳 氮原子结合成碳氮化合物薄膜 这种化合物可以比金刚石更坚硬 其原因可能是 A 碳 氮原子构成空间网状结构的晶体 B 碳 氮的单质化学性质均不活泼 C 碳氮键比金刚石中的碳碳键长 D 氮原子最外层电子数比碳原子多 解析 选 A 碳氮化合物薄膜比金刚石更坚硬 说明此薄膜属于原子晶体范畴 而此原子晶 体中共价键的键长 近似等于原子半径之和 比 C C 短 5 2015 苏州高二检测 下列关于原子晶体的说法不正确的是 A 原子晶体硬度较大 B 原子晶体的熔 沸点较高 C 原子晶体不导电 D 金刚石 水晶和干冰属于原子晶体 解析 选 D 原子晶体的硬度较大 熔 沸点较高 原子晶体不导电 干冰不属于原子晶体 6 2015 大连高二检测 下列共价键的键长按由小到大排列的是 A N Cl N Br N F B H Cl H S H P C Se H S H O H D C H N H O H 解析 选 B 共价键的键长可以用原子半径之和大体上估算 但事实上不等于两原子半径 之和 补偿训练 键能的大小可以衡量化学键的强弱 下列说法中错误的是 化学键 Si OSi ClH HH ClSi SiSi C 键能 kJ mol 1460360436431176347 A SiCl4的熔点比 SiC 熔点低 B HCl 的稳定性比 HI 稳定性高 C C C 的键能大于 Si Si D 拆开 1 mol 四氯化硅中的化学键所吸收的能量为 360 kJ 解析 选 D 虽然 Si Cl 键键能高于 Si C 键 但 SiC 是原子晶体 而 SiCl4是分子晶体 熔 点 SiC 高 A 正确 氯原子半径小于碘 故 H Cl 键的键长小于 H I 键 H Cl 键键能较高 HCl 分子较稳定 B 正确 碳原子半径小于硅 故 C C 键键长小于 Si Si 键 C C 键键能较高 C 正确 1 mol SiCl4中含有 4 mol Si Cl 键 需吸收 4 360 kJ 能量 D 错 7 某原子晶体 A 其空间结构中的一部分如图所示 A 与某物质 B 反应生成 C 其实质是在每个 A A 键中插入一个 B 原子 则 C 的化学式为 A AB B A5B4 C AB2 D A2B5 解析 选 C 空间结构的一个单元中含有 5 个 A 原子 每个 A A 键中插入一个 B 原子 5 个 A 原子含有 10 个 A A 键 所以插入了 10 个 B 原子 所以该单元中含有 5 个 A 原子 10 个 B 原子 所以 A B 原子个数比是 1 2 所以其化学式是 AB2 8 2015 杭州高二检测 在 1 mol 石英晶体中 含有 Si O 键数是 A 1 mol B 2 mol C 3 mol D 4 mol 解析 选 D SiO2的结构类似于金刚石的空间网状结构 但每个 Si 键合 4 个 O 每个 O 键 合 2 个 Si 1 mol 石英 SiO2 晶体有 1 mol Si 由于每个 Si 键合四个 O 就形成 4 个 Si O 键 所以形成的 Si O 键的物质的量为 4 mol 9 2015 韶关高二检测 下列物质的分子中 没有 键的是 A CO2 B N2 C CH2CH2 D HClO 解析 选 D 在共价单键中只有 键 双键中有一个 键 一个 键 叁键中有一个 键 两个 键 各种物质的结构式分别为 OCO N N H2 CC H2 H O Cl 故只有 HClO 分子中没有 键 10 下列有关化学键类型的叙述正确的是 A 全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键 B 所有物质中都存在化学键 C 已知乙炔的结构式为 H C C H 则乙炔中存在 2 个 键 C H 和 3 个 键 C C D 乙烷分子中只存在 键 不存在 键 解析 选 D 铵盐是离子化合物 含有离子键 但其中就没有金属元素 A 项错 稀有气体的 原子本身就达到稳定结构 不存在化学键 B 项错 乙炔中存在 3 个 键和 2 个 键 即 2 个 C H 键和碳碳叁键中的 1 个键是 键 而碳碳叁键中的两个是 键 C 项错 11 双选 某国家实验室成功地在高压下将 CO2转化为具有类似 SiO2结构的原子晶体 下列 关于 CO2的原子晶体的说法正确的是 A 在一定条件下 CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化 B CO2的原子晶体和 CO2的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质 C 在 CO2的原子晶体中 每个碳原子周围结合 4 个氧原子 每个氧原子跟 2 个碳原子相结合 D CO2的原子晶体的硬度很大 熔 沸点比干冰高得多 解析 选 C D 反应过程为 OCO 有键断裂和重排过程 属于化学变化 晶体 类型也随之改变 二者的化学性质相同 但物理性质不同 CO2的原子晶体类似于 SiO2 即每 个碳原子周围结合 4 个氧原子 每个氧原子周围结合 2 个碳原子 由于是原子晶体 因此硬度 大 熔 沸点高 二 非选择题二 非选择题 12 用下列分子的序号填空 HF Br2 H2O N2 CO2 H2 H2O2 HCN 1 分子中只有 键的是 2 分子中含有 键的是 3 分子中所有原子都满足最外层为 8 个电子结构的是 4 分子中含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的是 5 分子中含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是 6 分子中含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是 解析 写出分子的结构式 明确 键与 键的判断方法与 键的类型是解题的关键 答案 1 2 3 4 5 6 13 2015 成都高二检测 氮化硅是一种高温陶瓷材料 它的硬度大 熔点高 化学性质稳定 工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300 反应获得 1 氮化硅晶体属于 晶体 2 已知氮化硅的晶体结构中 原子间都以单键相连 且氮原子和氮原子 硅原子与硅原子不直 接相连 同时每个原子都满足 8 电子稳定结构 请写出氮化硅的化学式 3 现用四氯化硅和氮气在氢气的保护下 加强热发生反应 可得到较高纯度的氮化硅 反应 的化学方程式为 解析 1 从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料 它的硬度大 熔点高 化学性质稳定 应 是原子晶体 2 每个原子都满足 8 电子稳定结构 可知氮显 3 价 硅显 4 价 正负化合价代数和为零 可得 化学式为 Si3N4 3 3SiCl4 2N2 6H2Si3N4 12HCl 答案 1 原子 2 Si3N4 3 3SiCl4 2N2 6H2Si3N4 12HCl 14 单质硼有无定形和晶体两种 参考下列数据 金刚石晶体硅晶体硼 熔点 K 3 5501 4102 573 沸点 K4 8272 6282 823 摩氏硬度106 59 5 1 晶体硼的晶体类型属于 2 已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体 如 图所示 其中有二十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是 由 个硼原子构成 共有 个 B B 键 其中 B B 键的 键角为 解析 1 晶体硼的熔 沸点较高 属于原子晶体 2 通过硼的基本结构单元图形可知 每个等边三角形中有 3 个硼原子 而每个硼原子为 5 个 等边三角形共用 故此基本结构单元中硼原子的个数为 12 20 3 5 从图形中可知 每个 B 形成 5 个化学键 每两个 B 形成一个共价键 故 B B 键的个数为 12 5 30 个 每三个 B 形成一个正三角形 故 B B 键的键角为 60 1 2 答案 1 原子晶体 2 12 30 60 15 A B C D 分别代表四种不同的短周期元素 A 元素的原子最外层电子排布为 ns1 B 元素的原子价电子排布为 ns2np2 C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 D 元素原子的 M 电子层的 p 轨道中有 3 个电子 1 C 原子的电子排布式为 若 A 元素的原子最外层电子排布为 1s1 则按原子轨 道的重叠方式 A 与 C 形成的化合物中的共价键属于 填 或 键 2 当 n 2 时 B 的原子结构示意图为 B 与 C 形成物质的化学式可能为 当 n 3 时 B 与 C 形成的晶体中微粒间的作用力是 3 若 A 元素的原子最外层电子排布为 2s1 B 元素的原子价电子排布为 3s23p2 元素 A 在周期 表中的位置是 A B C D 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 用元素符号表 示 解析 C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍 则 C 为 O D 元素原子的 M 电子层的 p 轨道中有 3 个电子 则 D 为 P 1 A 元素的原子最外层电子排布为 1s1 则 A 为 H A 与 C 形成的化合物有 H2O 和 H2O2 2 n 2 时 B 为碳 B 与 C 形成的物质为 CO2或 CO n 3 时 B 为硅 B 与 C 形成的晶体为 SiO2 晶体内部存在的作用力为共价键 3 A 元素的原子最外层电子排布为 2s1 则 A 为 Li B 元素的原子价电子排布为 3s23p2 则 B 为 Si 答案 1 1s22s22p4 2 CO 或 CO2 共价键 3 第 2 周期 A 族 O P Si Li 16 X Y Z W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素 其相关信息如下表 元素相关信息 XX 的基态原子核外 2p 轨道上有 2 个电子 Y常温常压下 Y 单质是淡黄色固体 常在火山口附近沉积 ZZ 和 Y 同周期 Z 的电负性大于 Y WW 的一种核素的质量数为 63 中子数为 34 1 Y 位于元素周期表第 周期第 族 Y 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的 酸性较强的是 写化学式 2 XY2是一种常用的溶剂 XY2的分子中存在 个 键 在 H Y H Z 两种共价 键中 键的极性较强的是 键长较长的是 3 W 的基态原子核外电子排布式是 W2Y 在空气中煅烧生成 W2O 的化学方程式是 解析 X 的核外电子排布式为 1s22s22p2 是碳元素 Y 是硫元素 Z 是氯元素 W 的原子序数 为 63 34 29 是铜元素