原子晶体习题及答案

1、原子晶体练习题1下列有关原子晶体的叙述错误的是（ ）A原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则B. 原子晶体具有空间网状结构C. 原子晶体中不存在独立的分子D原子晶体熔化时不破坏共价键答案 D解析 A项，原子晶体中原子之间通过共价键相连，而共价键具有方向性和饱和性，所以原子晶体中，原子不遵循 紧密堆积原则；B项，原子晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构；C项，原子晶体是由原子以共价键相结合形成的，不存在独立的分子；D项，原子晶体是原子通过共价键连接的，熔化时需要破坏共价键。2. （2019 重庆月考）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

2、相结合C. 是天然存在的硬度最大的物质D化学性质稳定，在高温下也不与氧气发生反应答案 D解析 金刚石是碳原子间以共价键结合形成的空间网状结构的原子晶体，不存在单个的分子。 在天然存在的物质中，金刚石的硬度最大。在高温下金刚石可以与氧气反应生成二氧化碳。3. 下列关于Si2晶体网状结构的叙述中正确的是（）A. 存在四面体结构单元，O原子处于中心，Si原子处于4个顶角B. 最小的环上，有 3个Si原子和3个O原子C最小的环上，Si原子和O原子个数之比为1 ：2D最小的环上，有 6个Si原子和6个O原子答案 D解析 二氧化硅是原子晶体，为空间网状结构，存在四面体结构，硅原子处于中心，氧原子处于4个顶

3、角，所以 A项错误；晶体硅的结构与金刚石相似 （金刚石中最小碳环为 6个碳原子），而SiO2晶体只是在两个 Si原子间插入1 个O原子，即最小环含 6个Si原子和6个O原子。4下列说法正确的是 （）A. 在含4molSi O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NAB. 金刚石晶体中，碳原子数与C C键数之比为1 ：2C. 30g二氧化硅晶体中含有 0.5 NA个二氧化硅分子D. 晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体答案 B解析 在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成 4个Si O键，故含有4molSi O键的二氧化硅晶体的物质的量为 1mol, 即含有2NA个氧原子，A项错误；金刚石中每个

4、碳原子均与另外 4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个 C C 键，故1mol碳原子构成的金刚石中共有 2molCC键，因此碳原子数与 C C键数之比为1 : 2, B项正确；二氧化 硅晶体中不存在分子， C 项错误；氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，属于分子晶体， D 项 错误。5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无法判断答案 B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。6. 下列事实能说明刚玉 (Al 2O3)

5、 是一种原子晶体的是 ()Al 203是两性氧化物硬度很大 它的熔点为 2045C 几乎不溶于水自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石A. B.CD.答案 B解析 指的是Al 203的分类，指的是刚玉的种类，这两项都无法说明Al 203是一种原子晶体。7. AB 型共价化合物晶体，若其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 (Zr0 2)不导电、不导热，却硬似钻石；近期用制耐热器的碳化硅制成了假钻石，则识别它们的可行方 法是 ()A能在玻璃上刻划出痕迹的为金刚石B. 很硬不导电而导热的是金刚石和碳化硅C既可导电又可导热的是碳化硅D. 不导电的为锆石答案 B

6、解析 金刚石、SiC、锆石均为原子晶体，但物理性质有差异。8下列物质的熔点顺序判断不正确的是()ALi>Na>K>RbB.原子晶体 >离子晶体 >金属晶体C金刚石 >碳化硅 >晶体硅DNaCl>KCl>CsCl答案 B解析 晶体熔、沸点高低取决于结构微粒间作用力的大小，即金属键、共价键、离子键、分子间作用力的大小。金 属晶体的熔点差别很大，可能比离子晶体的熔、沸点高，离子晶体的熔、沸点与离子半径和离子所带电荷数有关， 电荷数相同时，离子半径越小，晶体的熔、沸点越高，原子晶体中原子的半径越小，熔点越高。题组 3 原子晶体结构与性质的综合考查9

7、. 磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。下图为其晶体结构中最小的重复结构单元，其中的每个原子均满足8 电子稳定结构。下列有关说法正确的是 ()A. 磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体B. 磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电C磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同答案 C解析 根据题意，磷化硼为超硬耐磨材料，说明其晶体类型为原子晶体，熔融状态不导电，A项和B项错误；磷化硼原子间均为共价键，由图可以发现，每个原子均形成4个共价键，C正确；由磷化硼的晶体结构可以看出，它的配位数为4,而NaCl晶体的配位数为6,二者结构微粒的堆积方式明显不同，故D错误。

8、10. 在40GPa高压下，用激光器加热到 1800K时，科学家成功地制得了原子晶体CO,下列有关这种 CQ晶体推断正确的是 ()A原子晶体CQ易升华，可用做制冷剂B原子晶体CQ的硬度和耐磨性都不如水晶C. 原子晶体CQ有很高的熔、沸点，很大的硬度，可用做耐磨材料D. 每摩尔原子晶体 CQ含2molC Q键，每摩尔C原子与4molQ原子形成共价键答案 C解析 原子晶体CQ中C和Q原子之间以共价键结合成空间立体网状结构，共价键作用强，所以其具有很高的熔、沸点，很大的硬度，A不正确，C正确；CQ与Si2组成相似，将Si2晶体中的Si原子换成C原子就是原子晶体 CQ 的结构，由于 C- Q键的键长小

9、于 Si Q键的键长，C Q键的键能大于 Si Q键的键能，所以原子晶体Co的硬度和耐磨性都强于水晶，B不正确；在原子晶体 CQ中，每个C原子都处于4个氧原子构成的四面体的中心，所以每摩尔原子晶体 CQ中含有4molC Q键，每摩尔C原子与4molQ原子形成共价键，D不正确。11. (2018 江西南昌检测)氮化碳部分结构如图所示，其中 -氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是 ()A. 氮化碳属于原子晶体B. 氮化碳中C为一4价，N为+ 3价C. 氮化碳的化学式为 GN4D每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连答案 B解析 由题给信息，氮化碳

10、是超硬新材料，符合原子晶体的典型物理性质，故A正确；氮元素的电负性大于碳元素的，所以在氮化碳中氮元素显- 3价，碳元素显+ 4价，故B错误；晶体结构模型中虚线部分是晶体的最小结构单一 1 1兀，正方形顶点的原子有 4被占有，边上的原子有2被占有，可得晶体的化学式为 GN4,故C正确；根据题图可知， 每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连，故D正确。12. 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/K> 382316832573沸点/K510026282823硬度107.09.5(1)晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 (2)已知晶体硼的基本结构单元是

11、由硼原子组成的正二十面体(如图)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。通过观察图形及推算，此晶体结构单元由 个B原子组成，键角为答案 原子晶体硼的熔、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，B与C相邻且与Si处于对角线位置，也应为原子晶体（2）1260°1解析（2）每个三角形的顶点被 5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到？每个三角形中有533个这样的点，且晶体 B中有20个这样的三角形，因此，晶体B中这样的顶点（B原子）有× 20= 12个。又因晶体5B中的三角形面为正三角形，所以键角为60&#

12、176;。13. （I）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为 ,微粒之间存在的作用力是O（2）晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐一IIII一标参数A为（0,0,0） ; B为（2，0, R， C为（q, 2， 0）。贝U D原子的坐标参数为 o晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a = 565.76pm,其密度为g Cm _3（列出计算式即可）。已知：Ge的相对原子质量为 73 o答案（1）sp 3共价键（或非极性共价键）个N原子。若该硅晶体的密度为P g Cm-3,fill8× 737 &

13、#176;（ 4，4，4）6.02 × 565.76 3× 10解析（1）类比金刚石，晶体锗是原子晶体，每个锗原子与其周围的4个锗原子形成4个单键，故锗原子采用 sp3杂化，锗原子间以共价键（或非极性共价键）结合。（2）对照晶胞图示及 A、B、C点坐标，选A点为参照点，可知 D1III在体对角线的4处，运用比例关系可得 D的坐标参数为（4，4, 4）:因为其晶胞类似金刚石晶胞，故其晶胞内含8m 8× 737 3个 Ge 原子，P= Vr 6.02 × 565.76 3× 1° g ' Cm °14. （1）金刚砂（S

14、iC）的硬度为9.5 ,其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂晶体类型为 ;在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为;若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度表达式为（2）硅的某种单质的晶胞如图乙所示。GaN晶体与该硅晶体相似。则GaN晶体中，每个 Ga原子与阿伏加德罗常数的值为NS则晶体中最近的两个硅原子之间的距离为14×40g molcm（用代数式表示即可）。答案(I)原子晶体12 a× 10 10Cm3× 6.02 × 10 23mol 1(2)4正四面体解析（1）金刚砂（SiC）的硬度为9.5 ,硬度大，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其他3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3× 4= 12;该晶胞中11C原子个数为8×: + 6×= 4, Si8214× 40g mol原子个数为 4,晶胞边长为 a× 10- 1°cm 体积 V= (a× 1010Cm)3, P= Vl= a× 10- 10cm3×6.02 × 10 23mol-1°（2）根据物质的晶体结构可知，在GaN晶体中，每个