高三化学二轮复习专题63分子晶体与原子晶体精选练习(含解析)鲁教版
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第3节原子晶体与分子晶体1.了解原子晶体空间结构特点及性质。
2.能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
3.了解分子晶体的结构特点及性质。
原子晶体1.原子晶体概念相邻原子间以□1________结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体结构特点(1)由于共价键的饱和性与方向性,使每个中心原子周围排列的原子数目是□2 ________的(2)由于所有原子间均以□3________相结合,所以晶体中不存在单个分子物理性质(1)原子晶体由于以强的共价键相结合,因此一般熔点□4________,硬度□5________(2)结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点□6 ________(1)金刚石①晶体中C—C键间的夹角为□7________,碳原子采取了□8________杂化。
②在晶体中每个碳原子以□9________与相邻的4个碳原子相结合,形成□10________形空间网状结构。
③最小环上有6个碳原子。
(2)二氧化硅①1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,1个氧原子和2个硅原子形成2个共价键,SiO2晶体中硅原子和氧原子的个数比为□11________。
②最小环上有□12________个原子,包括□13________个硅原子,□14________个氧原子。
自我校对:□1共价键□2有限□3共价键□4较高□5较大□6越高□7109.5°□8sp3□9共136 □146价键□10正四面体□111∶2□1212 □1.判断正误(1)原子晶体中一定存在极性键,可能存在范德华力。
( )(2)CO2、SiO2均属于原子晶体。
( )(3)硬度很大、熔点很高的晶体可能是原子晶体。
( )(4)SiC熔化时断裂非极性共价键。
( )(5)原子晶体一定不是电解质。
( )答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√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。
第3节原子晶体与分子晶体1.了解原子晶体、分子晶体的结构与性质。
2.能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体和石墨晶体的结构与性质。
(重点)原子晶体教材整理1原子晶体1.概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体称为原子晶体。
2.特点原子晶体的熔点很高,硬度很大。
对结构相似的原子晶体来说,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。
原子晶体中的原子服从紧密堆积排列吗?说明理由。
【提示】不服从。
由于共价键具有方向性和饱和性,原子晶体中每个原子周围排列的原子的数目是有限的,故原子的排列不服从紧密堆积方式。
教材整理2几种原子晶体的结构1.金刚石的结构金刚石的晶体结构在晶体中,碳原子以sp3杂化轨道与周围4个碳原子以共价键相结合,C—C键间的夹角为109.5°。
因为中心原子周围排列的原子的数目是有限的,所以这种比较松散的排列与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。
2.SiO2晶体的结构二氧化硅的晶体结构水晶是由Si和O构成的空间立体网状的二氧化硅晶体,一个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,每个氧原子与2个硅原子形成2个共价键,从而形成以硅氧四面体为骨架的结构,且只存在Si—O键。
二氧化硅晶体中硅原子和氧原子个数比为1∶2,不存在单个分子,可以把整个晶体看成巨型分子。
3.SiC晶体的结构SiC晶体的结构类似于金刚石晶体结构,其中C原子和Si原子的位置是交替的,所以在整个晶体中Si原子与C原子个数比为1∶1。
(1)金刚石的晶胞构型为正四面体。
(×)(2)二氧化硅的分子式是SiO2。
(×)(3)SiC熔化时断裂非极性共价键。
(×)(4)原子晶体一定不是电解质。
(√)合作·探究]原子晶体的物理性质探究背景]金刚石、碳化硅、晶体硅这三种晶体的晶胞结构和键参数的差异决定了其性质不同。
探究问题]1.三种晶体都属于原子晶体。
金刚石晶体的每个晶胞含有8个碳原子。
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图;2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成;3、了解分子晶体和原子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系;4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【高清课堂:分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念:①晶体:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体:非晶态物质内部结构没有周期性特点,而是杂乱无章地排列,如:玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性,某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释:晶体与非晶体的区分:晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体,进行X—射线衍射实验,X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意:一种物质是否晶体,是由其内部结构决定的,而非由外观判断。
2、分类:自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序说明:①自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行,但这里要注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但若不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻;②晶体自范性的条件之一:生长速率适当;③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
3.3 原子晶体与分子晶体一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1.下列关于分子晶体熔、沸点较低、硬度较小的解释正确的是()A.构成分子晶体的基本微粒是分子B.熔融时不导电C.分子晶体内微粒间以分子间作用力相结合,这种作用力很弱D.熔点一般比原子晶体低解析:分子晶体中微粒间以分子间作用力相结合,分子间作用力与化学键相比较很微弱,所以分子晶体熔沸点较低。
答案:C2.通过学习,分析下列对化学知识概括合理的是()A.物质中只要有阴离子存在就一定存在阳离子,有阳离子存在也一定有阴离子B.一种元素可能有多种氧化物,但同种化合价只对应一种氧化物C.原子晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键D.原子晶体熔点不一定比金属晶体高,分子晶体熔点不一定比金属晶体低解析:物质中有阳离子存在时,不一定有阴离子,如金属晶体;A项不正确;N的+4价化合物有NO2、N2O4,B项不正确;稀有气体的晶体是分子晶体,其中不存在化学键,C 项不正确;晶体硅的熔点为1410℃,金属钨的熔点为3410℃,原子晶体的熔点不一定比金属晶体高;碘、硫等是分子晶体,通常情况下为固体,汞在通常情况下为液态,分子晶体熔点不一定比金属晶体低,D项正确。
答案:D3.据报道:用激光可将置于铁室中的石墨靶上的碳原子“炸松”,再用一个射频电火花喷射出氮气,可使碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜,该碳氮化合物的硬度比金刚石更坚硬,则下列分析正确的是()A.该碳氮化合物呈片层状结构B.该碳氮化合物呈立体网状结构C.该碳氮化合物中C—N键长比金刚石的C—C键长长D.相邻主族非金属元素形成的化合物的硬度比单质小解析:由题意知,碳氮化合物的硬度比金刚石还大,说明该碳氮化合物为原子晶体,因此是立体网状结构,与金刚石相比,C原子半径大于N原子半径,所以C—N键长小于C—C键长。
答案:B4.[双选题]下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是()A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高解析:由表中数据可知Na2O、AlF3是离子晶体,Na是金属晶体,AlCl3、BCl3、CO2是分子晶体,Al2O3、SiO2是原子晶体,Al2O3中含Al3+,故A不正确;AlCl3、BCl3中Al、B最外层都只有6个电子,B项不正确;由CO2、SiO2的晶体类型可知C项正确;由Na 的熔点和AlCl3的熔点比较,可知D项正确。
高中化学学习材料唐玲出品1.下列关于只含非金属元素的化合物的说法中,正确的是( )A.有可能是离子化合物B.一定是共价化合物C.其晶体不可能是原子晶体D.其晶体不可能是离子晶体解析:选A。
只含非金属元素的化合物,有可能是离子化合物,如:NH4Cl等;只含非金属元素的化合物晶体可能是原子晶体,如SiC。
2.下列说法中正确的是( )A.金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成B.Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1C.1 mol SiO2晶体中含2 mol Si—O键D.金刚石化学性质稳定,即使在高温下也不会和O2反应解析:选A。
Na2O2晶体中存在的阴、阳离子分别是O2-2、Na+,所以个数比为1∶2。
SiO2晶体中一个Si与周围四个O形成共价键,所以1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。
3.(2011年山东威海高二调研)下表是某些原子晶体的熔点和硬度。
A.构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越高C.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大D.构成原子晶体的原子的半径越小,晶体的硬度越大解析:选BD。
原子晶体的熔点和硬度与构成原子晶体的原子间的共价键键能有关,而原子间的共价键键能与原子半径的大小有关。
4.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 .硝酸钠和金刚石B .冰和干冰C .晶体硅和水晶D .萘和苯解析:选C 。
氮化硼超硬耐磨、耐高温,它必是一种原子晶体,熔化时破坏共价键。
A 选项中的硝酸钠是离子晶体,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,熔化时都破坏分子间作用力,B 、D 两选项都错误。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理1.(2011年高考四川卷)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。
2.下列有关分子晶体熔点的高低叙述中,正确的是()A.Cl2>I2B.SiCl4>CCl4C.N2>O2D.C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3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中相对分子质量相同的同分异构体,支链越多,熔点越低,故D错误。
3.(2011年福建宁德高二调研)干冰晶体是一种面心立方结构,如图所示,即每8个CO2构成立方体,且在6个面的中心又各有1个CO2分子,在每个CO2分子周围与它的距离为22a(其中a为立方体棱长)的CO2分子有()A.4个B.8个解析:选C 。
由右图可知在每个CO 2周围距离为22a 的CO 2分子数为3×8×12=12(个)。
4. 石墨晶体如图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占的碳原子数为( )A .6个B .4个C .3个D .2个解析:选D 。
图中每个碳原子均属3个正六边形共有,分属每个正六边形的均为13,则平均一个正六边形所占有的碳原子数为6×13=2个。
5.(1)干冰晶体中,在每个CO 2分子的周围与它最接近的且距离相等的CO 2分子共有________个。
(2)碳化硅(SiC)是一种具有类似金刚石结构的晶体,其中C 原子和Si 原子的位置是交替的。
课后训练1.对知识进行概括总结是学习的必要途径。
你认为下列对化学知识概括合理的是()A.物质中只要有阴离子存在就一定存在阳离子,有阳离子存在也一定有阴离子B.一种元素可能有多种氧化物,但同种化合价只对应一种氧化物C.原子晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体中都一定存在化学键D.原子晶体熔点不一定比金属晶体高,分子晶体熔点不一定比金属晶体低2.2010年底到2011年初的一段时间,我国河北、山东、河南等大部分地区干旱严重。
为了缓解旱情,有关部门选择适宜的条件和方法,向大气中发射催雨剂,其主要成分是干冰、液氮、碘化银等。
下列有关叙述不正确的是()A.干冰和液氮的固体都是分子晶体B.干冰和液氮的分子中都有非极性共价键C.干冰和液氮催雨的原理属于物理变化D.碘化银粒子在冷云中产生冰晶,起到催雨作用3.熔化时,必须破坏非极性共价键的是()A.冰B.金刚石C.铁D.二氧化硅4.硒有两种同素异形体:灰硒和红硒。
灰硒溶于三氯甲烷,红硒溶于二硫化碳,它们都不溶于水,则灰硒和红硒的晶体是()A.原子晶体B.分子晶体C.金属晶体D.以上均有可能5.在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.何种晶体无法判断6.目前,科学界拟合成一种“二重构造”的球型分子,即把“足球型”的C60分子溶进“足球型”的Si60分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。
下列关于这种分子的说法中不正确的是() A.该晶体是一种新型化合物B.该晶体属于分子晶体C.是两种单质组成的混合物D.相对分子质量为2 4007.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中最硬的原子晶体。
下列叙述错误的是()A.WX4是沼气的主要成分B.固态X2Y是分子晶体C.ZW是原子晶体D.ZY2的水溶液俗称“水玻璃”8.氯化硼的熔点为107 ℃,沸点为12.5 ℃.在氯化硼分子中,氯—硼—氯键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢,下列对氯化硼的叙述,正确的是()A.氯化硼是原子晶体B.熔化时,氯化硼能导电C.氯化硼分子是一种极性分子D.水解方程式为:BCl3+3H2O H3BO3+3HCl9.下列关于物质熔点的排列顺序,不正确的是()A.HI>HBr>HCl>HFB.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.NaCl>NaBr>KBrD.Li>Na>Rb10.1919年朗缪尔提出等电子体假说:“凡原子数和总电子数均相等的物质,其结构相同,物理性质相近,相应的物质称为等电子体。
3.3 原子晶体与分子晶体[随堂基础巩固]1.下列物质中,属于原子晶体的化合物是()A.水晶B.晶体硅C.金刚石D.干冰解析:水晶、晶体硅、金刚石是常见的原子晶体,金刚石和晶体硅是单质。
答案:A2.下列有关原子晶体的叙述中,正确的是()A.原子晶体中只存在非极性共价键B.在SiO2晶体中,1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键C.石英晶体是直接由硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构的晶体D.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高解析:A项中如果是不同原子构成的原子晶体(如二氧化硅),就会存在极性键,故A错;SiO2晶体中1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,故B错;石英晶体是由硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构晶体,即原子晶体,C正确;金属晶体的熔点差别较大,如金属钨的熔点高达(3 410±20)℃,就比原子晶体SiO2熔点(1 723℃)高,而有的金属晶体熔点又很低,常温下为液态,如:金属汞,其熔点比某些分子晶体(如碘常温下为固态)还低,故D错。
答案:C3.下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的分子式的是()A.NH4NO3B.SiO2C.C6H5NO2D.Cu解析:在四种类型的晶体中,除分子晶体中含有分子外,其余的晶体中都不存在单个的分子,化学式仅代表物质中原子的最简组成而不能表示其真正的分子。
答案:C4.下列有关分子晶体熔点高低的叙述中,正确的是()A.Cl2>I2B.SiCl4>CCl4C.N2>O2D.异丁烷>正丁烷解析:A、B、C、D选项中均无氢键,且都为分子晶体,物质结构相似则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。
答案:B5.下列关于物质熔点的排列顺序,不.正确的是()A.HI>HBr>HCl>HFB.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.NaCl>NaBr>KBrD.金刚石>碳化硅>晶体硅解析:A中为分子晶体,但由于HF分子间存在氢键,故HF的熔点出现反常;B中也为分子晶体,按相对分子质量由大到小排列,正确;C中为离子晶体,离子半径r(Cl-)<r(Br -),故熔点NaCl>NaBr,而阳离子r(Na+)<r(K+),故熔点NaBr>KBr,正确;D中为原子晶体,按键长可知正确。
专题64 金属晶体1、下面有关晶体的叙述中,错误的是( ) A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B.在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或6个Na+)C.白磷晶体中,粒子之间通过共价键结合,键角为60°D.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【答案】C【解析】金刚石的网状结构中,每个最小的碳环上有6个原子,以共价键为边;NaCl晶体的配位数为6,即每个晶胞中有6个Na+、6个Cl-;白磷的化学式为P4,结构为正四面体形,键角为60°,分子内以P—P共价键结合,而P4分子晶体以分子间力结合,而非共价键;离子晶体熔化时,离子键被断开,而分子晶体熔化时,分子并未发生改变。
2、下列有关金属晶体的判断正确的是()A.简单立方:配位数6、空间利用率高 B.钾型:配位数6、空间利用率低C.镁型:配位数8、空间利用率高 D.铜型:配位数12、空间利用率高【答案】D3、下列分子或离子中,能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是()①H2O ②NH3③F—④CN—⑤COA. ①②B. ①②③C. ①②④D. ①②③④⑤【答案】D4、下列关于金属晶体的叙述正确的是()A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在B.金属离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作用下,不因变形而消失C.钙的熔沸点低于钾D.温度越高,金属的导电性越好【答案】B5、氢是重要而洁净的能源。
要利用氢气作为能源,必须解决好安全有效地储存氢气的问题。
化学家研究出利用合金储存氢气的方法,其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料,这种合金的晶体结构已经测定,其基本结构单元如图所示,则该合金的化学式可表示为()Ni5Ni14Ni247Ni12【答案】A【解析】根据上述物质的结构知La原子的数目为12×1/6+2×1/2=3,而Ni原子的数目为12×1/2+6+6×1/2=15,所以La与Ni的原子个数比为3∶15=1∶5。
第3章物质的聚集状态与物质性质第3节原子晶体与分子晶体(第3课时)练基础落实知识点一原子晶体和分子晶体1.下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮⑥硫黄和碘A.①②③ B.④⑤⑥ C.③④⑥ D.①③⑤2.下列晶体中,前者属于原子晶体,后者属于分子晶体的是( )A.硅晶体、二氧化硅晶体B.足球烯(C60)、天然气水合物C.金刚石、冰D.干冰、碳化硅知识点二分子晶体和原子晶体的物理特征3.已知C3N4晶体很可能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C3N4晶体的说法正确的是( )A.C3N4是分子晶体B.C3N4晶体中,C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长要长C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子D.C3N4晶体中微粒间通过分子间作用力结合4.在40 kPa高压下,用激光器加热到1 800 K时,人们成功制得原子晶体干冰,其结构和性质与SiO2原子晶体相似,下列说法正确的是( )A.原子晶体干冰易气化,可用作制冷剂B.原子晶体干冰有很高的熔点和沸点C.原子晶体干冰的硬度小,不能用作耐磨材料D.1 mol原子晶体干冰中含2 mol C—C键和2 mol C—O键知识点三影响各晶体物理性质的因素5.下列晶体性质的比较中不正确的是( )A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅B.沸点:NH3>PH3C.硬度:白磷>冰>二氧化硅D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl46.干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA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B.C===O键键能比Si—O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,二氧化硅不能练高考真题7.(2008·四川理综,10)下列说法中正确的是( )A.离子晶体中每个离子的周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外加电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动C.分子晶体的熔、沸点很低,常温下都呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合8.(2007·海南,22)下列叙述正确的是( )A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C.离子晶体中可能含有共价键D.金属晶体的熔点和沸点都很高练综合拓展9.据某科学杂志报道,国外有一研究机构发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构酷似中国传统工艺“镂雕”,经测定其中包含C60,并且也有Si60结构,下列叙述不正确的是( )A.该物质有很高的熔点,很大的硬度B.该物质形成的晶体属于分子晶体C.该物质分子中C60被包裹在Si60里面D.该物质的相对分子质量为2 40010.下列说法中正确的是( )A.含有非极性共价键的化合物分子一定是非极性分子B.原子晶体中只存在非极性共价键C.冰主要是水分子通过氢键作用而形成的分子晶体D.若元素R的含氧酸的酸性大于元素Q的含氧酸的酸性,则非金属性R大于Q11.下列物质性质的变化规律,与化学键的强弱无关的是( )A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低12.下列说法正确的是( )A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4 NAB.金刚石晶体中,碳原子数与C—C键数之比为1∶2C.30 g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13.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
专题63 分子晶体与原子晶体1、下列说法正确的是()A.离子化合物中可能含有共价键B.分子晶体中的分子内不含有共价键C.分子晶体中一定有非极性共价键D.分子晶体中分子一定紧密堆积【答案】A【解析】分子晶体内可能有共价键,也可能没有共价键,共价键可能是极性键,也可能是非极性键。
分子晶体分子不一定紧密堆积,如冰。
2、下列说法正确的是()①具有规则几何外形的固体一定是晶体②NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个③非极性分子中一定含有非极性键④晶格能由大到小: NaF> NaCl> NaBr>NaI ⑤含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度⑥s-s σ键与s-p σ键的电子云形状相同⑦含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同⑧中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构形不一定是正四面体A.①②⑤⑥B.③④⑥⑦C.②④⑦⑧ D.③④⑤⑧【答案】C3、如图所示是某原子晶体A空间网状结构中的一个单元,A与某物质B反应生成C,其实质是每个A-A键中插入一个B原子,则C物质的化学式为()A.A5B4 B.AB C.AB2 D.A2B5【答案】C4、下列性质适合于某种原子晶体的是()A.熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电B.熔点10.32℃,液态不导电,水溶液导电C.能溶于CS2,熔点444.6℃D.熔点3550℃,很硬,不溶于水,不导电【答案】D5、下列关于晶体说法的正确组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如上图所示)每个Ti4+和12个O2-紧邻⑥60gSi02中含Si—O键的个数为2N A⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏⑨124 g P4含有P—P键的个数为4N AA.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦ D.③⑤⑧【答案】D6、正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,有与石墨相似的层状结构。
层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。
下列有关说法正确的是()A.正硼酸晶体属于原子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关C.分子中B原子杂化轨道的类型为sp3 D.含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键【答案】D7、碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子I x O y n—。
由2个IO62—正八面体共用一个面形成的I x O y n—的化学式为A.I2O94—B.I2O106—C.I2O118—D.I2O1210—【答案】A8、下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是()A.食盐与蔗糖的熔化 B.钠和硫的熔化C.碘和干冰的升华 D.二氧化硅和氧化钠的熔化【答案】D9、氯化硼的熔点为10.7℃,沸点为12.5℃。
在氯化硼分子中,氯—硼—氯键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢,下列对氯化硼的叙述正确的是( )A.氯化硼是原子晶体B.熔化时,氯化硼能导电C.氯化硼分子是一种极性分子D.水解方程式:BCl3+3H2O H3BO3+3HCl【答案】D【解析】因为BCl3的熔、沸点较低,故应为分子晶体,分子晶体熔化时不导电;又由氯—硼—氯键角为120°,则可确定BCl3为非极性分子。
水解反应为非氧化还原反应,故产物为H3BO3[或B(OH)3]和HCl。
10、石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合,如下图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A.10个B.18个C.24个D.14个【答案】D11、氯化硼的熔点为10.7 ℃,沸点为12.5 ℃。
在氯化硼分子中,Cl—B—Cl键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。
下列对氯化硼的叙述中正确的是()A.氯化硼是原子晶体B.熔化时,氯化硼能导电C.氯化硼分子是一种极性分子D.水解方程式:BCl3+3H2OH3BO3+3HCl【答案】D【解析】首先根据性质推导该晶体是分子晶体还是原子晶体,再根据具体晶体的性质判断选项。
因为BCl3的熔、沸点较低,故应为分子晶体,分子晶体熔化时不导电,故A、B错;又因Cl—B—Cl键角为120°,则可确定BCl3为非极性分子,C错。
12、AB型的化学式形成的晶体结构情况多种多样。
如图所示的几种结构中最有可能是分子晶体的是()A.①②③ B.③④⑥ C.②⑤ D.①②【答案】C【解析】从①、③、④、⑥的结构上看,构成晶体的结构单元都是向外延伸和扩展的,符合离子晶体或原子晶体的结构特点,而②、⑤的结构没有这种特点,该结构可看成是一个分子,形成晶体时为分子晶体。
13、国外有人用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,与此同时再用射频电火花喷射N2,此时碳氮原子结合成碳氮化合物薄膜。
据称,这种化合物可能比金刚石更坚硬,其原因可能是 ( )A.碳、氮原子构成网状结构的晶体 B.碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C.氮原子最外层电子数比碳原子最外层电子数多 D.碳、氮的单质化学性质均不活泼【答案】AB14、下列叙述正确的是()A.1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构C.H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子D.熔点由高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅【答案】D【解析】甘氨酸的结构式为,由结构式可以看出1个甘氨酸分子中存在10对共用电子对,A项错误;选项B中根据|元素的化合价|+原子的最外层电子数=8,则该原子的最外层达到8个电子的稳定结构,BCl3中B原子的最外层电子数为3,化合价为+3,因此B原子未达到8个电子的稳定结构;选项C中H2S和CS2都是以极性键结合而成,H2S的空间结构呈角形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,而CS2为直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子。
选项D中三种物质均为原子晶体,原子晶体的熔点与该晶体中的原子半径有关,一般来说,原子半径小的,熔点高,所以选项D正确。
15、下列叙述中正确的是()A.P4和NO2形成的晶体均为分子晶体B.CH4和铵盐的晶体均为分子晶体C.C60汽化和I2升华克服的作用力不同D.共价键的本质是电子云的重叠,且电子云重叠的方式都完全相同【答案】A【解析】B选项,铵盐晶体属于离子晶体;C选项,C60汽化和I2升华克服的都是范徳华力;D选项,电子云重叠的方式有“头碰头”重叠(σ键)和“肩并肩”重叠(π键)。
16、在实验室里将粗盐制成精盐,主要操作步骤之一是蒸发,在加热蒸发溶剂的过程中,还要进行的操作是(作具体、完整的说明)________,这样做的主要目的是________;熄灭酒精灯停止加热的依据是(填写以下选项代号)________。
A.蒸发皿中恰好无水B.蒸发皿中刚刚产生白色固体C.蒸发皿中产生了较多的固体每次取20g海水,严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作,连续实验三次,平均得固态盐ag。
该海水中含氯化钠的质量分数(填“>”“=”或“<”)________5a%。
【答案】用玻璃棒不断搅拌液体;防止液滴飞溅;C;<【解析】本题主要考查蒸发的基本操作及有关简单计算。
给液体加热时,若使局部过热,会发生暴沸甚至液滴飞溅现象,对液体不断搅拌,能避免这种现象的发生。
氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,通过蒸发使氯化钠从溶液中析出,待出现较多固体(实际上是大部分的水已蒸发)时停止加热,利用有关仪器的余热使溶液蒸干。
海水中还含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物质,在蒸发时,它们也与NaCl一同结晶析出,成为NaCl中的杂质。
17、【答案】【解析】本题考查元素化合物的综合应用。
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为:液化氯气的方法是加压或者采用降温的方法。
亚硫酸钠溶液吸收泄露氯气的方法是。
根据苯与液溴的原理,苯和氯气在铁作催化剂的条件下反应更加迅速,铁起到催化作用。
根据图示可以循环使用的是金属镁和氯气。
镁和氮气反应生成离子化合物氮化镁。
II.(1)实验装置中存在的不足之处是缺少尾气的处理装置。
D装置中的现象是水层变黄,振荡后四氯化碳层无明显变化,继续通入氯气,再振荡,四氯化碳层由无色变成橙色。
18、某混合物X由Cu、SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种物质组成,进行如下实验。
请回答下列问题:(1)经Ⅰ得到蓝色溶液,该过程中一定发生的化学反应是(用离子方程式表示)________、__________________。
(2)X中一定含有的物质是________。
反应Ⅱ的化学方程式是_____________________。
(3)为进一步确定上述混合物X的成分,另取9.08 g X进行如下实验。
①加入足量的NaOH溶液,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体m g。
②向滤渣中加入过量盐酸,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体n g。
上述①②由于缺少________步骤(填操作名称),使得测定的质量m、n均________。
③按正确步骤重新进行实验后得到m=6.08 g、n=1.6 g。
计算原混合物中各成分的质量之比是________。
(不必化简)【答案】(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+(2)Cu、Fe2O3、SiO2SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(3)洗涤偏高m(Fe2O3)∶m(Cu)∶m(SiO2)=3.2∶2.88∶3.0【解析】(1)Cu不与盐酸反应,但经Ⅰ得到的蓝色溶液中一定含有Cu2+,所以上述混合物中一定含有Cu和Fe2O3,Fe2O3与盐酸反应生成的Fe3+把Cu氧化为Cu2+。
(2)因为SiO2完全溶于过量的NaOH溶液,所以1.6 g固体C为Cu,B中含有3.0 g SiO2。
(3)①后的滤渣为Cu和Fe 2O 3,质量为6.08 g ,质量减轻3.0 g 是SiO 2的质量,所以X 中无Al 2O 3;设6.08 g 中含Cu 物质的量为x 、Fe 2O 3物质的量为y ,依Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O 、2Fe 3++Cu===2Fe2++Cu 2+可知参加反应②的n (Fe 2O 3)=n (Cu),所以y =x -、6.08 g =64 g·mol -1 x +160 g·mol -1 y ,解方程组x =0.045 mol 、y =0.02 mol ,m (Fe 2O 3)=160 g·mol -1×0.02mol =3.2 g 、m (Cu)=64 g·mol -1×0.045 mol=2.88 g 。