魯科版選修3 第3章第3節(jié) 原子晶體與分子晶體 作業(yè).doc

第3節(jié) 原子晶體與分子晶體(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分)1干冰、碘易升華是由于()a干冰、碘是非極性分子 b鍵能小c化學(xué)性質(zhì)不活潑 d分子間的作用力較弱2碳化硅(sic)的晶體具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三種晶體金剛石、晶體硅、碳化硅中，它們的熔點(diǎn)從高到低的順序是()a bc d3下列物質(zhì)呈固態(tài)時(shí)，一定屬于分子晶體的是()a非金屬單質(zhì) b非金屬氧化物c含氧酸 d金屬氧化物4下列說法正確的是()a分子晶體中一定存在分子間作用力，不一定存在共價(jià)鍵b分子中含兩個(gè)氫原子的酸一定是二元酸c含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體d元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的活潑性一定越強(qiáng)5碳家族的新成員c60，它具有空心的類似足球的結(jié)構(gòu)，被稱為足球烯，下列有關(guān)c60的說法正確的是()ac60是一種新型的化合物 bc60和石墨都是碳的同分異構(gòu)體cc60中含有非極性鍵，是原子晶體 dc60相對(duì)分子質(zhì)量為7206某元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值相等，其最高價(jià)氧化物的相對(duì)分子質(zhì)量與其氣態(tài)氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量之比是158，該元素的最高價(jià)氧化物形成的晶體是()a分子晶體 b離子晶體c原子晶體 d以上晶體都不是7干冰和二氧化硅晶體同屬第a族元素的最高價(jià)氧化物，它們的熔、沸點(diǎn)差別很大的原因是()a二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量bco鍵鍵能比sio鍵鍵能小c干冰為分子晶體，二氧化硅為原子晶體d干冰易升華，二氧化硅不能8四氯化硅的分子結(jié)構(gòu)與四氯化碳類似，對(duì)其作出如下推測(cè)：四氯化硅晶體是分子晶體常溫常壓下四氯化硅是液體四氯化硅分子是由極性鍵形成的分子四氯化硅熔點(diǎn)高于四氯化碳。其中正確的是()a只有 b只有c只有 d9下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)的一個(gè)分子的是()anaoh bsio2 cfe dc3h810下列有關(guān)分子晶體熔點(diǎn)的高低敘述中，正確的是()acl2i2 bsicl4ccl4cn2o2 dc(ch3)4ch3ch2ch2ch2ch311下列性質(zhì)適合于分子晶體的是()a熔點(diǎn)1 070 ，易溶于水，水溶液導(dǎo)電b熔點(diǎn)2 853 ，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液也不導(dǎo)電c能溶于cs2，熔點(diǎn)112.8 ，沸點(diǎn)444.6 d熔點(diǎn)97.81 ，質(zhì)軟導(dǎo)電，密度為0.97 gcm312下列推論正確的是()asih4的沸點(diǎn)高于ch4，可推測(cè)ph3的沸點(diǎn)高于nh3bnh為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測(cè)ph也為正四面體結(jié)構(gòu)cco2晶體是分子晶體，可推測(cè)sio2晶體也是分子晶體dc2h6是碳鏈為直線形的非極性分子，可推測(cè)c3h8也是碳鏈為直線形的非極性分子13下列有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是()a離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵不被破壞b白磷晶體中，結(jié)構(gòu)粒子之間通過共價(jià)鍵相結(jié)合c石英晶體是直接由硅原子和氧原子通過共價(jià)鍵所形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體d構(gòu)成分子晶體的粒子中不一定存在共價(jià)鍵14如圖為甲烷晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，下列有關(guān)說法正確的是()a甲烷晶胞中的球體只代表一個(gè)碳原子b晶體中1個(gè)ch4分子有12個(gè)緊鄰的甲烷分子cch4晶體熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵d一個(gè)甲烷晶胞中含有8個(gè)ch4分子15通常情況下，氯化鈉、氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示：下列關(guān)于這些晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述不正確的是()a同一主族的元素與另一相同元素所形成的化學(xué)式相似的物質(zhì)不一定具有相同的晶體結(jié)構(gòu)b氯化鈉、氯化銫和二氧化碳的晶體都有立方的晶胞結(jié)構(gòu)，它們具有相似的物理性質(zhì)c二氧化碳晶體是分子晶體，其中不僅存在分子間作用力，而且也存在共價(jià)鍵d二氧化硅晶體不是密堆積結(jié)構(gòu)題號(hào)123456789101112131415答案二、非選擇題(本題包括5小題，共55分)16(10分)在第3周期各元素(稀有氣體除外)中，原子半徑最大的原子是_，其單質(zhì)晶體屬于_晶體；原子半徑最小的原子是_，其單質(zhì)晶體屬于_晶體，用電子式表示兩元素形成化合物的過程：_，該化合物的晶體屬于_晶體，最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值等于最高正化合價(jià)的原子是_，其單質(zhì)晶體類型為_。17(9分)x、y、z、r為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大。x的單質(zhì)與氫氣可化合生成氣體g，其水溶液ph7；y的單質(zhì)是一種黃色晶體；r基態(tài)原子3d軌道的電子數(shù)是4s軌道電子數(shù)的3倍。y、z分別與鈉元素可形成化合物q和j，j的水溶液與agno3溶液反應(yīng)可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀l；z與氫元素形成的化合物與g反應(yīng)生成m。 請(qǐng)回答下列問題： (1)m固體的晶體類型是_。(2)y基態(tài)原子的核外電子排布式是_；g分子中x原子的雜化軌道類型是_。(3)l的懸濁液中加入q的溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀，其原因是_。(4)r的一種含氧酸根ro具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式是_。18(12分)(1)下列三種晶體的狀態(tài)變化，克服的微粒間的作用力分別是氯化鉀熔化：_；二氧化硅熔化：_；碘的升華：_；三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是_。(2)a、b、c、d為四種晶體，性質(zhì)如下：a固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，能溶于鹽酸 b能溶于cs2，不溶于水c固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，可溶于水 d固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電，熔點(diǎn)為3 500 試判斷它們的晶體類型。a_；b._ _；c._ _；d._。19(12分)氧是地殼中含量最多的元素。(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為_個(gè)。(2)h2o分子內(nèi)的oh鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為_。的沸點(diǎn)比高，原因是_。(3) h可與h2o形成h3o，h3o中o原子采用_雜化。h3o中hoh鍵角比h2o中hoh鍵角大，原因?yàn)開。(4)cao與nacl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知cao晶體密度為a gcm3, na表示阿伏加德羅常數(shù)，則cao晶胞體積為_cm3。20(12分)氮化硼(bn)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_。(2)關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是_(填序號(hào))。a立方相氮化硼含有鍵和鍵，所以硬度大 b六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c兩種晶體中的bn鍵均為共價(jià)鍵 d兩種晶體均為分子晶體(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是_。(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為_。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300 km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_。(5)nh4bf4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1 mol nh4bf4含有_ mol配位鍵。參考答案與解析1解析：選d。干冰和碘均屬于分子晶體，升華時(shí)只需要克服較弱的分子間作用力。2解析：選a。原子晶體中，熔點(diǎn)高低與鍵長(zhǎng)有關(guān)，因鍵長(zhǎng)sisisiccc，所以熔點(diǎn)從高到低的順序?yàn)椤?解析：選c。非金屬單質(zhì)中金剛石、晶體硅、硼均為原子晶體，非金屬氧化物中的二氧化硅為原子晶體，金屬氧化物中的活潑金屬氧化物為離子晶體，只有含氧酸一定為分子晶體。4解析：選a。稀有氣體分子內(nèi)沒有化學(xué)鍵，a正確；分子中含有兩個(gè)氫原子的酸不一定是二元酸，關(guān)鍵看一個(gè)分子是否能電離出兩個(gè)氫離子，b錯(cuò)誤；金屬晶體也含有金屬陽離子，c錯(cuò)誤；非金屬性是原子得電子能力，而單質(zhì)的活潑性與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，d錯(cuò)誤。5解析：選d。c60是碳元素形成的一種單質(zhì)分子，它和石墨互為同素異形體，其相對(duì)分子質(zhì)量是720。6解析：選c。該元素的氣態(tài)氫化物化學(xué)式可寫作rh4，最高價(jià)氧化物為ro2，設(shè)r相對(duì)原子質(zhì)量為x，則，x28，該元素為si，sio2為原子晶體，故選c。7解析：選c。干冰和sio2所屬晶體類型不同，干冰為分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，sio2為原子晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，所以熔點(diǎn)較高。8解析：選d。四氯化硅的分子結(jié)構(gòu)與四氯化碳類似，均為分子晶體，二者結(jié)構(gòu)相似，四氯化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大，熔、沸點(diǎn)高。9解析：選d。naoh是離子晶體，離子晶體的化學(xué)式表示的是陰、陽離子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比，并不表示它的真實(shí)組成。sio2是原子晶體，原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，是呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的巨型分子。fe為金屬晶體，金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的晶體，金屬晶體的化學(xué)式也不能表示該微粒的真實(shí)組成。10解析：選b。a、b、c、d選項(xiàng)中均無氫鍵，且都為分子晶體，物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量大的熔點(diǎn)高，故a、c錯(cuò)誤，b正確；d中同分異構(gòu)體，支鏈越多，熔點(diǎn)越低，故d錯(cuò)誤。11解析：選c。a選項(xiàng)熔點(diǎn)高，不是分子晶體，分子晶體熔點(diǎn)低；b選項(xiàng)是原子晶體的性質(zhì)；d選項(xiàng)是金屬鈉的性質(zhì)。12解析：選b。由于氨分子之間存在氫鍵，故其沸點(diǎn)比磷化氫的高；co2是分子晶體，sio2為原子晶體；丙烷的碳鏈不是直線形，而是鋸齒形。13解析：選b。離子晶體是通過離子鍵將陰、陽離子結(jié)合在一起的，所以熔化時(shí)，離子鍵被破壞；而分子晶體是通過范德華力將分子結(jié)合在一起的，所以熔化時(shí)，分子內(nèi)部的化學(xué)鍵未發(fā)生變化，破壞的只是范德華力，由上述分析知a正確；白磷晶體是分子晶體，在p4內(nèi)部存在共價(jià)鍵，而結(jié)構(gòu)粒子(p4)之間是通過范德華力結(jié)合的，b錯(cuò)誤；石英晶體是原子晶體，c正確；稀有氣體在固態(tài)時(shí)也屬于分子晶體，而稀有氣體全是單原子分子，在分子內(nèi)部不存在共價(jià)鍵，d正確。 14解析：選b。甲烷是分子晶體，熔化時(shí)需克服范德華力。晶胞中的球體代表的是一個(gè)甲烷分子，并不是一個(gè)碳原子。以該甲烷晶胞為單元，位于頂點(diǎn)的某一個(gè)甲烷分子與其距離最近的甲烷分子有3個(gè)，而這3個(gè)甲烷分子在面上，因此每個(gè)都被共用2次，故與1個(gè)甲烷分子緊鄰的甲烷分子有3812(個(gè))。甲烷晶胞屬于面心立方晶胞，該晶胞含有甲烷的分子個(gè)數(shù)為864(個(gè))。綜上所述，只有b項(xiàng)正確。15解析：選b。sio2和co2的化學(xué)式相似，但其晶體結(jié)構(gòu)不同，a項(xiàng)正確；二氧化碳為分子晶體，因此分子間存在分子間作用力，而分子內(nèi)部碳原子和氧原子間形成共價(jià)鍵，氯化鈉和氯化銫為離子晶體，所以三者物理性質(zhì)不同，b項(xiàng)錯(cuò)誤，c項(xiàng)正確；由于共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，由此形成的晶體不是密堆積結(jié)構(gòu)，d項(xiàng)正確。16解析：同周期從左到右，原子半徑依次減小；|最低負(fù)化合價(jià)|最高正價(jià)，必為第a族元素。答案：na金屬cl分子na離子si原子晶體17解析：氫化物的水溶液顯堿性的物質(zhì)中學(xué)階段接觸的只有nh3，故x為n元素；黃色單質(zhì)為硫單質(zhì)，故y為s元素；根據(jù)電子排布規(guī)律，電子先排布4s軌道后排布3d軌道，故r基態(tài)原子的外層電子排布式為3d64s2，r為fe元素；能與agno3溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀的離子為cl，故z為cl元素。(1)nh4cl固體屬于離子晶體。(2)s基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4；在nh3分子中n原子采用sp3雜化方式。(3)agcl中加入na2s后，由于ag2s的溶解度小于agcl的溶解度，發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化。(4)加入硫酸后溶液變?yōu)辄S色，說明生成了fe3，加入硫酸后生成的無色氣體只能為o2，根據(jù)電子守恒和原子守恒可以寫出離子方程式為4feo20h=4fe33o210h2o。答案：(1)離子晶體(2)1s22s22p63s23p4sp3雜化(3)ag2s的溶解度小于agcl的溶解度(4)4feo20h=4fe33o210h2o18解析：晶體熔化時(shí)破壞的是微粒間的作用力，而微粒間作用力的強(qiáng)弱順序一般為原子晶體離子晶體分子晶體，金屬晶體的差別很大。答案：(1)離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力二氧化硅氯化鉀碘(2)金屬晶體分子晶體離子晶體原子晶體19解析：(1)氧原子核外有8個(gè)電子，其基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p4，所以氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè)。(2)oh鍵屬于共價(jià)鍵，鍵能最大；分子間的范德華力和氫鍵均屬于分子間作用力的范疇，但氫鍵要強(qiáng)于分子間的范德華力，所以它們從強(qiáng)到弱的順序依次為oh鍵、氫鍵、分子間的范德華力；氫鍵不僅存在于分子之間，有時(shí)也存在于分子內(nèi)。鄰羥基苯甲醛在分子內(nèi)形成氫鍵，而在分子之間不存在氫鍵；對(duì)羥基苯甲醛正好相反，只能在分子間形成氫鍵，而在分子內(nèi)不能形成氫鍵，分子間氫鍵強(qiáng)于分子內(nèi)氫鍵，所以對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高。(3)依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知h3o中o上的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)(531)1，由于中心o的價(jià)層電子對(duì)數(shù)共有314對(duì)，所以h3o為四面體，因此h3o中o原子采用的是sp3雜化；同理可以計(jì)算出h2o中o原子上的孤電子對(duì)對(duì)數(shù)(621)2，因此排斥力較大，水中hoh鍵角較小。(4)氯化鈉的晶胞如圖所示，因此晶胞中含有的氯離子個(gè)數(shù)為81/861/24，同樣也可以計(jì)算出鈉離子個(gè)數(shù)為4。由于cao與nacl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，所以cao晶胞中也含有4個(gè)鈣離子和4個(gè)氧離子，因此cao晶胞體積為。答案：(1)2(2)oh鍵、氫鍵、范德華力形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大(3)sp3h2o中o原子上有2對(duì)孤電子對(duì)，h3o只有1對(duì)孤電子對(duì)，排斥力較小(4)20解析：(1)b的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有鍵和鍵無關(guān)，與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即立方相氮化硼晶體為原子晶體，硬度較大，a錯(cuò)誤；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，b正確；b和n都是非金屬元素，兩種晶體中的bn鍵都是共價(jià)鍵，c正確；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，屬于混合型晶體，立方相氮化硼