原子晶體習題及答案

1、原子晶體練習題1下列有關原子晶體的敘述錯誤的是（ ）A原子晶體中，原子不遵循緊密堆積原則B. 原子晶體具有空間網狀結構C. 原子晶體中不存在獨立的分子D原子晶體熔化時不破壞共價鍵答案 D解析 A項，原子晶體中原子之間通過共價鍵相連，而共價鍵具有方向性和飽和性，所以原子晶體中，原子不遵循 緊密堆積原則；B項，原子晶體是相鄰原子之間通過共價鍵結合而成的空間網狀結構；C項，原子晶體是由原子以共價鍵相結合形成的，不存在獨立的分子；D項，原子晶體是原子通過共價鍵連接的，熔化時需要破壞共價鍵。2. （2019 重慶月考）下列關于金剛石的說法中，錯誤的是（）A. 晶體中不存在獨立的分子B. 碳原子間以共價鍵

2、相結合C. 是天然存在的硬度最大的物質D化學性質穩(wěn)定，在高溫下也不與氧氣發(fā)生反應答案 D解析 金剛石是碳原子間以共價鍵結合形成的空間網狀結構的原子晶體，不存在單個的分子。 在天然存在的物質中，金剛石的硬度最大。在高溫下金剛石可以與氧氣反應生成二氧化碳。3. 下列關于Si2晶體網狀結構的敘述中正確的是（）A. 存在四面體結構單元，O原子處于中心，Si原子處于4個頂角B. 最小的環(huán)上，有 3個Si原子和3個O原子C最小的環(huán)上，Si原子和O原子個數之比為1 ：2D最小的環(huán)上，有 6個Si原子和6個O原子答案 D解析 二氧化硅是原子晶體，為空間網狀結構，存在四面體結構，硅原子處于中心，氧原子處于4個頂

3、角，所以 A項錯誤；晶體硅的結構與金剛石相似 （金剛石中最小碳環(huán)為 6個碳原子），而SiO2晶體只是在兩個 Si原子間插入1 個O原子，即最小環(huán)含 6個Si原子和6個O原子。4下列說法正確的是 （）A. 在含4molSi O鍵的二氧化硅晶體中，氧原子的數目為4NAB. 金剛石晶體中，碳原子數與C C鍵數之比為1 ：2C. 30g二氧化硅晶體中含有 0.5 NA個二氧化硅分子D. 晶體硅、晶體氖均是由相應原子直接構成的原子晶體答案 B解析 在二氧化硅晶體中，每個硅原子形成 4個Si O鍵，故含有4molSi O鍵的二氧化硅晶體的物質的量為 1mol, 即含有2NA個氧原子，A項錯誤；金剛石中每個

4、碳原子均與另外 4個碳原子形成共價鍵，且每兩個碳原子形成一個 C C 鍵，故1mol碳原子構成的金剛石中共有 2molCC鍵，因此碳原子數與 C C鍵數之比為1 : 2, B項正確；二氧化 硅晶體中不存在分子， C 項錯誤；氖晶體是由單原子分子靠分子間作用力結合在一起形成的，屬于分子晶體， D 項 錯誤。5氮化鋁 (AlN) 常用做砂輪及高溫爐襯材料，熔化狀態(tài)下不導電，可知它屬于( )A.離子晶體B.原子晶體C分子晶體D無法判斷答案 B解析 熔化狀態(tài)下不導電的化合物必定是共價化合物，排除是離子化合物的可能，又因為具有耐高溫的性能，所以 必定是原子晶體。6. 下列事實能說明剛玉 (Al 2O3)

5、 是一種原子晶體的是 ()Al 203是兩性氧化物硬度很大 它的熔點為 2045C 幾乎不溶于水自然界中的剛玉有紅寶石和藍寶石A. B.CD.答案 B解析 指的是Al 203的分類，指的是剛玉的種類，這兩項都無法說明Al 203是一種原子晶體。7. AB 型共價化合物晶體，若其原子最外層電子數之和為8，常是具有半導體性質的原子晶體。已知金剛石不導電而導熱；鋯石 (Zr0 2)不導電、不導熱，卻硬似鉆石；近期用制耐熱器的碳化硅制成了假鉆石，則識別它們的可行方 法是 ()A能在玻璃上刻劃出痕跡的為金剛石B. 很硬不導電而導熱的是金剛石和碳化硅C既可導電又可導熱的是碳化硅D. 不導電的為鋯石答案 B

6、解析 金剛石、SiC、鋯石均為原子晶體，但物理性質有差異。8下列物質的熔點順序判斷不正確的是()ALi>Na>K>RbB.原子晶體 >離子晶體 >金屬晶體C金剛石 >碳化硅 >晶體硅DNaCl>KCl>CsCl答案 B解析 晶體熔、沸點高低取決于結構微粒間作用力的大小，即金屬鍵、共價鍵、離子鍵、分子間作用力的大小。金 屬晶體的熔點差別很大，可能比離子晶體的熔、沸點高，離子晶體的熔、沸點與離子半徑和離子所帶電荷數有關， 電荷數相同時，離子半徑越小，晶體的熔、沸點越高，原子晶體中原子的半徑越小，熔點越高。題組 3 原子晶體結構與性質的綜合考查9

7、. 磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。下圖為其晶體結構中最小的重復結構單元，其中的每個原子均滿足8 電子穩(wěn)定結構。下列有關說法正確的是 ()A. 磷化硼晶體的化學式為BP,屬于離子晶體B. 磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導電C磷化硼晶體中每個原子均形成4個共價鍵D.磷化硼晶體結構微粒的空間堆積方式與氯化鈉相同答案 C解析 根據題意，磷化硼為超硬耐磨材料，說明其晶體類型為原子晶體，熔融狀態(tài)不導電，A項和B項錯誤；磷化硼原子間均為共價鍵，由圖可以發(fā)現，每個原子均形成4個共價鍵，C正確；由磷化硼的晶體結構可以看出，它的配位數為4,而NaCl晶體的配位數為6,二者結構微粒的堆積方式明顯不同，故D錯誤。

8、10. 在40GPa高壓下，用激光器加熱到 1800K時，科學家成功地制得了原子晶體CO,下列有關這種 CQ晶體推斷正確的是 ()A原子晶體CQ易升華，可用做制冷劑B原子晶體CQ的硬度和耐磨性都不如水晶C. 原子晶體CQ有很高的熔、沸點，很大的硬度，可用做耐磨材料D. 每摩爾原子晶體 CQ含2molC Q鍵，每摩爾C原子與4molQ原子形成共價鍵答案 C解析 原子晶體CQ中C和Q原子之間以共價鍵結合成空間立體網狀結構，共價鍵作用強，所以其具有很高的熔、沸點，很大的硬度，A不正確，C正確；CQ與Si2組成相似，將Si2晶體中的Si原子換成C原子就是原子晶體 CQ 的結構，由于 C- Q鍵的鍵長小

9、于 Si Q鍵的鍵長，C Q鍵的鍵能大于 Si Q鍵的鍵能，所以原子晶體Co的硬度和耐磨性都強于水晶，B不正確；在原子晶體 CQ中，每個C原子都處于4個氧原子構成的四面體的中心，所以每摩爾原子晶體 CQ中含有4molC Q鍵，每摩爾C原子與4molQ原子形成共價鍵，D不正確。11. (2018 江西南昌檢測)氮化碳部分結構如圖所示，其中 -氮化碳硬度超過金剛石晶體，成為超硬新材料。下列有關氮化碳的說法不正確的是 ()A. 氮化碳屬于原子晶體B. 氮化碳中C為一4價，N為+ 3價C. 氮化碳的化學式為 GN4D每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連答案 B解析 由題給信息，氮化碳

10、是超硬新材料，符合原子晶體的典型物理性質，故A正確；氮元素的電負性大于碳元素的，所以在氮化碳中氮元素顯- 3價，碳元素顯+ 4價，故B錯誤；晶體結構模型中虛線部分是晶體的最小結構單一 1 1兀，正方形頂點的原子有 4被占有，邊上的原子有2被占有，可得晶體的化學式為 GN4,故C正確；根據題圖可知， 每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連，故D正確。12. 單質硼有無定形和晶體兩種，參考下表數據：金剛石晶體硅晶體硼熔點/K> 382316832573沸點/K510026282823硬度107.09.5(1)晶體硼的晶體類型屬于 晶體，理由是 (2)已知晶體硼的基本結構單元是

11、由硼原子組成的正二十面體(如圖)，其中有20個等邊三角形的面和一定數目的頂點，每個頂點上各有1個B原子。通過觀察圖形及推算，此晶體結構單元由 個B原子組成，鍵角為答案 原子晶體硼的熔、沸點和硬度都介于晶體硅和金剛石之間，而金剛石和晶體硅均為原子晶體，B與C相鄰且與Si處于對角線位置，也應為原子晶體（2）1260°1解析（2）每個三角形的頂點被 5個三角形所共有，所以，此頂點完全屬于一個三角形的只占到？每個三角形中有533個這樣的點，且晶體 B中有20個這樣的三角形，因此，晶體B中這樣的頂點（B原子）有× 20= 12個。又因晶體5B中的三角形面為正三角形，所以鍵角為60&#

12、176;。13. （I）Ge單晶具有金剛石型結構，其中Ge原子的雜化方式為 ,微粒之間存在的作用力是O（2）晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐一IIII一標參數A為（0,0,0） ; B為（2，0, R， C為（q, 2， 0）。貝U D原子的坐標參數為 o晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數a = 565.76pm,其密度為g Cm _3（列出計算式即可）。已知：Ge的相對原子質量為 73 o答案（1）sp 3共價鍵（或非極性共價鍵）個N原子。若該硅晶體的密度為P g Cm-3,fill8× 737 &

13、#176;（ 4，4，4）6.02 × 565.76 3× 10解析（1）類比金剛石，晶體鍺是原子晶體，每個鍺原子與其周圍的4個鍺原子形成4個單鍵，故鍺原子采用 sp3雜化，鍺原子間以共價鍵（或非極性共價鍵）結合。（2）對照晶胞圖示及 A、B、C點坐標，選A點為參照點，可知 D1III在體對角線的4處，運用比例關系可得 D的坐標參數為（4，4, 4）:因為其晶胞類似金剛石晶胞，故其晶胞內含8m 8× 737 3個 Ge 原子，P= Vr 6.02 × 565.76 3× 1° g ' Cm °14. （1）金剛砂（S

14、iC）的硬度為9.5 ,其晶胞結構如圖甲所示，則金剛砂晶體類型為 ;在SiC中，每個C原子周圍最近的C原子數目為;若晶胞的邊長為apm,則金剛砂的密度表達式為（2）硅的某種單質的晶胞如圖乙所示。GaN晶體與該硅晶體相似。則GaN晶體中，每個 Ga原子與阿伏加德羅常數的值為NS則晶體中最近的兩個硅原子之間的距離為14×40g molcm（用代數式表示即可）。答案(I)原子晶體12 a× 10 10Cm3× 6.02 × 10 23mol 1(2)4正四面體解析（1）金剛砂（SiC）的硬度為9.5 ,硬度大，屬于原子晶體；每個碳原子連接4個硅原子，每個硅原子又連接其他3個碳原子，所以每個碳原子周圍最近的碳原子數目為3× 4= 12;該晶胞中11C原子個數為8×: + 6×= 4, Si8214× 40g mol原子個數為 4,晶胞邊長為 a× 10- 1°cm 體積 V= (a× 1010Cm)3, P= Vl= a× 10- 10cm3×6.02 × 10 23mol-1°（2）根據物質的晶體結構可知，在GaN晶體中，每個