原子晶體習(xí)題及答案

1、原子晶體練習(xí)題1下列有關(guān)原子晶體的敘述錯(cuò)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C. 原子晶體中不存在獨(dú)立的分子D原子晶體熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵答案 D解析 A項(xiàng)，原子晶體中原子之間通過(guò)共價(jià)鍵相連，而共價(jià)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(xiàng)，原子晶體是相鄰原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)，原子晶體是由原子以共價(jià)鍵相結(jié)合形成的，不存在獨(dú)立的分子；D項(xiàng)，原子晶體是原子通過(guò)共價(jià)鍵連接的，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵。2. （2019 重慶月考）下列關(guān)于金剛石的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A. 晶體中不存在獨(dú)立的分子B. 碳原子間以共價(jià)鍵

2、相結(jié)合C. 是天然存在的硬度最大的物質(zhì)D化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在高溫下也不與氧氣發(fā)生反應(yīng)答案 D解析 金剛石是碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，不存在單個(gè)的分子。 在天然存在的物質(zhì)中，金剛石的硬度最大。在高溫下金剛石可以與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳。3. 下列關(guān)于Si2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是（）A. 存在四面體結(jié)構(gòu)單元，O原子處于中心，Si原子處于4個(gè)頂角B. 最小的環(huán)上，有 3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子C最小的環(huán)上，Si原子和O原子個(gè)數(shù)之比為1 ：2D最小的環(huán)上，有 6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子答案 D解析 二氧化硅是原子晶體，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，存在四面體結(jié)構(gòu)，硅原子處于中心，氧原子處于4個(gè)頂

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

4、碳原子均與另外 4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，且每?jī)蓚€(gè)碳原子形成一個(gè) C C 鍵，故1mol碳原子構(gòu)成的金剛石中共有 2molCC鍵，因此碳原子數(shù)與 C C鍵數(shù)之比為1 : 2, B項(xiàng)正確；二氧化 硅晶體中不存在分子， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；氖晶體是由單原子分子靠分子間作用力結(jié)合在一起形成的，屬于分子晶體， D 項(xiàng) 錯(cuò)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(dǎo)電，可知它屬于( )A.離子晶體B.原子晶體C分子晶體D無(wú)法判斷答案 B解析 熔化狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物必定是共價(jià)化合物，排除是離子化合物的可能，又因?yàn)榫哂心透邷氐男阅?，所?必定是原子晶體。6. 下列事實(shí)能說(shuō)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(diǎn)為 2045C 幾乎不溶于水自然界中的剛玉有紅寶石和藍(lán)寶石A. B.CD.答案 B解析 指的是Al 203的分類(lèi)，指的是剛玉的種類(lèi)，這兩項(xiàng)都無(wú)法說(shuō)明Al 203是一種原子晶體。7. AB 型共價(jià)化合物晶體，若其原子最外層電子數(shù)之和為8，常是具有半導(dǎo)體性質(zhì)的原子晶體。已知金剛石不導(dǎo)電而導(dǎo)熱；鋯石 (Zr0 2)不導(dǎo)電、不導(dǎo)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(shí)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(dǎo)電而導(dǎo)熱的是金剛石和碳化硅C既可導(dǎo)電又可導(dǎo)熱的是碳化硅D. 不導(dǎo)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(zhì)有差異。8下列物質(zhì)的熔點(diǎn)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(diǎn)高低取決于結(jié)構(gòu)微粒間作用力的大小，即金屬鍵、共價(jià)鍵、離子鍵、分子間作用力的大小。金 屬晶體的熔點(diǎn)差別很大，可能比離子晶體的熔、沸點(diǎn)高，離子晶體的熔、沸點(diǎn)與離子半徑和離子所帶電荷數(shù)有關(guān)， 電荷數(shù)相同時(shí)，離子半徑越小，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，原子晶體中原子的半徑越小，熔點(diǎn)越高。題組 3 原子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)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(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，其中的每個(gè)原子均滿(mǎn)足8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A. 磷化硼晶體的化學(xué)式為BP,屬于離子晶體B. 磷化硼晶體的熔點(diǎn)高，且熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電C磷化硼晶體中每個(gè)原子均形成4個(gè)共價(jià)鍵D.磷化硼晶體結(jié)構(gòu)微粒的空間堆積方式與氯化鈉相同答案 C解析 根據(jù)題意，磷化硼為超硬耐磨材料，說(shuō)明其晶體類(lèi)型為原子晶體，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，A項(xiàng)和B項(xiàng)錯(cuò)誤；磷化硼原子間均為共價(jià)鍵，由圖可以發(fā)現(xiàn)，每個(gè)原子均形成4個(gè)共價(jià)鍵，C正確；由磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)可以看出，它的配位數(shù)為4,而NaCl晶體的配位數(shù)為6,二者結(jié)構(gòu)微粒的堆積方式明顯不同，故D錯(cuò)誤。

8、10. 在40GPa高壓下，用激光器加熱到 1800K時(shí)，科學(xué)家成功地制得了原子晶體CO,下列有關(guān)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(diǎn)，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(jià)鍵答案 C解析 原子晶體CQ中C和Q原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，共價(jià)鍵作用強(qiáng)，所以其具有很高的熔、沸點(diǎn)，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(jié)構(gòu)，由于 C- Q鍵的鍵長(zhǎng)小

9、于 Si Q鍵的鍵長(zhǎng)，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(qiáng)于水晶，B不正確；在原子晶體 CQ中，每個(gè)C原子都處于4個(gè)氧原子構(gòu)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(jià)鍵，D不正確。11. (2018 江西南昌檢測(cè))氮化碳部分結(jié)構(gòu)如圖所示，其中 -氮化碳硬度超過(guò)金剛石晶體，成為超硬新材料。下列有關(guān)氮化碳的說(shuō)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(jià)，N為+ 3價(jià)C. 氮化碳的化學(xué)式為 GN4D每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)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(zhì)，故A正確；氮元素的電負(fù)性大于碳元素的，所以在氮化碳中氮元素顯- 3價(jià)，碳元素顯+ 4價(jià)，故B錯(cuò)誤；晶體結(jié)構(gòu)模型中虛線(xiàn)部分是晶體的最小結(jié)構(gòu)單一 1 1兀，正方形頂點(diǎn)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(xué)式為 GN4,故C正確；根據(jù)題圖可知， 每個(gè)碳原子與四個(gè)氮原子相連，每個(gè)氮原子與三個(gè)碳原子相連，故D正確。12. 單質(zhì)硼有無(wú)定形和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)：金剛石晶體硅晶體硼熔點(diǎn)/K> 382316832573沸點(diǎn)/K510026282823硬度107.09.5(1)晶體硼的晶體類(lèi)型屬于 晶體，理由是 (2)已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是

11、由硼原子組成的正二十面體(如圖)，其中有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)上各有1個(gè)B原子。通過(guò)觀察圖形及推算，此晶體結(jié)構(gòu)單元由 個(gè)B原子組成，鍵角為答案 原子晶體硼的熔、沸點(diǎn)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(duì)角線(xiàn)位置，也應(yīng)為原子晶體（2）1260°1解析（2）每個(gè)三角形的頂點(diǎn)被 5個(gè)三角形所共有，所以，此頂點(diǎn)完全屬于一個(gè)三角形的只占到？每個(gè)三角形中有533個(gè)這樣的點(diǎn)，且晶體 B中有20個(gè)這樣的三角形，因此，晶體B中這樣的頂點(diǎn)（B原子）有× 20= 12個(gè)。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(jié)構(gòu)，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(gè)基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐一IIII一標(biāo)參數(shù)A為（0,0,0） ; B為（2，0, R， C為（q, 2， 0）。貝U D原子的坐標(biāo)參數(shù)為 o晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a = 565.76pm,其密度為g Cm _3（列出計(jì)算式即可）。已知：Ge的相對(duì)原子質(zhì)量為 73 o答案（1）sp 3共價(jià)鍵（或非極性共價(jià)鍵）個(gè)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(lèi)比金剛石，晶體鍺是原子晶體，每個(gè)鍺原子與其周?chē)?個(gè)鍺原子形成4個(gè)單鍵，故鍺原子采用 sp3雜化，鍺原子間以共價(jià)鍵（或非極性共價(jià)鍵）結(jié)合。（2）對(duì)照晶胞圖示及 A、B、C點(diǎn)坐標(biāo)，選A點(diǎn)為參照點(diǎn)，可知 D1III在體對(duì)角線(xiàn)的4處，運(yùn)用比例關(guān)系可得 D的坐標(biāo)參數(shù)為（4，4, 4）:因?yàn)槠渚О?lèi)似金剛石晶胞，故其晶胞內(nèi)含8m 8× 737 3個(gè) 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(jié)構(gòu)如圖甲所示，則金剛砂晶體類(lèi)型為 ;在SiC中，每個(gè)C原子周?chē)罱腃原子數(shù)目為;若晶胞的邊長(zhǎng)為apm,則金剛砂的密度表達(dá)式為（2）硅的某種單質(zhì)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(gè) Ga原子與阿伏加德羅常數(shù)的值為NS則晶體中最近的兩個(gè)硅原子之間的距離為14×40g molcm（用代數(shù)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(gè)碳原子連接4個(gè)硅原子，每個(gè)硅原子又連接其他3個(gè)碳原子，所以每個(gè)碳原子周?chē)罱奶荚訑?shù)目為3× 4= 12;該晶胞中11C原子個(gè)數(shù)為8×: + 6×= 4, Si8214× 40g mol原子個(gè)數(shù)為 4,晶胞邊長(zhǎng)為 a× 10- 1°cm 體積 V= (a× 1010Cm)3, P= Vl= a× 10- 10cm3×6.02 × 10 23mol-1°（2）根據(jù)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)可知，在GaN晶體中，每個(gè)