高中化學(xué)選擇性必修二 第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第二節(jié) 第2課時(shí)　共價(jià)晶體練習(xí)

1、第2課時(shí)共價(jià)晶體基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一共價(jià)晶體及其結(jié)構(gòu)1.下列有關(guān)共價(jià)晶體的敘述,錯(cuò)誤的是()A.共價(jià)晶體中,原子不遵循緊密堆積原則B.共價(jià)晶體中不存在獨(dú)立的分子C.共價(jià)晶體的熔點(diǎn)和硬度較高D.共價(jià)晶體熔化時(shí)不破壞化學(xué)鍵2.下列物質(zhì)中,屬于共價(jià)晶體的化合物是()A.水晶B.晶體硅 C.金剛石 D.干冰3.(2019上海楊浦一模)共價(jià)晶體一定具有的性質(zhì)是()A.熔點(diǎn)高B.易導(dǎo)熱C.能導(dǎo)電D.良好的延展性4.(2019上海閔行高三二模)科學(xué)家借助晶體硅提高了阿伏加德羅常數(shù)的精確度。有關(guān)晶體硅描述錯(cuò)誤的是()A.由原子構(gòu)成B.含非極性鍵C.含非極性分子D.熔點(diǎn)高5.將SiCl4與過(guò)量的液氨反應(yīng)可生成化合物

2、Si(NH2)4。將該化合物在無(wú)氧條件下高溫灼燒,可得到氮化硅(Si3N4)固體,氮化硅是一種新型耐高溫、耐磨材料,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。下列推斷可能正確的是()A.SiCl4、Si3N4的晶體類型相同B.Si3N4晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C.共價(jià)晶體C3N4的熔點(diǎn)比Si3N4的低D.SiCl4晶體在熔化過(guò)程中化學(xué)鍵斷裂6.二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于二氧化硅晶體的說(shuō)法不正確的是()A.晶體中每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子相連B.晶體中硅、氧原子個(gè)數(shù)比為12C.晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8D.晶體中硅、氧原子最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)7.有下列物質(zhì)構(gòu)成的晶體:二氧化硅冰醋酸氧化鈣白磷晶體氬

3、氫氧化鈉鋁金剛石過(guò)氧化鈉碳化鈣碳化硅干冰 過(guò)氧化氫。根據(jù)要求填空:(1)屬于共價(jià)晶體的是。(2)由單原子分子構(gòu)成的晶體是。(3)由極性分子構(gòu)成的晶體是,屬于單質(zhì)構(gòu)成的分子晶體是。題組二共價(jià)晶體的性質(zhì)8.下列三種晶體:金剛石,晶體硅,碳化硅。熔點(diǎn)從高到低的順序是(深度解析)A.B.C.D.9.(2020山東棗莊三中高二網(wǎng)測(cè))根據(jù)下列性質(zhì)判斷,屬于共價(jià)晶體的物質(zhì)是()A.熔點(diǎn)2 700 ,導(dǎo)電性好,延展性強(qiáng)B.無(wú)色晶體,熔點(diǎn)3 500 ,不導(dǎo)電,質(zhì)硬,難溶于水和有機(jī)溶劑C.無(wú)色晶體,能溶于水,質(zhì)硬而脆,熔點(diǎn)800 ,熔化時(shí)能導(dǎo)電D.熔點(diǎn)-56.6 ,微溶于水,硬度小,固態(tài)或液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電10.(20

4、19河北石家莊期中)根據(jù)下列幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()物質(zhì)AlCl3SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)/190-702 300沸點(diǎn)/182.757.62 500注:AlCl3熔點(diǎn)在2.02105 Pa條件下測(cè)定。A.SiCl4是分子晶體B.單質(zhì)B是共價(jià)晶體C.AlCl3加熱能升華D.單質(zhì)B和AlCl3晶體類型相同11.C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。(1)SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為,微粒間存在的作用力是。SiC和晶體Si的熔、沸點(diǎn)高低順序是。(2)C、Si為同一主族的元素,CO2和SiO2的化學(xué)式相似,但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的不同。CO2中C與O原

5、子間形成鍵和鍵,SiO2中Si與O原子間不形成鍵。從原子半徑大小的角度分析,為何C、O原子間能形成鍵,而Si、O原子間不能形成鍵:;SiO2屬于晶體,CO2屬于晶體,所以熔點(diǎn)CO2SiO2(填“”)。(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅三種晶體的構(gòu)成微粒分別是,熔化時(shí)克服的微粒間的作用力分別是 。能力提升練題組一共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2020山東滕州一中高二月考,)美國(guó)Lawrence Livermore國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的共價(jià)晶體,下列關(guān)于CO2的共價(jià)晶體的說(shuō)法正確的是()A.CO2的共價(jià)晶體和分子晶體互為同素異形體B.在一定條件下,CO2的共價(jià)晶體轉(zhuǎn)化

6、為CO2的分子晶體是物理變化C.CO2的共價(jià)晶體和CO2的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)D.在CO2的共價(jià)晶體中,每個(gè)C原子結(jié)合4個(gè)O原子,每個(gè)O原子跟2個(gè)C原子相結(jié)合2.(2020山東淄博淄川中學(xué)高二月考,)下列說(shuō)法中正確的是()A.金剛石晶體中的最小環(huán)由6個(gè)碳原子構(gòu)成B.AlCl3晶體屬于共價(jià)晶體C.1 mol SiO2晶體中含2 mol SiO鍵D.金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也不會(huì)和O2反應(yīng)3.(雙選)()下表是某些共價(jià)晶體的熔點(diǎn)和硬度。共價(jià)晶體金剛石氮化硼碳化硅石英硅鍺熔點(diǎn)/3 5503 0002 7001 7101 4101 211硬度109.59.576.56.0分析表

7、中的數(shù)據(jù),判斷下列敘述正確的是()A.構(gòu)成共價(jià)晶體的原子種類越多,晶體的熔點(diǎn)越高B.構(gòu)成共價(jià)晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能越大,晶體的熔點(diǎn)越高C.構(gòu)成共價(jià)晶體的原子的半徑越大,晶體的硬度越大D.構(gòu)成共價(jià)晶體的原子的半徑越大,晶體的硬度越小4.()已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度,且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關(guān)于C3N4晶體的說(shuō)法不正確的是()A.該晶體屬于共價(jià)晶體,其化學(xué)鍵比金剛石中的碳碳鍵更牢固B.該晶體中每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子,每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子C.該晶體與金剛石相似,碳原子個(gè)數(shù)與碳氮鍵個(gè)數(shù)之比為12D.該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)題組二晶體結(jié)構(gòu)與性

8、質(zhì)的綜合應(yīng)用5.()有E、Q、T、X、Z五種前四周期元素,原子序數(shù)EQTXZ。E、Q、T三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級(jí),且第一電離能I1(E)I1(T)I1(Q),其中基態(tài)Q原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),且QT2+與ET2具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)。X為周期表前四周期中電負(fù)性最小的元素,Z的原子序數(shù)為28。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí)如需表示具體元素,請(qǐng)用相應(yīng)的元素符號(hào)):(1)寫出QT2+的電子式:,基態(tài)Z原子的核外電子排布式為。(2)Q的簡(jiǎn)單氫化物極易溶于T的簡(jiǎn)單氫化物,其主要原因有、。(3)化合物甲由T、X兩元素組成,其晶胞如下圖所示,則甲的化學(xué)式為。(4)化合物乙的晶胞如下圖所示,乙

9、由E、Q兩元素組成,硬度超過(guò)金剛石。乙的晶體類型為,其硬度超過(guò)金剛石的原因是。乙的晶體中E、Q兩種元素原子的雜化方式均為。6.()(1)金剛砂(SiC)的硬度為9.5,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,則金剛砂晶體類型為;在SiC中,每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為;若晶胞的邊長(zhǎng)為a pm,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晶體晶胞結(jié)構(gòu)與該硅晶體相似。則GaN晶體中,每個(gè)Ga原子與個(gè)N原子相連,與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)為。若該硅晶體的密度為 gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中最近的兩個(gè)硅原子之間的距離為cm(用代數(shù)式表示)。答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

10、練1.D2.A3.A4.C5.B6.C8.A9.B10.D1.D共價(jià)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,所以共價(jià)晶體中,原子不遵循緊密堆積原則。共價(jià)晶體在熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵。2.A晶體硅、金剛石屬于單質(zhì),干冰屬于分子晶體。3.A高硬度、高熔點(diǎn)是共價(jià)晶體的特性,共價(jià)晶體不能導(dǎo)電、導(dǎo)熱,延展性差,故選A。4.C晶體硅是共價(jià)晶體,由原子構(gòu)成,A正確;硅原子與硅原子間以非極性共價(jià)鍵連接,B正確;晶體硅是共價(jià)晶體,不含分子,C錯(cuò)誤;共價(jià)晶體熔點(diǎn)高,D正確。5.BSiCl4是分子晶體,在熔化過(guò)程中克服的是分子間作用力,化學(xué)鍵不斷裂。Si3N4是共價(jià)晶體,為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)C、Si的原

11、子半徑推知CN鍵的鍵能比SiN鍵的鍵能大,故C3N4的熔點(diǎn)比Si3N4的高。6.C由二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)圖可知,每個(gè)硅原子連有4個(gè)氧原子,每個(gè)氧原子連有2個(gè)硅原子,硅原子、氧原子個(gè)數(shù)比為12;晶體中最小環(huán)上含有6個(gè)硅原子和6個(gè)氧原子,最小環(huán)上的原子總數(shù)為12;晶體中每個(gè)硅原子有四對(duì)共用電子對(duì),每個(gè)氧原子有兩對(duì)共用電子對(duì),二者都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)。7.答案(1)(2)(3)解析題述物質(zhì)構(gòu)成的晶體屬于共價(jià)晶體的是金剛石、碳化硅和二氧化硅;屬于分子晶體的是晶體氬(無(wú)化學(xué)鍵)、白磷(非極性分子)、干冰(由極性鍵構(gòu)成的非極性分子)、過(guò)氧化氫和冰醋酸(由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子)。8.A題中所列的三種

12、晶體均屬于共價(jià)晶體,結(jié)構(gòu)相似,晶體內(nèi)的原子間通過(guò)共價(jià)鍵相連,其熔點(diǎn)取決于共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)和鍵能,共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,其熔點(diǎn)越高。碳原子半徑小于硅原子半徑,它們所含共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)是CC鍵SiC鍵Si(2)Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成穩(wěn)定的鍵共價(jià)分子晶體硅。(2)SiO2為共價(jià)晶體,CO2為分子晶體,所以熔點(diǎn)SiO2CO2。(3)金剛石、晶體硅、二氧化硅均為共價(jià)晶體,構(gòu)成微粒為原子,熔化時(shí)克服共價(jià)鍵。能力提升練1.D2.A3.BD4.C1.D同素異形體的研究對(duì)象是單質(zhì),CO2是化合物,故A錯(cuò)誤;二氧化碳的共價(jià)晶體和二氧化碳的分子晶體屬于不同物質(zhì)

13、,所以在一定條件下,CO2的共價(jià)晶體轉(zhuǎn)化為CO2的分子晶體是化學(xué)變化,故B錯(cuò)誤;二氧化碳的分子晶體和二氧化碳的共價(jià)晶體的構(gòu)成微粒不同,空間構(gòu)型不同,所以其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同,故C錯(cuò)誤;利用知識(shí)遷移的方法分析,把二氧化硅結(jié)構(gòu)中的硅原子替換成碳原子,在二氧化碳的共價(jià)晶體中,每個(gè)C原子結(jié)合4個(gè)O原子,每個(gè)O原子跟2個(gè)C原子相結(jié)合,故D正確。2.A金剛石是共價(jià)晶體,原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合,形成三維的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子,A正確;AlCl3熔、沸點(diǎn)較低,其晶體屬于分子晶體,B錯(cuò)誤;1個(gè)硅原子與周圍4個(gè)氧原子形成4個(gè)SiO鍵,而1個(gè)氧原子能形成2個(gè)SiO鍵,1 mol SiO2晶體有1

14、mol硅原子和2 mol氧原子,含有SiO鍵的物質(zhì)的量為4 mol,C錯(cuò)誤;金剛石為碳元素形成的單質(zhì),高溫下與O2反應(yīng),D錯(cuò)誤。3.BD共價(jià)晶體的熔點(diǎn)與原子種類多少無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;共價(jià)晶體的熔點(diǎn)與構(gòu)成共價(jià)晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能有關(guān),B項(xiàng)正確;構(gòu)成共價(jià)晶體的原子的半徑越大,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),共價(jià)鍵鍵能越小,晶體的硬度越小,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。4.CC3N4晶體具有比金剛石還大的硬度,則該晶體屬于共價(jià)晶體,其化學(xué)鍵比金剛石更牢固,A正確;C的最外層有4個(gè)電子,因此一個(gè)碳原子連接4個(gè)N原子,N的最外層有5個(gè)電子,因此一個(gè)N原子連接3個(gè)C原子,B正確;根據(jù)以上分析可知該晶體中碳原子個(gè)數(shù)與碳氮鍵個(gè)數(shù)之比為14

15、,C錯(cuò)誤;構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合,每個(gè)碳原子連接4個(gè)氮原子,每個(gè)氮原子連接3個(gè)碳原子,則晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D正確。5.答案(1)ONO+1s22s22p63s23p63d84s2(2)這兩種氫化物均為極性分子分子之間能形成氫鍵(3)KO2(4)共價(jià)晶體CN鍵的鍵長(zhǎng)小于CC鍵,鍵能大于CC鍵sp3解析由題意知,E、Q、T、X、Z五種元素分別為C、N、O、K、Ni。(1)CO2、NO2+具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù),電子式相似,故NO2+的電子式為ONO+,基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。(2)Q的簡(jiǎn)單氫化物NH3極易

16、溶于T的簡(jiǎn)單氫化物H2O,其主要原因有這兩種氫化物均為極性分子、分子之間能形成氫鍵。(3)由化合物甲的晶胞可知,甲的化學(xué)式為KO2。(4)由化合物乙的晶胞可知,乙的化學(xué)式為C3N4,其硬度大,屬于共價(jià)晶體,其硬度超過(guò)金剛石的原因是CN鍵的鍵長(zhǎng)小于CC鍵,鍵能大于CC鍵。C3N4晶體中C、N兩種元素原子的雜化方式均為sp3雜化。6.答案(1)共價(jià)晶體12440 gmol-1(a10-10cm)36.021023mol-1(2)4正四面體343224NA解析(1)金剛砂(SiC)的硬度為9.5,硬度大,屬于共價(jià)晶體;每個(gè)碳原子連接4個(gè)硅原子,每個(gè)硅原子連接4個(gè)碳原子,所以每個(gè)碳原子周圍最近的碳原子數(shù)目為12;該晶胞中C原子個(gè)數(shù)為818+612=4,Si原子個(gè)數(shù)為4,晶