2023-2024學年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第三單元 共價鍵 共價晶體（第2課時） 作業(yè)

3.3.3共價鍵晶體一、單選題1．下列關于晶體結構敘述正確的是A．石墨烯中碳原子個數(shù)與碳碳鍵數(shù)目之比為1：3B．通常狀況下，晶體中含有的分子數(shù)為(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)C．金剛砂的網(wǎng)狀結構中，其中一個最小環(huán)上獨立占有1個C—Si鍵D．金剛石中含有個鍵(表示阿伏加德羅常數(shù)的值)2．下列說法正確的是（NA表示阿伏加德羅常數(shù)）（）A．在常溫常壓下，1mol氦氣含有的原子數(shù)目為2NAB．7.8克Na2O2與水完全反應，轉移電子數(shù)為0.2NAC．1molSi3N4晶體中含有Si-N鍵的數(shù)目為12NAD．K37ClO3＋6H35Cl=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，若生成Cl2分子數(shù)目為NA，則其質量為72克3．下列關于晶體的說法正確的是A．混合型晶體中至少有2種典型晶體的結構單元B．適宜條件下自發(fā)形成的具有規(guī)則幾何外形的固體是晶體C．晶體與非晶體的本質區(qū)別是有無固定的熔點D．共價晶體的硬度最大、熔點最高4．下列物質屬于離子晶體的是A．長方體形玻璃 B．NaNO3固體 C．水晶 D．鉆石5．下列化學用語使用正確的是A．Mg(OH)2的電子式：B．CH3CH3中C為sp3雜化C．丙炔的鍵線式：D．SiO2是二氧化硅的分子式6．白磷與氧可發(fā)生如下反應：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—PakJ·mol—1、P—ObkJ·mol—1、P=OckJ·mol—1、O=OdkJ·mol—1。根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的△H，其中正確的是A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1B．（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—17．原子序數(shù)小于18的八種連號元素，它們單質的熔點隨原子序數(shù)增大而變化的趨勢如圖所示。圖中X元素應屬A．ⅢA族 B．ⅣA族 C．ⅤA族 D．ⅥA族8．能夠用鍵能解釋的是A．氮氣的化學性質比氧氣穩(wěn)定 B．常溫常壓下，溴呈液體，碘為固體C．稀有氣體一般很難發(fā)生化學反應 D．硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)9．氫能具有高熱值、零污染和資源豐富等優(yōu)點。一種光解水產生氫氣的催化劑晶胞結構如圖所示，已知晶胞參數(shù)為。下列說法錯誤的是A．與O的個數(shù)比為 B．與距離最近的O個數(shù)為8C．與O的最近距離為 D．該晶體的摩爾體積為10．某銅的氯化物常作工業(yè)催化劑，其晶胞結構如圖所示，晶胞中C、D兩原子核間距為298pm。設阿伏加德羅常數(shù)的值為，則下列說法正確的是A．Cu的+2價比+1價穩(wěn)定，是因為最外層電子達到半充滿結構B．此氯化物的化學式為C．晶胞中Cu位于Cl形成的四面體空隙D．Cu與Cl的核間距為棱長的倍二、填空題11．常見的共價晶體的結構(1)金剛石晶體①在晶體中每個碳原子以共價鍵與相鄰的個碳原子相結合，形成結構。②晶體中C—C—C夾角為。③最小環(huán)上有個碳原子。④金剛石晶胞中共有個碳原子，配位數(shù)為。(2)二氧化硅晶體①在晶體中每個硅原子與個氧原子形成個共價鍵；每個氧原子與個硅原子相結合，形成結構。②硅原子位于的中心，氧原子位于的頂點。③SiO2晶體中硅原子與氧原子的個數(shù)比為。12．離子晶體的熔點一定低于共價晶體嗎？13．二氧化硅晶體是立體的網(wǎng)狀結構。其晶體模型如圖所示。認真觀察晶體模型并回答下列問題：(1)二氧化硅晶體中最小的環(huán)為元環(huán)。(2)每個硅原子為個最小環(huán)共有。(3)每個最小環(huán)平均擁有個氧原子。14．已知3種共價晶體的熔點數(shù)據(jù)如下表：金剛石碳化硅晶體硅熔點>355026001415金剛石熔點比晶體硅熔點高的原因是。15．石墨的片層結構如圖所示，試回答下列問題：（1）每個正六邊形實際占有碳原子數(shù)為。（2）石墨晶體中每一層內碳原子數(shù)與C一C鍵數(shù)目之比是。（3）若NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，ng碳原子可構成個正六邊形。16．常見的共價晶體有。碳化硅(SiC)晶體：碳化硅晶體也叫作，結構類似于金剛石晶體的結構，其中碳原子和硅原子的位置是交替的，在整個晶體中硅與碳的原子個數(shù)比為。二氧化硅(SiO2)晶體：硅原子和氧原子交替排列，1個硅原子與個氧原子形成4個共價鍵，每個氧原子與個硅原子形成2個共價鍵。每個硅原子與相鄰的氧原子以共價鍵相結合構成結構，硅原子，4氧原子在，則每個占有個完整的硅原子、個氧原子。因此，二氧化硅晶體中硅原子和氧原子的個數(shù)比為，化學式為。17．填寫下列空格：A、冰B、金剛石C、氯化鈉D、氯化銨E、碘F、燒堿①寫出氯化鈉的電子式：；寫出水的電子式；②熔化時不需要破壞化學鍵的是（填編號、下同）．；③硬度最大的是：；④熔點最高的是：，熔點最低的是：；⑤晶體中存在的微粒是分子的物質是：；⑥晶體里既有離子鍵的又有共價鍵的是：。18．SiO2是二氧化硅的分子式嗎？。19．氮、氧、磷、砷及其化合物在工農業(yè)生產等方面有著重要應用。物質A(由As和Ga組成)的熔點為1238℃可作半導體材料；而的熔點為77.9℃且熔融狀態(tài)下不導電。(1)預測的晶體類型為。(2)物質A晶胞結構如圖所示，原子半徑GaAs(填“>”或“<”)則該物質的化學式可表示為，晶胞邊長為apm。則晶胞中每個Ga原子周圍有個緊鄰等距的As原子；該晶體的密度為。20．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它硬度大，熔點高，化學性質穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃反應制得。(1)氮化硅晶體屬于(填晶體類型)。(2)已知氮化硅晶體結構中，原子間都以共價鍵相連，且N原子與N原子，Si原子與Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子結構，請寫出氮化硅的化學式：。(3)現(xiàn)用四氯化硅與氮氣在氫氣保護下，加強熱發(fā)生反應，可得到高純度的氮化硅。請寫出反應的化學方程式：。參考答案：1．C【詳解】A．石墨烯為單層石墨結構，每個碳原子與周圍三個碳原子成鍵，根據(jù)均攤法可知1個碳原子對應個C-C鍵，碳原子個數(shù)與碳碳鍵數(shù)目之比為2：3，故A錯誤；B．為共價晶體，由原子通過共價鍵結合而成，不含分子，故B錯誤；C．金剛砂的網(wǎng)狀結構中，其中一個最小環(huán)上有3個碳原子和3個Si原子，有6個C-Si，每個C-Si鍵屬于6個環(huán)共用，則一個最小環(huán)上獨立占有1個C—Si鍵，故C正確；D．金剛石中每個碳原子與周圍4個碳以單鍵結合，則1個碳原子對應2個C-C鍵，金剛石中含有個，故D錯誤；故選：C。2．C【詳解】A．氦氣為單原子分子，1mol氦氣含有的原子數(shù)為NA，A項錯誤；B．Na2O2與水的反應為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，反應中Na2O2既是氧化劑又是還原劑，1molNa2O2參與反應轉移1mol電子，n(Na2O2)=7.8g÷78g/mol=0.1mol，反應中轉移0.1mol電子，B項錯誤；C．Si3N4屬于共價晶體，每個Si原子形成4個Si—N鍵，每個N原子形成3個Si—N鍵，1molSi3N4晶體中含12molSi—N鍵，數(shù)目為12NA，C項正確；D．根據(jù)“只靠攏、不交叉”，反應“K37ClO3＋6H35Cl=KCl＋3Cl2↑＋3H2O”中Cl2既是氧化產物又是還原產物，且其中37Cl與35Cl的個數(shù)比為1:5，即反應生成的3molCl2的質量為212g，若生成Cl2分子數(shù)為NA，則其質量為70.7g，D項錯誤；故選C。3．B【詳解】A．混合型晶體是指晶體內粒子間相互作用力存在兩種及以上的晶體，如石墨晶體中C原子間以結合成平面網(wǎng)狀結構，與共價晶體有相似之處；層與層之間靠范德華力維系，與分子晶體相似；另外還有自由電子，類似于金屬晶體，這些相互作用分布在整個晶體內，而非存在不同類型晶體的結構單元，A項錯誤；B．晶體的規(guī)則幾何外形是自發(fā)形成的，而非人為雕琢加工成的，B項正確；C．晶體和非晶體的本質區(qū)別是內部粒子排列的有序性，從而使晶體在宏觀上具有自范性，而晶體的自范性導致晶體和非晶體物理性質的差異，C項錯誤；D．金屬晶體中也有高硬度、高熔點的物質，D項錯誤；故選B。4．B【詳解】A．玻璃屬于玻璃態(tài)物質，與玻璃加工形成的形狀無關，A不符合題意誤；B．NaNO3固體屬于鹽，是由陽離子Na+與陰離子通過離子鍵結合形成的離子晶體，B符合題意；C．水晶是SiO2晶體，是由Si原子與O原子通過共價鍵結合形成的立體網(wǎng)狀結構的晶體，屬于共價晶體，C不符合題意；D．鉆石是金剛石加工制得，金剛石是由C原子通過共價鍵結合形成的立體網(wǎng)狀結構，屬于共價晶體，D不符合題意；故合理選項是B。5．B【詳解】A．OH-的電子式中，O原子周圍有8個電子，Mg(OH)2的電子式為，A錯誤；B．CH3CH3的碳原子都是飽和碳原子，故碳原子為sp3雜化，B正確；C．丙炔分子中的碳原子在同一條直線上，丙炔的鍵線式為，C錯誤；D．SiO2屬于共價晶體，沒有分子式，SiO2是化學式，D錯誤；故選B。6．A【詳解】反應熱等于斷鍵吸收的總能量與形成化學鍵所放出的能量的差值，由圖可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO＝O，1mol的P4O10中含有4mol的P＝O，12mol的P－O，所以根據(jù)方程式可知反應熱△H＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。答案選A。7．B【詳解】根據(jù)圖象可知，X的熔點最高，在短周期元素中，應該是第ⅣA族的碳元素形成的金剛石，所以答案選B。8．A【詳解】A、氮氣中鍵能是氮氮三鍵，鍵能大于氧氣的，所以氮氣穩(wěn)定，A選。B、溴和碘形成的晶體是分子晶體，其熔沸點和分子間作用力有關，碘的分子間作用力強于溴的，熔沸點高于溴的，B不選。C、稀有氣體的最外層電子已經達到穩(wěn)定結構，其單質分子化學性質穩(wěn)定，C不選。D、溶質的揮發(fā)性和鍵能無關，與其沸點是有關的，D不選。所以正確的答案是A。9．D【詳解】A．據(jù)“均攤法”，晶胞中，Ce的個數(shù)為，O的個數(shù)為8，則晶胞中與O的個數(shù)比為，A正確；B．以底面面心的Ce為例，上、下層各有4個氧原子，故與距離最近的O個數(shù)為8，B正確；C．與O的最近距離為體對角線的四分之一，為，C正確；D．1個晶胞體積為，含有4個Ce和8個O，則該晶體的摩爾體積為=，D錯誤；答案選D。10．C【詳解】A．Cu的+1價最外層電子達到全充滿結構(3d10)，所以+1價穩(wěn)定，故A錯誤；B．此晶體中Cl位于頂點和面心，個數(shù)為=4，Cu位于晶胞內部，個數(shù)為4，Cu和Cl的原子個數(shù)比為1∶1，化學式為CuCl，故B錯誤；C．根據(jù)晶胞圖可知，1個Cu與4個Cl相連，因此Cu位于Cl形成的四面體空隙，故C正確；D．把立方體分為8個小立方體，Cu位于小立方體的體心，Cu與Cl的核間距為體對角線的一般，即為棱長的倍，故D錯誤；答案為C。11．(1)4正四面體109.5°684(2)442正四面體正四面體正四面體1：2【詳解】（1）①由圖可知，在晶體中每個碳原子以共價鍵與相鄰的4個碳原子相結合，形成正四面體結構。②碳原子以共價鍵與相鄰的4個碳原子相結合，形成正四面體結構，則晶體中C—C—C夾角為109.5°。③最小環(huán)為6元環(huán)，則其有6個碳原子。④根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個碳原子，碳原子以共價鍵與相鄰的4個碳原子相結合，配位數(shù)為4；（2）①在晶體中每個硅原子與4個氧原子形成4個共價鍵；每個氧原子與2個硅原子相結合，形成正四面體結構。②由圖可知，硅原子位于正四面體的中心，氧原子位于正四面體的頂點。③每個硅原子與4個氧原子形成4個共價鍵；每個氧原子與2個硅原子相結合，SiO2晶體中硅原子與氧原子的個數(shù)比為1:2。12．不一定。離子晶體的熔點不一定低于共價晶體，如MgO是離子晶體，SiO2是共價晶體，MgO的熔點高于SiO2的熔點?！窘馕觥柯?3．(1)十二(2)12(3)1【詳解】（1）二氧化硅的晶體相當于是在硅晶體結構中每個Si-Si鍵中增加一個O原子，所以晶體中最小的環(huán)為十二元環(huán)；（2）十二元環(huán)中有6個Si原子核6個O原子，含有12個Si-O鍵，每個Si原子被12個十二元環(huán)共有，即每個硅原子為12個最小環(huán)共有；（3）每個硅原子為12個最小環(huán)共有，每個O原子被6個十二元環(huán)共有，每個十二元環(huán)所擁有的Si原子數(shù)為6×=0.5個，擁有的O原子數(shù)為6×=1。14．共價晶體中，原子半徑越小，共價鍵鍵能越大，熔點越高，原子半徑：(或鍵長：)，鍵能：【詳解】共價晶體中，原子半徑越小，共價鍵鍵能越大，熔點越高，原子半徑：(或鍵長：)，鍵能：，故金剛石熔點比晶體硅熔點高。15．22：3【詳解】（1）每個正六邊形實際占有碳原子數(shù)為；（2）分析每個正六邊形：所含的碳原子數(shù)為，所含的C—C鍵數(shù)目為，故二者之比為2：3；（3）ng碳原子的個數(shù)為，故可構成的正六邊形個數(shù)為。16．晶體硅(Si)、晶體鍺(Ge)、晶體硼(B)、碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)金剛砂1：142正四面體正四面體的體心頂點正四面體121：2SiO2【解析】略17．A、EBBEA、ED、F【詳解】①氯化鈉是離子化合物，電子式為；水是共價化合物，電子式為；②分子晶體熔化時不需要破壞化學鍵，六種物質分別是分子晶體、原子晶體、離子晶