人教版選修3 第3章第2節(jié) 分子晶體與原子晶體 作業(yè) (3).doc

第2節(jié) 分子晶體與原子晶體課時演練促提升a組1.下列各組物質(zhì)各自形成晶體,均屬于分子晶體的化合物是()a.nh3、hd、c8h10b.pcl3、co2、h2so4c.so2、so3、c60d.ccl4、na2s、h2o2解析:a項,hd是單質(zhì),不是化合物;c項,c60是單質(zhì),不是化合物;d項,na2s是鹽,無分子存在,不是分子晶體。答案:b2.becl2熔點較低,易升華,溶于醇和醚,其化學性質(zhì)與alcl3相似。由此可推測becl2()a.熔融態(tài)不導電b.水溶液呈中性c.熔點比bebr2高d.不與naoh溶液反應解析:根據(jù)題目提供的信息“becl2熔點較低,易升華,溶于醇和醚”,可知becl2形成的晶體屬于分子晶體,分子晶體是由分子構(gòu)成的晶體,故熔融狀態(tài)下不導電,a項正確;根據(jù)題目提供的信息“becl2化學性質(zhì)與alcl3相似”,由于alcl3溶液中的al3+能發(fā)生水解al3+3h2oal(oh)3+3h+使溶液顯酸性,所以becl2水溶液顯酸性,b項錯誤;becl2和bebr2形成的晶體都是分子晶體,且二者結(jié)構(gòu)相似,故隨著相對分子質(zhì)量的增大,熔沸點也逐漸增大,c項錯誤;由“alcl3能與naoh反應”可知becl2也能與naoh反應,d項錯誤。答案:a3.水的沸點是100 ,硫化氫的分子結(jié)構(gòu)跟水相似,但它的沸點卻很低,是-60.7 ,引起這種差異的主要原因是()a.范德華力b.共價鍵c.氫鍵d.相對分子質(zhì)量解析:水分子之間存在氫鍵,氫鍵是一種較強的分子間作用力,氫鍵的存在使水的沸點比硫化氫的高。答案:c4.短周期元素x、y、z、w、q在元素周期表中的位置如表所示,其中x元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半,則下列說法中正確的是()xyzwqa.鈉與w可能形成na2w2化合物b.由z與y組成的物質(zhì)在熔融時能導電c.w得電子能力比q強d.x有多種同素異形體,而y不存在同素異形體解析:由題意知,x、y屬于第二周期元素,z、w、q為第三周期元素。x為碳元素,y為氧元素,z為硅元素,w為硫元素,q為氯元素。a項,鈉與硫可形成na2s2。b項,z與y形成sio2,sio2為共價化合物,熔融時不導電。c項,硫的非金屬性比氯的非金屬性弱,故得電子能力差。d項,碳可形成同素異形體,如金剛石、石墨等;氧可形成同素異形體,如o2、o3。答案:a5.下列關(guān)于原子晶體、分子晶體的敘述中,正確的是()a.在sio2晶體中,1個硅原子和2個氧原子形成2個共價鍵b.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定c.c6h5oh既能表示物質(zhì)的組成,又能表示物質(zhì)的一個分子d.分子晶體的熔、沸點低,常溫下均呈液態(tài)或氣態(tài)解析:sio2晶體中1個硅原子和4個氧原子形成4個共價鍵,a項錯誤;晶體中分子間作用力影響的是物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔、沸點等,分子的穩(wěn)定性與分子內(nèi)化學鍵的強弱有關(guān),b項錯誤;雖然分子晶體的熔、沸點很低,但在常溫下也有呈固態(tài)的,如白磷。答案:c6.下列說法中,正確的是()a.冰融化時,分子中ho鍵發(fā)生斷裂b.原子晶體中,共價鍵越強,熔點越高c.分子晶體中,共價鍵鍵能越大,該分子晶體的熔點一定越高d.分子晶體中,分子間作用力越大,該物質(zhì)越穩(wěn)定解析:a項,冰為分子晶體,融化時破壞的是分子間作用力,a項錯誤。b項,原子晶體熔點的高低取決于共價鍵的強弱,共價鍵越強,熔點越高,b項正確。分子晶體熔點的高低取決于分子間作用力,而共價鍵的強弱決定了分子的穩(wěn)定性,所以c項錯誤,d項也錯誤。答案:b7.hgcl2稀溶液可作為手術(shù)刀的消毒劑,已知hgcl2有如下性質(zhì):hgcl2晶體熔點較低;hgcl2熔融狀態(tài)下不導電;hgcl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于hgcl2的敘述正確的是()a.hgcl2晶體屬于分子晶體b.hgcl2屬于離子化合物c.hgcl2屬于電解質(zhì),且屬于強電解質(zhì)d.hgcl2屬于非電解質(zhì)解析:由信息可知hgcl2晶體屬于分子晶體,a項正確;由信息可知hgcl2屬于共價化合物,且為弱電解質(zhì),故b、c、d均錯誤。答案:a8.正硼酸(h3bo3)是一種層狀結(jié)構(gòu)白色晶體,層內(nèi)的h3bo3分子通過氫鍵相連(如圖)。下列有關(guān)說法正確的是()a.正硼酸晶體屬于原子晶體b.h3bo3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)c.分子中硼原子最外層為8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)d.含1 mol h3bo3的晶體中有3 mol氫鍵解析:正硼酸分子為層狀結(jié)構(gòu),分子間以氫鍵結(jié)合,故為分子晶體,a項錯誤;分子的穩(wěn)定性由分子內(nèi)的共價鍵決定的,與氫鍵無關(guān),b項錯誤;分子中硼原子的最外層為6e-,c項錯誤;從圖看,每個正硼酸分子形成六個氫鍵,每個氫鍵為兩個硼酸分子所共有,故每個正硼酸分子可形成3個氫鍵,d項正確。答案:d9.圖a所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(具體反應條件略),a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質(zhì),其余均為它們的化合物,i的溶液為常見的酸。a的一種同素異形體的晶胞如圖b所示。圖a圖b回答下列問題:(1)圖b對應的物質(zhì)名稱是,其晶胞中的原子數(shù)為,晶體的類型為。(2)d中元素的原子核外電子排布式為。(3)圖a中由兩種元素組成的物質(zhì)中,沸點最高的是,原因是,該物質(zhì)的分子構(gòu)型為,中心原子的雜化軌道類型為。(4)圖a中的雙原子分子中,極性最大的分子是。(5)k的分子式為,中心原子的雜化軌道類型為,屬于(填“極性”或“非極性”)分子。解析:由圖b晶胞可知a單質(zhì)中一個a原子與另外4個a原子相連,形成正四面體結(jié)構(gòu),一個晶胞中含有8個a原子,所以a為碳原子,晶胞為原子晶體金剛石的晶胞;a與h2o反應生成b單質(zhì)為h2,f為co,h2與c單質(zhì)反應生成h2o,c為o2、g為co2;h2與單質(zhì)d反應的生成物溶于水形成常見的酸,可知d為cl2、i為hcl,k中含有c、o、cl三種元素,分子式為cocl2;(3)判斷物質(zhì)的熔沸點高低,一般先考慮晶體類型,再分析是否形成氫鍵;h2o中的o原子形成2個鍵,孤對電子對數(shù)=2, sp3雜化有2對孤對電子,為v形分子或角形分子;(4)雙原子分子中h、cl的電負性差最大,電子對的偏移最多;(5)cocl2中碳原子形成3個鍵,無孤電子對, sp2雜化,其構(gòu)型為平面三角形,三個化學鍵不完全相同,且分子不對稱,為極性分子。答案:(1)金剛石8原子晶體(2)1s22s22p63s23p5(3)h2o分子間形成氫鍵v形(或角形)sp3(4)hcl(5)cocl2sp2極性10.(2014福建理綜)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。六方相氮化硼(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)。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,推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應是。(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。解析:(1)硼原子核外有5個電子,電子排布式為1s22s22p1;(2)六方相氮化硼與石墨相似,層間是分子間作用力;立方相氮化硼中都是單鍵,無鍵,二者均不是分子晶體,b、c正確;(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與3個氮原子形成平面三角形結(jié)構(gòu),最外層電子全部成鍵,沒有自由移動的電子存在,故不能導電;(4)立方相氮化硼晶體中,每個硼原子與4個氮原子形成4個鍵,因此為sp3雜化,根據(jù)其存在的環(huán)境可知反應條件為高溫高壓;(5)在1 mol nh4bf4中含有1 mol nh和1 mol bf鍵。答案:(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動的電子(4)sp3高溫高壓(5)2b組1.下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是()a.原子晶體硬度通常比分子晶體大b.原子晶體的熔沸點較高c.分子晶體中有的水溶液能導電d.金剛石、水晶和干冰都屬于原子晶體解析:由于原子晶體中粒子間以共價鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以分子間作用力結(jié)合,故原子晶體比分子晶體的熔沸點高,硬度大。有些分子晶體溶于水后能電離出自由移動的離子而導電,如h2so4、hcl。d選項中的干冰(co2)是分子晶體,錯誤。答案:d2.下列說法中正確的是()a.熔點由高到低的順序是:金剛石晶體硅碳化硅b.pcl3和bcl3分子中所有原子的最外層都達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)c.分子晶體的熔、沸點低,常溫下均呈液態(tài)或氣態(tài)d.原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合解析:a項,三種物質(zhì)均為原子晶體,原子晶體的熔點與該晶體中的鍵長有關(guān),鍵長越短,熔點越高,則熔點由高到低的順序是:金剛石碳化硅晶體硅,故錯誤;b項,根據(jù)|元素的化合價|+原子的最外層電子數(shù)=8,則該原子的最外層達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),bcl3中b的最外層電子數(shù)為3,化合價為+3價,因此b未達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故錯誤;c項,分子晶體的熔、沸點很低,但在常溫下也有呈固態(tài)的,如白磷,故錯誤。答案:d3.下列晶體性質(zhì)的比較中,正確的是()a.熔點:單質(zhì)硫磷晶體硅b.沸點:nh3h2ohfc.硬度:白磷冰二氧化硅d.熔點:sii4sibr4sicl4解析:硫與磷是分子晶體,晶體硅是原子晶體,其中晶體硅的熔點遠高于硫與磷的熔點,a項錯誤;氟化氫、水、氨都是分子晶體,其沸點高低與分子間作用力大小有關(guān),因為這三種物質(zhì)之中都存在氫鍵,且水分子間氫鍵最強,氨分子間氫鍵最弱,故水的沸點最高,氨的最低,b項錯誤;二氧化硅是原子晶體,硬度大,白磷和冰都是分子晶體,硬度較小,c項錯誤;鹵化硅為分子晶體,它們的組成和結(jié)構(gòu)相似,分子間不存在氫鍵,故相對分子質(zhì)量越大,熔點越高,d項正確。答案:d4.下圖為冰晶體的結(jié)構(gòu)模型,大球代表o,小球代表h。下列有關(guān)說法正確的是()a.冰晶體中每個水分子與另外四個水分子形成四面體b.冰晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是原子晶體c.水分子間通過ho鍵形成冰晶體d.冰融化時,水分子之間空隙增大解析:冰中的水分子是靠氫鍵結(jié)合在一起,氫鍵不是化學鍵,而是一種分子間作用力,故b、c兩項均錯誤。h2o分子形成氫鍵時沿o的四個sp3雜化軌道形成氫鍵,可以與4個水分子形成氫鍵,這4個水分子形成空間四面體構(gòu)型,a項正確。水分子靠氫鍵連接后,分子間空隙變大,因此融化時,水的體積縮小,d項錯誤。答案:a5.科學家成功地在高壓下將co2轉(zhuǎn)化為具有類似sio2結(jié)構(gòu)的原子晶體,下列關(guān)于co2的原子晶體說法正確的是()a.co2的原子晶體和分子晶體互為同素異形體b.在一定條件下,co2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化c.co2的原子晶體和co2的分子晶體具有相同的物理性質(zhì)d.在co2的原子晶體中,每個c原子周圍結(jié)合4個o,每個o與2個c相結(jié)合解析:同素異形體的研究對象是單質(zhì);co2的晶體類型的轉(zhuǎn)變已生成了新物質(zhì),故為化學變化;co2的不同晶體具有不同的物理性質(zhì);co2晶體類似于sio2晶體,屬原子晶體,每個c結(jié)合4個o,每個o結(jié)合2個c。答案:d6.(2014浙江理綜)如表所示的五種元素中,w、x、y、z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是()xywzta.x、y、z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高b.由x、y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵c.物質(zhì)wy2、w3x4、wz4均有熔點高、硬度大的特性d.t元素的單質(zhì)具有半導體的特性,t與z元素可形成化合物tz4解析:由于w、x、y、z為短周期元素,結(jié)合題表不難看出x、y位于第2周期,w、z位于第3周期,t位于第4周期。設(shè)w最外層電子數(shù)為x,則x、y、z最外層分別有x+1、x+2、x+3個電子,由題意知x+x+1+x+2+x+3=22,解得x=4。結(jié)合所在周期即可判斷w、x、y、z、t依次為si、n、o、cl、ge。a項,x、y、z對應的最低價氫化物依次為nh3、h2o、hcl,只有hcl不存在氫鍵,故hcl沸點最低,錯誤;b項,x、y和氫形成的化合物nh4no3中含有離子鍵,故b錯誤;c項,wy2、w3x4、wz4對應物質(zhì)分別為sio2、si3n4、sicl4,其中sicl4為分子晶體,其熔點低、硬度小,c錯誤。答案:d7.(2014海南化學)碳元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是c60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:回答下列問題:(1)金剛石、石墨、c60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為。(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為、。(3)c60屬于晶體,石墨屬于晶體。(4)石墨晶體中,層內(nèi)cc鍵的鍵長為142 pm,而金剛石中cc鍵的鍵長為154 pm。其原因是金剛石中只存在cc間的共價鍵,而石墨層內(nèi)的cc間不僅存在共價鍵,還有鍵。(5)金剛石晶胞含有個碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,則r=a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率(不要求計算結(jié)果)。解析:(1)金剛石、石墨、c60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們的組成相同,結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同,互稱為同素異形體;(2)金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵(即c原子采取sp3雜化方式),構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu);(3)c60中構(gòu)成微粒是分子,所以屬于分子晶體;石墨的層內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合,層與層之間以分子間作用力結(jié)合,所以石墨屬于混合晶體;(4)在金剛石中只存在cc之間的鍵;石墨層內(nèi)的cc之間不僅存在鍵,還存在鍵;(5)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞內(nèi)部有4個c原子,面心上有6個c原子,頂點有8個c原子,所以金剛石晶胞中c原子數(shù)目為4+6+8=8;若c原子半徑為r,金剛石的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,則正方體對角線長度的就是cc鍵的鍵長,即a=2r,所以r=a,碳原子在晶胞中的空間占有率=。答案:(1)同素異形體(2)sp3sp2(3)分子混合(4)(或大或p-p)(5)88.硅是重要的半導體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。回答下列問題:(1)基態(tài)si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為,該能層具有的原子軌道數(shù)為、電子數(shù)為。(2)硅主要以硅酸鹽、等化合物的形式存在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻個原子。(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(sih4)分解反應來制備。工業(yè)上采用mg2si和nh4cl在液氨介質(zhì)中反應制得sih4,該反應的化學方程式為。(5)碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:化學鍵ccchcosisi