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类型2015-2016学年高二化学同步练习:33《共价键 原子晶体.doc

  • 上传人:cjc2202537
  • 文档编号:1194936
  • 上传时间:2018-06-17
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    2015-2016学年高二化学同步练习:33《共价键 原子晶体.doc
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    1、3.3 共价键 原子晶体课时训练一、选择题1.(2015烟台高二检测)下列晶体中属于原子晶体的是 ( )A.干冰 B.食盐C.胆矾 D.晶体硅【解析】选 D。常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石、晶体硅、晶体硼等,属于非金属化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。2.下列说法中不正确的是 ( )A.双键、叁键都有 键B.成键原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固C.因每个原子未成对电子数是一定的,故配对原子个数也一定D.所有原子轨道在空间都有自己的方向性【解析】选 D。ss 键无论 s 轨道从哪个方向重叠都相同,因此这种共价键没有方向性。【易错提醒】(1)碳碳叁键和碳碳双键的键能不是碳碳单键键

    2、能的 3 倍和 2 倍,原因是这些键的类型不完全相同。(2)键长约等于成键两原子的半径之和,实际上,由于轨道的重叠,前者比后者略短一些。3.对 键的认识不正确的是 ( )A.s-s 键与 s-p 键的对称性相同B. 键不属于共价键,是另一种化学键C.若分子中含有共价键,则至少含有一个 键D.含有 键的化合物与只含 键的化合物的化学性质不同【解析】选 B。因 s 轨道为球形对称,因此 s-s 键与 s-p 键的对称性相同,A 正确; 键是共价键的一种,B 错;若分子中含有共价键,则至少有一个 键,C 正确;形成 键时,一般会形成双键或叁键,因此与只含有 键的化合物的化学性质不同,D 正确。【方法

    3、规律】 键、 键判断方法共价单键是 键,共价双键中有一个是 键,另一个是 键,共价叁键中有一个是 键,另两个是 键,如 CH2 CH2中的碳碳双键,一个是 键,一个是 键,CHCH 中的碳碳叁键,一个是 键,两个是 键。【补偿训练】下列说法正确的是 ( )A.非金属元素之间只能形成共价键,而不能形成离子键B.共价键的方向性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系C.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的 键比烯烃中的 键稳定D.乙醇分子中不存在 键【解析】选 D。全由非金属元素构成的物质,只要含有铵根就一定含离子键;共价键的饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系;烯烃比烷烃的化学性质活泼是

    4、由于烯烃中有 键。4.(双选)已知 C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,下列关于晶体的说法正确的是 ( )A.C3N4晶体是离子晶体B.C3N4晶体中,CN 键的键长比金刚石中 CC 键的键长要短C.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合D.C3N4晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子,而每个氮原子连接 3 个碳原子【解析】选 B、D。C 3N4晶体原子间均以单键结合,则原子间为共价键,且硬度比金刚石大,所以 C3N4晶体是原子晶体,A、C 错;因为氮原子比碳原子半径小,所以 CN 键比 CC 键的键长要短,B 正确;因为碳原子最外层有 4 个孤电子对,易形成 4 个共价键,氮

    5、原子最外层有3 个孤电子对,易形成 3 个共价键,所以 C3N4晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子,而每个氮原子连接 3 个碳原子,D 正确。【补偿训练】用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,同时用射频电火花喷射氮气,此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜,这种化合物可以比金刚石更坚硬,其原因可能是 ( )A.碳、氮原子构成空间网状结构的晶体B.碳、氮的单质化学性质均不活泼C.碳氮键比金刚石中的碳碳键长D.氮原子最外层电子数比碳原子多【解析】选 A。碳氮化合物薄膜比金刚石更坚硬,说明此薄膜属于原子晶体范畴;而此原子晶体中共价键的键长(近似等于原子半径之和)比 CC 短。5.(2015苏州高二检测

    6、)下列关于原子晶体的说法不正确的是 ( )A.原子晶体硬度较大B.原子晶体的熔、沸点较高C.原子晶体不导电D.金刚石、水晶和干冰属于原子晶体【解析】选 D。原子晶体的硬度较大;熔、沸点较高;原子晶体不导电;干冰不属于原子晶体。6.(2015大连高二检测)下列共价键的键长按由小到大排列的是 ( )A.NCl NBr NFB.HCl HS HPC.SeH SH OHD.CH NH OH【解析】选 B。共价键的键长可以用原子半径之和大体上估算,但事实上不等于两原子半径之和。【补偿训练】键能的大小可以衡量化学键的强弱。下列说法中错误的是( )化学键 SiO SiCl HH HCl SiSi SiC键能

    7、/kJmol -1 460 360 436 431 176 347A.SiCl4的熔点比 SiC 熔点低B.HCl 的稳定性比 HI 稳定性高C.CC 的键能大于 SiSiD.拆开 1 mol 四氯化硅中的化学键所吸收的能量为 360 kJ【解析】选 D。虽然 SiCl 键键能高于 SiC 键,但 SiC 是原子晶体,而 SiCl4是分子晶体,熔点 SiC 高,A 正确;氯原子半径小于碘,故 HCl 键的键长小于 HI 键,HCl 键键能较高,HCl 分子较稳定,B 正确;碳原子半径小于硅,故 CC 键键长小于 SiSi 键,CC 键键能较高,C 正确;1 mol SiCl 4中含有 4 mo

    8、l SiCl 键,需吸收 4360 kJ 能量,D 错。7.某原子晶体 A,其空间结构中的一部分如图所示,A 与某物质 B 反应生成 C,其实质是在每个 AA 键中插入一个 B 原子,则 C 的化学式为 ( )A.AB B.A 5B4 C.AB 2 D.A 2B5【解析】选 C。空间结构的一个单元中含有 5 个 A 原子,每个 AA 键中插入一个 B 原子,5个 A 原子含有 10 个 AA 键,所以插入了 10 个 B 原子,所以该单元中含有 5 个 A 原子 10 个B 原子,所以 A、B 原子个数比是 12,所以其化学式是 AB2。8.(2015杭州高二检测)在 1 mol 石英晶体中,

    9、含有 SiO 键数是 ( )A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol【解析】选 D。SiO 2的结构类似于金刚石的空间网状结构,但每个 Si 键合 4 个 O,每个 O 键合 2 个 Si。1 mol 石英(SiO 2)晶体有 1 mol Si,由于每个 Si 键合四个 O,就形成 4 个 SiO键;所以形成的 SiO 键的物质的量为 4 mol。9.(2015韶关高二检测)下列物质的分子中,没有 键的是 ( )A.CO2 B.N2 C.CH2CH2 D.HClO【解析】选 D。在共价单键中只有 键;双键中有一个 键、一个 键;叁键中有一个 键、两个 键。各种物质的结构式

    10、分别为 O C O,NN,H 2C CH2,HOCl,故只有 HClO 分子中没有 键。10.下列有关化学键类型的叙述正确的是 ( )A.全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知乙炔的结构式为 HCCH,则乙炔中存在 2 个 键(CH)和 3 个 键(CC)D.乙烷分子中只存在 键,不存在 键【解析】选 D。铵盐是离子化合物,含有离子键,但其中就没有金属元素,A 项错;稀有气体的原子本身就达到稳定结构,不存在化学键,B 项错;乙炔中存在 3 个 键和 2 个 键,即 2个 CH 键和碳碳叁键中的 1 个键是 键,而碳碳叁键中的两个是 键,C 项错。11.

    11、(双选)某国家实验室成功地在高压下将 CO2转化为具有类似 SiO2结构的原子晶体。下列关于 CO2的原子晶体的说法正确的是 ( )A.在一定条件下,CO 2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化B.CO2的原子晶体和 CO2的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质C.在 CO2的原子晶体中,每个碳原子周围结合 4 个氧原子,每个氧原子跟 2 个碳原子相结合D.CO2的原子晶体的硬度很大,熔、沸点比干冰高得多【解析】选 C、D。反应过程为 O C O 有键断裂和重排过程,属于化学变化,晶体类型也随之改变。二者的化学性质相同,但物理性质不同,CO 2的原子晶体类似于 SiO2,即每个碳原子周围结合 4

    12、 个氧原子,每个氧原子周围结合 2 个碳原子。由于是原子晶体,因此硬度大,熔、沸点高。二、非选择题12.用下列分子的序号填空,HF,Br 2,H 2O,N 2,CO 2,H 2,H 2O2,HCN(1)分子中只有 键的是_;(2)分子中含有 键的是 ;(3)分子中所有原子都满足最外层为 8 个电子结构的是 ;(4)分子中含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 键的是 ;(5)分子中含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是 ;(6)分子中含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是 。【解析】写出分子的结构式,明确 键与 键的判断方法与 键的类型

    13、是解题的关键。答案:(1) (2) (3) (4)(5) (6)13.(2015成都高二检测)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在 1 300反应获得。(1)氮化硅晶体属于 晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且氮原子和氮原子,硅原子与硅原子不直接相连,同时每个原子都满足 8 电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式_。(3)现用四氯化硅和氮气在氢气的保护下,加强热发生反应,可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_。【解析】(1)从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,应是原子晶体。(2)每

    14、个原子都满足 8 电子稳定结构,可知氮显-3 价,硅显+4 价,正负化合价代数和为零,可得化学式为 Si3N4。(3)3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+ 12HCl。答案:(1)原子 (2)Si 3N4(3)3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+ 12HCl14.单质硼有无定形和晶体两种,参考下列数据:金刚石 晶体硅 晶体硼熔点/K 3 550 1 410 2 573沸点/K 4 827 2 628 2 823摩氏硬度 10 6.5 9.5(1)晶体硼的晶体类型属于 。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示),其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点,

    15、每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算得出此基本结构单元是由 个硼原子构成;共有个 BB 键,其中 BB 键的键角为 。【解析】(1)晶体硼的熔、沸点较高,属于原子晶体。(2)通过硼的基本结构单元图形可知,每个等边三角形中有 3 个硼原子,而每个硼原子为 5 个等边三角形共用,故此基本结构单元中硼原子的个数为 =12。从图形中可知,每个 B 形成 5 个化学键,每两个 B 形成一个共价键,故 BB 键的个数为125=30 个。每三个 B 形成一个正三角形,故 BB 键的键角为 60。答案:(1)原子晶体 (2)12 30 6015.A、B、C、D 分别代表四种不同的短周期元素。A 元素的原

    16、子最外层电子排布为 ns1,B 元素的原子价电子排布为 ns2np2,C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍,D 元素原子的 M电子层的 p 轨道中有 3 个电子。(1)C 原子的电子排布式为 ,若 A 元素的原子最外层电子排布为 1s1,则按原子轨道的重叠方式,A 与 C 形成的化合物中的共价键属于 (填“”或“”)键。(2)当 n=2 时,B 的原子结构示意图为 ,B 与 C 形成物质的化学式可能为 。当 n=3 时,B 与 C 形成的晶体中微粒间的作用力是_。(3)若 A 元素的原子最外层电子排布为 2s1,B 元素的原子价电子排布为 3s23p2,元素 A 在周期表中的位置是 ,

    17、A、B、C、D 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。【解析】C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍,则 C 为 O;D 元素原子的 M 电子层的 p轨道中有 3 个电子,则 D 为 P。(1)A 元素的原子最外层电子排布为 1s1,则 A 为 H,A 与 C 形成的化合物有 H2O 和 H2O2。(2)n=2 时,B 为碳,B 与 C 形成的物质为 CO2或 CO;n=3 时,B 为硅,B 与 C 形成的晶体为 SiO2,晶体内部存在的作用力为共价键。(3)A 元素的原子最外层电子排布为 2s1,则 A 为 Li,B 元素的原子价电子排布为 3s23p2,则 B为

    18、Si。答案:(1)1s 22s22p4 (2) CO 或 CO2 共价键 (3)第 2 周期A 族 OPSiLi16.X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:元素 相关信息X X 的基态原子核外 2p 轨道上有 2 个电子Y 常温常压下,Y 单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积Z Z 和 Y 同周期,Z 的电负性大于 YW W 的一种核素的质量数为 63,中子数为 34(1)Y 位于元素周期表第 周期第 族,Y 和 Z 的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_(写化学式)。(2)XY2是一种常用的溶剂,XY 2的分子中存在 个 键。在 HY、HZ 两种共价键中

    19、,键的极性较强的是_,键长较长的是 。(3)W 的基态原子核外电子排布式是_。W2Y 在空气中煅烧生成 W2O 的化学方程式是_。【解析】X 的核外电子排布式为 1s22s22p2,是碳元素;Y 是硫元素;Z 是氯元素;W 的原子序数为 63-34=29,是铜元素。(1)Cl 的非金属性比 S 的非金属性强,所以 HClO4的酸性比 H2SO4的酸性强。(2)CS2分子中有 2 个双键,双键中有一个键是 键,一个键是 键。Cl 的电负性比 S 的电负性强,所以 HCl 键的极性比 HS 键的极性强;S 的原子半径比 Cl 的原子半径大,所以HS 键的键长比 HCl 键的键长长。(3)铜元素原子的 3d 轨道处于全满状态。Cu 2S 煅烧时生成 SO2,不是 SO3。答案:(1)3 A HClO 4 (2)2 HCl HS(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d 104s1)2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO2

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