2016-2017学年度人教版选修3 第3章第2节 分子晶体与原子晶体 作业.docx

1、第三章第二节分子晶体与原子晶体过关训练试题（考试时间：45 分钟 满分：100 分）一、选择题（每小题有 1-2 个选项符合题意，每小题 4 分，共 48 分）1.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与 AlCl3相似。由此可推测 BeCl2( A )A.熔融态不导电 B.水溶液呈中性C.熔点比 BeBr2高 D.不与 NaOH溶液反应2下列说法中，正确的是( B )A冰融化时，分子中 HO键发生断裂B原子晶体中，共价键越强，熔点越高C分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定越高D分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定【解析】：A 项，冰为分子晶体，融化时破坏的是

2、分子间作用力，故 A 项错误；B 项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，故 B 项正确；C 项，分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，所以 C 项错误，D 项也错误。故选 B。3(双选题)下列式子中，能真实表示分子组成的是( AB )AH 2SO4 BNH 3 CSiO 2 DC【解析】：H 2SO4是分子晶体，所以 H2SO4可表示硫酸分子的组成；NH 3为分子晶体，故 NH3可表示氨气分子的组成；SiO 2是原子晶体，SiO 2只能表示晶体中 Si 原子与 O 原子的个数比为 1：2；C 既可表示金刚石，又可表示石墨

3、等碳单质。4.下列说法中正确的是( D )A.熔点由高到低的顺序是:金刚石晶体硅碳化硅B.PCl3和 BCl3分子中所有原子的最外层都达到了 8电子稳定结构C.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合【解析】:A 项,三种物质均为原子晶体,原子晶体的熔点与该晶体中的键长有关,键长越短,熔点越高,则熔点由高到低的顺序是:金刚石碳化硅晶体硅,故错误;B 项,根据|元素的化合价|+原子的最外层电子数=8,则该原子的最外层达到 8 个电子的稳定结构,BCl 3中 B 的最外层电子数为 3,化合价为+3 价,因此 B 未达到 8 个电子的稳定结构,故错误;C

4、项,分子晶体的熔、沸点很低,但在常温下也有呈固态的,如白磷,故错误。5.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元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法中正确的是( A )X YZ W QA.钠与 W可能形成 Na2W2化合物B.由 Z与 Y组成的物质在熔融时能导电C.W得电子能力比 Q强D.X有多种同素异形体,而 Y不存在同素异形体【解析】:由题意知,X、Y 属于第二周期元素,Z、W、Q 为第三周期元素。X 为碳元素,Y 为氧元素,Z 为硅元素,W 为硫元素,Q 为氯元素。A 项,钠与硫可形成 Na2S2。B 项,Z 与 Y 形成SiO2,SiO2为

5、共价化合物,熔融时不导电。C 项,硫的非金属性比氯的非金属性弱,故得电子能力差。D 项,碳可形成同素异形体,如金刚石、石墨等;氧可形成同素异形体,如 O2、O 3。6(双选题)下列性质符合分子晶体特点的是( BC )A熔点 1 070 ，易溶于水，水溶液能导电B熔点 10.31 ，液态不导电，水溶液能导电C能溶于 CS2，熔点 112.8 ，沸点 444.6 D熔点 97.81 ，质软，导电，密度为 0.97 g/cm3【解析】：本题考查分子晶体的性质。分子晶体中分子之间是以分子间作用力相结合的，分子晶体具有低熔点、易升华、硬度小等性质。A 项熔点高，不是分子晶体的性质；D 项能导电，不是分子

6、晶体的性质，该项所述是金属钠的性质。故选 BC。7.下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中,正确的是( C )A.在 SiO2晶体中,1 个硅原子和 2个氧原子形成 2个共价键B.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定C.C6H5OH既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子D.分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态【解析】:SiO 2晶体中 1 个硅原子和 4 个氧原子形成 4 个共价键,A 项错误;晶体中分子间作用力影响的是物质的物理性质,如熔、沸点等,分子的稳定性与分子内化学键的强弱有关,B项错误;虽然分子晶体的熔、沸点很低,但在常温下也有呈固态的,如白磷。8.下列晶体性质的比较中,正确的是

7、( D )A.熔点:单质硫磷晶体硅 B.沸点:NH 3H2OHFC.硬度:白磷冰二氧化硅 D.熔点:SiI 4SiBr4SiCl4【解析】:硫与磷是分子晶体,晶体硅是原子晶体,其中晶体硅的熔点远高于硫与磷的熔点,A项错误;氟化氢、水、氨都是分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有关,因为这三种物质之中都存在氢键,且水分子间氢键最强,氨分子间氢键最弱,故水的沸点最高,氨的最低,B项错误;二氧化硅是原子晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,C 项错误;卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,熔点越高,D项正确。9.正硼酸(H 3BO3)是一种层状结构白

8、色晶体,层内的 H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是( D )A.正硼酸晶体属于原子晶体 B.H 3BO3分子的稳定性与氢键有关C.分子中硼原子最外层为 8e-稳定结构 D.含 1 mol H3BO3的晶体中有 3 mol氢键【解析】:正硼酸分子为层状结构,分子间以氢键结合,故为分子晶体,A 项错误;分子的稳定性由分子内的共价键决定的,与氢键无关,B 项错误;分子中硼原子的最外层为 6e-,C 项错误;从图看,每个正硼酸分子形成六个氢键,每个氢键为两个硼酸分子所共有,故每个正硼酸分子可形成 3 个氢键,D 项正确。10下列说法正确的是( B )A在含 4 mol SiO键的

9、二氧化硅晶体中，氧原子的数目为 4NAB金刚石晶体中，碳原子数与 CC键数之比为 12C30 g 二氧化硅晶体中含有 0.5 NA个二氧化硅分子D晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的原子晶体【解析】：在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成 4 个 SiO 键，故含有 4 mol SiO 键的二氧化硅晶体的物质的量为 1 mol，即含有 2NA个氧原子，A 项错误；金刚石中每个碳原子均与另外 4 个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个 CC 键，故 1 mol 金刚石中共有 2 mol CC 键，因此碳原子与 CC 键数目之比为 12 ，B 项正确；二氧化硅晶体中不存在分子这种微粒，C 项错误；

10、氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，属于分子晶体，D 项错误。11.科学家成功地在高压下将 CO2转化为具有类似 SiO2结构的原子晶体,下列关于 CO2的原子晶体说法正确的是( D )A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体B.在一定条件下,CO 2原子晶体转化为分子晶体是物理变化C.CO2的原子晶体和 CO2的分子晶体具有相同的物理性质D.在 CO2的原子晶体中,每个 C原子周围结合 4个 O,每个 O与 2个 C相结合【解析】:同素异形体的研究对象是单质;CO 2的晶体类型的转变已生成了新物质,故为化学变化;CO 2的不同晶体具有不同的物理性质;CO 2晶体类似于 S

11、iO2晶体,属原子晶体,每个 C 结合 4 个 O,每个 O 结合 2 个 C。12.如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z 为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为 22。下列说法正确的是( D )X YW ZTA.X、Y、Z 三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.由 X、Y 和氢三种元素形成的化合物中只有共价键C.物质 WY2、W 3X4、WZ 4均有熔点高、硬度大的特性D.T元素的单质具有半导体的特性,T 与 Z元素可形成化合物 TZ4【解析】:由于 W、X、Y、Z 为短周期元素,结合题表不难看出 X、Y 位于第 2 周期,W、Z 位于第 3 周期,T 位于第 4 周期。设 W 最

12、外层电子数为 x,则 X、Y、Z 最外层分别有x+1、 x+2、 x+3 个电子,由题意知 x+x+1+x+2+x+3=22,解得 x=4。结合所在周期即可判断W、X、Y、Z、T 依次为 Si、N、O、Cl、Ge。A 项,X、Y、Z 对应的最低价氢化物依次为NH3、H 2O、HCl,只有 HCl 不存在氢键,故 HCl 沸点最低,错误;B 项,X、Y 和氢形成的化合物NH4NO3中含有离子键,故 B 错误;C 项,WY 2、W 3X4、WZ 4对应物质分别为 SiO2、Si 3N4、SiCl 4,其中 SiCl4为分子晶体,其熔点低、硬度小,C 错误。二、填空题（共 52分）13 （12 分）

13、根据 SiO2晶体的结构，回答下列问题。(1)在二氧化硅晶体中有若干环状结构，最小的环状结构由_个原子构成。(2)在二氧化硅晶体中，硅原子的价电子层原子轨道发生了杂化，杂化的方式是_，OSiO 夹角是_。(3)二氧化硅属于重要的无机非金属材料之一，请列举两项二氧化硅的主要用途：_；_。(4)下列说法中正确的是_。凡是原子晶体都含有共价键 凡是原子晶体都有正四面体结构 凡是原子晶体都具有空间立体网状结构 凡是原子晶体都具有很高的熔点【答案】：(1)12 (2)sp 3 10928(3)制造石英玻璃 制造石英表中的压电材料(也可以答制造光导纤维等)(4)【解析】：本题以 SiO2为例考查原子晶体的

14、结构。可通过对比碳原子与硅原子结构的相似性、金刚石晶体与二氧化硅晶体结构的相似性，判断二氧化硅晶体中硅原子的原子轨道杂化的方式。有了原子轨道杂化方式，即可确定键角。不同的原子晶体可能结构不同，并不是所有的原子晶体都具有正四面体结构。14.(14分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为 。 (2)关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。 a.立方相氮化硼含有 键和 键,所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软c.两种晶体

15、中的 BN键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ,其结构与石墨相似却不导电,原因是 。 (4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约 300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。 (5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有 mol配位键。 【答案】:(1)1s 22s22p1 (2)bc(3)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3 高温高压 (5)2【解析】:(1)硼

16、原子核外有 5 个电子,电子排布式为 1s22s22p1;(2)六方相氮化硼与石墨相似,层间是分子间作用力;立方相氮化硼中都是单键,无 键,二者均不是分子晶体,b、c 正确;(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与 3 个氮原子形成平面三角形结构,最外层电子全部成键,没有自由移动的电子存在,故不能导电;(4)立方相氮化硼晶体中,每个硼原子与 4 个氮原子形成 4 个 键,因此为 sp3杂化,根据其存在的环境可知反应条件为高温高压;(5)在1 mol NH4BF4中含有 1 mol NH 和 1 mol BF 键。15 （12 分）有 A、B、C 三种晶体，分别由 H、C、Na、Cl 四种元素中的

17、一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：序号 熔点/ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与 Ag 反应A 811 较大 易溶 水溶液或熔融导电 白色沉淀B 3 500 很大 不溶 不导电 不反应C 114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀(1)晶体的化学式分别为 A_、B_、C_。(2)晶体的类型分别是 A_、B_、C_。(3)晶体中微粒间作用力分别是 A_、B_、C_。【答案】 (1)NaCl C HCl （各 2 分） (2)离子晶体 原子晶体 分子晶体(3)离子键 共价键 范德华力【解析】 根据 A、B、C 所述晶体的性质可知，A 为离子晶体，只能为 NaCl，微粒间的作用力为离子

18、键；B 应为原子晶体，只能为金刚石，微粒间的作用力为共价键；C 应为分子晶体，且易溶于水，只能为 HCl，微粒间的作用力为范德华力。16.(14分)碳元素的单质有多种形式,下图依次是 C60、石墨和金刚石的结构图:回答下列问题:(1)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为 、 。 (3)C60属于 晶体,石墨属于 晶体。 (4)石墨晶体中,层内 CC键的键长为 142 pm,而金刚石中 CC键的键长为 154 pm。其原因是金刚石中只存在 CC间的 共价键,而石墨层内的 CC间不仅存在 共价键,还有 键。

19、 (5)金刚石晶胞含有 个碳原子。若碳原子半径为 r,金刚石晶胞的边长为 a,根据硬球接触模型,则 r= a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。 【答案】:(1)同素异形体 (2)sp 3 sp 2(3)分子 混合 (4) (或大 或 p-p)(5)8 【解析】:(1)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们的组成相同,结构不同、性质不同,互称为同素异形体;(2)金刚石中碳原子与四个碳原子形成 4 个共价单键(即 C 原子采取 sp3杂化方式),构成正四面体,石墨中的碳原子用 sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以 键结合,形成正六角形的平面层状结构;(3)C60中构成微粒是分子,所以属于分子晶体;石墨的层内原子间以共价键结合,层与层之间以分子间作用力结合,所以石墨属于混合晶体;(4)在金刚石中只存在 CC 之间的 键;石墨层内的 CC 之间不仅存在 键,还存在 键;(5)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有 4 个 C 原子,面心上有 6 个 C 原子,顶点有 8个 C 原子,所以金刚石晶胞中 C 原子数目为 4+6+8=8;若 C 原子半径为 r,金刚石的边长为 a,根据硬球接触模型,则正方体对角线长度的就是 CC 键的键长,即 a=2r,所以 r=a,可求出。