原子晶体分子晶体练习

1高二化学原子晶体分子晶体练习4.121．下列晶体由原子直接构成，且属于分子晶体的是()A．固态氢B．固态氖C．磷D．三氧化硫2．下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是()A．非金属单质B．非金属氧化物C．含氧酸D．金属氧化物3．下列关于SiO2晶体的叙述中正确的是()A．通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)B．60gSiO2晶体中，含有2NA个Si—O键C．该晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D．SiO2晶体中含有1个硅原子和2个氧原子4．根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为182.7℃)，判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/℃8012800－701802500A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B．SiCl4晶体是分子晶体C．AlCl3晶体是离子晶体D．晶体硼是原子晶体5．下列说法中正确的是()A．C60汽化和I2升华克服的作用力不相同B．甲酸甲酯和乙酸的分子式相同，它们的熔点相近C．NaCl和HCl溶于水时，破坏的化学键都是离子键D．常温下TiCl4是无色透明液体，熔点－23.2℃，沸点136.2℃，所以TiCl4属于分子晶体6．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．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7．关于氢键的下列说法中正确的是()A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰、水和水蒸气中都存在氢键C．水结成冰体积膨胀与氢键有关D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由氢键所致8．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A．sp，范德华力B．sp2，范德华力C．sp2，氢键D．sp3，氢键9．已知氮化碳晶体是新发现的高硬度材料，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于该晶体的说法错误的是()A．氮化碳属于原子晶体，比金刚石中的硬度更大B．该晶体中每个碳原子与4个氮原子相连，每个氮原子与3个碳原子相连，氮化碳的化学式为C3N4C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构210．下表是某些原子晶体的熔点和硬度。原子晶体金刚石氮化硼碳化硅石英硅锗熔点/℃335030002600171314151211硬度109.597.576.0分析表中的数据，判断下列叙述正确的是()①构成原子晶体的原子种类越多，晶体的熔点越高②构成原子晶体的原子间的共价键键能越大，晶体的熔点越高③构成原子晶体的原子的半径越大，晶体的硬度越大④构成原子晶体的原子的半径越小，晶体的硬度越大A．①②B．③④C．①③D．②④11．下列物质的熔、沸点顺序判断不正确的是()A．LiNaKRbB．F2Cl2Br2I2C．金刚石碳化硅晶体硅D．NaClKClCsCl12．根据下列性质判断，属于原子晶体的物质是()A．熔点2700℃，导电性好，延展性强B．无色晶体，熔点3550℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800℃，熔化时能导电D．熔点－56.6℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电13．在单质的晶体中一定不存在的微粒是()A．原子B．分子C．阴离子D．阳离子14．下列说法正确的是()A．在含4molSi—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NAB．金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2C．30g二氧化硅晶体中含有0.5NA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15．下表列举了几种物质的性质，据此判断属于分子晶体的物质是________。物质性质X熔点为10.31℃，液态不导电，水溶液导电Y易溶于CCl4，熔点为11.2℃，沸点为44.8℃Z常温下为气态，极易溶于水，溶液pH7W常温下为固体，加热变为紫红色蒸气，遇冷变为紫黑色固体M熔点为1170℃，易溶于水，水溶液导电N熔点为97.81℃，质软，导电，密度为0.97g·cm－316．硅及其化合物的用途非常广泛，根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题：(1)基态硅原子的核外电子排布式为__________________________________________。(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，3其中在面心位置贡献________个原子，晶体硅中的键角约为________。(3)下表列有三种物质(晶体)的熔点：物质SiO2SiCl4SiF4熔点/℃1710－70.4－90.2简要解释熔点产生差异的原因：SiO2和SiCl4：________________________________________________________________________。(4)SiC晶体结构与金刚石相似(如图所示)，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。其中C原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________，每个Si原子周围距离最近的C原子为________个，每个Si原子周围距离最近的Si原子为________个。17．在我国南海300～500m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”，其主要成分为甲烷水合物。请回答下列问题：(1)甲烷晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是__________(填字母)。A．甲烷晶胞中的球只代表一个C原子B．晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子C．CH4熔化时需克服共价键D．1个CH4晶胞中含有8个CH4分子(2)水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体，冰晶体结构有多种。其中冰­Ⅶ的晶体结构如下图所示：①水分子的空间构型是________形，在酸性溶液中，水分子容易得到一个H＋，形成水合氢离子(H3O＋)，水分子能与H＋形成配位键，其原因是在氧原子上有______，应用价电子对互斥理论推测H3O＋的形状为_____________________________________。②上述冰晶体中每个水分子与周围________个水分子以氢键结合，该晶体中1mol水形成_____mol氢键。③实验测得冰中氢键的作用能为18.5kJ·mol－1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol－1，这说明________________________________________________________________________。④冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有________个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似的原因是__________________________。418．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、C60、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)中碳原子的杂化方式分别为________、________。(3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。(4)在金刚石晶体中，碳原子数与化学键数之比为_______________________。在石墨晶体中，平均每个最小的碳原子环所拥有的化学键数为__________，该晶体中碳原子数与共价键数之比为____________。(5)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在________共价键，还有________键。推测金刚石的熔点________(填“”“”或“＝”)石墨的熔点。(6)C60的晶体结构类似于干冰，则每个C60晶胞的质量为________g(用含NA的式子表示，NA为阿伏加德罗常数的值)。(7)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)。19．碳化硅和立方氮化硼的结构与金刚石类似，碳化硅硬度仅次于金刚石，立方氮化硼硬度与金刚石相当，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题：(1)碳化硅晶体中，硅原子杂化类型为________，每个硅原子周围与其距离最近的碳原子有________个；设晶胞边长为acm，密度为bg·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为________(用含a、b的式子表示)。(2)立方氮化硼晶胞中有________个硼原子，________个氮原子，硼原子的杂化类型为________，若晶胞的边长为acm，则立方氮化硼的密度表达式为________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。51.答案B2答案C解析非金属单质中的金刚石、非金属氧化物中的SiO2均为原子晶体；金属氧化物通常为离子化合物，属离子晶体。故C项正确。3答案C解析60gSiO2晶体即1molSiO2，晶体中含有Si—O键数目为4mol(每个硅原子、氧原子分别含有4个、2个未成对电子，各拿出一个单电子形成Si—O共价键)，含4NA个Si—O键；SiO2晶体中含有无数的硅原子和氧原子，只是硅、氧原子个数比为1∶2；在SiO2晶体中，每个硅原子和与其相邻且最近的4个氧原子形成正四面体结构，硅原子处于该正四面体的中心，而4个氧原子处于该正四面体的4个顶点上。4答案C解析根据表中各物质的熔点判断晶体类型。NaCl和MgO是离子化合物，形成离子晶体，故熔、沸点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A项正确；SiCl4是共价化合物，熔、沸点较低，为分子晶体，硼为非金属单质，熔、沸点很高，是原子晶体，B、D项正确；AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔、沸点较低，应属于分子晶体5答案D解析C60、I2均为分子晶体，汽化或升华时均克服范德华力；B中乙酸分子可形成氢键，其熔、沸点比甲酸甲酯高。6答案A解析由题知BeCl2熔点较低，易升华，溶于醇和醚，应属于分子晶体，所以熔融态不导电；对于组成相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，其熔、沸点越高，因此BeCl2的熔点比BeBr2的低；BeCl2的化学性质与AlCl3相似，根据AlCl3能和NaOH溶液反应，则BeCl2也可与NaOH溶液反应；AlCl3水溶液中由于铝离子水解而呈酸性，推知BeCl2也具有此性质。7答案C解析A项中水中的氢键存在于分子之间而不是存在于分子内部，错误；B项中气态的水中不存在氢键，错误；C项中水结成冰时，水分子大范围以氢键互相连接，形成疏松的晶体，造成体积膨胀，密度减小，正确；D项中水的稳定性强是由于O—H键的键能大，与氢键没关系，错误。8答案C解析石墨晶体中C原子为sp2杂化，层与层之间以范德华力结合，在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。9答案D解析氮化碳为高硬度材料且是由非金属元素组成，因此该晶体应为原子晶体。又因为C—C键键长大于C—N键键长，故C—N键的键能大于C—C键，硬度更大的是氮化碳，A项正确；每个C原子与4个N原子形成共价单键，每个N原子与3个C原子形成共价单键，C原子和N原子的最外层都达到8电子稳定结6构，所以氮化碳的化学式为C3N4，N的非金属性大于C的非金属性，氮化碳中C显＋4价，N显—3价，B和C均正确；氮化碳晶体原子间以N—C极性键形成空间网状结构，D项错误。10答案D11答案D解析晶体熔、沸点高低取决于结构微粒间作用力的大小，即金属键、共价键、