内容正文:
第3章 第2节 第2课时
1.下列事实能说明刚玉(Al2O3)是一种共价晶体的是( )
①Al2O3是两性氧化物 ②硬度很大 ③它的熔点为2 045 ℃ ④几乎不溶于水 ⑤自然界中的刚玉有红宝石和蓝宝石
A.①②③ B.②③④
C.④⑤ D.②⑤
B [①指的是Al2O3的分类,⑤指的是刚玉的种类,这两项都无法说明Al2O3是一种共价晶体。]
2.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )
A.存在四面体结构单元,O原子处于中心,Si原子处于4个顶角
B.最小的环上,有4个Si原子和4个O原子
C.最小的环上,Si原子和O原子个数之比为1∶2
D.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
D [二氧化硅是共价晶体,为空间网状结构,存在四面体结构,硅原子处于中心,氧原子处于4个顶角,A不正确;晶体硅的结构与金刚石相似(金刚石中最小碳环为6个碳原子),而SiO2晶体只是在两个Si原子间插入1个O原子,即最小环含6个Si原子和6个O原子,故C不正确,B错误、D正确。]
3.下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )
①SiO2和SO3 ②晶体硼和HCl ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石 ⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和碘
A.①②③ B.④⑤⑥
C.③④⑥ D.①③⑤
C [属于分子晶体的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶体氖、晶体氮、硫黄和碘。属于共价晶体的有SiO2、晶体硼、晶体硅和金刚石。但晶体氖是由稀有气体分子组成的,稀有气体为单原子分子,分子间不存在化学键。]
4.氮氧化铝(AlON)属共价晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( )
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.AlON和石英晶体类型相同
C.AlON和Al2O3的化学键类型不同
D.AlON和Al2O3晶体类型相同
D [AlON与石英(SiO2)均为共价晶体,所含化学键均为共价键;Al2O3是离子晶体,晶体中含有离子键。]
5.我们可以将SiO2的晶体结构想象为:在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。根据SiO2晶体结构图,下列说法不正确的是( )
A.石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用
B.每个O原子也通过Si—O极性键与2个Si原子作用
C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,可用“SiO2”来表示石英的组成
D.在晶体中存在石英分子,故能叫分子式
D [晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有一个位于正四面体的中心,另外四个位于四面体的顶点,故SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子周围有两个硅原子,在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,“SiO2”仅表示石英的组成,故没有单个的SiO2分子。]
6.氮化铝(AlN)是一种重要的功能材料,如下流程图所示,以三乙基铝[(C2H5)3Al]和氨为原料,采用溶胶—凝胶法可合成AlN。
请回答下列问题:
(1)基态N原子的电子排布式为________,H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为________。
(2)在C2H6分子中,存在下列作用中的________(填序号)。
①σ键 ②π键 ③极性键 ④非极性键
(3)AlN的晶体结构与金刚石类似,AlN晶体中Al—N—Al键角为________;AlN晶胞中含有________个Al原子;若AlN的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则AlN晶胞的边长为________cm。
解析 (2)在C2H6分子中,存在下列作用:σ键(C—C、C—H键)、极性键(C—H键)、非极性键(C—C键)。(3)AlN的晶体结构与金刚石类似,金刚石是正四面体结构,则AlN晶体中Al—N—Al键角为109°28′;金刚石结构中含有8个碳原子,而AlN晶体是Al、N交替,则存在4个Al和4个N,1个AlN晶胞中存在4个AlN;设AlN晶胞边长为a cm,AlN的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则有ρ===,a==。
答案 (1)1s22s22p3 N>C>H (2)①③④
(3)109°28′ 4
1.下列有关共价晶体的叙述错误的是( )
A.共价晶体中,只存在共价键
B.共价晶体具有空间网状结构
C.共价晶体中不存在独立的分子
D.共价晶体熔化时不破坏共价键
D [A项,共价晶体中原子之间通过共价键相连;B项,共价晶体是相邻原子之间通过共价键结合而成的空间网状结构;C项,共价晶体是由原子以共价键相结合形成的,不存在独立的分子;D项,共价晶体中原子是通过共价键连接的,熔化时需要破坏共价键。]
2.下列关于金刚石的说法中,错误的是( )
A.晶体中不存在独立的分子
B.碳原子间以共价键相结合
C.是天然存在的硬度最大的物质