专题3 微粒间作用力与物质性质【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练(苏教版2019选择性必修2)
2024-11-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修2 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 综合评价 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 原子结构 化学键,原子结构与性质,分子结构与性质,晶体结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.92 MB |
| 发布时间 | 2024-11-20 |
| 更新时间 | 2024-11-20 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-11-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48811689.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题三 微粒间作用力与物质性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于金属键或金属晶体的叙述不正确的是
A.含有金属元素的离子不一定是阳离子
B.任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有阴离子
C.金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用,金属键无饱和性和方向性
D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低
2.下列关于晶体的说法正确的是
A.晶体与非晶体的本质区别为是否具有固定的熔点
B.因晶体内部微粒排列的高度有序性,它们的物理性质具有各向同性
C.氯化铝晶体和干冰晶体熔融时,克服的粒子间作用力相同
D.金属晶体能导电是因为晶体内金属阳离子在外加电场作用下定向移动
3.关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是
A.图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积
B.金属的延展性不可以用电子气理论解释
C.图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D.图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%
4.下列叙述不正确的是
A.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键
B.离子化合物中只含离子键
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大
5.氯化钠常用作厨房的调味品,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A.氯化钠晶体中既有阳离子又有阴离子,则在所有晶体中一定同时存在阴离子和阳离子
B.氯化钠晶体中,每个周围同时吸引8个,围成的空间结构是正八面体
C.氯化钠晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
D.若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的和的核间距为
6.茧石(主要成分为)具有能降低难熔物质的熔点、促进炉渣流动、使炉渣和金属很好分离的优点。的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的配位数为8 B.填充在正四面体的体心
C.两个之间的最短距离为 D.该晶体的密度为
7.下列物质中,既含有极性共价键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
8.下列关于共价键的理解不正确的是
A.σ键可以绕键轴旋转,π键也能绕键轴旋转
B.共价键都具有饱和性
C.分子和分子中都含有5个σ键
D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠
9.关于SiO2晶体的叙述正确的是
A.通常情况下,60gSiO2晶体中含有的分子数为NA个
B.60gSiO2晶体中,含有2NA个Si—O键
C.SiO2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,与每个硅原子相邻且距离最近的氧原子数为2
10.共价键、离子键和分子间作用力是微粒之间的三种作用力。下列晶体含有其中两种作用力的是
① ②SiC ③冰 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷
A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
11.下列关于微粒间的作用力说法正确的是
①分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
②离子键的强弱和离子半径及所带电荷有关
③在晶体中有阳离子一定有阴离子
④石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③④
12.有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A.碘和碳化硅晶体中,形成晶体的作用力类型相同
B.图乙的气态团簇分子的分子式为或
C.碳化硅晶体中由共价键形成的最小环上有6个原子
D.铜原子的配位数为6
13.195K下,在中与臭氧反应生成(结构如图所示),下列说法正确的是
A.属于超分子
B.属于分子晶体
C.中含有氢键、共价键、配位键
D.是极性分子,在水中的溶解度大于在中的
14.下列提供了有关物质的熔点,根据表中的数据,下列判断错误的是
物质
NaCl
AlF3
AlCl3
CO2
SiO2
熔点/℃
801
1291
190(2.5×105Pa)
-56.5
1723
A.CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体是共价晶体
B.CO2、SiO2、AlCl3晶体中都含有极性共价键
C.AlF3晶体是离子晶体,AlCl3晶体是分子晶体
D.AlF3晶体和NaCl晶体熔化时克服的作用力都是范德华力
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有下列物质:①、②、③、④、⑤。
(1)既有极性键又有非极性键的是 (填序号,下同),既含σ键又含π键的是 。
(2)VSEPR模型是四面体形的是 ,分子空间构型是V形的是 。
(3)中心原子发生杂化的是 。
16.(12分)回答下列问题:
(1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型。
①碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电: ;
②溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融态不导电: ;
③溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电: 。
(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 。
(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。两种晶胞中实际含有的铁原子个数之比为 。
17.(12分)分子的结构与物质性质之间存在紧密的联系。
(1)如图是部分主族元素氢化物的沸点变化趋势
①氢化物a的化学式为 ,其汽化过程中克服的作用力是 。
②氢化物b、c、d的沸点均高于同族其它元素氢化物的沸点,原因是 。
③H2O的沸点高于HF,预测可能的原因是 。
(2)如图是冰(H2O)和干冰(CO2)的结构模型。
下列事实能解释干冰的密度比冰大的是 (填字母序号)。
a.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
b.水分子极性强,分子间作用力大
c.二氧化碳分子的质量大于水分子
d.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
(3)苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近,但苯胺的熔点(﹣6.2℃)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)和沸点(110.6℃),原因是 。
18.(12分)回答下列问题
(1)利用与反应可制得碳化硅晶体,其晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①热稳定性: (填“大于”“小于”或“等于”)。
②碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 。
③碳化硅的晶胞参数为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数 (用含a和ρ的计算式表示)
④碳化硅的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)氮化硅的硬度,原因是 。
(2)氮化碳比氮化硅的硬度更大,其中β—氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知氮化碳的二维晶体结构如图,图中线框内表示晶胞结构。
①β—氮化碳属于 晶体。
②氮化碳的化学式为 。
(3)三氧化铼晶胞如图所示,其中O原子的配位数为 ,已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Re与O的最近距离为 cm。
19.(12分)MgO、Cu和干冰的晶胞示意图如下:
请回答下列问题:
(1)以上晶体中粒子之间主要以范德华力结合的晶体是 ;
(2)在MgO晶体中,与相邻且最近的个数为 ;
(3)每个Cu晶胞中平均有 个Cu原子;
(4)GaN晶体结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。如下图所示。
晶胞中与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间构型为 ;
(5)以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。若A原子坐标为,则B原子坐标为 ;
(6)若GaN晶胞边长为,为阿伏伽德罗常数,GaN的密度为 。
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专题三 微粒间作用力与物质性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于金属键或金属晶体的叙述不正确的是
A.含有金属元素的离子不一定是阳离子
B.任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有阴离子
C.金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用,金属键无饱和性和方向性
D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低
【答案】B
【解析】A.含有金属元素的离子不一定是阳离子,如是阴离子,A正确;
B.金属晶体中虽存在阳离子,但没有阴离子,B错误;
C.金属键无方向性和饱和性,C正确;
D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低,如Hg常温下是液态,S的熔点高于Hg,D正确;
故选B。
2.下列关于晶体的说法正确的是
A.晶体与非晶体的本质区别为是否具有固定的熔点
B.因晶体内部微粒排列的高度有序性,它们的物理性质具有各向同性
C.氯化铝晶体和干冰晶体熔融时,克服的粒子间作用力相同
D.金属晶体能导电是因为晶体内金属阳离子在外加电场作用下定向移动
【答案】C
【解析】A.晶体和非晶体的本质区别是内部粒子排列的有序性,从而使晶体在宏观上具有自范性,而晶体的自范性导致晶体和非晶体物理性质的差异,A错误;
B.晶体由于内部质点排列的高度有序性导致其许多物理性质表现出各向异性,B错误;
C.干冰、氯化铝均为分子晶体,两者所克服的粒子间作用力均为分子间作用力,C正确;
D.金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动,D错误;
故答案选C。
3.关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是
A.图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积
B.金属的延展性不可以用电子气理论解释
C.图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D.图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%
【答案】D
【解析】A.图1、图2为非密置层堆积,图3、图4为密置层堆积,A项错误;
B.金属发生形变时,自由电子仍然可以在金属阳离子之间流动,使金属不会断裂,所以能用电子气理论解释金属的延展性,B项错误;
C.利用均摊法计算每个晶胞中原子个数——图1: ,图2:,图3:,图4:,即图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2,C项错误;
D.图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积,空间利用率分别为52%、68%、74%、74%,D项正确。
答案选D。
4.下列叙述不正确的是
A.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键
B.离子化合物中只含离子键
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大
【答案】B
【解析】A.活泼金属与活泼非金属化合时,能形成离子键,如NaCl,A正确;
B.离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH,B错误;
C.离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关,C正确;
D.阳离子半径比相应的原子半径小,而阴离子半径比相应的原子半径大,D正确;
故选:B。
5.氯化钠常用作厨房的调味品,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A.氯化钠晶体中既有阳离子又有阴离子,则在所有晶体中一定同时存在阴离子和阳离子
B.氯化钠晶体中,每个周围同时吸引8个,围成的空间结构是正八面体
C.氯化钠晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
D.若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的和的核间距为
【答案】C
【解析】A.金属晶体中只有阳离子没有阴离子,则在所有晶体中不一定同时存在阴离子和阳离子,故A项错误;
B.氯化钠晶胞中,与钠离子距离相等且最近的氯离子为上下、左右、前后共6个,围成正八面体,故B项错误;
C.氯化钠是离子晶体,受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎,故C项正确;
D.由晶胞结构可知,在同一条棱上的Na+和Cl−距离最近,若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的Na+和Cl−的核间距为,故D项错误;
故本题选C。
6.茧石(主要成分为)具有能降低难熔物质的熔点、促进炉渣流动、使炉渣和金属很好分离的优点。的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的配位数为8 B.填充在正四面体的体心
C.两个之间的最短距离为 D.该晶体的密度为
【答案】B
【分析】根据晶胞示意图以及化学式,可知体内的8个黑球为F-,顶点和面心的黑球为Ca2+;
【解析】A.Ca2+围成正四面体空隙,F-填充在四面体空隙中,故的配位数为4,故A错误;
B.由A项可知,填充在正四面体的体心,故B正确;
C.两个之间的最短距离为面对角线的一半,即为,故C错误;
D.该晶胞中含有4个,晶胞的质量为,晶胞的体积为,故晶体的密度为==,故D错误;
答案选B。
7.下列物质中,既含有极性共价键,又含有非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.甲烷中氢原子和碳原子之间以极性共价键结合,所以甲烷中只含极性共价键,故A不选;
B.过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间以离子键结合,过氧根离子中氧原子和氧原子之间以非极性共价键结合,所以过氧化钠是含有非极性共价键的离子化合物,不含极性键,故B不选;
C.二氧化碳中只含有碳氧双键极性键,故C不选;
D.既含有C-C极性共价键,又含有C=C非极性共价键,故D选;
答案选D。
8.下列关于共价键的理解不正确的是
A.σ键可以绕键轴旋转,π键也能绕键轴旋转
B.共价键都具有饱和性
C.分子和分子中都含有5个σ键
D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠
【答案】A
【解析】A.σ键以“头碰头”方式重叠,为球形对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,故σ键可以绕键轴旋转,而π键不能绕键轴旋转,A项错误;
B.共价键都具有饱和性,B项正确
C.的结构式为,的结构式为,分子和分子中都含有5个σ键,C项正确;
D.σ键以“头碰头”方式重叠,为球形对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,D项正确;
答案选A。
9.关于SiO2晶体的叙述正确的是
A.通常情况下,60gSiO2晶体中含有的分子数为NA个
B.60gSiO2晶体中,含有2NA个Si—O键
C.SiO2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,与每个硅原子相邻且距离最近的氧原子数为2
【答案】C
【解析】A.SiO2晶体是共价晶体,不存在分子,故A错误;
B.1mol SiO2晶体存在4mol Si-O键,所以60g SiO2晶体即1mol SiO2晶体含有4mol Si-O键键,故B错误;
C.晶体中一个硅原子和四个氧原子,形成四面体结构,四个氧原子处于同一四面体的四个顶点,故C正确;
D.根据晶体的结构可知,与每个硅原子相邻且距离最近的氧原子数为4,故D错误;
故答案选C。
10.共价键、离子键和分子间作用力是微粒之间的三种作用力。下列晶体含有其中两种作用力的是
① ②SiC ③冰 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷
A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
【答案】B
【解析】①Na2O2是离子晶体,其中钠离子与过氧根离子之间形成离子键,过氧根离子中氧原子之间形成非极性共价键,含有离子键和非极性共价键两种作用力,故①选;
②SiC是共价晶体,其中只存在硅原子与碳原子之间的共价键,故②不选;
③冰属于分子晶体,水分子内部存在氧和氢之间的极性共价键,还存在水分子间的作用力,还存在氢键,根据题目要求,氢键作用力相对较弱,不属于题目的三种作用力,故③选;
④金刚石是共价晶体,只存在碳原子与碳原子之间的共价键,故④不选;
⑤氯化钠属于离子晶体,其中只存在钠离子与氯离子之间形成离子键,故⑤不选;
⑥白磷属于分子晶体,白磷分子中磷原子之间形成共价键,分子间存在分子间作用力,含有共价键和分子间作用力两种作用力,故⑥选;
含有两种作用力的有①③⑥,故选B。
11.下列关于微粒间的作用力说法正确的是
①分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
②离子键的强弱和离子半径及所带电荷有关
③在晶体中有阳离子一定有阴离子
④石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③④
【答案】B
【解析】①分子晶体中,共价键键能越大,该物质越稳定,与分子间作用力无关,故①错误;
②离子半径越小,所带电荷越多,离子键越强,则离子键的强弱和离子半径及所带电荷有关,故②正确;
③晶体中如果含有阳离子,可能不含阴离子,如:金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,故③错误;
④石墨晶体中,既有共价键,又有范德华力,属于混合型晶体,故④正确;
故本题选B。
12.有关晶体的结构如图所示,下列说法正确的是
A.碘和碳化硅晶体中,形成晶体的作用力类型相同
B.图乙的气态团簇分子的分子式为或
C.碳化硅晶体中由共价键形成的最小环上有6个原子
D.铜原子的配位数为6
【答案】C
【解析】A.碘为分子晶体,分子间作用力为范德华力,SiC为共价晶体,原子间作用力为共价键,因此形成晶体的作用力类型不同,A错误;
B.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4 ,B错误;
C.在碳化硅的晶体结构中,最小的环是由6个原子组成的,其中3个是碳原子,3个是硅原子,C正确;
D.金属铜的晶胞为面心立方晶胞,晶胞中每个铜原子的配位数为12,D错误;
故选C。
13.195K下,在中与臭氧反应生成(结构如图所示),下列说法正确的是
A.属于超分子
B.属于分子晶体
C.中含有氢键、共价键、配位键
D.是极性分子,在水中的溶解度大于在中的
【答案】B
【解析】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,不是超分子,故A错误;
B.是由分子构成的晶体,属于分子晶体,故B正确;
C.中没有氢原子,因此不含有氢键,也没有配位键,故C错误;
D.CCl4为非极性分子,O3为极性分子,H2O为极性分子,由于臭氧的极性非常微弱,其在CCl4中的溶解性大于在水中的溶解性,故D错误;
故选B。
14.下列提供了有关物质的熔点,根据表中的数据,下列判断错误的是
物质
NaCl
AlF3
AlCl3
CO2
SiO2
熔点/℃
801
1291
190(2.5×105Pa)
-56.5
1723
A.CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体是共价晶体
B.CO2、SiO2、AlCl3晶体中都含有极性共价键
C.AlF3晶体是离子晶体,AlCl3晶体是分子晶体
D.AlF3晶体和NaCl晶体熔化时克服的作用力都是范德华力
【答案】D
【分析】不同晶体类型熔点高低顺序为:共价晶体>离子晶体>分子晶体.
【解析】A.CO2晶体中CO2分子之间以分子间作用力结合形成分子晶体,SiO2晶体中Si原子与O原子之间以共价键结合形成立体网状结构,因此SiO2属于共价晶体,A正确;
B.CO2晶体中存在C=O极性共价键;SiO2晶体中存在Si-O极性共价键;AlCl3是分子晶体,Al-Cl是极性共价键,因此三种晶体中都含有极性共价键,B正确;
C.AlF3晶体中Al3+与F-通过离子键结合形成离子晶体,AlCl3是由分子通过分子间作用力结合形成的晶体是分子晶体,C正确;
D.AlF3晶体属于离子晶体,Al3+与F-通过离子键结合形成;NaCl晶体属于离子晶体,Na+与Cl-通过离子键结合形成晶体,因此二者熔化时克服的作用力都是离子键,D错误;
故合理选项是D。
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)有下列物质:①、②、③、④、⑤。
(1)既有极性键又有非极性键的是 (填序号,下同),既含σ键又含π键的是 。
(2)VSEPR模型是四面体形的是 ,分子空间构型是V形的是 。
(3)中心原子发生杂化的是 。
【答案】(1) ① ①⑤
(2) ②③ ②
(3)④
【分析】①结构为HC≡CH,含有碳碳非极性键、碳氢极性键,且碳碳叁键中含有既含σ键又含π键;②中含硒氢极性键,只含σ键不含π键;③含有碳氯极性键,只含σ键不含π键;④有硼氟极性键,只含σ键不含π键;⑤结构类似二氧化碳,结构为S=C=S,,有碳硫极性键,且碳硫双键中含有既含σ键又含π键;
【解析】(1)由分析,既有极性键又有非极性键的是①,既含σ键又含π键的是①⑤;
(2)五种物质中中心Se原子价层电子对数为,Se原子采用sp3杂化,VSEPR模型是四面体形,Se原子上含有2对孤电子对,所以分子是V形分子;的中心原子C原子的价层电子对数为,为sp3杂化,VSEPR模型是四面体形,无孤电子对,空间构型为正四面体形;故答案为:②③,②;
(3)中B形成3个共价键,且无孤电子对,中心B原子发生杂化,故选④。
16.(12分)回答下列问题:
(1)分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型。
①碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电: ;
②溴化铝,无色晶体,熔点98℃,熔融态不导电: ;
③溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电: 。
(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 。
(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。两种晶胞中实际含有的铁原子个数之比为 。
【答案】(1) 共价晶体 分子晶体 离子晶体
(2)分子晶体
(3)2:1
【分析】晶体的熔点高低,熔融态能否导电及溶解性等性质相结合,是判断晶体类型的重要依据。共价晶体和离子晶体的熔点都很高或较高,两者最大的差异是熔融态的导电性不同,共价晶体熔融态不导电,离子晶体熔融时或其水溶液都能导电。共价晶体和分子晶体的区别则主要在于熔点有很大差异,一般共价晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外,易溶于一些有机溶剂往往也是分子晶体的特征之一。
【解析】(1)①碳化铝熔点2200℃,熔点高,熔融态不导电为共价晶体,故答案为:共价晶体;
②溴化铝熔点98℃,熔点低,熔融态不导电为分子晶体,故答案为:分子晶体;
③溴化钾熔融时或溶于水中都能导电为离子晶体,故答案为:离子晶体;
(2)的熔沸点低,易溶于水等,属于分子晶体,故答案为:分子晶体;
(3)第一种晶胞中铁原子个数为,第二种晶胞中铁原子个数为,即两晶胞中实际含有的铁原子个数之比为,故答案为:。
17.(12分)分子的结构与物质性质之间存在紧密的联系。
(1)如图是部分主族元素氢化物的沸点变化趋势
①氢化物a的化学式为 ,其汽化过程中克服的作用力是 。
②氢化物b、c、d的沸点均高于同族其它元素氢化物的沸点,原因是 。
③H2O的沸点高于HF,预测可能的原因是 。
(2)如图是冰(H2O)和干冰(CO2)的结构模型。
下列事实能解释干冰的密度比冰大的是 (填字母序号)。
a.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
b.水分子极性强,分子间作用力大
c.二氧化碳分子的质量大于水分子
d.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
(3)苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近,但苯胺的熔点(﹣6.2℃)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)和沸点(110.6℃),原因是 。
【答案】(1) CH4 范德华力 氢化物b、c、d均可形成分子间氢键 每个H2O可形成2个分子间氢键,每个HF分子可形成1个分子间氢键
(2)acd
(3)苯胺分子间存在氢键
【解析】(1)①由元素的氢化物的沸点变化规律的图象可知,随着原子序数的递增元素的氢化物的沸点,从上到下是逐渐升高的,符合第IVA元素的性质,结合周期可知,氢化物a为CH4,为分子晶体,存在范德华力,汽化过程中克服的作用力是范德华力;
②氢化物b、c、d分别为NH3、HF、H2O,三者均可形成分子间氢键,均高于同族其它元素氢化物的沸点;
③每个H2O可形成2个分子间氢键,每个HF分子可形成1个分子间氢键,分子间氢键越多,沸点越高;
(2)干冰晶体属于分子密堆积,分子间只有范德华力;而冰晶体属于分子非密堆积,分子间的主要作用力是氢键,水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以干冰的密度比冰大,故acd正确,故答案为:acd;
(3)
苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近,但苯胺的熔点(﹣6.2℃)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)和沸点(110.6℃),原因是苯胺分子之间存在氢键。
18.(12分)回答下列问题
(1)利用与反应可制得碳化硅晶体,其晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①热稳定性: (填“大于”“小于”或“等于”)。
②碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 。
③碳化硅的晶胞参数为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数 (用含a和ρ的计算式表示)
④碳化硅的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)氮化硅的硬度,原因是 。
(2)氮化碳比氮化硅的硬度更大,其中β—氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知氮化碳的二维晶体结构如图,图中线框内表示晶胞结构。
①β—氮化碳属于 晶体。
②氮化碳的化学式为 。
(3)三氧化铼晶胞如图所示,其中O原子的配位数为 ,已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Re与O的最近距离为 cm。
【答案】(1) 小于 4 小于 碳化硅和氮化硅均为共价晶体,碳硅键比氮硅键长,碳硅键的键能小,所以碳化硅硬度小
(2) 共价
(3) 2
【解析】(1)①非金属性:碳>硅,所以氢化物稳定性。
②碳化硅晶体中硅原子周围与它最近的碳原子的数目为4,立方晶胞参数为,晶胞密度为,则,则。
③碳化硅和氮化硅均为共价晶体,碳硅键比氨硅键长,碳硅键的键能小,所以碳化硅硬度小。
(2)①氮化碳硬度超过金刚石晶体,为共价晶体。
②图中线框内N的个数为4,C的个数为,化学式为。
(3)利用均摊法,黑球均在棱上,个数为,白球在顶点处,个数为,所以为白球,O为黑球,所以O原子的配位数为2;
与O的最近距离为晶胞边长的一半,设边长为a,则有,因此,Re与O的最近距离。
19.(12分)MgO、Cu和干冰的晶胞示意图如下:
请回答下列问题:
(1)以上晶体中粒子之间主要以范德华力结合的晶体是 ;
(2)在MgO晶体中,与相邻且最近的个数为 ;
(3)每个Cu晶胞中平均有 个Cu原子;
(4)GaN晶体结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。如下图所示。
晶胞中与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间构型为 ;
(5)以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。若A原子坐标为,则B原子坐标为 ;
(6)若GaN晶胞边长为,为阿伏伽德罗常数,GaN的密度为 。
【答案】(1)干冰
(2)12
(3)4
(4)正四面体
(5)(,,)
(6)
【解析】(1)晶体中粒子之间主要以范德华力结合的为分子晶体,图中只有干冰为分子晶体,故为干冰。
(2)镁离子位于顶点和面心,以任一顶点的镁离子为例,距离最近的镁离子为面心的三个镁离子,而其顶点属于8个晶胞,每个面心的镁离子重复一次,故一个镁离子周围紧邻的镁离子有12个。
(3)Cu晶胞中,每个晶体中Cu个数为,故每个Cu晶胞中平均占有4个Cu。
(4)由题目信息和晶胞图可知,与同一个N原子相连的Ga原子构成的空间构型为正四面体型,N位于正四面体的中心。
(5)已知A原子坐标为(0,0,0),B原子位于右下后,坐标为(,,),答案:(,,);
(6)若NA为阿伏加德罗常数的值,GaN晶胞边长是apm,晶胞中有4个Ga和4个N,则GaN晶体的密度为=。
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