3.3.3过渡晶体与混合型晶体（分层作业）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修2）

第三章　晶体的结构与性质 第三节　金属晶体与离子晶体 第3课时　过渡晶体与混合型晶体 1．下列关于过渡晶体的说法正确的是(　　) A．石墨属于过渡晶体 B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理 C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体 D．Na2O晶体中离子键的百分数为100% 2．下列说法不正确的是(　　) A．MgO中离子键的百分数为50%，则MgO不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 3．泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI，使Na＋和I－两核间距为1.0～1.5 nm时，呈离子键；当两核靠近约距0.28 nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(　　) A．NaI晶体是过渡晶体 B．离子晶体可能含有共价键 C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键 D．共价键和离子键有明显的界线 4．石墨炔是由1,3-二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是(　　) A．石墨炔属于碳氢化合物 B．石墨炔与金刚石互为同素异形体 C．石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用 D．实验测得石墨炔孔径略大于H2分子的直径，因此可以用石墨炔做H2提纯薄膜 5.石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为CxK，其平面图形如图所示。x的值为(　　) A．8 B．12 C．24 D．60 6．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列关于这四种晶胞的说法正确的是(　　) A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔、沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 7．下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是(　　) A．NH3、CH4、NaCl、Na B．H2O、H2S、MgSO4、SO2 C．CH4、H2O、NaCl、SiO2 D．Li、Na、K、Rb、Cs 8．下列数据是对应物质的熔点(℃)： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 －170 2 073 920 801 1 291 190 －51 1 723 据此做出的下列判断错误的是(　　) A．铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 9．新型材料B4C可用于制作切削工具和高温热交换器。下列关于B4C的推断正确的是(　　) A．B4C是一种分子晶体 B．B4C是该物质的分子式 C．B4C是一种共价晶体 D．B4C易溶于有机溶剂 10. 石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　　) ①石墨中存在两种作用力；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C为sp2杂化；④石墨熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同；⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A.全对 B.除⑤外 C.除①④⑤⑥外 D.除⑥⑦⑧外 11. 金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同 B.金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系：互为同素异形体 C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D.石墨与C60的晶体类型相同 12.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都与其他三个碳原子相结合。如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是(　　) A.10 B.18 C.24 D.14 13.碳元素有多种同素异形体。而石墨烯是目前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子。将氢气加入石墨烯中可得石墨烷。根据下列四图描述合理的是(　　) A.四者互为同素异形体 B.石墨烯和石墨化学性质和物理性质都相同 C.四晶体的化学键只有共价键 D.四者都是共价晶体 14．下列各组物质中，按熔、沸点由低到高顺序排列正确的是________(填字母)。 A．KCl、NaCl、MgO B．金刚石、SiC、SiO2、硅 C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．Na、K、Rb、Al E．CO2、Na、KCl、SiO2 F．O2、I2、Hg、MgCl2 G．钠、钾、钠钾合金 H．CH4、H2O、HF、NH3 I．CH4、C2H6、C4H10、C3H8 J．CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4 15．四种物质的一些性质如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质 单质硫 120.5 271.5 — 单质硼 2 300 2 550 硬度大 氯化铝 190 180.0 177.8 ℃升华 苛性钾 300 1 320 晶体不导电，熔融态导电 晶体类型：单质硫是__________________晶体；单质硼是__________晶体；氯化铝是______________晶体；苛性钾是____________晶体。 16．下列说法不正确的是(　　) A．离子键和共价键没有明显界限 B．离子晶体和共价晶体没有明显界限 C．离子晶体中含有离子键，不含共价键 D．大多数晶体是四类典型晶体的过渡晶体 17.有关碳及其形成的单质与化合物的说法正确的是(　　) A.碳元素基态原子的核外电子排布为1s22s22p2，6个电子分占3个原子轨道 B.在HCN中，碳、氮原子均进行sp2杂化，每个分子有2个σ键和2个π键 C.金刚石的人工合成，既可以高压合成，也可以低压合成 D.含有碳元素的晶体有共价晶体、分子晶体及混合型晶体，但没有离子晶体 18.下列说法不正确的是(　　) A.Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B.Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C.Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 19.2019年《Science》杂志报道科学家合成了一种由18个碳原子构成的环碳(分子结构如图所示)。下列有关说法错误的是(　　) A.该物质与石墨互为同素异形体 B.该物质很稳定，难与其他物质反应 C.该分子形成的晶体熔沸点低于金刚石 D.环碳中碳原子均达8电子稳定结构 20．下列说法不正确的是(　　) A．石英是由硅原子和氧原子构成的共价晶体，每个原子的最外层都达到8电子稳定结构 B．Na2O是离子晶体，其溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成 C．现代科技已经能够拍到氢键的“照片”，直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键 D．NH5所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，是既具有离子键又具有共价键的离子化合物 21．磷及其化合物在电池、催化剂等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。 根据图1和图2的信息，下列说法不正确的是(　　) A．黑磷区中P—P的键能不完全相同 B．黑磷与石墨都属于混合型晶体 C．图2黑磷区中P原子的杂化方式为sp3，石墨区中C原子的杂化方式为sp2 D．石墨与黑磷的结合区中，P原子与C原子不共平面 22．物质的结构决定性质，正确认识物质的结构，能充分理解掌握其性质。下列说法正确的是(　　) A．键能：N—N>P—P、N—H>P—H，因此N2H4的沸点大于P2H4的沸点 B．熔点：SiCl4<SiF4<SiO2 C．1 mol氨硼烷(NH3BH3)中σ键数是6NA D．PCl5和PBr5在熔融时的阴离子分别为[PCl6]－和Br－，存在差异的原因是Br－半径大 23.金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳的同素异形体，其结构示意图如图： (1)石墨晶体中存在的作用力有________________________________________。 (2)金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是________________________ ___________________________________________________；金刚石、石墨、C60的熔点由高到低的顺序是　　　　　　。 (3)C60晶体的堆积方式为_____________________________________； 晶体中C60的配位数为______________________________________________。 (4)石墨烯即单层石墨，石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为　　　　；碳碳键的键角是　　　　；碳原子和碳碳键的个数比是　　　　；12 g石墨烯中含有　　　　个六元环(已知阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1)。 24.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关于这两种晶体的说法，正确的是　　　　(填字母)。 a.立方相氮化硼含有σ键和π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.两种晶体中的B—N均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体 ②六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结构为　　　　，其结构与石墨相似却不导电，原因是____________________________________ __________________________________________________________________。 ③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　　　　。 25．(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了________；二氧化硅熔化，粒子间克服了________；碘升华，粒子间克服了________________。三种晶体的熔点由高到低的顺序是________________ _____________________________________________________________(用化学式表示)。 (2)下列六种晶体：①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为______________(用序号表示)。 (3)A、B、C、D为四种不同类型的晶体，性质如下：A固态时能导电，能溶于盐酸；B能溶于CS2，不溶于水；C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水；D固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃。 试推断它们的晶体类型：A.________；B.________；C.________；D.________。 26．现有四组物质的熔点(℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：>3 500 Li：181 HF：－83 NaCl：801 晶体硅：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776 晶体硼：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718 二氧化硅：1 713 Rb：39 HI：－51 CsCl：645 据此回答下列问题： (1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间作用力是________。 (2)B组晶体共同的物理性质是_____________________________________________(填序号)。 ①有金属光泽　②导电　③导热　④有延展性 (3)C组中HF的熔点反常是由于__________________________________________________。 (4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因为_______________ _______________________________________________________________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章　晶体的结构与性质 第三节　金属晶体与离子晶体 第3课时　过渡晶体与混合型晶体 1．下列关于过渡晶体的说法正确的是(　　) A．石墨属于过渡晶体 B．SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理 C．绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体 D．Na2O晶体中离子键的百分数为100% 【答案】B 【解析】石墨属于混合型晶体，A项错误；SiO2属于过渡晶体，但一般按共价晶体来处理，B项正确；大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，C项错误；Na2O晶体中离子键的百分数为62%，D项错误。 2．下列说法不正确的是(　　) A．MgO中离子键的百分数为50%，则MgO不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B．Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 【答案】C 【解析】Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，C项不正确。 3．泽维尔研究发现，当用激光脉冲照射NaI，使Na＋和I－两核间距为1.0～1.5 nm时，呈离子键；当两核靠近约距0.28 nm时，呈共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是(　　) A．NaI晶体是过渡晶体 B．离子晶体可能含有共价键 C．NaI晶体中既有离子键，又有共价键 D．共价键和离子键有明显的界线 【答案】A 【解析】NaI晶体中的化学键既不是纯粹的离子键也不是纯粹的共价键，共价键和离子键没有明显的界线。 4．石墨炔是由1,3-二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是(　　) A．石墨炔属于碳氢化合物 B．石墨炔与金刚石互为同素异形体 C．石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用 D．实验测得石墨炔孔径略大于H2分子的直径，因此可以用石墨炔做H2提纯薄膜 【答案】A 【解析】石墨炔是全碳分子，不属于碳氢化合物，A不正确；石墨炔与金刚石都是由碳元素组成的单质，二者互为同素异形体，B正确；石墨炔具有优良的化学稳定性和半导体性能，有望代替半导体材料硅，C正确；石墨炔孔径略大于H2分子直径，可用石墨炔去除杂质，做H2提纯薄膜，D正确。 5.石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为CxK，其平面图形如图所示。x的值为(　　) A．8 B．12 C．24 D．60 【答案】A 【解析】可选取题图中6个钾原子围成的正六边形为结构单元，每个钾原子被3个正六边形共用，则该结构单元中实际含有的钾原子数为6×＋1＝3，该六边形内的碳原子数为24，故钾原子数与碳原子数之比为1∶8。 6．碳元素和硅元素为同一主族元素但他们的氧化物性质差异很大，冰晶胞中水分子的排列方式和金刚石的晶胞类似，下列关于这四种晶胞的说法正确的是(　　) A．一个干冰晶胞中有4个CO2分子，一个SiO2晶胞中有8个SiO2分子 B．干冰中一个CO2分子周围有6个CO2分子紧邻 C．冰和金刚石熔、沸点都很高，熔化时均破坏共价键 D．冰中水分子之间由于氢键的存在，使其结构与金刚石相似 【答案】D 【解析】CO2分子位于晶胞的面心和顶角，所以1个干冰晶胞中有8×＋6×＝4个CO2分子，SiO2是共价晶体，不存在分子，A错误；干冰属于面心立方晶胞，所以1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻，B错误；冰是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力和氢键，金刚石是共价晶体，熔化时破坏共价键，C错误。 7．下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是(　　) A．NH3、CH4、NaCl、Na B．H2O、H2S、MgSO4、SO2 C．CH4、H2O、NaCl、SiO2 D．Li、Na、K、Rb、Cs 【答案】C 【解析】C项中SiO2是共价晶体，NaCl是离子晶体，CH4、H2O都是分子晶体，且常温下水为液态，CH4是气态。 8．下列数据是对应物质的熔点(℃)： BCl3 Al2O3 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 干冰 SiO2 －170 2 073 920 801 1 291 190 －51 1 723 据此做出的下列判断错误的是(　　) A．铝的化合物的晶体中有的不是分子晶体 B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体 C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 【答案】B 【解析】由表中数据分析，氧化铝和氟化铝的熔点很高，两者不是分子晶体，故A正确；表中氯化铝、氯化硼和干冰的熔点都较低，是分子晶体，故B错误；碳和硅同主族，但氧化物的晶体类型不同，分别属于分子晶体和共价晶体，故C正确；硅和铝不同主族，但对应的氧化物都为共价晶体，说明不同族元素的氧化物可能形成相同类型的晶体，故D正确。 9．新型材料B4C可用于制作切削工具和高温热交换器。下列关于B4C的推断正确的是(　　) A．B4C是一种分子晶体 B．B4C是该物质的分子式 C．B4C是一种共价晶体 D．B4C易溶于有机溶剂 【答案】C 【解析】新型材料B4C可用于制作切削工具和高温热交换器，说明B4C具有硬度大、熔点高的特性，故其属于共价晶体，A错误，C正确；B4C组成微粒是C、B原子，不含分子，B错误。 10. 石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　　) ①石墨中存在两种作用力；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C为sp2杂化；④石墨熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同；⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2 A.全对 B.除⑤外 C.除①④⑤⑥外 D.除⑥⑦⑧外 【答案】C 【解析】①不正确，石墨中存在三种作用力，一种是范德华力，一种是共价键，还有一种是金属键；②正确；③正确，石墨中的C为sp2杂化；④不正确，石墨是混合型晶体，熔点比金刚石高；⑤不正确，石墨中碳原子数和C—C键数之比为2∶3；⑥不正确，石墨质软，金刚石的硬度大；⑦正确；⑧正确，每个六元环完全占有的碳原子数是6×1/3＝2。 11. 金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同 B.金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系：互为同素异形体 C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D.石墨与C60的晶体类型相同 【答案】D 【解析】金刚石中碳原子为sp3杂化，石墨烯中碳原子为sp2杂化，A项正确；金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同单质，它们互为同素异形体，B项正确；碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是CO2，C项正确；C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，D项错误。 12.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都与其他三个碳原子相结合。如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是(　　) A.10 B.18 C.24 D.14 【答案】D 【解析】石墨晶体中最小的碳环为六元环，每个碳原子为3个六元环共用，故平均每个六元环含2个碳原子，图中7个六元环完全占有的碳原子数为14。 13.碳元素有多种同素异形体。而石墨烯是目前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子。将氢气加入石墨烯中可得石墨烷。根据下列四图描述合理的是(　　) A.四者互为同素异形体 B.石墨烯和石墨化学性质和物理性质都相同 C.四晶体的化学键只有共价键 D.四者都是共价晶体 【答案】C 【解析】石墨烷不是单质，故A错误；石墨烯和石墨的化学性质相同，物理性质不相同，故B错误；四晶体都是非金属元素形成的晶体，化学键只有共价键，故C正确；只有金刚石是共价晶体，故D错误。 14．下列各组物质中，按熔、沸点由低到高顺序排列正确的是________(填字母)。 A．KCl、NaCl、MgO B．金刚石、SiC、SiO2、硅 C．H2O、H2S、H2Se、H2Te D．Na、K、Rb、Al E．CO2、Na、KCl、SiO2 F．O2、I2、Hg、MgCl2 G．钠、钾、钠钾合金 H．CH4、H2O、HF、NH3 I．CH4、C2H6、C4H10、C3H8 J．CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4 【答案】AE 【解析】A中离子半径：K＋＞Na＋＞Mg2＋，O2－＜Cl－，离子所带电荷数：K＋＝Na＋＜Mg2＋，O2－＞Cl－，离子所带电荷数越少，离子半径越大，熔、沸点越低，正确；B中键长：C—C＜Si—O＜Si—C＜Si—Si，键长越长，熔、沸点越低，错误；C中相对分子质量逐渐增大，熔、沸点应该逐渐升高，但水分子间形成氢键，导致其熔、沸点较高，错误；D中原子半径：Al＜Na＜K＜Rb，半径越大，熔、沸点越低，错误；E中常温下，CO2为气体，Na为金属晶体，KCl为离子晶体，SiO2为共价晶体，正确；F中常温下，O2为气态，I2为固态，Hg为液态，MgCl2为离子晶体，错误；G中合金的熔、沸点低于任何一种组分金属，错误；H中H2O、HF、NH3分子间分别会形成氢键，它们的沸点均高于CH4的沸点，常温下H2O为液态，沸点最高，错误；I中的几种物质互为同系物，它们都是分子晶体，其熔、沸点随着碳原子数增多(即相对分子质量增大)而逐渐升高，错误；J中的几种物质互为同分异构体，支链越多，分子对称性越高，范德华力越弱，熔、沸点越低，错误。 15．四种物质的一些性质如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质 单质硫 120.5 271.5 — 单质硼 2 300 2 550 硬度大 氯化铝 190 180.0 177.8 ℃升华 苛性钾 300 1 320 晶体不导电，熔融态导电 晶体类型：单质硫是__________________晶体；单质硼是__________晶体；氯化铝是______________晶体；苛性钾是____________晶体。 【答案】分子　共价　分子　离子 【解析】单质硫为非金属单质，其熔、沸点都较低，为分子晶体；单质硼为非金属单质，其熔、沸点都很高，为共价晶体；氯化铝为化合物，其熔、沸点都较低，并能在较低温度下升华，为分子晶体；苛性钾为化合物，其熔点较高，沸点很高，晶体不导电，熔融态导电，为离子晶体。 16．下列说法不正确的是(　　) A．离子键和共价键没有明显界限 B．离子晶体和共价晶体没有明显界限 C．离子晶体中含有离子键，不含共价键 D．大多数晶体是四类典型晶体的过渡晶体 【答案】C 17.有关碳及其形成的单质与化合物的说法正确的是(　　) A.碳元素基态原子的核外电子排布为1s22s22p2，6个电子分占3个原子轨道 B.在HCN中，碳、氮原子均进行sp2杂化，每个分子有2个σ键和2个π键 C.金刚石的人工合成，既可以高压合成，也可以低压合成 D.含有碳元素的晶体有共价晶体、分子晶体及混合型晶体，但没有离子晶体 【答案】C 【解析】A.碳元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p2，核外电子排布图为 , 6个电子分占4个原子轨道，故A错误；B.HCN的结构式为H—C≡N，分子中含有1个单键和1个三键，所以含有2个σ键和2个π键，C原子含有2个σ键电子对属于sp杂化，N原子含有1个σ键电子对和1个孤电子对，属于sp杂化，故B错误；C.金刚石的人工合成方法有高压合成和低压合成，故C正确；D.金刚石属于共价晶体，二氧化碳属于分子晶体，石墨属于混合型晶体，碳酸盐属于离子晶体，故D错误。 18.下列说法不正确的是(　　) A.Na2O中离子键的百分数为62%，则Na2O不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 B.Na2O通常当作离子晶体来处理，因为Na2O是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的离子晶体接近 C.Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理 D.分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型 【答案】C 【解析】Al2O3、SiO2均是偏向共价晶体的过渡晶体，当作共价晶体来处理，C项不正确。 19.2019年《Science》杂志报道科学家合成了一种由18个碳原子构成的环碳(分子结构如图所示)。下列有关说法错误的是(　　) A.该物质与石墨互为同素异形体 B.该物质很稳定，难与其他物质反应 C.该分子形成的晶体熔沸点低于金刚石 D.环碳中碳原子均达8电子稳定结构 【答案】B 【解析】A.该环碳分子和石墨都是由碳元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；B.该环碳分子含有碳碳三键，易发生加成反应，故B错误；C.该物质是分子晶体，熔沸点比为共价晶体的金刚石低，故C正确；D.碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键，分子中碳原子均达8电子稳定结构，故D正确。 20．下列说法不正确的是(　　) A．石英是由硅原子和氧原子构成的共价晶体，每个原子的最外层都达到8电子稳定结构 B．Na2O是离子晶体，其溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成 C．现代科技已经能够拍到氢键的“照片”，直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键 D．NH5所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，是既具有离子键又具有共价键的离子化合物 【答案】C 【解析】石英的主要成分是SiO2，SiO2晶体中一个硅原子与四个氧原子形成4个共价键，一个氧原子与两个硅原子形成2个共价键，故每个原子的最外层都达到8电子稳定结构，A正确；Na2O是离子化合物，溶于水生成NaOH的过程中，Na2O中离子键断裂，生成NaOH时有共价键的形成，B正确；氢键不属于化学键，C错误；NH5可写作NH4H，其所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，铵盐中既有离子键又有共价键，属于离子化合物，D正确。 21．磷及其化合物在电池、催化剂等领域有重要应用。黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。 根据图1和图2的信息，下列说法不正确的是(　　) A．黑磷区中P—P的键能不完全相同 B．黑磷与石墨都属于混合型晶体 C．图2黑磷区中P原子的杂化方式为sp3，石墨区中C原子的杂化方式为sp2 D．石墨与黑磷的结合区中，P原子与C原子不共平面 【答案】D 【解析】据图可知黑磷区中P—P的键长不完全相等，所以键能不完全相同，故A正确；黑磷与石墨类似，每一层原子之间由共价键组成六元环结构，层与层之间由范德华力互相吸引，所以为混合型晶体，故B正确；黑磷晶体中六元环不是平面结构，P原子形成3个P—P，有1个孤电子对，价层电子对数为4，P原子采取sp3杂化；石墨中C原子的杂化方式为sp2杂化，故C正确；石墨中C原子为sp2杂化，所以与六元环中C原子相连的原子与六元环共面，所以石墨与黑磷的结合区中，P原子与C原子共平面，故D错误。 22．物质的结构决定性质，正确认识物质的结构，能充分理解掌握其性质。下列说法正确的是(　　) A．键能：N—N>P—P、N—H>P—H，因此N2H4的沸点大于P2H4的沸点 B．熔点：SiCl4<SiF4<SiO2 C．1 mol氨硼烷(NH3BH3)中σ键数是6NA D．PCl5和PBr5在熔融时的阴离子分别为[PCl6]－和Br－，存在差异的原因是Br－半径大 【答案】D 【解析】N2H4与P2H4均为分子晶体，沸点与共价键强弱无关，N2H4的沸点大于P2H4的沸点是因为N2H4分子间存在氢键，故A错误；SiO2为共价晶体，沸点最高，SiCl4和SiF4均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故沸点：SiCl4>SiF4，故B错误；1个氨硼烷(NH3BH3)中含有7个σ键，故C错误；Br－核外有4个电子层，半径比Cl－大，故P原子周围没有足够的空间容纳6个Br－，则无法形成[PBr6]－，故D正确。 23.金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳的同素异形体，其结构示意图如图： (1)石墨晶体中存在的作用力有________________________________________。 (2)金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是________________________ ___________________________________________________；金刚石、石墨、C60的熔点由高到低的顺序是　　　　　　。 (3)C60晶体的堆积方式为_____________________________________； 晶体中C60的配位数为______________________________________________。 (4)石墨烯即单层石墨，石墨烯中碳原子的杂化轨道类型为　　　　；碳碳键的键角是　　　　；碳原子和碳碳键的个数比是　　　　；12 g石墨烯中含有　　　　个六元环(已知阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1)。 【答案】(1)共价键、金属键、范德华力 (2)共价键具有方向性，当受到大的外力作用会发生原子间错位而断裂　石墨、金刚石、C60　(3)分子密堆积　12　(4)sp2　120°　2∶3　3.01×1023 【解析】(1)石墨晶体中存在的作用力有共价键、范德华力和金属键。(2)金刚石中只存在C—C共价键，共价键具有方向性，当受到大的外力作用会发生原子间错位而断裂。金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，它们的熔点由高到低的顺序是石墨、金刚石、C60。(3)C60晶体组成微粒为60个碳原子组成的C60分子，属于分子晶体，堆积方式为分子密堆积；晶体中C60的配位数为12。(4)石墨烯为层状结构，杂化类型为sp2杂化；碳原子之间形成六元环，键角是120°；每个碳原子被三个六元环共用，每个键被两个碳原子共用，所以碳原子和碳碳键的个数比是2∶3；每个六元环含有6×个碳原子，所以12 g石墨烯中含有3.01×1023个六元环。 24.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关于这两种晶体的说法，正确的是　　　　(填字母)。 a.立方相氮化硼含有σ键和π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.两种晶体中的B—N均为共价键 d.两种晶体均为分子晶体 ②六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结构为　　　　，其结构与石墨相似却不导电，原因是____________________________________ __________________________________________________________________。 ③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　　　　。 【答案】①bc　②平面三角形　层状结构中没有自由移动的电子　③sp3　高温、高压 【解析】①立方相氮化硼只含有σ键，a错误；六方相氮化硼质地软，是由于其层间作用力为范德华力，作用力小，b正确；B、N均为非金属元素，两者形成的化学键为共价键，c正确；立方相氮化硼属于共价晶体，d错误。②观察六方相氮化硼的晶体结构可知，层内每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形。硼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。③立方相氮化硼晶体中，每个硼原子形成4个共价单键，所以为sp3杂化；地下约300 km的环境应为高温、高压。 25．(1)氯酸钾熔化，粒子间克服了________；二氧化硅熔化，粒子间克服了________；碘升华，粒子间克服了________________。三种晶体的熔点由高到低的顺序是________________ _____________________________________________________________(用化学式表示)。 (2)下列六种晶体：①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石，它们的熔点从低到高的顺序为______________(用序号表示)。 (3)A、B、C、D为四种不同类型的晶体，性质如下：A固态时能导电，能溶于盐酸；B能溶于CS2，不溶于水；C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水；D固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃。 试推断它们的晶体类型：A.________；B.________；C.________；D.________。 【答案】(1)离子键　共价键　分子间作用力　SiO2>KClO3>I2 (2)①⑤③②④⑥ (3)金属晶体　分子晶体　离子晶体　共价晶体 【解析】(1)氯酸钾是离子晶体，熔化时需要克服离子键；二氧化硅是共价晶体，熔化时需要克服共价键；碘为分子晶体，碘升华时需克服的是分子间作用力。共价晶体的熔点最高，其次是离子晶体；由于分子间作用力与化学键相比要弱得多，所以碘的熔点最低。 (2)先把六种晶体分类。共价晶体：④⑥；离子晶体：②；金属晶体：③；分子晶体：①⑤。由于C原子半径小于Si原子半径，所以金刚石的熔点高于晶体硅；CO2和CS2同属于分子晶体，二者组成与结构相似，熔点高低取决于相对分子质量大小，故CS2的熔点高于CO2；Na在通常状况下是固态，而CS2是液态，CO2是气态，所以Na的熔点高于CS2和CO2。综上所述，熔点从低到高的顺序为①⑤③②④⑥。 (3)A固态时能导电，能溶于盐酸，属于金属晶体；B能溶于CS2，不溶于水，属于分子晶体；C固态时不导电，液态时能导电，可溶于水，属于离子晶体；D固态、液态时均不导电，熔点为3 500 ℃，属于共价晶体。 26．现有四组物质的熔点(℃)数据： A组 B组 C组 D组 金刚石：>3 500 Li：181 HF：－83 NaCl：801 晶体硅：1 410 Na：98 HCl：－115 KCl：776 晶体硼：2 300 K：64 HBr：－89 RbCl：718 二氧化硅：1 713 Rb：39 HI：－51 CsCl：645 据此回答下列问题： (1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间作用力是________。 (2)B组晶体共同的物理性质是_____________________________________________(填序号)。 ①有金属光泽　②导电　③导热　④有延展性 (3)C组中HF的熔点反常是由于__________________________________________________。 (4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小　②水溶液能导电　③固体能导电　④熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl＞KCl＞RbCl＞CsCl，其原因为_______________ _______________________________________________________________________________。 【答案】(1)共价　共价键　(2)①②③④　(3)HF分子间形成氢键　(4)②④　(5)D组晶体都为离子晶体，且r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，在离子所带电荷数相同的情况下，离子半径越小，熔点越高 【解析】(1)A组物质熔点均很高，且均由非金属元素组成，故为共价晶体，熔化时需克服共价键。(2)B组晶体均为金属单质，属于金属晶体，金属晶体的物理通性：有金属光泽，导电、导热，有延展性。(3)C组物质均属于分子晶体，由于HF分子间存在氢键，故HF的熔点较高，出现反常。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$