第3章 晶体结构与性质 阶段重点突破练(3) （课件）-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （人教版2019）

第三章　 阶段重点突破练(三) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一、分子晶体和共价晶体的结构分析及应用 1.下列说法正确的是 A.分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键 B.分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点高 C.稀有气体形成的晶体属于分子晶体 D.CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体 10 11 12 13 14 15 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键，如稀有气体分子形成的晶体，故A错误； 分子晶体的熔点一般比共价晶体的熔点低，故B错误； 稀有气体为单原子分子，形成的晶体属于分子晶体，故C正确； CO2晶体是分子晶体，但SiO2晶体是共价晶体，故D错误。 2.下列说法正确的是 A.干冰升华时破坏了共价键 B.共价晶体中，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，对应的物质越稳定 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 干冰升华时，为物理变化，只破坏分子间作用力，故A错误； 共价晶体中，共价键决定熔点，则共价键越强，熔点越高，故B正确； 分子晶体中，分子间作用力越大，分子晶体的熔、沸点一定越高，共价键键能越大，该物质越稳定，故C、D错误。 3.如图为碘晶体晶胞结构。下列有关说法正确的是 A.碘分子的排列有2种不同的取向 B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子 C.碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体 D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 每个晶胞中有4个碘分子，B项错误； 碘晶体是分子晶体，C项错误； 碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子之间，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4.砷(As)的化合物丰富多彩，砷的一种氧化物R的分子结构如图所示。GaAs是人工合成的新型材料，其晶体结构与金刚石相似。下列说法错误的是 A.砷(As)位于金属元素与非金属元素分界线附近，可作 半导体材料 B.图中砷的氧化物R的分子式为As6O4 C.熔点：GaAs>砷的氧化物R D.溴化氢稳定性比砷化氢稳定性强 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元 素通常既具有金属性又具有非金属性，可作半导体材料， A正确； As能形成3个共价键，O能形成2个共价键，故图中砷的氧化物R的分子式为As4O6，B错误； GaAs的晶体结构与金刚石相似，是共价晶体，As4O6是分子晶体，故GaAs的熔点高于砷的氧化物R的熔点，C正确； 砷和溴位于同一周期，溴的非金属性强于砷，故溴化氢的稳定性比砷化氢的稳定性强，D正确。 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5.某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素，分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。下列关于该化合物的说法不正确的是 A.化学式是Al2Cl6 B.不存在离子键和非极性共价键 C.在固态时所形成的晶体是分子晶体 D.在熔融状态下能导电 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6.以NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 重点突破练 A.18 g冰中含氢键数目为4NA B.28 g晶体硅中含有Si—Si数目为4NA C.88 g干冰中含有0.5NA个晶胞结构单元 D.12 g石墨烯中含C—C数目为3NA √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7.干冰晶胞结构如图所示，即8个CO2分子占据立方体的顶角，且在6个面的中心又各有1个CO2分子。在每个CO2分子周围距离 (其中a为立 方体棱长)的CO2分子有 A.4个 B.8个 C.12个 D.6个 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8.(2022·济南高二校考)下列关于共价晶体、分子晶体的叙述正确的是 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.基态原子的价层电子排布为(n－1)dxnsy的元素，族序数一定为x＋y C.HCl的相对分子质量大于HF，所以HCl的沸点高于HF D.金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳 原子 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A不正确； 基态原子的价层电子排布为(n－1)dxnsy的元素，族序数不一定为x＋y，如铁、钴、镍均为第Ⅷ族元素，而它们的价层电子排布式分别为3d64s2、3d74s2、3d84s2，又如铜为第ⅠB族元素，其价层电子排布式为3d104s1，锌为第ⅡB族元素，其价层电子排布式为3d104s2，B不正确； 虽然HCl的相对分子质量大于HF，但是由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF 的沸点高于HCl，C不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体具有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 A.黑磷晶体中磷原子的杂化方式为sp2杂化 B.黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力 C.黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上 D.P元素三种常见的单质中，白磷的熔、沸点最高 重点突破练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 由结构可知黑磷晶体中磷原子的杂化方式为sp3杂化，故A错误； 黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，故B正确； 磷原子的杂化方式为sp3杂化，每一层的各原子不可能都在同一平面内，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、分子晶体、共价晶体的性质分析及应用 10.根据下列几种物质的熔、沸点数据判断，下列有关说法错误的是 重点突破练 物质 AlCl3 SiCl4 单质B 熔点/℃ 190 －70 2 300 沸点/℃ 180.0 57.6 2 500 注：AlCl3熔点在2.02×105 Pa条件下测定。 A.SiCl4是分子晶体 B.单质B是共价晶体 C.AlCl3加热能升华 D.单质B和AlCl3晶体类型相同 √ 由表中数据可知，四氯化硅是熔、沸点较低的分子晶体，故A正确； 单质B是熔、沸点很高的共价晶体，故B正确； 氯化铝的沸点比熔点低，所以氯化铝加热能升华，故C正确； 单质B是共价晶体，氯化铝是分子晶体，两者晶体类型不同，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 物质 AlCl3 SiCl4 单质B 熔点/℃ 190 －70 2 300 沸点/℃ 180.0 57.6 2 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是 A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点 B.固态X2Y2是分子晶体 C.ZW是共价晶体，其硬度比Z晶体的大 D.Z、W是同一主族的元素，Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体 √ 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 X2Y晶体是冰，含氢键，熔点高于CH4，A正确； 固态X2Y2是H2O2，构成微粒为分子，属于分子晶体，B正确； SiC的结构与金刚石相似，为共价晶体，C—Si强度大于Si—Si，SiC的硬度比晶体硅的大，C正确； CO2、CO是分子晶体，SiO2是共价晶体，D错误。 重点突破练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12.北京工商大学苏发兵课题组最近合成CuO/ZnO纳米材料提高有机硅单体合成反应(Rochow—Müller Process)的选择性和产率。化学反应如下： 重点突破练 下列有关叙述正确的是 A.甲分子是正四面体形非极性分子 B.乙晶体是含非极性键的共价晶体 C.催化剂中所含元素的第一电离能： Cu>Zn>O D.熔点：丙>甲>乙 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 甲分子中4个共价键不完全相同， 呈四面体形，A错误； 乙晶体是硅晶体，它是共价晶体， B正确； 铜、锌基态原子价层电子排布分别为3d104s1、3d104s2，全充满结构比半充满结构更稳定，即锌的第一电离能大于铜，且三种元素中氧的第一电离能最大，C错误； 共价晶体的熔点高于分子晶体，乙、丙、甲熔点依次降低，D错误。 13.钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 回答下列问题： (1)已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为－37 ℃，沸点为136 ℃，可知TiCl4为______晶体。 分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 (2)钙钛矿晶体的结构如图所示，钛离子位于立方晶胞的顶角，被______个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被______个氧离子包围。 6 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 (3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下： 化合物甲中C原子的杂化方式为_____________；化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是___________________________。 sp2和sp3杂化 化合物乙分子间形成氢键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 化合物甲中甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采取sp3杂化，酮羰基(C==O)碳原子含有3个σ键和1个π键，且不含孤电子对，所以采取sp2杂化，化合物乙因分子间存在氢键，分子间作用力大，则化合物乙的沸点比化合物甲高。 14.(1)锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为_____________(用元素符号表示)；其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂，其熔点为－49.5 ℃，沸点为83.1 ℃，则其晶体类型为__________，中心原子的杂化轨道类型为_______。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 Br>As>Se>Ge 分子晶体 sp3 (2)在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成三维骨架结构。氮原子的杂化轨道类型为______。这种高聚氮N—N的键能为160 kJ·mol－1，而N2的键能为942 kJ·mol－1，其可能潜在的应用是______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 sp3 制炸药(或高能燃料) (3)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图。已知晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中含有的P原子的个 数为____，该晶体的密度为______ g·cm－3(用含NA、a的式子表示)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 晶胞的摩尔质量是16×31 g·mol－1＝496 g·mol－1, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 15.有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数依次增大。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且第一电离能I1(E)＜I1(T)＜I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且 与ET2具有相同的原子数和价电子数。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号)： (1)基态Z原子的核外电子排布式为_________________________________。 1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 (2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因是___________ ________________、____________________。 (3)化合物甲由T、X两种元素组成，其晶胞如图所示，则甲的化学式为____。 这两种氢化 物均为极性分子 分子之间能形成氢键 KO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 重点突破练 (4)化合物乙的结构如图所示，乙由E、Q两种元素组成，硬度超过金刚石。 ①乙的晶体类型为__________，其硬度超 过金刚石的原因是__________________ __________________________________ ________。 ②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化 方式均为______。 共价晶体 C—N的键长小于C—C的键长，C—N的键能大于C—C的键能 sp3 由图可知，每个水分子与4个水分子形成4个氢键，每个水分子形成的氢键数目为4×＝2个，则18 g冰中含氢键的物质的量为×2＝2 mol，则18 g冰中含氢键数目为2NA，故A错误； 由图可知，晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个Si—Si，每个硅原子形成的Si—Si数目为4×＝2个，则28 g晶体硅中含Si—Si的物质的量为×2＝2 mol，则28 g晶体硅中含Si—Si的数目为2NA，故B错误； 由晶胞结构可知，晶胞中含有二氧化碳的个数为8×＋6×＝4，则88 g干冰中含有的晶胞结构单元的物质的量为×＝0.5 mol，则其数目为0.5NA故C正确； 由图可知，石墨烯中每个碳原子与3个碳原子形成C—C，每个碳原子形成的C—C数目为3×＝1.5个，则12 g石墨烯中含C—C的物质的量为×1.5＝1.5 mol，则其数目为1.5NA，故D错误。 a 根据题图，以顶角CO2分子为研究对象，在该CO2分子周围距离为a的CO2分子有12个，均处于面心位置，C正确。 根据均摊法，P原子的个数为×4＝16； 1个晶胞的体积是a3 cm3，ρ＝ ＝ g·cm－3。 QT $$