内容正文:
[对应知能达标训练P32]
[基础训练]
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%
解析 石墨为混合型晶体,只含一种物质,不属于过渡晶体,故A错误;SiO2属于过渡晶体,但性质上更偏向共价晶体,故当作共价晶体来处理,故B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,故C错误;金属性越强,氧化物中离子键的百分数越大,电负性相差越大,离子键百分数越大,与电负性有关,Na2O晶体中离子键的百分数是62%,故D错误。
答案 B
2.下表列出了有关晶体的知识,其中错误的是( )
选项
A
B
C
D
晶体
硫化钾
干冰
金刚石
碘
构成晶体的粒子
阴、阳离子
分子
原子
分子
粒子间存在的作用力
离子键
共价键
共价键
范德华力
解析 干冰为分子晶体,构成粒子为分子,粒子间作用力为范德华力。
答案 B
3.(2024·东莞高二期中)下列各组晶体物质中: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,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )
A.①②③ B.④⑤⑥
C.③④⑥ D.①③⑤
解析 ①二氧化硅是含有共价键的共价晶体,三氧化硫是含有共价键的分子晶体,两者的晶体类型不同;②晶体硼是含有共价键的共价晶体,氯化氢是含有共价键的分子晶体,两者的晶体类型不同;⑤晶体氖是不含有共价键的分子晶体,晶体氮是含有共价键的分子晶体,两者的化学键类型不同;③④⑥符合题意,故选C。
答案 C
4.碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.在石墨烯晶体中,每个正六元环拥有的共价键和碳原子数之比为3∶2
B.石墨烯中含碳碳双键
C.金刚石晶体中,碳原子采取sp3杂化
D.金刚石晶体中最小的碳环上有6个碳原子
解析 在石墨烯晶体中,最小的环为六元环,每个碳原子连接3个C—C化学键,每个六元环占有的碳原子数为6×=2个,个数比为3∶2,A正确;石墨烯晶体中,单层上的碳原子除形成单键外,还形成大π键,不存在碳碳双键,B错误;金刚石晶体中,每个碳原子形成4个σ键,采取sp3杂化,C正确;由金刚石晶体结构模型可知,最小的环为6元环,D正确。
答案 B
5.观察下列模型并结合有关信息判断,下列说法正确的是( )
硼晶体的结构单元
SF6分子
S8分子
NaCl
结构模型
示意图
备注
熔点1873 K
—
易溶于CS2
—
A.单质硼属于分子晶体,其结构单元B12中含有30个B—B键,含20个正三角形
B.SF6是由极性键构成的分子晶体
C.固态硫S8属于共价晶体
D.NaCl晶体中每个Cl-周围等距且最近的Cl-有6个
解析 单质硼属于共价晶体,根据结构单元,每个硼原子具有5×个共价键,即12个硼原子共有12×5×=30个共价键,含有三角形的数目是=20,A错误;S—F共价键是不同元素形成的极性共价键,SF6属于分子晶体,B正确;固态S8易溶于CS2,该晶体中存在的粒子是分子,因此S8属于分子晶体,C错误;NaCl晶胞中每个Cl-周围等距且最近的Cl-有12个,D错误。
答案 B
6.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;当核间距约为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.共价键和离子键存在明显的界限
解析 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限。
答案 A
7.下面有关晶体的叙述中,不正确的是( )
A.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-有8个
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻且距离相等的CO2分子有12个
解析 金刚石中由共价键构成的最小的环上有6个碳原子,A正确;氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Cl-有6个,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+有12个,B错误;氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-有8个,每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cs+有6个,C正确;干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻且距离相等的CO2分子有12个,D正确。
答案 B
8.有关晶体或晶胞的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.在碘晶体中,存在的作用力有非极性共价键和范德华力
B.图乙的气态团簇分子的分子式为EF或FE
C.在CO2晶体中,1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
D.在NaCl晶体中,距某个Na+最近的Cl-围成的空间结构是正八面体
解析 在碘晶体中,在I2分子内存在I—I非极性共价键,在I2分子之间存在范德华力,因此该晶体中存在的作用力有非极性共价键和范德华力,A正确;该气态团簇分子含有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;在CO2晶体中,CO2为面心立方堆积,1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,C正确;在NaCl晶体中,距Cl-最近的Na+有6个,距Na+最近的Cl-有6个,这6个离子构成一个正八面体,D正确。
答案 B
[能力提升]
9.下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是( )
Na2O
920 ℃
Na
97.8 ℃
AlF3
1 291 ℃
AlCl3
190 ℃
Al2O3
2 073 ℃
BCl3
-107 ℃
CO2
-57 ℃
SiO2
1 723 ℃
A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
C.活泼金属元素与活泼非金属元素不一定能形成离子化合物
D.金属晶体的熔点一定比分子晶体的高
解析 金属单质含有金属阳离子是金属晶体,不是离子晶体,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,A正确;C和Si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,B正确;活泼金属Al与活泼非金属Cl形成的AlCl3属于共价化合物,所以活泼金属元素与活泼非金属元素能形成共价化合物,C正确;Na的熔点比AlCl3低,所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,D错误。
答案 D
10.磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。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
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,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维系,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。
答案 D
11.现有几组物质的熔点(℃)数据如下表。
A组
B组
C组
D组
金刚石:3 550
Li:181
HF:-83
NaCl:801
晶体硅:1 415
Na:98
HCl:-115
KCl:776
晶体硼:2 573
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易导电 ③易导热 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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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,熔化时须克服共价键。(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,易导电、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。(4)D组物质均属于离子晶体,一般来说,硬度较大,水溶液能导电,固体不导电,熔融状态能导电。(5)离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子晶体的熔点越高。
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
12.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,还能形成多种无机化合物,如C,同时自身可以形成多种单质,如D和E,碳及其化合物的用途广泛。
已知 A(一种常见的调味品)为离子晶体,B为分子晶体。
(1)图中分别代表了四种晶体,分别是A______,B________,C________,D________。(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,关于两种晶体的比较,正确的是________(填字母)。
a.晶体的密度:干冰>冰
b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰
d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石晶胞结构如图,一个晶胞中的C原子数目为________。
(4)金属铜采用面心立方最密堆积,已知Cu单质的晶胞密度为ρ g·cm-3,Cu的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则Cu的原子半径为________cm。
解析 (1)根据题图中晶体的结构,结合说明可知,A为氯化钠、B为干冰、C为金刚石、D为石墨;(2)水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比冰大,故a正确;冰融化时氢键被破坏,干冰分子之间只存在范德华力,融化时破坏范德华力,氢键比范德华力强,故晶体的熔点:冰>干冰,故b错误;水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰,故c正确;干冰分子之间只存在范德华力,水分子之间既存在范德华力又存在氢键,晶体中分子间相互作用力类型不相同,故d错误;(3)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,所以金刚石晶胞中C原子数目为4+6×+8×=8;(4)金属铜采用面心立方最密堆积,每个晶胞内Cu原子数目为8×+6×=4,设铜原子的半径为r cm,则晶胞的棱长为×4r cm=2r cm,所以(2r)3×ρ=,解得:r=×。
答案 (1)NaCl 干冰 金刚石 石墨 (2)ac
(3)8 (4)×
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