3.3 共价晶体与分子晶体 第1课时(分层作业)化学沪科版选择性必修2
2026-03-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3.3共价晶体和分子晶体 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 常见几种晶体类型 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.69 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-03-03 |
| 作者 | 樱花雨HX |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56648517.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.3 共价晶体与分子晶体
第1课时 共价晶体
分层作业
1.碳化硅的一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三种晶体:①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
2.下列关于晶体空间立体网状结构的叙述正确的是
A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶点
B.最小的环为3个Si原子和3个O原子组成的六元环
C.最小的环上实际占有的Si原子和O原子个数之比为1:1
D.最小的环为6个Si原子和6个O原子组成的十二元环
3.观察下列模型,判断下列说法错误的是
金刚石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
A.原子数相同的金刚石和碳化硅,共价键个数之比为1∶2
B.晶体中和键个数比为
C.石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1
D.晶体堆积属于分子密堆积
4.如图是金刚石晶体结构模型,下列关于金刚石的说法正确的是
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1:4
5.(24-25高二下·四川眉山·期中)氮化硼晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法,不正确的是
A.六方相氮化硼含有小分子
B.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
C.立方氮化硼中熔点高、硬度大
D.立方氮化硼结构中含有键
6.(25-26高三上·湖北黄冈·期末)熔点高,硬度大,可用作耐磨陶瓷,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.晶胞边长a=b=c
B.同层B原子可形成平面六元环结构
C.每个Cr原子周围与其等距且紧邻的B原子有6个
D.Cr与最近邻B原子的核间距为pm
7.坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料,使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼(BN)的结构与金刚石相似,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A.N的配位数是4
B.N和B的最短距离为 pm
C.B位于N构成的八面体空隙中
D.立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体
8.2025年9月3日阅兵尽显我国国防科技硬核实力。雷达系统使用了单晶硅,反应可用于纯硅的制备。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.单晶硅为分子晶体,熔点高、硬度大
B.单晶硅中含有个键
C.中含有键的数目为
D.每生成时转移电子的数目为
9.下列说法错误的是
A.室温下SiO2与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO
B.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
C.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
D.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4H++4F-=SiF4↑+2H2O
10.根据量子力学计算,氮化碳结构有五种,其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首届一指的超硬新材料,已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示.下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳的分子式为C3N4
C.该晶体中的碳、氮原子核外都满足8电子稳定结构
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
11.中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为:,M代表金属离子(人工合成时通常为Na),n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是
A.、、冰都是典型的共价晶体
B.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.熔点:
D.沸点:
12.我国科学家合成了富集的非碳导热材料立方氮化硼晶体,晶胞参数为,晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A.和互为同素异形体
B.该晶体的化学式为
C.该晶胞中含有配位键,提供空轨道的原子是B原子
D.该晶体中N原子和B原子的最近距离为
晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
1.我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A.形成晶体硅的速率越大越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X-射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
2.下列说法错误的是
A.晶体在受热熔化过程中不一定存在化学键的断裂
B.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体的分子间除存在范德华力外,还有可能存在氢键
C.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验
D.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子和非金属元素的原子间只形成离子键
3.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法不正确的是
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体与金刚石相似,碳原子个数与碳氮单键之比为1∶2
D.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
4.最近科学家在实验室里成功地将CO2在高压下转化为类似SiO2的共价晶体。下列关于该CO2晶体的叙述中,不正确的是
A.该晶体中C、O原子个数比为1∶2
B.该晶体中C—O—C的键角为180°
C.该晶体的熔、沸点高,硬度大
D.该晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构
5.下列关于和金刚石的叙述正确的是
A.的晶体结构中,每个原子与2个原子直接相连
B.金刚石中含有2NA个键(表示阿伏加德罗常数的值)
C.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小环上有6个碳原子,且6个碳原子共平面
D.通常状况下,晶体中含有的分子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
6.下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.晶体中所含共价键数目为(是阿伏加德罗常数的值)
D.金刚石晶体熔化时破坏共价键,二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力
7.(24-25高二下·广东广州·期中)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,其结构与金刚石类似,磷化硼的晶体结构如图所示。
已知:①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标;②设该晶胞的参数为d nm。
下列说法不正确的是
A.磷化硼晶胞中B原子的配位数为4
B.c原子的分数坐标为
C.该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm
D.磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为
(25-26高二·江苏扬州·月考)阅读下列材料,完成下面小题。
周期表中ⅢA族元素(、、、等)的单质及其化合物应用广泛。极易水解,生成(是一种强酸)和硼酸。硼酸是一元弱酸,能溶于水,硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[],硼酸甲酯主要用作热稳定剂,木材防腐剂等。高温下和过量焦炭在氯气的氛围中获得。已知与的性质相似,微量分散于铝土矿中,在一定条件下和可以制得。GaN誉为第二代半导体材料,具有硬度大、熔点高的特点。已知成键结构与金刚石相似,其晶胞结构如图。已知:GaN、GaP、GaAs的熔点高,且熔融状态均不导电。
8.下列化学反应表示正确的是
A.制备
B.高温下、焦炭在氯气中反应:
C.水解:
D.用石墨作电极电解制备的阳极反应式:
9.下列说法不正确的是
A.熔点:
B.GaN为共价晶体
C.晶体中所有原子均采取杂化
D.与原子相连的原子构成的空间构型为正四面体
10.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.极易水解,可用作强氧化剂
B.硼酸甲酯具有挥发性,可用作木材防腐剂
C.硬度大,可用作半导体材料
D.熔点高,可用作耐火材料
11.氮化硼(BN)晶体有多种结构。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,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.六方相氮化硼为混合晶体
B.立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12
C.六方相氮化硼导电能力强于石墨
D.立方相氮化硼熔点高于单晶硅
1.(24-25高二下·北京西城·阶段练习)太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置,所使用的功能材料不断发展。
(1)硅基太阳能电池,主要以硅为吸光层。高纯硅制备流程的示意图如下:
①已知在1100℃,每生成1mol单质硅转移4mol电子,则Cl、Si、H的电负性从大到小的顺序为_______。
②硅的熔点(1410℃)低于金刚石(>3500℃),原因是_______。
(2)新型太阳能电池,以钙钛矿型化合物为吸光层,光电转化效率高。
①下图是一种钙钛矿化合物的晶胞,其化学式为_______。
②若忽略离子替代时的体积变化,下列钙钛矿型化合物中,密度大于钛酸钙的是_______(填字母序号)。
a.BaTiO3 b.CaZrO3 c.MgTiO3
③随着研究的深入,科研人员制备出了新型具有钙钛矿结构的化合物,晶胞形状为立方体,如下图所示。它由、和组成。
i.每个周围与它最近且距离相等的有_______个。
ii.图(b)所示的晶胞棱长为,阿伏加德罗常数的值为,该化合物的摩尔质量为M,该晶体密度为_______(列出计算式)。
iii.请比较中C-N-H与NH3中H-N-H的键角大小并解释原因_______。
2.(24-25高二下·江西南昌·期中)碳元素的单质有多种形式,回答下列问题:
(1)石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。
①基态碳原子的价层电子轨道表示式为___________,其占据的最高能级形状为___________。
②石墨有类似于金属晶体的导电性,原因是___________。
③碳原子可构成___________(用含n的代数式表示)个正六边形。
(2)金刚石是一种空间网状结构的晶体,其晶胞结构如图所示。
①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比为___________。
②金刚石的硬度大于石墨的硬度,其原因是___________。
(3)为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点:金刚石___________(填“>”或“<”)金刚砂,原因是___________。
3.(24-25高二下·河南周口·期末)在地球上生物氮循环涉及多种含氮物质。回答下列问题:
(1)氮化铬(CrN)是一种高性能材料,耐磨耐腐蚀。基态铬原子的价层电子排布式为______,铬元素位于元素周期表的______区。
(2)尿素是常见的氮肥之一,可用CO(NH2)2表示,其中基态氮原子的成对电子数与未成对电子数之比为______,1个CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为______。
(3)常用的火箭燃料之一肼(N2H4)又称联氨,为无色油状液体,有类似氨的刺鼻气味,肼的沸点高达113.5℃,原因是______。N2O4是神舟二十号载人飞船所用主发动机推进剂之一,为平面形分子,N原子以______杂化轨道成键。
(4)氮化硼(BN)晶体有多种结构,其中立方相氮化硼与金刚石的结构相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。立方相氮化硼的熔点为3000℃,其晶体类型是______;立方相氮化硼的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm,用表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为______(用含a、的代数式表示)。
4.(23-24高二下·山西朔州·期中)一种氮化硼的晶体结构与金刚石相似,其晶胞结构如图:
(1)BN的晶体类型是___________。
(2)现代化学中,科学家常利用___________区分晶体和非晶体。
(3)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:A为(0,0,0)、B为(0,1,1),C为(1,1,0);则E为___________。
(4)氮化硼晶胞的俯视投影图是___________(填字母)。
a. b. c. d.
(5)已知氮化硼的晶胞边长为,阿伏伽德罗常数为。每个原子周围距离最近的B原子数目为___________,最近距离为___________(用表示),晶体的密度为___________(用代数式表示)。
5.氮化硅()陶瓷凭借其耐高温、低密度、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。回答下列问题:
(1)由和某些金属氧化物高温烧结得到的高温结构陶瓷属于______(填字母)。
A.传统硅酸盐材料 B.新型陶瓷 C.合金
(2)依据的性质可推测氮化硅属于______(填字母)。
A.离子晶体 B.分子晶体
C.共价晶体 D.金属晶体
(3)将制成气凝胶,其隔热性能显著提升,可用于超音速飞行器天线罩。工业制备气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在氛围下高温反应制取,写出相应的化学方程式:______。
(4)硅含量是品质高低的重要指标,实验室用溶液浸出,得到溶液,再加入溶液并加硫酸酸化,得到沉淀,得到的沉淀经除酸洗净后加中性沸水使水解,析出的用标准溶液滴定。
①滴定过程中锥形瓶的材质为______(填“石英”“普通玻璃”或“有机玻璃”),滴定过程中使用的指示剂为______。判断达到滴定终点的现象是______。
②写出生成沉淀的离子方程式:______。
③已知水解的方程式为,取氮化硅样品经上述处理,滴定最终消耗标准溶液,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为______%(用含、的式子表示)。
试卷第1页,共3页
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3.3 共价晶体与分子晶体
第1课时 共价晶体
分层作业
1.碳化硅的一种晶体(SiC)具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。下列三种晶体:①金刚石②晶体硅③碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
【答案】A
【详解】在共价晶体中,原子半径越小、键长越短、键能越大,熔、沸点越高,题目中所给的信息是有关SiC的结构知识,通过加工信息,并比较碳原子和硅原子的半径,应得出Si-Si键的键长比Si-C键的键长长,Si-C键比C-C键的键长长,所以键能由高到低的顺序应该是:C-C键>C-Si键>Si-Si键,由此可推出熔点由高到低的顺序是:① ③ ②,故选A。
2.下列关于晶体空间立体网状结构的叙述正确的是
A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶点
B.最小的环为3个Si原子和3个O原子组成的六元环
C.最小的环上实际占有的Si原子和O原子个数之比为1:1
D.最小的环为6个Si原子和6个O原子组成的十二元环
【答案】D
【详解】A.晶体中存在四面体结构单元,每个原子能形成4个共价键,每个O原子能形成2个共价键,处于中心,O处于4个顶点,故A错误;
B.最小的环为6个原子和6个O原子组成的十二元环,故B错误;
C.每个环实际占有的原子数为,O原子数为,故最小的环上实际占有的原子和O原子个数之比为1:2,故C错误;
D.最小的环为6个原子和6个O原子组成的十二元环,故D正确;
故选D。
3.观察下列模型,判断下列说法错误的是
金刚石
碳化硅
二氧化硅
石墨烯
A.原子数相同的金刚石和碳化硅,共价键个数之比为1∶2
B.晶体中和键个数比为
C.石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1
D.晶体堆积属于分子密堆积
【答案】A
【详解】A.金刚石和碳化硅都是共价晶体,在晶体中每个C原子或Si原子与相邻的4个原子形成共价键,每个共价键为相邻的2个原子所共有,因此若晶体中含有1 mol原子,则物质含有共价键的物质的量是4 mol×=2 mol,故原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶1,A错误;
B.在SiO2晶体中,每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si-O共价键,故Si原子与Si-O共价键个数比为1∶4,B正确;
C.在石墨烯中,每个C原子与相邻的3个C原子形成共价键,每个C原子为相邻的3个六元环所共有,则在六元环中含有的C原子数为6×=2,因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1,C正确;
D.分子之间只有范德华力,所以晶体是分子密堆积,D正确;
故选A。
4.如图是金刚石晶体结构模型,下列关于金刚石的说法正确的是
A.金刚石晶体中碳碳键之间的夹角为120°
B.金刚石晶胞中六元环中的碳原子在同一平面内
C.每个碳原子与其他4个碳原子相连形成正四面体结构
D.金刚石晶体中碳原子与碳碳键数目之比为1:4
【答案】C
【详解】A.金刚石晶体中每个碳和周围四个碳原子形成共价键,形成立体网状结构,碳碳键之间的夹角为109°28,A错误;
B.金刚石晶胞中最小的环为六元环,每个环中有4个碳原子在同一平面内,B错误;
C.每个碳原子与其他4个碳原子相连,形成正四面体结构,C正确;
D.金刚石晶体中每个碳原子和周围4个碳形成碳碳键,碳与碳碳键数目之比为1:(4)=1:2,D错误;
故答案选C。
5.(24-25高二下·四川眉山·期中)氮化硼晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法,不正确的是
A.六方相氮化硼含有小分子
B.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
C.立方氮化硼中熔点高、硬度大
D.立方氮化硼结构中含有键
【答案】A
【详解】A.六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力,空间结构与石墨类似,属于混合晶体,不含BN小分子,故A错误;
B.六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力,分子间作用力比较小,所以其质地较软,故B正确;
C.立方相氮化硼空间结构为网状结构,与金刚石类似,属于共价晶体,所以其熔点高、硬度大,故C正确;
D.立方氮化硼结构中 1个B原子和4个N原子形成4个B-N键, 1molBN含有 4molB - N键,故D正确;
故选A。
6.(25-26高三上·湖北黄冈·期末)熔点高,硬度大,可用作耐磨陶瓷,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.晶胞边长a=b=c
B.同层B原子可形成平面六元环结构
C.每个Cr原子周围与其等距且紧邻的B原子有6个
D.Cr与最近邻B原子的核间距为pm
【答案】B
【详解】A.该晶胞为六方晶胞,其特征为a=b≠c,A错误;
B.在的层状结构中,同层的B原子之间可以通过共价键连接,形成平面六元环结构,如图:,B正确;
C.结合晶胞结构,Cr原子位于顶点,B原子位于体内,每个Cr原子周围与其等距且紧邻的B原子数为12个, C错误
D.Cr与最近邻B原子的核间距为AC之间的距离,如图:,AB=,解三角形得,则,D错误;
故答案选B。
7.坦克和装甲车的装甲板中加入了硼氮纳米材料,使其在减轻重量的同时提高防护能力。立方氮化硼(BN)的结构与金刚石相似,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A.N的配位数是4
B.N和B的最短距离为 pm
C.B位于N构成的八面体空隙中
D.立方氮化硼晶体的硬度大于碳化硅晶体
【答案】C
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中氮原子位于硼原子围成的正四面体空隙中,则氮原子的配位数为4,A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中氮原子与硼原子的最短距离为体对角线的,由晶胞参数为a pm 可知,最短距离为 pm,B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的硼原子与位于体对角线上的氮原子距离最近,所以硼原子位于氮原子围成的正四面体空隙中,C错误;
D.氮化硼和碳化硅都是共价晶体,共价晶体的硬度大小取决于共价键的强弱,由元素周期律可知,原子半径的大小顺序为:B<Si、N<C,则键长的大小顺序为:B-N<C-Si,共价键的键长越小,键能越大,共价键越强 ,所以立方氮化硼晶体硬度大于碳化硅晶体,D正确;
故选C。
8.2025年9月3日阅兵尽显我国国防科技硬核实力。雷达系统使用了单晶硅,反应可用于纯硅的制备。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.单晶硅为分子晶体,熔点高、硬度大
B.单晶硅中含有个键
C.中含有键的数目为
D.每生成时转移电子的数目为
【答案】D
【详解】A.单晶硅是共价晶体,硅原子间通过共价键形成空间网状结构,因此熔点高、硬度大。分子晶体(如干冰)熔点低,A错误;
B.1 mol单晶硅中,每个Si原子形成4个Si-Si键,但每个键被2个原子共享,总键数为,B错误;
C.H2分子含1个σ键(H-H键),1 mol H2含NA个σ键,C错误;
D.反应中氢元素化合价升高,硅元素化合价降低,SiCl4→Si,Si的化合价从+4→0,每生成1 mol Si转移4 mol电子,即4 NA个电子,D正确;
选D。
9.下列说法错误的是
A.室温下SiO2与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO
B.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
C.固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
D.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4H++4F-=SiF4↑+2H2O
【答案】D
【详解】A.室温下SiO2与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO,反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑,A正确;
B.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,可用作砂轮磨料,B正确;
C.晶体硅是良好的半导体材料,是固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅具有空间网状结构,具有较高的熔沸点是一种共价晶体,C正确;
D.已知氢氟酸(HF)是弱酸,不完全电离,实际反应涉及HF分子而非离子,氢氟酸雕刻玻璃的正确方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,D错误;
故答案为:D。
10.根据量子力学计算,氮化碳结构有五种,其中一种氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首届一指的超硬新材料,已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示.下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳的分子式为C3N4
C.该晶体中的碳、氮原子核外都满足8电子稳定结构
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
【答案】B
【详解】A.由题给信息,氮化硅是超硬新材料,符合共价晶体的典型物理性质,故A正确;
B.因为氮化碳是原子晶体,不存在分子,故没有分子式,故B错误;
C.根据图中结构可知,每个碳原子周围有四个共价键,每个氮原子周围有三个共价键,碳原子最外层有4个电子,形成四个共价键,属于8电子稳定结构,氮原子最外层有5个电子,形成三个共价键后,也属于8电子稳定结构,故C正确;
D.根据图知,每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连,故D正确;
故答案:B。
11.中国科学院院士于吉红一直从事分子筛纳米孔材料的研究。分子筛的化学组成通式为:,M代表金属离子(人工合成时通常为Na),n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是
A.、、冰都是典型的共价晶体
B.硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.熔点:
D.沸点:
【答案】B
【详解】A.是共价晶体,Al2O3是离子晶体,冰是分子晶体,A不正确;
B.金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体,原子半径C<Si,则键长C-C<C-Si<Si-Si,共价键能C-C>C-Si>Si-Si,所以硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,B正确;
C.SiO2为共价晶体,Na2O、Al2O3为离子晶体,Al3+半径小于Na+,但带电荷比Na+高,晶格能Al2O3大于Na2O,H2O为分子晶体,所以熔点:,C不正确;
D.H2O分子间能形成氢键,而H2S分子间不能形成氢键,所以沸点:,D不正确;
故选B。
12.我国科学家合成了富集的非碳导热材料立方氮化硼晶体,晶胞参数为,晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A.和互为同素异形体
B.该晶体的化学式为
C.该晶胞中含有配位键,提供空轨道的原子是B原子
D.该晶体中N原子和B原子的最近距离为
【答案】C
【详解】A.和的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为8×+6×=4,位于体内的氮原子的个数为4,晶体的化学式为BN,故B错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中硼原子与4个氮原子形成4个共价键,由共价键的饱和性可知,硼原子与具有孤对电子的氮原子形成1个配位键,故C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中氮原子和硼原子的最近距离为体对角线的,距离为,故D错误;
故选C。
晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
1.我国现已能够拉制出直径为300毫米的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是
A.形成晶体硅的速率越大越好
B.晶体硅没有固定的熔、沸点
C.可用X-射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关
2.下列说法错误的是
A.晶体在受热熔化过程中不一定存在化学键的断裂
B.共价晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体的分子间除存在范德华力外,还有可能存在氢键
C.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验
D.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子和非金属元素的原子间只形成离子键
【答案】1.C 2.D
【解析】1.A.晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,所以形成晶体硅的速率并不是越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降,故A错误;
B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,所以晶体硅有固定的熔、沸点,故B错误;
C.晶体硅是晶体,玻璃是非晶体,区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验,所以可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃,故C正确;
D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,形成的晶体有各向异性,故D错误;
故答案选C。
2.A.分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力,而不影响化学键,如碘单质熔化,A正确;
B.共价晶体的原子间只存在共价键,分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共价键,B正确;
C.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来,因此,区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验,C正确;
D.铵盐是非金属元素组成的化合物,属于离子化合物,氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物,D错误;
故答案选D。
3.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法不正确的是
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体与金刚石相似,碳原子个数与碳氮单键之比为1∶2
D.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构
【答案】C
【分析】C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合,则C3N4晶体为原子晶体,碳最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,则每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,以此来解答。
【详解】A.晶体具有比金刚石还大的硬度,则该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固,A正确;
B.因为C的最外层有4个电子,每个电子与另一个N形成C-N(一对共用电子对),因此一个碳原子连接4个N原子,因为N的最外层有5个电子,每个电子与另一个C形成N-C(一对共用电子对),因此一个N原子连接3个C原子,B正确;
C.根据以上分析可知该晶体中碳原子个数与碳氮单键之比为1∶4,C错误;
D.构成该晶体的微粒间只以单键结合,每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,则晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构,D正确;
答案选C。
4.最近科学家在实验室里成功地将CO2在高压下转化为类似SiO2的共价晶体。下列关于该CO2晶体的叙述中,不正确的是
A.该晶体中C、O原子个数比为1∶2
B.该晶体中C—O—C的键角为180°
C.该晶体的熔、沸点高,硬度大
D.该晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构
【答案】B
【详解】A.该晶体为原子晶体,由C、O原子构成,且C、O原子个数比满足组成关系,所以为1∶2,A正确;
B.该晶体中,由于O原子的最外层存在两对孤对电子,对成键电子有排斥作用,所以每个C—O—C的键角小于180°,B不正确;
C.该晶体为原子晶体,原子间通过共价键相连接,所以熔、沸点高,硬度大,C正确;
D.该晶体中,每个C原子与4个O原子形成共价键,每个O原子与2个C原子形成共价键,所以C、O原子的最外层都满足8电子结构,D正确;
故选B。
5.下列关于和金刚石的叙述正确的是
A.的晶体结构中,每个原子与2个原子直接相连
B.金刚石中含有2NA个键(表示阿伏加德罗常数的值)
C.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小环上有6个碳原子,且6个碳原子共平面
D.通常状况下,晶体中含有的分子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】B
【详解】A.SiO2的晶体结构中,每个Si原子与4个O原子直接相连,A错误;
B.金刚石中每个C原子与另外四个C原子形成4个C-C键,每个C-C键为两个C原子共享,因此属于每个C原子的成键数目是 ,1mol金刚石中含有 NA 个C原子,故含有 2NA 个C-C键,B正确;
C.金刚石的网状结构中,每个碳原子与周围的4个成键碳原子共同组成正四面体结构,每个碳原子都是sp3杂化,键角109°28′,由共价键形成的最小环上有6个碳原子,C错误;
D.SiO2属于共价晶体,不存在SiO2分子,D错误;
故选B。
6.下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于共价晶体
B.金刚石晶胞中含有6个碳原子
C.晶体中所含共价键数目为(是阿伏加德罗常数的值)
D.金刚石晶体熔化时破坏共价键,二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力
【答案】A
【详解】A.依据晶胞结构可知,金刚石晶体和二氧化硅晶体都是由原子通过共价键结合而成的空间网状结构,都是共价晶体,故A正确;
B.根据均摊法可计算出晶胞中碳原子数为,故B错误;
C.晶体的物质的量为,原子与原子形成硅氧键,所含共价键数目为,故C错误;
D.金刚石和二氧化硅都是共价晶体,熔化时都破坏共价键,故D错误;
答案选A。
7.(24-25高二下·广东广州·期中)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,其结构与金刚石类似,磷化硼的晶体结构如图所示。
已知:①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标;②设该晶胞的参数为d nm。
下列说法不正确的是
A.磷化硼晶胞中B原子的配位数为4
B.c原子的分数坐标为
C.该晶胞中P与B原子的最近距离为d nm
D.磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为
【答案】D
【详解】A.磷化硼中B原子与周围4个P原子形成共价键,配位数为4,A正确;
B.由a和b原子的分数坐标可知,c原子的分数坐标为(),B正确;
C.P与B原子的最近距离为晶胞体对角线的,体对角线长度为d nm,故该晶胞中P与B原子的最近距离为 nm,C正确;
D.沿z轴投影时,P原子(面心立方)投影在顶点、面心和边中点,B原子(内部4个)投影在(,)、()、()、(),而非中心位置,D错误;
故答案选D。
(25-26高二·江苏扬州·月考)阅读下列材料,完成下面小题。
周期表中ⅢA族元素(、、、等)的单质及其化合物应用广泛。极易水解,生成(是一种强酸)和硼酸。硼酸是一元弱酸,能溶于水,硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[],硼酸甲酯主要用作热稳定剂,木材防腐剂等。高温下和过量焦炭在氯气的氛围中获得。已知与的性质相似,微量分散于铝土矿中,在一定条件下和可以制得。GaN誉为第二代半导体材料,具有硬度大、熔点高的特点。已知成键结构与金刚石相似,其晶胞结构如图。已知:GaN、GaP、GaAs的熔点高,且熔融状态均不导电。
8.下列化学反应表示正确的是
A.制备
B.高温下、焦炭在氯气中反应:
C.水解:
D.用石墨作电极电解制备的阳极反应式:
9.下列说法不正确的是
A.熔点:
B.GaN为共价晶体
C.晶体中所有原子均采取杂化
D.与原子相连的原子构成的空间构型为正四面体
10.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.极易水解,可用作强氧化剂
B.硼酸甲酯具有挥发性,可用作木材防腐剂
C.硬度大,可用作半导体材料
D.熔点高,可用作耐火材料
【答案】8.B 9.A 10.D
【解析】8.A.硼酸与甲醇在浓硫酸存在下反应生成挥发性的硼酸甲酯和水,反应的化学方程式为,A错误;
B.氧化铝、碳、氯气在高温条件下反应生成氯化铝和一氧化碳,化学方程式为,B正确;
C.三氟化硼在水中发生水解反应生成强酸四氟合硼酸和弱酸硼酸,反应的离子方程式为,C错误;
D.用石墨作电极电解氧化铝制备铝时,氧离子在阳极失去电子生成氧气,电极反应式为,D错误;
答案选B。
9.A.已知成键结构与金刚石相似,且GaN、GaP、GaAs的熔点高,熔融状态均不导电,则三者都是共价晶体,由于原子半径:N<P<As,则熔点:,A错误;
B.成键结构与金刚石相似,且熔点高,熔融状态不导电,则GaN为共价晶体,B正确;
C.成键结构与金刚石相似,根据晶胞结构可知每个原子连有4个共价键,则晶体中所有原子均采取杂化,C正确;
D.成键结构与金刚石相似,根据晶胞结构可知N原子连有4个Ga原子,则构成的空间构型为正四面体,D正确;
答案选A。
10.A.极易水解生成四氟合硼酸和硼酸,没有化合价变化,与用作强氧化剂无关,A不符合题意;
B.硼酸甲酯可用作木材防腐剂,与其具有稳定性,可以杀菌有关,与挥发性无关,B不符合题意;
C.的结构与晶体硅类似可用作半导体材料,与硬度大无关,C不符合题意;
D.熔点高,可以耐高温,因此用作耐火材料,D符合题意;
答案选D。
11.氮化硼(BN)晶体有多种结构。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,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.六方相氮化硼为混合晶体
B.立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12
C.六方相氮化硼导电能力强于石墨
D.立方相氮化硼熔点高于单晶硅
【答案】C
【详解】A.六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构,属于混合晶体(层内共价键,层间分子间作用力),A正确;
B.立方相氮化硼晶体中,N原子构成面心立方堆积,每个N原子周围距离最近且等距的N原子有12个,B正确;
C.石墨中存在自由移动的电子从而导电,而六方相氮化硼的层内结构中,由于 B 和 N 的电负性差异大,B-N 键具有部分离子键特性(与石墨中纯共价键不同)。离子键导致电子被束缚在原子附近,难以形成离域电子云,抑制了导电性,C错误;
D.立方相氮化硼与金刚石均为共价晶体,共价晶体的熔点与共价键键能有关,B-N键的键长比Si-Si键短,键能更大,因此立方相氮化硼熔点高于单晶硅,D正确;
故答案选C。
1.(24-25高二下·北京西城·阶段练习)太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置,所使用的功能材料不断发展。
(1)硅基太阳能电池,主要以硅为吸光层。高纯硅制备流程的示意图如下:
①已知在1100℃,每生成1mol单质硅转移4mol电子,则Cl、Si、H的电负性从大到小的顺序为_______。
②硅的熔点(1410℃)低于金刚石(>3500℃),原因是_______。
(2)新型太阳能电池,以钙钛矿型化合物为吸光层,光电转化效率高。
①下图是一种钙钛矿化合物的晶胞,其化学式为_______。
②若忽略离子替代时的体积变化,下列钙钛矿型化合物中,密度大于钛酸钙的是_______(填字母序号)。
a.BaTiO3 b.CaZrO3 c.MgTiO3
③随着研究的深入,科研人员制备出了新型具有钙钛矿结构的化合物,晶胞形状为立方体,如下图所示。它由、和组成。
i.每个周围与它最近且距离相等的有_______个。
ii.图(b)所示的晶胞棱长为,阿伏加德罗常数的值为,该化合物的摩尔质量为M,该晶体密度为_______(列出计算式)。
iii.请比较中C-N-H与NH3中H-N-H的键角大小并解释原因_______。
【答案】(1) Cl>H>Si 两者均为共价晶体,原子半径Si>C,键长Si-Si>C-C,键能Si-Si<C-C
(2) CaTiO3 ab 12 中心原子N原子均为sp3杂化,NH3中N上有1对孤电子对,中N上没有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间有较大斥力,使键角:C-N-H>H-N-H
【详解】(1)①同周期元素从左到右,元素电负性逐渐增强,同族元素从上到下,元素电负性逐渐减弱,电负性:Cl>H>Si;
②硅与金刚石均属于共价晶体,原子半径Si>C,键长Si-Si>C-C,键能Si-Si<C-C;
(2)①位于棱上,个数:,位于晶胞内部,个数为1,位于顶角,个数:,化学式:CaTiO3;
②钛酸钙的阴、阳离子均可被半径相近的其它离子替代,忽略离子替代时的体积变化,钙钛矿型化合物的密度取决于阴阳离子的质量,由此可知密度大于钛酸钙的是BaTiO3、CaZrO3;
③位于顶角,位于面心,每个周围与它最近且距离相等的有个;位于顶角,个数:,位于面心,个数:,位于晶胞内,个数为1,晶胞密度:;中心原子N原子均为sp3杂化,NH3中N上有1对孤电子对,中N上没有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间有较大斥力,使键角:C-N-H>H-N-H。
2.(24-25高二下·江西南昌·期中)碳元素的单质有多种形式,回答下列问题:
(1)石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。
①基态碳原子的价层电子轨道表示式为___________,其占据的最高能级形状为___________。
②石墨有类似于金属晶体的导电性,原因是___________。
③碳原子可构成___________(用含n的代数式表示)个正六边形。
(2)金刚石是一种空间网状结构的晶体,其晶胞结构如图所示。
①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比为___________。
②金刚石的硬度大于石墨的硬度,其原因是___________。
(3)为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点:金刚石___________(填“>”或“<”)金刚砂,原因是___________。
【答案】(1) 哑铃形 石墨晶体中,形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动,比较自由,相当于金属晶体中的自由电子
(2) 1∶2 碳原子的排列方式不同
(3) 共价晶体 > 金刚石、SiC均为共价晶体,原子半径碳<硅,原子半径越小键能越大,晶体熔点越高
【详解】(1)
①碳元素原子序数为6,基态原子核外电子排布为1s22s22p2,故价层电子轨道表示式为,占据的最高能级为2p,电子云轮廓为哑铃形;②在石墨晶体中,形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动,比较自由,相当于金属晶体中的自由电子,石墨有类似于金属晶体的导电性;③由均摊法可知,每个碳原子被3个六边形占有,故1个六边形中含有的碳原子数目为=2个,ng碳原子数目为,则正六边形数目为;
(2)①金刚石晶体中,每个碳原子都以4根单键与另外4个碳原子相连,每个单键被两个碳原子共用,故相当于每个碳原子形成的共价键数目为个,即金刚石晶体中碳原子个数与C−C键数目之比为1∶2;
②金刚石中每个碳原子都与四个其他的碳原子形成非常牢固的共价键,构成了非常坚硬的三维晶格结构,而在石墨中,每个碳原子仅与三个其他的碳原子形成共价键,形成了类似于层状的二维结构,这种二维的结构使得石墨的晶体相对较松散,缺乏金刚石这样紧密的结构;因此,金刚石的硬度要比石墨高得多,是碳原子的排列方式不同;
(3)金刚石为碳单质,金刚砂为SiC,两者均为共价晶体,金刚石中存在碳碳单键,金刚砂为碳硅单键,由于原子半径碳<硅,原子半径越小键能越大,晶体熔点越高。故熔点:金刚石>金刚砂。
3.(24-25高二下·河南周口·期末)在地球上生物氮循环涉及多种含氮物质。回答下列问题:
(1)氮化铬(CrN)是一种高性能材料,耐磨耐腐蚀。基态铬原子的价层电子排布式为______,铬元素位于元素周期表的______区。
(2)尿素是常见的氮肥之一,可用CO(NH2)2表示,其中基态氮原子的成对电子数与未成对电子数之比为______,1个CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为______。
(3)常用的火箭燃料之一肼(N2H4)又称联氨,为无色油状液体,有类似氨的刺鼻气味,肼的沸点高达113.5℃,原因是______。N2O4是神舟二十号载人飞船所用主发动机推进剂之一,为平面形分子,N原子以______杂化轨道成键。
(4)氮化硼(BN)晶体有多种结构,其中立方相氮化硼与金刚石的结构相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。立方相氮化硼的熔点为3000℃,其晶体类型是______;立方相氮化硼的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm,用表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为______(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) 3d54s1 d
(2) 4:3 7
(3) 肼分子间可形成氢键(合理即可) sp2
(4) 共价晶体
【详解】(1)①铬的原子序数为24,价层电子排布式:;
②铬位于元素周期表的d区。
(2)①基态氮原子核外电子排布式为,成对电子数与未成对电子数之比为;
②尿素的结构为,1个分子中含7个键。
(3)①肼分子间可形成氢键,微粒间的作用力增强,熔沸点高;
②四氧化二氮为平面形分子,原子以杂化轨道成键;
(4)①立方相氮化硼晶体为共价晶体,根据均摊法可知,氮原子个数为:;
②原子个数为4,该晶胞中有4个,每个晶胞的质量为,密度为:。
4.(23-24高二下·山西朔州·期中)一种氮化硼的晶体结构与金刚石相似,其晶胞结构如图:
(1)BN的晶体类型是___________。
(2)现代化学中,科学家常利用___________区分晶体和非晶体。
(3)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:A为(0,0,0)、B为(0,1,1),C为(1,1,0);则E为___________。
(4)氮化硼晶胞的俯视投影图是___________(填字母)。
a. b. c. d.
(5)已知氮化硼的晶胞边长为,阿伏伽德罗常数为。每个原子周围距离最近的B原子数目为___________,最近距离为___________(用表示),晶体的密度为___________(用代数式表示)。
【答案】(1)共价晶体
(2)射线衍射实验
(3)
(4)b
(5) 4
【详解】(1)氮化硼的晶体结构与金刚石相似,因此BN为共价晶体。
(2)构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来。因此区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是进行X-射线衍射实验。
(3)氮化硼晶体中,氮原子位于顶点和面心,硼原子在晶胞内部,将晶胞分成等大的8个小正方体,四个硼原子位于其中四个不相邻的小正方体的体心,E位于右前上的小立方体的体心,根据A、B、C的原子分数坐标可知E的原子分数坐标为。
(4)根据(3)对氮化硼晶胞的描述可知,氮化硼晶胞的俯视投影图为b。
(5)根据晶胞结构可知,观察底面位于面心的N原子可知,每个N原子周围与其最近且等距离的B原子有4个;
与N原子最近的B原子是体对角线的四分之一,晶胞的边长为,因此体对角线为 nm,可知最近距离为nm;
根据均摊法可知,B原子位于体心,因此晶胞含有4个B原子,N原子位于面心和顶点,因此晶胞中含有个N原子,可知晶体的密度为:。
5.氮化硅()陶瓷凭借其耐高温、低密度、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。回答下列问题:
(1)由和某些金属氧化物高温烧结得到的高温结构陶瓷属于______(填字母)。
A.传统硅酸盐材料 B.新型陶瓷 C.合金
(2)依据的性质可推测氮化硅属于______(填字母)。
A.离子晶体 B.分子晶体
C.共价晶体 D.金属晶体
(3)将制成气凝胶,其隔热性能显著提升,可用于超音速飞行器天线罩。工业制备气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在氛围下高温反应制取,写出相应的化学方程式:______。
(4)硅含量是品质高低的重要指标,实验室用溶液浸出,得到溶液,再加入溶液并加硫酸酸化,得到沉淀,得到的沉淀经除酸洗净后加中性沸水使水解,析出的用标准溶液滴定。
①滴定过程中锥形瓶的材质为______(填“石英”“普通玻璃”或“有机玻璃”),滴定过程中使用的指示剂为______。判断达到滴定终点的现象是______。
②写出生成沉淀的离子方程式:______。
③已知水解的方程式为,取氮化硅样品经上述处理,滴定最终消耗标准溶液,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为______%(用含、的式子表示)。
【答案】(1)B
(2)C
(3)
(4) 有机玻璃 酚酞 滴入最后半滴标准溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色
【详解】(1)氮化硅(Si3N4)高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,即新型陶瓷,传统硅酸盐产品有陶瓷、水泥、玻璃,故选B;
(2)氮化硅()具有耐高温、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,这些是共价晶体的典型性质;
(3)工业制备Si3N4气凝胶需要纳米级高纯石墨、高纯石英砂在N2氛围下高温反应制取,高温下石墨的氧化产物一般为,则反应的化学方程式为;
(4)会腐蚀玻璃(),石英、普通玻璃含,故应选有机玻璃;滴定,应用酚酞作指示剂,强碱滴定弱酸,突跃在碱性范围;酚酞遇碱性溶液变红色,滴定终点为:当滴入最后半滴标准溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色;
Na2SiO3和KF、H2SO4反应生成K2SiF6沉淀、Na2SO4 、Na2SO4和H2O,反应方程式为:,离子方程式为;
、,所以消耗,则氮化硅样品中硅元素的质量分数为。
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