课时跟踪检测(20) 四类典型晶体比较 过渡晶体与混合型晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套练习word（人教版 多选版）

课时跟踪检测(二十)　四类典型晶体比较　过渡晶体与混合型晶体 一、选择题 1.层状半导体材料MoS2(二硫化钼)的结构与石墨结构相似,由此推知,MoS2晶体最可能是 (　　) A.离子晶体　　　　　　　 B.金属晶体 C.混合型晶体 D.分子晶体 2.下列关于晶体的说法正确的组合是 (　　) ①金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低　②离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键　③硬度由大到小的顺序:NaF>NaCl>NaBr>NaI　④SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合　⑤分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 A.①②③ B.①②④ C.③⑤ D.①③ 3.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 4.已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是 (　　) 选项 性质 晶体类型 A 碳化铝,黄色晶体,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电 离子晶体 B 溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,易溶于水,熔融状态下不导电 共价晶体 C 硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,不溶于常见溶剂 金属晶体 D 三氯化铁,沸点316 ℃,易溶于水,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂 分子晶体 5.石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是 (　　) A.从石墨中剥离石墨烯需要既要破坏化学键也会破坏范德华力 B.石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道 C.石墨属于混合型晶体,层与层之间存在分子间作用力,层内碳原子间存在共价键 D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 6.中科大等人发明合成金刚石的新方法,其化学原理是:①Na+CO2C(金刚石)+C(石墨)+Na2CO3(未配平),该方法比1955年人工首次制得金刚石的旧方法容易得多,其化学原理是:②C(石墨)(金刚石)。以下表述正确的是 (　　) A.金属钠晶体中存在阳离子,但没有离子键 B.金刚石与石墨结构相似,均为共价晶体 C.石墨晶体中,既有共价键,又有范德华力,但没有金属键 D.干冰晶体中,与1个CO2分子紧邻且等距的CO2分子有8个 7.用高压釜施加高温高压并加入金属镍等催化剂,可实现如图所示的石墨转化为物质B的过程,下列有关说法错误的是 (　　) A.石墨的层状结构比物质B的结构更稳定 B.在该条件下,石墨转化为物质B的变化是化学变化 C.物质B的硬度比石墨的大,属于共价晶体 D.石墨和物质B中的C均采取sp2杂化,键角均为120° 二、非选择题 8.(12分)Ⅰ.现有5种固态物质:四氯化硅、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。 编号 信息 物质名称 晶体类型 (1) 熔点:120.5 ℃,沸点:271.5 ℃,易水解 (2) 熔点:630.74 ℃,沸点:1 750 ℃,导电 (3) 由分子间作用力结合而成,熔点很低,化学性质稳定 (4) 由共价键结合成空间网状结构的晶体,熔点:2 300 ℃,沸点:2 550 ℃,硬度大 (5) 由共价键结合成层状结构的晶体,熔点高、能导电,具有滑腻感 Ⅱ.(1)碳化硅(SiC)是一种晶体,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。下列各种晶体:①晶体硅　②硝酸钾　③金刚石　④碳化硅　⑤干冰　⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是　　　　　　(填序号)。  (2)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象: 熔点:Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量:N60>C60>Si60,其原因是 　。  9.(10分)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于　　　晶体。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:  (1)在石墨烯晶体中,每个C原子连接　　　　个六元环,每个六元环占有　　　　个C原子。  (2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接　　　　个六元环,六元环中最多有　　　　个C原子在同一平面。  10.(8分)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按ABCABC方式堆积而成,则如图b所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。回答下列问题: (1)六方石墨晶体的密度为　　　　g·cm-3(写出计算表达式,要求化简)。  (2)1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为　　　　。  (3)锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定,用铝取代部分镍形成LiNi1-yAlyO2。可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  课时跟踪检测(二十) 1.选C　石墨晶体中存在类似于金属键的化学键、范德华力、共价键,属于混合型晶体,MoS2(二硫化钼)的结构与石墨结构相似,MoS2晶体最可能是混合型晶体,故C正确。 2.选D　金刚石、SiC是共价晶体,原子半径越小,晶体熔点越高,金刚石的熔点高于碳化硅,NaF、NaCl是离子晶体,熔点比共价晶体的低,熔点:NaF>NaCl,H2O、H2S为分子晶体,但水分子之间存在氢键,熔点比硫化氢的高,所以晶体的熔点依次降低,故①正确;离子晶体中可能含有共价键,如氢氧化钠,分子晶体中肯定没有离子键,故②错误;F-、Cl-、Br-、I-的离子半径逐渐增大,所以离子键强度由大到小的顺序:NaF>NaCl>NaBr>NaI,硬度由大到小的顺序:NaF>NaCl>NaBr>NaI,故③正确;SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合,每个氧原子与2个硅原子以共价键相结合,故④错误;共价键键能越大,分子越稳定,与分子间作用力大小无关,故⑤错误。 3.选C　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。 4.选D　碳化铝,熔点2 100 ℃,熔融状态下不导电,晶体不导电,不是金属晶体,不是离子晶体,熔点高,也不是分子晶体,则只能是共价晶体,A不正确;溴化铝,熔点98 ℃,易溶于水,熔融状态下不导电,则不是离子晶体,不是金属晶体,也不是共价晶体,应属于分子晶体,B不正确;硼,熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大,具有很高的熔、沸点和硬度,且不溶于常见溶剂,则其为共价晶体,C不正确;三氯化铁,易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,这是分子晶体所具有的典型特征,再参照其低熔点,所以它属于分子晶体,D正确。 5.选C　石墨晶体中,层与层之间的作用力为分子间作用力,从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,故A错误;石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道,故B错误;石墨晶体中的层与层之间存在分子间作用力,层内碳原子间存在共价键,故石墨属于混合型晶体,故C正确;每个C原子为3个环共有,则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为6× =2,故D错误。 6.选A　金属钠为金属晶体,由钠离子和自由电子之间形成金属键构成,因此金属钠晶体中存在阳离子,但没有离子键,A正确;金刚石中C原子之间以共价键结合为空间网状结构,属于共价晶体,石墨中C原子之间形成碳环层状结构,层和层之间有范德华力,属于混合型晶体,B错误;石墨晶体中,C原子之间形成共价键,层之间有范德华力,有自由电子在碳环之间移动(即有金属键),C错误;干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,所以干冰晶胞中,每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子,D错误。 7.选D　由题给结构可知,高温高压并有催化剂存在时,石墨转化得到的物质B为金刚石。键长:金刚石>石墨,则键能:金刚石<石墨,键能越大,键越牢固,物质越稳定,石墨比金刚石更稳定,A项正确;石墨和金刚石互为同素异形体,石墨转化为金刚石的过程涉及旧化学键的断裂和新化学键的形成,是化学变化,B项正确;金刚石的结构是共价键三维骨架结构,属于共价晶体,其硬度比石墨的大,C项正确;石墨中的C采取sp2杂化,键角是120°,金刚石中的C采取sp3杂化,键角是109°28',D项错误。 8.解析:Ⅰ.共价晶体的熔、沸点大于分子晶体的熔、沸点,共价晶体的硬度大于分子晶体的硬度,金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大;共价晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电,金属晶体具有良好的导电性;氖化学性质很稳定;石墨是层状结构的混合型晶体,具有滑腻感。 Ⅱ.(1)这些晶体中属于共价晶体的有①③④,属于离子晶体的有②,属于分子晶体的有⑤⑥。一般来说,熔点高低顺序为共价晶体>离子晶体>分子晶体;对于共价晶体,键长:Si—Si>Si—C>C—C,相应键能:Si—Si<Si—C<C—C,故它们的熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。(2)熔点与分子间作用力大小有关,而破坏分子则是破坏分子内的共价键。 答案:Ⅰ.(1)四氯化硅　分子晶体　(2)锑　金属晶体 (3)氖　分子晶体　(4)硼　共价晶体　(5)石墨　混合型晶体 Ⅱ.(1)③④①②⑥⑤　(2)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素原子半径越小,其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量多少顺序为N60>C60>Si60 9.解析:(1)每个C原子参与形成3个六元环,每个碳原子对六元环的贡献为,则每个六元环占有6×=2个C原子。(2)每个C原子周围形成4个共价键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环;根据数学知识,3个C原子可形成一个平面,而每个C原子都可构成1个正四面体,所以六元环中最多有4个C原子共面。 答案:分子　(1)3　2　(2)12　4 10.解析:(1)根据均摊原则,1个晶胞中含有4个C原子,C—C的键长为0.142 nm,则底面积为×(0.142×10-7)2cm2,六方石墨晶胞的体积为×(0.142×10-7)2×0.670 8×10-7 cm3 ,六方石墨晶体的密度为 g·cm-3≈ g·cm-3。(2)根据均摊原则,1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为4× +4× +2× +2× +2×+3=6。(3)Ni的化合价有+2、+3、+4,而Al的化合价只有+3,如果Ni被氧化到+4价态,Li+可以完全脱嵌,形成NiO2,但有Al3+存在,必须有Li+形成电中性物质,所以用铝取代部分镍形成LiNi1-yAlyO2可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用。 答案:(1)　 (2)6 (3)脱嵌过程中Al不会变价,Li+不能完全脱嵌 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $