《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)13 原子晶體與分子晶體 魯科版選修3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)13 原子晶體與分子晶體 魯科版選修3.doc（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十三)　原子晶體與分子晶體 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．1999年美國(guó)《科學(xué)》雜志報(bào)道：在40 GPa高壓下，用激光器加熱到1800 K，人們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷中不正確的是(　　) A．原子晶體干冰有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，有很大的硬度 B．原子晶體干冰易汽化，可用作制冷材料 C．原子晶體干冰的硬度大，可用作耐磨材料 D．每摩爾原子晶體干冰中含4 mol C—O鍵 【解析】　既然干冰是原子晶體，所以可將干冰類比成原子晶體SiO2，具有熔點(diǎn)高，硬度大，耐磨等性質(zhì)。每摩爾SiO2中有4 mol Si—O鍵，所以D項(xiàng)也正確。 【答案】　B 2．下列晶體的結(jié)構(gòu)不遵循“緊密堆積”原則的是(　　) A．金屬銅 B．氯化鈉 C．金剛石 D．干冰 【解析】　金屬鍵、離子鍵、范德華力均沒有方向性，而共價(jià)鍵有方向性。 【答案】　C 3．金剛石晶胞如圖，屬于一個(gè)金剛石晶胞的碳原子數(shù)為(　　) A．18 B．16 C．10 D．8 【解析】　從晶胞上看8個(gè)頂點(diǎn)各有1個(gè)C原子，屬于該晶胞的部分相當(dāng)于只有1個(gè)，6個(gè)面上相當(dāng)于有3個(gè)，晶胞內(nèi)部還有4個(gè)，故屬于該晶胞的碳原子數(shù)為8個(gè)。 【答案】　D 4．在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物，降溫使其固化得到的晶體屬于(　　) A．分子晶體 B．原子晶體 C．離子晶體 D．何種晶體無法判斷 【解析】　因該化合物在常溫時(shí)為氣態(tài)，說明熔、沸點(diǎn)很低，具有分子晶體的性質(zhì)。 【答案】　A 5．下列物質(zhì)變化時(shí)，需克服的作用力不屬于化學(xué)鍵的是(　　) A．HCl溶于水 B．I2升華 C．H2O電解 D．燒堿熔化 【解析】　A項(xiàng)破壞H—Cl鍵；C項(xiàng)破壞H—O鍵；D項(xiàng)破壞離子鍵；B項(xiàng)破壞范德華力。 【答案】　B 6．金剛石和石墨兩種晶體中，每個(gè)最小的碳環(huán)里所包含的碳原子數(shù)(　　) A．前者多 B．后者多 C．相等 D．無法確定 【解析】　二者都是6個(gè)。 【答案】　C 7．石墨晶體具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，質(zhì)地較軟，但熔點(diǎn)很高，還具有導(dǎo)電性，這主要是因?yàn)槭哂幸环N獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，石墨晶體是(　　) A．原子晶體 B．金屬晶體 C．分子晶體 D．前三種晶體的混合型 【答案】　D 8．關(guān)于SiO2晶體的敘述正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)(　　) A．通常狀況下，60 g SiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA B．60 g SiO2晶體中，含有2NA個(gè)Si－O鍵 C．晶體中與同一硅原子相連的4個(gè)氧原子處于同一四面體的4個(gè)頂點(diǎn) D．SiO2晶體中含有1個(gè)硅原子，2個(gè)氧原子 【解析】　60 g SiO2晶體即1 mol SiO2，原子晶體不是由分子構(gòu)成的；1 mol SiO2晶體中含有Si－O鍵數(shù)目為4 mol(每個(gè)硅原子、氧原子分別含有4個(gè)、2個(gè)未成對(duì)電子，各拿出一個(gè)單電子形成Si－O共價(jià)鍵)，含4NA個(gè)Si－O鍵；SiO2晶體中含有無數(shù)的硅原子和氧原子，只是硅氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2。 【答案】　C 9．如圖為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸，請(qǐng)問該冰中的每個(gè)水分子有幾個(gè)氫鍵(　　) A．2 B．4 C．8 D．12 【解析】　每個(gè)水分子與四個(gè)方向的其他4個(gè)水分子形成氫鍵，因此每個(gè)水分子具有的氫鍵個(gè)數(shù)為41/2＝2。 【答案】　A 10.(1)右圖為干冰的晶胞結(jié)構(gòu)，觀察圖形，確定在干冰中每個(gè)CO2分子周圍有________個(gè)與之緊鄰且等距離的CO2分子。在干冰中撒入鎂粉，用紅熱的鐵棒引燃后，再蓋上另一塊干冰，出現(xiàn)的現(xiàn)象為______________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________。 (2)下列三種晶體①CO2?、贑S2　③SiO2的熔點(diǎn)由高到低的順序是________＞________＞________(用序號(hào)填空)，其原因是 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【解析】　(1)以晶胞中的任意一個(gè)頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以通過該頂點(diǎn)的三條棱邊為坐標(biāo)軸建立起一個(gè)三維直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)原點(diǎn)的周圍可以無隙并置8個(gè)晶胞，這樣在每一個(gè)坐標(biāo)軸上都可以看到有兩個(gè)與坐標(biāo)原點(diǎn)上的CO2分子等距離的CO2分子，但是這些CO2分子與坐標(biāo)原點(diǎn)上的CO2分子的距離并不是最近的。與坐標(biāo)原點(diǎn)上的CO2分子最近的CO2分子應(yīng)該是每一個(gè)晶胞的面心上的，其距離應(yīng)是前者的，每個(gè)CO2分子周圍共有12個(gè)這樣的CO2分子。 (2)一般來說，原子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體的熔點(diǎn)，因?yàn)樵泳w熔化時(shí)要破壞共價(jià)鍵，而分子晶體熔化時(shí)只是克服分子間作用力，分子間作用力比共價(jià)鍵弱得多。如果同為分子晶體，當(dāng)分子的組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，熔、沸點(diǎn)越高。 【答案】　(1)12　鎂粉在干冰中繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，并有黑色物質(zhì)生成　2Mg＋CO22MgO＋C (2)③?、凇、佟iO2是原子晶體，CO2、CS2是分子晶體，所以SiO2熔點(diǎn)最高；CO2和CS2組成和結(jié)構(gòu)相似，且CS2的相對(duì)分子質(zhì)量大于CO2的相對(duì)分子質(zhì)量，所以CS2的熔點(diǎn)高于CO2 11．已知氯化鋁的熔點(diǎn)為190 ℃(2.02105 Pa)，但它在180 ℃和常壓下即開始升華。 (1)氯化鋁是________晶體(填“離子”或“分子”)。 (2)在500 ℃，1.01105 Pa時(shí)，氯化鋁的蒸氣密度(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.92 gL－1，且已知它的結(jié)構(gòu)中還含有配位鍵，氯化鋁的結(jié)構(gòu)式為________。 (3)設(shè)計(jì)一個(gè)更可靠的實(shí)驗(yàn)，證明氯化鋁是離子晶體還是分子晶體，你的實(shí)驗(yàn)是_____________________________________________________________。 【解析】　分子晶體的熔點(diǎn)較低，AlCl3的熔點(diǎn)也僅有190 ℃，而且它還能升華，這就充分說明AlCl3是分子晶體。AlCl3蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量＝11.9222.4≈267，則1個(gè)氯化鋁蒸氣分子是由2個(gè)AlCl3構(gòu)成的。 【答案】　(1)分子　(2) (3)在加壓條件下加熱至熔融，測(cè)其導(dǎo)電性，若導(dǎo)電，則是離子晶體；若不導(dǎo)電，則為分子晶體 12．氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66240030】 (1)氮化硅晶體屬于________晶體。 (2)下列物質(zhì)熔化時(shí)，所克服的微粒間作用力與氮化硅熔化時(shí)所克服的微粒間作用力相同的是________(填編號(hào))。 ①單質(zhì)I2和金剛石?、诰w硅和二氧化硅　③冰和干冰?、芙饎偸吞蓟? (3)已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子與氮原子、硅原子與硅原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式：________。 (4)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得到較高純度的氮化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。 【解析】　(1)這是一道信息題，從題給信息知氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，應(yīng)是原子晶體。(2)氮化硅熔化時(shí)所克服的微粒間作用力為共價(jià)鍵，所給的4組物質(zhì)中，單質(zhì)I2、冰和干冰都是分子晶體，只需破壞范德華力。(3)氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且氮原子和氮原子、硅原子和硅原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此氮化硅的化學(xué)式為Si3N4。 【答案】　(1)原子　(2)②④　(3)Si3N4 (4)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl [能力提升] 13．下列關(guān)于原子晶體和分子晶體的說法不正確的是(　　) A．原子晶體硬度通常比分子晶體大 B．原子晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高 C．分子晶體有些溶于水時(shí)導(dǎo)電 D．金剛石、水晶和干冰屬于原子晶體 【解析】　原子晶體的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)通常比分子晶體大；分子晶體熔融或晶體時(shí)不導(dǎo)電，但有的溶于水能導(dǎo)電，如H2SO4等；干冰屬于分子晶體。 【答案】　D 14．通常情況下，氯化鈉、氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如圖所示： 下列關(guān)于這些晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述不正確的是(　　) A．同一主族的元素與另一相同元素所形成的化學(xué)式相似的物質(zhì)不一定具有相同的晶體結(jié)構(gòu) B．氯化鈉、氯化銫和二氧化碳的晶體都有立方的晶胞結(jié)構(gòu)，它們具有相似的物理性質(zhì) C．二氧化碳晶體是分子晶體，其中不僅存在分子間作用力，而且也存在共價(jià)鍵 D．二氧化硅晶體不是密堆積結(jié)構(gòu) 【解析】　SiO2和CO2的化學(xué)式相似，但其晶體結(jié)構(gòu)不同，A項(xiàng)正確；二氧化碳為分子晶體，因此分子間存在分子間作用力，而分子內(nèi)部碳原子和氧原子間形成共價(jià)鍵，氯化鈉和氯化銫為離子晶體，所以三者物理性質(zhì)不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由于共價(jià)鍵具有方向性和飽和性，由此形成的晶體不是密堆積結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)正確。 【答案】　B 15．正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子之間通過氫鍵相連(層狀結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中“虛線”表示氫鍵)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．含1 mol H3BO3的晶體中有6 mol氫鍵 B．分子中硼原子、氧原子最外層均為8e－的穩(wěn)定結(jié)構(gòu) C．正硼酸晶體屬于原子晶體 D．H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān) 【解析】　每個(gè)H3BO3分子能形成6個(gè)氫鍵，屬于該分子的氫鍵占，即1 mol H3BO3晶體含有3 mol氫鍵；分子中B原子最外層有6個(gè)電子；由題干“分子之間通過氫鍵相連”知該晶體是由分子構(gòu)成的，屬分子晶體；H3BO3的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān)，與氫鍵無關(guān)。 【答案】　D 16．C60、金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型如下圖所示(石墨僅表示其中的一層結(jié)構(gòu))： (1)C60、金剛石和石墨三者的關(guān)系互為________。 A．同分異構(gòu)體 B．同素異形體 C．同系物 D．同位素 (2)固態(tài)時(shí)，C60屬于________(填“原子”或“分子”)晶體，C60分子中含有雙鍵和單鍵，推測(cè)C60跟F2_______(填“能”或“否”)發(fā)生加成反應(yīng)。 C60固體與金剛石熔點(diǎn)更高的是________，原因是______________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，但其最高價(jià)氧化物的物理性質(zhì)差別較大，是因?yàn)镾iO2是________晶體，CO2是________晶體。 (4)石墨層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是________。層與層是以________結(jié)合，所以石墨是非常好的潤(rùn)滑劑。 【解析】　(1)C60、金剛石和石墨三者都是碳元素形成的不同單質(zhì)，所以它們互為同素異形體。 (2)C60晶體中存在不飽和的碳碳雙鍵，在一定條件下能與F2發(fā)生加成反應(yīng)。C60是分子晶體，熔化時(shí)需克服分子間作用力，金剛石是原子晶體，熔化時(shí)克服共價(jià)鍵，所以金剛石熔點(diǎn)更高。 (4)因?yàn)槊總€(gè)碳原子被3個(gè)正六邊形共用，所以平均每個(gè)正六邊形擁有的碳原子個(gè)數(shù)是6＝2個(gè)。 【答案】　(1)B (2)分子　能　金剛石　C60是分子晶體，熔化時(shí)需克服分子間作用力，金剛石是原子晶體，熔化時(shí)需克服共價(jià)鍵 (3)原子　分子　(4)2　范德華力