1、第三章 晶体结构与性质第二节分子晶体与共价晶体第2课时共价晶体【即时训练】一、单选题1结合下列各物质的性质,判断其固态属于共价晶体的是A碳化铝,黄色晶体,熔点,熔融态不导电B溴化铝,无色晶体,熔点,熔融态不导电C五氟化钒,无色晶体,熔点,溶于乙醇、氯仿、丙酮中D溴化钾,无色晶体,熔融态时或溶于水中都能导电2利用反应CCl44NaC(金刚石)4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是()AC(金刚石)属于共价晶体B该反应利用了Na的强还原性CCCl4和C(金刚石)中C的杂化方式相同DNaCl晶体中每个Cl周围有8个Na3磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复
2、单元。下列有关说法正确的是A磷化硼的化学式为B磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电C磷化硼晶体属于共价晶体D磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力4下列说法正确的是A第三周期主族元素从左到右,最高价氧化物中离子键的百分数逐渐增大B大多数晶体都是过渡晶体C过渡晶体是指某些物质的晶体通过改变条件,转化为另一种晶体D是纯粹的离子晶体,是纯粹的共价晶体5下列关于晶体的说法正确的是A能导电的固体一定是金属晶体B离子晶体中的化学键可能存在饱和性和方向性C分子晶体中分子间作用力越强,分子越稳定D由共价化合物构成的晶体都是共价晶体6天工开物记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅而后火药成声”,涉及的主要反应为
3、:S+2KNO3+3CK2S+N2+3CO2。下列说法正确的是A电负性:NOSB单质硫属于共价晶体C第一电离能:NOCDKNO3中的共价键只含有键7如图为冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H。下列有关说法正确的是A冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体B冰晶体具有三维骨架结构,是共价晶体C水分子间通过HO形成冰晶体D冰融化后,水分子之间空隙增大8下列关于物质的组成、结构或性质的叙述中,正确的是A第三周期主族元素中,第一电离能和电负性最大的都是氯BHF的稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键C基态原子价电子排布式为(n-1)d68ns2的元素属于第B族D金刚石、金刚砂(SiC)、单
4、晶硅为共价晶体,共价键依次增强,熔点依次升高9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12B该晶体中COC的键角为180C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102020 年我国取得让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法错误的是A“嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂,产物对环境无污染B“北斗系统”组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅C“硅-石墨烯-锗晶体管”为我国首创,单晶硅、锗为共价晶体,石墨烯为混合型晶体D“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金
5、耐高压、耐腐蚀11关于下列晶胞说法错误的是A离子晶体NaCl的晶胞结构如图甲所示,晶体中Cl-周围距离最近的Cl-个数为6B分子晶体CO2的晶胞结构如图乙所示,该晶胞中含有4个CO2C共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示,该晶胞中含有8个CD金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示,晶体中Na的配位数为812“类推”是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论,下列类推结论中错误的是A第2周期元素氢化物的稳定性顺序是;则第3周期元素氢化物的稳定性顺序也是:B甲烷分子中C原子的杂化方式为杂化,则分子中原子杂化方式也是杂化C离子晶体中都含有离子键,所以共价晶体中都含有共价键D干冰是分子晶体,则也是分子晶体二、
6、元素或物质推断题13原子序数依次增大的短周期主族元素a、b、c、d、e中,a原子的最外层电子数为其周期数的2倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。回答下列问题:(1)元素a为_(填元素符号,下同),c为_。(2)由这些元素形成的双原子分子有_。(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于共价晶体的是_(填化学名称),属于离子晶体的是_(填化学式,下同),属于金属晶体的是_,属于分子晶体的是_。(每空填一种即可)三、结构与性质14碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物
7、的用途广泛。已知图中A为离子晶体,B为金属晶体,C为分子晶体。(1)A、B、C、D、E分别代表了五种常见的晶体,则A_,B_,C_,D_,E_。(填名称或化学式)(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较正确的是_(填字母,下同)。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)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有_。a.金刚石中碳原子的杂化类型为杂化,石墨中碳原子的杂化类型为杂化b.晶体中共价键的键长:金刚石中键石墨d.晶体中共价键的键角:金刚石石墨e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价
8、键、金属键和范德华力f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是共价晶体(4)金刚石晶胞结构如图所示,一个晶胞中的C原子数目为_。(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为_,金属铜采用面心立方最密堆积(在晶胞的顶点和面心均含有一个原子),已知单质的晶体密度为,的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数的值为,则的原子半径为_(写出分数表达式即可)。5参考答案1A【详解】A碳化铝,熔点2200,熔融态不导电,则其为共价晶体,A符合题意;B溴化铝,熔点98,熔融态不导电,则其为分子晶体,B不合题意;C五氟化钒,熔点19.5,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,则其为分子晶体,C不合题意;D
9、溴化钾,熔融态时或溶于水中都能导电,则其为离子晶体,D不合题意。故选A。2D【详解】AC(金刚石)属于原子晶体,C、C间存在共价键,A说法正确;B该反应钠化合价升高,发生氧化反应,是还原剂,利用强还原性,四氯化碳化合价降低,发生还原反应,作氧化剂,B说法正确;CCCl4中心原子碳价层电子对数为4,即为sp3杂化,C(金刚石)中C价层电子对数为4,即为sp3杂化,它们的杂化方式相同,C说法正确;D根据氯化钠晶胞结构,NaCl晶体中每个Cl周围有6个Na+,每个Na+周围有6个Cl,故D说法错误;综上所述,答案为D。3C【详解】A由磷化硼的晶胞结构可知,P位于晶胞的顶点和面心,数目为,B位于晶胞内
10、,数目为4,故磷化硼的化学式为,A错误;B磷化硼属于共价化合物,熔融状态下不能导电,B错误;C由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料可知磷化硼晶体属于共价晶体,C正确;D磷化硼晶体为共价晶体,熔化时需克服共价键,D错误;故答案选C。4B【详解】A第三周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,与氧元素的电负性差值逐渐减小,则最高价氧化物中离子键的百分数逐渐减小,A错误;B纯粹的典型晶体不多,大多数晶体是四类典型晶体之间的过渡晶体,B正确;C过渡晶体是介于离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体之间的过渡状态,C错误;D、都不是纯粹的典型晶体,而是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体,D错误;故选B。5B【详
11、解】A石墨也能导电,但石墨不属于金属晶体,A错误;B离子键没有饱和性和方向性,共价键具有饱和性和方向性,但是离子晶体中也可能存在共价键,具有饱和性和方向性,B正确;C分子的稳定性与分子间作用力无关,与共价键的强弱有关,C错误;D由共价化合物构成的晶体也可能是原子晶体,如二氧化硅等,D错误;故选B。6C【详解】A半径越小,得电子能力越强,电负性越大,所以半径为ONNS,故A项不符合题意;B硫单质中都是硫原子之间形成的共价键,不是共价晶体,B项不符合题意;C同周期第一电离能从左到右依次增大,A、A族比相邻元素偏高,所以NOC,C项符合题意;D硝酸根中既有N-O键,又有一个4原子6电子的大键,D项不
12、符合题意;故正确选项为C7A【详解】A 分子是沿O的4个杂化轨道形成氢键的,冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体,故A正确;B 冰晶体中的水分子是靠氢键结合在一起的,氢键不是化学键,故B错误;C 水分子间通过氢键形成冰晶体,故C错误;D 因为冰晶体中形成的氢键具有方向性和饱和性,故水分子靠氢键连接后,分子间空隙变大,导致冰融化成水后,水分子之间空隙减小,故D错误。故选A。8A【详解】A.同一周期,从左到右第一电离能逐渐增大,故最大的是Cl;同一周期:从左到右,元素的电负性逐渐增大,则Cl的电负性最大,A正确;B.HF的稳定性很强,是因为其分子内的H-F很强,断裂消耗很高能量,与分
13、子之间的氢键无关,B错误;C.在元素周期表中,基态原子价电子排布式为(n-1)d68ns2的元素属于第族,而不是第B族,C错误;D.金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅为共价晶体,由于原子半径CSi,所以键长C-CC-SiON,第3周期元素非金属性ClSP,元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,第2周期元素氢化物的稳定性顺序是,第3周期元素氢化物的稳定性顺序也是:,A正确;B甲烷分子中C原子的价层电子对数为4+ =4,采用杂化方式,分子中原子的价层电子对数为4+ =4,也采用杂化方式,B正确;C离子晶体中都含有离子键,共价晶体是原子之间通过共价键结合而成,一定含有共价键,C正确;D干冰是由二氧
14、化碳分子之间通过范德华力结合构成的分子晶体,二氧化硅是由硅原子和氧原子按照个数比1:2通过Si-O键构成原子晶体,D错误;故选D。13C Na CO、O2、Cl2 金刚石 NaCl Na CO(合理即可) 【详解】根据上述分析可知:a是C,b是O,c是Na,d是S,e是Cl元素。(1)元素a是碳元素,元素符号是C;元素c是钠元素,元素符号是Na;(2)由这些元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2;(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于共价晶体的是金刚石;属于离子晶体的是NaCl;属于金属晶体的是Na;属于分子晶体的是CO或O2、Cl2等。14NaCl Na 干冰 金
15、刚石 石墨 ac ae 8 【详解】(1)根据图中晶体的结构,结合常见晶体可知,A为NaCl、B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨,故答案为:NaCl;Na;干冰;金刚石;石墨;(2)a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,密度比水大,故a正确;b冰融化时氢键被破,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;c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
16、:干冰冰,故c正确;d干冰分子之间存在范德华力,水分子间存在氢键,晶体中分子间相互作用力类型不相同,故d错误,故答案为:ac;(3)a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,碳原子的杂化类型为sp3杂化;石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以键结合,形成平面正六边形结构,碳原子的杂化类型为sp2杂化,故a正确;b、sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,而且石墨的碳原子还有大键所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,故b错误;c、石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量,所以晶体的熔点金刚石石墨,故c错误;d、金
17、刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,键角为10928,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合,形成正六角形的平面层状结构,键角为120,故d错误;e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大键因而这些电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力,故e正确;f、金刚石是原子晶体,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,石墨为混合型晶体,不属于原子晶体,故f错误;故选:ae;(4)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,故答案为:8;(5)铜是29号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,原子结构示意图为;Cu原子数目为,令铜原子的比较为rcm,则晶胞的棱长为,所以, r=cm,故答案为:;。5