1、共价键 原子晶体同步习题一、选择题1.(2015烟台高二检测)下列晶体中属于原子晶体的是()A.干冰 B.食盐C.胆矾 D.晶体硅2.下列说法中不正确的是()A.双键、叁键都有键B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C.因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定D.所有原子轨道在空间都有自己的方向性3.对键的认识不正确的是()A.s-s键与s-p键的对称性相同B.键不属于共价键，是另一种化学键C.若分子中含有共价键，则至少含有一个键D.含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同【补偿训练】下列说法正确的是()A.非金属元素之间只能形成共价键，而不能形成离子键B.共价键的方向性
2、决定了原子形成分子时相互结合的数量关系C.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定D.乙醇分子中不存在键4.(双选)已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合，下列关于晶体的说法正确的是()A.C3N4晶体是离子晶体B.C3N4晶体中，CN键的键长比金刚石中CC键的键长要短C.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合D.C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，而每个氮原子连接3个碳原子【补偿训练】用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是()A.碳、氮原子构成空间网
3、状结构的晶体B.碳、氮的单质化学性质均不活泼C.碳氮键比金刚石中的碳碳键长D.氮原子最外层电子数比碳原子多5.(2015苏州高二检测)下列关于原子晶体的说法不正确的是()A.原子晶体硬度较大B.原子晶体的熔、沸点较高C.原子晶体不导电D.金刚石、水晶和干冰属于原子晶体6.(2015大连高二检测)下列共价键的键长按由小到大排列的是()A.NClNBrNFB.HClHSHPC.SeHSHOHD.CHNHOH【补偿训练】键能的大小可以衡量化学键的强弱。下列说法中错误的是()化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol-1460360436431176347A.SiCl4的熔点比SiC
4、熔点低B.HCl的稳定性比HI稳定性高C.CC的键能大于SiSiD.拆开1 mol四氯化硅中的化学键所吸收的能量为360 kJ7.某原子晶体A，其空间结构中的一部分如图所示，A与某物质B反应生成C，其实质是在每个AA键中插入一个B原子，则C的化学式为()A.ABB.A5B4C.AB2D.A2B58.(2015杭州高二检测)在1 mol石英晶体中，含有SiO键数是()A.1 mol B.2 mol C.3 mol D.4 mol9.(2015韶关高二检测)下列物质的分子中，没有键的是()A.CO2 B.N2 C.CH2CH2 D.HClO10.下列有关化学键类型的叙述正确的是()A.全部由非金属
5、元素构成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知乙炔的结构式为HCCH，则乙炔中存在2个键(CH)和3个键(CC)D.乙烷分子中只存在键，不存在键11.(双选)某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体。下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是()A.在一定条件下，CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化B.CO2的原子晶体和CO2的分子晶体具有相同的物理性质和化学性质C.CO2的原子晶体中，每个碳原子周围结合4个氧原子，每个氧原子跟2个碳原子相结合D.CO2的原子晶体的硬度很大，熔、沸点比干冰高得多二、非选择题12.用下列分子的序号填空，HF，B
6、r2，H2O，N2，CO2，H2，H2O2，HCN(1)分子中只有键的是_；(2)分子中含有键的是；(3)分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是；(4)分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是；(5)分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是；(6)分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是。13.(2015成都高二检测)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300反应获得。(1)氮化硅晶体属于晶体。(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且氮原子和氮原子，硅原子与硅原子不直
7、接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式_。(3)现用四氯化硅和氮气在氢气的保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_。14.单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据:金刚石晶体硅晶体硼熔点/K3 5501 4102 573沸点/K4 8272 6282 823摩氏硬度106.59.5(1)晶体硼的晶体类型属于。(2)已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示)，其中有二十个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算得出此基本结构单元是由个硼原子构成；共有个BB键，其中BB键的键角为。15.A、B、
8、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布为ns1，B元素的原子价电子排布为ns2np2，C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p轨道中有3个电子。(1)C原子的电子排布式为，若A元素的原子最外层电子排布为1s1，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于(填“”或“”)键。(2)当n=2时，B的原子结构示意图为，B与C形成物质的化学式可能为。当n=3时，B与C形成的晶体中微粒间的作用力是_。(3)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的原子价电子排布为3s23p2，元素A在周期表中的位置是， A、B、C、D四种元素的第一电离能由
9、大到小的顺序是(用元素符号表示)。16.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子核外2p轨道上有2个电子Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期，Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34(1)Y位于元素周期表第周期第族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_(写化学式)。(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在个键。在HY、HZ两种共价键中，键的极性较强的是_，键长较长的是。(3)W的基态原子核外电子排布式是_。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是_答案：一、选择题1.【
10、解析】选D。常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石、晶体硅、晶体硼等，属于非金属化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。2.【解析】选D。ss键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。【易错提醒】(1)碳碳叁键和碳碳双键的键能不是碳碳单键键能的3倍和2倍，原因是这些键的类型不完全相同。(2)键长约等于成键两原子的半径之和，实际上，由于轨道的重叠，前者比后者略短一些。3.【解析】选B。因s轨道为球形对称，因此s-s键与s-p键的对称性相同，A正确；键是共价键的一种，B错；若分子中含有共价键，则至少有一个键，C正确；形成键时，一般会形成双键或叁键，因此与只含有键的化合物的化学性质
11、不同，D正确。【方法规律】键、键判断方法共价单键是键，共价双键中有一个是键，另一个是键，共价叁键中有一个是键，另两个是键，如CH2CH2中的碳碳双键，一个是键，一个是键，CHCH中的碳碳叁键，一个是键，两个是键。【补偿训练】【解析】选D。全由非金属元素构成的物质，只要含有铵根就一定含离子键；共价键的饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系；烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烯烃中有键。4.【解析】选B、D。C3N4晶体原子间均以单键结合，则原子间为共价键，且硬度比金刚石大，所以C3N4晶体是原子晶体，A、C错；因为氮原子比碳原子半径小，所以CN键比CC键的键长要短，B正确；因为碳原子最外层有4
12、个孤电子对，易形成4个共价键，氮原子最外层有3个孤电子对，易形成3个共价键，所以C3N4晶体中每个碳原子连接4个氮原子，而每个氮原子连接3个碳原子，D正确。【补偿训练】【解析】选A。碳氮化合物薄膜比金刚石更坚硬，说明此薄膜属于原子晶体范畴；而此原子晶体中共价键的键长(近似等于原子半径之和)比CC短。5.【解析】选D。原子晶体的硬度较大；熔、沸点较高；原子晶体不导电；干冰不属于原子晶体。6.【解析】选B。共价键的键长可以用原子半径之和大体上估算，但事实上不等于两原子半径之和。【补偿训练】【解析】选D。虽然SiCl键键能高于SiC键，但SiC是原子晶体，而SiCl4是分子晶体，熔点SiC高，A正确
13、；氯原子半径小于碘，故HCl键的键长小于HI键，HCl键键能较高，HCl分子较稳定，B正确；碳原子半径小于硅，故CC键键长小于SiSi键，CC键键能较高，C正确；1 mol SiCl4中含有4 mol SiCl键，需吸收4360 kJ能量，D错。7.【解析】选C。空间结构的一个单元中含有5个A原子，每个AA键中插入一个B原子，5个A原子含有10个AA键，所以插入了10个B原子，所以该单元中含有5个A原子10个B原子，所以A、B原子个数比是12，所以其化学式是AB2。8.【解析】选D。SiO2的结构类似于金刚石的空间网状结构，但每个Si键合4个O，每个O键合2个Si。1 mol石英(SiO2)晶
14、体有1 mol Si，由于每个Si键合四个O，就形成4个SiO键；所以形成的SiO键的物质的量为4 mol。9.【解析】选D。在共价单键中只有键；双键中有一个键、一个键；叁键中有一个键、两个键。各种物质的结构式分别为OCO，NN，H2CCH2，HOCl，故只有HClO分子中没有键。10.【解析】选D。铵盐是离子化合物，含有离子键，但其中就没有金属元素，A项错；稀有气体的原子本身就达到稳定结构，不存在化学键，B项错；乙炔中存在3个键和2个键，即2个CH键和碳碳叁键中的1个键是键，而碳碳叁键中的两个是键，C项错。11.【解析】选C、D。反应过程为OCO有键断裂和重排过程，属于化学变化，晶体类型也随
15、之改变。二者的化学性质相同，但物理性质不同，CO2的原子晶体类似于SiO2，即每个碳原子周围结合4个氧原子，每个氧原子周围结合2个碳原子。由于是原子晶体，因此硬度大，熔、沸点高。二、非选择题12.【解析】写出分子的结构式，明确键与键的判断方法与键的类型是解题的关键。答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)13.【解析】(1)从题给信息知氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，应是原子晶体。(2)每个原子都满足8电子稳定结构，可知氮显-3价，硅显+4价，正负化合价代数和为零，可得化学式为Si3N4。(3)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+ 12HCl。答案:(1)原子
16、(2)Si3N4(3)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+ 12HCl14.【解析】(1)晶体硼的熔、沸点较高，属于原子晶体。(2)通过硼的基本结构单元图形可知，每个等边三角形中有3个硼原子，而每个硼原子为5个等边三角形共用，故此基本结构单元中硼原子的个数为=12。从图形中可知，每个B形成5个化学键，每两个B形成一个共价键，故BB键的个数为125=30个。每三个B形成一个正三角形，故BB键的键角为60。答案:(1)原子晶体(2)12306015.【解析】C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C为O；D元素原子的M电子层的p轨道中有3个电子，则D为P。(1)A元素的原子最外层电子排布为1
17、s1，则A为H，A与C形成的化合物有H2O和H2O2。(2)n=2时，B为碳，B与C形成的物质为CO2或CO；n=3时，B为硅，B与C形成的晶体为SiO2，晶体内部存在的作用力为共价键。(3)A元素的原子最外层电子排布为2s1，则A为Li，B元素的原子价电子排布为3s23p2，则B为Si。答案:(1)1s22s22p4(2)CO或CO2共价键(3)第2周期A族OPSiLi16.【解析】X的核外电子排布式为1s22s22p2，是碳元素；Y是硫元素；Z是氯元素；W的原子序数为63-34=29，是铜元素。(1)Cl的非金属性比S的非金属性强，所以HClO4的酸性比H2SO4的酸性强。(2)CS2分子中有2个双键，双键中有一个键是键，一个键是键。Cl的电负性比S的电负性强，所以HCl键的极性比HS键的极性强；S的原子半径比Cl的原子半径大，所以HS键的键长比HCl键的键长长。(3)铜元素原子的3d轨道处于全满状态。Cu2S煅烧时生成SO2，不是SO3。答案:(1)3AHClO4(2)2HClHS(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
