高中化学新人教版选择性必修2第3章第2节分子晶体与共价晶体第2课时作业

第2节分子晶体与共价晶体第2课时作业一．选择题1．下列物质属于晶体的是（）A．塑料 B．玻璃 C．石英 D．石蜡2．下列说法中正确的是（）A．金刚石晶体中的最小碳原子环由12个碳原子构成 B．AlCl3晶体属于分子晶体 C．1molSiO2分子中含4molSi﹣O键 D．金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和O2反应3．氮化碳（C3N4）的硬度大于金刚石，则氮化碳中（）A．可能存在N≡N B．可能存在离子 C．存在极性分子 D．只有共价键4．下列晶体中分类正确的一组是（）选项离子晶体共价晶体分子晶体ANaOHSiO2Al2O3BKClSiO2CHCOONa干冰DNH3•H2O金刚石玻璃A．A B．B C．C D．D5．下列说法中正确的是（）A．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数为6 B．HCl分子里含有一个s﹣pσ键 C．3p3表示3p能级有三个轨道 D．SO3与CO32﹣互为等电子体，且它们中心原子都是sp3杂化6．利用反应CCl4+4NaC（金刚石）+4NaCl可合成金刚石。下列说法错误的是（）A．CCl4晶体、Na晶体、NaCl晶体均以密堆积的方式降低体系能量 B．金属Na的晶胞为体心立方晶胞，Na原子的配位数为12 C．金刚石属于原子晶体，晶体中C原子数目与C﹣C键数目之比为1：2 D．NaCl晶体中每个Na+周围距离最近的Cl﹣有6个7．金刚石结构如图所示，晶体Si、立方SiC具有类似金刚石结构。下列说法错误的是（）A．熔沸点：金刚石＞晶体Si B．晶体Si晶胞中含有8个Si C．根据等电子原理推测，BN可形成类似金刚石的晶体 D．立方SiC晶胞顶点从1号位分别平移至2号位和3号位，所得晶胞中Si位置相同8．BN（氮化硼）和CO2中的化学键均为共价键，BN的晶体熔点高且硬度大，而CO2的晶体（干冰）却松软而且极易升华，由此判断，BN的晶体类型是（）A．分子晶体 B．原子晶体 C．离子晶体 D．金属晶体9．下面有关晶体的叙述中，不正确的是（）A．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 B．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个 C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl﹣有8个 D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻且距离相等的CO2分子有12个10．下列叙述不正确的是（）A．离子晶体中，只存在离子键 B．氦晶体属于分子晶体 C．原子晶体中，只存在共价键 D．晶体熔点：金刚石＞食盐＞冰＞干冰11．硅是制作光伏电池的关键材料。在Si晶体中掺杂不同种类的元素，可形成多电子的n型或缺电子的p型半导体。n型和p型半导体相互叠加形成p﹣n结，此时自由电子发生扩散运动，在交界面处形成电场。下列说法正确的是（）A．1molSi晶体中含有的Si﹣Si键数目为4NA B．若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体 C．p﹣n结中，n型一侧带负电，p型一侧带正电 D．光伏电池的能量转化形式为：光能→化学能→电能12．下列有关晶体结构的叙述正确的是（）A．SiO2晶体中最小环上的原子个数为6 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ××1023 D．720gC60××1023个晶胞（如图2每个小球代表一个C60）二．填空题13．有下列八种晶体：A．水晶（SiO2）、B．冰醋酸、C．氧化镁、D．白磷、E．晶体氩、F．氯化铵、G．铝、H．金刚石。用字母回答下列问题：（1）属于原子晶体的化合物是，直接由原子构成的晶体是，直接由原子构成的分子晶体是。（2）含有共价键的离子晶体是，属于分子晶体的单质是。（3）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是，受热熔化后化学键不发生变化的是，需克服共价键的是。14．金刚砂（SiC）结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得到金刚砂（SiC）结构．①SiC是晶体，键角是．②如果我们以一个硅原子为中心，设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d，则与硅原子次近的第二层有个原子，离中心原子的距离是．15．如图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一种的某一部分．下列6种物质：A．P4（白磷），B．SiO2，C．CaCl2，D．Ca（OH）2，E．NaF，F．CO2，固态下都为晶体，回答下列问题：（填字母编号）（1）熔化时与破坏（1）晶体类型相同化学键的有；（2）其中与（2）晶体类型相同的有，它们属于晶体．（3）与（3）晶体类型相同的有，熔化时需要破坏作用力．（4）分析对比（2）（4）晶体，硬度较大的是．（5）上述（1）﹣（3）三种晶体通常熔点由高到低的排列顺序为（填数字编号）．16．C60、金刚石和石墨的结构模型如图所示（石墨仅表示出其中的一层结构）（1）C60、金刚石和石墨三者互为．A．同分异构体B．同素异形体C．同系物D．同位素（2）固态时，C60属于晶体（填“离子”、“原子”或“分子”）．（3）晶体硅的结构跟金刚石相似．晶体硅中1个硅原子与个硅原子通过Si﹣Si直接相连．SiO2的结构相当于在晶体硅结构中每个Si﹣Si之间插入1个氧原子．SiO2的空间网状结构中，硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是．（4）石墨层状结构中，平均每个正六边形占有的碳原子数是个．

参考答案与试题解析一．选择题1．【分析】根据晶体组成的微粒的不同，常见晶体有：原子晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体，晶体具有规则的几何外形、有固定的熔点，非晶体没有一定规则的外形、没有固定的熔沸点，常见的非晶体有石蜡、玻璃、橡胶、沥青、松香，非晶体没有固定的熔点，据此分析判断。【解答】解：A．塑料属于有机高分子，没有一定的熔化温度，不属于晶体，故A不选；B．玻璃属于玻璃态物质，无固定熔点，不属于晶体，故B不选；C．石英为SiO2，是由氧原子和硅原子构成的原子晶体，故C选；D．石蜡属于烃的混合物，没有一定的熔化温度，不属于晶体，故D不选；故选：C。2．【分析】A．金刚石网状结构中，最小的环上有6个碳原子；B．AlCl3晶体由AlCl3分子构成；C．SiO2晶体中1个硅原子形成4个硅氧键；D．金刚石属于碳单质，在高温下可以和O2反应。【解答】解：A．由金刚石晶体结构知，最小碳环是6个碳原子构成的六元环，故A错误；B．AlCl3晶体由AlCl3分子构成，所以属于分子晶体，故B正确；C．SiO2属于原子晶体，不存在分子，但SiO2晶体中1个硅原子形成4个硅氧键，所以1molSiO2中含4molSi﹣O键，故C错误；D．金刚石化学性质稳定，但在高温下会和O2反应，故D错误。故选：B。3．【分析】氮化碳（C3N4）、金刚石都是原子晶体，碳氮化合物中C一N键键长小于金刚石中C一C键键长，键长越长熔点越低，硬度越小，据此分析解答。【解答】解：氮化碳晶体硬度较大，属于原子晶体，只有共价键，立方氮化碳晶体中氮碳键的键长比金刚石晶体中碳碳键的键长要短，故熔点比金刚石的高，氮化碳（C3N4）的硬度大于金刚石，所以D符合，故选：D。4．【分析】A．活泼金属氧化物为离子晶体；B．硅属于共价键形成的原子晶体；C．干冰为二氧化碳，属于分子晶体；D．一水合氨为分子晶体，玻璃属于非晶态物质。【解答】解：A．NaOH由Na+和OH﹣通过离子键结合合成，属于离子晶体，SiO2由Si和O通过共价键结合成空间网状结构，属于共价晶体，Al2O3由Al3+和O2﹣通过离子键结合而成，属于离子晶体，故A错误；B．KCl由K+和Cl﹣通过离子键结合而成，属于离子晶体，Si由Si原子通过共价键结合成空间网状结构，属于共价晶体，O2由O和O通过共价键结合成分子，属于分子晶体，故B正确；C．HCOONa由HCOO﹣和Na+通过离子键结合而成，属于离子晶体，干冰是固态的CO2，CO2由C原子和O原子通过共价键结合而成CO2分子，属于分子晶体，由共价键结合成分子，属于分子晶体，故C错误；D．NH3•H2O由共价键结合成NH3•H2O分子，属于分子晶体，金刚石由C原子通过共价键结合成空间网状结构，属于共价晶体，玻璃是混合物，不属于晶体，故D错误。故选：B。5．【分析】A．二氧化硅晶体相当于在硅晶体中两个硅原子间分别加上一个O原子，因此最小环上的原子个数为12个，每个最小环上有6个硅原子；B．由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键，叫做σ键σ键，有s﹣sσ键、s﹣pσ键；C．根据能级符号的含义；D．等电子体所含价电子数相等。【解答】解：A．二氧化硅晶体相当于在硅晶体中两个硅原子间分别加上一个O原子，因此最小环上的原子个数为12个，故A错误；B．氢原子只有s轨道，氯原子有s、p轨道，但Cl用于成键的是p轨道，氯化氢分子中氢原子中的s电子与氯原子中的p电子头对头形成s﹣pσ键，故B正确；C．3p3表示3p能级有3个电子，故C错误；D．SO3原子数为4，价电子数目为24，CO32﹣原子数为4，价电子数目为24，二者是等电子体，SO3中价层电子对＝3+＝3，采取sp2杂化，CO32﹣中价层电子对＝3+＝3，采取sp2杂化，故D错误；故选：B。6．【分析】A．除原子晶体外的晶体总是吸引尽可能多的微粒分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量；B．体心立方晶胞中，钠原子的配位数8；C．金刚石结构如图；D．氯化钠晶体每个氯钠子最近的氯离子为6个。【解答】解：A．金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属键、离子键、范德华力均没有方向性，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定，故A正确；B．体心立方晶胞中，以体心钠原子为例可知配位数应为8，故B错误；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键，每条共价键有属于该碳原子，所以每个碳原子具有＝2条共价键，即晶体中C原子数目与C﹣C键数目之比为1：2，故C正确；D．氯化钠晶体的晶胞如图所示，以顶点钠离子为例，周围距离最近的氯离子位于该顶点所在的棱的棱心，所以为6个，故D正确；故选：B。7．【分析】A．金刚石和晶体Si都是原子晶体，熔化时破坏共价键，碳碳键键长比硅硅键键长短，键能大；B．利用均摊法，8×+×6+4＝8，可得金刚石晶胞中有8个C原子，所以晶体硅晶胞中含有8个Si；C．C2与BN互为等电子体，结构相同；D.1号，2号位置原子相同，但1号与3号不同。【解答】解：A．碳碳键键长比硅硅键键长短，键能大，故A正确；B．利用均摊法，可得金刚石晶胞中有8个C原子，所以晶体硅晶胞中含有8个Si，故B正确；C．C2与BN互为等电子体，结构相同，故C正确；D.1号，2号位置原子相同，但1号与3号不同，故D错误；故选：D。8．【分析】BN由共价键形成的空间网站结构，熔点高、硬度大，符合原子晶体结构与性质；而干冰松软且极易升华，符合分子晶体性质。【解答】解：根据分析可知，BN的晶体类型是原子晶体，故B正确；故选：B。9．【分析】A．金刚石的晶胞结构如图所示：；B．氯化钠晶体中，钠离子在体心和棱心位置；C．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8；D．二氧化碳晶体中每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子。【解答】解：A．金刚石的晶胞结构如图所示：，根据图可知由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；B．氯化钠晶体中，钠离子在体心和棱心位置，每个Na+周围距离相等的Na+个数＝3×8÷2＝12，故B错误；C．根据氯化铯晶体晶胞结构知，每个晶胞中含有一个铯离子，每个顶点上的氯离子被8个晶胞共用，则每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl﹣有8个，故C正确；D．根据教材图片，二氧化碳晶体属于面心立方，采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12，所以在CO2晶体中，与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子，故D正确；故选：B。10．【分析】A．离子晶体中可能存在共价键；B．稀有气体晶体属于分子晶体，熔沸点低，相互之间的作用力弱；C．原子晶体中原子间通过共价键结合形成空间网状晶体；D．一般来说，晶体熔点高低顺序是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，含有氢键的物质熔沸点升高，水中含有氢键。【解答】解：A．离子晶体中可能存在共价键，如KOH，故A错误；B．稀有气体由分子构成，其晶体属于分子晶体，故B正确；C．原子晶体中原子间通过共价键结合形成空间网状晶体，所以原子晶体中只有共价键，故C正确；D．一般来说，晶体熔点高低顺序是：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，含有氢键的物质熔沸点升高，水分子间中含有氢键，所以晶体熔点高低顺序为金刚石＞食盐＞冰＞干冰，故D正确；故选：A。11．【分析】A．硅单质晶体中，结合分摊方法得到，晶体中含2条共价键；B．若在Si晶体中掺入As元素，图示分析得到，晶体中形成了自由移动的电子，可得n型半导体，P与As是同主族元素；C．p﹣n结中，n型一侧带正电，p型一侧带负电；D．光伏电池的能量转化形式为光能转化为电能。【解答】解：A．硅晶体中每个硅原子与其周围四个硅原子形成四个共价键，但是每个共价键是两个硅原子共用的，所以1molSi含有2mol共价键，即Si﹣Si键数目为2NA，故A错误；B．若在Si晶体中掺入As元素，图示分析得到，晶体中形成了自由移动的电子，可得n型半导体，P与As是同主族元素，若在Si晶体中掺入P元素，可得n型半导体，故B正确；C．p﹣n结中，n型一侧失电子带正电，p型一侧得到电子带负电，故C错误；D．光伏电池的能量转化形式为光能转化为电能，过程中无化学能转化，故D错误；故选：B。12．【分析】A．根据SiO2晶体结构分析；B．金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子；A；D．根据均摊法可以确定如图晶胞单元中含有C60分子的个数为4个，据此解答。【解答】解：A．SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子，每个O原子连接2个Si原子，最小环上有12个原子，其中包括6个Si原子，6个O原子，故A错误；B．金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，所以在晶体中有阳离子，不一定有阴离子，故B错误；C．石墨烯中每个碳原子被3个环共用，对一个环的贡献是，则平均每个六元环含碳原子为6×A，故C正确；D．C60为分子晶体，根据均摊法可以确定如图晶胞单元中含有C60分子的个数为8×+4×＝4个，则1mol晶胞中含有C60分子的个数为4NA，720gC60晶体的物质的量为1mol，则720gC60A××1023个晶胞，故D错误；故选：C。二．填空题13．【分析】（1）原子晶体的构成微粒为原子，分子晶体的构成微粒为分子，但稀有气体形成的分子晶体由原子构成的分子；（2）离子晶体中一定含有离子键，在离子晶体中非金属元素之间形成共价键，分子晶体中只有一种元素组成的为单质；（3）受热熔化化学键不发生变化的是分子晶体；原子晶体熔化需克服共价键。【解答】解：A．水晶（SiO2）中含共价键，为共价化合物，为原子晶体；B．冰醋酸中含共价键，为共价化合物，为分子晶体；C．氧化镁中含离子键，为离子化合物，为离子晶体；D．白磷中含共价键，为单质，属于分子晶体；E．晶体氩中不含化学键，为单质，属于分子晶体；F．氯化铵中含离子键和共价键，为离子化合物，为离子晶体；G．铝为金属单质，为金属晶体；H．金刚石含共价键，为单质，属于原子晶体，（1）属于原子晶体的化合物是水晶，直接由原子构成的晶体是原子晶体和单原子分子形成的分子晶体，有水晶、晶体氩以及金刚石，稀有气体形成的分子晶体由原子构成的分子，即氩晶体是由原子构成的分子晶体，故答案为：A；AEH；E；（2）含有共价键的离子晶体是氯化铵，属于分子晶体的单质是白磷和晶体氩，故答案为：F；DE；（3）在一定条件下能导电而不发生化学键断裂的是G，受热熔化后化学键不发生变化的化合物是BDE，受热熔化后需克服共价键的是AH，故答案为：G；BDE；AH。14．【分析】①碳化硅是空间网状结构，为原子晶体，每个硅原子连接4个碳原子，形成正四面体结构；②距离中心Si最近的第一层的4个C原子，每一个又连接着另外3个Si原子，这12个Si原子平均分布在一个球面上，根据直角三角形计算正四面体的边长．【解答】解：①碳化硅是空间网状结构，为原子晶体，每个硅原子连接4个碳原子，形成正四面体结构，其键角为109°28′，故答案为：原子；109°28′；②距离中心Si最近的第一层的4个C原子，每一个又连接着另外3个Si原子，这12个Si原子平均分布在一个球面上，F是C原子，A、B、C、D分别代表一个Si原子，AB、AC、AD、BC、BD、CD的边长相等，AF、BF的长相等为d，F位于体心上，O位于正三角形BCD的重心上，在正三角形BCD中，BE为三角形BCD的高，则CE为BC的一半，如图，设正四面体的边长为x，CE的长为0.5x，BE＝，BO与OE的长之比为2：1，则BO的长为，在三角形ABO中，AO的长＝，在三角形BFO中，OF的长＝＝，x＝，故答案为：12；．15．【分析】（1）图中（1）属于氯化钠的结构图，氯化钠熔化时破坏离子键；（2）图中（2）属于金刚石的结构图，属于原子晶体；（3）图中（3）属于二氧化碳的结构图，二氧化碳属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力；（4）图中（4）属于石墨的结构图，石墨属于混合晶体，金刚石属于原子晶体；（5）熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体．【解答】解：（1）图中（1）属于氯化钠的结构图，氯化钠熔化时破坏离子键