新教材2025版高中化學課時作業(yè)16共價晶體魯科版選擇性必修2

課時作業(yè)16共價晶體1．下列晶體中，最小的平面或立體環(huán)不是由6個原子構(gòu)成的是()A．金剛石B．石墨C．水晶D．晶體硅2．金剛石具有硬度大、熔點高等特點，大量用于制造鉆頭、金屬切割刀具等。其結(jié)構(gòu)如圖所示，下列推斷正確的是()A．金剛石中C—C鍵的鍵角均為109°28′，所以金剛石和CH4的晶體類型相同B．金剛石的熔點高與C—C鍵的鍵能無關C．金剛石中碳原子個數(shù)與C—C鍵數(shù)目之比為1∶2D．金剛石的熔點高，所以在打孔過程中不須要進行澆水冷卻3．下列有關共價晶體的敘述不正確的是()A．金剛石和二氧化硅晶體的最小結(jié)構(gòu)單元都是正四面體B．含1molC的金剛石中C—C鍵數(shù)目是2NA，1molSiO2晶體中Si—O鍵數(shù)目是4NAC．水晶和干冰在熔化時，晶體中的共價鍵都會斷裂D．SiO2晶體是共價晶體，所以晶體中不存在分子，SiO2不是它的分子式4．氮氧化鋁(AlON)屬于共價晶體，是一種超強透亮材料，下列描述錯誤的是()A．AlON和石英的化學鍵類型相同B.AlON和石英晶體類型相同C．AlON和Al2O3的化學鍵類型不同D．AlON和Al2O3晶體類型相同5．(雙選)關于SiO2晶體的敘述中，正確的是()A．通常狀況下，60gSiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù))B．60gSiO2晶體中，含有4NA個Si—O鍵C．晶體中與同一硅原子相連的4個氧原子處于同一四面體的4個頂點D．因為硅和碳屬于同一主族，所以SiO2晶體與CO2晶體類型相同6．下列物質(zhì)的熔、沸點凹凸依次正確的是()A．金剛石>晶體硅>碳化硅B．MgO>H2O>O2>Br2C．對羥基苯甲酸>鄰羥基苯甲酸D．金剛石>生鐵>純鐵>鈉7．1999年美國《科學》雜志報道：在40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K，人們勝利制得了共價晶體干冰，下列推斷中不正確的是()A．共價晶體干冰有很高的熔點、沸點，有很大的硬度B．共價晶體干冰易汽化，可用作制冷材料C．共價晶體干冰的硬度大，可用作耐磨材料D．每摩爾共價晶體干冰中含4molC—O鍵8．我國的激光技術在世界上處于領先地位，據(jù)報道，有科學家用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，與此同時再用射頻電火花噴射氮氣，此時碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物薄膜。據(jù)稱，這種化合物可能比金剛石更堅硬。其緣由可能是()A．碳、氮原子構(gòu)成平面結(jié)構(gòu)的晶體B．碳氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更短C．氮原子電子數(shù)比碳原子電子數(shù)多D．碳、氮的單質(zhì)的化學性質(zhì)均不活潑9．AB型共價化合物晶體，若其原子最外層電子數(shù)之和為8，常是具有半導體性質(zhì)的共價晶體。已知金剛石不導電而導熱；鋯石(ZrO2)不導電、不導熱，卻硬似鉆石；近期用制耐熱器的碳化硅制成了假鉆石，則識別它們的可行方法是()A．能在玻璃上刻劃出痕跡的為金剛石B．很硬不導電而導熱的是金剛石和碳化硅C．既可導電又可導熱的是碳化硅D．不導電的為鋯石10.(雙選)磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料。如圖為其晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復單元，其中每個原子最外層均滿意8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關說法正確的是()A．磷化硼的化學式為BP，其晶體屬于共價晶體B．磷化硼晶體的熔點高，且熔融狀態(tài)下能導電C．磷化硼晶體中每個原子均參加形成4個共價鍵D．磷化硼晶體在熔化時需克服范德華力11．如圖是氯化鈉、氯化銫、二氧化硅、晶體硅的晶體結(jié)構(gòu)一部分，有關晶體的敘述中正確的是()A．SiC與二氧化硅晶體熔化時，所克服的微粒間相互作用不相同B．氯化鈉晶體中，每個Na＋四周距離相等的Na＋共有6個C．氯化銫晶體中，每個Cs＋四周緊鄰8個Cl－D．在晶體硅中，硅原子與Si—Si鍵數(shù)目比為1∶412．(1)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為____________，微粒之間存在的作用力是____________。(2)晶胞有兩個基本要素：①原子坐標參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數(shù)A為(0，0，0)；B為(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))，C為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)。則D原子的坐標參數(shù)為________。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形態(tài)。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76pm，其密度為________g·cm－3(列出計算式即可)。已知：Ge的相對原子質(zhì)量為73。13．砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池等?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為[Ar]________。(2)依據(jù)元素周期律，元素的電負性Ga____(填“大于”或“小于”，下同)As，第一電離能B________Ga；BF3和NH3的分子能夠通過配位鍵相結(jié)合的緣由是________________。(3)殺蟲劑Na3AsO4中陰離子的空間構(gòu)型為________，As原子實行________雜化。(4)組成相像的GaF3和GaCl3晶體，前者屬于離子晶體，后者屬于分子晶體，從F－和Cl－結(jié)構(gòu)的不同分析其緣由是________________________________。(5)共價晶體GaAs的晶胞參數(shù)a＝xpm，它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞內(nèi)部存在的共價鍵數(shù)為________；A原子距離B原子所在六面體的側(cè)面的最短距離為________(用x表示)pm；該晶胞的密度為________(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)g·cm－3。14．(1)BN是一種新型的無機材料，由于碳單質(zhì)與BN屬于等電子體，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有極大的相像性，故可推知，在BN的晶體中，一種是類似于________的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，可用作耐磨材料。(2)單質(zhì)硼有無定形體和晶體兩種，參考下表數(shù)據(jù)：金剛石晶體硅晶體硼熔點/K>350014122573沸點/K482726282823摩氏硬度106.59.5①晶體硼的晶體類型屬于________晶體，理由是___________________________。②已知晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如圖所示)，其中有20個等邊三角形的面和肯定數(shù)目的頂點，每個頂點上各有一個硼原子。通過視察圖形及推算，此基本結(jié)構(gòu)單元由______個硼原子構(gòu)成，其中B—B鍵的鍵角為________。(3)假設將晶體硼的結(jié)構(gòu)單元中每個頂點均削去，余下部分的結(jié)構(gòu)與C60相同，則C60由________個正五邊形，________個正六邊形構(gòu)成。課時作業(yè)16共價晶體1．解析：金剛石、石墨中的最小碳環(huán)及晶體硅中最小硅環(huán)都是由6個原子構(gòu)成的，水晶(主要成分為SiO2)中的最小環(huán)上有6個硅原子、6個氧原子，共12個原子。答案：C2．解析：選項A，金剛石是共價晶體，CH4是分子晶體，二者的晶體類型不同；選項B，金剛石熔化過程中C—C鍵斷裂，因C—C鍵的鍵能大，斷裂時須要的能量多，故金剛石的熔點很高；選項D，金剛石的熔點高，但在打孔過程中會產(chǎn)生很高的溫度，如不澆水冷卻鉆頭，會導致鉆頭熔化。答案：C3．解析：金剛石是1個中心C原子連接4個C原子，二氧化硅是1個中心Si原子連接4個O原子，均形成正四面體結(jié)構(gòu)，A項正確；金剛石中，1個C原子與另外4個C原子形成4個C—C鍵，這個C原子對每個單鍵的貢獻只有eq\f(1,2)，所以1molC原子形成的C—C鍵為4mol×eq\f(1,2)＝2mol，而SiO2晶體中1個Si原子分別與4個O原子形成4個Si—O鍵，則1molSiO2晶體中Si—O鍵為4mol，B項正確；干冰熔化時只破壞分子間作用力，共價鍵不會斷裂，C項錯誤；共價晶體的構(gòu)成微粒是原子不是分子，D項正確。答案：C4．解析：AlON與石英(SiO2)均為共價晶體，所含化學鍵均為共價鍵，故A、B項正確；Al2O3是離子晶體，晶體中含離子鍵，不含共價鍵，故C項正確、D項錯誤。答案：D5．解析：SiO2晶體是共價晶體，不存在分子，A錯誤；1molSiO2晶體存在4molSi—O鍵，所以60gSiO2晶體即1molSiO2晶體含有4molSi—O鍵，故B正確；晶體中一個硅原子和四個氧原子，形成四面體結(jié)構(gòu)，四個氧原子處于同一四面體的四個頂點，C正確；SiO2晶體是共價晶體，CO2晶體是分子晶體，D錯誤。答案：BC6．解析：原子半徑Si>C>O，共價晶體組成元素的原子半徑越小，共價鍵鍵能越大，熔、沸點越高，則熔、沸點從高到低的依次為金剛石>碳化硅>晶體硅，A項錯誤；離子晶體的熔、沸點大于分子晶體，水中含有氫鍵，其熔、沸點比氧氣、溴的高，溴常溫下為液體，其熔、沸點高于氧氣，則熔、沸點從高到低的依次為MgO>H2O>Br2>O2，B項錯誤；對羥基苯甲酸能形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲酸能形成分子內(nèi)氫鍵，所以熔、沸點：對羥基苯甲酸>鄰羥基苯甲酸，C項正確；共價晶體的熔、沸點一般大于金屬晶體，合金的熔、沸點比其各成分金屬的低，則熔、沸點從高到低的依次為金剛石>純鐵>生鐵>鈉，D項錯誤。答案：C7．解析：既然干冰是共價晶體，所以可類比共價晶體SiO2，具有熔點高、硬度大、耐磨等性質(zhì)。每摩爾SiO2中有4molSi—O鍵，所以D項也正確。答案：B8．解析：由“這種化合物可能比金剛石更堅硬”可知該晶體應當是一種共價晶體，共價晶體是一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu)，所以A選項是錯誤的。由于氮原子的半徑比碳原子的半徑要小，所以二者所形成的共價鍵的鍵長要比碳碳鍵的鍵長短，所以該晶體的熔、沸點和硬度應當比金剛石更高，因此B選項是正確的。而原子的電子數(shù)和單質(zhì)的活潑性一般不會影響到所形成的晶體的硬度等，所以C、D選項也是錯誤的。答案：B9．解析：金剛石、SiC、鋯石均為共價晶體，但物理性質(zhì)有差異。物理性質(zhì)如下：物質(zhì)名稱物理性質(zhì)金剛石硬度大，不導電、導熱鋯石硬度大，不導電、不導熱碳化硅硬度大，半導體，導熱(制耐熱器)答案：C10．解析：由磷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)可知，P位于頂點和面心，數(shù)目為eq\f(1,8)×8＋6×eq\f(1,2)＝4，B位于晶胞內(nèi)，數(shù)目為4，故磷化硼的化學式為BP，磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，所以磷化硼晶體屬于共價晶體，A項正確；磷化硼屬于共價化合物，熔融狀態(tài)下不能導電，B項錯誤；由磷化硼晶胞結(jié)構(gòu)可知，磷化硼晶體中每個原子均參加形成4個共價鍵，C項正確；磷化硼晶體為共價晶體，熔化時需克服共價鍵，D項錯誤。答案：AC11．解析：SiC與二氧化硅晶體都屬于共價晶體，熔化時，所克服的微粒間相互作用相同，故A錯誤；氯化鈉晶體中氯離子位于頂點和面心，鈉離子位于棱邊和體心，則每個Na＋四周距離相等的Na＋共有12個，故B錯誤；氯化銫中氯離子位于頂點，銫離子位于體心，則在氯化銫晶體中每個Cs＋四周緊鄰8個Cl－，故C正確；在晶體硅中，每個硅原子形成2個Si—Si鍵，所以Si原子與Si—Si鍵數(shù)目比為1∶2，故D錯誤。答案：C12．解析：(1)類比金剛石，晶體鍺是共價晶體，每個鍺原子與其四周的4個鍺原子形成4個單鍵，故鍺原子采納sp3雜化，鍺原子間以共價鍵(或非極性共價鍵)結(jié)合。(2)①比照晶胞圖示及A、B、C點坐標，選A點為參照點，可知D在體對角線的eq\f(1,4)處，運用比例關系可得D的坐標參數(shù)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))；②因為其晶胞類似金剛石晶胞，故其晶胞內(nèi)含8個Ge原子，ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(8×73,6.02×565.763)×107g·cm－3。答案：(1)sp3共價鍵(或非極性共價鍵)(2)①(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))②eq\f(8×73,6.02×565.763)×10713．解析：(1)鎵是31號元素，原子核外有31個電子，基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，簡寫成[Ar]3d104s24p1。(2)同周期元素從左到右，電負性漸漸增大，第4周期元素Ga、As分別位于第ⅢA、ⅤA族，故Ga元素的電負性小于As元素；同主族元素從上到下，原子半徑漸漸增大，原子核吸引電子實力漸漸減弱，第一電離能漸漸減小，第ⅢA族元素B、Ga分別位于第2、4周期，故B元素的第一電離能大于Ga元素；B原子供應空軌道、N原子供應孤電子對，B、N原子之間形成配位鍵。(3)AsOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))中含有的孤電子對數(shù)是eq\f(1,2)×(5＋3－2×4)＝0，中心原子和4個O原子形成4個共價鍵，所以其空間構(gòu)型是正四面體形，As原子價層電子對數(shù)為4，其雜化方式為sp3。(4)Cl－的電子層數(shù)比F－的多，離子半徑比F－的大，F(xiàn)原子吸引電子的實力較強，故GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體。(5)如圖每個Ga原子與4個As原子形成4個共價鍵，晶胞中共含4×4＝16個共價鍵；A原子距離B原子所在六面體的側(cè)面的最短距離為eq\f(a,4)＝0.25xpm；晶胞中As原子數(shù)為8×