2025年春高二化學(xué)選擇性必修2人教版隨堂優(yōu)練 3.2.2 共價(jià)晶體（解析版）

1.下列是共價(jià)晶體的是（）。A.SO3 B.晶體硼 C.H2O D.CH4【答案】B【解析】三氧化硫、CH4、H2O是分子晶體，A、C、D不符合題意；晶體硼是原子晶體，B符合題意。2.下列說法錯(cuò)誤的是（）。A.“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”散熱組件使用了氮化鋁散熱陶瓷，氮化鋁陶瓷是分子晶體B.晶體硅屬于共價(jià)晶體，其熔化破壞了共價(jià)鍵C.金剛石與碳化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，金剛石的硬度打于碳化硅D.干冰為分子晶體，二氧化硅為共價(jià)晶體【答案】A【解析】氮化鋁散熱陶瓷，是一種新型陶瓷，氮化鋁陶瓷耐高溫、不是分子晶體，是共價(jià)晶體，A不正確；晶體硅是由Si原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的共價(jià)晶體，晶體硅熔化破壞了Si-Si共價(jià)鍵，B正確；金剛石與碳化硅都是共價(jià)晶體，結(jié)構(gòu)相似，碳原子半徑小于硅原子半徑，則鍵長(zhǎng)：C—C<C—Si，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，則金剛石的硬度大于碳化硅，C正確；干冰為分子晶體，SiO2為共價(jià)晶體，D正確。3．美國(guó)物理學(xué)家Choong-Shik和他的同事們，在40Gpa的高壓容器中，用Nd：YbLiF4激光器將液態(tài)二氧化碳加熱到1800K，二氧化碳轉(zhuǎn)化為與石英具有相似結(jié)構(gòu)的晶體。估計(jì)該晶體不具有的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)是（）。A．具有規(guī)則的幾何外形 B．硬度與金剛石相近C．熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵 D．易升華，可用作制冷劑【答案】D【解析】該晶體具有與石英相似的晶體結(jié)構(gòu)，屬于共價(jià)晶體，具有規(guī)則的幾何外形，A不符合題意；該晶體與金剛石都屬于共價(jià)晶體，硬度與金剛石相近，B不符合題意；該晶體屬于共價(jià)晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，C不符合題意；該晶體屬于共價(jià)晶體，具有高熔點(diǎn)、高硬度，不易升華，不能用作制冷劑，D符合題意。4.由鍵能數(shù)據(jù)大小，不能解釋下列事實(shí)的是（）?；瘜W(xué)鍵C—HSi—HC=OC—OSi—OC—CSi—Si鍵能/kJ·mol-1411318799358452346222A.穩(wěn)定性：CH4>SiH4 B.鍵長(zhǎng)：C=O<C—OC.熔點(diǎn)：CO2<SiO2 D.硬度：金剛石>晶體硅【答案】C【解析】鍵能越大越穩(wěn)定，C—H鍵能大于Si—H，所以穩(wěn)定性：CH4>SiH4，A不符合題意；鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，C=O鍵能大于C—O，所以鍵長(zhǎng)：C=O<C—O，B不符合題意；CO2是分子晶體，熔點(diǎn)由分子間作用力決定，SiO2是共價(jià)晶體，所以熔點(diǎn)：CO2<SiO2，不能用鍵能解釋熔點(diǎn)：CO2<SiO2，C符合題意；金剛石、晶體硅都是共價(jià)晶體，共價(jià)晶體中鍵能越大，晶體的硬度越大，C—C的鍵能大于Si—Si，所以硬度：金剛石>晶體硅，D不符合題意。5.AlN、GaN屬于第三代半導(dǎo)體材料，二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體中只存在N—Al鍵、N—Ga鍵。下列說法錯(cuò)誤的是（）。A.GaN的熔點(diǎn)高于AlN B.晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵C.晶體中所有原子均采取雜化 D.晶體中所有原子的配位數(shù)均相同【答案】A【解析】Al和Ga均為第ⅢA族元素，N屬于第ⅤA族元素，AlN、GaN的成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似，則其為共價(jià)晶體，且其與金剛石互為等電子體，等電子體之間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。AlN、GaN晶體中，N原子與其相鄰的原子形成3個(gè)普通共價(jià)鍵和1個(gè)配位鍵。因?yàn)锳lN、GaN為結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，由于Al原子的半徑小于Ga，N—Al的鍵長(zhǎng)小于N—Ga的，則N—Al的鍵能較大，鍵能越大則其對(duì)應(yīng)的共價(jià)晶體的熔點(diǎn)越高，故GaN的熔點(diǎn)低于AlN，A錯(cuò)誤；不同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵為極性鍵，故兩種晶體中所有化學(xué)鍵均為極性鍵，B正確；金剛石中每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵（即C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4），C原子無孤電子對(duì)，故C原子均采取sp3雜化；由于AlN、GaN與金剛石互為等電子體，則其晶體中所有原子均采取sp3雜化，C正確；金剛石中每個(gè)C原子與其周圍4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵，即C原子的配位數(shù)是4，由于AlN、GaN與金剛石互為等電子體，則其晶體中所有原子的配位數(shù)也均為4，D正確。6.下列說法中正確的有（）。①共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決定分子晶體熔、沸點(diǎn)的高低②共價(jià)晶體中一定含有共價(jià)鍵③硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅④SiO2加熱熔化時(shí)需要克服的作用力是共價(jià)鍵A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)【答案】D【解析】①共價(jià)鍵強(qiáng)弱決定分子的穩(wěn)定性，與熔沸點(diǎn)無關(guān)，錯(cuò)誤；②共價(jià)晶體是原子通過共價(jià)鍵結(jié)合而成，所以共價(jià)晶體含有共價(jià)鍵，正確；③金剛石、碳化硅、晶體硅均為原子晶體，鍵能越大，硬度越大，原子半徑：C<Si，鍵長(zhǎng)：C-C<C-Si<Si-Si，鍵能：C-C>C-Si>Si-Si，故硬度由大到小：金剛石>碳化硅>晶體硅，正確；④SiO2是共價(jià)晶體，加熱熔化時(shí)需要克服的作用力是共價(jià)鍵，正確。D符合題意。7.干冰和二氧化硅晶體同屬第IVA族元素的最高價(jià)氧化物，它們的熔、沸點(diǎn)差別很大的原因是（）。A.二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量B.C－O的鍵能比Si－O的鍵能小C.干冰為分子晶體，二氧化硅為共價(jià)晶體D.干冰易升華，二氧化硅不能【答案】C【解析】干冰為分子晶體，SiO2為原子晶體，所屬晶體類型不同，干冰熔化時(shí)破壞分子間作用力，SiO2為共價(jià)晶體，熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵，所以SiO2的熔點(diǎn)較高。故選C。8.已知C3N4晶體很可能具有比金剛石更大的硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合，下列關(guān)于晶體說法正確的是（）。A.C3N4晶體中每個(gè)C原子連接4個(gè)N原子，而每個(gè)N原子連接3個(gè)C原子B.C3N4晶體中，C—N鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)要長(zhǎng)C.C3N4晶體是分子晶體D.C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合【答案】A【解析】該晶體中原子間均以單鍵結(jié)合，且每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以每個(gè)C原子能形成4個(gè)共價(jià)鍵連接4個(gè)N原子，每個(gè)N原子能形成3個(gè)共價(jià)鍵連接3個(gè)C原子，A正確；原子半徑越大，原子間的鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，原子半徑：C＞N，所以C3N4晶體中C-N鍵長(zhǎng)比金剛石中C-C要短，B錯(cuò)誤；C3N4晶體具有比原子晶體的金剛石更大的硬度，且原子間均以單鍵結(jié)合，說明該物質(zhì)是原子晶體；分子晶體熔沸點(diǎn)較低、硬度較小，原子晶體硬度較大，C錯(cuò)誤；離子晶體微粒之間通過離子鍵結(jié)合，原子晶體微粒間通過共價(jià)鍵結(jié)合，該晶體是原子晶體，所以微粒間通過共價(jià)鍵結(jié)合，D錯(cuò)誤。9.氮化鋁屬類金剛石氮化物、六方晶系，最高可穩(wěn)定到2200℃，硬度大，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料，氮化鋁晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）。A.AlN是共價(jià)晶體B.Al的配位數(shù)為4C.AlN屬于離子化合物D.與每個(gè)鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有12個(gè)【答案】C【解析】氮化鋁屬類金剛石氮化物，所以AlN是原子晶體，又稱共價(jià)晶體，A正確；Al原子形成4條共價(jià)鍵，故Al的配位數(shù)為4，B正確；AlN屬于共價(jià)化合物，C錯(cuò)誤；以頂點(diǎn)的鋁原子為研究對(duì)象，與之距離最近的鋁原子位于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)上的鋁原子為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面上的鋁原子為2個(gè)晶胞共用，故與每個(gè)鋁原子距離相等且最近的鋁原子共有=12個(gè)，D正確。10.（1）GaN、GaP、GaAs熔點(diǎn)如下表所示，試分析GaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)依次降低的原因：_______。物質(zhì)GaNGaPGaAs熔點(diǎn)/℃170014801238（2）金剛石、晶體鍺、晶體硅的熔點(diǎn)高低順序?yàn)開______?！敬鸢浮浚?）它們均為共價(jià)晶體，由于N、P、As的原子半徑依次增大，故Ga—N、Ga—P、Ga—As的鍵長(zhǎng)依次增大，共價(jià)鍵越長(zhǎng)，鍵能越小，熔點(diǎn)越低（2）晶體鍺>晶體硅>金剛石【解析】（1）